一种蓄热回收的进排水装置和方法及其形成的洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机进排水领域，尤其涉及一种蓄热回收的进排水装置和方法及其形成的洗衣机。

背景技术

洗衣机洗涤过程中提高水温可以加快洗涤剂溶解，漂洗过程中提高水温可以加快残留洗涤剂的溶解，加快漂洗过程。但是在洗涤和漂洗过程中加热也带来了两个问题，一是加热能耗较大，整个洗涤过程能量消耗大部分都在加热过程；二是增加了时间，加热时间较长，特别是漂洗过程，虽然水温提高了漂洗效率，却又增加了漂洗的时间，所以对洗涤废热的回收有着能源上和时间上的双重意义。

为了解决由于进水排水不能同时进行所导致的热量的回收和再利用不能同时进行的问题，一种常见的技术手段是设置蓄水装置存储温度较高的废水，该技术手段有以下几个问题：1、由于洗涤水量大以及换热结构的体积，导致水箱体积很大，使得增加的成本多，浪费的空间大；2、由于进水排水不能同时进行，或者存在一些进水不需要加热的场合，蓄水装置中的废水需要留存一定时间，这就导致了废水对换热管路的腐蚀以及脏污物在换热管路上的沉积，长时间使用后会导致换热管路的损坏或者由于附着脏污物的原因导致换热效果变差。

另外一种常见的技术手段是利用蓄热材料做为储存热量的介质，该技术手段有以下几个问题：1、由于换热器的设计问题，现有技术手段换热效率较低，导致热量从排水传递到蓄热材料再传递到进水的过程中损失了大量的热量；2、蓄热材料只与排水接触，长时间使用后也会因腐蚀造成蓄热材料损坏或者因脏污物沉积造成换热效果变差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种蓄热回收的进排水装置和方法及其形成的洗衣机，减少了进水的加热时间，同时能够实现进水和排水的换热，节省蓄热空间，提高进排水换热效率。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种蓄热回收的进排水装置，包括进水口、排水口、滚筒入口和滚筒出口，还包括蓄热组件，蓄热组件包括蓄热腔室；所述蓄热腔室中设置有蓄热棒；所述进水口、排水口、滚筒入口、滚筒出口和蓄热腔室经管路系统连接，

当进水需要加热时，管路系统使进水口、蓄热腔室和滚筒入口连通，当进水无需加热时，管路系统使进水口和滚筒入口连通；当排水时滚筒内水温大于等于预设阈值时，管路系统使滚筒出口、蓄热腔室和排水口连通，当排水时滚筒内水温小于预设阈值时，管路系统使滚筒出口和排水口连通。

进一步的，所述蓄热组件的两端设置有蓄热一端口和蓄热二端口；所述进水口通过第一三通阀连通滚筒入口和蓄热一端口，所述蓄热一端口通过第二三通阀连通进水口和排水口；所述滚筒入口通过第三三通阀连通进水口和滚筒出口；所述滚筒出口通过第四三通阀连通滚筒入口和蓄热二端口，所述蓄热二端口通过第五三通阀连通滚筒出口和排水口。

进一步的，所述蓄热腔室内部设置有平行的若干个蓄热棒，所述蓄热棒平行于蓄热一端口至蓄热二端口的连线。

进一步的，所述蓄热腔室内还设置有若干个垂直于蓄热棒的折流板，所述蓄热腔室内被若干折流板分隔为若干区间，折流板沿蓄热棒长度方向布置，折流板上设置有连通相邻区间的过口，相邻折流板上的过口交错设置。

进一步的，所述折流板垂直于蓄热棒分布。

进一步的，滚筒内部设置有温度传感器，所述温度传感器、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀和第五三通阀同时连接至洗衣机的控制组件。

一种洗衣机，其特征在于，包括如上所述的蓄热回收的洗衣机进排水装置。

一种蓄热回收的进排水方法，进水口、排水口、滚筒入口、滚筒出口和蓄热腔室经管路系统连接；当进水需要加热时，管路系统使进水口、蓄热腔室和滚筒入口连通，当进水无需加热时，管路系统使进水口和滚筒入口连通；当排水时滚筒内水温大于等于预设阈值时，管路系统使滚筒出口、蓄热腔室和排水口连通，当排水时滚筒内水温小于预设阈值时，管路系统使滚筒出口和排水口连通。

进一步的，当进水需要加热时，控制组件控制第一三通阀连通进水口和蓄热一端口，控制第二三通阀连通进水口和蓄热腔室，控制第五三通阀连通蓄热腔室和滚筒出口，控制第四三通阀连通蓄热二端口和滚筒入口，控制第三三通阀连通滚筒出口和滚筒内部；进水口的水依次经过蓄热一端口、蓄热腔室、蓄热二端口、滚筒入口进入至滚筒内部；

