CN101086128A - 冷凝式衣物烘干机 - Google Patents

Abstract

一种冷凝式衣物烘干机，包含有如下几个部分：用于投放被干燥物的滚筒；用于冷凝从上述滚筒排出的湿空气的热电模块型冷凝器；形成空气的循环流路，使上述滚筒中排出的空气再流入到滚筒的循环风道；用于加热循环空气的加热器；连接于电机并使空气通过上述循环风道强制进行循环的循环风扇；其中热电模块型冷凝器由根据相互不同的两种金属的接合部上流动的电流的方向性而在上述接合部进行吸热或放热的热电模块构成，并且，将上述热电模块设置为使上述滚筒中排出的空气经由上述热电模块的吸热面。本发明干燥效率及能量使用效率较高，并具有亲环境的优点。

Description

冷凝式衣物烘干机

技术领域

本发明涉及一种冷凝式衣物烘干机。

背景技术

一般来说，衣物烘干机是向滚筒内的浸湿状态的洗涤物强制吹送高温干燥的空气，并经过一系列过程烘干洗涤物的装置。根据对烘干被干燥物时生成的湿空气的处理方式，上述衣物烘干机可分为排气式和冷凝式。

其中，上述排气式衣物烘干机是通过供给外部空气烘干衣物，并将滚筒中排出的湿空气排出到烘干机的外部的方式；上述冷凝式衣物烘干机是对烘干机中排出的湿空气进行冷凝，去除其中含有的水分，然后将上述去除水分的空气再循环到滚筒的方式。

最近，在购买产品时需要考虑的因素中，除了方便的功能和优秀的外观设计及适当的价格以外，还需要考虑到能量消耗效率等级标记(mark)。上述能量消耗效率等级是指，将能量消耗较多的家电产品按照能量消耗效率或能量使用量划分为1到5的等级进行标记，并将标记等级的黄色标签(sticker)粘贴在产品中，从而使用户可更加容易的判断，并购买节能型产品。其中，上述等级越高其节能效果更好，1等级产品将比5等级产品可节约30~40％的能量。并且，上述等级制度旨在引导制造或进口家电产品的厂商，从最初阶段开始生产、销售节能型产品。

但是，现有的冷凝式衣物烘干机具有较低的能量使用效率，并需要较长的烘干时间。

因此，最近研究出利用加热泵的能耗较少的烘干机，并陆续开发出相关的产品。

但是，在上述利用加热泵的烘干装置中，为了构成加热泵循环，而需要使用压缩机，从而将导致成本负担及产生噪音的问题。并且，由于加热泵循环在结构上具有较大的体积，因此将增大产品的整体尺寸，并同时加重产品的重量等。

特别是，到2005年为止，预计执行生产方负责所有电机与电子产品的回收和处理的‘关于报废电子电器设备指令’；由此对应的电机与电子产品的废弃费用将较多。并且，由于有害物质限制(RoHS：Restriction of HazardousSubstances的简称)的贸易条例，将存在产品中必须使用亲环境冷媒的决定性问题。

并且，在现有的冷凝式衣物烘干机中，为了进行冷凝操作，而需要供给冷却水或需要从外部供给冷空气，因此，需要另外设置冷却水供给流路或外气供给流路，从而将导致烘干机的结构变得复杂。

因此，需要开发出一种采用新的冷凝方式的冷凝式衣物烘干机，从而解决在利用加热泵的情况下存在的问题、以及现有的冷凝式衣物烘干机中存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有的技术存在的缺陷，而提供一种冷凝式衣物烘干机，其干燥效率及能量使用效率较高、并亲环境的新冷凝方式的冷凝式衣物烘干机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种冷凝式衣物烘干机，其特征在于，它包含有如下几个部分：用于投放被干燥物的滚筒；用于冷凝从上述滚筒排出的湿空气的热电模块型冷凝器；形成空气的循环流路，使上述滚筒中排出的空气再流入到滚筒的循环风道；用于加热循环空气的加热器；连接于电机并使空气通过上述循环风道强制进行循环的循环风扇。

