CN112281429A - 具有储热与放热功能的干衣机及干衣机系统及工作方法 - Google Patents

具有储热与放热功能的干衣机及干衣机系统及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明具有储热与放热功能的干衣机，包括具有储热与放热功能的干衣机系统和干衣滚筒结构，所述干衣滚筒结构包括滚筒、外壳、舱门、支撑架、机架、分隔板、外筒、带轮、传动带、电机、安装支架和端轴；所述具有储热与放热功能的干衣机系统设置在干衣滚筒结构外侧，所述具有储热与放热功能的干衣机系统包括风机、高温换热器、高温气泵、放热发生装置、高温液泵、储热装置、储热发生装置和固体输送泵。本发明提供具有储热与放热功能的干衣机，具有储热与放热装置，在热能强或者资源充足的时候先储能，等到需要烘干衣物的时候再放热烘干衣物，也可以边储热边放热，以达到节能的目的。

Description

具有储热与放热功能的干衣机及干衣机系统及工作方法
技术领域
本发明涉及属于干衣机领域，特别是涉及具有储热与放热功能的干衣机及干衣机系统及工作方法。
背景技术
随着人类社会经济的不断发展，人们对各方各面的物质生活要求越来越高。近几年，干衣机由于可以达到衣物的即干即穿的效果，因此越来越被大众所接受。
市面现常用的暖风式干衣机是热泵干衣机。热泵系统需要通过电能驱动的作用产生热，为了达到节约能源的目的，提出具有储热放热功能的干衣机。具有储热放热功能的干衣机可以利用储热介质储存废热或太阳能辐射热，在干衣机运行时释放储存的热能，通过风机将热能送入滚筒烘干衣物。相变储热介质由于其储热密度高，温度变化可控制，节能效果显著等近几年备受关注，常被用于储热节能领域。
因此申请人想到设计具有储热与放热功能的干衣机，现有技术中专利文献（JP2018-175444A）在洗衣机中安装热泵装置，抑制了压缩机的温升，同时提高了洗衣机的干燥性能。该工艺主要是利用空气在衣物存储室、鼓风机 、压缩机和冷凝器之间循环带走热量对衣物进行干燥，同时减少压缩机的温升，与传统的电加热干燥衣物相比具有一定的节能效果。但该系统中热泵运行仍依靠电能，尤其在冬天和用电高峰期，电量消耗费用依然很大，并不能起到很好节能省电效果。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供具有储热与放热功能的干衣机，具有储热与放热装置，在热能强或者资源充足的时候先储能，等到需要烘干衣物的时候再放热烘干衣物，也可以边储热边放热，以达到节能的目的，为达此目的，本发明提供具有储热与放热功能的干衣机，包括具有储热与放热功能的干衣机系统和干衣滚筒结构，所述干衣滚筒结构包括滚筒、外壳、舱门、支撑架、机架、分隔板、外筒、带轮、传动带、电机、安装支架和端轴，所述外壳底部四个角有支撑架，所述外壳前侧有舱门，所述外壳上部外侧有按钮，所述外壳内有机架，所述滚筒通过安装支架设置在外筒内，所述外筒上有分体导流孔，所述外筒下有整体导流孔，所述滚筒的端轴穿过外筒且外侧端有带轮，所述传动带套装在带轮和电机的转轴上；
所述具有储热与放热功能的干衣机系统设置在干衣滚筒结构外侧，所述具有储热与放热功能的干衣机系统包括风机、高温换热器、高温气泵、放热发生装置、高温液泵、储热装置、储热发生装置和固体输送泵；
所述高温换热器包括高温气体进口a2、低温气体出口a3、被加热出口a5和被冷却进口a6，放热发生装置包括高温储热介质液体进口L2、低温固体储热介质出口S1、被加热气体出口a1，被冷却气体进口a4，储热发生装置包括热源进口A1，热源出口A2，高温储热介质液体出口L1，低温固体储热介质进口S2；
所述高温换热器被加热出口a5与风机进口相连，风机出口与滚筒进口相连，滚筒出口与高温换热器被冷却出口a6相连；
