CN108103749A - 洗衣机热泵系统、洗干一体洗衣机和热泵系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机热泵系统，包括：风机；蒸发器，蒸发器上凝结的冷凝水能够与风机进行换热，以冷却风机。利用洗衣机热泵系统工作产生的冷凝水与风机进行换热，能够有效降低风机温度，避免风机在持续运转过程中由于过热而停机，有利于提高洗衣机热泵系统持续运转的可靠性；冷却过程能耗较低，环保便捷。本发明还提供了一种洗干一体洗衣机和热泵系统的控制方法，具有洗衣机热泵系统的洗干一体洗衣机性能稳定，使用安全性高，能够保持持续运转、烘干衣物。洗衣机热泵系统的控制方法能够在风机运转时防止风机过热，并能够在风机停机后排出洗衣机热泵系统中剩余的积存水，防止长期积存在洗衣机热泵系统内发臭变质。

Description

洗衣机热泵系统、洗干一体洗衣机和热泵系统的控制方法

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种洗衣机热泵系统、洗干一体洗衣机和热泵系统的控制方法。

背景技术

洗干一体洗衣机是一种多功能滚筒洗衣机，其既具备普通洗衣机洗涤衣物的功能，又具备烘干衣物的功能。洗干一体洗衣机的烘干原理与空调的工作原理类似，具体为：湿热空气由洗衣机滚筒流入洗衣机的热泵系统，先与蒸发器换热，得到温度较低的干燥空气，再经冷凝器加热变为干燥的热空气。干燥热空气进入洗衣机滚筒中，重新转变为湿热空气，之后被排入洗衣机热泵系统进行下一次循环处理。在这个过程中，滚筒内衣物中的水汽被不断排出，然后在热泵系统的蒸发器处冷却液化成冷凝水，并排出洗衣机。

在整个烘干过程中，热泵系统中的风机部件持续工作，以保证烘干气流的连续循环流动。在工作过程中，风机部件的电机产生的热量难以散失，温升较快，容易造成风机部件的电机温度过高而停机的问题，导致整个烘干过程停止，衣物无法烘干。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种洗衣机热泵系统、洗干一体洗衣机和热泵系统的控制方法，目的在于，在洗衣机热泵系统工作过程中，对热泵系统内的风机进行冷却降温。

本发明所采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，提供了一种洗衣机热泵系统，包括：

风机；

蒸发器，所述蒸发器上凝结的冷凝水能够与所述风机进行换热，以冷却所述风机。

优选地，所述洗衣机热泵系统还包括导流组件，所述导流组件用于收集所述蒸发器上凝结的冷凝水、并引导所述冷凝水与所述风机进行换热。

优选地，所述导流组件包括：

集水槽，用于收集所述冷凝水；

第一排水管，与所述集水槽连通，包括与所述风机对应设置的水冷管段，所述水冷管段能够与所述风机进行换热。

优选地，所述水冷管段为盘管段。

优选地，所述风机包括壳体，所述壳体的外壁上设置有盘管槽，所述盘管段设置于所述盘管槽内。

优选地，所述第一排水管与所述集水槽之间设置有水泵，所述水泵能够驱动所述集水槽内的水进入所述第一排水管。

优选地，所述水泵还能够调节所述第一排水管中水的流速；或，

所述导流组件还包括流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述第一排水管上，能够调节所述第一排水管中水的流速。

优选地，所述导流组件还包括引导结构；

所述引导结构设置于所述蒸发器的下方，包括相对于水平面倾斜设置的导流面，所述导流面能够引导所述冷凝水流至所述集水槽内。

优选地，所述导流组件还包括第二排水管，所述第二排水管与所述集水槽相连通，并与所述第一排水管并联设置。

优选地，当所述洗衣机热泵系统包括水泵时，所述水泵为双头水泵，所述双头水泵包括：

第一接口，所述第一接口与所述第一排水管相连接；

第二接口，所述第二接口与所述第二排水管相连接。

优选地，所述导流组件还包括：

总排水管；

三通接头，所述三通接头连通所述第一排水管、所述第二排水管和所述总排水管，由所述第一排水管和/或所述第二排水管流出的水能够通过所述总排水管流出所述洗衣机热泵系统。

优选地，所述集水槽内设置有液位传感器；

当所述洗衣机热泵系统包括水泵时，所述液位传感器与所述水泵信号连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种洗干一体洗衣机，包括所述的洗衣机热泵系统。

