專利名稱：烘干機用熱交換機以及利用該熱交換機的凝縮式烘干機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烘干機用熱交換機以及利用該熱交換機的凝縮式烘干機。
背景技術(shù)：
一般而言，具備烘干功能的洗衣機或衣物烘干機等的烘干機器的工作原理如下將通過加熱器生成的熱風送風到滾筒內(nèi)，對烘干對象物進行烘干。并且，根據(jù)對烘干對象物進行烘干時產(chǎn)生的濕空氣的處理方式，可以大體上分為排氣式烘干機和凝縮式烘干機。
排氣式烘干機將從滾筒排出的濕空氣排出到烘干機外部，而凝縮式烘干機則將從滾筒排出的濕空氣輸送到凝縮機中，凝縮去除水分，然后再將去除水分的烘干空氣重新輸送到滾筒內(nèi)再循環(huán)。
凝縮式烘干機一般是由以下幾個部分構(gòu)成烘干洗滌物的滾筒；過濾異物的過濾器；通過熱交換去除洗滌物的水分的熱交換部(或者凝縮機)；通過產(chǎn)生空氣流動使烘干工作變得容易的風扇；生成熱風，從而縮短烘干行程的加熱器；連接各部件的配管。
如圖1a及圖1b所示，其中箭頭I顯示外部空氣的流向，箭頭II顯示循環(huán)空氣的流向。
主體10的前方設(shè)置有門12。上述主體10內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)設(shè)置有收容烘干對象物的滾筒11。上述滾筒11與主體10下部設(shè)置的電機17用皮帶19連接，并且上述滾筒由于電機17的驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。
上述主體10下部設(shè)置有熱交換機(或者凝縮機)。這里，上述熱交換機(或者凝縮機)的作用是凝縮通過滾筒11循環(huán)的高溫多濕的空氣，去除水分，使循環(huán)空氣變?yōu)楹娓傻臓顟B(tài)。上述熱交換機13的前方部和后方部與各自連接于上述滾筒11的前方和后方的循環(huán)管14連接，因此可以使通過滾筒11排出的空氣經(jīng)由上述熱交換機13重新流入滾筒11。
上述循環(huán)管14設(shè)置有加熱通過熱交換機13的空氣的加熱器15，以及使空氣通過上述循環(huán)管14強制循環(huán)的循環(huán)風扇16。上述循環(huán)風扇16連接于用于驅(qū)動上述滾筒11的電機17的另一個軸，從而被電機17所驅(qū)動。
為了在上述熱交換機13中通過熱交換凝縮經(jīng)過上述循環(huán)管14循環(huán)的空氣，需要使外部的冷空氣供給到熱交換機13。為此，上述熱交換機13的一側(cè)連接有與主體10外部連接的外部空氣供給管18。與上述外部空氣供給管18連接的熱交換機13的相反側(cè)設(shè)置有通過上述外部空氣供給管18強制吸入外部空氣后向主體10內(nèi)排出的冷卻風扇20及冷卻風扇驅(qū)動電機21。沒有說明的圖面標號22是過濾出通過上述滾筒11的前方向循環(huán)管14排出的空氣中的線頭等異物的過濾器。上述熱交換機13的下部設(shè)置有用于收集凝縮過程中生成后落下的凝縮水的接水構(gòu)件(圖中未示)。并且，還設(shè)置有將收集于上述接水構(gòu)件的凝縮水輸送到凝縮水儲存箱2的泵23。
烘干機的目的是在短時間內(nèi)通過較少的電力消耗烘干洗滌物。為了減少電力消耗，并同時縮短烘干時間，可以增大加熱器容量或風扇的容量。但是，這樣一來會增加費用，增大電力消耗，從而導致電費上升、噪音增加等問題。
