CN108642825A - 一种利用电机废热干燥装置及其用途与干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种利用机器自带电机产生的废热进行干燥的装置及其用途与干燥方法，具体涉及到一种利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒用途与干燥方法，不仅解决了洗衣机内筒的干燥问题，而且对电机本身产生的废热进行利用，结构简单，实用性高；包括如下内容：一种利用电机废热干燥装置，所述的利用电机废热干燥装置包括：电机，气泵风扇，连通风管；所述的气泵风扇自带动力装置，或者通过皮带轮或者齿轮方式与电机动力传动相连；所述的电机、气泵风扇与连通风管的入口处于同一个连通空间内；所述的连通风管与待干燥物品或者带干燥空间相连。以简单的结构与方式实现了将电机产生的废热通过风扇传入到连通管道，进而传送到待干燥空间中的功能。

Description

一种利用电机废热干燥装置及其用途与干燥方法
技术领域
本发明属于电动机械领域，具体涉及到一种利用电机废热干燥装置及其用途与干燥方法。
背景技术
目前除了带烘干功能的洗涤机器，在干燥过程能顺带干燥筒；其中主要利用电阻丝、热泵加热方式，再用气泵抽去热风到筒内，达到干燥效果；这个方式确实能干燥筒，去除筒内潮气效果，但是目前普通不带烘干的洗涤机器，桶内的潮气，就不能去除。
发明内容
为了解决现有需要干燥的机器内的有效干燥问题，本发明提供了一种利用机器自带电机产生的废热进行干燥的装置，不仅解决了干燥问题，而且对电机本身产生的废热进行利用，结构简单，实用性高。
本发明包括如下内容：一种利用电机废热干燥装置，所述的利用电机废热干燥装置包括：电机，气泵风扇，连通风管，
所述的气泵风扇自带动力装置，或者通过棘轮结构与电机动力传动相连；
所述的电机、气泵风扇、连通风管的入口处于同一个连通空间内；此处的电机、气泵风扇、以及连通风管的入口处在同一个空间的意义在于确保电机产生热量在此空间内并且通过气泵风扇使其热量通过连通风管能够传输到需要干燥的空间内，而不至于在热量散发掉。
当气泵风扇自身不带有动力装置时，该处气泵风扇通过棘轮结构实现电机动力到气泵风扇的动力输出。
此处的棘轮结构可以有多种设计形式，包括：
外圈做成皮带轮，内圈做成棘轮，使皮带轮单向转动；
或者棘轮结构外圈做成齿轮，内圈做成棘轮，使齿轮单向转动，气泵被动轴处设计齿轮形状，齿轮与被动轴齿轮之间通过第三个齿轮连接动力，保持气泵方向与电机正转相同；
以及其他现有技术中能够实现上述目的的设置形式。此处的棘轮设置形式可以使用到下面具体的洗衣机装置结构中。
所述的连通风管与单向过滤结构连接后，单向过滤结构的另一端与待干燥物品或者带干燥空间相连；
该权利要求以最佳效率的结构与方式实现了将电机产生的废热通过风扇传入到连通风管后，继续顺延单向过滤结构，进而传送到待干燥空间中的功能。将棘轮结构改成单纯的皮带轮，实现最简单结构，但会产生电机反转的负压；
优选地，所述的利用电机废热干燥装置中的电机包括电机外壳与设置在电机外壳上的隔热罩；
所述的气泵风扇外设置有气泵罩；
所述的电机外壳、隔热罩、气泵罩、连通风管、形成一个半封闭空间；此处，电机外壳与气泵罩大小相当实现对接，形成以连通风管为热风出口的半封闭空间；通过该设计使电机产生的热量实现最小程度的损失。
优选地，所述的利用电机废热干燥装置中的电机上的缠绕线圈之间留有间隙；所述的电机外壳为间隔的散热槽；
所述的电机两侧设置有盖板，所述的盖板上设置有滤网；
该设计便于电机产生的热量能够最大限度的从电机中散发出来。
优选地，所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置中的电机废热干燥装置设置在洗衣机内；
所述电机的主动传动轴一端传动洗衣机内筒，另一端传动棘轮，棘轮再传动气泵风扇，此次的电机的两端均设置有动力输出轴；一端传动洗衣机内筒，另一端传动气泵风扇；所述的连通风管与单向过滤结构的止回阀连通，单向过滤结构另一端过滤网与洗衣机的内筒相连。
优选地，所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置中的连通风管与洗衣机的内筒连接处设置有单向过滤结构，此处的单向过滤结构与连通风管相连接是止回阀，与待干燥空间相连接是过滤网，使用“倒U”型管结构将止回阀与过滤网连接上，止回阀重力作用关闭闸，有卡锁结构，叶片的重量要适中，最大能满足G＜F外-F内。过滤网作用是过滤和防止洗衣机内筒中的大的泡沫或者杂物挤压到连通风管中，甚至是电机中。
