一种热泵式洗碗机

1.本实用新型涉及热泵式洗碗机的技术领域，更具体地，涉及一种带烘干功能的热泵式洗碗机。


背景技术：

2.洗碗机被誉为继洗衣机后第二解放人类双手的伟大发明，其对餐具的洗涤主要包括去污、清洗、消毒、烘干等过程。洗碗机在清洗及漂洗阶段需要使用 50～60℃的温水，在消毒阶段需要使用80～90℃的热水，然而现有技术主要采用电加热的方式对洗涤水进行加热，需要消耗大量高品位的电能，并且对还有余热的废水没有采取废热回收及利用的措施，与节能减排的理念违背。
3.现有洗碗机都是利用加热管给洗碗机提供热源，加热管内置在内胆底部的水槽中，在洗涤时一边利用加热管进行加热，一边用循环泵循环水来给餐具洗涤。但是这种方式消耗功率大，烘干不彻底。
4.为了解决上述问题，现在也有一些采用其它加热方式的洗碗机，现有技术公开了一种热泵式洗碗机及控制方法包括：蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置、储能装置和加热装置，储能装置内盛有储能介质，所述蒸发器与储能介质接触吸收所述储能介质的热量，所述加热装置位于所述洗涤水水路上，辅助或者独立于热泵系统加热所述洗涤水。该发明采用了直接电加热方式与热泵加热方式相结合的方式实现洗碗机洗涤水的加热，不但弥补了单纯是用热泵加热系统对洗涤加热时加热效率受外界环境影响较大的弊端，同时还为用户提供了更加丰富的加热控制手段。系统根据不同的外界环境条件，进行不同的加热方式的选择，实现了洗碗机洗涤水加热的快速高效，减少了用户使用热水的等待时间，并具有良好的节能效果，提高了用户体验。
5.但是，上述专利存在以下缺点：上述专利的洗碗机虽然在一定程度上解决了加热管加热功耗大的问题，但是上述专利所描述的洗碗机缺少烘干功能，不能对洗涤后的餐具进行烘干。
6.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服现有技术中的洗碗机缺少烘干功能的不足，提供一种热泵式洗碗机，所述热泵式洗碗机具有烘干模式，可以对洗碗机内洗涤后的餐具进行烘干。
8.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
9.一种热泵式洗碗机，包括洗碗机主体和热泵系统，所述洗碗机主体连接有进水管路和出水管路，所述进水管路设有第一压缩泵；所述热泵系统包括顺序连接的第一蒸发器、第一截止阀、压缩机、第一冷凝器、节流装置，所述的第一冷凝器和进水管路内洗涤水进行热交换；这种热泵式洗碗机还包括烘干系统，所述烘干系统包括风机以及与洗碗机主体连通的送风管道，所述风机、第一蒸发器和第一冷凝器按序置于送风管道内，洗碗机主体内出
风在风机的作用下顺次流经第一蒸发器和第一冷凝器后回到洗碗机主体内。
10.本实用新型的热泵式洗碗机，热泵系统工作时，首先第一蒸发器先从空气中吸收热量，第一蒸发器内工质形成高温低压气体，高温低压气体进入压缩机内压缩形成了高温高压气体，高温高压气体流向第一冷凝器，在第一冷凝器内放热给洗涤水形成低温高压的液体，最后经过节流装置降压后再回到第一蒸发器，以此形成一个循环系统；所述烘干系统工作时，洗碗机主体内的高温湿空气通过风机作用被抽入送风管道内，先是与外界吸入的新风混合冷凝，通过调节新风的流量保持高温高湿空气和新风混合后的空气温度，而后经过第一蒸发器再一步进行冷凝，变成低温干空气，这些低温干空气再经过第一冷凝器表面升温后重新回到洗碗机主体内部吸收水分，形成一个烘干循环，烘干阶段热泵系统持续运行。本实用新型的热泵式洗碗机，利用热泵系统的第一蒸发器和第一冷凝器先后对洗碗机内高温高湿空气进行冷凝干燥和升温，可实现餐具的烘干，且可节约能耗。
