蒸气压缩式热泵干衣机的结构及特性分析

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过 冷凝 器 获 得 数 倍 于 压 缩 机 耗 能 的热 量 ， 获 得 并 较低 的相对 湿度 ， 利于衣 物 干燥 。 有
部设置的接水盘引出。低温低含湿量 的空气随后 通过 冷凝 器 升温 ， 湿量 不 变 但 相 百度文库 湿度 降低 ， 含 从 而提高空气 吸收水分 的能力 ， 图 ２和图 ３中的 如 ３ ４点 。最 后 ， 温 低 相 对 湿 度 的空 气 吹 过 衣 物 — 高 表 面 ， 衣物进 行 热 湿 交换 ， 出 热量 、 走 水 分 ， 与 放 带
热 泵式 干衣 机 的结构 及 工作 原理 如 图 ２所示 ， 此 结构 中空 气循 环 的焓湿 图如 图 ３所示 。 在 整 个 热 泵 干 衣 机 系 统 中 ， 泵 循 环 与 空 气 热
循环 在 蒸发 器与 冷 凝器 处 相 关 联 ， 行 热 量 交 换 。 进
热泵 循 环 中 ， 过 压 缩 机 做 功 ， 耗 少 量 的 电能 ， 通 消 驱动 制 冷剂 循 环 ， 得 制 冷 剂 在 蒸 发 器 中 以 较 低 使 的温度 吸 收来 自衣 柜 的排 气 废 热 ， 并 压 缩 机 的 合 耗 能 ， 冷 凝 器 中 以较 高 的 温度 排 出热 量 给 将 进 在 入衣 柜 的空气 。在 空 气 循 环 中 ， 风 机 的推 动 下 ， 在
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１ ２ ； 后 在 蒸 发 器 中进 一 步放 热 、 低 温 度 ； — 点 然 降
整 个 热泵 干衣 机装 置 由 ２ 循 环组 成 ， 泵循 个 热
环 和空 气循 环 。
低 至露点 温度 以后 ， 水蒸 气 冷 凝 析 出 ， 气 的 含 湿 空 量 降低 ， 图 ２和 图 ３中 的 ２ 如 —３点 。冷 凝 水 由下
型家用 干 衣机 ， 工业上 的应用 较为 合适 。 在
图 １ 冷 凝 式 干衣 机 结构 与原 理 示意 图
我 国 干燥 技 术 发 展 较 晚 ， 衣 机 的发 展 较 为 干
图 ２ 热 泵 式 干衣 机 的 结构 及 工 作 原 理 图
缓慢 ， 工业 及 医学 上 的干 燥 技 术 研 究 较 多 ， 用 小 家 型干 衣 机 的 研 究 不 及 欧 美 国家 。 由 于 在 欧 美 国
＊ 上海市重点学科建设项 目资助（ ３ ５３ ． Ｓ（ ０ ） ）
收稿 日期 ：０ 卜（～（ ２ １ 】 １ １ Ｊ 作者简介 ： 宋朋洋 ， 在读硕士研究生 ， 主要从事制冷及低温工程方面的研究 。
第 ３ 期
宋 朋洋 等 ： 蒸气压缩式热泵干衣 机的结构及特性分析
纤维过滤器
顿循 环 的逆 循 环 的 空 气 循 环 式 热 泵 干 衣 机 ， 由 但 于其 还须 向外 界 排 放 大 量 的热 量 ， 不 适 用 于 小 并
第１ 卷 １
第 ３ 期
剖
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室 谰
２—１ ８ ３
２【 １１年 ６ 月 ｌ
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蒸 气 压 缩 式 热 泵 干衣 机 的 结构 及 特 性 分 析
＊
宋朋 洋 欧 阳新 萍
（ 上海 理工 大学 ）
Ａｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ ｖ ｐ ｒ ｃ ｍ ｐｒ ｓ ｉ ｎ ｈ ａ ｍ ｐ ｄ ｙ ｒ ａ ｙ ｉ ｎ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｏ ａ ｏ － ｏ ｅ ｓｏ ｅ ｔｐｕ ｒ ｅ
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温度 降低 、 湿 量 增 加 、 对 湿 度 增 加 、 值 基 本 含 相 焓 不变 ， 图 ２和 图 ３中的 ４ １点 。４到 １ 程 中 ， 如 — 过 衣物 水分 蒸 发 的热 量 来 自热 空 气 ， 蒸 发 后 水 蒸 且 气又 重新 回 到 空气 中被 带 走 ， 以热 空 气 经 过 衣 所 物表 面 的过程 可 近 似理 解 为 等 焓 过程 。在 衣物 的 干燥 过程 中 ， 免会 有 纤 维 、 头 等 杂 质 混合 在 空 难 线
冷凝式干衣机的优势是对室内空气 品质的影响较
