本发明涉及能够防止冷凝水的飞散而使干燥性能的降低最小化的衣物处理装置。
背景技术:
通常,衣物处理装置为执行对衣物进行洗涤或对完成洗涤的衣物进行干燥的功能或者上述两种功能均能够执行的装置。
并且,最近正在开发具有蒸汽发生装置而具有衣物等的去除褶皱、去味、去除静电等清理功能或杀菌功能的衣物处理装置。
例如,开发了对完成洗涤的衣物进行干燥的滚筒式烘干机、悬挂衣物并对衣物进行干燥的柜式烘干机及通过向衣物供给热风来清理衣物的清理装置等。
在上述衣物处理装置中,清理装置或烘干机等具有热源供给部,随着对空气进行加热,而向衣物供给热风。这样的热源供给部具有:通过热源使燃气燃烧而对空气进行加热的燃气式加热器;借助电阻对空气进行加热的电加热器;利用使制冷剂向压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器循环的热泵系统来对空气进行加热的热泵系统等,最近正在开发能源效率优良的热泵系统。
具有热泵系统的衣物烘干机使从如滚筒这样的衣物收容部排出的高温多湿的空气通过蒸发器和冷凝器,从高温多湿的空气吸收热量,对再次要向衣物收容部流入的空气加热,从而能够提高能源效率。
另一方面,应用了热泵系统的衣物烘干机或洗涤兼用烘干机可能为了提高热泵系统的性能而需要高风量。
例如,随着提高送风扇的转速,增加从滚筒排出的空气的循环速度,向热泵系统提供高风量。蒸发器从由滚筒排出的高风量的空气吸收更多的热量,冷凝器向高风量的空气释放更多的热量,由此向滚筒提供高风量的热风。由此,可以改善烘干机的性能及干燥时间。
但是,构成热泵系统的蒸发器及冷凝器隔开一定间隔而配置于热交换器罩内部,在从滚筒排出的空气以高风量通过蒸发器的情况下,通过水自身的表面张力及通过空气流动产生的剪切应力,在蒸发器产生的冷凝水可能从蒸发器的后端向冷凝器的前端飞散。由此,会降低冷凝器的温度,从而存在干燥性能下降的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1D1:韩国授权专利KR10-1121152号(2012年02月21日授权)
技术实现要素:
因此,本发明的目的在于提供一种衣物处理装置,上述衣物处理装置具有需要高风量的热泵系统,能够防止蒸发器的冷凝水通过水自身的表面张力及通过空气流动产生的剪切应力而从蒸发器向冷凝器飞散。
本发明的目的可借助冷凝水捕集部来实现,上述冷凝水捕集部以向蒸发器与冷凝器之间突出的方式设置,从而捕集可能从上述蒸发器向冷凝器飞散的冷凝水。
本发明的衣物处理装置包括:热泵系统,具有蒸发器、压缩机、冷凝器及膨胀阀,对向衣物收容部循环的空气加热;蓄水罩,在上部面安装上述蒸发器及冷凝器,以与上述空气进行热交换,在内部具有冷凝水储存空间;以及冷凝水捕集部,以从上述蓄水罩向上述蒸发器与冷凝器之间的空间突出的方式形成,用于防止冷凝水因空气流动而从上述蒸发器向冷凝器飞散。
根据本发明的一例,上述冷凝水捕集部可以包括:捕集主体,与冷凝水收集部连接;流入口,形成于上述捕集主体的前方面,使从上述蒸发器产生的冷凝水及通过上述蒸发器的空气的一部分流入;以及空气流出口,使通过上述流入口流入的空气向上述捕集主体的外部流出。
由此,可通过流入口和空气流出口而在捕集主体内部形成水平方向的空气流动,可借助捕集主体内部的空气流动来引导冷凝水向捕集主体内部流入。
根据本发明的一例,上述空气流出口可以在上述捕集主体的上部面形成至少一个以上。
由此,可根据空气流出口的大小及数量来调节空气流动速度。
根据本发明的一例,上述空气流出口可以以在上述捕集主体的上部面朝向上述冷凝器偏向一侧的方式形成。
由此,可增加通过空气流动产生的剪切力,从而引导更多的空气及冷凝水向捕集主体内部流入。
根据本发明的一例,上述流入口可以以与上述蒸发器的后端相向的方式形成。
由此,捕集主体的流入口可覆盖冷凝水发生飞散的蒸发器的后端下部。
根据本发明的一例,上述捕集主体可以在下部包括用于与冷凝水收集部连接的冷凝水连通部。
