CN114059332B - 一种冷凝装置及衣物处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种冷凝装置及衣物处理设备，冷凝装置包括冷凝管以及至少一个导流结构，导流结构凸出于冷凝管的内壁，冷凝管内的空间为气流通道，冷凝管的上端设置有出风口以及进液口，冷凝管的下端设置有进风口以及出液口，气流和冷凝液在气流通道内接触，气流通道具有节流区域；节流区域内设置有导流结构，和/或，位于节流区域下游且距离节流区域出口侧不超过100mm的区域内设置有导流结构。本申请实施例的冷凝装置，经过节流区域获得增速的高速气流冲击瀑流式的冷凝水，水气强烈混合，气流托起更多更大的水花，水花在节流区域的出口侧附近形成翻滚状，换质能力增强，烘干相同衣物需要的时间变短，冷凝水用量减少。

Description

一种冷凝装置及衣物处理设备

技术领域

本申请涉及衣物洗护技术领域，尤其涉及一种冷凝装置及衣物处理设备。

背景技术

以滚筒洗烘一体机为例，其烘干过程工作原理如下：干燥热空气进入滚筒内将衣物中的水分蒸发为水蒸汽，水蒸气与空气混合形成湿热空气，湿热空气排出滚筒后进入冷凝器，与冷凝器中的冷凝水交换热量，将湿热空气中水蒸汽冷凝成水，凝结成的水混合到冷凝水中，经排水管道排出，被冷凝后的湿热空气又变为相对干燥的冷空气，经加热管加热再次进入滚筒内，如此完成一个空气循环。重复多次循环过程，直至达到衣物烘干，结束整个过程。

整个烘干过程，最重要的就是在冷凝器中的换热换质过程，目前的冷凝器换热效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种提升换热效果的且节约冷凝液的冷凝装置及衣物处理设备。

为达到上述目的，本申请实施例提供一种冷凝装置，包括冷凝管以及至少一个导流结构，所述冷凝管内的空间为气流通道，所述冷凝管的上端设置有出风口以及进液口，所述冷凝管的下端设置有进风口以及出液口，气流和冷凝液在气流通道内接触，所述气流通道具有节流区域；所述导流结构凸出于所述冷凝管的内壁以使得流经所述导流结构的冷凝液能够脱离所述冷凝管内壁，所述节流区域内设置有所述导流结构，和/或，位于所述节流区域沿气流流动方向的下游且距离所述节流区域出口侧不超过100mm的区域内设置有所述导流结构。

一些实施方案中，所述导流结构具有导流面，所述导流面与述冷凝管对应处的内壁的夹角80°～100°。

一些实施方案中，所述冷凝管的管壁的一部分向内凸出以形成所述导流结构。

一些实施方案中，所述进风口位于所述冷凝管沿厚度方向的一侧，所述导流结构位于所述冷凝管的与所述进风口所在一侧相异的另一侧。

一些实施方案中，至少一个所述导流结构为凸筋，所述凸筋设置于所述节流区域对应的内壁上，所述进风口和所述凸筋位于所述冷凝管沿厚度方向的相对两侧。

一些实施方案中，所述节流区域的流通截面面积为所述节流区域入口侧流通截面面积的20％～35％。

一些实施方案中，所述节流区域高于所述进风口的顶侧，且不超过所述进风口的顶侧至所述进液口处之间的高度差的1/2处。

一些实施方案中，所述冷凝管的管壁的一部分向内凸出以形成凸包，所述凸包对应处的气流通道为所述节流区域，所述进风口位于所述冷凝管沿厚度方向的一侧，所述凸包位于与所述进风口相异的一侧。

一些实施方案中，所述冷凝管沿宽度方向的至少一侧设置有所述凸包。

本申请实施例还提供一种衣物处理设备，包括筒体组件、导风装置、导液管以及上述任一的冷凝装置；所述筒体组件设置有衣物处理腔、进气口以及出气口，所述出气口与所述进风口连通；所述导风装置连通所述出风口和所述进气口；所述导液管与所述进液口连接以向所述冷凝装置导入冷凝液。

