併合式乾衣機及其烘乾方法
2023-06-12 20:49:21 1
專利名稱：併合式乾衣機及其烘乾方法
技術領域：
本發明涉及一種併合式乾衣機，更詳細地說，是有關並用加熱烘乾空氣的加熱器和蒸汽壓縮循環系統的乾衣機及其烘乾方法的。
背景技術：
乾衣機是自動烘乾洗完的潮溼烘乾對象物的機器，可分為通過導入外部空氣來烘乾衣物的排氣式；循環內部空氣的同時除去溼氣，並把去除的溼氣冷凝為水滴狀態後排出，而烘乾衣物的冷凝式。
下面結合附圖簡單說明乾衣機中的以往排氣式乾衣機的結構。
圖1簡單示出根據現有技術的乾衣機結構。以往的乾衣機如圖所示包括由在前方安裝有門2的本體1；安裝在本體1內旋轉，並在內周面上凸出形成有多個推進肋4的烘乾滾筒3；向烘乾滾筒3提供旋轉力的驅動裝置；把吸入的外部空氣加熱為高溫而生成熱風的加熱器5；連接在烘乾滾筒3的後方開口部上向烘乾滾筒3內側引導由加熱器5來生成的熱風的吸入導管7；連接在烘乾滾筒3的前方開口部向排氣導管15引導進行烘乾後的排出溼空氣的皮棉導管8；安裝在皮棉導管8後方產生送風力的送風扇13構成。
在皮棉導管8的入口部安裝為過濾烘乾滾筒3的排出空氣中灰塵以及線頭等異物的過濾器14。
旋轉烘乾滾筒3的驅動裝置包括由電機10和結合在電機10上的驅動輪11以及連接驅動輪11的同時纏繞在烘乾滾筒3外周面的驅動皮帶12構成。如果電機10旋轉，驅動輪11旋轉，纏繞在驅動輪11上的皮帶12旋轉，由此旋轉烘乾滾筒3。
說明這樣構成的乾衣機的烘乾運作，如下烘乾滾筒3裡放入烘乾對象物的衣物等，然後進行烘乾行程，則加熱器5以及電機10運作，由此烘乾滾筒3旋轉，送風扇13旋轉。根據送風扇13運作，外部空氣流入，空氣被加熱器5加熱後通過吸入導管7被強制流入旋轉狀態的烘乾滾筒3內部。流入烘乾滾筒3裡的熱風蒸發潮溼狀態的烘乾對象物的水分，烘乾衣物，由此空氣變為低溫高溼狀態的空氣後依次通過皮棉導管8以及排氣導管15向外部排出。
在烘乾過程中，加熱器5的運作如圖2所示，烘乾開始的同時加熱器啟動，如果達到設定烘乾度或者烘乾設定時間，加熱器的運作停止。加熱器在烘乾過程中一直運作。烘乾滾筒內部裡的烘乾完的被烘乾物由於從加熱器長時間接收了高溫空氣，所以成為溫度上升的狀態。為了防止消費者從乾衣機拿出被烘乾物時燙傷，在加熱器停止運轉後實施冷風烘乾，降低被烘乾物的溫度後結束烘乾行程。
如上所述，使用加熱器向吸入空氣傳遞熱量的乾衣機，由於加熱器可以迅速加熱空氣，能整個烘乾時間縮短並能製作出大容量乾衣機。但是，以往的乾衣機由於把流入空氣用加熱器加熱所以存在能量消耗大的缺點。尤其，要用100℃甚至更高溫度的高溫空氣烘乾被烘乾物，所以在烘乾過程中根據被烘乾物材質的不同被烘乾物受損的可能性很高。另外，在烘乾結束後，為了降低被烘乾物的溫度，另外還要經過冷風烘乾過程等。
因此，需要開發出能效高、烘乾過程簡單以及消費者使用方便的乾衣機。
發明內容
本發明為解決上述技術中存在的技術問題而提供一種能量效率提高而耗電量小的併合式乾衣機。本發明的另一個目的在於，提供一種在烘乾過程因高溫空氣而被烘乾物受損的可能性小的併合式乾衣機。與此同時，本發明的又一個目的在於，提供一種烘乾過程簡單以及消費者使用方便的併合式乾衣機。不僅如此，本發明的其他目的在於，提供一種具有多種烘乾模式的併合式乾衣機。
