[发明专利]一种基于微通道脉动热管的热泵干衣机及控制方法

说明书

本发明涉及一种基于微通道脉动热管的热泵干衣机及控制方法。一种基于微通道脉动热管的热泵干衣机，包括风机、干燥箱、过滤器、热管组件、蒸发器、压缩机、冷凝器、节流元件、三通充注阀；风机驱动空气先进入干燥箱内烘干箱内衣物，再进入过滤器去除衣物纤维等杂质，再进入热管组件的蒸发段扁管进行预冷，再进入蒸发器降温除湿，再进入热管组件的冷凝段扁管预热、再进入冷凝器再热，完成循环。本发明将脉动热管引入热泵干衣机，添加预冷和再热环节，并提出热管和热泵系统的结合控制方法，不额外消耗能量即可提升蒸发器、冷凝器的换热效率，提升除湿效果和降低能耗。

技术领域

本发明属于烘干机技术领域，涉及一种基于微通道脉动热管的热泵干衣机及控制方法。

背景技术

目前市场上的烘干机或干衣机主要为电加热式的，利用PTC发热元件热量提高空气温度，再由风机驱动使热空气吹向衣物，实现衣物干燥。其优点是结构简单，价格低廉。但其小号大量电力，排出的高温湿气流直接进入室内，影响了用户体验。

热泵干衣机是使用了热泵技术的干衣机。一般由热泵系统、干燥箱、循环风系统和排水系统组成。热泵系统和循环风系统分别对应制冷剂流程和空气流程。热泵系统包括：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置。循环风系统包括：风机、空气通道、空气过滤装置等。

热泵干衣机的工作流程为：通过压缩机做功驱动制冷剂循环，制冷剂在蒸发器中吸收来自干燥箱排气热量，在冷凝器中排出热量加热即将进入干燥箱的空气。通过风机驱动，干燥箱排出的高温高湿空气在蒸发器中降温除湿为低温低湿空气，再通过冷凝器升温为高温低湿空气继续在干燥箱内吹干衣物。有耗能较低、对室内空气质量影响小等优点。

但是现有的热泵干衣机技术存在问题：干燥箱吹出的空气要先降温除湿而后升温。为了提高除湿效果，蒸发温度较低以保证低于空气露点温度，再经过冷凝器进行大幅度温升的加热，既消耗大量冷源又消耗大量热源，影响了换热器效率和设备能耗。

为解决这个问题，采用辅助技术如半导体制冷、热管可以获得能效的提高。如申请号为CN107130415《一种热泵热管复合式干衣机》、CN104776739《热管换热器、蒸发器组件以及热泵干衣机》专利中，分别使用了环路热管和毛细芯热管作为预冷和再热，降低了电能的消耗。但在热管和热泵干衣机结合过程中，有以下技术问题：

1、环路热管需要制冷剂泵驱动或者重力辅助驱动，其中制冷剂泵需要额外输入泵功消耗能量，制造成本和使用成本上较高；重力辅助驱动需要使冷凝段高度需要高于蒸发段高度，受安装角度、震动影响度高。

2、毛细芯热管需要在蒸发端内部设置毛细结构，如金属丝网、纤维、多孔陶瓷等，结构复杂，容易堵塞。

3、由于热管工作环境湿度较高，冷凝水不能及时排出时会对换热效率产生较大的影响。传统平直翅片结构不能实现快速的排水，若翅片间距较密，冷凝水由于表面张力黏附在翅片间难以落下。

4、基本只是布置方式上将热管两端简单地放于蒸发器两侧，但在系统环节上没有热管和热泵系统的结合控制。

发明内容

针对热泵干衣机中温升较大影响换热器效率的问题，本发明提出一种基于微通道脉动热管的热泵干衣机，引入微通道脉动热管在热泵干衣机系统中，解决现有专利中热管结构复杂、排水困难的问题，填补热管在热泵干衣机系统中选型和控制策略的空白。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种基于微通道脉动热管的热泵干衣机，其特殊之处在于：

包括风机、干燥箱、过滤器、热管组件、蒸发器、压缩机、冷凝器、节流元件、三通充注阀；

所述热管组件，包括：扁管、翅片、封盖板、封边管、充注管；