一种高效冷凝器和具有该冷凝器的洗衣机的制作方法

本发明属于洗干衣机领域，具体地说，涉及一种高效冷凝器和具有该冷凝器的洗衣机。

背景技术：

市场上的洗干衣机大多数是利用电热来自动干燥衣物的清洁电器，对于空气湿度大，衣物不容易干的地区是重要的一种家用电器。洗干衣机根据结构形式分为滚筒式和柜式，以滚筒式居多。滚筒式干衣机一般由箱体、滚筒系统、热风系统、传动和控制系统组成；根据水分排出方式分为:排气型和除湿型，排气型是将机内水分蒸发形成的高温高湿空气直接排往机外，除湿型是将高温高湿空气经过热交换器生成冷凝水后再排往机外。

滚筒洗衣机的冷凝式烘干系统是在循环风道中设置冷凝器，干燥热风将湿衣物中的水分加热变为蒸汽，经过冷凝器时蒸汽冷却成流水排到洗衣机外部，冷凝后的干燥空气再经过风扇和加热器成为干燥热风，再次吹过衣物，直到把衣物中的水分全部变成蒸汽，然后该蒸汽再经过冷凝变成水排走，达到烘干目的。在这一过程中，起决定作用的是热风的温度和湿度。热风的温度取决于加热器的功率，他由纤维的耐热程度决定；热风的湿度即水蒸气含量，水蒸气变成蒸馏水的能力取决于冷凝器的冷凝能力，所以提高冷凝器的冷凝能力就提高了烘干效率。在现有技术中，一般采取如下两种方法:一是对冷凝器外壳以及热风管道外表实施风扇冷却或水喷淋冷却，二是在冷凝器内部或风道内部用散水降温。

中国专利cn200610000722.2公开了“一种用于高效烘干洗衣机干燥系统中的冷凝结构”包括一冷凝风道、冷凝水进水管，在所述的冷凝风道内固定设置至少一个冷凝装置:在所述的冷凝装置的一端设有与冷凝水进水管相连的、对冷凝装置进行冷却的冷凝水喷淋装置。在所述的冷凝装置的上方设有与冷凝水进水管相连的、便于冷凝水沿着冷凝板通过的冷凝水喷淋装置。

该发明没有实现冷凝过程的气液混合的问题，同时没有充分利用冷凝器内的空间，换热面积不能控制，并且利用不充分，同时还会将部分冷凝液重新带入到风循环系统中，降低干衣的效率。

中国专利cn201410488762.0公开了“一种干衣机自清理过滤装置”包括冷凝器，过滤网，风道，储水盒，储水槽，排水泵，储水盒与排水泵之间设置上排水管，储水槽内设置水位传感器，还包括喷淋器，设置在风道内，位于过滤网与冷凝器中间，t排水管，用于连接储水盒与喷淋器；第一传感器，位于风道内，感知过滤网上的线屑积累量；控制器，接收第一传感器和水位传感器传递的信号，分别发出指令控制排水泵和喷淋器的开启和关闭。

本发明喷淋器的位置位于过滤网和冷凝器中间，并设置了传感器，增加了设备的复杂性，并且当传感器出现故障时，该喷淋机构将无法正常运转。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种高效冷凝器和具有该冷凝器的洗衣机，成功实现了冷凝过程的气液分离，并使换热介质间换热充分，冷凝效率提高，同时为冷凝器提供喷淋装置，冲洗线屑堆积，从而缩短洗干衣机的烘干时间。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效冷凝器，应用于洗干衣机，所述冷凝器为一种上宽下窄，并且下部向一侧弯曲的腔体结构，包括：

