一种冷凝水循环利用的烘干装置及洗涤装置
技术领域
本实用新型涉及一种烘干装置及洗涤装置，具体而言，涉及一种冷凝水循环利用的烘干装置及洗衣机。
背景技术
近年在洗衣机市场的持续发展过程中，由品质生活需求催生的消费升级大潮使得洗衣机行业针对健康洗护需求进行不断的技术创新和开发，其中洗干一体机的需求量增长势头尤为可观。目前市面上的洗干一体机的风道的烘干方式主要水冷却湿空气、湿空气外排、普通制冷系统除湿三种，其中采用水冷却湿空气的方式的洗烘一体洗衣机占有的市场份额最大。但是采用水冷却湿热空气方式的洗衣机，因设置程序不同，水在烘干的整个阶段连续的或者不间断的通过冷凝管道进入冷凝段风道对湿热空气进行冷凝。
根据现有实验测试设备对采用水冷凝换热的洗干一体机的耗水量进行测试发现，整个洗涤周期的耗水量大概为150L，而烘干工作中的耗水量一般为80L，烘干耗水量占比达55％左右，而经过与湿热空气进行热交换的水温升为40～60K，对于这部分热水较常规的方式为直接通过排水泵排出，这样就造成了水和能量的浪费，不能符合现在国家和社会对节能减排的提倡。
热电式制冷是利用Pe l t i er效应原理进行冷热交换实现制冷，其本质是导体中的自由电子(载流子)从一种材料向另一种材料迁移通过节点时，因每种材料的载流子的势能不同与外界交换能量，以满足能量守恒，实用的热点制冷装置是以半导体热电偶构成的，因此业界又称为半导体制冷、温差电制冷。同时相对一般的制冷装置，热电制冷装置具有显著的优点：不使用制冷剂，没有运动部件，无噪声，无振动，无磨损，容量尺寸小，使用寿命长等特点，同时热电制冷装置可以针对局部部件有针对性的进行局部主动降温，因此可以将热电制冷装置的功能应用于洗衣机冷凝水的循环利用上。
针对此类问题，有待洗衣机冷凝水可循环利用功能的实现。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供一种冷凝水循环利用的烘干装置及洗涤装置。本实用新型的冷凝水循环利用的烘干装置及其洗涤装置，在洗干一体机洗涤系统和烘干系统外，增加一种热电式冷凝水循环利用装置，该热电式冷凝水循环利用装置包括热电换热系统和毛屑过滤器；与湿热空气进行热湿交换后的冷凝水通过热电换热系统作用将冷凝水中余热进行回收利用；通过毛屑过滤器可以将冷凝水中的毛屑进行过滤。经过换热和过滤作用后的冷凝水再次引入冷凝风道与湿热空气进行热量交换。可以实现冷凝水的循环利用，并且可以根据需要设定合适的温度差进行控制，并进行局部主动降温，将冷凝水中的余热进行回收再利用，有利于风道内烘干效率的提高，降低了洗干一体机的能耗，提高洗干一体机整体能源分配利用的合理性，增强了用户的舒适性体验。本实用新型有效解决了干衣机(洗干一体机)或洗衣机等洗涤装置冷凝水的可循环利用的问题，有效解决了洗干一体机冷凝水热量浪费的问题。其优选地设有过滤器有效解决了洗干一体机内风道内毛屑堆积的问题；有效解决了洗干一体机烘干效率低的问题；有效解决了洗干一体机整机能耗较高，耗时久的问题。
具体地：一种冷凝水循环利用的烘干装置，包括筒体，风道冷凝段，加热段，风道冷凝段具有第一进口，第一出口，第二进口，第二出口；其特征在于：烘干时，从筒体流出的湿热空气经第一进口进入风道冷凝段，经第一出口流出风道冷凝段；冷凝水从第二进口进入风道冷凝段，从第二出口流出风道冷凝段，冷凝水与湿热空气在风道冷凝段完成换热；冷凝水从第二出口流出后，冷凝水经过换热器将其热量传输给与其换热的介质。
优选地，第一进口、第二出口位于风道冷凝段的下部，第一出口、第二进口位于风道冷凝段的上部，从而使得冷凝水与湿热空气在风道冷凝段内进行对流换热。
优选地，所述换热器为热电制冷装置，热电制冷装置具有冷端和热端，热电制冷装置的换热介质经过热端，冷凝水经过热电制冷装置的冷端与介质进行换热。
优选地，还包括过滤器，冷凝水从第二出口流出后，先经过过滤器，再经过换热器，然后，从第二进口进入风道冷凝段进行循环；或者，冷凝水从第二出口流出后，先经过换热器，再经过过滤器，然后，从第二进口进入风道冷凝段进行循环。