11.进一步地，所述送风管道包括第一挡板、第二挡板、进风口和出风口，所述进风口置于风机前，所述出风口置于第一冷凝器后，所述第一挡板转动安装于进风口处，所述第二挡板转动安装于出风口处。送风管道内的第一挡板和第二挡板分别转动安装于进风口和出风口，第一挡板和第二挡板都有两个转动位置：第一挡位和第二挡位；当第一挡板和第二挡板都转动至第一挡位时，洗碗机主体部分在风机作用下与第一蒸发器、第一冷凝器所在送风管道连通实现空气循环；当第一挡板和第二挡板都转动至第二挡位时，送风管道被分隔成两个部分，一个部分管道内连通洗碗机主体，另一部分管道包括顺序设置的风机、第一蒸发器、第二蒸发器、第一冷凝器。
12.进一步地，所述送风管道内设有第一温度传感器，所述第一温度传感器置于第一蒸发器与风机之间。所述第一传感器使管道内空气温度保持在一定范围内。
13.进一步地，所述洗碗机主体包括喷淋装置；所述喷淋装置连接有集水装置，所述喷淋装置与所述集水装置之间设有第二压缩泵。集水装置通过第二压缩泵向喷淋装置提供洗涤水，喷淋装置喷出热水实现对餐具的清洗。
14.进一步的，所述集水装置包括用于储存洗涤水的第一集水箱和用于储存废水的第二集水箱，所述第一集水箱一端连接于第二压缩泵，另一端连接于进水管路，所述第一集水箱内设有第二温度传感器，所述第二集水箱连接于出水管路。所述集水装置包括被挡板隔开的两个部分：用于储存干净洗涤水的第一集水箱和用于储存带有余热废水的第二集水箱，所述第一集水箱内的第二温度传感器，当进入集水装置内的洗涤水温度高于50℃时，加快管道内的流速控制进入集水装置的洗涤水温度为50℃左右，当进入集水装置的洗涤水的温度低于50℃时，减缓管道内的流速或者通过辅助电加热器使进入集水装置的洗涤水的温度为50℃。
15.进一步地，还包括热水洗涤系统，热水洗涤系统包括辅助电加热器、换热器、第三截止阀、第四截止阀，所述辅助电加热器、第三截止阀设在进水管路上，在第一压缩泵作用下水流顺次流经所述第一冷凝器、第三截止阀、辅助电加热器后到集水装置内，所述换热器、第四截止阀连接且所述换热器、第四截止阀与所述第三截止阀并联。进水管路内洗涤水与第一冷凝器进行热交换后通过第三截止阀向集水装置提供热水；所述换热器为增强换热，采用逆流设置；辅助电加热器可以对洗涤水加热为50℃的温水。
16.进一步地，所述换热器连接有储能热罐，所述换热器和所述储能热罐之间连接有
第五截止阀、第三压缩泵，所述换热器、第五截止阀、储能热罐、第三压缩泵、换热器按序连接形成循环回路。所述储能热罐内热水通过第三压缩泵抽入换热器，换热器内洗涤水通过第五压缩泵流入储能热罐。进水管路内洗涤水与储能热罐内热水在换热器内进行热交换后通过第四截止阀向集水装置提供热水。烘干模式下未被完全利用的热量通过第一冷凝器散热，储存在储能热罐中。
17.进一步地，还包括高温消毒系统，所述高温消毒系统包括连接设置的第二蒸发器、第二截止阀，所述第二蒸发器、第二截止阀与所述第一蒸发器、第一截止阀并联，所述第二蒸发器与所述出水管路的废水进行热交换。第二蒸发器吸收出水管路中废水的热量，热泵系统内工质温度升高，后进入压缩机内升压；由于废水温度大约为45～50℃，蒸发温度较高，热泵系统能够产生80～90℃的高温热水，高温热水被抽入集水装置内，而后通过喷淋装置喷给餐具进行高温消毒。
18.进一步地，还包括卡诺电池循环系统，所述卡诺电池循环系统包括蒸汽发电系统和蒸汽回收系统，所述蒸汽发电系统包括顺序连接的第六截止阀、储能热罐、第三蒸发器、汽轮机，所述第六截止阀设置在储能热罐与第一冷凝器之间，所述汽轮机与压缩机电连接，所述蒸汽回收系统连接于汽轮机和第一冷凝器之间。所述卡诺电池循环系统由蒸汽发电系统和蒸汽回收系统组成，所述蒸汽发电系统中，储能热罐内热水流向第三蒸发器，第三蒸发器内工质温度升高、后进入汽轮机内进行发电，汽轮机产生的电供压缩机使用；蒸汽发电系统的作用是将储存起来的热量通过汽轮机转化为电能，实现能量的循环使用，且通过低位能转化为高位能。
