中小型干衣机设计

中小型干衣机设计1 绪论随着社会的发展人们的生活水平的提高，各种家用电器逐渐进入各个家庭。

由于地方和地区的不同，各个地方的气候也不同，例如:南方的回南天，这种天气使衣物不容易干燥而且时间久了还可能滋生细菌。

然而怎么解决这个问题成为了各个家庭的烦恼，所以干衣机就进入了人们的视野。

为解决衣物干燥问题，国内外家电企业已经相继开发了各种型式的干衣机，其中最主要的电加热式干衣机，其中基本原理为通过电加热的方式，把环境空气加热到适当的温度（40~80摄氏度）的干热空气，使干热空气在风机吹送下流过衣物表面，带走衣物内蒸发出的水分，实现衣物的快速干燥。

家用干衣机在日本及西方发达国家也已经比较普及。

据介绍，在日本就有７０％以上的家庭干衣机是和洗衣机配套使用的在中国，尤其是在气候潮湿的南方地区，如同其它家电和工业设备一样，随着人们生活水平的提高，也逐步产生了社会需求。

现有干衣机的类型按照不同的分类原则，现有干衣机可以分为不同的类别按照烘干所使用的能源可以分为燃气式、电热丝加热式、ＰＴＣ自限温元件加热式。

其中，燃气式干衣机在我国不多见，在欧美却很流行，这主要是与这些国家的住宅配置、能源供给形式有关。

早期的蒸汽加热或电加热干衣机的干衣效果和质量随环境条件的变化而波动较大，时有未干透就停机或干燥过头而损坏衣物及浪费能源的现象产生。

随着自动化控制技术的发展，上述缺陷有所改善。

９０年代初，国外开始将ＰＴＣ自限温发热元件用于家用干衣机领域，并设计定型成目前的旋转式干燥桶结构。

ＰＴＣ发热材料升温较迅速且无明火，与控制技术结合使用，提高了干衣机的安全性；另外，用涡轮式或贯流式风机代替了原来的轴流式风机，降低了风机的功耗和噪声。

按照外形分为柜式和滚筒式，柜式机容量较大，可将衣服悬挂在烘箱内进行干燥；滚筒式体积比柜式机小，也可使用支架与洗衣机组合在一起使用。

按照与洗衣机的关系可分为洗衣干衣一体式、与洗衣机上下分立式、独立式（立柜式、嵌入式）。

从消费者使用方便及节约室内空间角度来看，家用干衣机以采取第一种方式为佳。

按照控制方式可分为机械式和电脑程控式。

最后，还可按照水分排除方式分为排气式和排水式。

１．２现有干衣机工作原理及空气处理过程分析干衣机依靠内部的加热元件对进入机体内的外界空气进行加热，同时依靠电机带动滚筒或叶轮转动，使加热后的空气与衣物接触，增湿后经过滤排出机外。

现有干衣机为全新风型式，在空气具体分析如下：①环境状态空气（点１）进入干衣机；②利用ＰＴＣ或电加热元件将空气加热至状态点２。

在此过程中，空气干球温度ｔ升高，绝对含湿量ｄ不变，相对湿度φ降低；③状态点２的高温低湿空气流经衣物，由于空气中的水蒸气分压力低于衣物表面的水蒸气分压力，使得衣物中的水分不断地扩散到空气中。

对于空气来说，此过程为等焓过程。

空气的干球温度ｔ降低，绝对含湿量ｄ和相对湿度φ均增加，到达状态点３；④状态点３的潮湿空气排至干衣机外。

1１．３现有干衣机的不足之处上述干衣机存在以下问题：①能耗指标不理想。

首先，为全新风形式，排出空气中仍然含有大量的热能，这会造成能源的浪费；其次，现有干衣机不管是电加热还是ＰＴＣ加热，均为能量转换装置，即衣物中水分蒸发所需要的热量完全由电能转化而来。