根据本发明的再一方面，提供了一种所述的洗衣机热泵系统的控制方法，包括以下步骤：

S1检测集水槽中的水位高度；

S2将步骤S1中检测得到的水位高度与预设水位值进行比对；

S3根据步骤S2中的比对结果，控制水泵运转，以驱动集水槽内的水流入第一排水管或第二排水管；或控制水泵停机。

优选地，当洗衣机热泵系统中的风机处于运行状态时：

若液位传感器检测到集水槽中的水位高度达到或超过预设水位，液位传感器向水泵发送信号，控制水泵运转，以驱动集水槽内的水流入第一排水管，用于冷却风机；

若液位传感器检测到集水槽中的水位高度为零，液位传感器向水泵发送信号，控制水泵停机。

优选地，当洗衣机热泵系统中的风机处于停机状态时：

若液位传感器检测到集水槽中的水位高度大于零，液位传感器向水泵发送信号，控制水泵运转，以驱动集水槽内的水流入第二排水管，并排出洗衣机热泵系统；

若液位传感器检测到集水槽中的水位高度为零，液位传感器向水泵发送信号，控制水泵停机。

本发明的有益效果在于：

1.利用洗衣机热泵系统工作产生的冷凝水与风机进行换热，能够有效降低风机温度，避免风机在持续运转过程中由于过热而停机，有利于提高洗衣机热泵系统持续运转的可靠性；冷却过程能耗较低，环保便捷。

2.具有所述洗衣机热泵系统的洗干一体洗衣机性能稳定，使用安全性高，能够保持持续运转、烘干衣物。

3.洗衣机热泵系统的控制方法能够在风机运转时防止风机过热，并能够在风机停机后排出洗衣机热泵系统中剩余的积存水，防止长期积存在洗衣机热泵系统内发臭变质。

附图说明

图1是本发明所述洗衣机热泵系统的仰视图；

图2是本发明所述洗衣机热泵系统的内部结构示意图；

图3是图2的A-A向的剖视图；

图4是本发明所述洗衣机热泵系统的侧视图。

图中：1、风机；11、壳体；111、盘管槽；2、集水槽；3、第一排水管；31、水冷管段；4、水泵；41、第一接口；42、第二接口；5、导流面；6、第二排水管；7、总排水管；8、三通接头；9、液位传感器。

具体实施方式

为进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图以及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下请参考图1-图4。本发明提供了一种洗衣机热泵系统，包括：风机1；蒸发器，所述蒸发器上凝结的冷凝水能够与所述风机1进行换热，以冷却所述风机1。蒸发器用于与气流进行换热，在换热过程中，蒸发器内的冷媒蒸发，从气流中吸收热量，使气流温度降低，气流内成气态存在的水在蒸发器的表面凝结，形成液态冷凝水，该冷凝水的温度通常低于室温，是良好的冷却介质。在现有洗衣机的热泵系统中，蒸发器外壁形成的冷凝水通常会作为废液，直接排出热泵系统，造成资源浪费。本发明利用洗衣机热泵系统工作过程中产生的冷凝水冷却风机1，能够避免风机1在持续运转过程中由于过热而停机，有利于提高洗衣机热泵系统持续运转的可靠性，是对洗衣机热泵系统工作产物的二次利用，节能环保。相对于现有洗衣机热泵系统中风机1自身被动散热的方式，本发明中使用冷凝水冷却风机1的过程冷却效率更高，冷却效果更佳；相对于在洗衣机热泵系统中另设独立散热组件冷却风机1的方式，使用热泵系统自身产生的冷凝水冷却风机1的操作更加便捷，能耗更低，有利于节能环保。

作为一种较佳的实施方式，所述洗衣机热泵系统还包括导流组件，所述导流组件用于收集所述蒸发器上凝结的冷凝水、并引导所述冷凝水与所述风机1进行换热。将冷凝水收集之后，再引导至风机1处对风机1进行散热降温，不仅有利于增大用于冷却风机1的冷凝水的总量，提高冷却过程的冷却效率、以及该冷却系统的冷却能力，而且可以防止冷凝水在洗衣机热泵系统内四处滴落，避免洗衣机热泵系统中各个部件由于沾水而发生锈蚀的问题。