本發明為解決上述技術中存在的技術問題所採取的技術方案是本發明的一種併合式乾衣機，它包括由機殼；安裝在機殼內部可以旋轉的烘乾容器；連接在烘乾容器一側的第1空氣流路；連接在烘乾容器另一側並與機殼外部連接的第2空氣流路；與第1空氣流路裡的流動空氣進行熱交換的至少一個熱交換部；安裝在第1空氣流路內的加熱器；熱交換部安裝在第1空氣流路上的加熱器之前；熱交換部通過導管與機殼內部的另一熱交換部、壓縮機以及膨脹裝置相互連接而構成熱力循環系統；機殼在前面形成有可以使被烘乾物出入的入口。
一種併合式乾衣機的衣物烘乾方法，乾衣機包括由安裝在機殼內部可以旋轉的烘乾容器和連接在烘乾容器上的第1空氣流路以及第2空氣流路構成，其特徵在於，衣物烘乾方法包括由通過熱交換來加熱第1空氣流路裡的流動空氣的第1加熱階段；根據加熱器發熱而加熱第1空氣流路裡的流動空氣的第2加熱階段；在被烘乾物的烘乾初期同時進行第1加熱階段和第2加熱階段；在被烘乾物的烘乾後期，停止第2加熱階段，只進行第1加熱階段；在第1加熱階段以及第2加熱階段，對於根據熱交換的加熱量和加熱器的加熱量相對進行調整；把加熱器的加熱量維持在80％左右的容量上。
一種併合式乾衣機的衣物烘乾方法，乾衣機包括由安裝在機殼內部旋轉的烘乾容器，連接在烘乾容器上的至少一個以上空氣流路，跟空氣流路裡的流動空氣進行熱交換的至少一個以上熱交換部以及安裝在第1空氣流路內部的加熱器構成，通過控制熱交換部和加熱器的開、關運作，根據被烘乾物的種類以至少3種以上的烘乾模式進行控制。
本發明具有的優點和積極效果是1)採用加熱器以及蒸汽壓縮循環等發熱系統，所以在使用相同電力的時候，跟只使用加熱器的方式比起來能得到更高的加熱性能。因此，耗電量減少。
2)跟只使用加熱器的烘乾方式進行比較，由於烘乾容器內部的流入空氣溫度較低，所以能防止被烘乾物受損，另外還能刪除烘乾後期所要進行的冷風烘乾過程。
3)根據被烘乾物不同，可以把烘乾模式變化為多種方式，由此能改變烘乾時間以及烘乾所需要的能量。
圖1是以往乾衣機的外觀斜視圖。
圖2是以往乾衣機的烘乾過程程序圖。
圖3是本發明一實施例的乾衣機結構斜視圖。
圖4是圖3的乾衣機結構平面圖。
圖5是根據本發明的乾衣機烘乾過程程序圖。
圖6是示出隨著時間推移變化的烘乾度的坐標。
圖7是本發明的乾衣機烘乾模式實施例框圖。
主要符號說明30乾衣機 32機殼36烘乾容器 38驅動部40第1空氣流路42第2空氣流路45加熱器 50第1熱交換部52第2熱交換部54壓縮機56膨脹裝置 60風扇具體實施方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下圖3示出本發明的乾衣機30一實施例，圖4是安裝在乾衣機底面的部件平面圖。
六面體結構的機殼32在前面具備為放入/拿出被烘乾物的入口未圖示，並其內部中空，而且在其內部安裝可以旋轉的烘乾容器36。烘乾容器36是圓筒形狀結構物，對於機殼32底面以平行的軸為中心旋轉。
烘乾容器36從安裝在下部的驅動部38接受旋轉力而旋轉。更具體地說，驅動部38是安裝在機殼32底面的電機。一般，旋轉力的傳送裝置是驅動部38的驅動軸和從烘乾容器36的外周面延長連接的皮帶未圖示。如後面所述，驅動部38也向安裝在機殼32內部使空氣流動的風扇60傳送旋轉力。
