CN203866604U - 一种换热装置及干衣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热装置及干衣机，包括半导体制冷装置和空气换热部件，所述半导体制冷装置包括冷端和热端，在半导体制冷装置的冷端和/或热端与空气换热部件之间设有液体换热回路，所述半导体制冷装置的冷端和/或热端与空气换热部件内的空气可通过所述液体换热回路进行热交换。本实用新型中的半导体制冷装置的冷端和热端通过液体换热回路与进风管路中的空气进行热交换，对空气中的水蒸气进行冷凝的同时对空气进行加热，最终完成对衣物进行烘干的过程，使得换热效率大大提高的同时，也增加了空气与换热器之间的接触面积，对空气冷却和加热的效果更好。

Description

一种换热装置及干衣机

技术领域

本实用新型涉及烘干设备技术领域，更具体的涉及一种换热装置及干衣机。 

背景技术

市场上的干衣机大多数是利用电热自动干燥衣物的清洁电器，对于空气湿度大，衣物不容易干的地区是重要的一种家用电器。干衣机根据结构形式分为滚筒式和柜式，以滚筒式居多。滚筒式干衣机一般由箱体、滚筒系统、热风系统、传动和控制系统组成；根据水分排出方式分为：排气型和除湿型，排气型是将机内水分蒸发形成的高温高湿空气直接排往机外，除湿型是将高温高湿空气经过热交换器生成冷凝水后再排往机外。现有的干衣机有水冷和风冷方式，现有专利文献公开了一种洗涤-烘干洗衣机，它的冷却部分由水冷却部分和空气冷却部分组成，尽管通过提高换热器的热交换效率可以获得高干燥率，但水冷需要耗费一定量的水，风冷需要额外的风机，且增大噪音，容易造成对外界的影响。另外，还有热泵蒸发器冷凝方式的干衣机，干衣机需要配备压缩机，导致干衣机震动噪音较大。 

目前应用较多的是采用半导体制冷片的干衣机。半导体制冷片干衣机从原理上利用半导体材料的珀尔贴效应，半导体制冷片是一个热传递的工具，即当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端。由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。此类干衣机工作时，利用半 导体制冷片热端的热空气将衣物中的水分烘出并蒸发为气态，再利用冷端将上述水汽冷凝为液态并收集排出，因而冷凝装置的效率在很大程度上影响着干衣机的干衣效率。 

现有技术中的半导体换热或烘干设备，如图1所示，多采用散热片吸收或放出热量。半导体制冷片2′的热端连接有热端吸热片3′，冷端连接有冷端吸热片1′。冷端吸热片1′和热端吸热片3′的温度随着到半导体制冷片2′的距离由近到远呈梯度方向变化，在离半导体制冷片2′近的位置，温度越接近半导体制冷片2′的温度，越远离半导体制冷片2′的位置温度越低。这种方式由于热端吸热片3′和冷端吸热片1′温度的衰减，会降低加热或冷却空气温度的效果；同时，选用散热片方式进行热量传递的方式在风道布局上，空气要先与冷端换热，后转向与热端换热，风路曲折复杂。 

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于，提出一种能够有效提高半导体制冷装置热端换热效率，并且增强与空气间换热面积的换热装置。 

本实用新型的另一个目的在于，提出一种能够解决现有技术中半导体制冷装置热端面积小，直接与空气热交换速度慢，换热不充分等缺点的干衣机。 

为达此目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案： 

一种换热装置，包括半导体制冷装置和空气换热部件，所述半导体制冷装置包括冷端和热端，在半导体制冷装置的冷端和/或热端与空气换热部件之间设有液体换热回路，所述半导体制冷装置的冷端和/或热端与空气换热部件内的空气可通过所述液体换热回路进行热交换。 

进一步的，所述液体换热回路包括通过管路连接形成液体回路的第一换热器、泵和第二换热器；所述第一换热器与所述半导体制冷装置的冷端和/或热端 进行热交换；所述第二换热器与所述空气换热部件内的空气进行热交换。 

进一步的，所述半导体制冷装置的冷端和/或热端的外部设置有具有导热性能的绝缘材料。 

另一方面，本实用新型采用以下技术方案： 

一种干衣机，包括位于机体内部的干衣腔，所述干衣腔分别与进风管路和出风管路相连接，所述干衣机内设置有上所述的换热装置；所述换热装置的空气换热部件连接所述进风管路；所述进风管路中的空气经所述换热装置中的液体换热回路换热后进入所述干衣腔中。 

进一步的，所述换热装置包括第二液体换热回路，所述第二液体换热回路的第一换热器与所述半导体制冷装置的热端进行热交换；空气与所述第二换热器热交换后进入所述干衣腔中。 

进一步的，所述换热装置包括第一液体换热回路和第二液体换热回路；所述第一液体换热回路的第一换热器与半导体制冷装置的冷端进行热交换；所述第二液体换热回路的第一换热器与所述半导体制冷装置的热端进行热交换；所述出风口通过管路依次与所述第一液体换热回路的空气换热部件、所述第二液体换热回路的空气换热部件以及所述进风口相连接，与干衣腔一起形成循环风道。 