作为一种较佳的实施方式，所述导流组件包括：

集水槽2，用于收集所述冷凝水；沿竖向方向，集水槽2的设置高度优选低于蒸发器的设置高度，以方便蒸发器上凝结的冷凝水由于重力作用自发流入集水槽2，减少收集冷凝水的能耗；冷凝水集中于集水槽2中，有利于准确检测得到的冷凝水总量，从而对冷凝水冷却风机1的过程进行优化控制。所述导流组件还包括与所述集水槽2连通的第一排水管3，第一排水管3包括与所述风机1对应设置的水冷管段31，所述水冷管段31能够与所述风机1进行换热，达到冷却风机1的目的。优选地，所述水冷管段31为盘管段，以增大水冷管段31与风机1之间的换热面积，提高对风机1的冷却效率。

作为一种较佳的实施方式，所述风机1包括壳体11，所述壳体11的外壁上设置有盘管槽111，所述盘管段设置于所述盘管槽111内。通常地，风机1内包括电机以及风叶。在洗衣机运行过程中，风机1电机驱动风叶转动，促进气流流动，通常为风机1内产热最多的部件。因此，优选将风机1壳体11上的盘管槽111对应于壳体11内的电机设置，以优化盘管段对风机1的整体换热效果。

作为一种较佳的实施方式，所述第一排水管3与所述集水槽2之间设置有水泵4，所述水泵4能够驱动所述集水槽2内的水进入所述第一排水管3。进入第一排水管3的水能够流经水冷管段31，从而与对应的风机1进行冷却降温。优选地，所述水泵4还能够调节所述第一排水管3中水的流速；或，所述导流组件还包括流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述第一排水管3上，能够调节所述第一排水管3中水的流速。使用能够调节流速的水泵4、或在第一排水管3的流路上设置流量控制阀，可以根据实际水量以及风机1温度调节水流在第一排水管3中的流动速度，优选使冷凝水缓慢通过第一排水管3的水冷管段31，从而使冷凝水与风机1进行更充分的换热，提高冷凝水的利用效率，优化冷却效果。

作为一种较佳的实施方式，所述导流组件还包括引导结构；

所述引导结构设置于所述蒸发器的下方，包括相对于水平面倾斜设置的导流面5，所述导流面5能够引导所述冷凝水流至所述集水槽2内。导流面5的沿竖向的最低处与集水槽2的侧壁相连接；凝结在蒸发器上的冷凝水在重力作用下，向下滴落至引导结构的导流面5上，并沿导流面5向下流动至集水槽2内。所述引导结构使得蒸发器外壁上形成的冷凝水能够几乎全部地进入集水槽2内，有利于提高冷凝水的利用率，并避免冷凝水流至洗衣机热泵系统内其它部件处，造成部件生锈、寿命缩短的问题。

作为一种较佳的实施方式，所述导流组件还包括第二排水管6，所述第二排水管6与所述集水槽2相连通，并与所述第一排水管3并联设置，形成独立于第一排水管3的第二条水流通路，使得在不需要对风机1进行水冷的情况下，能够将集水槽2内的水直接排出洗衣机热泵系统之外，有利于使洗衣机热泵系统的冷凝水的排放方式更加灵活自由。

作为一种较佳的实施方式，当所述洗衣机热泵系统包括水泵4时，所述水泵4为双头水泵，所述双头水泵包括：第一接口41，所述第一接口41与所述第一排水管3相连接；第二接口42，所述第二接口42与所述第二排水管6相连接。设置双头水泵，有利于减少水泵4的数量，使用一个水泵4即可分别控制驱动集水槽2内的水通过第一接口41流入第一排水管3、或通过第二接口42流入第二排水管6。有利于减少洗衣机热泵系统的零部件数量，简化装配操作。流入第一排水管3的水用于冷却风机1，流入第二排水管6的水能够直接排出洗衣机热泵系统。

作为一种较佳的实施方式，所述导流组件还包括：

总排水管7；

三通接头8，所述三通接头8连通所述第一排水管3、所述第二排水管6和所述总排水管7，能够将由所述第一排水管3和/或所述第二排水管6流出的水能够通过所述总排水管7流出所述洗衣机热泵系统。设置三通接头8和总排水管7，可以在热泵系统中仅设置一个出水口，避免在洗衣机热泵系统中开设单独用于第一排水管3和单独用于第二排水管6的两个出水口，简化洗衣机热泵系统的加工组装工序，降低加工成本，提高洗衣机热泵系统的美观性。

