CN102906327B - 节能的热电热泵衣物干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种衣物干燥机(1)，包括：滚筒(2)，其中放置衣物；干燥管(3)，其中循环了过程空气；加热器(4)，其加热过程空气；冷凝器(5)，其冷凝过程空气；过程空气风扇(6)，其循环在干燥管(3)中的过程空气；冷却风扇(7)，其冷却冷凝器(5)；马达(8)，其一起驱动过程空气风扇(6)和冷却风扇(7)；冷却管(9)，其将由冷却风扇(7)从外部环境抽吸的空气导向到冷凝器(5)上；以及，热电热泵(12)，其置于干燥管(3)中，具有冷侧(10)和热侧(11)，冷侧(10)通过冷却而冷凝了经过它传递的过程空气，热侧(11)加热了经过它传递的过程空气。

Description

节能的热电热泵衣物干燥机

技术领域

本发明涉及衣物干燥机，其包括热电热泵、且其中通过增加了热电热泵的效能而节能。

背景技术

在其中在闭合循环内使得干燥空气循环的衣物干燥机中，由风扇而活动起来的干燥空气经过衣物传递而移除衣物的水分，且在冷凝器处冷凝了在空气中的水蒸气。在冷凝器处经除湿的干燥空气随后经过加热器传递而被加热，而且热的和干燥的空气被递送到衣物。在现有技术中，除了冷凝器和加热器之外，热电热泵，也被称作珀尔贴（Peltier）元件，也在衣物干燥机中使用。热电热泵具有热侧和冷侧，且执行通过冷却而冷凝所述干燥空气以及加热干燥空气的两种功能。在衣物干燥机中所使用的热电热泵的热侧支持着加热器，而冷侧支持着冷凝器。在干燥衣物的过程中，在干燥空气经过冷凝器传递时在某种程度上冷却了干燥空气，之后，经过热电热泵传递，且由此也以两个步骤实现了对干燥空气的除湿过程。同样，也以两个步骤实现加热过程。干燥空气通过冷凝器和热电热泵几乎完全除去了包含于其中的水分，并且干燥空气经过热电热泵的热侧而在某种程度上被加热，且之后，使得干燥空气经过加热器传递来完成了加热过程。为了衣物干燥机中的有效干燥过程，冷凝器和热电热泵的冷却负荷应被平衡，其中加热器、冷凝器和热电热泵一起使用。如果冷却负荷（即需要被冷却和冷凝的空气量）并不被均匀地分配到冷凝器和热电热泵，那么延长了干燥过程的持续时间且增加了能量消耗。特别是在干燥过程开始时的加热期中、以及在干燥过程结束时的最后干燥期，由于热电热泵的缺点，冷却负荷变得不平衡，则由冷凝器来补偿了更大量的冷却负荷，且减小了热电热泵的冷却负荷。热电热泵的冷却负荷的减小导致了加热效能和效率的降低。

在欧洲专利No EP1108812中所解释的衣物干燥机中，使用过程空气风扇来用于循环所述过程空气，且使用了冷却风扇来用于冷却所述冷凝器。由单个马达来旋转两个风扇。在干燥循环持续时间的一部分中，在相反方向旋转了冷却风扇以减小递送到冷凝器的空气的体积流量。

在国际专利申请No. WO2008052906中，解释了用于操作衣物干燥机的方法，且其中节省了能量。在所采用的方法中，在干燥过程开始时的加热期中，间歇地操作了过程空气风扇。

发明内容

本发明的目的在于实现一种衣物干燥机，其包括热电热泵且其中通过增加了热电热泵的效能而节能。

为了达成本发明的目的而实现的衣物干燥机在第一权利要求和其相应权利要求中加以阐释，包括热电(珀尔贴)热泵，其具有热侧和冷侧，由过程空气风扇而活动起来的过程空气在离开滚筒后分别从冷凝器、冷侧、热侧和加热器传递继续其在干燥管中的路径，且再次以经除湿且经加热的状态而递送到滚筒。在干燥过程开始时的加热期和/或在干燥过程结束时的最后干燥期中，借助于置于冷却管中的阀来防止或限制从外部环境抽吸空气递送到冷凝器、而不需要改变旋转所述冷却风扇的马达的操作速度和方向。因而，在所述干燥过程的这些时期，通过减小冷凝器的效能，冷却该过程空气的功能主要被转移到热电热泵。

在本发明的一实施例中，阀通过在干燥过程开始时的加热期和/或在干燥过程结束时的最后的干燥期中完全关闭冷却管来阻止到冷凝器的冷却空气流动。

在本发明的另一实施例中，具有比冷却管更窄表面积的开口被布置于阀上。当在干燥过程开始时的加热期和/或在干燥过程结束时的最后干燥期中将阀改变到关闭位置时，冷却管中的空气流动受到开口限制、且被递送到冷凝器。