外壳，下部开有进风口与洗衣机外筒相连，顶部开有出风口与烘干风道内的风机相连，下部弯曲部的曲率半径小的一侧所在面为内边侧，曲率半径大的一侧所在面为外边侧；

换热管，设置于外壳内与湿热空气进行热交换，中空并被缠绕成上下多行排布的多行圆柱弹簧形换热管；

喷淋盒，设置于换热管上方用于冲洗换热管上的线屑；

冷凝排水口，位于冷凝器底部用于排出冷凝器中的冷凝水与洗衣机排水管相连。

进一步地，所述换热管外径不变，换热管厚度不变，同行圆柱弹簧形换热管的节距从外边侧向内边侧均逐渐增大。

进一步地，同行圆柱弹簧形换热管的节距不变，换热管厚度不变，换热管外径从外边侧向内边侧均逐渐减小。

进一步地，所述圆柱弹簧形换热管的节距不变，换热管外径不变，换热管内径从下行向上行逐渐减小。

进一步地，所述圆柱弹簧形换热管的相邻两圈间的间隙固定，换热管厚度不变，各行换热管的外径从下行向上行逐渐减小。

进一步地，所述换热管外径为2—15mm。

进一步地，所述换热管进液口位于冷凝器上端与低温液体管路相连，排液口位于冷凝器下端与高温液体管路相连。

进一步地，所述换热管上部具有喷淋盒，所述喷淋盒为中空的腔体结构，顶部具有一个进水口，底部为在喷淋盒长度方向呈圆弧形的向下凸起的弧形底面。

进一步地，所述进水口与洗衣机的进水管路相连。

进一步地，所述喷淋盒长度小于外壳顶部同方向上的长度，并紧靠外壳外边侧的内壁，淋盒底面开有多个喷淋出水口。

一种具有冷凝器的洗衣机，其具有以上任一所述特征的高效冷凝器。

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。

本发明所揭示的一种高效冷凝器和具有该冷凝器的洗衣机，成功实现了冷凝过程的气液分离，克服了现有的用喷淋冷水直接进行冷凝的冷凝器的弊端，使得热交换过程中的换热面积固定并且可控。本发明中圆柱弹簧形的换热管增加了换热装置和湿热空气的接触面积；通过结合冷凝器内部腔体中的空气流动方向，综合调整圆柱弹簧形换热管的疏密程度和外径和内径大小等多种方式，达到充分合理利用换热器整体面积，大幅度提高了湿热空气与换热管之间的换热效率。同时在本发明中换热管的上部还设置有喷淋盒，喷淋盒利用水流冲洗粘附在换热管上的线屑，避免由线屑堆积造成的换热效率下降和细菌滋生，不但提高了换热效率，缩短了洗干衣机的整体烘干时间而且还使洗干衣机的卫生环境得到了改善。

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。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是使用本发明的洗干衣机部分剖视示意图；

图2是使用本发明的洗干衣机外形示意图；

图3是本发明冷凝器组件剖视示意图；

图4是本发明冷凝器组件示意图；

图5是本发明冷凝器的换热管示意图；

图6是本发明冷凝器的喷淋盒外观示意图；

图7是本发明冷凝器的喷淋盒剖切示意图。

图中：1、冷凝器；2、冷凝排水口；3、排液口；4、换热管；5、外壳；6、进液口；7、喷淋盒；8、进风口；9、出风口；10、喷淋盒进水口；11、喷淋出水口；12、门体；13、外筒；14、电机；15、风机；16、加热器；17、烘干风道；18、内边侧；19、外边侧。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图7所示，本发明公开了一种高效冷凝器和具有该冷凝器的洗衣机。所述冷凝器1为一种上宽下窄，并且下部向一侧弯曲的腔体结构，包括：外壳5，下部开有进风口8与洗衣机外筒13相连，顶部开有出风口9与烘干风道17内的风机15相连，下部弯曲部的曲率半径小的一侧所在面为内边侧18，曲率半径大的一侧所在面为外边侧19；换热管4，设置于外壳5内与湿热空气进行热交换，中空并被缠绕成上下多行排布的多行圆柱弹簧形换热管；喷淋盒7，设置于换热管4上方用于冲洗换热管4上的线屑；冷凝排水口2，位于冷凝器1底部用于排出冷凝器1中的冷凝水与洗衣机排水管相连。本发明实现了冷凝过程的气液分离，并通过换热管密度、外径和内径大小变化的设置使换热更充分，冷凝效率提高，从而提高了洗干衣机的烘干效率。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例中的高效冷凝器1应用于洗干衣机，冷凝器1为一种上宽下窄，并且下部向一侧弯曲的腔体结构，包括：

外壳5，下部开有进风口8与洗衣机外筒13相连，顶部开有出风口9与烘干风道17内的风机15相连，下部弯曲部的曲率半径小的一侧所在面为内边侧18，曲率半径大的一侧所在面为外边侧19；

换热管4，设置于外壳5内与湿热空气进行热交换，中空并被缠绕成上下多行排布的多行圆柱弹簧形换热管，所述换热管4的进液口6位于冷凝器1上端与低温液体管路相连，排液口3位于冷凝器1下端与高温液体管路相连，所述的低温管路和高温管路只是相对于换热前后的液体温度对比而言，并不代表绝对温度的意义；