作为一种较佳的实施方式，所述集水槽2内设置有液位传感器9；当所述洗衣机热泵系统包括水泵4时，所述液位传感器9与所述水泵4信号连接。所述液位传感器9能够感知、测量集水槽2内的水位高度，并能够向水泵4发送运转或停机的控制信号，有利于根据实际需要控制集水槽2内水位高度以及冷凝水在系统中的流动方式，从而灵活控制该洗衣机热泵系统中的风机1冷却过程。具体控制方法见后文。

根据本发明的另一方面，提供了一种洗干一体洗衣机，包括所述的洗衣机热泵系统。洗干一体洗衣机中的热泵系统主要用于烘干衣物，由于洗衣机滚筒中水汽含量较多，在洗衣机热泵系统工作过程中，风机1需要持续运转，因此会产生大量的热量、难以散失。同时，在洗衣机热泵系统的蒸发器处持续产生的冷凝水用于冷却风机1，从而有利于防止风机1过热，保证风机1正常运转，将冷凝水进行再利用，有利于节能环保。风机1停机后，其不再需要冷却，此时洗衣机热泵系统也停止产生冷凝水，之后直接将系统中剩余的冷凝水排出即可。具有洗衣机热泵系统的洗干一体洗衣机性能稳定，使用安全性高，能够保持持续运转，烘干性能稳定可靠。

根据本发明的再一方面，提供了一种所述的洗衣机热泵系统的控制方法，包括以下步骤：

S1检测集水槽2中的水位高度，具体地，可以采用集水槽2中的液位传感器9检测水位高度；

S2将步骤S1中检测得到的水位高度与预设水位值进行比对；

S3根据步骤S2中的比对结果，控制水泵4运转，以驱动集水槽2内的水流入第一排水管3或第二排水管6；或控制水泵4停机。

作为一种较佳的实施方式，当洗衣机热泵系统中的风机1处于运行状态时，此时风机1产热，温度升高，热泵系统的蒸发器处不断产生冷凝水，进入集水槽2，集水槽2中水位不断上升；

若液位传感器9检测到集水槽2中的水位高度达到或超过预设水位，液位传感器9向水泵4发送信号，控制水泵4运转，以驱动集水槽2内的水流入第一排水管3，并可以根据需要控制水在第一排水管3内的流动速度，以使第一排水管3中的水能够与风机1进行较为充分的换热，从而冷却风机1；

若液位传感器9检测到集水槽2中的水位高度为零，此时集水槽2中的水已完全排干，液位传感器9向水泵4发送信号，控制水泵4停机。

作为一种较佳的实施方式，当洗衣机热泵系统中的风机1处于停机状态时此时，风机1不再工作产生热量，无需对风机1进行水冷降温，此时，集水槽2中可能存在未排干的积存水。为防止集水槽2中的水长期无法排出，而在洗衣机热泵系统中变质发臭，需要将水完全排出洗衣机热泵系统。即，在热泵停机时，若液位传感器9检测到集水槽2中的水位高度大于零，集水槽2中存在未排干的水，液位传感器9向水泵4发送信号，控制水泵4运转，以驱动集水槽2内的水流入第二排水管6，通过第二排水管6和总排水管7直接将水排出洗衣机热泵系统；若液位传感器9检测到集水槽2中的水位高度为零，集水槽2中的水已经完全排干，此时液位传感器9向水泵4发送信号，控制水泵4停机，结束排水操作。

洗衣热泵系统的控制方法能够在风机1运转时，根据收集到的冷凝水量，对风机1进行冷却操作，防止风机1过热。同时，如果洗衣机热泵系统工作时间较短，集水槽2中收集到少量冷凝水，但未达到足够的预设水位高度以向第一排水管3排水，或者，在风机1停止运行后，集水槽2内仍存留有未完全排出的冷凝水，该控制方法可以控制排出积存在洗衣机热泵系统中的水，防止其在洗衣机热泵系统内发臭变质。控制方法使洗衣机热泵系统的使用更加安全可靠，有利于改善洗衣机使用体验。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由组合、叠加。

以上所述，仅为本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何形式上的限制。任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种洗衣机热泵系统，其特征在于，包括：