本申请实施例的冷凝装置，导流结构位于节流区域内，或者导流结构距离节流区域比较近，因此，经过节流区域获得增速的高速气流冲击瀑流式的冷凝水，水气强烈混合，气流托起更多更大的水花，水花在节流区域的出口侧附近形成翻滚状，如此能够显著地增加换热时间、换热系数和换热面积，也就是使得总换热量显著变大，从湿热气流中冷凝出的水变多，换质能力增强，冷凝水的效率提高，烘干相同衣物需要的时间变短，冷凝水用量减少，节约用水的同时也缩短了干衣时间。此外，翻滚状的水花在节流区域的上方能够大范围覆盖气流通道的流通截面，因此，夹杂在湿热气流中的线屑、杂质等也被大水花捕获，进而从气流从分离出来，被冷凝水裹挟着排出冷凝装置，使得从出风口排出的低温干燥气流中的杂质含量很低，因此，本申请实施例的冷凝装置还能具有较好除杂效果。

附图说明

图1为本申请一实施例的衣物处理设备的部分结构示意图，其中，虚线和箭头示意气流循环路径和方向；

图2为图1所示结构另一视角的示意图；

图3为本申请一实施例的冷凝装置的结构示意图；

图4为图3所示结构的剖视图，其中A-A方向示意气流流动方向，B-B方向示意冷凝液流动方向；

图5为图3所示结构的另一剖视图；

图6为沿图5中C-C方向剖视后旋转180°的示意图；

图7为本申请一实施例中的导流结构处的局部剖视示意图，其中，虚线和箭头示意冷凝液流动路径和方向。

附图标记说明

冷凝装置1；冷凝管11；导流结构12；导流面12a；第一凹陷区域12b；气流通道1a；节流区域1a′；进风口11a；出风口11b；进液口11c；凸包11e；第二凹陷区域11e′；第一管壁111；第二管壁112；第三管壁113；第四管壁114；筒体组件2；内筒21；外桶22；导风装置3；水花4

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请实施例的描述中，“上”、“下”方位或位置关系为基于附图3所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

本申请实施例提供一种冷凝装置1，请参阅图3至图6，冷凝装置1包括冷凝管11和至少一个导流结构12。冷凝管11内的空间为气流通道1a，冷凝管11的上端设置有出风口11b以及进液口11c，出风口11b以及进液口11c间隔设置，冷凝管11的下端设置有进风口11a以及出液口，进风口11a以及出液口间隔设置，气流和冷凝液在气流通道1a内直接接触。具体地，冷凝液从进液口11c进入冷凝管11内，在冷凝管11内自上而下流动后从出液口排出，气流从进风口11a进入冷凝管11内，在冷凝管11内自下而上流动后从出风口11b排出，气流和冷凝液在气流通道1a内直接接触进行热量交换，即冷凝液和气流之间进行对流传热。冷凝液和气流逆向混合流动换热，如此能够有利于冷凝液和气流之间的碰撞，提升热交换效率。

冷凝液的具体成分不限，可以是水、也可以其他类型的液体。本申请实施例中，为便于描述，以冷凝液为冷凝水为例进行描述。

冷凝装置1用于对湿热气流进行除湿降温，具体地，湿热气流从进风口11a进入气流通道1a内，湿热气流与冷凝液进行热量交换，冷凝液吸收湿热气流的热量，湿热气流中的水蒸汽因降温从气流中析出并凝结成水珠，水珠混入冷凝液中，最终从出液口排出，如此，达到对湿热气流除湿降温的效果，使得从出风口11b排出的气体为经过降温除湿后的相对低温干燥的气流。需要说明的是，低温干燥气流是相对湿热气流而言的，低温干燥气流的温度比湿热气流的温度低。本申请实施例中的低温可以是室温。