小甚 至无 影 响 或 不 用 设 置 排 气 管 道 ， 能 耗 比直 且
排式干衣机 的会低一些 ， 但其仍采用电加热 方式 ，
能耗 还是 偏 大 。 目前 ， 际 上 还 有 一 种 基 于 布雷 国
空气品质。如果设置排气 管道将其排 到室外 ， 则
家， 家用干衣机使用数量大 ， 用频率较高 ， 使 因此 ，
欧美学 者对 干衣 机 的节 能 高效 及 对 室 内环 境 的尽 可 能小 的影 响 已经 做 了很 多 的研 究［ 。随 着 家用 ４ ］
干衣机 越 来 越 多 地 被 采 用 ， 型 家 用 干 衣 机 的研 小 究 也显 得越 来越 重 要 。 笔 者 阐 述 一 种 新 型 的热 泵 式 干衣 机 ， 具 有 它
随着 人 们 物 质 生 活 水 平 的 提 高 ， 衣 机 已 经 干
越 来 越 广 泛 地 被 大 众 所 采 用 。在 阴 雨 较 多 的 地
安装 较 为麻烦 且不 利 于 移 动 。 目前 市场 上 较 为 推 行 的冷凝 式干 衣机 ， 其基本 工 作原理 如 图 １ 示 。 所
（ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ａ ｇ ａ ｆ ｒＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｕｎ ｖ ｒｉｙｏ ｈ ｎ ｈ ｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ）
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摘 要 家用干衣机越来越被人们所接受 ， 然而 ， 传统干衣机 能源浪费相 当严重 。本文 阐述一种新 型的家
用热泵式干衣机 ， 论述其工作原理和基本结构 ， 并给出各部件设计 选型 的计算 方法 。通过对 比传统 的电热
式干衣机与热泵式干衣机 的耗电量 、 干衣效果以及对 室内环境 的污染 等因素 ， 出这种热泵式 干衣机 比传 得 统的电热式干衣机节能约 ５ ， （ 干衣效果 更好 ， ） 对环境无湿 污染 ， 室内 的热 污染 约为普通 电加 热干衣 机 对 的 Ｉ ２左右 ， ／ 适宜家庭使用 。最后 ， 指出 目前热泵式干衣机研发过程 中应注意的一些 问题 。 关键词 蒸气压缩 ； 热泵式干衣机 ； 除湿 ； 节能
冷凝 式干 衣机 通过 干 衣桶 （ 筒 ） 滚 的空 气 循 环 是封 闭 的 ， 不排 放 。在 热 交换 器 处 ， 过 衣 物 后 的 通 高 温高湿 空 气 被 室 内空 气 或 自来 水 冷 却 ， 分 冷 水 凝排 出［ 。如 果是 室 内空气 冷却方 式 ， 干 衣机 的 ２ ］ 则 使用 不影 响 室 内空 气 湿 度 ； 果 是 自来 水 冷 却 方 如 式 ， 室 内空气 的 温 度 和湿 度 都 不 受影 响 。因此 ， 则
ｄ
耗 能低 、 室 内空气 品质 影 响 小 、 衣 效果 好 等优 对 干 点， 更符 合 国家 节能 减排 的政 策 。
１ 热 泵 干衣机 的 基本 结构 及工 作原 理
图 ３ 空气 循 环 焓 湿 图
分热 量 后 降 温 ， 湿 量 不 变 ， 图 ２和 图 ３中 的 含 如
区， 空气相对湿度较大 ， 衣物的晾晒往往需要很长 时间， 干衣 机 尤 其 受 到 人 们 的青 睐 。传 统 的 干衣 机 利 用 Ｐ Ｃ发热元 件 ， Ｔ 通过 电加 热 的方式 ， 把空气 温度加 热 至一定 温度 （ 常为 ６） 通 （℃左 右 ） 在 风 机 ，
作 用 下使 热 空 气 流 经 衣 物 表 面 ， 过 热 湿 交 换 带 通 走 衣物 的水 分 ， 现衣 物 的加速 干燥 ＿ 。这类 干衣 实 １ ］ 机 存在很 多 不 足 ： 先 ， 源 浪 费 严 重 ， 量 的高 首 能 大 品质能 源 （ 电能 ） 直接 转 换 为热 能 ； 次 ， 过衣 被 其 通 物 的较高温高湿的气流直接排人室 内， 影响室 内
热 泵 是 一 种 高 效 的 加 热 装 置 ， 通 过 消耗 少 它 量 的高 品 位 能 源 ， 现 热 能 由低 温 向高 温 处 的转 实 移 。笔 者介 绍 的热 泵式 干衣 机 就 是 利 用 了 热 泵 的 这 一特 点 ， 压 缩 机 消 耗 的部 分 电能 和 蒸 发 器 吸 将 收 的排 放废 热 ， 并 在 冷凝 器 处排 放 ， 得 空气 通 合 使
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