鑒于上述問題，提出了如下提高熱交換機的效率的方案。如圖2所示，為現(xiàn)有的一種熱交換機，從外部空氣流入部13a流入的干燥空氣，將與通過濕空氣流入部13b循環(huán)流入熱交換機內(nèi)部的濕空氣進行熱交換。在這個過程中，在熱交換時生成的濕空氣將凝縮后變成水珠凝結(jié)于熱交換機內(nèi)部表面。在凝縮式烘干機中，熱交換機是對烘干效率產(chǎn)生重要影響的核心部件。并且，對于能夠提高熱交換效率的新型結(jié)構(gòu)的熱交換機的需求也呈上升的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
為了在烘干機用熱交換機中，提高熱交換效率，本發(fā)明提供一種使外部流入空氣和內(nèi)部循環(huán)空氣之間進行更多的熱傳遞，提高熱傳遞面積和熱交換概率的烘干機用熱交換機以及利用該熱交換機的凝縮式烘干機，并具有制作費用低廉、生產(chǎn)性優(yōu)秀，提高熱交換機效率，改善烘干機烘干效率的功效。
本發(fā)明烘干機用熱交換機是一種烘干機用熱交換機，其特征是上述烘干機用熱交換機是濕空氣循環(huán)流動的多個管和外部空氣流動的多個銷結(jié)構(gòu)體交替疊層的熱交換機；上述銷結(jié)構(gòu)體是由將平板形金屬以鋸齒形方式反復彎曲形成的多個空氣流路以及形成于上述空氣流路的表面的多個銷構(gòu)成；上述銷是切斷上述空氣流路表面的一部分后相對于上述表面傾斜凸出的。
前述的烘干機用熱交換機，其中形成于上述空氣流路表面的多個銷是由相對于上述表面的傾斜角度互不相同的至少兩個組群形成。
前述的烘干機用熱交換機，其中銷結(jié)構(gòu)體的高度是在8-10mm范圍內(nèi)。
前述的烘干機用熱交換機，其中銷結(jié)構(gòu)體中空氣流路間的節(jié)距是在3-6mm范圍內(nèi)。
前述的烘干機用熱交換機，其中多個銷相對于空氣流路表面凸出的程度是在0.4-0.7mm范圍內(nèi)。
前述的烘干機用熱交換機，其中多個銷中各個銷之間的間隔是在1-3mm范圍內(nèi)。
前述的烘干機用熱交換機，其中管是兩端開放，并且其斷面為直四角形的管形態(tài)。
本發(fā)明利用該熱交換機的凝縮式烘干機是一種利用該熱交換機的凝縮式烘干機，其特征是，包括可旋轉(zhuǎn)設(shè)置于殼體內(nèi)部的滾筒；通過使?jié)窨諝馀c從外部流入的空氣進行熱交換凝縮濕氣的熱交換機；產(chǎn)生空氣流動的風扇；給循環(huán)空氣提供高溫熱的熱源，上述熱交換機是濕空氣循環(huán)流動的多個管和外部空氣流動的多個銷結(jié)構(gòu)體交替疊層形成，這里，上述銷結(jié)構(gòu)體是由將平板形金屬以鋸齒形方式反復彎曲形成的多個空氣流路以及形成于上述空氣流路表面的多個銷構(gòu)成，上述銷是切斷上述空氣流路表面的一部分后相對于上述表面傾斜凸出的。
為了使在烘干機內(nèi)部循環(huán)的內(nèi)部(濕)空氣和從烘干機外部流入的(干燥)空氣之間的熱傳遞能夠順暢的完成，本發(fā)明的熱交換機的熱傳遞面積大，并且可以在熱交換機內(nèi)部將外部流入空氣誘導為湍流，提高熱交換概率，從而提高熱交換機的效率。
在實際熱交換性能評價實驗中，本發(fā)明的熱交換機的效率提高了15％以上。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1a是現(xiàn)有衣物烘干機的一實施例的斷面圖。
圖1b是圖1a所示的衣物烘干機的平面圖。
圖2是熱交換機的一實施例的斜視圖。
圖3是本發(fā)明的熱交換機的構(gòu)成部件的展開圖。
圖4是本發(fā)明的熱交換機的熱交換部的疊層結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖5a至圖5c是本發(fā)明的熱交換機的銷結(jié)構(gòu)體的詳細結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖6是本發(fā)明的熱交換機的銷結(jié)構(gòu)體的實際產(chǎn)品圖。
