CN1837452A - 一种半导体除湿式干衣机及干衣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体除湿式干衣机，其特征在于加热室出风口与进气管道连通，加热室入风口与送气管道连通，除湿室出风口与送气管道连通，除湿室入风口与风道连通，送气管道还通过送气管道口与风道直接连接。在本发明中，将干衣筒流出的循环空气分为二路，一路送往加热器进行加热，另一路送往吸热器进行吸热降温，然后再送往除湿室进行除湿后仍送往加热器加热，两路空气在加热器汇集加热后送回干衣筒循环使用，可以提高加热效率，提高除湿效果，同时也缩短了干衣时间。

Description

一种半导体除湿式干衣机及干衣方法

技术领域：

本发明涉及一种家用电器，特别涉及一种半导体除湿式干衣机及其干衣方法。

背景技术：

目前国内外现有的干衣机一般分为排气式和除湿式两种。排气式有高温潮湿空气排出，容易污染室内环境。除湿式将机内湿热空气中的水份冷凝出来并排出机体外，没有湿热空气排出，不会影响环境。其共同特点是耗电量大，并且是高温烘干，不适合一部分衣物。为了克服上述不足，近年来出现了采用制冷剂的压缩式制冷来进行除湿干燥的干衣机专利技术，例如1997年1月1日公开的申请号为95111677.0，名称为“热泵加热制冷去湿内循环排湿干衣机”，该技术由压缩机，冷凝器和蒸发器构成制冷***，利用冷凝器作为热源组成了加热器，利用蒸发器作为冷源组成了除湿器。其特点是热效率高，节约电能，同时除湿器的温度较低，做到了常温干燥，不损伤衣物。但是由于采用了压缩机，制冷剂，冷凝器，蒸发器以及多种管道，因而存在体积大、噪音大、制造工艺复杂、难以有效控制除湿效果等不足。2002年3月13日公告的专利号为ZL00263419.8，名称为“一种半导体常温干衣机”的专利，则是采用半导体制冷技术来进行冷凝干燥，利用紧贴半导体制冷片热端的器件来进行加热，利用紧贴半导体制冷片冷端的器件来进行冷凝除湿。由于制冷片热端温度较高，除湿负荷很大，造成其冷端的露点温度也高，除湿效果不好，干衣时间较长。

发明内容：

本发明的目的是提供一种除湿效果好、制造工艺简单、体积小、噪音小、耗电少的半导体除湿式干衣机。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种半导体除湿式干衣机，包含机体，设置在机体内的干衣筒，干衣筒的出气口与吸气风扇连接，吸气风扇与送气管道连接，干衣筒的进气口与进气管道连接，在干衣筒下方设有除湿室和加热室，加热室下面设有风道，其特征在于加热室出风口与进气管道连通，加热室入风口与送气管道连通，除湿室出风口与送气管道连通，除湿室入风口与风道连通，送气管道还通过送气管道口与风道直接连接。

加热室内底部设有加热器，加热器与半导体制冷片的上端热面紧密相连，半导体制冷片的下端冷面与位于风道内的吸热器紧密相连。除湿室内设有除湿器，除湿器与第二级制冷片的冷面紧密相连，第二级制冷片的热面与导热板的一面紧密相连，导热板的另一面与第一级制冷片的冷面紧密相连，第一级制冷片的热面与除湿室散热器紧密相连，紧靠散热器设有连通到机体外的除湿室散热风扇。

在加热室入风口处设有加热室风扇，在除湿室出风口处设有除湿室风扇。

本发明的另一目的在于提供一种快速有效的半导体除湿式干衣方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种半导体除湿式干衣方法，其特征在于该方法包含以下步骤：将干衣筒流出的内循环空气分为二路，一路直接送往加热***，由加热***的热端器件进行加热后送回干衣筒内；另一路通过加热***的冷端器件进行吸热降温后送往除湿***的冷端器件，由该器件进行冷凝除湿后仍送往加热***的热端器件进行加热后送回干衣筒内。

