一种采用热泵制热水洗衣的洗干一体机制造技术

本发明专利技术公开了一种采用热泵制热水洗衣的洗干一体机，包括外筒、外筒内部同轴设置的内筒、热泵系统及进水管路，所述的热泵系统包括蒸发器、压缩机、两位三通电磁阀、由风冷冷凝器和水冷冷凝器并联构成的冷凝器组及节流阀，蒸发器、压缩机、两位三通电磁阀、冷凝器组、节流阀再至蒸发器串联形成一循环系统；进水管路、热泵系统与外筒之间形成一制热水系统，外筒与热泵系统之间通过两段风道连接形成一用于衣物烘干的烘干循环风路，两位三通电磁阀切换控制制冷剂通过风冷冷凝器或水冷冷凝器以实现洗干一体机的衣物烘干或制热水功能。除实现洗衣用本身烘干和水加热功能外，还可以在风路中增加切换机构和外界进出风口提供降温除湿功能，升温除湿等功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种洗衣机，具体是一种设有热泵系统能够干衣的洗衣机，尤其是一种采用热泵制热水洗衣的洗干一体机。
技术介绍
对于带制热水洗涤功能的洗衣机，一般是把洗涤水加热到40°C或40°C以上，目前都采用电加热管制热水，制热水的热能全部来源于加热管消耗的电能，加热效率低，耗电量大，如何降低耗电量一直是人们关注的问题。现有采用热水洗衣的滚筒式洗衣机，工作流程为选择热水洗衣，设定水的温度 40°C，进水阀门打开，水通过水阀，洗衣粉(剂)盒流入滚筒，水位传感器感知水位达到预定位置后，加热管通电给水加热。水温达到设定温度40°C。加热管停止加热，开始洗衣程序。 假定要求加热时间为10分钟，洗衣需要的水为10L，水的质量qw为10kg，水温从15°C加热到40°C需要的能量和加热管输入功率为Q = qw*(t2_tl)Cw = 10* (40-15) 2 = 1050kj, P = Q*1000/600 = 1750W, Cw 为水的比容。如果采用热泵系统进行水加热，假定热泵系统COP为3. 5，给同样的水加热，水温和时间不变，水温从15°C加热到40°C需要的能量和压缩机输入功率为Q = qw*(t2-tl)Cw =10*(40-15)^4. 2 = 1050kj,Pi = Q*1000/T/C0P = 500W。通过以上对比可以得出，加热时间不变，将IOkg水从15°C加热到40°C，热泵系统的输入功率远小于加热管的输入功率， 传递给水的热量是相同的，从而达到节约能源的目的。另外采用加热管加热，会增加两种隐患，一种是在水位传感器和温度保护失效下加热管会造成干烧现象，造成意外失火现象；另一种是加热管壳体破裂，水侵入加热管加热丝部分，造成电流泄漏，危害人身安全。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种利用热泵加热洗衣用水以节约能源的洗干一体机，制热水的热能一部分来自于压缩机消耗的电能Pi，一部分来自蒸发器吸收的空气能Qo，Qc = Qo+Pi，在利用热泵系统烘干衣物的基础上增加了热水洗涤的功能。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是一种采用热泵制热水洗衣的洗干一体机，包括外筒、外筒内部同轴设置的内筒、热泵系统及进水管路，所述的热泵系统包括蒸发器、压缩机、两位三通电磁阀、由风冷冷凝器和水冷冷凝器并联构成的冷凝器组及节流阀，蒸发器、压缩机、两位三通电磁阀、冷凝器组、节流阀再至蒸发器串联形成一循环系统；进水管路、热泵系统与外筒之间形成一制热水系统，外筒与热泵系统之间通过两段风道连接形成一用于衣物烘干的烘干循环风路，两位三通电磁阀切换控制制冷剂通过风冷冷凝器或水冷冷凝器以实现洗干一体机的衣物烘干或制热水功能。所述的洗干一体机还包括对外部环境除湿的结构，外筒通向热泵系统的一段风道上连通一与外界相通的外界进风口，热泵系统通向外筒的另一段风道上连通一与外界相通的外界出风口，外界进风口、热泵系统与外界出风口形成除湿风路，两段风道上设有控制空气流通方向的切换机构，切换机构打开/关闭热泵系统与外界相通的风路同时关闭/打开热泵系统与外筒相通的风路，通过切换机构切换空气流通方向与两位三通电磁阀控制制冷剂通过风冷冷凝器或水冷冷凝器配合实现洗干一体机的衣物烘干、制热水、除湿的切换。所述的除湿风路包括降温除湿风路，控制切换机构打开热泵系统与外界相通的风路同时关闭热泵系统与外筒相通的风路，两位三通电磁阀控制制冷剂通过水冷冷凝器，实现降温除湿。所述的制热水系统和降温除湿风路能够同时运行，烘干循环风路与制热水系统之间，及烘干循环风路与降温除湿风路只能择一运行。