圖7是本發(fā)明的熱交換機的熱傳遞性能圖。
圖中標號說明30熱交換部 32管34銷結(jié)構(gòu)體 35金屬板36銷 37空氣流路具體實施方式
參照圖3，顯示了本發(fā)明的熱交換機的構(gòu)成部件。
首先，熱交換部30是由多個管32和多個銷結(jié)構(gòu)體34交替疊層形成。上述管32的結(jié)構(gòu)為兩端開放，并且斷面為直四角形。上述管32的開放的兩端各自連接有使烘干機內(nèi)部的循環(huán)空氣流動的配管(圖中未示)。
上述銷結(jié)構(gòu)體34是由以鋸齒形方式反復彎曲形成的結(jié)構(gòu)體以及形成于上述結(jié)構(gòu)體表面的多個銷構(gòu)成。
上述管32和銷結(jié)構(gòu)體34的厚度薄的各個層反復疊層后構(gòu)成一個熱交換部。通過如上所述形成反復的疊層結(jié)構(gòu)，可以增大熱傳遞面積。參照圖4，顯示了各個管32和銷結(jié)構(gòu)體34疊層的過程。
上述管32和銷結(jié)構(gòu)體34的材質(zhì)是熱傳遞特性優(yōu)秀的金屬，主要使用鋁或鋁合金材質(zhì)制成。
另外，上述熱交換部30的前面及后面各自結(jié)合有前面蓋40和后面蓋42。上述前面蓋40和后面蓋42的作用是為了使熱交換機30容易與烘干機內(nèi)部的配管或其他部件結(jié)合，而充當結(jié)合媒介。前面蓋40和后面蓋42的材質(zhì)是ABS-GF等的塑料系列，并且主要是利用注塑成型的方法形成。上述前面蓋40和后面蓋42結(jié)合于熱交換部30的兩端的部位，還可以形成有防止空氣泄漏的密封部件。
上述銷結(jié)構(gòu)體34是將金屬板以鋸齒形態(tài)彎曲形成空氣流路，上述空氣流路表面形成多個柵狀葉片(louver fin)。
上述銷結(jié)構(gòu)體34可以是將金屬平板以鋸齒形態(tài)折疊后形成為厚度、幅度、長度一定的直六面體結(jié)構(gòu)。一旦以鋸齒形態(tài)折疊金屬平板，則形成溝和溝反復的結(jié)構(gòu)體。上述結(jié)構(gòu)體的上下各自與管32表面吻合接觸。因此，上述溝將成為外部空氣流入進行熱交換后重新排出的通道，即外部空氣的流路。
空氣流路表面形成有一連串的多個銷。上述多個銷形成于上述空氣流路表面的至少一面，最好是形成于構(gòu)成空氣流路的表面的兩面。上述多個銷應(yīng)該相對于空氣流路表面以一定角度傾斜形成。為此，應(yīng)該切斷空氣流路表面的一部分，使其與空氣流路表面形成一定角度的凸出成型。
上述成型過程可以由以下階段構(gòu)成在金屬平板上切斷相當于銷的部分，為了形成多個空氣流路，而以鋸齒形方式反復彎曲的階段。上述過程可以使用自動化機械以一次的連續(xù)的工序完成。
本發(fā)明的熱交換機的銷結(jié)構(gòu)體34的具體形態(tài)，即圖4中在A、B、C方向觀察的結(jié)構(gòu)如圖5a至5c所示。
彎曲形成的金屬板35的空氣流路37表面形成有多個銷36。上述銷36是切斷金屬板的一部分，相對于空氣流路37表面以一定角度傾斜凸出形成。形成為如同魚鱗(scale)模樣的上述多個銷36的作用是與流入熱交換機的外部空氣接觸，從而可以與熱交換機內(nèi)部循環(huán)的空氣產(chǎn)生熱傳遞的媒介。
本發(fā)明的熱交換機的銷結(jié)構(gòu)體是將多個銷36形成為簡單的結(jié)構(gòu)，因此便于制作。例如，上述銷36可以通過對空氣流路37上的金屬表面利用沖孔等方法切斷一部分，使其相對于金屬表面傾斜凸出形成。
