技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種熱泵干衣機(jī)及工作方法。
背景技術(shù):
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目前的家用干衣機(jī)都是用電加熱器直接加熱空氣,通過熱空氣帶走衣物中的水分,帶走水分的“熱空氣”和“相變能”不能回用,等于用作干燥加熱的電能100%都損失掉了,熱損失很大,因此電耗比較大,一般家庭使用起來,要開支比較多的電費(fèi),所以普及起來比較困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于提供一種熱泵干衣機(jī)及工作方法,該熱泵干衣機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理,有利于節(jié)能降耗。
本發(fā)明熱泵干衣機(jī),其特征在于:包括具有空氣進(jìn)、出口的機(jī)體和設(shè)在機(jī)體上的空氣循環(huán)換熱裝置,以及設(shè)在機(jī)體內(nèi)用于干燥衣物的干燥室,所述空氣循環(huán)換熱裝置的熱空氣輸往所述干燥室。
進(jìn)一步的,上述空氣循環(huán)換熱裝置包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器,所述蒸發(fā)器的旁側(cè)設(shè)有風(fēng)扇以將熱空氣輸送往干燥室。
進(jìn)一步的,上述機(jī)體的空氣進(jìn)口位于側(cè)下部,所述空氣出口位于頂部,所述干燥室位于機(jī)體上部,所述壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器位于機(jī)體下部的隔腔室內(nèi),所述隔腔室的出口位置設(shè)有所述的風(fēng)扇。
進(jìn)一步的,上述機(jī)體的內(nèi)側(cè)部設(shè)有獨(dú)立的導(dǎo)風(fēng)道,導(dǎo)風(fēng)道上通口通往干燥室,導(dǎo)風(fēng)道下通口通往空氣進(jìn)口與壓縮機(jī)之間的位置,導(dǎo)風(fēng)道上裝有進(jìn)出風(fēng)調(diào)節(jié)器。
進(jìn)一步的,上述蒸發(fā)器下方設(shè)有水收集器,位于機(jī)體側(cè)部設(shè)有水過濾器。
進(jìn)一步的,上述風(fēng)扇與干燥室之間設(shè)有電輔助加熱器。
進(jìn)一步的,上述機(jī)體頂部設(shè)有紫外線消毒燈。
進(jìn)一步的,上述機(jī)體的表面設(shè)有保溫層。
本發(fā)明熱泵干衣機(jī)的工作方法,其特征在于:所述熱泵干衣機(jī)包括具有空氣進(jìn)、出口的機(jī)體和設(shè)在機(jī)體上的空氣循環(huán)換熱裝置,以及設(shè)在機(jī)體內(nèi)用于干燥衣物的干燥室,所述空氣循環(huán)換熱裝置的熱空氣輸往所述干燥室,所述空氣循環(huán)換熱裝置包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器,所述蒸發(fā)器的旁側(cè)設(shè)有風(fēng)扇以將熱空氣輸送往干燥室,
其中熱泵干衣機(jī)熱泵部分工作方法:
1-1、機(jī)器開機(jī),風(fēng)扇啟動(dòng),將干燥室的原始的空氣吹過蒸發(fā)器,常溫常壓下的工質(zhì)氣體進(jìn)入壓縮機(jī);這里工質(zhì)選R22制冷劑,它的參數(shù)為:當(dāng)它所受壓力(稱為冷凝壓力)為2.18MPa時(shí),它對(duì)應(yīng)的溫度(稱為冷凝溫度)為55℃,它的蒸發(fā)溫度為-40.8℃(零下40.8度)。在壓力高于1.6MP(16公斤),溫度低于40時(shí),呈液體狀態(tài),在壓力為0.5MP(5公斤)時(shí),蒸發(fā)溫度為0℃以上;
