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专利名称:干燥机的制作方法
技术领域:
本发明涉及用于衣物的干燥机。更具体但并非仅限于,本发明涉及用于衣物的高效干燥机。
背景技术:
图10中所示的常规干燥机使用空气作为介质,将热能从热源传送到被干燥的材料的湿气中。通过进气管移入的低温空气被加热器加热而得到干燥的热空气。然后干燥的热空气被引入到容纳被干燥的材料的干燥机滚筒内。空气首先加热和蒸发材料中的湿气,然后带走由蒸发而形成的蒸汽。这一连续过程增大了空气的湿度。在干燥操作结束时,这些空气被排出干燥机。当排出热空气时,大量的热能被损失掉。这降低了整个干燥机的热效率。普遍使用蒸汽作为加热进入空气的加热介质。蒸汽来自外部源并进入蒸汽盘管(coil)热交换器。进入空气流经热交换器的蒸汽盘管之间的间隙。蒸汽和进入空气之间通过蒸汽盘管的壁的热交换,升高空气的温度。此后,蒸汽在盘管中冷凝而形成热水。热水被从系统中排放出去。当排放热水时,热水中的热能损失掉。这增加了整个的能量损失。本发明目的本发明的目的是克服或基本消除至少上述缺陷中的一个,及/或更一般地,提供一种能量效率干燥机。
发明内容
根据本发明,这里公开一种干燥机,其包括支撑壳体;用于接受衣物的滚筒,其安装在支撑壳体内以绕其轴线旋转;入口,其通向滚筒以允许被加热的空气进入滚筒,用来干燥滚筒中的衣物;出口,其引自滚筒以将空气排出滚筒;以及与入口相连的加热器系统,其构造成通过加热介质来加热进入滚筒的空气,该加热器系统包括彼此流连通的第一和第二热交换器,以允许所述加热介质从第一热交换器流到第二热交换器,其中第一热交换器是用于加热进入滚筒的空气,而第二热交换器使用流自第一热交换器的加热介质,用于在空气流入第一热交换器之前预热空气。优选地,引自支撑壳体的出口被连接到第三热交换系统,用于在空气进入加热器系统之前预热空气。更优选地,第三热交换系统使用第二加热介质。还更优选地,第二加热介质包括从滚筒排出的空气,在这些排出的空气中的剩余热量在空气进入加热器系统之前预热空气。更优选地,第一和第二热交换器在空气通向滚筒的通路中,其中第二热交换器在第一热交换器的下游。
优选的情况是,第二热交换器位于第一热交换器紧挨的下方。更优选的情况是,第一热交换器包括彼此并联连接的至少两个热交换盘管,使得加热介质同时流入所有热交换盘管中。
还更优选的情况是,在第一热交换器中的加热介质包括蒸汽,这些蒸汽至少部
分将被冷凝成热水而用作在第二热交换器中的加热介质。
更优选的情况是,第一和第二热交换器具有在交换器内延伸的盘管,所述盘管布置成与通向滚筒的空气通路垂直,以使热交换最大化。
更优选地,第三热交换系统包括废气沿其流动的多个通道,这些通道的表面提供用于热交换的界面。
优选地,通道是管或由金属板限定。
更优选地,通道垂直排列在排水管的上方,从而在废气中冷凝的水流回到排水管而被排出。
还更优选地,通道至少部分地在室内延伸,该室构造成限定“S”形通路用于让空气流经通道而进行热交换。
还更优选地,该室具有至少两个导向板,其从室的相反侧在相反方向上延伸,在沿通道的长度上的不同位置处。
更优选的是,出口包括帮助排出空气的风扇。
更优选地,第三热交换系统的通道是不锈钢或铝材料。
更优选的是,第一和第二盘管是铜或不锈钢材料。
优选地,辅助风扇设置在加热器系统的顶部,用于驱动被加热的空气进入滚筒内。
更优选地,空气过滤器设置在入口和滚筒之间,用于过滤进入滚筒的被加热的空气。
参考附图,其仅作为示例,下面来更具体地描述本发明。
图1示出根据本发明的干燥机的实施例的图示;
图2示出图1的干燥机的主要部件的概略系统图;
图3a是图2的第一热交换器的***图;
图3b是图3a的第一热交换器的示意图,示出加热介质移动和气流的方向;
图4a示出图2的第二热交换器的***图;
图4b是图4a的第二热交换器的示意图,示出加热介质移动和气流的方向;
图5示出连接图3a和4a的第一和第二热交换器的管道布置的示意图;
图6a示出图2的第三热交换系统和加热器系统的***图;
图6b示出与图6a相似的***图;
图7是图6a的加热器系统的图示,示出图5的管道;
图8示出图6a的第三热交换系统的***图;
图9示出第一、第二和第三热交换系统的功能框图;
图IOa示出根据本发明的干燥机的略微不同的实施例的第三热交换系统的***图;图IOb示出图IOa的第三热交换系统的部分的放大图;图IOc是与图IOb类似的***图,但示出的部分更少;及图11是常规干燥机的示意图。