上述多個銷36最好是由相對于一個空氣流路面的傾斜角度互不相同的至少兩個組群構(gòu)成。通過空氣流路流動的外部空氣將與通過管循環(huán)的烘干機的內(nèi)部濕空氣進行熱傳遞。為了更有效的完成熱傳遞，應(yīng)該使外部空氣在上述銷結(jié)構(gòu)體內(nèi)部形成加急湍流。為此，使形成于空氣流路表面的多個銷的傾斜方向各不相同，則外部空氣的流向?qū)⒃诮?jīng)由銷結(jié)構(gòu)體的空氣流路時分散，從而會引起湍流流動(turbulent flow)。如上所述的湍流流動將提高經(jīng)過銷結(jié)構(gòu)體的空氣流路的外部空氣從經(jīng)過的高溫的濕空氣中獲得熱的概率，從而最終提高熱交換機的熱交換性能。圖5b及圖5c顯示了傾斜方向互不相同的兩個銷組群36a、36b。圖6是顯示完成的實際的銷結(jié)構(gòu)體的照片。
在本發(fā)明的熱交換機中，對銷結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)有關(guān)的形態(tài)要素會對熱交換性能產(chǎn)生很大的影響。
例如，上述銷36相對于空氣流路37上的金屬表面凸出的程度最好應(yīng)該是在0.4～0.7mm范圍內(nèi)。如果凸出程度太小，會導致外部空氣的接觸不夠順暢。反之，如果凸出程度太大，會由于流入的外部空氣的流動摩擦變大，從而會增加噪音。
另外，各個銷和銷之間的間隔應(yīng)該是在1-3mm范圍，并且最好是在1.5～2.5mm范圍內(nèi)。如果上述間隔太小，會導致外部空氣的流動摩擦變大。反之，如果間隔太大，會減小熱傳遞的概率。
上述銷結(jié)構(gòu)體34的厚度應(yīng)該考慮與銷結(jié)構(gòu)體疊層結(jié)合的管32的關(guān)系來決定。并且，上述銷結(jié)構(gòu)體的厚度有可能隨著反復疊層的程度變化，但是最好是在8-10mm范圍內(nèi)的厚度。為了提高熱傳遞概率，管的厚度應(yīng)該小于銷結(jié)構(gòu)體。
在銷結(jié)構(gòu)體34彎曲的形態(tài)下，各空氣流路37表面間的距離，即銷結(jié)構(gòu)體節(jié)距(pitch)同樣也應(yīng)該形成為不會過大或過小的程度。如果節(jié)距過大，則由于熱交換概率下降，從而減低熱傳遞特性。反之，如果節(jié)距過小，則由于熱交換概率上升，外部空氣的流動將由于形成于空氣流路的多個銷而受到很大的阻力，從而增加熱交換機驅(qū)動時的噪音。
本發(fā)明的熱交換機中，銷結(jié)構(gòu)體的空氣流路的適當?shù)墓?jié)距范圍應(yīng)該是在3-6mm范圍。
圖7顯示了通過變化空氣流路的節(jié)距測定熱傳遞性能的結(jié)果。在上述結(jié)果中，還一同顯示了作為比較例的具有錯位銷結(jié)構(gòu)的空氣流路的銷結(jié)構(gòu)體的熱傳遞性能的測定結(jié)果。
上述測定中，顯示了形成有柵狀葉片的空氣流路的節(jié)距各為4mm和5mm的情況下的熱傳遞特性。
熱傳遞程度通過以下的公式計算。
Q＝m·cp·ΔT(干燥狀態(tài))Q＝m·Δh(潮濕狀態(tài))在上述公式中，熱傳遞程度，即熱量變化Q對于干燥空氣的值是通過流動空氣的質(zhì)量m、空氣的定壓比熱cp，以及溫度變化ΔT的乘積算出。而對于濕空氣的值則是通過流動空氣的質(zhì)量m和空氣的熱函(enthalpy)變化量Δh的乘積算出。
從上述結(jié)果中可以確認，在銷結(jié)構(gòu)中，特別是空氣流路的節(jié)距的變化對熱交換性能的差異影響很大。另外，還可以確認相對于錯位銷結(jié)構(gòu)的熱交換機，本發(fā)明的柵狀葉片結(jié)構(gòu)的熱交換機的熱交換性能增加了15％。
