[发明专利]烘干衣物的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烘干机，具体说是衣物烘干机，例如用于家庭、自助洗衣店和其他场所的衣物烘干机。

背景技术

衣物烘干机是最常用的节省劳动力的电器之一，用于个人住房、公寓、自助洗衣店及各种各样的其他商业场所，例如酒店和医院。通常使用的衣物烘干机是电动或气体的(虽然太阳能烘干机也已经得到研发)，在美国大约占80％或着说有8000万家庭使用。

气体烘干机使用电能驱动各种电气部件(例如电动机，计时器，蜂鸣器，灯和其他在面板上的电气装置)，被称做气体烘干机是因为其使用气阀或其他气动部件来使用于烘干过程中的热量得以产生。相反，电动烘干机不需要借助任何气动部件，而是采用空气对空气(airto air)的热电阻元件线圈来使用于烘干进程的热量得以产生。

尽管常用的衣物烘干机很普及，却有许多的缺点。其中，第一，这种烘干机消耗大量(可以说过量的)的能源。平均240伏，衣物烘干机消耗的能量在4000至7000瓦的量级，在家庭中，除了家用冰箱，这种衣物烘干机一般消耗的能源大于其他家电。常用的气动或电动衣物烘干机消耗如此多的能源，带来成本和环境的影响是我们特别不愿看到的。

另外，常用的衣物烘干机不但需要大量的能量，而且其能量利用率很低。为了为烘干衣物的目的而加热，这些电器依靠或者以气体为基础，或者以电为基础的热源。而美国政府自身(如能源部)显然不认为这在能源方面是特别有利的。实际上，衣物烘干机效率很低，市场上目前在册的衣物烘干机没有到达美国政府的能源之星的合格标准(见www.energystar.gov)。

常用衣物烘干机的效率差主要是由于衣物烘干机其实并不将输入烘干机的大量能源完全用尽。大多数常用衣物烘干机通过使干燥的且加热了的空气流过待干燥衣物周围和其内来运行，以加热衣物，从而使衣物中的湿气蒸发，然后将湿热空气排出到烘干机外面的环境中(典型的是排到烘干机设备壳体外)。这种设计的衣物烘干机在工作中持续地随着水一同排出大量的热能。实际上，烘干机工作过程直接提供给衣物的热气中的大部分仅仅是经过衣物，没有对衣物的烘干作出任何贡献就排放到机器外。

衣物烘干机在其他方面也浪费热能。例如，由于辐射、传导和对流的综合作用，衣物烘干机产生的热能中的很多在到达衣物之前就已经从烘干机中散发出去。而且到了这样的程度，既便衣物烘干机产生的热量到达并烘干衣物，依然经常浪费能源。特别是，一旦衣物烘干循环完成，由于衣物在衣物烘干机中停留，储存在衣物中的热能再一次浪费。因此，衣物烘干机工作中不仅需要大量无用的能量，而且浪费了这些能源中的很大部分。

尽管存在一些这样的冷凝烘干机，其衣物中用完的空气通过一个冷凝盘管或热交换器除去湿气，进入烘干机的空气再循环。然而这些烘干机仍然效率很低。冷凝烘干机的低效率是由于大多数这种烘干机，象前面所述的烘干机一样依靠气体或电能加热衣物烘干机内的空气。因此，冷凝烘干机象其他普通的烘干机一样使用高耗能装置。

另外，某些款式的冷凝烘干机不使用任何热源(使用室温空气烘干)，因此可能比需要热源的烘干机能效高，但是这种烘干机运行效率低，因为这种烘干机花费太长时间烘干衣物(尤其是大量衣物)。实际上，这种冷凝烘干机在烘干机少量衣物时效率最高。此外，某些款式的冷凝烘干机每个烘干循环消耗多达5加仑的冷水。累计一年，用水量很大。

应该注意，烘干机的“能效高”并不等于烘干机节能。尽管如今制造和市售的许多常用烘干机在某种意义上是节省能源的，但这并不是说，这些烘干机也是能效高的。烘干机的节约源于装置的安装和性能，例如湿度传感器、定时烘干性能和变速风扇/排风机，所有这些都监视和影响待烘干衣物的内部烘干程度和烘干机的热源以及操作进程。这与烘干机实际上的能效是完全不同的问题，因为烘干机节约一些能源并不保证总体上高效。

另一种形式的常用烘干机稍微不同于上面所讨论的烘干机，是太阳能烘干机，其产生的一些热量是基于接收的太阳能源。由于产生的一些热能来源于太阳光，这种烘干机与常用的烘干机相比，使用较少的购买能源(如，来自公共设施的能源)。然而，这种太阳能烘干机依然没有考虑到能效，因为其不得不很依赖一个或多个备用热源，如电阻加热元件。当设备不能经常从太阳光获得足够的热量，如夜晚/黄昏、通宵的大雪、多云天气、冬天的日子或天气不允许的情况下，这个备用热源是必须的。这就是说，在设备不能吸收足够的太阳能期间，转换回常用的烘干机。