专利名称：冷凝干衣系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种干衣机或干洗一体机的烘干系统，尤其是一种改进线屑清理方式的冷凝干衣系统。
背景技术：
现有干衣机中或洗干一体机，在用于衣物干燥机或者洗衣干衣机的干衣机构中， 生成加热空气的装置大多采用通过加热器来加热空气的加热方式。现有电热式干衣机一般采用加热丝或加热管作为热源，烘干方式主要有两种，其一是利用外界冷空气将干衣产生高温高湿空气经交换成为低温低湿的空气后循环再利用，冷凝循环烘干路线为烘干风机、 加热丝/管、洗衣/干衣筒、线屑过滤器、冷凝热交换器再至烘干风机；其二是将干衣产生高温高湿与外界进入冷空气热交换变为低温低湿空气排出筒外，而将外来空气加热后再送入内部循环。后者弊端是烘干空气在排出到外界的过程中，湿空气中的水汽不能被彻底冷凝出来，仍有大量的水汽进入环境影响环境的舒适度。
利用冷空气作为冷却介质的干衣机中或洗干一体机，烘干过程中，烘干风机驱动烘干空气沿烘干路线流动，加热丝/管开始加热工作，热空气进入洗衣/干衣筒，洗衣/干衣筒内的衣物和水分温度升高，水分蒸发为水汽经过线屑过滤器后进入冷凝热交换器，冷凝风机驱动外部空气与内部空气发生的热交换，内部湿热空气温度降低，水汽冷凝成液态水，湿热空气转化为干燥的低温空气，由烘干风机送入加热丝/管加热循环干衣。
上述冷凝热交换器采用金属薄片经过焊接工艺构成烘干风道和交错的冷凝风道， 这种冷凝器加工工艺较复杂，不能随意根据洗衣机结构进行加工制造，成本较高。另外，积水盘收集的冷凝水均通过独立安装的排水泵排出，独立的排水泵导致生产成本增高，而现有的控制排水泵排冷凝水的技术方案中，一种排水方案采用水位开关、或采用双金属片测试电导率的形式，此种方案的结构比较复杂，容易出现故障，成本较高；另一种排水方案为具有定时功能，时间比较固定；此种方案未能考虑到烘干水分的蒸发周期具有渐变性规律的特性，而造成能源浪费。
有鉴于此特提出本发明。发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有与集水盒一体安装的排水泵结构的冷凝干衣系统。
本发明的另一目的在于提供该冷凝干衣系统的工作方法。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是一种冷凝干衣系统，包括烘干风机、加热器、冷凝器及收集冷凝水的集水盒，还包括将集水盒内冷凝水排出的排水泵，所述的排水泵主要由叶轮、与叶轮同轴的法兰、驱动叶轮转动的驱动装置、以及基板组成，基板与集水盒为一体结构，基板上设有安装叶轮的泵腔、与泵腔相通的排水口及将泵腔和集水盒相通的入水口，法兰将叶轮可转动地固定在泵腔内。
所述的法兰包括一安装在泵腔上的盖体和垂直设于盖体中心套住叶轮转轴的轴套，驱动装置主要由铁芯和线圈构成，铁芯呈U字形结构，开口端内侧为能够与法兰轴套匹配夹持的圆弧侧壁结构，线圈呈曰字形结构，与铁芯插接装配。
所述的集水盒包括盛水的积水盘和盖在积水盘上的盖板，盖板设有出风口和与冷凝器匹配安装的进风口，积水盘与基板一体成型，靠近基板的侧壁底部设有与入水口相通的排水通道。
所述的冷凝器内湿热空气入风口的一端设有冲水清理线屑机构，冲水清理线屑机构包括与外部进水相通的冲水阀接口、与冲水阀接口连通且沿冷凝器入风口环形设置的冲水流道、沿冲水流道边沿设置以向冷凝器内部的湿热空气风路冲水的冲水口。
所述的冷凝器为外界空气风冷式冷凝器，由塑料薄膜构成，内部包括两组方向不同互不相通的冷凝风道和外界空气风道，每组风道由多个通道构成，冷凝风道和外界空气风道的通道依次交错间隔，冷凝风道的每两个相邻近的通道之间为外界空气风道的一通道，彼此由塑料薄膜壁间隔构成，冷凝风道的每一通道内部形成湿热空气风路，冲水口设于冷凝风道通道与冲水流道相邻的相对的两侧。