优选地，所述的利用电机废热干燥装置：干燥洗衣机内筒的干燥装置中电机的传动轴的一端设置成与电机外壳一般大小的皮带轮；皮带轮通过皮带传动气泵风扇的风扇轴上的小皮带轮，使气泵风扇工作；
所述的电机与气泵风扇通过设置在棘轮上的皮带轮与气泵轴承上的皮带轮上的皮带相连。
优选地，所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置中电机的主动轴连接气泵风扇的一端棘轮设置有齿轮；所述的气泵风扇的被动轴上设置有与气泵风扇上相配套的齿轮，再通过第三个配套齿轮传动，使风扇保持正转；
所述的电机与气泵风扇通过齿轮动力传动相连。
优选地，所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置中的气泵风扇自带气泵电机。
此外，本发明中所提供的利用电机废热干燥装置可以用于干燥洗涤机器以及其他农作物干燥机上进行干燥。
优选地，本发明提供了一种利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥方法，即利用洗涤电机，将动力传动到气泵风扇的轴承，使气泵风扇运行，将热风输送到洗衣筒内；包括如下步骤：
洗衣机电机有正转与反转的两种运转方式；将衣物取出后，按洗衣机干燥按键；设置正转时候，气体向筒里输送，通过在风道里的单向过滤结构，将前一次反转过程挤压在单向过滤结构中的潮气、泡沫吹到洗涤筒内；单向过滤结构，由过滤网-“倒U型管”-止回阀组成；过滤网与洗涤筒相连接，止回阀与连通风道相连通；正转与反转交替过程，洗衣机会停顿片刻，止回阀由重力作用关阀门并利用卡锁锁住，防止洗衣机反转过程，气压将潮气压倒连通风管，甚至电机结构；电机反转时候，棘轮制动，皮带轮停转，气泵停转，积累热量。气泵风扇将电机因洗涤运转过程积累的大量热量抽到筒里；
通过定时干燥时间T0结束筒干燥程序或用湿度传感器检测筒内RH，与预先设置的RH0来判断是否结束筒干燥程序。
具体地，本发明通过收集电机产生的废热，可以是电机表面或电机线圈产生的废热；通过气泵传输方式，气泵的带动方式不限于主电机通过棘轮结构的皮带轮联动气泵轴方式，还可以其它变换用齿轮传动、单独电机带动等方式；将热风带到筒里，提高温度，在洗涤、漂洗过程，可以提高水的温度，便于洗涤剂溶解，达到更加效果；在电机能承受高温环境，能使用废热烘干衣物方式；风道不仅限于使用单向过滤结构作为隔离潮气、泡沫等；而且电机内部线圈绕线方式可以间隙大些，电机两侧盖板设计通风口，便于气泵从线圈里抽出热量；检测达到干燥值方式，不限于利用湿度传感器、定时结束程序等方式。
将电机外壳形状做成与电机轴承同向的散热槽风道、气泵、转轴塑封在一起。塑封材料选择隔热材料，防止热散失；气泵轴承可上安装滚珠轴瓦减小摩擦。进热风口，结构上要便于热风向筒里吹，出风口要便于水蒸气流到筒外。
而且本发明使用不限于是在洗涤机器上，还可以使用在农作物干燥机等设备上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的干燥装置整体结构示意图；
图2为本发明的干燥装置用于洗衣机干燥的工作流程图与风转化示意图；
图3为本发明的单向过滤结构热风进入洗涤桶阶段过程示意图；
图4为本发明的单向过滤结构抑制水汽泡沫进入风管阶段过程示意图；图5为本发明的棘轮结构剖视图；
图6为本发明的洗衣机电机的绕组温度曲线；
图7为本发明的实物产品3D结构立体抽空线条轮廓参考示意图。
附图说明：
附图1仅为本发明的干燥装置整体结构各部分连接位置示意图，并非为实物图。
附图2中：关于菱形方框内的F外>G+F内，其中F外表示气泵向连通风管方向的风压力，G表示止回阀叶片的重力，F内表示洗衣机运行过程对连通风管方向的风压力，此处以F外与G+F内的大小关系作为选择条件，控制机器的运转方式；大的箭头表示风的流动方向；小的箭头表示整体工作流程图。
附图6中横坐标代表时间(S)，纵坐标表示温度(℃)；上部曲线表示线圈的温度，下部曲线表示室温曲线。
附图7为产品实物参考图；由于其为3D实物结构抽空图，其看上去黑色部分不是阴影，为产品结构处转交黑线汇聚部分。