在本发明的另一实施例中，调整机构置于阀或冷却管中，其用来改变开口的面积。

在本发明的另一实施例中，阀置于冷却风扇与冷凝器之间。

在本发明的另一实施例中，阀置于冷却空气入口处，冷却管通过冷却空气入口向外侧开放。

在本发明的衣物干燥机中，在干燥过程的开始时加热期和/或在干燥过程结束时的最后干燥期中，借助于阀，完全切断了递送到冷凝器的冷却空气或者降低了空气的体积流量，由此减小冷凝器的效能，冷凝器的冷凝负荷的大部分被转移到热电热泵且通过提高热电热泵的效率来节能。

附图说明

为了达成本发明的目的而实现的衣物干燥机在附图中示出，在附图中：

图1为衣物干燥机的示意图。

图2为在位于衣物干燥机中的冷却管中所安置的冷却管、冷凝器、冷却风扇和阀的示意图。

图3为在本发明的另一实施例中在位于衣物干燥机中的冷却管中所安置的冷却管、冷凝器、冷却风扇和阀的示意图。

在附图所示的元件如下来标记：

1.衣物干燥机

2.滚筒

3.干燥管

4.加热器

5.冷凝器

6.过程空气风扇

7.冷却风扇

8.马达

9.冷却管

10.冷侧

11.热侧

12.热电热泵

13.阀

14.开口

15.调整机构

16.冷却空气入口。

具体实施方式

该衣物干燥机(1)包括主体；滚筒(2)，其中放置衣物；干燥管(3)，其中循环了过程空气；加热器(4)，其加热过程空气；冷凝器(5)，其冷凝过程空气；过程空气风扇(6)，其循环了在干燥管(3)中的过程空气；冷却风扇(7)，其冷却冷凝器(5)；马达(8)，其一起驱动了滚筒(2)、过程空气风扇(6)和冷却风扇(7)；冷却管(9)，其将由冷却风扇(7)从外部环境抽吸的空气导向到冷凝器(5)上；以及热电热泵(12)，其置于所述干燥管(3)中，具有冷侧(10)和热侧(11)，冷侧(10)通过冷却而冷凝了经过它传递的过程空气，热侧(11)加热了经过它传递的过程空气。

在衣物干燥机(1)中，由过程空气风扇(6)而活动起来的过程空气在离开滚筒(2)之后通过冷凝器(5)、热电热泵(12)和加热器(4)在干燥管(3)中继续其路径来再次以经除湿且经加热的状态递送到滚筒(2)。利用由冷却风扇(7)从外部环境抽吸的、且由冷却管(9)所递送的空气来冷却了冷凝器(5)，且冷凝器(5)冷凝了通过它的过程空气。

在衣物干燥机(1)中以三个阶段实现了干燥过程。干燥过程的第一阶段被称作加热期，在此时期，加热器(4)以较高的运行时间来操作，且首要目的是加热所述衣物干燥机(1)。干燥过程的第二阶段被称作稳态阶段或干燥期，且加热器(4)在干燥过程中以针对稳态阶段所预定的运行时间来操作。干燥过程的第三阶段被称作最后干燥期。在此阶段，包含于过程空气中的湿气显著减小，因为干燥过程接近结束，加热器(4)的运行时间缓慢减小且加热器(4)在预定时间结束时完全关掉。

本发明的衣物干燥机(1)包括阀(13)，其置于冷却管(9)中，其通过在干燥过程开始时在加热期和/或在干燥过程结束时最后的干燥期中关闭冷却管(9)来防止或限制递送到冷凝器(5)的空气的流动，而不改变旋转所述冷却风扇(7)的马达(8)的速度和操作方向。

在衣物干燥机(1)中，在干燥过程开始时的加热期中，加热器(4)和热电热泵(12)通过耗用大量能量来加热所述过程空气。将冷凝器(5)改变到无源位置或者减小其在加热期的效能直到过程空气的温度到达干燥期(稳态)值，这提高了干燥过程的效率且减小了能量消耗。阀(13)在干燥过程开始时的加热期关闭，由此防止或限制了空气从冷却风扇(7)递送到冷凝器(5)。由于降低了冷凝器(5)的效能，过程空气通过冷凝器(5)而不被冷却，且到达热电热泵(12)的冷侧(10)。通过将过程空气以未冷却状态递送到热电热泵(12)来增加了热电热泵(12)的冷却负荷，由此也根据热电热泵(12)的操作原理增加了热侧(11)的效能，且热侧(11)向过程空气发出更多热量。

在干燥过程的第二阶段，即，在干燥期，阀(13)打开，允许空气从冷却管(9)流到冷凝器(5)且因而使得冷凝器(5)有效地实现其冷凝功能。

在干燥过程结束时的最后干燥期中，如在开始时的加热期中那样关闭了阀(13)，防止或限制空气从冷却管(9)递送到冷凝器(5)。因此，尽管过程空气中的湿气量减小，过程空气从冷凝器(5)未经冷凝地传递、且到达热电热泵(12)的冷侧(10)，且冷凝所述过程空气的功能被转移到冷侧(10)。因而，如在开始时的加热期中，更多的热从热侧(11)发出到过程空气，提高了热电热泵(12)的操作效率且降低了能量消耗。