所述的冷凝器的每个通道通风间隙为2-12mm，优选为4_8mm，靠近正对出风口一侧连接风道内壁的冷凝风道的通道的通风间隙大于其它通道的通风间隙，靠近正对出风口一侧连接风道内壁的冷凝风道的通道的通风间隙为8-12mm。
所述的冷凝器与盛衣桶出风口通过连接风道连通，连接风道上设有线屑清洗装置，该线屑清洗装置为一设于连接风道上冲洗连接风道正对出风口内壁的喷水装置，该喷水装置包括一延伸到连接风道外部与冲水阀连接的进水口和正对出风口内壁的喷嘴。
所述的喷水装置为中空的圆柱形，圆柱形在连接风道外部的一端为进水口，另一端在圆周方向形成扇形的喷嘴，扇形角度为180° -270°。
本发明所述冷凝干衣系统的工作方法为，干衣过程中，盛衣桶内的湿热空气通过连接风道到达冷凝器进行冷凝，冷凝水汇集到集水盒中，控制程序控制排水泵按照设定的时间间隔将集水盒中的冷凝水排出。
在冷凝干衣系统中，通过对实验测试数据的经验总结知道，干衣过程冷凝水量基本呈下抛物线式趋势，即干衣初期由于温度低，衣物并没有达到蒸发水汽的温度，冷凝水量自然也少，中期温度上升衣物开始蒸发水汽，空气携带的水汽增多，冷凝水量增多，末期衣物干燥，很少有水汽，冷凝水量减少，因此，根据干衣阶段冷凝水量的变化，将排水泵工作时间设定为三个阶段干衣初期冷凝水量少，设定时间间隔大，中间冷凝水量大，设定时间间隔小，末期冷凝水量少，设定时间间隔大。
在进行干衣的前20min内，排水泵不做排水动作，此后设定为每15min开启一次， 至集水盒内低于设定水位停止，在程序的后40min内，每20min排水1次。
本发明所述排水泵的控制方法，并不一定为统一的时间分段，在时间间隔上可以调整，负载重量不同时，每一阶段的间隔时间不同；与此相近的均可作为替换。
针对进一步增加的冲水清理线屑机构和线屑清洗装置在干衣结束后需要对连接风道内壁及冷凝器的线屑进行冲洗，因此有冲洗水流入集水盒，因此，干衣结束后，还需要控制排水泵将集水盒内的冲洗水排出。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明所述冷凝干衣系统适用于干衣机及洗干一体机，所采用与集水盒一体安装的排水泵结构，降低了生产成本，在工作过程中考虑冷凝水量下抛物线式的变化趋势，通过采用间歇时间调节功能，在水分蒸发较快的时候，排水泵的开停周期缩短，而在水分蒸发较慢的时候，排水泵的开停周期加长，此方案设计简单，可控性高，起到节约能源的效果；通过及时排放水份，从而提高风路的流通面积，进而有效避免由于冷凝水存储过多而造成的冷凝水份被重新带到循环系统中导致的冷凝效率下降问题。
本发明所述冷凝器由非金属材料塑料薄膜构成，厚度在0. 05 1. 5mm之间，可很方便的根据洗衣机结构进行组合制造，且与金属冷凝器比较，成本降低；另外，减少了过滤网结构，而使用少量的水对线屑进行冲洗，与采用过滤网相比，烘干空气流动阻力降低，提高了烘干速度，进而提高了干衣效率，与传统冷凝干衣系统相比在达到相同风量下本发明大大降低了烘干风机的能耗。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是本发明所述的干洗一体机结构示意图2是本发明所述的排水泵与积水盘一体安装结构示意图3是图2所述安装结构的分解示意图4是本发明所述的冷凝器结构示意图5是图4的A向断面示意图6是本发明所述的冲水清理线屑机构示意图7是本发明所述冷凝风道的通道示意图8是本发明所述的冷凝干衣系统装配示意图9是本发明所述的线屑清洗装置示意图10是本发明所述的喷水装置结构示意图。
具体实施方式