本申请实施例的冷凝装置1可以用于任何适当的场合。示例性地，本申请实施例以冷凝装置1应用于衣物处理设备为例进行描述。

示例性地，请参阅图1和图2，本申请实施例提供一种衣物处理设备，包括筒体组件2、导风装置3、导液管以及本申请任一实施例的冷凝装置1。筒体组件2设置有衣物处理腔、进气口以及出气口，出气口与进风口11a连通，导风装置3连通冷凝器的出风口11b和衣物处理腔的进气口，导液管与进液口11c连接以向冷凝装置1导入冷凝液。需要说明的是，导风装置3内配置有风机和加热器。

请参阅图1，衣物处理设备内形成气流循环通道，具体地，导风装置3将干燥热气流经进气口导入衣物处理腔内，在衣物处理腔中，干燥热气流流经湿衣物表面，与湿衣物进行热湿交换，吸收衣物中的水分，变为湿热气流，在干衣过程中衣物产生的线屑、杂质等混入湿热气流中，湿热气流裹挟着线屑、杂质依次经出气口和进风口11a后进入冷凝装置1中，经冷凝装置1冷凝除湿后形成低温干燥气流，并从出风口11b处进入导风装置3内，经加热器加热后形成干燥热气流。干燥热气流再次进入衣物处理腔，如此循环运行，实现衣物的连续高效干燥。

根据对流传热的传热公式，总换热量Q＝h*A*τ*ΔT，其中，Q为总换热量，h为对流传热系数，A为换热面积，ΔT为气流和冷凝水的温差的绝对值，τ为换热时间。现有技术中，气流吹起的水花少，气流与冷凝液接触面小，换热面积A就小。此外，气流吹起的水花少，也说明冷凝液与空气混合不强，换热系数h就小；而且，现有技术中的冷凝水顺着管壁往下流，在气流通道1a中的停留时间短，换热时间τ小。也就是说，现有技术中的总换热量Q较小，则从湿热气流中冷凝出的水蒸汽就少，换质比较弱，说明冷凝液的冷凝效率不高，烘干同样的衣物就需较长的时间，相应的，也需要大量冷凝水，耗水耗时。

本申请一实施例中，请参阅图4和图5，气流通道1a具有节流区域1a′，也就是说，在节流区域1a′，气流的流通截面面积减小，具体地，节流区域1a′的气流流通截面面积比节流区域1a′的沿气流流动方向的入口侧和出口侧的流通截面面积小，使得气流通道1a在节流区域1a′形成缩颈，当湿热气流自下而上经过节流区域1a′时流速明显增大，如此，高速的气流能把更多的冷凝水托住，增大换热面积A，也增大换热系数h。

需要说明的是，请参阅图5，节流区域1a′为图5中L2和L1之间的气流通道。节流区域1a′的入口侧为图5中L2对应的位置，节流区域1a′的出口侧为图5中L1对应的位置。

请参阅图4和图5，导流结构12凸出于冷凝管11的内壁，以使得流经导流结构12的冷凝液能够脱离冷凝管11内壁。冷凝水自上而下流动至导流结构12时，冷凝水遇阻而降低流速，从而延长冷凝水与湿热气流的热交换时间τ；此外，请参阅图7，冷凝水在导流结构12的阻挡下脱离冷凝管11的内壁，从导流结构12背离冷凝管11内壁一侧的端部以近似自由落体的方式下落，形成瀑流，没有了冷凝管11的内壁对冷凝水的摩擦力，冷凝水更容易被气流吹起水花，可以增大换热面积A，也增大换热系数h。

节流区域1a′内设置有导流结构12，和/或，位于节流区域1a′沿气流流动方向的下游且距离节流区域1a′出口侧不超过100mm的区域内设置有导流结构12。也就是说，一些实施例中，所有的导流结构12都设置在节流区域1a′内，另一些实施例中，所有的导流结构12都设置在位于节流区域1a′沿气流流动方向的下游且距离节流区域1a′出口侧不超过100mm的区域内。再一些实施例中，导流结构12的数量有多个，其中一部分导流结构12设置在节流区域1a′内，另一部分导流结构12设置在位于节流区域1a′沿气流流动方向的下游且距离节流区域1a′出口侧不超过100mm的区域内。