由此,可同时进行冷凝水的捕集和收集。
根据本发明的一例,可以是,上述蓄水罩包括:第一安装部,用于安装上述蒸发器;以及第二安装部,用于安装上述冷凝器,上述冷凝水捕集部配置于上述第一安装部与第二安装部之间。
根据本发明的一例,上述冷凝水收集部可以分别形成于第一安装部的内部及第二安装部的内部。
根据本发明的一例,上述冷凝水捕集部可以沿着横穿第一安装部与第二安装部之间的方向较长地形成。
根据本发明的一例,收集于上述冷凝水收集部的冷凝水可以通过排出管向外部排出。
根据本发明的一例,上述流入口及空气流出口可以沿着相互垂直或正交的方向形成。
由此,在捕集主体内部,空气流动方向形成为与捕集主体外部的空气流动方向相同,空气与冷凝水分离的方向可借助自然力自然地形成为沿着重力方向。
根据如上所述地构成的本发明,可有效地向蓄水罩下部收集在蒸发器中冷凝的冷凝水,可通过防止冷凝水向冷凝器飞散来改善衣物烘干机的性能并缩短衣物烘干时间。
附图说明
图1为简要地示出本发明的具有热泵系统的衣物处理装置的结构的简图。
图2为本发明的具有冷凝水捕集部的蓄水罩的立体图。
图3为从一侧观察图2的冷凝水捕集部而得到的局部放大图。
图4为图2的侧视图。
图5为说明本发明的冷凝水飞散防止方法的简图。
图6为放大示出图5的冷凝水飞散防止结构的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,更加详细地说明本发明的衣物处理装置。在本说明书中,在不同实施例中,对相同或类似的结构标注相同或类似的附图标记,并用首次的说明来代替对其的说明。只要在文脉上未明确表示,则本说明书所使用的单数的表达包括复数的表达。
本发明可适用于包括具有干燥功能的衣物烘干机或洗涤兼用烘干机、蒸汽供给装置而具有清理功能及杀菌功能的衣物处理装置。并且,还可适用于滚筒式烘干机及柜式烘干机。
图1为简要示出本发明的具有热泵系统140的衣物处理装置100的结构的简图。
图1所示的衣物处理装置100例示滚筒式烘干机,衣物处理装置100可构成为包括机壳、衣物收容部、驱动部、送风扇130及热泵系统140。
机壳形成产品的外形及主体。在机壳内部具有衣物收容部110,可用于收容衣物。衣物收容部110可包括:外桶(tub),设置于机壳的内部;以及滚筒,以能够旋转的方式设置于外桶的内部。可在外桶的内部储存洗涤水。
在滚筒式的衣物烘干机的情况下,在机壳内部设置有滚筒110,而收容衣物。滚筒110能够以沿着水平方向或按一定角度倾斜的方式配置于外桶的后方的旋转轴为中心进行旋转。
滚筒110呈空心的圆筒形状,提供投入作为干燥对象的衣物并进行干燥的收容空间。在滚筒110的前方面形成有开口部,在机壳的前方面形成有投入口,开口部和投入口相互连通,从而可向滚筒110的内部投入衣物。为了对投入口进行开闭,门以铰链结构设置于机壳的前方面。
为了有效地对作为干燥对象的衣物进行干燥,滚筒110以能够旋转的方式设置。在滚筒110的内部具有升降机(lifter),作为洗涤对象的衣物可通过升降机上升至滚筒的上部之后,借助重力向滚筒的下部下降,从而翻转(Tumbling)。
驱动部利用马达等来提供旋转力,可设置于外桶的后方。马达的旋转轴与滚筒110的后方部连接,马达的旋转力向滚筒110传递,从而可使滚筒110旋转。
空气流路与滚筒110连接,可形成用于空气的循环的闭循环。例如,空气流路可由空气管道120形成。在滚筒110的前端下部形成用于排出空气的滚筒110的出口,在滚筒110的背面形成用于流入空气的滚筒110的入口,空气管道120与滚筒110的出口及入口连通,从而可引导空气循环。
送风扇130的设置位置可以为从滚筒110的出口向热泵系统140的蒸发器141延伸的空气管道120或从热泵系统140的冷凝器142向滚筒110的入口延伸的空气管道120的内部。送风扇130可由另外的送风扇马达驱动,向空气施加动力而使空气通过滚筒110的内部,使从滚筒110排出的空气再次向滚筒110循环。