喷淋盒7，设置于换热管4上方用于冲洗换热管4上的线屑；

冷凝排水口2，位于冷凝器1底部用于排出冷凝器1中的冷凝水与洗衣机排水管相连。

如图2所示，本实施例中使用本发明所述冷凝器的洗干衣机，包括外筒13、电机14、烘干风道17、风机15、冷凝器1组件等，风机15设置于烘干风道17前端，冷凝器1组件设置于风机15前端。如图1所示，洗干衣机烘干风道17内部设有加热器16。在烘干衣物时，首先利用加热器16加热空气，热空气被风机15驱动进入洗衣筒并把衣物上残留的水分加热成水蒸汽，水蒸汽随着热空气在风机15的驱动下进入冷凝器1，水蒸汽在冷凝器1里被冷凝成液态水通过冷凝器1底部的冷凝排水口2排走，相对干燥的空气再次经加热器16加热进入洗衣筒参与干衣循环。经过一定时间的循环过程，衣物即被烘干。

本实施例的冷凝器组件如图4所示，冷凝器组件包括冷凝器1、换热管4，喷淋盒7等。冷凝器1上部为出风口9，出风口9连接风机15进口，冷凝器1下部设有进风口8，进风口8连接外筒13出风口。冷凝器1底部设有冷凝排水口2，用于排出水蒸汽冷凝形成的液态水。喷淋盒7设于冷凝器1上部。如图3所示，换热管4为若干上下排布的圆柱弹簧形式，设置于冷凝器1内部的空腔中，冷却水经过进液口6流入换热管4内部并沿内部通路流经排液口3排走，冷却水在流经换热管4时与经冷凝器1进风口8流入的湿热气流充分换热，把湿热气流携带的水蒸汽冷凝成液态水，液态水经冷凝排水口2流出冷凝器1然后排出机外。在整个的冷凝换热的过程中，冷凝器1的换热管4中的低温液体从上部向下流动，湿热空气从下向上流动，这样的布置可以提高换热的效率。

进一步地，如图5所示的换热管示意图，进液口6与排液口3分别设于其上、下两端。进液口6与洗干衣机的进水管相连，排液口3与洗干衣机的排水管相连，在一些具有蒸发器热循环的洗干衣机中，为了达到冷凝的效果，进液口6还可以和其他换热液体介质相连，达到在换热管4中充满了流动的低温液体的目的。

换热管4为多行排布的圆柱弹簧形式，所以具有很大的表面积，因此流经其内部的冷却水可以充分的与湿热气流换热，具有良好的冷凝效率。为了保证换热管的换热效率，本发明的换热管4材质采用铜、铜合金、铝、铝合金或其他导热性好的材料。换热管的外径一般取2-15mm，本实施例采用优选外径为4-8mm。

同时冷凝器1组件上部设有喷淋盒7，可以利用进水管流入的水流冲洗可能粘附在换热管上的线屑。本发明的换热管4为多行排布的圆柱弹簧形式，具有很大的表面积，因此冷水流经换热管4时可以与湿热气流充分换热，具有很高的冷凝效率。使用该冷凝方法的洗干衣机可以显著提高冷凝效率，大大缩短干衣时间，同时具有良好的节能效果。

本实施例中特别对于所述换热管4的分布特别采用了一种外径不变，换热管4厚度不变，同行圆柱弹簧形换热管的节距从外边侧19向内边侧18均逐渐增大方式。采用这样的换热管4的分布方式使得换热管在外边侧19附近的换热管4密度大于内边侧18的换热管4的密度，并且这种变化是平滑过渡的。

采用这样的设计是为了更加有利于湿热空气在冷凝器1中的均匀流动，增加湿热空气和换热管4的接触时间和面积。在本发明中冷凝器1被设置为一种上宽下窄，并且下部向一侧弯曲的腔体结构。在这样的腔体结构中，湿热空气的流动并不是均匀的，即湿热空气在外边侧19的一边流动速度要远快于内边侧18一边的速度。这样造成的结果一方面是在相同的条件下冷凝器的外边侧19的换热管4需要进行更多的热量交换，使得外边侧的换热管4由于温度上升而使换热效率下降；另一方面，湿热空气由于大部分从外边侧19流动，造成内边侧18一侧的换热管换热不完全，没有充分利用换热管4的表面积，没有最大限度使用冷凝器1的冷凝能力。