当进水无需加热时，控制组件控制第一三通阀连通进水口和滚筒入口，控制第三三通阀连通进水口和滚筒内部；进水口的水经过滚筒入口进入至滚筒内部。

进一步的，当滚筒内部的水需要排出时，温度传感器检测滚筒内部的水温；

当水温大于等于预设阈值时，控制组件控制第四三通阀连通滚筒内部和蓄热二端口，控制第五三通阀连通滚筒出口和蓄热腔室，控制第二三通阀连通蓄热腔室和排水口；滚筒内部的水依次经过滚筒出口、蓄热二端口、蓄热腔室、蓄热一端口和排水口排出；

当水温小于预设阈值时，控制组件控制第四三通阀连通滚筒内部和蓄热二端口，控制第五三通阀连通滚筒出口和排水口，滚筒内部的水经过滚筒出口蓄热二端口和排水口排出。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请蓄热回收的进排水装置，包括进水口、排水口、滚筒入口、滚筒出口和蓄热组件，蓄热组件包括蓄热腔室；蓄热腔室中设置有蓄热棒；进水口、排水口、滚筒入口、滚筒出口和蓄热腔室经管路系统连接；当进水需要加热时，管路系统使进水口、蓄热腔室和滚筒入口连通，当进水无需加热时，管路系统使进水口和滚筒入口连通；当排水时滚筒内水温大于等于预设阈值时，管路系统使滚筒出口、蓄热腔室和排水口连通，当排水时滚筒内水温小于预设阈值时，管路系统使滚筒出口和排水口连通；本申请通过蓄热腔室中蓄热棒实现了排水储能，再用于对进水进行加热，即本申请中蓄热腔室用于收集废水的热能，并用于对进水进行加热，节省了进水加热的功耗，同时还能实现不同模式的切换，有效提高了进排水效率和洗衣机的洗涤效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图中：

图1为本申请中蓄热回收的进排水装置的结构示意图；

图2为本申请中蓄热组件的侧面剖视图；

图3为本申请中蓄热组件中蓄热棒的剖视图；

图4为本申请中蓄热组件中折流板的剖视图；

附图标记：1、第一三通阀；2、第二三通阀；3、第三三通阀；4、第四三通阀；5、第五三通阀；6、蓄热腔室；7、进水口；8、滚筒入口；9、滚筒出口；10、排水口；11、蓄热一端口；12、蓄热二端口；13、蓄热棒；14、折流板。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的机构或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、机构、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

请参阅图1-图4，本申请蓄热回收的进排水装置，包括进水口7、排水口10、滚筒入口8、滚筒出口9和蓄热组件，蓄热组件包括蓄热腔室6；蓄热腔室6中设置有蓄热棒13；进水口7、排水口10、滚筒入口8、滚筒出口9和蓄热腔室7经管路系统连接；当进水需要加热时，管路系统使进水口7、蓄热腔室6和滚筒入口8连通，当进水无需加热时，管路系统使进水口7和滚筒入口8连通；当排水时滚筒内水温大于等于预设阈值时，管路系统使滚筒出口9、蓄热腔室6和排水口10连通，当排水时滚筒内水温小于预设阈值时，管路系统使滚筒出口9和排水口10连通。本申请通过蓄热腔室6中蓄热棒13实现了排水储能，再用于对进水进行加热，即本申请中蓄热腔室6用于收集废水的热能，并用于对进水进行加热，节省了进水加热的功耗，同时还能实现不同模式的切换，有效提高了进排水效率和洗衣机的洗涤效率。

实施例1

如图1所示，本申请提供的一种蓄热回收的进排水装置包括进水口7、排水口10、滚筒入口8、滚筒出口9和蓄热组件，蓄热组件包括蓄热一端口11、蓄热二端口12和蓄热腔室6；蓄热腔室6中设置有蓄热棒13。

本申请中蓄热腔室6内部设置有若干个蓄热棒13，蓄热棒13平行于蓄热一端口11至蓄热二端口12的连线。具体的，蓄热一端口11和二端口分别设置在蓄热腔室6的两端，本申请设定蓄热一端口11和蓄热二端口12的连线方向为第一方向。

本申请中蓄热棒13由导热系数高、比热容大的蓄热材料构成，用于储存废水中的热量以在滚筒进水的时候对进水进行加热，废水指的是从滚筒中排出的水。

本申请中蓄热腔室6中的蓄热棒13可以平行于第一方向分布，也可以垂直于第一方向分布，同时还能平行于第一方向和垂直于第一方向交叉分布。在实际设计的时候，需要确保流经蓄热腔室6内部水与蓄热材料尽可能接触，且延长水在蓄热腔室6中的流程，确保换热更加充分。