前述的冷凝式衣物烘干机，其中热电模块型冷凝器由根据相互不同的两种金属的接合部上流动的电流的方向性而在上述接合部进行吸热或放热的热电模块构成，并且，将上述热电模块设置为使上述滚筒中排出的空气经由上述热电模块的吸热面。

前述的冷凝式衣物烘干机，其中经由上述吸热面的循环空气，将经过上述热电模块的放热面流入到滚筒中。

前述的冷凝式衣物烘干机，其中在上述热电模块型冷凝器中，热电模块具有多层结构，它至少包含有相互面对设置的一对吸热面。

前述的冷凝式衣物烘干机，其中经由上述吸热面之间的空间的循环空气，在经过上述热电模块的放热面后，将流入到滚筒中。

前述的冷凝式衣物烘干机，其中热电模块型冷凝器中连接有以下几部分：用于供给外部空气，并使其经过上述热电模块型冷凝器的发热面的外气供给风道；用于排出上述经过热电模块型冷凝器的发热面的外部空气的外气排出风道，其中，上述外气供给风道或外气排出风道上安装有用于吸入及排出外部空气的冷却风扇，以及用于单独驱动上述冷却风扇的可变速电机。

前述的冷凝式衣物烘干机，其中外气排出风道上连接有引导风道，上述引导风道将使通过上述外气排出风道排出的空气的一部分进行分流，并将其引导到加热器侧。

前述的冷凝式衣物烘干机，其中加热器可进行发热量调节。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明第1实施例的冷凝式衣物烘干机的结构示意图；

图2是图1中的冷凝式衣物烘干机的工作状态示意图；

图3是本发明第2实施例中的冷凝式衣物烘干机的工作状态示意图；

图4是本发明第3实施例中的冷凝式衣物烘干机的工作状态示意图；

图5是本发明的各实施例中采用的冷凝器的结构的立体图；

图6是用于说明本发明中采用的热电器件的结构原理图；

图7及图8是热电模块型冷凝器及与之连接的循环风道的纵截面图。

图中标号说明：

10：本体                11：滚筒

13：热电模块型冷凝器    14：循环风道

15：加热器              16：循环风扇

17：电机                18，18a：外气供给风道

18b：外气排出风道       18c：引导风道

19：传送带              20：冷却风扇

23：泵                  21：冷却风扇驱动电机

具体实施方式

图中，箭头I表示外部空气的流动，箭头II表示循环空气的流动。

如图1和图2所示，在本发明第1实施例的冷凝式衣物烘干机中，在前方安装有门12的本体10的内部，可旋转的安装有用于容纳被干燥物的滚筒11。在本体10的下部安装有电机17，上述滚筒11与上述电机17通过传送带19进行连接，并通过上述电机17进行旋动。

此外，上述本体10的下部安装有热电模块型冷凝器13，上述热电模块型冷凝器13的作用是，将使通过上述滚筒11循环的高温高湿的空气得到冷凝，并转化为干燥的状态。

此外，循环风道14连接于上述滚筒11的前方和后方，上述热电模块型冷凝器13的前方部和后方部分别与上述循环风道14进行连接，从而使通过上述滚筒11排出的空气经由上述热电模块型冷凝器13，然后再流入到上述滚筒11中。

并且，上述循环风道14中安装有以下部件：加热器15，它用于加热通过上述热电模块型冷凝器13的空气；循环风扇16，它使空气通过上述循环风道14强制进行循环。其中，上述循环风扇16将连接在用于驱动上述滚筒11的电机17的另一侧轴上，并进行驱动。

此外，在上述循环风道14中循环的空气将与上述热电模块型冷凝器13的吸热面进行热交换，在上述热交换作用下进行冷凝时，需要对上述热电模块型冷凝器13的发热面进行冷却。为此，需要向上述热电模块型冷凝器13供给外部的较冷空气，上述热电模块型冷凝器13的一侧连接有与本体10的外部进行连接的外气供给风道18，连接有上述外气供给风道18的热电模块型冷凝器13的相反侧则安装有冷却风扇20及冷却风扇驱动电机21。上述冷却风扇20及冷却风扇驱动电机21将通过上述外气供给风道18强制吸入外部空气，并排出到上述本体10内。