在本发明的一实施例中，阀(13)，通过在干燥过程开始时的加热期中和/或在干燥过程结束时最后的干燥期中完全关闭冷却管(9)来停止了到冷凝器(5)的冷却空气流动。

在本发明的另一实施例中，该衣物干燥机(1)包括开口(14)，其置于阀(13)上，在垂直于空气流动的方向上具有比冷却管(9)表面积更窄的表面积，其在干燥过程开始时的加热期中和/或在干燥过程结束时的最后干燥期中通过限制但不完全阻挡来递送冷却空气流动到冷凝器(5)(图2)。

在此实施例中，在加热期和最后干燥期中所述冷凝器(5)并不完全改变到无源位置，借助于开口(14)来减小从冷却管(9)流到冷凝器(5)的空气的体积流量，且通过降低冷凝器(5)的效能而提高了热电热泵(12)的效能。

在本发明的一实施例中，该衣物干燥机(1)包括调整机构(15)，其置于阀(13)中或冷却管(9)中，使得垂直于空气流动方向的开口(14)的表面积改变 (图3)。调整机构(15)通过增加、减小开口(14)的表面尺寸来在阀(13)的关闭位置调整通过开口(14)的空气的体积流量。

在本发明的一实施例中，阀(13)置于冷却管(9)内在冷却风扇(7)与冷凝器(5)之间。

在本发明的另一实施例中，该衣物干燥机(1)包括一种冷却空气入口(16)，冷却管(9)通过冷却空气入口(16)从主体向外部环境开放，且阀(13)置于冷却空气入口(16)处。

在衣物干燥机(1)中，在干燥过程开始时的加热期和在干燥过程结束时的最后干燥期中，借助于阀(13)，完全切断由冷却风扇(7)从冷却管(9)递送到冷凝器(5)的空气、或者降低空气的体积流量。在所提到的干燥过程的阶段，降低了冷凝器(5)的效能，通过冷却所述过程空气来冷凝过程空气的功能被主要转移到热电热泵(12)，且通过提高了热电热泵(12)的效率而降低了能量消耗。

而且，在本发明的衣物干燥机(1)中，由于滚筒(2)、过程空气风扇(6)和冷却风扇(7)由马达(8)一起旋转，无需停止或减缓马达(8)来减小冷凝器(5)的效能。

应了解，本发明并不受到上文所公开的实施例限制，且本领域技术人员能易于引入不同的实施例。这些应认为是在由本发明的权利要求所设定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种衣物干燥机(1)，包括：滚筒(2)，其中放置衣物；干燥管(3)，其中循环过程空气；加热器(4)，其加热所述过程空气；冷凝器(5)，其冷凝所述过程空气；过程空气风扇(6)，其循环所述干燥管(3)中的所述过程空气；冷却风扇(7)，其冷却所述冷凝器(5)；马达(8)，其一起驱动所述滚筒(2)、所述过程空气风扇(6)和所述冷却风扇(7)；冷却管(9)，其将由所述冷却风扇(7)从外部环境抽吸的空气导向到所述冷凝器(5)上；以及，热电热泵(12)，其置于所述干燥管(3)中，具有冷侧(10)和热侧(11)，所述冷侧(10)通过冷却来冷凝经过它传递的所述过程空气，所述热侧(11)加热经过它传递的所述过程空气，其特征在于，阀(13)，其置于所述冷却管(9)中，其通过在所述干燥过程开始时的加热期和/或在所述干燥过程结束时最后的干燥期中关闭所述冷却管(9)来防止或限制递送到所述冷凝器(5)的空气流动。

2.根据权利要求1所述的衣物干燥机(1)，其特征在于，所述阀(13)通过完全关闭所述冷却管(9)来切断到所述冷凝器(5)的冷却空气流动。

3.根据权利要求1所述的衣物干燥机(1)，其特征在于，开口(14)，其置于所述阀(13)上，具有比所述冷却管(9)更窄的面积，其通过限制所述冷却空气流动而将所述冷却空气流动导向至所述冷凝器(5)。

4.根据权利要求3所述的衣物干燥机(1)，其特征在于，调整机构(15)，其置于所述阀(13)的关闭位置中且使得所述开口(14)的面积改变。

5.根据前述权利要求中任一项所述的衣物干燥机(1)，其特征在于，所述阀(13)置于所述冷却风扇(7)与所述冷凝器(5)之间。

6.根据权利要求1 至4中任一项所述的衣物干燥机(1)，其特征在于，冷却空气入口(16)，所述冷却管(9)通过所述冷却空气入口(16)从主体向外部环境开放、且所述阀(13)安置到所述冷却空气入口(16)。