在滚筒110的出口设置有棉绒过滤器,随着从滚筒110排出的空气通过棉绒过滤器,可捕集空气中包含的棉绒。
衣物(也称为“待洗物”)借助向滚筒110的内部供给的热风而使水分蒸发,通过滚筒110的空气以包含从衣物蒸发的水分的状态从滚筒110排出。滚筒110排出的高温多湿的空气沿着空气流路移动并从热泵系统140接收热量而被加热之后,向滚筒110循环。
热泵系统140包括蒸发器141、压缩机143、冷凝器142及膨胀阀144。热泵系统140可使用制冷剂作为工作流体。制冷剂沿着制冷剂配管145移动,制冷剂配管145形成用于使制冷剂循环的闭循环。蒸发器141、压缩机143、冷凝器142及膨胀阀144由制冷剂配管145连接,制冷剂依次通过蒸发器141、压缩机143、冷凝器142及膨胀阀144。
蒸发器141以与滚筒110的出口连通的方式设置于空气管道120的内部,从而使从滚筒110的出口排出的空气和制冷剂进行热交换,从而回收从滚筒110排出的空气的热量,而不是向烘干机外部废弃。
冷凝器142以与滚筒110的入口连通并与上述蒸发器141沿着空气移动方向隔开的方式设置于上述空气管道120的内部,使通过蒸发器141的空气和制冷剂进行热交换,从而使制冷剂的热量向要流入滚筒110的空气释放。
蒸发器141及冷凝器142可设置于空气管道120的内部。蒸发器141可与滚筒110的出口连接,冷凝器142可与滚筒110的入口连接。
蒸发器141及冷凝器142可以是翘片管式热交换器(fin&tube type)。翘片管式为平板形态的翘片附着于空心管的形态。制冷剂沿着管道内部流动,空气经过管道外部面并与制冷剂进行热交换。翘片用于扩展空气与制冷剂之间的热交换面积。
从滚筒110排出的高温多湿的空气的温度比蒸发器141的制冷剂的温度高,因此,随着通过蒸发器141并将空气的热量向蒸发器141的制冷剂释放,上述空气被冷凝,而产生冷凝水。由此,高温多湿的空气由蒸发器141除湿(去除湿气),被冷凝的冷凝水可通过设置于蒸发器141的下部的冷凝水收集部被收集之后向外部排出。关于冷凝水的收集及排出的说明在对冷凝水飞散防止结构进行说明时更加详细地说明。
在蒸发器141中吸热的空气的热源以制冷剂为介质向冷凝器142移动,为了从蒸发器141向冷凝器142移动热源,在蒸发器141与冷凝器142之间设置压缩机143。
压缩机143设置于从蒸发器141向冷凝器142延伸的制冷剂配管145,通过压缩从蒸发器141蒸发的制冷剂来形成高温/高压的制冷剂,高温/高压的制冷剂沿着制冷剂配管145向冷凝器142移动。为了控制制冷剂的排出量,压缩机143可以是能够改变频率的变频压缩机143。
膨胀阀144设置于从冷凝器142向蒸发器141延伸的制冷剂配管145,使在冷凝器142中被冷凝的制冷剂膨胀而变成低温/低压的制冷剂,并向蒸发器141传递。
观察如上所述的结构的制冷剂的移动路径时,制冷剂以气体状态向压缩机143流入,而借助压缩机143的压缩变成高温/高压的制冷剂,高温/高压的制冷剂向冷凝器142流入,而在冷凝器142中随着向空气释放热,制冷剂从气体状态变成液体状态。
接着,液体状态的制冷剂向膨胀阀144流入,从而借助膨胀阀144(或包括毛细管等)的抽拉作用(wire drawing effect)变成低温/低压的制冷剂,低温/低压的液状制冷剂向蒸发器141流入,从而在蒸发器141中随着从空气吸收热,使制冷剂从液体状态蒸发成气体状态。
如上所述,热泵系统140使制冷剂沿着压缩机143→冷凝器142→膨胀阀144→蒸发器141反复循环,对向滚筒110循环的空气提供热源。
本发明提供可防止从蒸发器141产生的冷凝水通过高风量向冷凝器142飞散的冷凝水捕集部160。
图2为本发明的具有冷凝水捕集部160的蓄水罩150的立体图。图3为从一侧观察图2而得到的冷凝水捕集部的局部放大图。图4为图2的侧视图。