其中加热***包含半导体制冷片，与半导体制冷片的热面紧密相连的加热器，与半导体制冷片的冷面紧密相连的吸热器。因此，加热***的热端器件为加热器，加热***的冷端器件为吸热器。其中除湿***包含除湿器，除湿器与第二级制冷片的冷面紧密相连，第二级制冷片的热面与导热板的一面紧密相连，导热板的另一面与第一级制冷片的冷面紧密相连，第一级制冷片的热面与除湿室散热器紧密相连，紧靠散热器设有连通到机体外的除湿室散热风扇。因此，除湿***的冷端器件为除湿器，其热端器件为除湿室散热器，可以由机体外的环境空气来进行散热冷却。

在本发明中，将干衣筒流出的循环空气分为二路，一路送往加热器进行加热，另一路送往吸热器进行吸热降温，然后再送往除湿室进行除湿后仍送往加热器加热，两路空气在加热器汇集加热后送回干衣筒循环使用，可以提高加热效率，提高除湿效果，同时也缩短了干衣时间。

附图说明：

图1本发明一实施例的结构示意图

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

一种半导体除湿式干衣机，包含机体1，设置在机体内的干衣筒2，干衣筒的出气口与吸气风扇3连接，吸气风扇3与送气管道4连接，干衣筒的进气口与进气管道5连接，在干衣筒下方设有除湿室6和加热室7，加热室7下面设有风道8，其特征在于加热室7出风口与进气管道5连通，加热室7入风口与送气管道4连通，除湿室6出风口与送气管道4连通，除湿室6入风口与风道8连通，送气管道4还通过送气管道口9与风道8直接连接。在加热室7入风口处设有加热室风扇19，在除湿室6出风口处设有除湿室风扇20。

加热室7内设有加热器10，加热器为普通散热片，加热器10的底部设置一组半导体制冷片11，例如型号为TECI-12706的半导体制冷片，其上端热面与加热器紧密相连，下端冷面与设置在风道内的吸热器12紧密相连，吸热器为普通散热翅片。除湿室内设置了由第一级制冷片16，导热板15，第二级制冷片14组成的二级制冷冷源，第一级制冷片和第二级制冷片都可使用型号为TECI-12706的半导体制冷片。第二级制冷片14的冷面与除湿器13紧密相连，除湿器为普通散热翅片，第二级制冷片14的热面与第一级制冷片16的冷面之间夹有导热板15，导热板为普通铝板。第一级制冷片16的热面与除湿室散热器17紧密相连，散热器为普通散热片，紧靠散热器17设置了除湿室散热风扇18，其进气和出气通道都通往干衣机体外(图中未示出)。在风道8底部设有泄水管21，泄水管21下方设有储水盒22。

干衣机工作时，由于吸气风扇3的作用，干衣筒2内的湿热空气被吸入送气管道4，送气管道4内的湿热空气分为二路，一部分湿热空气直接通过加热室风扇19送往加热室7，经过加热器10加热后通过进气管道5送回干衣筒2内，提高和保持了干衣筒内空气温度。另一部分湿热空气由于除湿室风扇20的作用，通过送气管道口9进入风道8，有设置在风道内的吸热器12进行吸热降温，然后进入除湿室6进行除湿，除湿器13所产生的冷凝水通过除湿室6下部的开口，经过风道底部的泄水管21流入储水盒22，同时风道8内吸热器12也产生一部分冷凝水，经过泄水管21流入储水盒22。经过除湿处理后的空气湿度已大幅度降低，然后通过除湿室风扇20和加热室风扇19后进入加热室7加热，加热后的空气进一步降低了相对湿度，然后送回干衣筒内进行除湿，如此循环，直到衣物干透。除湿室散热风扇18的进气通道和出气通道均通往干衣机体外，由环境空气进行冷却，由于环境温度要低于干衣筒内的温度，有利于降低除湿器温度，同时除湿器经过二级制冷，进一步降低了温度，提高了冷凝析出水份的能力。