进一步的，所述进风管路上还设置有辅助加热装置，用于对所述进风管路中的空气进行辅助加热。 

进一步的，所述出风管路的出风口处设置有过滤装置，所述过滤装置用于过滤从所述干衣腔中出来的空气中夹带的碎屑。 

优选的，所述第二液体换热回路的第二换热器的下方连接有储水装置或排水装置，用于储存或排出空气中被冷却的水蒸气。 

本实用新型的有益效果为： 

（1）本实用新型中的半导体制冷装置的冷端和热端通过液体换热回路与进风管路中的空气进行热交换，对空气中的水蒸气进行冷凝的同时对空气进行加热，最终完成对衣物进行烘干的过程，使得换热效率大大提高的同时，也增加了空气与换热器之间的接触面积，对空气冷却和加热的效果更好； 

（2）本实用新型将进风管路的进风口与出风管路的出风口连接在一起，形成循环风道，将用于进行衣物烘干的空气重复循环利用，对环境污染小，经济效益更好； 

（3）本实用新型在出风管路的出风口处设置有过滤装置，对从干衣腔中出来的空气中夹带的碎屑进行过滤，干衣效果更好； 

（4）本实用新型在进风管路上还设置有辅助加热装置，能够对进风管路中的空气进行辅助加热，干衣效果更好。 

附图说明

图1是现有技术中半导体制冷片的换热装置结构示意图； 

图2是本实用新型实施例一提出的换热装置结构示意图； 

图3是本实用新型实施例三提出的干衣机的结构示意图； 

图4是本实用新型实施例四提出的干衣机的结构示意图。 

图中： 

1′、冷端吸热片；2′、半导体制冷片；3′、热端吸热片；1、半导体制冷装置；2、第一换热器；3、第一换热器；4、第一泵；5、第二泵；6、第二换热器；7、第二换热器；8、风机；9、辅助加热装置；10、干衣腔；11、衣物投放口；12、过滤装置；13、储水装置；14、冷端吸热片；15、进风口；16、出风口。 

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。 

实施例一 

如图2所示，是本实施例提出的一种换热装置，包括半导体制冷装置1和空气换热部件，所述半导体制冷装置1包括冷端和热端，在半导体制冷装置1的冷端和/或热端与空气换热部件之间设有液体换热回路，所述半导体制冷装置1的冷端和/或热端与空气换热部件内的空气可通过所述液体换热回路进行热交换。所述液体换热回路包括通过管路连接形成液体回路的第一换热器、泵和第二换热器；所述第一换热器与所述半导体制冷装置1的冷端和/或热端进行热交换；所述第二换热器与所述空气换热部件内的空气进行热交换。所述半导体制冷装置1的冷端和/或热端的外部设置有具有导热性能的绝缘材料。 

作为一种优选的实施方式，本实施例中的换热装置包括第一液体换热回路和第二液体换热回路，第一液体换热回路包括第一换热器2、第一泵4和第二换热器6；第二液体换热回路包括第一换热器3、第二泵5和第二换热器7。其中，第一液体换热回路的第一换热器2与半导体制冷装置1的冷端进行热交换；第二液体换热回路的第一换热器3与半导体制冷装置1的热端进行热交换。第一液体换热回路的第二换热器6、第二液体换热回路的第二换热器7分别与所述空气换热部件内的空气进行换热。 

所述第一液体换热回路包括内部贮存有液体的第一换热器2、第一泵4和第二换热器6，上述三者通过管路连接在一起，组成一个循环系统。第一换热器2中的液体在第一泵4的作用下，在第一换热器2和第二换热器6之间循环。所述第一换热器2与所述半导体制冷装置1的冷端进行热交换，半导体制冷装置1的冷端吸收第一换热器2中液体的热量将液体冷却，所述第二换热器6与空气 进行热交换，对空气进行冷却。 

所述第二液体换热回路包括内部贮存有液体的第一换热器3、第二泵5和第二换热器7，上述三者通过管路连接在一起，组成一个循环系统。第一换热器3中的液体在第二泵5的作用下，在第一换热器3和第二换热器7之间循环。所述第一换热器3中的液体吸收半导体制冷装置1的热端释放出的热量，所述第二换热器7与空气进行热交换，将热量释放到空气中。 