烘乾容器36在一側連接可以使吸入空氣流動的第1空氣流路40，在另一側連接可以使烘乾容器的排出空氣流動的第2空氣流路42。
在第1空氣流路40上安裝有第1熱交換部50。第1熱交換部50通過熱交換向 第1空氣流路40的流入空氣加熱，使空氣成為升溫的狀態。因此，通過第1空氣流路40的空氣成為升溫的狀態後進入到烘乾容器36裡。
另外，在第1空氣流路40上的第1熱交換部50後面安裝加熱器45。加熱器45從單獨的供電部未圖示接收電能而發熱，由此加熱流入的空氣。加熱器45如圖所示也可以安裝在第1熱交換部50後面，但是安裝在第1熱交換部前面也無妨。第1熱交換部50和加熱器45各自獨立加熱第1空氣流路40裡的流入空氣或者並用而加熱第1空氣流路40裡的流入空氣。
第1空氣流路40上包括由從入口流入的空氣中過濾灰塵等的過濾器(未示圖)。
在第2空氣流路42內部安裝有第2熱交換部52。第2熱交換部52通過跟排出空氣之間的熱傳遞而起到除去溼氣或者降溫的作用。
第1熱交換部50及第2熱交換部52形成熱力學循環，因此機殼32裡還安裝有壓縮機54和膨脹機構56。第1熱交換部50是冷凝器，第2熱交換部52是蒸發器。
壓縮機54以及膨脹機構56安裝在烘乾容器下部或者較烘乾容器低一些的位置為最好，第1熱交換部50和第2熱交換部52利用導管58相互連接而構成一個閉循環。這樣的循環相當於蒸汽壓縮循環，而且對於第1空氣流路50的流動空氣起到熱泵作用。
跟實施例不同，第2熱交換部52也可以安裝在第1空氣流路內部。在圖3以及圖4，壓縮機54安裝在第1熱交換部50之前。但是，壓縮機54安裝在第2空氣流路42內部也無妨。構成蒸汽壓縮循環系統的各部件只要安裝在機殼32內部適當位置上，並不需要安裝在特定位置上。為了提高第1空氣流路40的流入空氣升溫效果，可以把壓縮機54安裝在第1空氣流路40入口側，或者為了提高壓縮機54的冷卻效率，也可以把壓縮機54安裝在第2空氣流路42上的第2熱交換部52之後。
第2空氣流路52上安裝有為流動空氣的風扇60。風扇60應當使用多翼型渦流扇。風扇60從驅動部48接受旋轉力，使空氣從第1空氣流路50開始通過烘乾容器36後經過第2空氣流路52向外部排出。
構成循環的各結構要素即，第1熱交換部50、第2熱交換部52、壓縮機54、膨脹機構56以及連接它們的導管58全都安裝在機殼32內部，尤其，安裝在烘乾容器36下部為最好。為此，配備第1熱交換部50的第1空氣流路40中，至少有一部分要安裝在烘乾容器36的下部，其他的結構要素也要安裝在機殼下部面上。
根據如上所述安裝部件，不需要增加機殼的體積，能有效地利用內部空間，結果乾衣機變得緊湊。結構要素向乾衣機外部露出或者機殼的體積變大，則在建築物內部的乾衣機安裝面積也擴到，空間利用率下降。
如上所述，由於加熱器和蒸汽壓縮循環系統都具備，可防止發生蒸汽壓縮循環系統的冷凝器效率以及蒸發器效率按季節變化而改變的現象。例如，冷凝器以及蒸發器的效率在溫度高的夏天優秀，但在冬天因氣溫下降，與乾衣機的流入空氣進行熱交換時需要增加負荷，由此冷凝器以及蒸發器的效率可能下降。
把加熱器安裝在蒸汽壓縮循環系統的熱交換部前方，所以把乾衣機的流入空氣一次升溫，然後把升溫的空氣接觸在熱交換部而進行熱交換，由此可提高蒸汽壓縮循環系統的效率。
在本發明中，加熱器和蒸汽壓縮循環系統通過功能互補提高幹衣機的整體效率。