其中，作为上述冷却风扇驱动电机21是可进行速度变换的可变速电机，作为上述可变速电机可使用BLDC电机(Brushless DC Motor)等，它独立于用于旋动上述循环风扇16和滚筒11的电机17而另外安装，并只用于驱动上述冷却风扇20。

并且，上述热电模块型冷凝器13的下部安装有：接水器(未图示)，它用于汇集冷凝过程中生成并掉落的冷凝水；泵23，它用于将上述接水器中汇集的冷凝水向外部强制排出，或是输送给本体10内部安装的冷凝水储藏桶(未图示)。

图中标号22是棉绒过滤器，上述棉绒过滤器的作用是，从通过上述滚筒11前方排出到循环风道14的空气中过滤碎末等异物质。

如图5所示，在上述热电模块型冷凝器13中，在直六面体骨架形状的冷凝器框架的内部，具有多个吸热面及发热面的热电模块型冷凝器板13a相隔一定距离构成多层结构。其中，在上述冷凝器的前后方向上，流动有用于被上述热电模块型冷凝器板13a的吸热面冷凝除湿的循环空气；在上述冷凝器的左右方向上，则流动有用于冷却上述热电模块型冷凝器板13a的发热面的外部较冷空气。即，上述热电模块型冷凝器13的循环空气流路和外部空气流路相互隔离。

此时，上述热电模块型冷凝器板13a的发热面侧可设置有散热装置(heatsink；未图示)。

下面，将对如上所述结构的衣物烘干机的控制过程进行说明。

当用户向滚筒11内部投放浸湿状态的被干燥物，并选择干燥模式开始操作时，在上述冷却风扇驱动电机21未进行驱动的状态下，上述电机17及加热器15将进行驱动，并旋转上述循环风扇16及滚筒11。

由此，空气将通过上述循环风道14流动，上述循环风道14中流动的空气将通过加热器15加热为高温状态，并流入到上述滚筒11的内部。

接着，当经过设定时间(X)，或滚筒11及循环风道14中流动的空气上升到目标温度(T)时，将使上述热电模块型冷凝器13及冷却风扇驱动电机21处于开(on)状态。

由此，在上述滚筒11的内部烘干被干燥物后变为高温高湿状态的空气，将经由上述热电模块型冷凝器13的吸热面，并通过热交换操作转化为干燥状态，然后将再通过上述加热器15得到加热，并流入到上述滚筒11的内部。

此外，当上述冷却风扇驱动电机21进行操作，并驱动冷却风扇20时，外部空气将通过外气供给风道18，并经由热电模块型冷凝器13的发热面进行热交换，冷却上述发热面，然后将通过上述本体10的一侧向外部排出。

在本实施例中，将使上述冷却风扇驱动电机21进行操作，并驱动冷却风扇20的时点设定为：通过实验等预测出在滚筒11内部循环的循环空气上升到目标温度的时间，并在控制器中设定其时间(X)进行控制；或者在滚筒11的内部或循环风道14等中设置温度传感器(未图示)，使循环空气的温度达到目标温度(T)以上的时点。

此外，在衣物烘干机中使用可进行发热量变更的加热器15的情况下，将根据上述加热器15的发热量变更上述冷却风扇驱动电机21的速度，从而使其以最佳的流量进行烘干操作。

即，当将加热器15的发热量设定为设定值(Q₂)以上进行操作的情况下，将使上述冷却风扇驱动电机21高速进行操作，使其增加流量，并快速进行烘干操作；当将加热器15的发热量设定为设定值(Q₁)以下进行操作的情况下，将使上述冷却风扇驱动电机21低速进行操作，从而可实现低噪音的操作状态。

此外，在前述的实施例中，以冷却风扇驱动电机21在操作初期，在循环空气达到既定的目标温度之前完全不进行操作为例进行了说明。但与上述实施例不同，也可在衣物烘干机的操作初期，使冷却风扇驱动电机21与电机17一同进行旋转，此时将上述冷却风扇驱动电机21以很低的速度进行驱动，并使冷却风扇20低速进行旋转，并在经过一定时间(X)或滚筒11及循环风道14中循环的循环空气的温度达到目标温度(T)以上时，将使上述冷却风扇20以正常速度进行操作，并执行烘干行程。