风机(1)；

蒸发器，所述蒸发器上凝结的冷凝水能够与所述风机(1)进行换热，以冷却所述风机(1)。

2.根据权利要求1所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述洗衣机热泵系统还包括导流组件，所述导流组件用于收集所述蒸发器上凝结的冷凝水、并引导所述冷凝水与所述风机(1)进行换热。

3.根据权利要求2所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述导流组件包括：

集水槽(2)，用于收集所述冷凝水；

第一排水管(3)，与所述集水槽(2)连通，包括与所述风机(1)对应设置的水冷管段(31)，所述水冷管段(31)能够与所述风机(1)进行换热。

4.根据权利要求3所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述水冷管段(31)为盘管段。

5.根据权利要求4所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述风机(1)包括壳体(11)，所述壳体(11)的外壁上设置有盘管槽(111)，所述盘管段设置于所述盘管槽(111)内。

6.根据权利要求3-5任一项所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述第一排水管(3)与所述集水槽(2)之间设置有水泵(4)，所述水泵(4)能够驱动所述集水槽(2)内的水进入所述第一排水管(3)。

7.根据权利要求6所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述水泵(4)还能够调节所述第一排水管(3)中水的流速；或，

所述导流组件还包括流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述第一排水管(3)上，能够调节所述第一排水管(3)中水的流速。

8.根据权利要求3-7任一项所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述导流组件还包括引导结构；

所述引导结构设置于所述蒸发器的下方，包括相对于水平面倾斜设置的导流面(5)，所述导流面(5)能够引导所述冷凝水流至所述集水槽(2)内。

9.根据权利要求3-8任一项所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述导流组件还包括第二排水管(6)，所述第二排水管(6)与所述集水槽(2)相连通，并与所述第一排水管(3)并联设置。

10.根据权利要求9所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，当所述洗衣机热泵系统包括水泵(4)时，所述水泵(4)为双头水泵，所述双头水泵包括：

第一接口(41)，所述第一接口(41)与所述第一排水管(3)相连接；

第二接口(42)，所述第二接口(42)与所述第二排水管(6)相连接。

11.根据权利要求9或10所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述导流组件还包括：

总排水管(7)；

三通接头(8)，所述三通接头(8)连通所述第一排水管(3)、所述第二排水管(6)和所述总排水管(7)，由所述第一排水管(3)和/或所述第二排水管(6)流出的水能够通过所述总排水管(7)流出所述洗衣机热泵系统。

12.根据权利要求3-11任一项所述的洗衣机热泵系统，其特征在于，所述集水槽(2)内设置有液位传感器(9)；

当所述洗衣机热泵系统包括水泵(4)时，所述液位传感器(9)与所述水泵(4)信号连接。

13.一种洗干一体洗衣机，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的洗衣机热泵系统。

14.一种权利要求1-12任一项所述的洗衣机热泵系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1检测集水槽(2)中的水位高度；

S2将步骤S1中检测得到的水位高度与预设水位值进行比对；

S3根据步骤S2中的比对结果，控制水泵(4)运转，以驱动集水槽(2)内的水流入第一排水管(3)或第二排水管(6)；或控制水泵(4)停机。

15.根据权利要求14所述的洗衣机热泵系统的控制方法，其特征在于，当洗衣机热泵系统中的风机(1)处于运行状态时：

若液位传感器(9)检测到集水槽(2)中的水位高度达到或超过预设水位，液位传感器(9)向水泵(4)发送信号，控制水泵(4)运转，以驱动集水槽(2)内的水流入第一排水管(3)，用于冷却风机(1)；

若液位传感器(9)检测到集水槽(2)中的水位高度为零，液位传感器(9)向水泵(4)发送信号，控制水泵(4)停机。

16.根据权利要求14或15所述的洗衣机热泵系统的控制方法，其特征在于，当洗衣机热泵系统中的风机(1)处于停机状态时：

若液位传感器(9)检测到集水槽(2)中的水位高度大于零，液位传感器(9)向水泵(4)发送信号，控制水泵(4)运转，以驱动集水槽(2)内的水流入第二排水管(6)，并排出洗衣机热泵系统；

若液位传感器(9)检测到集水槽(2)中的水位高度为零，液位传感器(9)向水泵(4)发送信号，控制水泵(4)停机。