1-2、壓縮機(jī)對(duì)常溫工質(zhì)不斷進(jìn)行壓縮,使得工質(zhì)的溫度達(dá)到55℃,壓力達(dá)到21.8公斤(2.18MP),并將工質(zhì)送到冷凝器;
1-3、冷凝器(又稱熱交換器)的作用如同空調(diào)室外機(jī)的散熱器(或冰箱背面的散熱器)冷凝器的溫度升到55℃,并將流過冷凝器熱交換片的空氣加熱到45℃,被加熱的空氣進(jìn)入衣物干燥室;
1-4、工質(zhì)由于將熱傳給空氣,自身的溫度下降,變成氣液混合的工質(zhì),流向膨脹閥,R22在壓力高于1.6MP(16公斤),溫度低于40時(shí),呈液體狀態(tài);
1-5、膨脹閥的作用是使工質(zhì)由高壓降至低壓,也稱減壓閥,膨脹閥將帶有壓力的氣液混合體工質(zhì)變成低壓氣液混合體,這些混合體流向蒸發(fā)器;
1-6、由于壓力降低到0.5MP(5公斤)左右,在這種壓力下,蒸發(fā)器的溫度已經(jīng)超過了工質(zhì)蒸發(fā)的溫度(R22為-40.8℃以上),所以工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)迅速蒸發(fā),液體的蒸發(fā)要吸收大量的熱量,所以此時(shí)蒸發(fā)器表面溫度迅速下降,降到5℃以下,這時(shí),蒸發(fā)器內(nèi)的工質(zhì)將大量吸收流過它表面的空氣的溫度,自身溫度不斷提高;
1-7、吸收了外界的溫度的工質(zhì)溫度達(dá)到5℃以上,并流向壓縮機(jī),進(jìn)行第二次制熱循環(huán);
1-8、熱泵的工質(zhì)就按照,加壓發(fā)熱—冷凝放熱—減壓—蒸發(fā)吸熱—再加壓發(fā)熱,這個(gè)熱泵工作過程不斷循環(huán),實(shí)現(xiàn)熱量的搬移,將冷凝放熱的熱量輸送給衣物,這樣就達(dá)到干燥衣物的目的。
進(jìn)一步的,上述機(jī)體的空氣進(jìn)口位于側(cè)下部,所述空氣出口位于頂部,所述干燥室位于機(jī)體上部,所述壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器位于機(jī)體下部的隔腔室內(nèi),所述隔腔室的出口位置設(shè)有所述的風(fēng)扇,所述機(jī)體的內(nèi)側(cè)部設(shè)有獨(dú)立的導(dǎo)風(fēng)道,導(dǎo)風(fēng)道上通口通往干燥室,導(dǎo)風(fēng)道下通口通往空氣進(jìn)口與壓縮機(jī)之間的位置,在導(dǎo)風(fēng)道上還設(shè)有外界空氣調(diào)節(jié)裝置,對(duì)干燥空氣進(jìn)行補(bǔ)充和溫度濕度調(diào)節(jié);
衣物干燥流程—干燥氣體流動(dòng)部分:
2-1、開機(jī)后風(fēng)扇啟動(dòng),使閉合機(jī)體中的空氣流過冷凝器,將空氣由20℃加溫到45℃,此時(shí)空氣濕度與外界相同,為65%(其中20℃溫度、65%的濕度是一般正常氣候情況下的平均值);
2-2、從冷凝器出來的45℃的熱空氣進(jìn)入干燥室,加熱衣物,使被干燥衣物的溫度升到45℃,這時(shí),附著在衣物中的水分還在吸收熱能,這時(shí)溫度上升停止,液體水分子吸收熱能變成水蒸氣,這個(gè)過程稱為相變過程,這樣,普通的空氣吸收熱能和相變能后變成了含有大量水蒸氣的濕空氣(液體的水變成水蒸氣要吸收外部能量,這些能量由熱能轉(zhuǎn)換而來,被吸收的能量稱為相變能)。此時(shí)空氣溫度為45℃,濕度為95%。衣物的水揮發(fā)成水蒸氣,衣物逐漸變干了;