如图1至图10所示，本发明所述的冷凝干衣系统包括烘干风机5、加热器6、冷凝器3及收集冷凝水的集水盒4，还包括将集水盒4内冷凝水排出的排水泵9，由干衣风道1 依次将盛衣桶2的出风口 21、冷凝器3、集水盒4、烘干风机5、加热器6至盛衣桶的进风口连通，所述的排水泵9主要由叶轮91、与叶轮同轴的法兰92、驱动叶轮转动的驱动装置、以及基板93组成，基板93与集水盒4为一体结构，基板93上设有安装叶轮91的泵腔931、与泵腔931相通的排水口 932及将泵腔和集水盒相通的入水口 933，法兰92将叶轮91可转动地固定在泵腔931内。
如图3所示，所述的法兰92包括一安装在泵腔上的盖体921和垂直设于盖体中心套住叶轮转轴的轴套922，驱动装置主要由铁芯94和线圈95构成，铁芯94呈U字形结构， 开口端内侧为能够与法兰轴套922匹配夹持的圆弧侧壁结构，线圈95呈曰字形结构，与铁芯94插接装配(参阅图6)。
如图6所示，本发明所述的集水盒4包括盛水的积水盘41和盖在积水盘上的盖板 42，盖板42设有出风口 421和与冷凝器匹配安装的进风口(图中未示出)，积水盘41与基板93 —体成型，靠近基板93的侧壁底部设有与入水口 933相通的排水通道43。湿热空气通过冷凝器和集水盒的路径具体为，通入冷凝器的湿热空气经冷凝去湿后由盖板进风口经过集水盒再从出风口排出，通过风道被烘干风机送入加热器处加热后通入盛衣桶内继续烘干衣物，而冷凝器内的冷凝水流入集水盒的积水盘中，通过排水通道被排水泵排出。
所述的冷凝器3内湿热空气入风口 31的一端设有冲水清理线屑机构，冲水清理线屑机构包括与外部进水相通的冲水阀接口 32、与冲水阀接口连通且沿冷凝器入风口环形设置的冲水流道33、沿冲水流道边沿设置以向冷凝器内部的湿热空气风路冲水的冲水口 30 (参阅图6)。
如图4和图5所示，本发明所述的冷凝器3为外界空气风冷式冷凝器，冷凝方式采用风冷冷凝，冷凝器3内部包括两组方向不同互不相通的风道，分别为冷凝风道34和外界空气风道35，每组风道由多个通道构341、351成，冲水口 30设于湿热空气风路经过的通道 341的与冲水流道33相邻的相对两侧。冲水口 30不限于每条通道341的正对的两侧，也可以减少数量，对应通道间隔设置。
冷凝风道34和外界空气风道35的通道341、351依次交错间隔，冷凝风道34的每两个相邻近的通道341之间为外界空气风道35的一通道351，彼此由塑料薄膜壁间隔构成， 冷凝风道34的每一通道内部形成湿热空气风路。所述冷凝风道的通道341截面形状不局限于矩形、圆形、椭圆型，还可以在通道壁上设有利于冷凝水落下的各种波纹形状，或是上述任意形状的组合。
本发明所述的冷凝器3由塑料薄膜构成，其中，所述的塑料薄膜厚度在0. 05 1. 5mm之间；优选的，所述的塑料薄膜厚度在0. 08 0. 8mm之间；更优选的，所述的塑料薄膜厚度在0. 1 0. 5mm之间，本发明实施例采用0. Imm厚度的塑料薄膜。
外界空气风道35内的外界空气横向流动，外界空气风道一端设有冷凝风机7，另一端直通外界，冷凝风道一端通入湿热空气，另一端排出冷凝后的空气和冷凝水。冷凝风道内的湿热空气流动方向为自上而下流动，集水盒4安装于冷凝器3下方，集水盒4收集的水通过排水泵9排出，集水盒4内设有控制排水泵开启的水位感应开关。
其中，所述的冷凝器3的每个通道通风间隙Ll为2-12mm，优选为4_8mm，靠近正对出风口一侧连接风道内壁的冷凝风道的通道3410的通风间隙L2大于其它通道的通风间隙，L2为8-12mm(参阅图7)。
优选的，冲水口 30底部位置与冷凝风道34两相邻通道341之间的塑料薄膜壁上表面相平，冲水口左右宽度优选与通道通风间隙一致，使水流与塑料薄膜壁能充分接触，冲洗效果更好。