以干衣机工作温度６０℃计，此时水的汽化潜热为２３５９ｋＪ／ｋｇ，也就是说要蒸发衣物中的１ｋｇ水至少要消耗２３５９ｋＪ的电能。

考虑风机、漏热、旋转运动部件等因素，实际耗电量将大于该值。

我国机械行业标准《ＪＢ／Ｔ６２１９－１９９９工业干衣机》中对电加热干衣机的能耗指标规定为；蒸发每千克水所消耗的电量应不大于１．５ｋＷ・ｈ，即５４００ｋＪ。

②干衣过程工作温度高，一般在６０℃以上，对丝绸、羊绒等高档衣料有很大损害，限制了其使用范围。

③干衣机常用于阴雨天气，此时环境湿度高，但某些类型的干衣机将吸收水分之后的潮湿空气排向室内，将进一步恶化室内空气条件。

有些类型干衣机则利用排风管将空气排至室外，但这样占地面积大，影响室内美观，且安装施工均较为不便。

某些类型的干衣机利用机体内的循环热风，把衣物内蒸发出来的水蒸气通过特定的冷凝器冷凝成水，再从机内的排水管流出。

这种方式虽然一般不会对室内空气环境造成影响，但是因为经历了一个冷凝过程，导致它比排气式要耗电（或者耗能）。

目前，带有烘干功能的洗衣机已经面市，但其原理仍为ＰＴＣ元件加热，并且售价较高，多在ＲＭＢ５０００元以上，另外，其干衣容量往往仅为其洗涤容量的一半左右，往往造成一次洗涤的衣物不能一次烘干。