由于上述的导流结构12设置在节流区域1a′内或者是距离节流区域1a′比较近的范围内，如此，当冷凝水在以瀑流形式近似自由下落后，能够使得在冷凝水只具有较小的下落速度时，就被节流区域1a′增速的气流冲击，由于冷凝水速度较小，更容易被增速的气流吹起形成更大的水花。

具体地，经过节流区域1a′获得增速的高速气流冲击流速较小的瀑流式的冷凝水，水气强烈混合，气流托起更多更大的水花4，水花4在节流区域1a′的出口侧附近形成翻滚状，如此能够显著地增加换热时间τ、换热系数h和换热面积A，也就是使得总换热量Q显著变大，从湿热气流中冷凝出的水变多，换质能力增强，冷凝水的效率提高，烘干相同衣物需要的时间变短，冷凝水用量减少，节约用水的同时也缩短了干衣时间。此外，翻滚状的水花4在节流区域1a′出口侧附近能够大范围覆盖气流通道1a的流通截面，因此，夹杂在湿热气流中的线屑、杂质等也被大水花4捕获，进而从气流从分离出来，被冷凝水裹挟着排出冷凝装置1，使得从出风口11b排出的低温干燥气流中的杂质含量较低，具有较好除杂效果。

一实施例中，请参阅图7，导流结构12具有导流面12a，导流面12a与冷凝管11对应处的内壁的夹角θ为80°～100°。该角度范围，便于导流面12a以大约90°方向改变冷凝液流动方向，使得冷凝液脱离冷凝管11的内壁形成瀑流。示例性的，导流面12a与冷凝管11对应处的内壁的夹角θ为90°，即导流面12a与内壁垂直。

导流面12a在对应处的内壁上的投影形状不限，例如，本申请一实施例中，请参阅图5，导流面12a在对应处的内壁上的投影形成呈弧形，且导流面12a与内壁垂直。另一实施例中，导流面12a在对应处的内壁上的投影形成呈直线。

一实施例中，节流区域1a′的流通截面面积为节流区域1a′入口侧流通截面面积的20％～35％。一方面，节流区域1a′的流道越窄，气流速度越快，但是，流道过窄，也会造成过大的风阻，降低冷凝装置1的风量，因此，需要将上述的节流区域1a′的尺寸控制在上述的合理范围。

需要说明的是，气流通道1a越靠近出风口11b的位置，气流通道1a的流通截面面积越大，越不容易形成节流效应，为此，一实施例中，节流区域1a′高于进风口11a的顶侧，且不超过进风口11a的顶侧至进液口11c处之间的高度的1/2。一方面，便于湿热气流从进风口11a进入后自然流动至节流区域1a′处，另一方面，通过将节流区域1a′限制在进风口11a的顶侧至进液口11c处之间的高度的1/2以下的区域，能够具有较好的节流效果，也便于冷凝液形成瀑流，具体地，冷凝液从进液口11c进入气流通道1a后，在自身重力作用下，冷凝液顺着冷凝管11的内壁加速向下流动，越往下，流动速度越快，当遇到导流结构12阻挡时，流速较快的水能够形成更大的瀑流。因此，将节流区域1a′设置在上述范围内，既能兼顾气流的节流效应，又能兼顾形成较好的瀑流，能够使得湿热气流托起更大的水花4。

冷凝管11的具体结构形状不限，示例性地，请参阅图3和图6，冷凝管11大致呈扁平结构，冷凝管的厚度方向的尺寸小于宽度方向的尺寸，宽度方向的尺寸也远小于高度方向的尺寸，其中，宽度方向、厚度方向以及高度方向相互垂直，构成一个三维坐标体系。

导流结构12的数量不限，可以是一个，也可以是多个。导流结构12的具体结构不限，只要能够对阻挡水流并形成瀑流即可。例如，导流结构12可以是凸出于冷凝管11的内壁的筋板。

示例性地，一实施例中，请参阅图6，冷凝管11的位于节流区域1a′下游的管壁的一部分向内凸出以形成导流结构12。需要说明的是，请参阅图3，在导流结构12对应处的外侧形成一个第一凹陷区域12b，该第一凹陷区域12b还可以为其他零部件的安装提供避让空间。