作为一种优选的是实施方式，第一换热器3和第一换热器2中的液体选用水，为了防止水凝结，加强换热效果，可以在水中加入无机盐或者有机醇类物质。由于半导体制冷装置1要通电，为了防止半导体制冷装置1与所述第一换热器2和第一换热器3之间发生导电，所述半导体制冷装置1的冷端与第一换热器2之间设置有具有导热性能的绝缘材料；同理，所述半导体制冷装置1的热端与所述第一换热器3之间设置有具有导热性能的绝缘材料。 

实施例二 

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中的换热装置仅在半导体制冷装置的热端设置有第二液体换热回路，而半导体制冷装置的冷端连接冷端吸热片取代实施例一中的第一液体换热回路。 

冷端吸热片的一端与半导体制冷装置的冷端进行热交换，另一端与空气进行热交换，半导体制冷装置的冷端吸收冷端吸热片中的热量，冷端吸热片吸收空气中的热量，将空气冷却。 

实施例三 

如图3所示，是本实施例提出的一种干衣机，包括位于机体内部的干衣腔10，所述干衣腔10分别与进风管路和出风管路相连接，所述进风管路上设置有实施例二中的换热装置，所述换热装置的空气换热部件连接所述进风管路；所 述进风管路中的空气经所述换热装置中的液体换热回路换热后进入所述干衣腔中。进风管路的进风口15位于干衣机的机体内部，干衣机的机体上留有用于空气进出的孔；出风管路的出风口16位于机体的外部，将烘干衣物后的空气排出干衣腔10。作为一种优选实施方式，本实施例中的换热装置包括第二液体换热回路，所述第二液体换热回路的第一换热器3与所述半导体制冷装置1的热端进行热交换；空气与所述第二换热器7热交换后进入所述干衣腔10中。 

所述第二换热器7设置在进风口15与风机8之间，所述进风管路中的空气经所述换热装置中的第二换热器7加热后进入所述干衣腔10中，对干衣腔10中的衣物进行烘干。所述进风管路上还设置有辅助加热装置9，用于对所述进风管路中的空气进行辅助加热，辅助加热装置9设置在所述干衣腔10与所述风机8之间。所述出风管路的出风口16处设置有过滤装置12，用于过滤从所述干衣腔10中出来的空气中夹带的碎屑。 

使用本实施例中的干衣机进行衣物烘干时，将需要烘干的衣物从衣物投放口11放入干衣腔10中并开启干衣机。干衣机启动后，进风管路中的风机8运转将空气从进风口15中抽入；同时，半导体制冷装置1的热端将热量传递给第一换热器3中的水，第二泵5运转将第一换热器3中的水压入至第二换热器7中，并形成水的第二液体换热回路。第二换热器7位于进风管路中，并与进风管路中的空气进行热交换，对空气进行加热。进风管路中的空气在进入干衣腔10之前，要通过辅助加热装置9，辅助加热装置9优选为电阻丝，电阻丝对空气进行辅助加热，进一步提高空气的温度，增强干衣效果。加热后的空气进入到干衣腔10中对衣物进行烘干后，从出风管路的出风口16排出干衣腔10外，在排出出风口16之前通过过滤装置12，将空气中带有的碎屑、毛、线等进行过滤。半导体制冷装置1的冷端连接有冷端吸热片14，冷端吸热片14吸收机体内 空气的热量将空气中含有的水蒸汽冷却，变为小液滴，增强对湿热空气的冷凝效果。本实施例在出风管路的出风口16处设置有过滤装置12，对从干衣腔10中出来的空气中夹带的碎屑进行过滤，干衣效果更好。 

实施例四 

如图4所示，是本实施例提出的一种干衣机，包括位于机体内部的干衣腔10，所述干衣腔10分别与进风管路和出风管路相连接，所述进风管路上设置有实施例一中的换热装置。换热装置位于机体内部，包括半导体制冷装置1，所述半导体制冷装置1的热端连接有第二液体换热回路，所述半导体制冷装置1的冷端连接有第一液体换热回路。所述出风口16通过管路依次与所述第一液体换热回路的空气换热部件、所述第二液体换热回路的空气换热部件以及所述进风口15相连接，与干衣腔10一起形成循环风道。 

第二液体换热回路中的第二换热器7设置在进风口15与风机8之间，所述进风管路中的空气经所述换热装置中的第二换热器7加热后进入所述干衣腔10中，对干衣腔10中的衣物进行烘干。第一液体换热回路中的第二换热器6位于第二换热器7之前，在空气被第二换热器7加热之前对空气中的水蒸气进行冷却。所述进风管路上还设置有辅助加热装置9，用于对所述进风管路中的空气进行辅助加热，辅助加热装置设置在所述干衣腔10与所述风机8之间。所述出风管路的出风口处设置有过滤装置12，用于过滤从所述干衣腔10中出来的空气中夹带的碎屑。 