蓄水罩150设置于底座上部。紧固孔153可隔开一定间隔而形成于蓄水罩150的边缘部,借助如螺栓等紧固机构对蓄水罩150和底座进行紧固。蓄水罩150设置于热交换器罩下部,以隔开的方式配置于热交换器罩内部的蒸发器141及冷凝器142分别安装于蓄水罩150的上部面一侧和另一侧。
在蓄水罩150的一侧具有第一安装部151,可安装蒸发器141。在蓄水罩150的另一侧具有第二安装部152,可安装冷凝器142。
在第一安装部151的上部面以贯通的方式形成多个冷凝水流入孔154,从而从蒸发器141产生的冷凝水从蒸发器141的上部面向下部面移动并向冷凝水流入孔154流入。
在第一安装部151的内部形成第一冷凝水收集部157,从而可暂时储存通过冷凝水流入孔154流入的冷凝水。为了最大程度地确保冷凝水的收集空间,第一冷凝水收集部157可占据第一安装部151的整体面积的大部分。
在第一安装部151的前方上端,前板155以向下方延伸的方式形成,从而可使第一冷凝水收集部157的体积空间维持一定深度。
在第二安装部152的底面,支撑部159向下方突出,由此可支撑第二安装部152,并使第二冷凝水收集部158的体积空间维持一定深度。支撑部159在内部具有中空部,通过向支撑部159内部插入突起,从而可使底座和第二安装部152结合。
在第二安装部152的内部形成第二冷凝水收集部158,第二冷凝水收集部158和第一冷凝水收集部157相互连通,从而可扩展收集于第一冷凝水收集部157的冷凝水的储存空间。第二冷凝水收集部158可占据第二安装部152的整体面积的一部分。
在第一安装部151的上表面的四个角部分别形成结合突起156,从而可使蒸发器141和第一安装部151结合。并且,在第二安装部152的上表面的四个角部也分别形成结合突起156,从而可使冷凝器142和第二安装部152结合。
冷凝水捕集部160能够以向第一安装部151和第二安装部152之间突出的方式配置。冷凝水捕集部160能够以沿着与空气移动方向交叉的方向横穿第一安装部151和第二安装部152之间的方式形成。
冷凝水捕集部160包括在第一安装部151及第二安装部152之间向上方突出形成的捕集主体161。
上述捕集主体161可包括上面部161b、后面部161a及侧面部161c。
后面部161a能够以空气和冷凝水混合而成的混合流体的移动方向为基准,以从冷凝器的上游侧向上方突出的方式延伸。
上面部161b可从后面部161a的上端向前方延伸。
上述侧面部161c可分别连接上述上面部161b及后面部161a的两侧面。
例如,捕集主体161的高度可从蒸发器141的后方面下端向上方突出与蒸发器141和冷凝器142之间的间隔相应的量。
捕集主体161包括:上部空间,用于使空气在内部通过;以及下部空间,用于向第一安装部及第二安装部152的安装面下方引导冷凝水。
捕集主体161的上部空间和下部空间配置于第一冷凝水收集部157与第二冷凝水收集部158之间,上述捕集主体161的上部空间和下部空间与冷凝水收集部连通,从而被捕集到捕集主体161内部的冷凝水可向第一冷凝水收集部157及第二冷凝水收集部158收集。捕集主体161的下部空间可形成冷凝水连通部164。冷凝水连通部164可形成在比安装蒸发器141或冷凝器142的安装面更低的位置。
在捕集主体161的前方面形成流入口162。捕集主体161的前方面是指,以空气的移动方向为基准以与蒸发器141的后方下端部相向的方式配置并供上述空气及冷凝水流入的面。例如,流入口162能够以与第一安装部151的冷凝水流入孔154中的位于蒸发器141的后端的冷凝水流入孔154相邻的方式配置。由此,在蒸发器141中产生的冷凝水的一部分可通过流入口162向捕集主体161的内部流入。
并且,通过蒸发器141的空气的一部分可通过流入口162向捕集主体161的内部流入。
在捕集主体161的上部面形成空气流出口163。空气流出口163提供用于向安装面下方引导冷凝水的动力源。其中,动力源作为借助空气流动而生成的力,是指用于向低于蒸发器141或冷凝器142的底面的冷凝水捕集部引导冷凝水的剪切力。剪切力向与空气流动的方向相同的方向作用。