因此用本实施例中的方式，即换热管4在外边侧19附近的换热管4密度大于内边侧18的换热管4的密度的方式，一方面增加了换热管4在外边侧19内单位面积内的换热介质的数量从而提高换热率，另一方面通过减小外边侧19的圆柱弹簧形换热管的节距的方式，也使湿热空气在冷凝器1中在外边侧19一侧流动时具有更大的风阻，使空气可以尽量在冷凝器1的腔体均匀流动，从而更好利用内边侧18部分的换热介质的目的。最终提高了冷凝器的冷凝效果，提高了干洗衣机的干衣效率。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，同行圆柱弹簧形换热管4的节距不变，换热管厚度不变，换热管外径从外边侧19向内边侧18均逐渐减小。

采用这样的换热管4的分布方式虽然圆柱弹簧形换热管的节距不变，但是由于换热管4的外径从外边侧19向内边侧18逐渐减小，不但使圆柱弹簧形换热管4在外边侧19附近的相邻两圈间的间隙小于内边侧18的换热管4的相邻两圈间的间隙，从而让外边侧19附近的换热管4的密度大于内边侧18换热管的密度，同时也使外边侧19的换热管4表面积也要大于内边侧18的换热管4的表面积，这样也就等于进一步增加了这部分的换热面积，提高了换热效率。同时由于保持了换热管厚度不变，因此在换热管外径逐渐变小的过程，也同样是换热管的内径逐渐变小的过程。这样可以同时使在外边侧19附近的换热管内流动的低温液体与换热管的换热面积大于在内边侧18附近的换热管内低温液体与换热管的换热面积。更加进一步提高在湿热空气主要经过的外边侧19的换热管4的换热效率。

这样在实施例1的原理基础上，进一步通过增加外边侧19附近换热管的表面积，和内部低温液体与换热管的换热面积，达到进一步提高冷凝器冷凝效果和提高洗干衣机干衣效率的目的。

实施例3

本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例中的换热管4的圆柱弹簧形换热管的节距不变，换热管4管外径不变，换热管4内径从从下行向上行逐渐减小。

如图1至图5所示，在烘干衣物时，利用加热器16加热空气，热空气被风机15驱动进入洗衣筒并把衣物上残留的水分加热成水蒸汽，水蒸汽随着热空气在风机15的驱动下从冷凝器1下部与外筒13出风口相连的进风口8，进入到冷凝器1中。同时，冷却水经过冷凝器1上部的进液口6流入换热管4内部并沿内部通路从冷凝器1下部的排液口3排走，冷却水在流经换热管4时与经冷凝器1进风口8流入的湿热气流充分换热。在整个的冷凝换热的过程中，冷凝器1的换热管4中的低温液体从上部向下流动，湿热空气从下向上流动。这样的处理是为了更高效地进行换热过程，但同时它也存在着改进的空间。

在这种交换的过程中，换热管4中的换热液体在向下流动的过程中在不断地和湿热空气进行热交换，吸收了大量的热量；同时，下部换热管4更加接近湿热空气的进风口8，这两种因素都造成了冷凝器1下部的换热管4的温度高于上部换热管4的温度的情况。这样就会造成冷凝器底部的冷凝效果大幅度下降，从而总体降低冷凝器的冷凝效果。而且由于底部冷凝效果不够，反而会使一部分从上部冷凝下来的冷凝水不能够从冷凝排水口2中排出，而是被搅动的湿热空气重新吹回到洗衣机中，降低洗干衣机的干衣效率。

采取本实施例的换热管设计，使换热管4的圆柱弹簧形换热管的节距不变，换热管4管外径不变，换热管4内径从下部向上部逐渐减小。本实施例解决了冷凝器1底部冷凝效率低下的问题，通过改变换热管4的内径大小的不同分布，使得在同样的外观尺寸下，达到冷凝器1底部的换热管4内的换热介质与换热管的换热面积大于上部换热管4内的换热介质与换热管的换热面积，达到提高洗干衣机冷凝器冷凝效果，提高洗干衣机干衣效率的目标。

实施例4

本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例中的换热管4圆柱弹簧形换热管的相邻两圈间的间隙固定，换热管厚度不变，各行换热管4的外径从下行向上行逐渐减小。