19.进一步地，所述蒸汽回收系统包括顺序连接的第二冷凝器、第四压缩泵、预热器、冷罐，所述第二冷凝器连接于所述汽轮机，所述冷罐内冷水与第一冷凝器进行热交换并流向第六截止阀，所述第三蒸发器与预热器连接且第三蒸发器与预热器并联连接有第五压缩泵，所述第三蒸发器、第五压缩泵、预热器、第三蒸发器按序连接形成循环回路。从汽轮机出来的蒸汽流向第二冷凝器内进行热交换形成液态后，被第四压缩泵抽向预热器，并流入冷罐中，冷罐中的水与第一冷凝器进行热交换后形成热水流经第六截止阀进入储能热罐中。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型的热泵式洗碗机具有烘干功能，可以除掉洗涤之后餐具上的水分；
22.本实用新型的热泵式洗碗机的送风管道连通洗碗机主体与热泵系统，通过调节挡板位置，可以转换洗碗机进入不同的工作模式，实现洗碗机多功能切换运行；
23.本实用新型的热泵式洗碗机的送风管道内温度传感器可以使洗碗机内空气温度保持在一个稳定的范围，最高效率烘干餐具；
24.本实用新型的热泵式洗碗机的集水装置包括用于储存洗涤水的第一集水箱和用于储存废水的第二集水箱，便于回收废水的余热；
25.本实用新型的热泵式洗碗机具有热水洗涤功能，实现餐具的高温洗涤，更有效去除餐具表面油污；
26.本实用新型的热泵式洗碗机具有储能热罐，可以将回收起来的热水洗涤阶段废水余热和烘干阶段空气中的热量储存在储能热罐中，具有节能减排、提高能源利用率和节约成本的优势，具有良好的发展前景。
27.本实用新型的热泵式洗碗机具有高温消毒功能，对餐具达到消毒作用；
28.本实用新型的热泵式洗碗机具有卡诺电池循环功能，不仅可以将储存起来的热量转换为电能，并提供给洗碗机使用，还能在一开始利用卡诺电池循环系统的储能热罐给洗涤水加热，省去在开始洗涤时热泵系统开启运行还不能将洗涤水加热的时间。
附图说明
29.图1是实施例一中热泵式洗碗机烘干系统的示意图；
30.图2是实施例二中热泵式洗碗机热水洗涤系统的示意图；
31.图3是实施例三中热泵式洗碗机高温消毒系统的示意图；
32.图4是实施例四中热泵式洗碗机卡诺电池循环系统的示意图；
33.图5是实施例四中热泵式洗碗机的系统示意图；
34.附图中：1、洗碗机主体；2、第一压缩泵；3、第一蒸发器；4、第一截止阀；
35.5、压缩机；6、第一冷凝器；7、节流装置；8、风机；9、第一挡板；10、第二挡板；11、进风口；12、出风口；13、喷淋装置；14、集水装置；15、第二压缩泵；16、第二蒸发器；17、第二截止阀；18、辅助电加热器；19、换热器；20、第三截止阀；21、第四截止阀；22、储能热罐；23、第五截止阀；
36.24、第三压缩泵；25、第六截止阀；26、第三蒸发器；27、汽轮机；28、第二冷凝器；29、第四压缩泵；30、预热器；31、冷罐；32、第五压缩泵。
具体实施方式
37.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
38.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
39.实施例一
40.如图1所示为本实用新型的热泵式洗碗机的第一实施例。一种热泵式洗碗机，包括洗碗机主体1和热泵系统，洗碗机主体1连接有进水管路和出水管路，进水管路设有第一压缩泵2；热泵系统包括顺序连接的第一蒸发器3、第一截止阀4、压缩机5、第一冷凝器6、节流装置7，第一冷凝器6和进水管路内洗涤水进行热交换；这种热泵式洗碗机还包括烘干系统，烘干系统包括风机8以及与洗碗机主体1连通的送风管道，风机8、第一蒸发器3和第一冷凝器6按序置于送风管道内，洗碗机主体1内出风在风机8的作用下顺次流经第一蒸发器3和第一冷凝器6后回到洗碗机主体1内。
41.送风管道包括第一挡板9、第二挡板10、进风口11和出风口12，进风口11 置于风机8前，出风口12置于第一冷凝器6后，第一挡板9转动安装于进风口 11处，第二挡板10转动安