优选地，湿热空气从第一出口流出风道冷凝段后，经过加热段加热后从筒体的第三进口进入筒体，然后经过筒体的第三出口流出，经第一进口进入风道冷凝段进行循环。
优选地，冷凝水从第二出口流出后，冷凝水经过滤器过滤后，然后进入换热器进行换热，换热后进入风道冷凝段进行循环。
优选地，所述换热器为热电制冷装置，热电制冷装置具有冷端和热端，冷凝水流过冷端，与冷凝水进行换热的水经过热端；水经过热端与冷凝水进行换热后，形成第一热水。
优选地，将第一热水储存在水箱中，作为洗涤用水备用。
优选地，检测第一热水的温度，若温度达到预设温度，则直接进行利用，若温度达不到预设温度，则通过控制经过热端的水的流量控制第一热水的温度。
另外本实用新型还提供一种洗涤装置(洗衣机)，其具有本实用新型任一所述的烘干装置。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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的附图。
图1本实用新型的冷凝水循环利用的烘干装置示意图。
图2本实用新型的冷凝水循环利用系统示意图。
图3本实用新型的热电制冷装置内部结构示意图。
图4本实用新型的热电制冷装置的热电制冷片工作原理示意图。
图5本实用新型的另一实施方式的冷凝水循环利用系统示意图。
其中，1-加热段，2-冷凝水进口，3-风道冷凝段，4-筒体，5-冷凝水循环系统，6.1-热端热流腔，6.2-热端散热器，6.3-热端传热结合面，6.4- 热电制冷片，6.5-冷凝传热结合面，6.6-冷端散热器，6.7-冷端热流腔；
10-换热系统，11-水箱，12-烘干装置，131-第一阀门，132-第二阀门，133-第三阀门，134-第四阀门，135-第五阀门，136-第六阀门，137- 第七阀门，138-第八阀门，139-第九阀门，14-冷水进管，15-冷水出管；
20-冷凝水循环系统，21-泵，23-过滤器，24-循环管路，251-第十阀门，252-第十一阀门，253-第十二阀门，254-第十三阀门；
30-热电制冷装置，31-热端，32-冷端。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种结构，但这些结构不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一结构与另一结构。因此，下文论述的第一结构可称为第二结构而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。
下面结合附图1-5对本实用新型中的具体实施方式的内容进行详细描述：
如图1所示示意出了本实用新型的一种冷凝水循环利用的烘干装置，其与现有的烘干装置的区别为其多出了冷凝水循环利用系统。现有的烘干装置(比如烘干机)包括箱体、电控单元、筒体4、风道冷凝段3、风道加热段1、冷凝水循环利用系统，其中湿热空气由筒体4经第一进口进入风道冷凝段3，经第一出口流出风道冷凝段3；冷凝水由冷凝水进口2，即第二进口进入风道冷凝段3，冷凝水与湿热空气在风道冷凝段3进行湿热交换，湿热空气中的湿度降低，经第二出口流出，然后进入风道加热段 1进行加热形成干热空气，随后干热空气进入筒体4内，在筒体4内与负载发生湿热交换，再次形成湿热空气，以此循环，形成整个烘干过程，最终冷凝水直接排入机外，整个烘干过程中耗水量约为单次洗衣耗水量的 45％～65％左右，水资源浪费非常明显；同时，经过与湿热空气换热后的冷凝水的温升大概为30～60K，换热后的水中存在大量的热量，直接排出洗衣机外也造成了能量的浪费，不利于节能减排。
如图1，2所示，本实用新型的热电式冷凝水循环利用装置主要位于筒体4和风道冷凝段3之间，可为热电式冷凝水循环利用装置，可以利用热电制冷装置30将换热后的冷凝水中的能量移作他用，且经过热电制冷装置30冷却后的冷凝水可以经过毛屑过滤器后再次通过冷凝水进口2进入风道冷凝段3与湿热空气进行热湿交换，以此达到循环利用冷凝水及其携带的热量。