当然，在此情况下，也与前述的实施例相同，将可根据加热器15的发热量而变更冷却风扇驱动电机21的速度，并得到所需的操作特性，在此将省去对其详细的说明。

下面，将参照图6，对上述实施例及后述的实施例中采用的热电模块型冷凝器中的热电器件进行说明。

本发明中的热电模块型冷凝器13通过并联连接热电器件，并进行模块化而构成冷凝器板13a，上述热电器件利用电动势(electromotive force)的差异，使其两端间产生温差，并引发珀耳帖效应(Peltier effect)。

如图6所示，在热电器件中，由混合有N型不纯物离子的半导体或混合有P型不纯物离子的半导体构成的热电元件(thermoelectric element)33并联设置，上述热电元件33的上部侧及下部侧上分别接合设置有由铜板等构成的电极31、34，并紧贴设置有分别缠绕上述电极31、34的陶瓷(ceramic)电路板32等。

在上述热电器件中，当在接合部中接通电流(DC)时，N型半导体的情况下为电子，P型半导体的情况下为空穴，并将从上部的电极向下部的电极移动，从而吸收上部的热量，并将其向下部放出，从而将引发上部得到冷却而下部得到加热的珀耳帖效应(Peltier effect)。

即，上述珀耳帖效应(Peltier effect)作为一种电现象，在通过两种不同的金属的接触，并接通电流时，其接触点上将产生热发生或热吸收的现象。

因此，当在热电器件中接通电流时，热电器件的一侧将构成温度较低的吸热侧，而另一侧则构成温度较高的发热侧。如果接通与上述相反的逆方向的电流时，上述吸热侧和发热侧将相互置换。

此外，上述热电模块型冷凝器板13a将构成板形状，更具体的说，将构成矩形板形状。

下面，将参照图3及图5，对本发明第2实施例中的冷凝式衣物烘干机进行说明。

本发明第2实施例中的冷凝式衣物烘干机，将提供一种基本不需要用于冷却热电模块型冷凝器13发热面的外部空气的纯循环方式的冷凝式衣物烘干机。

下面，先参照图3对本发明第2实施例的循环空气流路结构进行说明。

本实施例中的冷凝式衣物烘干机，包含有如下几个部分：用于投放被干燥物的滚筒11；用于冷凝从上述滚筒排出的空气的热电模块型冷凝器13；形成空气的循环流路，使上述滚筒中排出的空气再流入到滚筒的循环风道14；用于加热循环空气的加热器15；连接于上述电机17进行驱动，并使空气通过上述循环风道强制进行循环的循环风扇16。

其中，上述热电模块型冷凝器13具有由热电器件(参照图6)构成的热电模块型冷凝器板13a层积而成的结构，滚筒中排出的空气将依次经过上述热电模块型冷凝器板13a的吸热面及发热面。

如图5所示，在上述热电模块型冷凝器13中，在直六面体骨架形状的冷凝器框架的内部，多个具有吸热面及发热面的热电模块型冷凝器板13a相隔一定距离构成多层结构。其中，在上述冷凝器的前后方向上，流动有用于使上述热电模块型冷凝器板13a的吸热面冷凝除湿的循环空气，它与上述第1实施例中的情况相同。但是，在本实施例中，经过热电模块型冷凝器板13a的吸热面去除水分的循环空气，将再经过发热面，然后流入到加热器15中。

为此，图3中的上述循环风道14划分为：为了使滚筒中排出的循环空气经过热电模块型冷凝器的吸热面，连接上述滚筒的前方侧和上述热电模块型冷凝器的部分14a；为了使经过上述热电模块型冷凝器的吸热面从上述冷凝器排出的循环空气，再经过上述热电模块型冷凝器的发热面，连接上述冷凝器的一侧(冷凝流路出口侧)和另一侧(冷却流路入口侧)的部分14b；连接上述热电模块型冷凝器的另一侧和滚筒的后方侧的部分14c。