作为一种具体的实施例，本申请蓄热腔室6内设置有平行的若干个蓄热棒13，蓄热棒13的延伸方向平行于第一方向，同时，蓄热腔室6内部还设置有折流板14，蓄热腔室6内被若干折流板14分隔为若干区间，折流板14沿蓄热棒13长度方向布置，折流板14上设置有连通相邻区间的过口，相邻折流板上的过口交错设置，这样一来，水从蓄热一端口11进入之后遇到折流板14时会改变流向，通过交错的折流板14可以确保水的流程尽量延长，同时与蓄热棒13充分接触，增大了水和蓄热棒13换热的冲刷角，提高了换热效率。

具体的，本申请中折流板的形状可以相同，此时，折流板为一端设有过口的板，相邻的折流板上的过口互为对侧。本申请中折流板的形状也可以不同，此时，当折流板的外径与蓄热腔室的内径相同时，折流板中设置有过口，相邻折流板中的过口交错分布。当折流板的外径小于蓄热腔室的内径时，流板与蓄热腔室内壁之间形成过口，相邻折流板中的过口交错分布。

如图2-图4所示，示出了其中一种蓄热棒和折流板的分布示意图，假设蓄热一端口11和蓄热二端口12分布位于蓄热腔室6的顶部和底部，蓄热棒13竖直分布，则折流板14水平分布，折流板14的外径小于蓄热腔室6的内径，折流板14与蓄热腔室6内壁之间形成过口，相邻折流板中过口交错分布。

当滚筒需要排水的时候，若滚筒中的水温较高，控制滚筒中废水经过蓄热腔室6排出，使得废水中的热量存储在蓄热棒13中；当滚筒进水需要加热的时候，控制进水口7的水经过蓄热腔室6进行加热，再进入滚筒内部。注意：本申请中蓄热腔室6可以不用连通外接电源或加热装置，只需要将滚筒废水中的热量存储起来，并用来对进入滚筒中的水进行加热即可，通过在这种自给自足的换热模式，可以节省能耗，同时还能缩短进排水时间，提高进水加热和废水降温的效率。

同时本申请通过管路设计，使得进水和排水都在蓄热棒13的外表面进行换热，这样进水换热的时候也起到了冲洗蓄热棒13的作用，避免蓄热棒长期被废水浸泡，表面沉积污垢等，确保了蓄热装置的长期稳定高效运行。此外，进水和排水在蓄热装置内的流动方向可以设置反方向，用于提高能量回收利用的效率。

作为一种具体的实施例，蓄热一端口11通过第二三通阀2连通进水口7和排水口10；滚筒入口8通过第三三通阀3连通进水口7和滚筒出口9；滚筒出口9通过第四三通阀4连通滚筒入口8和蓄热二端口12，蓄热二端口12通过第五三通阀5连通滚筒出口9和排水口10。

同时，滚筒内部设置有温度传感器，温度传感器、第一三通阀1、第二三通阀2、第三三通阀3、第四三通阀4和第五三通阀5同时连接至洗衣机的控制组件。

本申请提供的一种蓄热回收的进水方法，包括：

当进入滚筒中的水需要加热时，控制组件控制第一三通阀1连通进水口7和蓄热一端口11，控制第二三通阀2连通进水口7和蓄热腔室6，控制第五三通阀5连通蓄热腔室6和滚筒出口9，控制第四三通阀4连通蓄热二端口12和滚筒入口8，控制第三三通阀3连通滚筒出口9和滚筒内部；进水口7的水依次经过蓄热一端口11、蓄热腔室6、蓄热二端口12、滚筒入口8进入至滚筒内部。当滚筒内部水位达到预设值时，进水口停止进水，并保持一段时间，该时间内确保蓄热腔室以及管道中的水全部进入滚筒内部；进水完成之后，控制第五三通阀5连通蓄热腔室6和排水口10，使得管道中的剩余的水排出排水口10，进水结束。

当进入滚筒中的水无需加热时，控制组件控制第一三通阀1连通进水口7和滚筒入口8，控制第三三通阀3连通进水口7和滚筒内部；进水口7的水经过滚筒入口进入至滚筒内部。当滚筒内部水位达到预设值时，进水口停止进水，保持一段时间，该时间内确保管道中的水全部进入滚筒内部；进水完成之后，控制第三三通阀3连通进水口7和滚筒出口9，进水结束。

本申请提供的一种蓄热回收的排水方法，包括：

当滚筒内部的水需要排出时，温度传感器检测滚筒内部的水温；

当水温大于等于预设阈值时，控制组件控制第四三通阀4连通滚筒内部和蓄热二端口12，控制第五三通阀5连通滚筒出口9和蓄热腔室6，控制第二三通阀2连通蓄热腔室6和排水口10；滚筒内部的水依次经过滚筒出口9、蓄热二端口12、蓄热腔室6、蓄热一端口11和排水口10排出。当滚筒内部的水全部排出之后，控制第四三通阀4连通滚筒入口8和蓄热二端口12，控制第五三通阀5连通滚筒出口9和蓄热二端口12，控制第二三通阀2连通蓄热腔室6和排水口10；确保蓄热组件和管道中的水全部排出。