發(fā)明的效果本發(fā)明可以增加熱傳遞面積和熱傳遞概率，從而提高熱交換機的效率。并且，上述熱交換機適用于烘干機，可以提高烘干效率，并且由于節(jié)省了熱交換機的制作費用，可以降低烘干機的成本，從而提高制品競爭力。
權(quán)利要求
1.一種烘干機用熱交換機，其特征是上述烘干機用熱交換機是濕空氣循環(huán)流動的多個管和外部空氣流動的多個銷結(jié)構(gòu)體交替疊層的熱交換機；上述銷結(jié)構(gòu)體是由將平板形金屬以鋸齒形方式反復彎曲形成的多個空氣流路以及形成于上述空氣流路的表面的多個銷構(gòu)成；上述銷是切斷上述空氣流路表面的一部分后相對于上述表面傾斜凸出的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘干機用熱交換機，其特征是形成于上述空氣流路表面的多個銷是由相對于上述表面的傾斜角度互不相同的至少兩個組群形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘干機用熱交換機，其特征是上述銷結(jié)構(gòu)體的高度是在8-10mm范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘干機用熱交換機，其特征是上述銷結(jié)構(gòu)體中空氣流路間的節(jié)距是在3-6mm范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘干機用熱交換機，其特征是上述多個銷相對于空氣流路表面凸出的程度是在0.4-0.7mm范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘干機用熱交換機，其特征是上述多個銷中各個銷之間的間隔是在1-3mm范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘干機用熱交換機，其特征是上述管是兩端開放，并且其斷面為直四角形的管形態(tài)。
8.一種利用該熱交換機的凝縮式烘干機，其特征是，包括可旋轉(zhuǎn)設(shè)置于殼體內(nèi)部的滾筒；通過使?jié)窨諝馀c從外部流入的空氣進行熱交換凝縮濕氣的熱交換機；產(chǎn)生空氣流動的風扇；給循環(huán)空氣提供高溫熱的熱源，上述熱交換機是濕空氣循環(huán)流動的多個管和外部空氣流動的多個銷結(jié)構(gòu)體交替疊層形成，這里，上述銷結(jié)構(gòu)體是由將平板形金屬以鋸齒形方式反復彎曲形成的多個空氣流路以及形成于上述空氣流路表面的多個銷構(gòu)成，上述銷是切斷上述空氣流路表面的一部分后相對于上述表面傾斜凸出的。
全文摘要
一種烘干機用熱交換機以及利用該熱交換機的凝縮式烘干機，烘干機用熱交換機是濕空氣循環(huán)流動的多個管和外部空氣流動的多個銷結(jié)構(gòu)體交替疊層的熱交換機；銷結(jié)構(gòu)體是由將平板形金屬以鋸齒形方式反復彎曲形成的多個空氣流路以及形成于空氣流路的表面的多個銷構(gòu)成；銷是切斷空氣流路表面的一部分后相對于表面傾斜凸出的，形成于空氣流路表面的多個銷是由相對于表面的傾斜角度互不相同的至少兩個組群形成。本發(fā)明具有制作費用低廉、生產(chǎn)性優(yōu)秀，提高熱交換機效率，改善烘干機烘干效率的功效。
文檔編號D06F58/02GK1904191SQ20051001461
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者嚴尹燮, 吳定根, 李現(xiàn)旭 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司