2-3、在風(fēng)扇的推動(dòng)下,帶有大量水分的45℃的濕空氣流向低溫的蒸發(fā)器,蒸發(fā)器的作用如同空調(diào)機(jī)的室內(nèi)機(jī)(或冰箱的冷凍室),蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收來自干燥室內(nèi)的濕空氣的熱量,使空氣冷卻,冷卻的濕空氣溫度下降到露點(diǎn)以下,產(chǎn)生“結(jié)露”現(xiàn)象析成水珠,水流排出干燥室外,空氣溫度和相對(duì)濕度都降低。此時(shí)45℃、95%濕度的接近飽和的水蒸氣變成5-20℃的冷空氣,(經(jīng)查【濕空氣熱力性質(zhì)表】,濕空氣在溫度20℃以下時(shí),結(jié)露點(diǎn)在15%以下),所以在蒸發(fā)器上大量析出水珠,每公斤濕空氣將會(huì)析出30克的水,在析出水的同時(shí),還會(huì)析出相變能,(氣體的水蒸汽變成液體的水,將釋放出相變能)這樣原來空氣中的溫度,相變能都被蒸發(fā)器吸收,它的能量將大于從外界空氣中吸收的能量(我們已經(jīng)設(shè)定空氣的溫度是25℃,濕度是65%),吸收的能量較多,將使得熱泵的效率更高,此時(shí)空氣的濕度大概在30%左右(不可能所有的水蒸氣都在蒸發(fā)器中結(jié)露變成水,這里30%是一個(gè)估值);
2-4、經(jīng)過蒸發(fā)器吸熱降溫的空氣,溫度大概在5-20℃,來到冷凝器2,碰到55℃的冷凝器,空氣被加熱到45℃,但濕度不變,只有30%,成了干燥氣體,它又進(jìn)入干燥室,加快的衣物的干燥;
2-5、這樣,干衣機(jī)里的空氣就按照:加熱、升溫—干燥衣物—帶走水分變成飽和濕空氣—降低溫度,析出水分—再加熱 的過程循環(huán),衣物就逐步被干燥,直至變干為止。
本發(fā)明熱泵干燥主要依靠空調(diào)制冷的原理使空氣中的水分冷凝來降低干燥室內(nèi)空氣的濕度,空氣在干燥室與除濕機(jī)之間為閉式循環(huán),基本上不排氣,在整個(gè)干燥過程中能量損失很少。
本發(fā)明相對(duì)于一般普通的干衣機(jī),有明顯的優(yōu)點(diǎn):
1、采用熱泵技術(shù):采用熱泵加熱準(zhǔn)備干燥衣服的空氣,將被加熱的空氣通過風(fēng)機(jī)送入衣物干燥機(jī)內(nèi)對(duì)衣服進(jìn)行升溫干燥,在消耗同等電力的情況下,熱泵的制熱能力比一般電加熱器(電阻絲、半導(dǎo)體器件)高3倍以上,也就是只要消耗一般加熱器三分之一的電量,就可以達(dá)到相同的干燥效果。這一過程可以節(jié)約60%的電力。
2、采用循環(huán)加熱,使得干衣機(jī)運(yùn)行的能量不損失:
2-1、采用熱泵技術(shù)干衣,節(jié)約了電能,但是衣服被加熱后,熱空氣排向外界,這些熱能就浪費(fèi)了,本發(fā)明就是將這些熱能回收,使它大部分再變成溫度更高的新的熱能,回到干燥室工作,這一過程可以提高熱泵的工作效率10%-20%;
2-2、干燥室里附著在衣服中的水分蒸發(fā),變成水蒸汽排向外部空間,這些水蒸氣包含著干燥過程中的能量,白白排掉,沒有被充分利用。本發(fā)明就是將這些蒸發(fā)的能量重新利用,不讓他流失,達(dá)到更為節(jié)能的效果,這一過程可以提高熱泵工作效率5%左右,估計(jì)采用本發(fā)明干燥衣服等,可以節(jié)能80%以上。
通過對(duì)吸收水分的濕熱氣體的吸熱(也就是制熱過程)— 放熱(干燥衣物)— 再吸熱 — 再放熱的不斷循環(huán)過程,使的加熱干燥衣物的過程能量損失很少。