如图1所示，本实用新型的冷凝水循环利用的烘干装置，包括筒体4，风道冷凝段3，加热段1，风道冷凝段3具有第一进口，第一出口，第二进口，第二出口中；烘干用的湿热空气经第一进口进入风道冷凝段3，经第一出口流出风道冷凝段3；冷凝水从第二进口进入风道冷凝段3，从第二出口流出风道冷凝段3。优选地，第一进口、第二出口位于风道冷凝段 3的下部，第一出口、第二进口位于风道冷凝段3的上部，从而使得冷凝水与湿热空气在风道冷凝段3内进行对流换热，优选地，冷凝水从第二出口流出后，冷凝水经过换热器将其热量传输给与其换热的介质。
如图2所示，换热系统，其中冷水从冷水进管14经第七阀门137经过热电制冷装置30的热端31后通过热水出管15上第五阀门135流出。冷凝水循环系统5，冷凝水经循环管路24，第十一阀门252，风道冷凝段 3，第十二阀门253，第十二阀门253，过滤器23，冷端32完成循环。其中泵21通过三通或三通阀25的一路与风道冷凝段连通。如图2-4所示，优选地，所述换热器为热电制冷装置30，热电制冷装置30具有冷端32 和热端31，热电制冷装置30的换热介质经过热端31，冷凝水经过热电制冷装置30的冷端32与介质进行换热。如图3所示，其中热电制冷装置 30包括热端31和冷端32，其中包括热端热流腔6.1，热端散热器6.2，热端传热结合面6.3，热电制冷片6.4，冷凝传热结合面6.5，冷端散热器6.6，冷端热流腔6.7。如图4所示示意出了热电制冷装置30的传热示意图，其具有较高的传热效率。
如图1，2所示，优选地，还包括过滤器，冷凝水从第二出口流出后，先经过过滤器，再经过换热器，从第二进口进入风道冷凝段3进行循环；或者，冷凝水从第二出口流出后，先经过换热器，再经过过滤器，从第二进口进入风道冷凝段3进行循环。优选地，湿热空气从第一出口流出风道冷凝段3后，经过加热段1加热后从筒体4的第三进口进入筒体4，然后经过筒体4的第三出口流出，经第一进口进入风道冷凝段3进行循环。
如图5所示，示意出了本实用新型的另一实施方式，其与第一实施方式不同之处在于，通过水箱11或储存罐等可以将冷凝水中的余热储存起来备用。冷凝水从第二出口流出后，冷凝水经过滤器23过滤后，然后进入换热器进行换热，换热后进入风道冷凝段3进行循环。所述换热器为热电制冷装置30，热电制冷装置30具有冷端32和热端31，冷凝水流过冷端32，与冷凝水进行换热的水经过热端31；水经过热端31与冷凝水进行换热后，形成第一热水。可将第一热水储存在水箱11中，作为洗涤用水备用，如作为洗衣机的洗涤水使用，考虑到衣物洗涤时酶有一定的活性温度，引入热水洗涤可以提高酶的活性，提高洗涤性能。优选地，检测第一热水的温度，若温度达到预设温度，则直接进行利用，若温度达不到预设温度，则通过控制经过热端的水的流量控制第一热水的温度。
本实用新型的冷凝水全部用于冷凝风道中与湿热空气进行热湿交换，过程中仅存在冷凝水量的减小，需要进行补充冷凝水；经过热端出来的水，形成第一热水后，可储存在水箱11中备用。
如图5所示，换热系统，其中冷水从冷水进管14经第九阀门139，第七阀门137经过热电制冷装置30的热端31后经过第八阀门138，第五阀门135，第四阀门134流出；其中还设有支路，在第四阀门134，第五阀门135之间引出一个支路经第六阀门136进入到水箱11，然后经第一阀门131流出供使用。还设有另外的支路，在热水管15的出口处流经烘干装置12，然后经两上并列支路流出，其中一个支路直接流出，另一支路经过进入热端31。换热系统：其中冷水从冷水进管14经第七阀门137 经过热电制冷装置30的热端31后通过热水出管15上第五阀门135流出。
冷凝水循环系统5经循环管路24，第十一阀门252，风道冷凝段，第十二阀门253，第十三阀门254，过滤器23，冷端32完成循环。其中泵 21通过三通或三通阀25一路与风道冷凝段连通。