从以上分析可以得出本发明的一种半导体除湿式干衣方法，其特征在于该方法包含以下步骤：将干衣筒流出的内循环空气分为二路，一路直接送往加热***，由加热***的热端器件进行加热后送回干衣筒内；另一路通过加热***的冷端器件进行吸热降温后送往除湿***的冷端器件，由该器件进行冷凝除湿后仍送往加热***的热端器件进行加热后送回干衣筒内。

其中加热***包含半导体制冷片，与半导体制冷片的热面紧密相连的加热器，与半导体制冷片的冷面紧密相连的吸热器。因此，加热***的热端器件为加热器，加热***的冷端器件为吸热器。其中除湿***包含除湿器，除湿器与第二级制冷片的冷面紧密相连，第二级制冷片的热面与导热板的一面紧密相连，导热板的另一面与第一级制冷片的冷面紧密相连，第一级制冷片的热面与除湿室散热器紧密相连，紧靠散热器设有连通到机体外的除湿室散热风扇。因此，除湿***的冷端器件为除湿器，其热端器件为除湿室散热器，可以由机体外的环境空气来进行散热冷却。本发明中加热***的半导体制冷片、加热器、吸热器以及除湿***包含除湿器、散热风扇均为现有技术，在此不对它们的结构作具体的描述。

除湿式干衣机的干衣过程有两个重要的步骤，一个是将干衣机内的空气加热升温，使湿衣物内的水份升温蒸发；另一个是将水分蒸发后的湿热空气进行冷凝，使其排除水份后重新加热循环使用。这两个步骤对流经的空气流量要求是不一样的，加热步骤要求流经加热器的空气流量越大越好，使加热器与空气的温差减小，提高加热效率；而冷凝步骤则要求流经的空气流量适中，使除湿器与空气保持一定的温差，以保证除湿效率。现有技术一般采用干衣机内循环的空气一次全部流经除湿器和加热器，并且满足加热器所需流量的技术方案，这时加热器的效率提高了，但同时除湿器的负荷为最大。在这种情况下，如采用半导体一级制冷，根据经验数据，其制冷片的最大温差在30℃以内，减去制冷片热端风冷散热片的温差20℃，制冷片冷端的除湿器表面温度仅比流经的空气温度低10℃以内，使除湿后的空气相对湿度在50％以上。试验数据表面，衣物干透时空气的相对湿度在25％以下，由此造成这种干衣机干衣时间较长，衣物厚实部分不易干透。

而在本发明中由于将干衣筒流出的循环空气分为两路，一路送往加热器进行加热，另一路送往吸热器进行吸热降温，然后再送到除湿室进行除湿后仍送往加热器，两路空气在加热器汇集加热后送回干衣筒循环使用。这种干衣方法有以下优点：

1、直接送往加热器的空气在条件许可的情况下尽量加大流量，以减小加热器与空气的温差，提高了加热效率。在加大流量减小加热器温差的同时，降低了半导体制冷片热端的温度，间接地降低了其冷端吸热器的温度，有利于吸热器吸热降温。

2、另一路进行除湿的空气，其冷凝除湿的过程分为两个阶段，第一阶段先通过吸热器进行吸热降温，空气温度的降低幅度可达到10℃，第二阶段再将其通过除湿室进行除湿。为提高除湿效率，除湿室散热片采用机外环境空气进行冷却，同时采用二级制冷技术，使除湿器的表面温度比流经的空气温度低25℃以上，加上吸热器降低的温度，总的温差在35℃以上，可以使除湿后的空气相对湿度降到20％以下，保证了除湿效果，使衣物能得到彻底干透。

3、在除湿室出口设置除湿室风扇，通过调节其转速，使通过除湿室的空气流量可以调节。在干衣过程的前期，空气相对湿度较大，例如大于80％时，空气流量可以加大，以提高除湿器的除湿量，加快干衣速度。在干衣过程的后期，由于衣物所含水份减少，空气相对湿度降低，例如小于50％时，可以减少其空气流量，使除湿器与空气的温差加大，提高除湿效果，同时也缩短干衣时间。

4、在开机后，机内温度需要迅速升温阶段和机外环境较低时，通过加大组成加热器的半导体制冷片的工作电流，使其发挥最大的加热量，当机内温度达到所需的温度值后，可以减小其工作电流，使其工作在最大制冷效率工作状态，节约了电能。和压缩机制冷技术相比，不需要其它调节设备，调节手段简单方便，负荷可调性强。