标号说明：1、电机；2、棘轮结构；3、连通管道；4、洗衣机内筒；5、电机外壳；6、气泵罩；7、隔热罩；8、皮带；9、被动轴承；10、止回阀；101、叶片；102、卡锁；11、倒U形管；12、过滤网；13、网罩；14、棘轮；15、卡簧；16、驱动棘爪；17、弹簧；18、制动棘爪；19、主动轴承；20、气泵风扇；21、热风出口方向；22、热风入口方向；23、倒吸入口方向；24、洗衣机内筒外壳。
其中止回阀10-倒U形管11-过滤网12构成单向过滤结构。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本实施例提供了一种利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的与干燥方法；利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的装置包括洗衣机内桶4、为洗衣机内筒提供动力的电机1、电机主动轴一端的设有皮带槽为内筒提供动力，主动轴的这一段伸出与隔热罩6之外；另一端设置有棘轮结构2，棘轮结构2与无动力的气泵风扇20的被动轴承9通过皮带8相连、电机外部设置有电机外壳5，气泵风扇上设置有气泵罩6，电机外部设置有隔热罩7，电机外壳、气泵罩与隔热罩对接形成一个与连通管道3相连的空间；连通管道与洗衣机内桶连接处设置有倒U形管11状的单向过滤结构，单向过滤结构包括止回阀10，倒U形管11与过滤网12；止回阀内有叶片101与卡锁102结构；棘轮结构包括棘轮14、卡簧15、驱动棘爪16，弹簧17，制动棘爪18，该棘轮结构配合电机实现棘轮的正转与翻转，借鉴于现有技术中能实现正转翻转结构的棘轮结构，在此特别说明，本发明中关于洗衣机结构没提到的部分与借鉴于现有技术中的洗衣机结构
本发明将电机运转产生的废热，抽去到洗涤筒内，达到干燥功能。电机在洗涤整个过程中温度将近120℃，(如图6)室温是25℃，将95K的温差产生的热量，洗涤机器有正转与反转的两种运转方式。因此，将电机传动的棘轮外形尺寸做成皮带轮，利用洗涤电机棘轮正转驱动皮带轮，皮带轮传动到气泵的轴承，使气泵运行，将热风输送到洗衣筒内。电机反转时候，棘轮制动，皮带轮停转，气泵停转，积累热量。洗衣机器开始正转后，气泵就开始转动，假设正转时候，热风向筒里输送，需要解决反转过程产生的潮气、泡沫到连通风管里。单向过滤结构，由过滤网-“倒U型管”-止回阀组成；过滤网与洗涤筒相连接，止回阀与连通风道相连通；正转与反转交替过程，洗衣机会停顿片刻，止回阀由重力作用关闭并利用卡锁锁住，防止反转向单向过滤结构的空气压力；在风道里需要增加单向过滤结构，防止潮气、泡沫挤压到连通风管里。在正转过程，热风输送到盛水筒内。将衣物取出后，按筒干燥按键，电机由低速到高转速，带动气泵正转，气泵将电机因洗涤运转过程积累的大量热量(洗涤过程中，负载大且转数慢散热慢)和电机高转速产生的热量，抽到筒里，潮气遇热风蒸发成水滴到外筒或内筒壁，内筒高速运转，将内筒壁的残留水珠甩到外筒内壁，流到排水口流出。另一部分，没有凝结的水蒸汽，通过外筒后上方的开口流到筒外。开口需要过滤网，防止外部异物进入筒里。可以定时干燥时间结束筒干燥程序或用湿度传感器检测筒内RH，与预先设置的RH0来判断是否结束筒干燥程序。如果洗涤机器是上排水方式，排水泵需要间歇排水或结束干燥筒程序前排水一次。
对于附图2中的干燥过程，其过程描述如下：洗衣机开启干燥按键时，仅当电机正转时，棘轮正转，通过皮带传动气泵风扇，外界空气经过滤网，从电机的散热槽经过后成干燥热风，气泵将热风抽送，经过连通风管直到止回阀。此时判断外部的气泵压力F外大于内部的负压F内与止回阀的叶片重力G的合力时，热风继续通过单向过滤结构的“倒U管”与过滤网倒内桶。内桶旋转，再热风的热胀冷缩作用下，将水蒸气挤压到外筒上方的排气孔出风。水蒸气经过过滤网后到箱体外。另两种情况是，水蒸气凝结到外筒内表面，然后流到洗衣机的排水口，排到箱体外。洗衣机有两种排水方式，下排水是水由重力作用向外排水；另一种是通过一个水泵可以将水由低处向高出排。一般水泵采用间歇工作方式，利用虹吸式排水，可以保持水流连续。通过桶里的湿度传感器检测达到预设定值时，或经过烘干预设定时间能达到干燥水平，来判断停止干燥程序。当洗衣机从正转切换到反转的中间过程，处于停止状态，止回阀的叶片受到重力G作用自动合闸。电机反转过程，棘轮制动停转，气泵风扇停转，气泵无向外F外，洗衣机内部反转的压力F内与叶片的重力G大于F外，止回阀锁紧。