由此可见，及时研发节能、工作温度低、适用衣料范围广、可靠性高、售价适中的工业用和家用干衣机是很有潜力的。

2第二章干衣机的构成:简单地说，空气在干衣机里前进的方式如下所示：1通过干衣机前部的一个大孔进入干衣机的机身。

2在通过加热元件时被吸入滚筒。

3进入门后直接透过绒布筛网往下。

4通过干衣机前部的管道进入风扇。

5风扇使它进入通往干衣机背面的管道，在那里从您的房屋排出。

图2-1 变频恒压供水站的基本组成”干衣机空气流向图空气首先碰到的是加热元件，在空气进入干衣机机身后，它通过加热元件被吸入装衣服的滚筒。

加热元件一个标准的镍铬电热丝加热元件，就像烤箱里的加热元件。

这个加热元件要消耗大量的电量，大部分的干衣机需要4,000到6,000瓦。

空气通过加热元件被带到滚筒背面的孔里。

金属冲压件和加热元右侧的金属冲压件上有几个大孔，确保空气只有在通过加热元件以后才能进入滚筒。

滚筒和门3此时热空气可以在滚筒里透过衣服前进，然后进入门上的孔里。

门孔和狭槽空气透过门上的孔，再通过门底部的狭槽出去到绒布筛网。

绒布筛网和排气管道空气透过绒布筛网，通过干衣机正面的排气管道向下，在那里进入风扇。

风扇和排气管道风扇是一个离心装置——当它旋转时，会把空气往外吹，从中心吸入空气再把空气从干衣机背面的排气管道排出。

在接下来的部分中，我们将研究是什么使滚筒转动。

如果您打开一个干衣机，会很惊奇地发现滚筒上没有任何齿轮。

实际上，滚筒就是一个巨大的齿轮（或者说是滑轮），而马达驱动着一个微小的滑轮。

因为巨大的滚筒直径和微小的马达滑轮直径之间的比例，所以就不再需要其他的齿轮了！图：皮带和滚筒皮带和滚筒在上图中，您可以看到薄薄的皮带包裹着的滚筒。

马达驱动着小的银色滑轮，您可以在黑色滑轮的下方看到它。

当皮带开始转动时，会先通过银色滑轮，再通过黑色滑轮，接着绕着滚筒。

黑色滑轮提供了张力——当皮带被钩住时，滑轮将从中心滑落，这时弹簧开始施展作用把它拉回原处，这就给皮带提供了张力。

马达同时驱动着风扇和滚筒。

滚筒皮带的滑轮和马达上的滑轮互相钩住，风扇则和另一个滑轮钩在一起。

4大多数干衣机存在的另一个有趣现象就是滚筒都没有轴承来帮助它更平滑地旋转。

那么又是什么在支撑衣服的重量呢？图：法兰和轴套法兰和轴套滚筒的背面是一个法兰，它和一个简单的轴套相连接，使得法兰可以旋转，这个法兰是用螺栓固定在滚筒的背面的。

塑料垫片滚筒正面有两块白色的塑料垫片，安装在支撑结构的最上方。

这个干衣机内部根本没有电子器件。

相反，一个包含齿轮、凸轮、电接头和马达的系统构成了一种类似机械计算机的装置。

让我们先研究一下循环控制旋钮。

循环开关您可以通过将此旋钮调节到不同的位置，来控制循环的类型和运行时间。

让我们来看一下这个开关的内部构成。

循环开关，背面视图下面是循环开关的背面视图，开关的背面连接的是一个小马达。

下图是从开关上旋下来的马达。

图：循环开关马达5循环开关马达马达上的小齿轮转得非常慢，它和开关内部一个稍大的齿轮啮合，使开关转得更慢。

循环开关的内部结构马达旋转着转盘上的齿轮，齿轮和一个四凸轮组连接并相互叠在一起。

在开关里，每个凸轮又和四个接触点中的一个接合。

循环开关盒内部四个接触点中的每一个都有一个弯曲点，每个弯曲点都被安装在盒子内部不同的高度。

从底部左边的接触点开始，高度随着逆时针方向递增；底部左边的是最低的，顶部左边的接触点是最高的。

不同的凸轮与每一个接触点接合，下图是四个凸轮层，每一层都对应相同高度的一个接触点。

循环开关凸轮循环开关决定了其他元件停留的时间。

它还可通过与加热设置按钮搭配使用，决定在指定的时间使用哪一个加热元件。

如果任何一个加热元件都没有开启，穿透衣服的就只有冷气；如果其中一个开启，空气是暖的；如果两个都开启，则空气是热的这组按钮控制着定时烘干时的加热设置。

如果您按下顶端四个按钮中任意一个，它会保持按下状态。

如果您接着按下一个不同的按钮，第一个会弹出来，新按的那个会保持按下状态。

这是一个关于控制板很巧妙的设置，它能象被锁住的滚筒一样使这一性能变得可行，也能控制启用哪一个加热元件。

图：加热设置开关内部6加热设置开关内部开关内部是一组四个接触点，根据是哪一个按钮被按下，控制板打开或关闭不同组合的接触点。

下面的一组图片说明了按不同的按钮将如何影响控制板不同方式的排列，以此来抬起或放下接触棒来控制接触点。

加热设置凸轮这台干衣机还具有一些安全性能，可帮助防止加热过度。

它有两个温控开关，当这些开关达到预先设置的温度，就会断开接触点，关掉干衣机。

第一个开关位于绒布筛网附近。

图：正面温度感应器上图看到的是前控制板被拿走后的干衣机的正面，第一个温度感应器位于右边，接下来在左边，在滚筒的外部边缘您能看到一排六个孔。

这些孔的唯一用途是散发感应器上的热空气，如果滚筒内的温度过高，感应器会切断电源，关掉干衣机。

但是如果皮带断裂并且小孔不在温度感应器的正面，会发生什么呢？或者如果风扇被堵塞使空气不能从滚筒出来，又会怎样呢？这就是为什么需要第二个温度开关的原因了。

7加热元件温度感应器第二个感应器紧临加热元件。

不管出于什么原因，一旦空气流通被切断，感应器周围的空气温度会立刻上升，以达到会触发感应器的温度，感应器就会切断电源。

零件图：干衣机由底板部装.内桶部装.门部装.控制板部装和箱体部装等组成。

结构图如下。

第三章热泵型干衣机8热泵型干衣机工作原理热泵与电加热、ＰＴＣ加热等能量转换方式不同，是一种能量转移装置。

具体来说就是以消耗部分能源为代价，从低位热源中吸取热量，然后将消耗的能源与吸取的热量一起传递给高位热源，实现加热的目的，可见这种工作方式比现有干衣机要节约能源。

热泵型干衣机中空气处理过程分析与现有干衣机采用全新风加热方式不同，热泵型干衣机中空气可以实现循环流动，具体分析如下：①吸收衣物水分之后的潮湿空气流过热泵系统的蒸发器，实现降温除湿过程。

即：空气的干球温度ｔ降低，同时空气中携带的水蒸气在蒸发器表面凝结成水，绝对含湿量ｄ降低（过程３→１）；②降温除湿后的空气经过冷凝器，实现等湿升温。

即：空气的干球温度ｔ升高，绝对含湿量ｄ不变，相对湿度降低（过程１→２）；③由冷凝器吹出的高温低湿空气流过衣物，等焓增湿降温后再回到蒸发器（过程２→３），重新开始循环。