装于出风口12处。其中，送风管道内设有第一温度传感器，第一温度传感器置于第一蒸发器3与风机8之间。第一挡板9和第二挡板10都有两个转动位置：第一档位和第二档位；当第一挡板9和第二挡板10都转动至第一挡位时，洗碗机主体1部分在风机8作用下与第一蒸发器3、第一冷凝器6所在送风管道连通实现空气循环；当第一挡板9和第二挡板10都转动至第二挡位时，送风管道被分隔成两个部分，一个部分管道内连通洗碗机主体1，另一部分管道包括顺序设置的风机8、第一蒸发器3、第一冷凝器6。
42.其中，第一挡板9和第二挡板10常处于第二档位状态，当洗碗机进入烘干模式时，第一挡板9和第二挡板10才转动至第一档位，并且烘干模式结束时，第一挡板9和第二挡板10转动回第二档位。
43.其中，第一挡板9和第二挡板10各以其中一边作为转动轴，以转动轴来转动连接在进风口11与出风口12处，进风口11与出风口12处设置了相应的连接轴，可以使第一挡板和第二挡板的转动轴绕着连接轴进行转动。第一挡板9和第二挡板10的大小、形状分别与进风口11和出风口12以及与洗碗机主体1连通的送风管道横截面一致，保证第一挡板9和第二挡板10在第一档位时，第二挡板10可以堵住出风口12，保证第一挡板9和第二挡板10在第二档位时，第一挡板9和第二挡板10可以堵住与洗碗机主体1连通的送风管道，使送风管道被分隔成两个部分。
44.其中，第一挡板9、第二挡板10与进风口11、出风口12的连接方式可以是铰接或其他转动连接方式，第一挡板9、第二挡板10的驱动机构可以是液压驱动、气压驱动、电气驱动、机械驱动或者其他驱动机构。
45.洗碗机主体1包括喷淋装置13，所述喷淋装置13连接有集水装置14，所述喷淋装置13与所述集水装置14之间设有第二压缩泵15。所述集水装置14包括用于储存洗涤水的第一集水箱和用于储存废水的第二集水箱，所述第一集水箱一端连接于第二压缩泵15，另一端连接于进水管路，所述第一集水箱内设有第二温度传感器，所述第二集水箱连接于出水管路。
46.本实施例的具体工作原理如下：
47.在进入烘干模式时，第一挡板9和第二挡板10的位置都转动至第一挡位，打开进风口11、第一截止阀4，关闭出风口12。在风机8的作用下，洗碗机主体1内的高温水蒸气被吸出，先与空气新风混合进行第一步冷凝除湿，此时从洗碗机主体1内抽出来的湿空气温度变化范围比较大，通过调节新风的流量来控制混合后的湿空气的温度，并通过放置在第一蒸发器3与风机8之间的第一温度传感器测量，使经过第一蒸发器3的混合气体温度保持在一个稳定的范围内,随后混合气体经过第一蒸发器3进行冷凝除湿，变成低温干空气，随后低温干空气经过第一冷凝器6吸热后变成高温干空气后进入洗碗机内部，形成一个气体流动循环。其中，洗碗机仅在烘干模式下将第一挡板9和第二挡板10都转动至第一挡位，洗碗机在其他模式下，第一挡板9和第二挡板10都处于第二档位。
48.实施例二
49.本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，还包括热水洗涤系统。如图2 所示，热水洗涤系统包括辅助电加热器18、换热器19、第三截止阀20、第四截止阀21，辅助电加热器18、第三截止阀20设在进水管路上，在第一压缩泵2作用下水流顺次流经第一冷凝器6、第三截止阀20、辅助电加热器18后到集水装置14内，换热器19、第四截止阀21连接且换热器
19、第四截止阀21与第三截止阀20并联。
50.其中，换热器19连接有储能热罐22，换热器19和储能热罐22之间连接有第五截止阀23、第三压缩泵24；其中，换热器19、第五截止阀23、储能热罐22、第三压缩泵24、换热器19按序连接形成循环回路。
51.本实施例的具体工作原理如下：
52.当洗碗机进入热水洗涤模式时，打开第一截止阀4、进风口11、出风口12，第一挡板9和第二挡板10都转动到第二档位，打开风机8，此时热泵系统只通过第一蒸发器3吸收空气的热量。当热泵系统中第一冷凝器6放出的热量足够给洗涤水加热，关闭第四截止阀21、第五截止阀23，打开第三截止阀20，此时洗涤水的热量全部由热泵系统提供。洗涤水经过第三截止阀20抽入第一集水箱内，通过第二压缩泵15抽水进喷淋装置13对洗碗机内部的餐具进行洗涤。在第一集水箱内设有第二温度传感器，当进入第一集水箱内的洗涤水温度高于50℃时，加快管道内的流速控制进入第一集水箱的洗涤水温度为50℃左右，当进入第一集水箱的洗涤水的温度低于50℃时，减缓管道内的流速或者通过辅助电加热器 18使进入第一集水箱的洗涤水温度为50℃。