所述高温换热器低温气体出口a3与放热发生装置被冷却气体进口a4相连，放热发生装置被加热气体出口a1经高温气泵与高温换热器高温气体进口a2相连；
所述放热发生装置低温固体储热介质出口S1经固体输送泵与储热发生装置低温固体储热介质进口S2相连，储热发生装置高温储热介质液体出口L1与储热装置进口相连，储热装置出口经高温液泵与放热发生装置高温储热介质液体进口L2相连；
所述储热发生装置热源进口A1与供热系统出口相连，储热发生装置热源出口A2与供热系统进口相连。
作为本发明具有储热与放热功能的干衣机进一步改进，所述滚筒内有分隔板，通过分隔板可以方便衣服分类。
作为本发明具有储热与放热功能的干衣机进一步改进，所述风机中部支架有温度传感器，设置温度传感器用于对温度判定。
作为本发明具有储热与放热功能的干衣机进一步改进，所述风机的风口设置有导流罩， 设置导流罩可以方便把高温气体导入。
本发明提供具有储热与放热功能的干衣机系统，所述具有储热与放热功能的干衣机系统包括风机、滚筒、高温换热器、高温气泵、放热发生装置、高温液泵、储热装置、储热发生装置和固体输送泵；
所述高温换热器包括高温气体进口a2、低温气体出口a3、被加热出口a5和被冷却进口a6，放热发生装置包括高温储热介质液体进口L2、低温固体储热介质出口S1、被加热气体出口a1，被冷却气体进口a4，储热发生装置包括热源进口A1，热源出口A2，高温储热介质液体出口L1，低温固体储热介质进口S2；
所述高温换热器被加热出口a5与风机进口相连，风机出口与滚筒进口相连，滚筒出口与高温换热器被冷却出口a6相连；
所述高温换热器低温气体出口a3与放热发生装置被冷却气体进口a4相连，放热发生装置被加热气体出口a1经高温气泵与高温换热器高温气体进口a2相连；
所述放热发生装置低温固体储热介质出口S1经固体输送泵与储热发生装置低温固体储热介质进口S2相连，储热发生装置高温储热介质液体出口L1与储热装置进口相连，储热装置出口经高温液泵与放热发生装置高温储热介质液体进口L2相连；
所述储热发生装置热源进口A1与供热系统出口相连，储热发生装置（8）热源出口A2与供热系统进口相连。
作为本发明具有储热与放热功能的干衣机进一步改进，所述供热系统是太阳能辐射或者其他热媒介质，本申请相关热媒介质均可以使用。
本发明具有储热与放热装置的干衣机工作方法，具体步骤如下：
在太阳能辐射强或者有废热余热时，高温介质从热源进口A1进入储热发生装置，在储热发生装置中存在低温固体储热介质，高温液体储热介质，空气三相物质，储热装置中的固体储热介质吸收热源热量成为高温的液态储热介质，高温液态储热介质从储热发生装置高温储热介质液体出口L1流出，进入储热装置，热能在储热装置中被储存，完成热能的存储过程；
烘干机工作时，高温液态储热介质经高温液泵从储热装置出口被泵出，从放热发生装置高温液态储热介质进口L2进入放热发生装置，高温储热介质液体在放热发生装置中发生换热，高温液态储热介质将放热发生装置中的空气加热成高温，高温液态储热介质被冷却后从放热发生装置出口S1流入固体输送泵从储热发生装置低温固体储热介质进口S2进入；被加热的高温空气经高温气泵从放热发生装置的被加热气体出口a1泵出，从高温换热器高温气体进口a2进入，在高温换热器中发生换热，高温气体被冷却，被冷却的气体由高温换热器低温气体出口a3流出，从放热发生装置冷却气体进口a4进入放热发生装置，进一步冷却储热介质使其变成固态；滚筒出来的湿冷空气在高温换热器中被加热后利用经风机被送入滚筒，烘干衣物，由此完成放热烘干过程。
作为本发明具有储热与放热装置的干衣机工作方法进一步改进，所述热能的存储过程和放热过程同步进行或单独进行。
本发明具有储热与放热功能的干衣机，具有如下优势；
1）本申请在太阳能辐射强或者有废热余热时，高温介质从热源进口A1进入储热发生装置，在储热发生装置中存在低温固体储热介质，高温液体储热介质，空气三相物质。储热装置中的固体储热介质吸收热源热量成为高温的液态储热介质，高温液态储热介质从储热发生装置高温储热介质液体出口流出，进入储热装置，热能在储热装置中被储存。由此，完成热能的存储过程；