3、充分利用了熱泵工作的特點(diǎn),除了吸收熱能外,利用濕空氣在熱泵蒸發(fā)器析出水分,相變發(fā)熱的能量被重新利用:衣服被干燥的過程,是水分子吸收能量的過程,吸收的能量是兩部分:溫度的提高要吸收能量;水分子從水的狀態(tài)變成水蒸氣也要吸收能量,大楷1公斤水蒸發(fā)成同一溫度的水蒸氣,要吸收500千卡的熱能量。這些熱能量也要來之電能。本發(fā)明就是將這些水蒸氣在引導(dǎo)到熱泵蒸發(fā)器端,這些水蒸氣遇到低溫的蒸發(fā)器就會(huì)變成飽和水蒸氣析出水珠,同時(shí)釋放相變能,這些相變能被蒸發(fā)器吸收,同被吸收的熱能一起送到壓縮機(jī),重新加熱。
4、通過對(duì)蒸發(fā)器溫度的控制,加大對(duì)循環(huán)干燥流動(dòng)空氣中水蒸氣的析出速度,可以使得再進(jìn)入干燥室的空氣濕度低于一般的常溫下的濕度(常溫下的濕度是60%-90%,本發(fā)明的干燥空氣的溫度是30%左右),加快了衣物水分的蒸發(fā),縮短了衣物的干燥時(shí)間,一般干燥時(shí)間在5個(gè)小時(shí)以內(nèi)。
5、蒸發(fā)器析出的水,可以作為生活用水,經(jīng)過濾裝置處理可以飲用。
本發(fā)明節(jié)能效果明顯,理論節(jié)能率90%以上,考慮到設(shè)備其他地方的散熱等消耗,實(shí)際節(jié)能估計(jì)在80%左右,也就是說:加熱同等量的衣物,其電耗只相當(dāng)于普通干衣機(jī)的10-20%,成為廣大的家庭“用得起”的干衣機(jī)。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明的工作原理圖;
圖2是本發(fā)明的構(gòu)造示意圖。
具體實(shí)施方式:
本發(fā)明熱泵干衣機(jī),包括具有空氣進(jìn)、出口1、2的機(jī)體3和設(shè)在機(jī)體上的空氣循環(huán)換熱裝置4,以及設(shè)在機(jī)體內(nèi)用于干燥衣物的干燥室5,所述空氣循環(huán)換熱裝置4的熱空氣輸往所述干燥室5。
進(jìn)一步的,為了設(shè)計(jì)合理,上述空氣循環(huán)換熱裝置包括依次連接的壓縮機(jī)6、冷凝器7、膨脹閥8和蒸發(fā)器9,所述蒸發(fā)器9的旁側(cè)設(shè)有風(fēng)扇17以將熱空氣輸送往干燥室5。
進(jìn)一步的,為了布局合理,上述機(jī)體3的補(bǔ)充空氣進(jìn)口1位于側(cè)下部,所述內(nèi)部空氣出口2位于頂部,所述干燥室5位于機(jī)體上部,所述壓縮機(jī)6、冷凝器7、膨脹閥8和蒸發(fā)器9位于機(jī)體下部的隔腔室10內(nèi),所述隔腔室10的出口位置設(shè)有所述的風(fēng)扇17。
進(jìn)一步的,為了布局合理,使熱能可以充分利用,上述機(jī)體的內(nèi)側(cè)部設(shè)有獨(dú)立的導(dǎo)風(fēng)道11,導(dǎo)風(fēng)道上通口1101通往干燥室5,導(dǎo)風(fēng)道下通口1102通往空氣進(jìn)口與壓縮機(jī)之間的位置。
進(jìn)一步的,為了便于冷凝器水的收集和凈化,上述蒸發(fā)器下方設(shè)有水收集器12,位于機(jī)體側(cè)部設(shè)有水過濾器13。
進(jìn)一步的,為了便于在寒冷地區(qū)的使用,上述風(fēng)扇與干燥室之間設(shè)有電輔助加熱器14。
進(jìn)一步的,為了便于消毒滅菌,上述機(jī)體頂部設(shè)有紫外線消毒燈15。
進(jìn)一步的,為了節(jié)能,上述機(jī)體的表面設(shè)有保溫層16。
本發(fā)明熱泵干衣機(jī)的工作方法,所述熱泵干衣機(jī)包括具有空氣進(jìn)、出口的機(jī)體和設(shè)在機(jī)體上的空氣循環(huán)換熱裝置,以及設(shè)在機(jī)體內(nèi)用于干燥衣物的干燥室,所述空氣循環(huán)換熱裝置的熱空氣輸往所述干燥室,所述空氣循環(huán)換熱裝置包括依次連接的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器,所述蒸發(fā)器的旁側(cè)設(shè)有風(fēng)扇以將熱空氣輸送往干燥室,