本实施例中的干衣机，将进风管路的进风口15与出风管路的出风口16相连接，形成循环风道，将从干衣腔10中出来的湿热空气送进进风管路中重新进行冷却和加热，并再次进入干衣腔10中对衣物进行烘干。第二换热器6对湿热空气中的水蒸气进行冷却，将其变为液态，为了保证干衣机正常运转不出现故 障，所述第二换热器6的下方连接有储水装置或排水装置，用于储存或排出空气中被冷却的水蒸气，本实施例中优选选用储水装置13对被冷却的水蒸气进行收集。 

使用本实施例中的干衣机对衣物进行烘干时，将需要烘干的衣物从衣物投放口11放入干衣腔10中并开启干衣机。干衣机启动后，进风管路中的风机8运转，带动循环风道中的空气进行流动。同时，半导体制冷装置1的热端将热量传递给第一换热器3中的水，第二泵5运转将第一换热器3中的水压入至第二换热器7中，并形成水的第二液体换热回路；半导体制冷装置1冷端吸收第一换热器2中的热量，将第一换热器2中的水冷却，第一泵4运转将第一换热器2中的水压入到第二换热器6中，并形成水的第一液体换热回路。由于进风管路的进风口依次连接第一液体换热回路的空气换热部件、第二液体换热回路的空气换热部件并与出风管路的出风口相连接在一起，形成循环风道，将用于进行衣物烘干的空气重复循环利用，对环境污染小，经济效益更好。 

第二换热器6位于第二换热器7之前，首先对从干衣腔1中过来的湿热空气进行冷却，将含在空气中的水蒸气冷却为液态并收集到储水装置中。经过冷却后的空气进入到第二换热器7，第二换热器7中的水与空气进行热量交换对空气进行加热。空气在进入干衣腔10之前，要通过辅助加热装置9，辅助加热装置9优选为电阻丝第二换热器，电阻丝第二换热器对空气进行辅助加热，进一步提高空气的温度，增强干衣效果。加热后的空气进入到干衣腔10中对衣物进行烘干后，从出风管路再次进入到进风管路中重复上述步骤，空气在进入进风管路之前要通过过滤装置12，将空气中带有的碎屑、毛、线等进行过滤，上述步骤重复循环直至干衣过程完成后停止。 

本实用新型中的半导体制冷装置的冷端和热端通过液体换热回路与进风管 路中的空气进行热交换，对空气中的水蒸气进行冷凝的同时对空气进行加热，最终完成对衣物进行烘干的过程，使得换热效率大大提高的同时，也增加了空气与换热器之间的接触面积，对空气冷却和加热的效果更好。 

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种换热装置，包括半导体制冷装置和空气换热部件，所述半导体制冷装置包括冷端和热端，其特征在于：

在半导体制冷装置的冷端和/或热端与空气换热部件之间设有液体换热回路，所述半导体制冷装置的冷端和/或热端与空气换热部件内的空气可通过所述液体换热回路进行热交换。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于：

所述液体换热回路包括通过管路连接形成液体回路的第一换热器、泵和第二换热器；

所述第一换热器与所述半导体制冷装置的冷端和/或热端进行热交换；

所述第二换热器与所述空气换热部件内的空气进行热交换。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于：所述半导体制冷装置的冷端和/或热端的外部设置有具有导热性能的绝缘材料。

4.一种干衣机，包括位于机体内部的干衣腔，所述干衣腔分别与进风管路和出风管路相连接，其特征在于：所述干衣机内设置有如权利要求1-3中任一项所述的换热装置；

所述换热装置的空气换热部件连接所述进风管路；

所述进风管路中的空气经所述换热装置中的液体换热回路换热后进入所述干衣腔中。

5.根据权利要求4所述的干衣机，其特征在于：

所述换热装置包括第二液体换热回路，所述第二液体换热回路的第一换热器与所述半导体制冷装置的热端进行热交换；

空气与所述第二换热器热交换后进入所述干衣腔中。

6.根据权利要求4所述的干衣机，其特征在于：所述换热装置包括第一液体换热回路和第二液体换热回路；

所述第一液体换热回路的第一换热器与半导体制冷装置的冷端进行热交换；

所述第二液体换热回路的第一换热器与所述半导体制冷装置的热端进行热交换；

所述出风口通过管路依次与所述第一液体换热回路的空气换热部件、所述第二液体换热回路的空气换热部件以及所述进风口相连接，与干衣腔一起形成循环风道。

7.根据权利要求5或6所述的干衣机，其特征在于：所述进风管路上还设置有辅助加热装置，用于对所述进风管路中的空气进行辅助加热。

8.根据权利要求5或6所述的干衣机，其特征在于：所述出风管路的出风口处设置有过滤装置，所述过滤装置用于过滤从所述干衣腔中出来的空气中夹带的碎屑。

9.根据权利要求6所述的干衣机，其特征在于：所述第二液体换热回路的第二换热器的下方连接有储水装置或排水装置，用于储存或排出空气中被冷却的水蒸气。