2）本申请因为具有储热与放热装置，在热能强或者资源充足的时候先储能，等到需要烘干衣物的时候再放热烘干衣物，也可以边储热边放热；
3）本申请操作与正常情况无太大差异，操作简便，并能耗低具有较好推广效果。
附图说明
图1本申请整体示意图；
图2为本申请局部示意图一；
图3为本申请局部示意图二；
图4为本申请局部示意图三；
图5为本申请局部示意图四；
图6为本申请局部示意图五；
图7为本申请局部示意图六；
图8 为具有储热与放热功能的干衣机系统图；
部件说明：
1、风机；2、滚筒；3、高温换热器；4、高温气泵；5、放热发生装置；6、高温液泵；7、储热装置；8、储热发生装置；9、固体输送泵；10、外壳；11、舱门；12、按钮；13、支撑架；14、机架；15、分隔板；16、外筒；17、温度传感器；18、导流罩；19、分体导流孔；20、带轮；21、传动带；22、电机；23、整体导流孔；24、安装支架；25、端轴。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明提供具有储热与放热功能的干衣机，具有储热与放热装置，在热能强或者资源充足的时候先储能，等到需要烘干衣物的时候再放热烘干衣物，也可以边储热边放热，以达到节能的目的。
本申请提供如图1-7所示的，具有储热与放热功能的干衣机，包括具有储热与放热功能的干衣机系统和干衣滚筒结构，所述干衣滚筒结构包括滚筒2、外壳10、舱门11、支撑架13、机架14、分隔板15、外筒16、带轮20、传动带21、电机22、安装支架24和端轴25，所述外壳10底部四个角有支撑架13，所述外壳10前侧有舱门11，所述外壳10上部外侧有按钮12，所述外壳10内有机架14，所述滚筒2通过安装支架24设置在外筒16内，所述外筒16上有分体导流孔19，所述外筒16下有整体导流孔23，所述滚筒2的端轴25穿过外筒16且外侧端有带轮20，所述滚筒2内有分隔板15，通过分隔板可以方便衣服分类，所述传动带21套装在带轮20和电机22的转轴上；
所述具有储热与放热功能的干衣机系统设置在干衣滚筒结构外侧，所述具有储热与放热功能的干衣机系统包括风机1、高温换热器3、高温气泵4、放热发生装置5、高温液泵6、储热装置7、储热发生装置8和固体输送泵9；
所述高温换热器3包括高温气体进口a2、低温气体出口a3、被加热出口a5和被冷却进口a6，放热发生装置5包括高温储热介质液体进口L2、低温固体储热介质出口S1、被加热气体出口a1，被冷却气体进口a4，储热发生装置8包括热源进口A1，热源出口A2，高温储热介质液体出口L1，低温固体储热介质进口S2；
所述高温换热器3被加热出口a5与风机1进口相连，风机1出口与滚筒2进口相连，滚筒2出口与高温换热器3被冷却出口a6相连，所述风机1中部支架有温度传感器17，设置温度传感器用于对温度判定，所述风机1的风口设置有导流罩18， 设置导流罩可以方便把高温气体导入；
所述高温换热器3低温气体出口a3与放热发生装置5被冷却气体进口a4相连，放热发生装置5被加热气体出口a1经高温气泵4与高温换热器3高温气体进口a2相连；
所述放热发生装置5低温固体储热介质出口S1经固体输送泵9与储热发生装置8低温固体储热介质进口S2相连，储热发生装置8高温储热介质液体出口L1与储热装置7进口相连，储热装置7出口经高温液泵6与放热发生装置5高温储热介质液体进口L2相连；
所述储热发生装置8热源进口A1与供热系统出口相连，储热发生装置8热源出口A2与供热系统进口相连。
图8 是本发明提出的具有储热与放热功能的干衣机系统图，下面参照图1 说明干衣机的工作方法。