其中熱泵干衣機(jī)熱泵部分工作方法:
1-1、機(jī)器開機(jī),風(fēng)扇啟動(dòng),將干燥室的原始的空氣吹過蒸發(fā)器,常溫常壓下的工質(zhì)氣體進(jìn)入壓縮機(jī)(這里工質(zhì)選R22制冷劑,它的參數(shù)為:當(dāng)它所受壓力(稱為冷凝壓力)為2.18MPa時(shí),它對(duì)應(yīng)的溫度(稱為冷凝溫度)為55℃,它的蒸發(fā)溫度為-40.8℃(零下40.8度)。在壓力高于1.6MP(16公斤),溫度低于40時(shí),呈液體狀態(tài),在壓力為0.5MP(5公斤)時(shí),蒸發(fā)溫度為0℃以上);
1-2、壓縮機(jī)對(duì)常溫工質(zhì)不斷進(jìn)行壓縮,使得工質(zhì)的溫度達(dá)到55℃,壓力達(dá)到21.8公斤(2.18MP),并將工質(zhì)送到冷凝器;
1-3、冷凝器(又稱熱交換器)的作用如同空調(diào)室外機(jī)的散熱器(或冰箱背面的散熱器)冷凝器的溫度升到55℃,并將流過冷凝器熱交換片的空氣加熱到45℃,被加熱的空氣進(jìn)入衣物干燥室;
1-4、工質(zhì)由于將熱傳給空氣,自身的溫度下降,變成氣液混合的工質(zhì),流向膨脹閥,R22在壓力高于1.6MP(16公斤),溫度低于40時(shí),呈液體狀態(tài);
1-5、膨脹閥的作用是使工質(zhì)由高壓降至低壓,也稱減壓閥,膨脹閥將帶有壓力的氣液混合體工質(zhì)變成低壓氣液混合體,這些混合體流向蒸發(fā)器;
1-6、由于壓力降低到0.5MP(5公斤)左右,在這種壓力下,蒸發(fā)器的溫度已經(jīng)超過了工質(zhì)蒸發(fā)的溫度(R22為-40.8℃以上),所以工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)迅速蒸發(fā),液體的蒸發(fā)要吸收大量的熱量,所以此時(shí)蒸發(fā)器表面溫度迅速下降,降到5℃以下,這時(shí),蒸發(fā)器內(nèi)的工質(zhì)將大量吸收流過它表面的空氣的溫度,自身溫度不斷提高;
1-7、吸收了外界的溫度的工質(zhì)溫度達(dá)到5℃以上,并流向壓縮機(jī),進(jìn)行第二次制熱循環(huán);
1-8、熱泵的工質(zhì)就按照,加壓發(fā)熱—冷凝放熱—減壓—蒸發(fā)吸熱—再加壓發(fā)熱,這個(gè)熱泵工作過程不斷循環(huán),實(shí)現(xiàn)熱量的搬移,將冷凝放熱的熱量輸送給衣物,這樣就達(dá)到干燥衣物的目的。
進(jìn)一步的,上述機(jī)體的空氣進(jìn)口位于側(cè)下部,所述空氣出口位于頂部,所述干燥室位于機(jī)體上部,所述壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器位于機(jī)體下部的隔腔室內(nèi),所述隔腔室的出口位置設(shè)有所述的風(fēng)扇,所述機(jī)體的內(nèi)側(cè)部設(shè)有獨(dú)立的導(dǎo)風(fēng)道,導(dǎo)風(fēng)道上通口通往干燥室,導(dǎo)風(fēng)道下通口通往空氣進(jìn)口與壓縮機(jī)之間的位置,在導(dǎo)風(fēng)道上還設(shè)有外界空氣調(diào)節(jié)裝置,對(duì)干燥空氣進(jìn)行補(bǔ)充和溫度濕度調(diào)節(jié);
衣物干燥流程—干燥氣體流動(dòng)部分:
2-1、開機(jī)后風(fēng)扇啟動(dòng),使閉合機(jī)體中的空氣流過冷凝器,將空氣由20℃加溫到45℃,此時(shí)空氣濕度與外界相同,為65%(其中20℃溫度、65%的濕度是一般正常氣候情況下的平均值);