所述的除湿风路包括升温除湿风路，控制切换机构打开热泵系统与外界相通的风路同时关闭热泵系统与外筒相通的风路，两位三通电磁阀控制制冷剂通过风冷冷凝器，实现升温除湿。所述的烘干循环风路、制热水系统、及升温除湿风路只能择一运行。选择衣物烘干功能时，切换机构将外界进风口、外界出风口与风道之间关闭，而外筒与热泵系统之间连通，此时热泵系统冷凝剂通过风冷冷凝器；选择制热水功能时，热泵系统冷凝剂通过水冷冷凝器；选择降温除湿功能时，切换机构将外界进风口、外界出风口与风道之间连通，而外筒与热泵系统之间关闭，此时热泵系统冷凝剂通过水冷冷凝器；选择升温除湿功能时，切换机构将外界进风口、外界出风口与风道之间连通，而外筒与热泵系统之间关闭，此时热泵系统冷凝剂通过风冷冷凝器。因此，衣物烘干和升温/降温除湿功能不能同时进行，是由于需要使用同一段风道运行。而衣物烘干与制热水功能之间，及制热水与升温除湿功能之间不能同时进行是由于是需要在热泵系统的风冷冷凝器和水冷冷凝器两部件之间选择运行。于所述的风冷冷凝器和水冷冷凝器的制冷剂出口处，分别设有一单向阀，使得制冷剂不积留在非工作状态下的风冷冷凝器或水冷冷凝器中。所述的风冷冷凝器和水冷冷凝器容纳制冷剂的容积不同，于较小容积的冷凝器与单向阀之间设有制冷剂储液罐。于所述的进水管路上设有能随出水温度调节水流量的水阀，水阀的温度传感器感知温度大于设定值时，水阀开启度增加，出水量增加，水温降低，当水阀的温度传感器感知温度小于设定值时，水阀开启度减小，出水量减小，水温升高。所述的水阀由两个或两个以上的定流量水阀串联构成阶梯流量调节。所述的进水管路一端与外部水源连接，另一端与水冷冷凝器连接，制热水系统为至少由外部水源、进水管路、水冷冷凝器、外筒构成的单向制热水系统。调节水流量的水阀也可以放置在上述系统外部水源、进水管路、水冷冷凝器连接处的任一位置，或设置在水冷冷凝器与外筒之间。所述的热泵系统通过上、下盖板整合为一体模块结构，还包括通过风道与外筒连通的热泵进风口和热泵出风口，热泵进风口和热泵出风口之间依次设有导风板、蒸发器、风冷冷凝器和送风风机形成风路，该风路与两段风道连通，所述的蒸发器上方设有与蒸发器对应的喷水盒，蒸发器下部设有积水盘。所述的喷水盒上方设有进水口，喷水盒底部设有多个洒水孔，进水口对应的喷水盒内部设有一分散水流以增加洒水均勻度的的分水冲击斜面，进水口的水进入喷水盒内与分水冲击斜面产生冲击，水花四溅到周围的空隙中，由洒水孔洒出，效果均勻，进水口与外部自来水连通或通过一循环水泵与下部积水盘连通循环利用。所述的积水盘设有水位控制装置、一排水口和过滤结构，排水口通过一水泵与主排水管路相通，之间安装有防止洗衣时洗涤排水逆流进入积水盘的单向阀。所述蒸发器的翅片间距大于风冷冷凝器的翅片间距以使得进风通过翅片之间空隙时交错形成紊流，差值为0. 1-0. 5mm。平行于翅片的蒸发器和风冷冷凝器两端分别设有一侧板将蒸发器和风冷冷凝器固定为一体，且两侧板与上、下盖板配合组成一段风路，潮湿空气穿过蒸发器的两两翅片之间的间隙后降温除湿，再穿过风冷冷凝器的两两翅片之间加热为干燥的热空气。本专利技术衣物烘干时产生的热风由外筒后部的外筒进风口进入外筒，由外筒前部的外筒出风口排出，外筒出风口与热泵进风口之间的风道为进风风道，热泵出风口后部的风道为出风风道，出风风道为一个三通的管路，分别与外筒进风口、外界出风口连通，一路通向外筒进风口执行烘干功能，为外筒风道，另一路通向外界出风口执行除湿功能，为外界风道。烘干循环风路由外筒经外筒出风口、进风风道、热泵进风本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种采用热泵制热水洗衣的洗干一体机，包括外筒、外筒内部同轴设置的内筒、热泵系统及进水管路，其特征在于：所述的热泵系统包括蒸发器、压缩机、两位三通电磁阀、由风冷冷凝器和水冷冷凝器并联构成的冷凝器组及节流阀，蒸发器、压缩机、两位三通电磁阀、冷凝器组、节流阀再至蒸发器串联形成一循环系统；进水管路、热泵系统与外筒之间形成一制热水系统，外筒与热泵系统之间通过两段风道连接形成一用于衣物烘干的烘干循环风路，两位三通电磁阀切换控制制冷剂通过风冷冷凝器或水冷冷凝器以实现洗干一体机的衣物烘干或制热水功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕佩师，许升，宋华诚，
申请(专利权)人：海尔集团公司，青岛海尔洗衣机有限公司，
类型：发明
国别省市：95