当水温小于预设阈值时，控制组件控制第四三通阀4连通滚筒内部和蓄热二端口12，控制第五三通阀5连通滚筒出口9和排水口10，滚筒内部的水经过滚筒出口9蓄热二端口12和排水口10排出。当滚筒内部的水全部排出之后，控制第四三通阀4连通滚筒入口和蓄热二端口12，控制第五三通阀5连通滚筒出口9和排水口10，确保管道中的水全部排出。

实施例2

采用实施例1中的装置，控制方法略有不同，实施例1中进水和排水时，水在蓄热腔室6中的流向相反，本实施例中可以设置进水和排水时的流向相同。

本申请提供的一种蓄热回收的进水方法，包括：

当进入滚筒中的水需要加热时，控制组件控制第一三通阀1连通进水口7和蓄热一端口11，控制第二三通阀2连通进水口7和蓄热腔室6，控制第五三通阀5连通蓄热腔室6和滚筒出口9，控制第四三通阀4连通蓄热二端口12和滚筒入口8，控制第三三通阀3连通滚筒出口9和滚筒内部；进水口7的水依次经过蓄热一端口11、蓄热腔室6、蓄热二端口12、滚筒入口8进入至滚筒内部。当滚筒内部水位达到预设值时，进水口停止进水，控制第一三通阀1连通滚筒入口8和蓄热一端口11，并保持一段时间，该时间内确保蓄热腔室以及管道中的水全部进入滚筒内部；进水完成之后，控制第五三通阀5连通蓄热腔室6和排水口10，使得管道中的剩余的水排出排水口10，进水结束。

当进入滚筒中的水无需加热时，控制组件控制第一三通阀1连通进水口7和滚筒入口8，控制第三三通阀3连通进水口7和滚筒内部；进水口7的水经过滚筒入口进入至滚筒内部。当滚筒内部水位达到预设值时，进水口停止进水，保持一段时间，该时间内确保管道中的水全部进入滚筒内部；进水完成之后，控制第三三通阀3连通进水口7和滚筒出口9，进水结束。

本申请提供的一种蓄热回收的排水方法，包括：

当滚筒内部的水需要排出时，温度传感器检测滚筒内部的水温；

当水温大于等于预设阈值时，控制组件控制第四三通阀4连通滚筒内部和滚筒入口8，控制第三三通阀3连通滚筒出口9和进水口7，控制第一三通阀1连通滚筒入口8和蓄热一端口11，控制第二三通阀2连通进水口7和蓄热腔室6，控制第五三通连通蓄热腔室6和排水口10，滚筒内部的水依次经过滚筒出口9、蓄热一端口11、蓄热腔室6、蓄热二端口12和排水口10排出。当滚筒内部的水全部排出之后，控制第四三通阀4连通滚筒入口8和蓄热二端口12，其余三通阀保持不变；确保蓄热组件和管道中的水全部排出。

当水温小于预设阈值时，控制组件控制第四三通阀4连通滚筒内部和蓄热二端口12，控制第五三通阀5连通滚筒出口9和排水口10，滚筒内部的水经过滚筒出口9蓄热二端口12和排水口10排出。当滚筒内部的水全部排出之后，控制第四三通阀4连通滚筒入口和蓄热二端口12，控制第五三通阀5连通滚筒出口9和排水口10，确保管道中的水全部排出。

实施例3

本实施例与实施例1中结构相同，区别在于蓄热棒13连接供电装置，且蓄热腔室6内部设置有测温组件，测温组件与控制组件通讯连接；当进水需要加热时，测温组件检测蓄热腔室6内部蓄热棒13的温度，若该温度小于预设的进水温度，控制组件控制供电装置对蓄热棒13进行加热，直至蓄热棒13的温度高于进水温度，再将进水口7连通蓄热组件，用于对进水进行热交换。

当滚筒内部的水需要排出时，测温组件检测蓄热腔室6内部蓄热棒13的温度，若该温度大于等于滚筒内部水温，则滚筒出口9无需连通蓄热腔室6，直接连接至排水口10进行排水。

在进排水中中各个三通阀的连通状态与实施例1-2中相同，在此不做详细介绍。本实施例的区别在于将蓄热棒13与外界供电装置连通，当蓄热棒13仅仅通过收集废水热量无法达到预设值时，可以通过外界供电装置对其进行补偿加热，确保蓄热棒13对进水的加热能够满足实际需求。

本申请还提供了一种洗衣机，洗衣机包括滚筒以及如上所述的蓄热回收的进排水装置，具体结构不再详细说明。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。