需要说明的是，第一凹陷区域12b的具体形状不限，可以根据需要避让的安装结构的形状和尺寸来合适确定。

一实施例中，进风口11a位于冷凝管11沿厚度方向的一侧，导流结构12位于冷凝管11的与进风口11a所在一侧相异的另一侧，也就是说，导流结构12与进风口11a不会位于冷凝管11的同一侧，具体地，冷凝管11与筒体组件2装配时，冷凝管11的进风口11a所在的一侧需要与筒体组件2的外表面贴合，将导流结构12设置于冷凝管11的与进风口11a相异的一侧，能够避免冷凝管11在第一凹陷区域12b处无法与筒体组件2接触，避免影响冷凝管11与筒体组件2的安装稳定性。

需要说明的是，导流结构12可以设置在与进风口11a相异的任意一侧。

示例性地，一实施例中，请参阅图5和图6，至少一个导流结构12为凸筋，凸筋设置于节流区域1a′内，进风口11a和凸筋位于冷凝管11沿厚度方向的相对两侧。

上述的节流区域1a′的具体形成方式不限，例如，可以是冷凝管11的整个管壁向内收缩以形成节流区域1a′，也可以是部分管壁向内凸出形成节流区域1a′，还可以是在管壁上额外设置一个凸起。

示例性地，本申请一实施例中，请参阅图3和图4，冷凝管11的管壁的一部分向内凸出以形成凸包11e，凸包11e对应处的气流通道1a为节流区域1a′，如此，冷凝管11的管壁厚度一致，便于冷凝管11的吹塑成型。需要说明的是，在凸包11e对应处的外侧形成一个第二凹陷区域11e′。一实施例中，进风口11a位于冷凝管11沿厚度方向的一侧，凸包11e位于与进风口11a相异的一侧，也就是说，凸包11e与进风口11a不会位于冷凝管11的同一侧，具体地，冷凝管11与筒体组件2装配时，冷凝管11的进风口11a所在的一侧需要与筒体组件2的外表面贴合，将凸包11e设置于与进风口11a相异的一侧，能够避免冷凝管在第二凹陷区域11e′处无法与筒体组件2接触，避免影响冷凝管11与筒体组件2的安装稳定性。

需要说明的是，凸包11e可以设置在与进风口11a相异的任意一侧。

示例性地，冷凝管11沿宽度方向的至少一侧设置有凸包11e。由于冷凝管11沿宽度方向具有相对较大的尺寸，因此，凸包11e可以具有较大的凸出程度，可以理解的是，凸包11e的凸出程度越大，一方面，能够对气流具有较好的节流效果，另一方面，凸包11e对气流的扰动效果也会比较明显，能够在凸包11e的沿气流流动方向的下游形成较大的涡流，涡流裹挟水花翻滚，使得水气充分交换热量。

请参阅图6，冷凝管11的部分管段包括沿厚度方向间隔设置的第一管壁111和第二管壁112，以及沿宽度方向间隔设置的第三管壁113和第四管壁114，第一管壁111、第三管壁113、第二管壁112以及第四管壁114首尾连接以围成部分气流通道1a。可以理解的是，上述的第一管壁111、第二管壁112、第三管壁113以及第四管壁114可以是一体成型，例如，一体吹塑成型。

一实施例中，进风口11a位于冷凝管11的沿厚度方向的第一管壁111上，第一管壁111朝向筒体组件2一侧，便于进风口11a与筒体组件2的出气口连通。

一实施例中，导流结构12可以设置于上述第二管壁112、第三管壁113或第四管壁114。示例性地，请参阅图6，导流结构12设置于第二管壁112上。

一实施例中，凸包11e位于冷凝管11沿宽度方向的第三管壁1上。

凸包11e在第三管壁113上的延伸长度和延伸方向不限。示例性地，凸包11e在第三管壁113上沿冷凝管11的厚度方向延伸，凸包11e从第三管壁113靠近第二管壁112的一侧延伸至靠近第一管壁111的一侧。