并且，上述热电模块型冷凝器13的下部安装有：接水器(未图示)，它用于汇集冷凝过程中生成并掉落的冷凝水；泵23，它用于将上述接水器中汇集的冷凝水向外部强制排出，或是输送给本体10内部安装的冷凝水储藏桶(未图示)。附图中未说明的图面符号22是棉绒过滤器，上述棉绒过滤器的作用是，从通过上述滚筒11前方排出到循环风道14的空气中过滤碎末等异物质，它与前述的实施例的情况相同。

下面，将对如上所述结构的本实施例中的衣物烘干机的控制过程进行说明。

当用户向滚筒11内部投放浸湿状态的被干燥物，并选择干燥模式开始操作时，在上述冷却风扇驱动电机21未进行驱动的状态下，上述电机17及加热器15将进行驱动，并旋转上述循环风扇16及滚筒11。

由此，空气将通过上述循环风道14流动，上述循环风道14中流动的空气将通过加热器15加热为高温状态，并流入到上述滚筒11的内部。

接着，当经过设定时间(X)，或滚筒11及循环风道14中流动的空气上升到目标温度(T)时，为了去除循环空气中的水分，将使上述热电模块型冷凝器13处于开(on)状态。

由此，在上述滚筒11的内部烘干被干燥物后变为高温高湿状态的空气，将经由上述热电模块型冷凝器13的吸热面，并通过热交换得到冷凝，然后转化为干燥状态。

并且，经由上述热电模块型冷凝器13的吸热面排出的循环空气，将通过循环风道14a改变方向，并流入到上述热电模块型冷凝器的冷凝器板13a之间，在经由上述冷凝器板13a之间的发热面后，再流动到加热器15中，从而在通过上述加热器15进行加热的状态下流入到滚筒11内。

在本实施例中，将使上述热电模块型冷凝器13处于开状态的时点设定为：通过实验等预测出在滚筒11内部循环的循环空气上升到目标温度的时间，并在控制器中设定其时间(X)进行控制；或者，在滚筒11的内部或循环风道14等中设置温度传感器(未图示)，使循环空气的温度达到目标温度(T)以上的时点。

此外，在上述第2实施例中，通过热电模块型冷凝器13的吸热面的空气和通过发热面的空气大致构成直交形态，但并非限定于此。

即，如图7及图8所示，通过设计循环风道14的形态，可将循环空气的流动方向进行180度转换，从而使冷凝后温度变低的空气进行自身预热，而不是如上所述的冷却热电模块型冷凝器板13a的发热面。

此外，图7及图8中显示具体标示，使热电模块型冷凝器板13a的吸热面向一侧倾斜，以进行集水，并将上述汇集的冷凝水通过排水软管排出到循环风道14的外部。

并且，为了构成可将循环空气的流动进行180转换的结构，使冷凝后温度降低的循环空气冷却热电模块型冷凝器板13a的发热面，同时其自身得到预热，需要将热电模块设计为循环空气经过上述热电模块型冷凝器板13a的吸热面时，其温度变为发热面的温度以下。并且，上述热电模块具有快速的冷却效果，并可进行准确的温度调节，同时可进行局部冷却及全方位操作，并可根据电流的方向而置换吸热面及发热面，因此将可应用于符合所需装置特性的设计操作中。

并且，上述热电模块中不产生机械性操作音，从而可实现无噪音、无振动，同时由于无需使用冷媒，从而可达到亲环境的目的，并可进行小型化制作。

如上所述，在现有的冷凝式衣物烘干机中，为了进行冷却操作而需要供给冷凝水或从外部供给冷空气，因此需要另外设置冷却水供给流路或外部空气供给流路，由此将使烘干机的结构变得复杂。但是通过上述本发明第2实施例的冷凝式衣物烘干机，将可解决现有技术中存在的问题。

下面，将参照图4，对本发明第3实施例中的冷凝式衣物烘干机进行说明。

本实施例中的冷凝式衣物烘干机的基本结构与上述第1实施例中的冷凝式衣物烘干机相同，其特征在于，附加设置有用于再循环使用上述对热电模块型冷凝器板13a的发热面进行冷却后向外部排出的一部分外部空气的结构。