2-2、從冷凝器出來的45℃的熱空氣進(jìn)入干燥室,加熱衣物,使被干燥衣物的溫度升到45℃,這時(shí),附著在衣物中的水分還在吸收熱能,這時(shí)溫度上升停止,液體水分子吸收熱能變成水蒸氣,(液體的水變成水蒸氣要吸收外部能量,這些能量由熱能轉(zhuǎn)換而來,被吸收的能量稱為相變能)。這個(gè)過程稱為相變過程,。這樣,普通的空氣吸收熱能和相變能后變成了含有大量水蒸氣的濕空氣。此時(shí)空氣溫度為45℃,濕度為95%。衣物的水揮發(fā)成水蒸氣,衣物逐漸變干了;
2-3、在風(fēng)扇的推動(dòng)下,帶有大量水分的45℃的濕空氣流向低溫的蒸發(fā)器,蒸發(fā)器的作用如同空調(diào)機(jī)的室內(nèi)機(jī)(或冰箱的冷凍室),蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑吸收來自干燥室內(nèi)的濕空氣的熱量,使空氣冷卻,冷卻的濕空氣溫度下降到露點(diǎn)以下,產(chǎn)生“結(jié)露”現(xiàn)象析成水珠,水流排出干燥室外,空氣溫度和相對(duì)濕度都降低。此時(shí)45℃、95%濕度的接近飽和的水蒸氣變成5-20℃的冷空氣,(經(jīng)查【濕空氣熱力性質(zhì)表】,濕空氣在溫度20℃以下時(shí),結(jié)露點(diǎn)在15%以下),所以在蒸發(fā)器上大量析出水珠,每公斤濕空氣將會(huì)析出30克的水,在析出水的同時(shí),還會(huì)析出相變能(氣體的水蒸汽變成液體的水,將釋放出相變能),這樣原來空氣中的溫度,相變能都被蒸發(fā)器吸收,它的能量將大于從外界空氣中吸收的能量(我們已經(jīng)設(shè)定空氣的溫度是25℃,濕度是65%),吸收的能量較多,將使得熱泵的效率更高,此時(shí)空氣的濕度大概在30%左右(不可能所有的水蒸氣都在蒸發(fā)器中結(jié)露變成水,這里30%是一個(gè)估值);
2-4、經(jīng)過蒸發(fā)器吸熱降溫的空氣,溫度大概在5-20℃,來到冷凝器2,碰到55℃的冷凝器,空氣被加熱到45℃,但濕度不變,只有30%,成了干燥氣體,它又進(jìn)入干燥室,加快的衣物的干燥;
2-5、這樣,干衣機(jī)里的空氣就按照:加熱、升溫—干燥衣物—帶走水分變成飽和濕空氣—降低溫度,析出水分—再加熱 的過程循環(huán),衣物就逐步被干燥,直至變干為止。
本發(fā)明熱泵干燥主要依靠空調(diào)制冷的原理使空氣中的水分冷凝來降低干燥室內(nèi)空氣的濕度,空氣在干燥室與除濕機(jī)之間為閉式循環(huán),基本上不排氣,在整個(gè)干燥過程中能量損失很少。
本發(fā)明工作過程如下:
1、機(jī)器開動(dòng)后,風(fēng)扇啟動(dòng),外界空氣和干衣機(jī)內(nèi)部的空氣流動(dòng),熱泵工作,從流動(dòng)的空氣中吸收能量,產(chǎn)生熱空氣(溫度為50℃,濕度為65%)進(jìn)入干燥室。
2、干燥室內(nèi),衣物被加熱到45℃,衣服中的水分加快蒸發(fā),在干燥室上部加熱的空氣變成帶大量水蒸氣的濕空氣,并沿著導(dǎo)風(fēng)道來到干衣機(jī)下端熱泵工作室的進(jìn)風(fēng)處。
3、這些空氣經(jīng)過了壓縮機(jī),對(duì)壓縮機(jī)起了一定的冷卻作用(壓縮機(jī)外表面溫度一般有60-80℃,降低壓縮溫度對(duì)保護(hù)壓縮機(jī)有利,且收集的熱能可以再利用),進(jìn)入蒸發(fā)器入口,經(jīng)蒸發(fā)器吸熱、“凝露”析出水珠、干燥的空氣來到冷凝器。
4、經(jīng)冷凝器加熱后,干燥的45℃的熱空氣,濕度30%,再次進(jìn)入干燥室,對(duì)衣物進(jìn)行再干燥。此時(shí)的干燥效果要好于第一次循環(huán)的效果。
5、如此不斷循環(huán),直到衣物干燥為止。