在太阳能辐射强或者有废热余热时，高温介质从热源进口A1进入储热发生装置8，在储热发生装置8中存在低温固体储热介质，高温液体储热介质，空气三相物质。储热装置8中的固体储热介质吸收热源热量成为高温的液态储热介质，高温液态储热介质从储热发生装置8高温储热介质液体出口L1流出，进入储热装置7，热能在储热装置7中被储存。由此，完成热能的存储过程。
烘干机工作时，高温液态储热介质经高温液泵6从储热装置7出口被泵出，从放热发生装置5高温液态储热介质进口L2进入放热发生装置5，高温储热介质液体在放热发生装置5中发生换热，高温液态储热介质将放热发生装置5中的空气加热成高温，高温液态储热介质被冷却后从放热发生装置5出口S1流入固体输送泵9从储热发生装置8低温固体储热介质进口S2进入；被加热的高温空气经高温气泵4从放热发生装置5的被加热气体出口a1泵出，从高温换热器3高温气体进口a2进入，在高温换热器3中发生换热，高温气体被冷却，被冷却的气体由高温换热器3低温气体出口a3流出，从放热发生装置5冷却气体进口a4进入放热发生装置5，进一步冷却储热介质使其变成固态；滚筒2出来的湿冷空气在高温换热器3中被加热后利用经风机1被送入滚筒2，烘干衣物，由此完成放热烘干过程。
上述过程中储热与放热过程可以同步进行也可以单独进行。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.具有储热与放热功能的干衣机，包括具有储热与放热功能的干衣机系统和干衣滚筒结构，其特征在于：所述干衣滚筒结构包括滚筒（2）、外壳（10）、舱门（11）、支撑架（13）、机架（14）、分隔板（15）、外筒（16）、带轮（20）、传动带（21）、电机（22）、安装支架（24）和端轴（25），所述外壳（10）底部四个角有支撑架（13），所述外壳（10）前侧有舱门（11），所述外壳（10）上部外侧有按钮（12），所述外壳（10）内有机架（14），所述滚筒（2）通过安装支架（24）设置在外筒（16）内，所述外筒（16）上有分体导流孔（19），所述外筒（16）下有整体导流孔（23），所述滚筒（2）的端轴（25）穿过外筒（16）且外侧端有带轮（20），所述传动带（21）套装在带轮（20）和电机（22）的转轴上；
所述具有储热与放热功能的干衣机系统设置在干衣滚筒结构外侧，所述具有储热与放热功能的干衣机系统包括风机（1）、高温换热器（3）、高温气泵（4）、放热发生装置（5）、高温液泵（6）、储热装置（7）、储热发生装置（8）和固体输送泵（9）；
所述高温换热器（3）包括高温气体进口a2、低温气体出口a3、被加热出口a5和被冷却进口a6，放热发生装置（5）包括高温储热介质液体进口L2、低温固体储热介质出口S1、被加热气体出口a1，被冷却气体进口a4，储热发生装置（8）包括热源进口A1，热源出口A2，高温储热介质液体出口L1，低温固体储热介质进口S2；
所述高温换热器（3）被加热出口a5与风机（1）进口相连，风机（1）出口与滚筒（2）进口相连，滚筒（2）出口与高温换热器（3）被冷却出口a6相连；
所述高温换热器（3）低温气体出口a3与放热发生装置（5）被冷却气体进口a4相连，放热发生装置（5）被加热气体出口a1经高温气泵（4）与高温换热器（3）高温气体进口a2相连；
所述放热发生装置（5）低温固体储热介质出口S1经固体输送泵（9）与储热发生装置（8）低温固体储热介质进口S2相连，储热发生装置（8）高温储热介质液体出口L1与储热装置（7）进口相连，储热装置（7）出口经高温液泵（6）与放热发生装置（5）高温储热介质液体进口L2相连；
所述储热发生装置（8）热源进口A1与供热系统出口相连，储热发生装置（8）热源出口A2与供热系统进口相连。
2.根据权利要求1所述的具有储热与放热功能的干衣机，其特征在于：所述滚筒（2）内有分隔板（15）。
3.根据权利要求1所述的具有储热与放热功能的干衣机，其特征在于：所述风机（1）中部支架有温度传感器（17）。