詳細說明本發明的乾衣機烘乾過程，如下。
根據驅動部38旋轉，風扇60驅動，則吸入力產生，乾衣機外部的空氣從第1空氣流路40的入口流入。流入的空氣在通過第1熱交換部50的過程中進行熱交換第一次提高溫度，然後在經過加熱器45的過程中第2次提高溫度後到達烘乾容器36裡。
進入烘乾容器的空氣大約維持50-75℃左右的溫度。維持這些溫度的高溫空氣不會損傷烘乾容器16內部被烘乾物的同時能快速烘乾衣物。但是，在烘乾初期需要高溫空氣，所以根據加熱器45驅動，能向烘乾容器提供較溫度高一些的高溫空氣。
流入烘乾容器36內部的高溫空氣跟含有水分的被烘乾物接觸，向被烘乾物傳熱，另外從被烘乾物吸收水分而成為高溼空氣後從烘乾容器排出去。烘乾容器的排出空氣通過第2空氣流路42向機殼32的外部排出。
在如上所述同時使用蒸汽壓縮循環(VCC)系統和加熱器的結構中，結合圖5更詳細說明烘乾運作。
在烘乾初期，烘乾被烘乾物的時候需要較多一些熱量，所以同時運作蒸汽壓縮循環系統和加熱器，提高烘乾效率。
在進行烘乾的過程中，被烘乾物的烘乾度達到一定的水準，即，不是最終烘乾度，而是中間階段烘乾度第1設定值，則加熱器停止運作，只有蒸汽壓縮循環系統運作。
在烘乾後期，被烘乾物裡的溼氣量減少，被烘乾物的烘乾度不會有大的變化，並且烘乾容器內部的溫度較高，所以不需要較多的熱量。因此，即使加熱器停止運轉，只要蒸汽壓縮循環系統運作，即，根據熱交換的熱量供給，也能充分提供對被烘乾物進行剩餘烘乾時所需要的熱量。
被烘乾物的烘乾度達到消費者所要的最終烘乾度第2設定值，則蒸汽壓縮循環系統停止運轉，由此全部烘乾過程結束。
另外可以通過多種方法選擇在如上所述的烘乾運作中停止運轉加熱器的基準，即，第1設定值以及停止運轉蒸汽壓縮循環系統的基準，即，第2設定值。
圖6的坐標示出根據時間推移而變化的烘乾度。在進行烘乾的過程中，選擇有一定距離的兩點T1，T2，可以在某一點T1上停止運轉加熱器並在另一點停止運轉蒸汽壓縮循環系統。另外，還有一種方式是測量烘乾容器內部的被烘乾物烘乾度，如果被烘乾物烘乾度達到第1烘乾度D1；例如，可以燙熨的烘乾度，則停止運轉加熱器，另外如果達到相當於最終目標值的第2烘乾度D2，停止運轉蒸汽壓縮循環系統。
如上所述，根據把烘乾初期的加熱方式和烘乾中期或者後期的加熱方式設定為相互不同，在烘乾過程中能量消耗減少，由此乾衣機的效率上升。
另外，只用加熱器加熱烘乾被烘乾物時所需要的空氣的時候，在烘乾後期為了降低被烘乾物的溫度，要實施冷風烘乾，但是在只運作蒸汽壓縮循環系統的時候，被烘乾物的溫度不太高，所以並不需要進行冷風烘乾過程。因此，整個烘乾過程變得非常簡單，消費者能更加方便地使用乾衣機。
本發明的併合式乾衣機對於被烘乾物能提供多種烘乾模式，所以具有很大的意義。如圖7所示，對於需要迅速烘乾的衣物進行快速模式，可以比一般烘乾模式縮短烘乾時間。這時，把熱交換部和加熱器同時100％啟動。在普通的一般烘乾模式時，為了節能而減少加熱器容量為最好。因此，在一般模式，可以把加熱器的容量維持在80％左右的狀態下跟熱交換部並行，進行烘乾。這時，烘乾時間即使運作到一般狀態時的時間也能節約大約20％左右的能量。而且，不需要快速烘乾的時候執行能進一步節能的節約模式。這時，停止運轉加熱器，只啟動熱交換部，進行烘乾。在節約模式時，如果跟一般模式進行比較，雖然烘乾時間大大延長，但能得到大約50％以上的節能效果。