风转化示意图：总的来说，风转化有两部分，一部分是外部气流到洗衣机内桶，再排到外部，另一部分是洗衣机反转过程将内桶的泡沫与水汽挤压到单向过滤结构中。外界空气先经过滤网，后到电机的散热槽加热空气，干燥空气经过气泵的抽送到连通风管与单向过滤结构，最终到达洗衣机桶里。干燥空气将桶里的潮气分两路送到箱体外。一路由箱体上方的出口到箱体外，另一路由凝结到内桶表面，形成水滴，流到排水口后排到箱体外。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用电机废热干燥装置，其特征在于：所述的利用电机废热干燥装置包括：电机，气泵风扇，连通风管，
所述的气泵风扇自带动力装置，或者通过棘轮结构的皮带轮或者齿轮方式与电机动力传动轴相连；
所述的电机、气泵风扇、连通风管的入口处于同一个连通空间内；
所述的连通风管与待干燥物品或者带干燥空间相连。
2.根据权利要求1所述的利用电机废热干燥装置，其特征在于：所述的电机包括电机外壳与设置在电机外壳上的隔热罩；所述的气泵风扇外设置有气泵罩；
所述的电机外壳、隔热罩、气泵罩与连通风管形成一个半封闭空间。
3.根据权利要求2所述的利用电机废热干燥装置，其特征在于：所述的电机上的缠绕线圈之间留有间隙形成风道；
所述的电机外壳为凹凸间隔的条纹形状形成散热槽；
所述的电机两侧设置有盖板，所述的盖板上设置有通风口。
4.根据权利要求1至3任一所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置，其特征在于：所述的电机废热干燥装置设置在洗衣机内；
所述电机的主动传动轴一端传动洗衣机内筒，另一端设置有传动棘轮，棘轮传动气泵风扇，所述的连通风管上设置有单向过滤结构与洗衣机的内筒相连。
5.根据权利要求4所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置，其特征在于：所述的单向过滤结构包括倒U型管结构、止回阀与过滤网，所述的止回阀与过滤网设置在倒U型管结构的两端；
所述的倒U型管结构设置止回阀的一端与连通风管相连，所述的倒U型管结构设置过滤网的一端洗衣机内筒相连。
6.根据权利要求4所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置，其特征在于：所述电机的传动轴连接气泵风扇的一端设置成与电机外壳一般大小的棘轮机构的皮带轮；所述的气泵风扇的风扇轴上设置有小皮带轮；
所述的电机与气泵风扇通过设置在棘轮机构的皮带轮与风扇轴小皮带轮上的皮带相连。
7.根据权利要求4所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置，其特征在于：所述电机的传动轴连接气泵风扇传动棘轮上设置有齿轮；所述的气泵风扇的风扇轴上设置有齿轮结构，所述的电机与气泵风扇通过齿轮动力传动相连。
8.根据权利要求1-3任一所述的利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥装置，其特征在于：所述的气泵风扇自带气泵电机。
9.一种将利用电机废热干燥装置用于干燥洗涤机器以及其他农作物干燥机器上的用途。
10.一种利用电机废热干燥装置干燥洗衣机内筒的干燥方法，其特征在于：利用洗涤电机，将动力传动到气泵风扇的轴承，使气泵风扇运行，将热风输送到洗衣筒内；包括如下步骤：
洗涤机器电机有正转与反转的两种运转方式；设置正转时候，气体向筒里输送，通过在连通风道里设置单向过滤结构阻止反转过程的潮气、泡沫到连通风管里，气泵风扇将电机因洗涤运转过程积累的大量热量抽到筒里；
正转与反转交替过程，洗衣机停顿片刻，止回阀由重力作用关闭并利用卡锁锁住；电机反转时候，棘轮制动，皮带轮停转，气泵停转，积累热量；
将衣物取出后，按筒干燥按键，电机由低速到高转速，带动气泵正转，气泵将电机因洗涤运转过程积累的大量热量抽到筒里，潮气遇热风蒸发成水滴到外筒或内筒壁，内筒高速运转，将内筒壁的残留水珠甩到外筒内壁，流到排水口流出；
另一部分没有凝结的水蒸汽，通过外筒后上方的开口流到筒外，开口需要过滤网，防止外部异物进入筒里；
通过定时干燥时间结束筒干燥程序或用湿度传感器检测筒内RH，与预先设置的RH0来判断是否结束筒干燥程序。
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