具体实施例方式参考附图的图1到9,示出体现本发明的干燥机,其包括具有入口(未示出)的支撑壳体2,该入口通向设置在干燥箱4内的滚筒3。该入口允许被加热的周围空气进入
滚筒3内。在壳体2上具有出口(未示出),其从滚筒3引出以将热的湿空气从干燥机1排出。干燥机1具有加热器系统5,其包括一个在另一个上方排列起来的第一和第二热交换器7、6,它们并联连接。第一热交换器7用于加热进入滚筒3的空气,而第二热交换器6使用流自第一热交换器7的加热介质用来在空气流入第一热交换器7之前预热空气。第三热交换系统8被连接到加热系统5。第三热交换系统8包含在单独的外壳9中,用于预热进入加热器系统5的空气。滚筒3可旋转地安装在干燥箱4内用于接受要被干燥的衣物。进气管13设置在箱4的顶部,指向滚筒3。设置在箱4的底部的出气管14a从滚筒3引至出口14。在进气管13和箱4的顶部之间设置有空气过滤器61,用于在进入箱4和滚筒3时清洁被加热的空气。出气管14a装有排气风扇15,以将空气从滚筒3驱至第三热交换系统8内。通过把空气从滚筒3吸出,风扇15还通过入口13将空气吸入到滚筒3内,由此在干燥机1内产生气流。第三热交换系统8具有三个室上室9b、主室55和下室9a。如图8中所示,水平分隔壁54、56将上室和下室9b、9a从主室55隔开。箱4的出口14被连接到在第三热交换系统8的下室9a处的外壳9上的进入口17。离开箱4的废气通过该进入口17进入第三热交换系统8。诸如管58的多个通道垂直地设置在桥架在上室9a和下室9b上的主室55内。管58由不锈钢或铝制成。在下室
9b中的废气通过管58到上室9a,在那里有排气装置12,该排气装置连接到支撑壳体2上的端口用于排出废气。来自箱4的废气保持热,并且废气加热管58用于依次加热在外侧通过管的空气。外壳9具有在主室55上的入口11,用于让大气中的空气进入第三热交换系统8中的管58之间的间隙19,并包括用于和加热器系统5连通的出口18。出口18设置在主室55的后下部分并允许被管58预热或加热的空气离开第三热交换系统8。管58通过一对上下水平板50、51。上板50从一侧延伸到主室55的中心,下板51从另一个相对侧延伸到主室55的中心。总体上板50、51从主室55的相反侧在相反方向上延伸,并且在沿管58的长度上在不同的水平,从而对空气限定了“S”形的通路。这个结构使通过第三热交换系统8的空气通路变长。加热器系统5具有与第三热交换系统8的出口18连通的入口49。入口49打开进入加热器系统5的下室5a内。通过入口49进入的被预热的空气接连地被第二和第一热交换器6、7加热。第二热交换器6设置在下室5a的正上方的第二热交换器室20a中。在流入加热器系统5的气流通路中,第一热交换器7设置在第二热交换器6的上方。第一热交换器7由平行布置并收纳在各自的热交换单元室20a、20b中的一对上和下热交换单元10a、IOb形成。热交换单元10a、IOb是冷凝器,以下称之为冷凝器单元10a、10b。第二热交换器6和冷凝器单元
10a、IOb处于流连接中。被加热器系统5加热的空气通过设置在冷凝器单元IOa上方的出气管5b离开加热器系统5。出气管5b连接到干燥箱4的进气管13。在出气管5b的顶部,设置有用于将热空气从加热器系统5排到滚筒3内的辅助风扇60,由此帮助建立和保持主要是由排气扇15产生的通过滚筒3并围绕整个系统的气流。就如任何冷凝器一样,每个冷凝器单元10a、IOb具有在冷凝器单元10a、IOb内部横向延伸通过铝导热板(未示出)的盘管24a、24b。加热介质,即蒸汽,沿盘管24a、24b延伸。如图3a和3b所示,冷凝器单元10a、IOb的盘管24a和24b是曲折布置,从而在盘管24a、24b中的蒸汽大部分时间与加热器系统5中的垂直气流成直角运行,以使热交换最大化。每个盘管24a、24b具有各自的入口24a’、24b,以及各自的出口24a”、24b”。入口24a,、24b,被连接到外部的蒸汽发生器25。出口24a”、24b”被连接到第二热交换器6的入口22a、22b。盘管24a、24b与在第二热交换器6中延伸的盘管22流连接。如图4a和4b所示,第二热交换器6具有两个入口22a、22b和两个出口23a、23b。运行在盘管22中的加热介质主要是从运行在上述的冷凝器单元10a、IOb中的蒸汽中被冷凝的热水。盘管22、24a、24b可以由铜或不锈钢制成。入口22a、22b被连接到第二热交换器6外侧的疏水器21,以调节通过入口22a、22b的水流。盘管22也是曲折形状,从而在盘管