4.根据权利要求1所述的具有储热与放热功能的干衣机，其特征在于：所述风机（1）的风口设置有导流罩（18）。
5.具有储热与放热功能的干衣机系统，所述具有储热与放热功能的干衣机系统包括风机（1）、滚筒（2）、高温换热器（3）、高温气泵（4）、放热发生装置（5）、高温液泵（6）、储热装置（7）、储热发生装置（8）和固体输送泵（9），其特征在于；
所述高温换热器（3）包括高温气体进口a2、低温气体出口a3、被加热出口a5和被冷却进口a6，放热发生装置（5）包括高温储热介质液体进口L2、低温固体储热介质出口S1、被加热气体出口a1，被冷却气体进口a4，储热发生装置（8）包括热源进口A1，热源出口A2，高温储热介质液体出口L1，低温固体储热介质进口S2；
所述高温换热器（3）被加热出口a5与风机（1）进口相连，风机（1）出口与滚筒（2）进口相连，滚筒（2）出口与高温换热器（3）被冷却出口a6相连；
所述高温换热器（3）低温气体出口a3与放热发生装置（5）被冷却气体进口a4相连，放热发生装置（5）被加热气体出口a1经高温气泵（4）与高温换热器（3）高温气体进口a2相连；
所述放热发生装置（5）低温固体储热介质出口S1经固体输送泵（9）与储热发生装置（8）低温固体储热介质进口S2相连，储热发生装置（8）高温储热介质液体出口L1与储热装置（7）进口相连，储热装置（7）出口经高温液泵（6）与放热发生装置（5）高温储热介质液体进口L2相连；
所述储热发生装置（8）热源进口A1与供热系统出口相连，储热发生装置（8）热源出口A2与供热系统进口相连。
6.根据权利要求1所述的具有储热与放热功能的干衣机系统，其特征在于：所述供热系统是太阳能辐射或者其他热媒介质。
7.具有储热与放热装置的干衣机工作方法，其特征在于，具体步骤如下：
在太阳能辐射强或者有废热余热时，高温介质从热源进口A1进入储热发生装置（8），在储热发生装置（8）中存在低温固体储热介质，高温液体储热介质，空气三相物质，储热装置（8）中的固体储热介质吸收热源热量成为高温的液态储热介质，高温液态储热介质从储热发生装置（8）高温储热介质液体出口L1流出，进入储热装置（7），热能在储热装置（7）中被储存，完成热能的存储过程；
烘干机工作时，高温液态储热介质经高温液泵（6）从储热装置（7）出口被泵出，从放热发生装置（5）高温液态储热介质进口L2进入放热发生装置（5），高温储热介质液体在放热发生装置（5）中发生换热，高温液态储热介质将放热发生装置（5）中的空气加热成高温，高温液态储热介质被冷却后从放热发生装置（5）出口S1流入固体输送泵（9）从储热发生装置（8）低温固体储热介质进口S2进入；被加热的高温空气经高温气泵（4）从放热发生装置（5）的被加热气体出口a1泵出，从高温换热器（3）高温气体进口a2进入，在高温换热器（3）中发生换热，高温气体被冷却，被冷却的气体由高温换热器（3）低温气体出口a3流出，从放热发生装置（5）冷却气体进口a4进入放热发生装置（5），进一步冷却储热介质使其变成固态；滚筒（2）出来的湿冷空气在高温换热器（3）中被加热后利用经风机（1）被送入滚筒（2），烘干衣物，由此完成放热烘干过程。
8.根据权利要求1所述的具有储热与放热装置的干衣机工作方法，其特征在于：所述热能的存储过程和放热过程同步进行或单独进行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101974843A (zh) * 2010-09-14 2011-02-16 海尔集团公司 真空热泵干衣方法及干衣机
CN110068219A (zh) * 2019-03-15 2019-07-30 南京航空航天大学 带有储热装置的热泵干燥系统及其工作方法

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