如图4所示，本实施例中的冷凝式衣物烘干机，其结构特征在于设置有引导风道18c，上述引导风道18c使通过外气排出风道18b排出的空气中的一部分与向加热器15侧流入的循环空气进行合流。

由此，在本实施例的冷凝式衣物烘干机中，通过外气供给风道18a供给到热电模块型冷凝器13的较冷的外部空气，将经由上述冷凝器的发热面，并冷却上述发热面，从而可提高冷凝器的吸热面的冷凝效率。

并且，通过冷却上述发热面而变热的空气，将通过上述外气排出风道18b进行排出，其中的一部分将通过上述引导风道18c流入到加热器15中，并可减少加热器的负载。

特别是，外部空气与循环空气相比，由于外部空气的相对湿度明显低于循环空气，因此当上述外部空气在加热的状态下流入到加热器15时，将可减少上述加热器15的负载，同时可降低循环空气的相对湿度，并提高干燥效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

发明的效果

本发明可提供干燥效率及能量使用效率较高，并亲环境的新冷凝方式的冷凝式衣物烘干机。

特别是，本发明的第1实施例，将无需较大变更现有技术中的冷凝式衣物烘干机，即可提供一种亲环境及能量使用效率较高的衣物烘干机。

本发明的第2实施例，将无需进行外部空气的供给及排出操作，从而可省去外部空气的供给及排出操作所对应的冷却风扇及风道结构，并可提供一种亲环境及能量使用效率较高的衣物烘干机。

本发明的第3实施例，将可再循环使用经过热电模块的发热面而变热的外部空气的一部分，从而可减少加热器的容量，提高干燥效率，并可提供一种亲环境及能量使用效率较高的衣物烘干机。

Claims (8)

1、一种冷凝式衣物烘干机，其特征在于，它包含有如下几个部分：

用于投放被干燥物的滚筒；

用于冷凝从上述滚筒排出的湿空气的热电模块型冷凝器；

形成空气的循环流路，使上述滚筒中排出的空气再流入到滚筒的循环风道；

用于加热循环空气的加热器；

连接于电机并使空气通过上述循环风道强制进行循环的循环风扇。

2、根据权利要求1所述的冷凝式衣物烘干机，其特征在于：

上述热电模块型冷凝器由根据相互不同的两种金属的接合部上流动的电流的方向性而在上述接合部进行吸热或放热的热电模块构成，

并且，将上述热电模块设置为使上述滚筒中排出的空气经由上述热电模块的吸热面。

3、根据权利要求2所述的冷凝式衣物烘干机，其特征在于：

经由上述吸热面的循环空气，将经过上述热电模块的放热面流入到滚筒中。

4、根据权利要求1所述的冷凝式衣物烘干机，其特征在于：

在上述热电模块型冷凝器中，热电模块具有多层结构，它至少包含有相互面对设置的一对吸热面。

5、根据权利要求4所述的冷凝式衣物烘干机，其特征在于：

经由上述吸热面之间的空间的循环空气，在经过上述热电模块的放热面后，将流入到滚筒中。

6、根据权利要求2所述的冷凝式衣物烘干机，其特征在于上述热电模块型冷凝器中连接有以下几部分：

用于供给外部空气，并使其经过上述热电模块型冷凝器的发热面的外气供给风道；

用于排出上述经过热电模块型冷凝器的发热面的外部空气的外气排出风道，

其中，上述外气供给风道或外气排出风道上安装有用于吸入及排出外部空气的冷却风扇，以及用于单独驱动上述冷却风扇的可变速电机。

7、根据权利要求6所述的冷凝式衣物烘干机，其特征在于：

上述外气排出风道上连接有引导风道，上述引导风道将使通过上述外气排出风道排出的空气的一部分进行分流，并将其引导到加热器侧。

8、根据权利要求1至7中任一项所述的冷凝式衣物烘干机，其特征在于：

上述加热器可进行发热量调节。

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