這樣的烘乾模式根據控制熱交換部和加熱器的運作程度、被烘乾物的狀態以及烘乾要求條件等，可變化為多種方式。
在專利請求範圍裡記載的技術思想範圍內，本領域的一般技術人員可以提出多種變形例和改良性發明。
權利要求
1.一種併合式乾衣機，它包括由機殼；安裝在機殼內部可以旋轉的烘乾容器；其特徵在於，連接在烘乾容器一側的第1空氣流路；連接在烘乾容器另一側並與機殼外部連接的第2空氣流路；與第1空氣流路裡的流動空氣進行熱交換的至少一個熱交換部；安裝在第1空氣流路內的加熱器。
2.根據權利要求1所述的併合式乾衣機，其特徵在於，熱交換部安裝在第1空氣流路上的加熱器之前。
3.根據權利要求1所述的併合式乾衣機，其特徵在於，熱交換部通過導管與機殼內部的另一熱交換部、壓縮機以及膨脹裝置相互連接而構成熱力循環系統。
4.根據權利要求1所述的併合式乾衣機，其特徵在於，機殼在前面形成有可以使被烘乾物出入的入口。
5.一種併合式乾衣機的衣物烘乾方法，乾衣機包括由安裝在機殼內部可以旋轉的烘乾容器和連接在烘乾容器上的第1空氣流路以及第2空氣流路構成，其特徵在於，衣物烘乾方法包括由通過熱交換來加熱第1空氣流路裡的流動空氣的第1加熱階段；根據加熱器發熱而加熱第1空氣流路裡的流動空氣的第2加熱階段構成。
6.根據權利要求5所述的併合式乾衣機的衣物烘乾方法，其特徵在於，在被烘乾物的烘乾初期同時進行第1加熱階段和第2加熱階段。
7.根據權利要求5所述的併合式乾衣機的衣物烘乾方法，其特徵在於，在被烘乾物的烘乾後期，停止第2加熱階段，只進行第1加熱階段。
8.根據權利要求5所述的併合式乾衣機的衣物烘乾方法，其特徵在於，在第1加熱階段以及第2加熱階段，對於根據熱交換的加熱量和加熱器的加熱量相對進行調整。
9.根據權利要求8所述的併合式乾衣機的衣物烘乾方法，其特徵在於，把加熱器的加熱量維持在80％左右的容量上。
10.一種併合式乾衣機的衣物烘乾方法，乾衣機包括由安裝在機殼內部旋轉的烘乾容器，連接在烘乾容器上的至少一個以上空氣流路，跟空氣流路裡的流動空氣進行熱交換的至少一個以上熱交換部以及安裝在第1空氣流路內部的加熱器構成，其特徵在於，通過控制熱交換部和加熱器的開、關運作，根據被烘乾物的種類以至少3種以上的烘乾模式進行控制。
全文摘要
本發明的併合式乾衣機，包括由機殼；安裝在機殼內部可以旋轉的烘乾容器；連接在烘乾容器一側的第1空氣流路；連接在烘乾容器的另一側，並與機殼的外部連接的第2空氣流路；與第1空氣流路裡的流動空氣進行熱交換的至少一個熱交換部；安裝在第1空氣流路內的加熱器。本發明的併合式乾衣機烘乾方法，包括由通過熱交換向第1空氣流路裡的流動空氣加熱的第1加熱階段；根據加熱器發熱，向第1空氣流路裡的流動空氣加熱的第2加熱階段構成。除此之外還可以多種方式改變烘乾模式。
文檔編號D06F58/28GK1986946SQ200510122449
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月20日 優先權日2005年12月20日
發明者文正宇, 安成彪, 孫彰佑, 金大雄, 韓東柱, 白承勉, 劉秉照, 李玄宇 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司