优选地,空气流出口163在捕集主体161的上部面以向右边、例如以空气移动方向为基准向下游侧偏向的方式形成。
因为,若空气流出口163从流入口162向空气移动方向隔开的距离过短,则无法通过流入口162来确保所需要水平以上的空气吸入量,反而会担心向流入口162的上方溢出,且很难确保通过空气流动产生的充分的剪切力,从而有可能无法向捕集主体161的流入口162引导冷凝水。因此,为了确保通过空气流动产生的剪切力,空气流出口163的位置(长度方向中心线的位置)最好位于在蒸发器141与冷凝器142之间的隔开距离范围内从捕集主体161的流入口162相距最远的位置。
并且,在不形成空气流出口163的情况下,随着向捕集主体161的内侧上部空间(冷凝水水面的上部空间)填充空气,捕集主体161的内侧的压力与外侧的压力相比上升,从而在捕集主体161的流入口162侧形成涡流,因此空气无法向捕集主体161的内侧流入,而是向捕集主体161的外侧上部移动,其结果是,无法正常执行向捕集主体内部引导冷凝水的作用。
其中,捕集主体161的流入口162和流出口163可沿着相互垂直的方向或正交的方向形成。由此,通过蒸发器141的空气的一部分和在蒸发器141中被冷凝的冷凝水通过流入口162一同流入,比重及密度高的冷凝水向捕集主体161的下部空间下沉,相反,比重及密度低的空气经过捕集主体161的上部空间并通过空气流出口163向冷凝器142流入。
以下,若更加详细地说明本发明的冷凝水飞散防止结构的作用则如下。
图5为说明本发明的冷凝水飞散防止方法的简图。图6为放大示出图5的冷凝水飞散防止结构的剖视图。
观察在蒸发器141产生冷凝水的过程时,沿着位于蒸发器141内部的制冷剂配管145流动的制冷剂和通过蒸发器141的空气进行热交换。蒸发器141的制冷剂的温度相对小于空气的温度,因此通过温度差异,在制冷剂配管145及翘片的外表面会形成冷凝水水滴。
例如,在以空气移动方向为基准从蒸发器141的前端部至后端部之间的区间,冷凝水与蒸发器141表面之间的表面张力相对大于通过空气流动产生的剪切力(向水平方向作用),对冷凝水的重力(向垂直方向作用)大于上述表面张力,因此,冷凝水沿着蒸发器141的表面向下流并通过冷凝水流入孔154而收集于第一冷凝水收集部157。
但是,若空气移动速度通过高风量而变快,则蒸发器141的后端的状况会有所不同。
即,冷凝水随着借助表面张力及重力向下流,受到通过空气流动产生的剪短力的影响。
以往,冷凝水不向蒸发器的底部掉落,而是与空气一同向冷凝器飞散,但是在本发明中,冷凝水由冷凝水捕集部160捕集。
观察本发明的空气的移动路径时,通过蒸发器141的空气的一部分、即蒸发器141的下部空气包括在蒸发器141中产生的冷凝水的一部分,混合有冷凝水的空气借助通过捕集主体161内部的空气流动产生的剪切力而被向冷凝水捕集部160的流入口162引导。
被向冷凝水捕集部160的流入口162引导的混合有冷凝水的空气在捕集主体161的上部空间沿着水平方向移动,重量轻的空气通过空气流出口163向捕集主体161的上部流出并向冷凝器142流入。重量重的冷凝水因比重差异而与沿着上部空间移动的空气分离,而向下部空间的冷凝水连通部164下降。
接着,向冷凝水连通部164流动的冷凝水收集于与冷凝水连通部164连通的冷凝水收集部。
所收集的冷凝水可通过排出管向外部排出。
排水管的一端部与冷凝水收集部或冷凝水连通部164连接,排水管的另一端部与机壳外部连接,从而可向外部排出冷凝水。
因此,根据本发明,在蒸发器141中被冷凝的冷凝水并非向冷凝器142飞散,而是有效地收集于蓄水罩150的下部,从而可改善衣物烘干机的性能,并可缩减干燥时间。
以上说明的衣物处理装置100并不局限于上述说明的实施例的结构和方法,上述实施例可选择性组合各个实施例的整体或一部分而构成,以能够进行多种变形。