更进一步的，如图9和图10所示，为了更好的清理出风口 21与冷凝器3之间连接风道11内的线屑，所述的出风口与冷凝器之间连通的连接风道11上设有线屑清洗装置， 该线屑清洗装置为一设于连接风道11上冲洗连接风道正对出风口内壁的喷水装置8，该喷水装置8包括一延伸到连接风道外部与冲水阀连接的进水口 81和正对出风口内壁的喷嘴 82。所述的喷水装置8为中空的圆柱形，圆柱形在连接风道外部的一端为进水口，另一端在圆周方向形成扇形的喷嘴82 ；优选的，喷嘴82扇形角度为180° -270°。
烘干进行时，从盛衣桶2内吹出的湿热空气连接处进入冷凝器的冷凝风道34，在冷凝器3中，沿冷凝器外界空气风道35进入的室温空气与冷凝风道34的湿热空气产生加热换，冷凝风道34内的空气温度降低，相对湿度升高，分布在通道壁周边的局部空气达到饱和状态，空气中的水蒸气析出，沿通道壁流入集水盒4，为不使冷凝水附着在薄膜壁上形成热阻，降低冷凝效率，冷凝器内烘干空气的流动优选为自上而下流动，冷凝水可以快速沿薄壁流入集水盒4 ；控制程序控制排水泵将水排出，经过冷凝的低热低湿空气经过集水盒， 继续加热，重新进入烘干循环。
本发明所述冷凝干衣系统的工作方法为，在干衣过程中，盛衣桶内的湿热空气通过连接风道到达冷凝器进行冷凝，冷凝水汇集到集水盒中，控制程序控制排水泵按照设定的时间间隔将集水盒中的冷凝水排出。
在冷凝干衣系统中，通过对实验测试数据的经验总结知道，干衣过程冷凝水量基本呈下抛物线式趋势，即干衣初期由于温度低，衣物并没有达到蒸发水汽的温度，冷凝水量自然也少，中期温度上升衣物开始蒸发水汽，空气携带的水汽增多，冷凝水量增多，末期衣物干燥，很少有水汽，冷凝水量减少，因此，根据干衣阶段冷凝水量的变化，将排水泵工作时间设定为三个阶段干衣初期冷凝水量少，设定时间间隔大，中间冷凝水量大，设定时间间隔小，末期冷凝水量少，设定时间间隔大。
在进行干衣的前20min内，排水泵不做排水动作，此后设定为每15min开启一次， 至集水盒内低于设定水位停止，在程序的后40min内，每20min排水1次。
本发明所述排水泵的控制方法，并固定为统一的时间分段，在时间间隔上可以调整，负载重量不同时，每一阶段的间隔时间不同；与此相近的均可作为替换。
针对进一步增加的冲水清理线屑机构和线屑清洗装置在干衣结束后需要对连接风道内壁及冷凝器的线屑进行冲洗，因此有冲洗水流入集水盒，因此，干衣结束后，还需要控制排水泵将集水盒内的冲洗水排出。
具体为，烘干完成后，烘干风机5、加热器6停止工作，开始冲水清理线屑，冲水时通过排水泵9持续运转，将集水盒4内的水排出，经过设定的冲洗工作时间后，停止冲水，集水盒排水完毕，排水泵停止工作。为了快速、干净清理线屑，冲水时冲水流量为2-9L/min，优选为4-6L/min，冲水时间为10_40s。
上述实施例并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。8
权利要求
1.一种冷凝干衣系统，包括烘干风机、加热器、冷凝器及收集冷凝水的集水盒，其特征在于还包括将集水盒内冷凝水排出的排水泵，所述的排水泵主要由叶轮、与叶轮同轴的法兰、驱动叶轮转动的驱动装置、以及基板组成，基板与集水盒为一体结构，基板上设有安装叶轮的泵腔、与泵腔相通的排水口及将泵腔和集水盒相通的入水口，法兰将叶轮可转动地固定在泵腔内。
2.根据权利要求1所述的冷凝干衣系统，其特征在于所述的法兰包括一安装在泵腔上的盖体和垂直设于盖体中心套住叶轮转轴的轴套，驱动装置主要由铁芯和线圈构成，铁芯呈U字形结构，开口端内侧为能够与法兰轴套匹配夹持的圆弧侧壁结构，线圈呈曰字形结构，与铁芯插接装配。