一实施例中，请参阅图1和图2，筒体组件2包括内筒21和外桶22，内筒21转动地设置于外桶22内，上述的冷凝装置1与外桶22连接。

冷凝装置1可以设置于外桶22外侧的任何适当的位置，例如，在衣物处理设备为滚筒式衣物处理设备时，冷凝装置1可以设置于筒体组件2沿内筒21轴向的后侧，一方面，筒体组件2的后侧具有较大的安装空间，另一方面，也能够避免冷凝装置1增大衣物处理设备沿左右方向的宽度。在衣物处理设备为波轮式衣物处理设备时，冷凝装置1可以设置于筒体组件2沿周向的任意一侧。

其中，内筒21可以是无孔式内筒或有孔式内筒。当内筒21为有孔式内筒时，依靠外桶22盛水。当内筒21为无孔式内筒时，依靠内筒21自身盛水，也就是说，内筒21内既能够盛水又能够容纳衣物，在洗涤过程中，内筒21内的水不会进入外桶22内，在排水过程中，会通过外桶22排水。

需要说明的是，本申请实施例的衣物处理设备可以是干衣机、洗干一体机等，在此不做限制。衣物处理设备可以是滚筒式衣物处理设备，也可以是波轮式衣物处理设备。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷凝装置，其特征在于，包括：

冷凝管(11)，所述冷凝管(11)内的空间为气流通道(1a)，所述冷凝管(11)的上端设置有出风口(11b)以及进液口(11c)，所述冷凝管(11)的下端设置有进风口(11a)以及出液口，气流和冷凝液在所述气流通道(1a)内接触，所述气流通道(1a)具有节流区域；

至少一个导流结构(12)，所述导流结构(12)凸出于所述冷凝管(11)的内壁以使得流经所述导流结构(12)的冷凝液能够脱离所述冷凝管(11)内壁，所述节流区域内设置有所述导流结构(12)，和/或，位于所述节流区域/>沿气流流动方向的下游且距离所述节流区域/>出口侧不超过100mm的区域内设置有所述导流结构(12)；

其中，所述冷凝管(11)的管壁的一部分向内凸出以形成凸包(11e)，所述凸包(11e)对应处的气流通道(1a)为所述节流区域。

2.根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，所述导流结构(12)具有导流面(12a)，所述导流面(12a)与所述冷凝管(11)对应处的内壁的夹角80°~100°。

3.根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，所述冷凝管(11)的管壁的一部分向内凸出以形成所述导流结构(12)。

4.根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，所述进风口(11a)位于所述冷凝管(11)沿厚度方向的一侧，所述导流结构(12)位于所述冷凝管(11)的与所述进风口(11a)所在一侧相异的另一侧。

5.根据权利要求4所述的冷凝装置，其特征在于，至少一个所述导流结构(12)为凸筋，所述凸筋设置于所述节流区域(1aʹ)对应的内壁上，所述进风口(11a)和所述凸筋位于所述冷凝管(11)沿厚度方向的相对两侧。

6.根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，所述节流区域的流通截面面积为所述节流区域/>入口侧流通截面面积的20%~35%。

7.根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，所述节流区域高于所述进风口(11a)的顶侧，且不超过所述进风口(11a)的顶侧至所述进液口(11c)之间的高度差的1/2处。

8.根据权利要求1所述的冷凝装置，其特征在于，所述进风口(11a)位于所述冷凝管(11)沿厚度方向的一侧，所述凸包(11e)位于与所述进风口(11a)相异的一侧。

9.根据权利要求8所述的冷凝装置，其特征在于，所述冷凝管(11)沿宽度方向的至少一侧设置有所述凸包(11e)。

10.一种衣物处理设备，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述的冷凝装置；

筒体组件(2)，所述筒体组件(2)设置有衣物处理腔、进气口以及出气口，所述出气口与所述进风口(11a)连通；

导风装置(3)，所述导风装置(3)连通所述出风口(11b)和所述进气口；

导液管，所述导液管与所述进液口(11c)连接以向所述冷凝装置导入冷凝液。