5、在开机后干衣筒内温度需要升温阶段，组成除湿***的半导体制冷片停止工作，当干衣筒温度上升到预定值后，该制冷片开始工作，这样可以加快开机后干衣筒内升温速度。

6、半导体制冷片热端的加热量等于输入电功率加上其冷端所吸收的热量，其热效率高于普通电加热器，节约了电能。

7、与压缩机制冷技术相比，半导体制冷片本身无机械传动部分，因而无噪音，无震动，无磨损，使用寿命长，可靠性高。由于不用制冷剂，免除了制造时制冷剂的灌装和检测设备，制造工艺简单。

近年来半导体制冷片已大量应用在小型冰箱，饮水机冷冻装置等家用电器中，其价格已大幅度降低，使得采用本技术的干衣机大量生产并为市场接受成为可能。

Claims (10)

1、一种半导体除湿式干衣机，包含机体，设置在机体内的干衣筒，干衣筒的出气口与吸气风扇连接，吸气风扇与送气管道连接，干衣筒的进气口与进气管道连接，在干衣筒下方设有除湿室和加热室，加热室下面设有风道，其特征在于加热室出风口与进气管道连通，加热室入风口与送气管道连通，除湿室出风口与送气管道连通，除湿室入风口与风道连通，送气管道还通过送气管道口与风道直接连接。

2、如权利要求1所述的半导体除湿式干衣机，其特征在于加热室内底部设有加热器，加热器与半导体制冷片的上端热面紧密相连，半导体制冷片的下端冷面与位于风道内的吸热器紧密相连。

3、如权利要求2所述的半导体除湿式干衣机，其特征在于除湿室内设有除湿器，除湿器与第二级制冷片的冷面紧密相连，第二级制冷片的热面与导热板的一面紧密相连，导热板的另一面与第一级制冷片的冷面紧密相连，第一级制冷片的热面与除湿室散热器紧密相连，紧靠散热器设有连通到机体外的除湿室散热风扇。

4、如权利要求3所述的半导体除湿式干衣机，其特征在于在加热室入风口处设有加热室风扇，在除湿室出风口处设有除湿室风扇。

5、如权利要求4所述的半导体除湿式干衣机，其特征在于在风道底部设有泄水管，泄水管下方设有储水盒。

6、一种半导体除湿式干衣方法，其特征在于：该干衣方法包含以下步骤：将干衣筒流出的内循环空气分为二路，一路直接送往加热***，由加热***的热端器件进行加热后送回干衣筒内；另一路通过加热***的冷端器件进行吸热降温后送往除湿***的冷端器件，由该器件进行冷凝除湿后仍送往加热***的热端器件进行加热后送回干衣筒内。

7、如权利要求6所述的半导体除湿式干衣方法，其特征在于加热***包含半导体制冷片，与半导体制冷片的热面紧密相连的加热器，与半导体制冷片的冷面紧密相连的吸热器，加热***的热端器件为加热器，加热***的冷端器件为吸热器。

8、如权利要求7所述的半导体除湿式干衣方法，其特征在于除湿***包含除湿器，除湿器与第二级制冷片的冷面紧密相连，第二级制冷片的热面与导热板的一面紧密相连，导热板的另一面与第一级制冷片的冷面紧密相连，第一级制冷片的热面与除湿室散热器紧密相连，紧靠散热器设有连通到机体外的除湿室散热风扇，除湿***的冷端器件为除湿器。

9、如权利要求8所述的半导体除湿式干衣方法，其特征在于该方法还包含步骤：根据干衣筒内空气温度调节半导体制冷片的工作电流，调节送往除湿***的冷端器件的空气的空气流量。

10、如权利要求8所述的半导体除湿式干衣方法，其特征在于该方法还包含步骤：干衣筒内温度未达到预定值时，第一级制冷片和第二级制冷片停止工作；干衣筒内温度达到预定值后，第一级制冷片和第二级制冷片进行工作。