采取本实施例的换热管设计，相当于使各行换热管的外径和内径从下行向上行同步逐渐减小，这样不但增加了底部换热管4的内径，从而增加了底部换热介质与换热管内壁的换热面积，也同时增加了底部换热管4的换热管外表面换热面积。进而达到增强底部换热管4换热效率的目的，更大程度上避免了上述由于底部换热能力不够而造成的冷凝效率下降的弊端。最终达到了提高洗干衣机冷凝器冷凝效果，提高洗干衣机干衣效率的目标。在本实施例和实施例3中之所以需要保持换热管4的圆柱弹簧形换热管的相邻两圈间的间隙固定而不是采取节距不变的方式，主要是为了保证底部吹入的湿热空气可以顺畅地在冷凝器内流动，避免为了追求底部冷凝效率而减少换热管4间隙造成的底部进气阻力过大，反而影响换热效率的问题。

当然通过改变换热管4内径大小分布，达到改变换热管4内冷凝介质与换热管内壁的换热面积分布的方法，也可以同样被同时运用到更多的的应用情境中，这里不再赘述。

实施例5

如图3，图4，图6和图7所示，本实施例中换热管4上部具有喷淋盒7，所述喷淋盒7为中空的腔体结构，顶部具有一个喷淋盒进水口10，该进水口10与洗衣机的进水管路相连，喷淋盒7的底部为在喷淋盒长度方向呈圆弧形的向下凸起的弧形底面，底面上开有多个喷淋出水口11。喷淋盒7的长度小于外壳5顶部同方向上的长度，并紧靠外壳5的外边侧的内壁。

洗干衣机在洗涤、烘干过程中会有线屑从衣物上脱落下来，脱落的线屑会随循环气流到达冷凝器内的换热管处，并有部分线屑粘附在换热管上。为了解决线屑堆积问题，本发明在换热管4上部设有喷淋盒7，用于冲洗粘附在换热管4上的线屑。喷淋盒7上端设有喷淋盒进水口10，用于连接进水管路，下端设有若干喷淋出水口11，用于向换热管喷出冲洗水流。

为了达到理想的冲洗效果，喷淋盒7底部设置成在喷淋盒长度方向呈圆弧形的向下凸起的弧形，经喷淋出水口11喷出的冲洗水流呈扇形喷淋到换热管4上，这种设置方式可以把喷淋盒体积设计的小一些，而不影响冲洗效果。喷淋出水口11的孔径一般取1-10mm，优选孔径为2-5mm。当然，喷淋出水口的形状也可以设置成方形、矩形或其他形状。

在喷淋盒7的安装位置上，喷淋盒7的长度小于外壳5顶部同方向上的长度，也就是为了能够容纳下喷淋盒7，并且保证给冷凝器1顶部一部分安装空隙，喷淋盒7的长度要略小于冷凝器外壳5的宽度；于此同时，喷淋盒7还要紧靠外壳5的外边侧19的内壁。这样做的目的是基于前面的实施例中所提到的，在冷凝器中湿热空气的流动分布决定的。由于湿热空气在冷凝器1内靠近外边侧19一侧与换热管4的接触更多，所以在这一侧的线屑也明显多于靠近内边侧18的数量，因此在安装空间有限的情况下，将喷淋盒7的安装位置尽量靠近外边侧19的内壁是提高喷淋效果的最佳方案。当然还可以通过实际的喷淋效果，对喷淋出水口11的分布密度调整也可以达到更加优化的效果。

本实施例利用水流冲洗可能粘附在换热管上的线屑，不但避免了因线屑堆积而造成的换热效率下降，同时还减少了细菌滋生，让洗干衣机的内部环境更健康。

实施例6

本实施例揭示一种洗衣机，具有上述实施例1—实施例5任一所述的高效冷凝器。本实施例的洗衣机，利用高效冷凝器，成功实现了冷凝过程的气液分离，克服了现有的用喷淋冷水直接进行冷凝的冷凝器的弊端，使得热交换过程中的换热面积固定并且可控。实施例的洗衣机使用圆柱弹簧形的换热管增加了换热装置和湿热空气的接触面积；通过结合冷凝器内部腔体中的空气流动方向，综合调整圆柱弹簧形换热管的疏密程度和外径和内径大小等多种方式，达到充分合理利用换热器整体面积，大幅度提高了湿热空气与换热管之间的换热效率。同时在本实施例的洗衣机的换热管的上部还可以设置有喷淋盒，喷淋盒利用水流冲洗粘附在换热管上的线屑，避免由线屑堆积造成的换热效率下降和细菌滋生，不但提高了换热效率，缩短了洗干衣机的整体烘干时间而且还使洗干衣机的卫生环境得到了改善。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。