22内的水在大部分时间内运行为直接穿过加热器系统5中的气流,以使热交换最大化。在图5和6中示出冷凝器单元10a、IOb和第二热交换器6之间的详细连接。蒸汽发生器25通过垂阀(plumbingvalve)25a被连接到管道25b。管道25b连接到并联连接的环路26、27。环路26被管道34连接到冷凝器单元IOb的入口24b,。环路26具有一对相反的管26a、26b。管26a使第一阀28a(垂阀)串联连接到第二阀28b(气动阀)。管26b具有垂阀29。垂阀28a、29以及气动阀28b调节进入冷凝器单元IOb中的蒸汽流。环路27被管道35连接到冷凝器单元IOa的入口24a’。环路27具有一对相对的管道27a、27b。管道27a具有串连连接到气动阀30b上的垂阀30a。管道27b具有垂阀31。垂阀30a、31以及气动阀30b调节进入冷凝器单元IOa中的蒸汽流。环路26、27分别地通过冷凝器单元10a、IOb被连接到环路32、33。环路32被管道36连接到冷凝器单元IOa的出口24a”。环路32具有两个平行的管道32a、32b。管道32a具有疏水器38。管道32b具有气动阀39。环路33被管道37连接到冷凝器单元IOb的出口24b”。有一对相对的管道33a、33b。管道33a具有疏水器40而管道33b具有气动阀41。环路32、33布置为平行并与通向第二热交换器6的入口22a、22b的管道42连接。疏水器21提供有管道42。第二热交换器6的出口23a、23b与回流抑制器43连接。回流抑制器
43具有单向阀62。抑制器43与容器48和排水口46连接。通过单向阀45,管道44将管42连接到回流抑制器43。排水口46具有气动阀47以控制或限制通过出口46的排水。由蒸汽发生器25产生的蒸汽运行通过管道25b到环路26、27内,并分别通过管34、35进入到冷凝器单元10b、IOa的入口24b,、24a,中。蒸汽然后以“S”形运行通过冷凝器单元10a、IOb中的盘管24a、24b。当冷凝器单元10a、IOb布置为平行时,蒸汽同时进入两个冷凝器单元10a、10b。该蒸汽至少部分被冷凝而形成水,这些水通过出口24a”、24b”离开冷凝器单元10a、IOb并通过各自的管道36、37进入到环路32、33中。管道42将水从环路32、33运送到第二热交换器6的入口22a、22b中。进入第二热交换器6中的水是热的。沿第二热交换器6的盘管22以“S”形运行的热水将损失其大部分热量,并经由排水口46离开第二热交换器6。当管道中的压力过高或者当盘管22被充满时,一些水离开盘管22并流入到回流抑制器43中。在个别情况下,压力大到足以推动水穿过单向阀62而一直运行到容器48中。同样,如果有太多的水来自冷凝器单元10a、10b,阀45将打开以允许部分热水直接流入管道44和容器48中。在操作中,热的废气通过干燥箱4的出口14离开滚筒3。风扇15将废气通过出口14从干燥箱4吸出,同时产生气流以从入口13吸取空气到滚筒3内。废气被引到第三热交换系统8
的下室9a处的进入口17。然后废气向上行进通过管58到上室%,并通过排气装置12离开第三热交换系统8。任何形成在管58中的冷凝水将向下流回到下室9a并被适当的排水装置(未示出)排出去。空气经由第三热交换系统8的入口11进入干燥机1。空气朝向出口18被板50、51引导而以“S”或“Z”形状运行通过管58之间的间隙19。空气被引导为与管58成直角以便使热交换最大化。在空气和废气之间的热交换通过管58的壁发生。在第三热交换系统8中,空气被首次加热或预热。因而,离开干燥机1的废气被冷却,其热量被损失给进入干燥机1的新鲜空气。然后被预热的空气在加热器系统5中被进一步加热,使其温度步调一致地升
尚ο来自第三热交换系统8的被预热地空气通过入口49进入加热器系统5。然后被预热的空气被引向第二热交换器6并垂直运行经过盘管22。盘管22中的热水的热能通过盘管22的壁被转移到外面的被预热的空气。上述被预热的空气被第二次加热。然后被加热的空气相继进入冷凝器单元10b、10a,并垂直运行到它们的盘管24a、24b。在盘管24a、24b内的蒸汽冷凝成水,而蒸汽冷凝成水所释放出的潜热通过盘管24a、24b的壁由被加热的空气吸收。这种情况空气被第三次加热到足够高的预定温度,并经由出气管5b离开加热器系统5。辅助风扇60将被加热的空气吹入到进气管13,其行进通过空气过滤器61到干燥箱4内,然后到滚筒3