3.根据权利要求1所述的冷凝干衣系统，其特征在于所述的集水盒包括盛水的积水盘和盖在积水盘上的盖板，盖板设有出风口和与冷凝器匹配安装的进风口，积水盘与基板一体成型，靠近基板的侧壁底部设有与入水口相通的排水通道。
4.根据权利要求1所述的冷凝干衣系统，其特征在于所述的冷凝器内湿热空气入风口的一端设有冲水清理线屑机构，冲水清理线屑机构包括与外部进水相通的冲水阀接口、 与冲水阀接口连通且沿冷凝器入风口环形设置的冲水流道、沿冲水流道边沿设置以向冷凝器内部的湿热空气风路冲水的冲水口。
5.根据权利要求4所述的冷凝干衣系统，其特征在于所述的冷凝器为外界空气风冷式冷凝器，由塑料薄膜构成，内部包括两组方向不同互不相通的冷凝风道和外界空气风道， 每组风道由多个通道构成，冷凝风道和外界空气风道的通道依次交错间隔，冷凝风道的每两个相邻近的通道之间为外界空气风道的一通道，彼此由塑料薄膜壁间隔构成，冷凝风道的每一通道内部形成湿热空气风路，冲水口设于冷凝风道通道与冲水流道相邻的相对的两侧。
6.根据权利要求5所述的冷凝干衣系统，其特征在于所述的冷凝器的每个通道通风间隙为2-12mm，优选为4_8mm，靠近正对出风口一侧连接风道内壁的冷凝风道的通道的通风间隙大于其它通道的通风间隙，靠近正对出风口一侧连接风道内壁的冷凝风道的通道的通风间隙为8-12mm。
7.根据权利要求1所述的冷凝干衣系统，其特征在于所述的冷凝器与盛衣桶出风口通过连接风道连通，连接风道上设有线屑清洗装置，该线屑清洗装置为一设于连接风道上冲洗连接风道正对出风口内壁的喷水装置，该喷水装置包括一延伸到连接风道外部与冲水阀连接的进水口和正对出风口内壁的喷嘴。
8.根据权利要求7所述的冷凝干衣系统，其特征在于所述的喷水装置为中空的圆柱形，圆柱形在连接风道外部的一端为进水口，另一端在圆周方向形成扇形的喷嘴，扇形角度为 180° -270° 。
9.一种如权利要求1-8任一所述冷凝干衣系统的工作方法，其特征在于干衣过程中， 盛衣桶内的湿热空气通过连接风道到达冷凝器进行冷凝，冷凝水汇集到集水盒中，控制程序控制排水泵按照设定的时间间隔将集水盒中的冷凝水排出。
10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于根据干衣阶段冷凝水量的变化，将排水泵工作时间设定为三个阶段干衣初期冷凝水量少，设定时间间隔大，中间冷凝水量大，设定时间间隔小，末期冷凝水量少，设定时间间隔大。
11.根据权利要求10所述的工作方法，其特征在于在进行干衣的前20min内，排水泵不做排水动作，此后设定为每15min开启一次，至集水盒内低于设定水位停止，在程序的后 40min内，每20min排水1次。
全文摘要
本发明公开了一种冷凝干衣系统及其工作方法，冷凝干衣系统包括烘干风机、加热器、冷凝器及收集冷凝水的集水盒，还包括将集水盒内冷凝水排出的排水泵，由干衣风道依次将盛衣桶的出风口、冷凝器、集水盒、烘干风机、加热器至盛衣桶的进风口连通，所述的排水泵主要由叶轮、与叶轮同轴的法兰、驱动叶轮转动的驱动装置、以及基板组成，基板与集水盒为一体结构，基板上设有安装叶轮的泵腔、与泵腔相通的排水口及将泵腔和集水盒相通的入水口，法兰将叶轮可转动地固定在泵腔内。在水分蒸发较快的时候，排水泵的开停周期缩短，而在水分蒸发较慢的时候，排水泵的开停周期加长，本发明排水泵降低了生产成本，控制排水时可控性高，起到了节约能源的效果。
文档编号D06F58/20GK102535127SQ20111043341
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者吕佩师, 宋华诚, 徐永洪, 许升 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司