53.实施例三
54.本实施例与实施例一或实施例二类似，所不同之处在于，还包括高温消毒系统。如图3所示，高温消毒系统包括连接设置的第二蒸发器16、第二截止阀17，第二蒸发器16、第二截止阀17与第一蒸发器3、第一截止阀4并联，第二蒸发器16与出水管路的废水进行热交换。
55.本实施例的具体工作原理如下：
56.当洗碗机进入高温消毒模式时，打开第一截止阀4、第二截止阀17、第三截止阀20，关闭第四截止阀21。热泵系统内工质第一蒸发器3吸收空气的热量，第二蒸发器16吸收废水的余热，废水温度为45℃左右，作为第二蒸发器16的蒸发温度，工质吸收热量后依次经过压缩机5和第一冷凝器6，随后经过节流装置7降压后回到第一蒸发器3、第二蒸发器16内，形成一个循环。此时在第一冷凝器6与工质换热的洗涤水吸收热量能达到80～90℃。高温洗涤水经过第三截止阀20进入第一集水箱内，由第二压缩泵15抽入喷淋装置13给餐具进行高温消毒。
57.实施例四
58.本实施例与实施例一到实施例三任一实施例类似，所不同之处在于，还包括卡诺电池循环系统。如图4、图5所示，卡诺电池循环系统包括蒸汽发电系统和蒸汽回收系统，蒸汽发电系统包括顺序连接的第六截止阀25、储能热罐22、第三蒸发器26、汽轮机27，第六截止阀25设置在储能热罐22与第一冷凝器6之间，汽轮机27与压缩机5电连接，蒸汽回收系统连接于汽轮机27和第一冷凝器 6之间。具体地，蒸汽回收系统包括顺序连接的第二冷凝器28、第四压缩泵21、预热器30、冷罐31，第二冷凝器28连接于汽轮机27，冷罐31内冷水与第一冷凝器6进行热交换并流向第六截止阀25，第三蒸发器26与预热器30连接且第三蒸发器26与预热器30并联连接有第五压缩泵32；其中，第三蒸发器26、第五压缩泵32、预热器30、第三蒸发器26按序连接形成循环回路，以提高换热器 19的换热效率。
59.本实施例的具体工作原理如下：
60.在热水洗涤、高温消毒、烘干模式运行过程中，蒸汽发电系统持续开启。在一开始进行热水洗涤模式时，蒸汽发电系统这时给热泵系统内的压缩机5供电。热泵系统开启需要
时间，洗涤水先与蒸汽发电系统的储能热罐22进行换热。此时打开第四截止阀21、第五截止阀23、第六截止阀25，关闭第三截止阀20。储能热罐22内热水经过第三压缩泵24抽入换热器19内与洗涤水进行换热。洗涤水由第一压缩泵2抽入换热器19内与储能热罐22的热水进行换热，后经第四截止阀21进入集水装置14的第一集水箱内。蒸汽发电系统的储能热罐22内的热水不仅在换热器19内与洗涤水进行换热，还流向第三蒸发器26内蒸发为水蒸气，水蒸气随后流入汽轮机27，为汽轮机27提供热量，汽轮机27在水蒸气作用下产生电量，产生的电供压缩机5使用。在高温消毒模式运行过程中，储能热罐22内热水持续流向第三蒸发器26蒸发，到汽轮机27中发电，产生的电供压缩机5使用。在烘干模式运行过程中，热泵系统在第一冷凝器6产生的热量会对空气进行加热，对于还未被完全利用的热量，第一冷凝器6内工质与冷罐31中的冷水进行热交换，将热量储存在储能热罐22中。蒸汽回收系统对经过汽轮机27 的蒸汽进行回收，蒸汽从汽轮机27流入第二冷凝器28冷凝为液态水后，由第四压缩泵29抽入预热器30，随后流入冷罐31中，冷罐31中的冷水与第一冷凝器 6进行热交换后流入储能热罐23中，形成一个循环。
61.在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
62.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。