优选地，所述换热器为热电制冷装置30，热电制冷装置30具有冷端 32和热端31，与第一部分冷凝水进行换热的水经过热端31；水经过热端 31与冷凝水进行换热，形成第一热水。优选地，检测第二热水的温度，若温度达到预设温度，则直接进行利用，若温度达不到预设温度，则通过将第一热水与第二热水进物混合使用，可通过控制经过热端的水的流量控制第一热水的温度。
如图5所示，冷凝水循环的水路主要有两路，一路是经过热电制冷装置30的冷端32进行冷凝，然后再经过过滤装置过滤后，再次引入冷凝风道与湿热空气进行湿热交换。另一路经过热电制冷装置30的热端31，将冷凝水中的余热加以利用，形成热水。其中热水可以直接利用，也可以用保温出水箱储存后备用；其中热端31流出的热水需要经过温度检测后，若温度达到可以储存的温度方可进行储存，若温度不能达到可以储存的温度，采用直接控制冷水进入热电制冷装置30的速度达到提高热水的温度，即热水出管流出的热水的温度是可以控制的。
本实用新型图1的风道冷凝段3具有冷凝作用，即形成为图2，图5 的冷凝器。
另外本实用新型还提供一种洗衣机，其具有本实用新型任一所述的烘干装置。
如图1-4所示，本实用新型的洗干一体机烘干工作时，在筒体4内负载与空气换热形成湿热空气，湿热空气重携带有毛屑等杂质，在经过过滤器的作用后，湿热空气经过冷凝段风道与筒体4的连接通道进入风道冷凝段3；冷凝水通过冷凝水进口2进入风道冷凝段3；向下运动的冷凝水与向上运动的湿热空气接触并进行湿热交换；湿热空气在冷凝水的作用下，其湿度降低；而冷凝水则吸收湿热空气释放的热量温度升高；湿热空气经过风道加热段1加热后进入筒体4内再次与负载进行热湿交换；冷凝水经过热电制冷装置30的冷端32并在热电制冷装置30的作用下释放热量，并经过过滤器的作用再次进入风道冷凝段3内与湿热空气进行热湿交换，并依此循环下去；而冷凝水经过热电制冷装置30冷端32时会释放大量的能量，该能量在热电制冷装置30的作用下可以将用于将水加热用于洗衣或者储存下来以备后用。如图4所示，示意出了热电制冷的工作原理，通过电荷的运动，实现热量Q1,Q2之间的传输。
本实用新型热电式冷凝水循环利用装置，通过利用热电制冷装置30 将经过湿热空气加热后的冷凝水中的能量重新得到利用，且冷凝水经过过滤装置可以再次引入风道冷凝段3进行利用，达到冷凝水和热量的高效回收和循环利用，符合现在节能减排的国家标准，提升洗衣机产品附加值，有利于增强用户体验。
有益效果：
本实用新型具有至少以下有益效果：
利用该装置可以实现冷凝水及其余热的功能，从源头上可以解决洗干一体机耗水量多的问题，并且降低了整个洗涤周期能耗，提高了烘干效率，有效避免了使用过程中噪音加剧的问题，并提高产品的使用体验。
1、从源头上解决洗干一体机耗水量多的问题：通过热电制冷装置30 对冷凝水进行降温，然后经过过滤装置将冷凝水中的毛屑进行清除，经过这两个装置的作用使得冷凝水达到再次引入冷凝风道与湿热空气进行换热的要求，从而使得冷凝水可以循环利用，从根本上解决洗干一体机烘干工作中耗水量多的问题；
2、避免余热污染、提高能源的利用率：冷凝水与湿热空气进行湿热交换后，冷凝水的温升大概为40～60K，冷凝水中携带大量的余热，直接排入环境中会造成余热污染。通过热电式制冷装置将冷凝水中的余热进行回收再利用，不仅避免了余热污染，还提高了能源的利用率，降低整个洗涤周期的能耗。
3、降低使用过程中噪音加剧的可能：冷凝水经过泵体的作用进入冷凝风道或者排出洗衣机外，冷凝水中的毛屑经过过滤装置的作用降低了泵体和管道堵塞的可能，有效避免了随着洗衣机工作时间的积累噪音逐渐加剧的问题。
4、提高了产品的使用体验：通过该专利提案中的装置可以实现整个洗涤周期内耗水量和耗电量的降低，符合现下国家倡导的节能减排的目标，同时提高洗衣机整体的稳定性，有利于提高用户对产品的使用体验。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