6、析出的水收集在水收集器中,經(jīng)過水過濾器的處理就可以飲用。
7、本發(fā)明還配用電輔助加熱器,在氣溫較低的地區(qū),冬天可以采用電加熱方式使熱泵正常啟動(dòng)工作,當(dāng)熱泵第一循環(huán)結(jié)束后,電加熱也就停止。
8、本發(fā)明內(nèi)還配備了紫外線消毒燈,可以對(duì)衣服進(jìn)行消毒;也可以配備一些熏香器為衣物加香。
9、本發(fā)明采用電子控制器和機(jī)械控制器控制,對(duì)進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、溫度、收集水水位進(jìn)行智能控制,簡(jiǎn)單可靠,故障率低。
本發(fā)明相對(duì)于一般普通的干衣機(jī),有明顯的優(yōu)點(diǎn):
1、采用熱泵技術(shù):采用熱泵加熱準(zhǔn)備干燥衣服的空氣,將被加熱的空氣通過風(fēng)機(jī)送入衣物干燥機(jī)內(nèi)對(duì)衣服進(jìn)行升溫干燥,在消耗同等電力的情況下,熱泵的制熱能力比一般電加熱器(電阻絲、半導(dǎo)體器件)高3倍以上,也就是只要消耗一般加熱器三分之一的電量,就可以達(dá)到相同的干燥效果。這一過程可以節(jié)約60%的電力。
2、采用循環(huán)加熱,使得干衣機(jī)運(yùn)行的能量不損失:
2-1、采用熱泵技術(shù)干衣,節(jié)約了電能,但是衣服被加熱后,熱空氣排向外界,這些熱能就浪費(fèi)了,本發(fā)明就是將這些熱能回收,使它大部分再變成溫度更高的新的熱能,回到干燥室工作,這一過程可以提高熱泵的工作效率10%-20%;
2-2、干燥室里附著在衣服中的水分蒸發(fā),變成水蒸汽排向外部空間,這些水蒸氣包含著干燥過程中的能量,白白排掉,沒有被充分利用。本發(fā)明就是將這些蒸發(fā)的能量重新利用,不讓他流失,達(dá)到更為節(jié)能的效果,這一過程可以提高熱泵工作效率5%左右,估計(jì)采用本發(fā)明干燥衣服等,可以節(jié)能80%以上。
通過對(duì)吸收水分的濕熱氣體的吸熱(也就是制熱過程)— 放熱(干燥衣物)—再吸熱 — 再放熱的不斷循環(huán)過程,使的加熱干燥衣物的過程能量損失很少。
3、充分利用了熱泵工作的特點(diǎn),除了吸收熱能外,利用濕空氣在熱泵蒸發(fā)器析出水分,相變發(fā)熱的能量被重新利用:衣服被干燥的過程,是水分子吸收能量的過程,吸收的能量是兩部分:溫度的提高要吸收能量;水分子從水的狀態(tài)變成水蒸氣也要吸收能量,大楷1公斤水蒸發(fā)成同一溫度的水蒸氣,要吸收500千卡的熱能量。這些熱能量也要來之電能。本發(fā)明就是將這些水蒸氣在引導(dǎo)到熱泵蒸發(fā)器端,這些水蒸氣遇到低溫的蒸發(fā)器就會(huì)變成飽和水蒸氣析出水珠,同時(shí)釋放相變能,這些相變能被蒸發(fā)器吸收,同被吸收的熱能一起送到壓縮機(jī),重新加熱。
4、通過對(duì)蒸發(fā)器溫度的控制,加大對(duì)循環(huán)干燥流動(dòng)空氣中水蒸氣的析出速度,可以使得再進(jìn)入干燥室的空氣濕度低于一般的常溫下的濕度(常溫下的濕度是60%-90%,本發(fā)明的干燥空氣的溫度是30%左右),加快了衣物水分的蒸發(fā),縮短了衣物的干燥時(shí)間,一般干燥時(shí)間在5個(gè)小時(shí)以內(nèi)。
5、蒸發(fā)器析出的水,可以作為生活用水,經(jīng)過濾裝置處理可以飲用。
本發(fā)明節(jié)能效果明顯,理論節(jié)能率90%以上,考慮到設(shè)備其他地方的散熱等消耗,實(shí)際節(jié)能估計(jì)在80%左右,也就是說:加熱同等量的衣物,其電耗只相當(dāng)于普通干衣機(jī)的10-20%,成為廣大的家庭“用得起”的干衣機(jī)。