[发明专利]用于衣物干燥机的热泵系统以及用于操作衣物干燥机的热泵系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的热泵衣物干燥机。此外，本发明涉及一种根据权利要求11的前序部分所述的用于操作用于滚筒式干燥机的热泵衣物干燥机的方法。

背景技术

热泵技术是节省干燥衣物期间在衣物干燥机中的能量的最有效方式。然而，在用于衣物干燥系统的热泵系统中，存在涉及热泵系统的适当运行状况的某些固有问题。另外，存在涉及热泵系统自身与衣物干燥机中的封闭气流回路之间的相互作用的固有问题。

一个问题涉及衣物干燥机中热泵系统的长的升温时间。当热泵系统启动时，所有部件都处于环境温度。与将加热功率直接供给至气流回路的常规电动衣物干燥机不同，热泵系统中的功率必须通过空气自身的除湿来重新获得。开始时，除湿功率非常低，使得仅从衣物去除了少量水。随后，除湿功率随着热泵循环的进行而增大。因而，整个热泵系统需要时间来进入到其全功率稳态工作阶段。

在已经达到稳态工作阶段之后，另一问题导致了制冷剂回路与气流回路之间的固有失衡。在所述稳态工作阶段中，在气流回路中流动的气流交换了进行加热与进行除湿的相同功率。这与热泵系统的特有特性不完全匹配，在该特有特性中，对气流进行加热的冷凝器的加热功率有必要大于对气流进行除湿的蒸发器的冷却功率。所述热泵系统的特有特性起因于如下关系：即，冷却功率和压缩机功率与冷凝器的功率一致。

热泵系统是不平衡的，因为同一气流在蒸发器中进行冷却并随后在冷凝器中进行加热，其中，在冷凝器的制冷剂侧能够获得更大的热容量。这导致了热泵系统的温度连续增大以及制冷剂压力增大。这种状况在升温阶段期间是有利的，但在稳态工作阶段期间是不利的。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有热泵系统的衣物干燥机，该衣物干燥机克服了上面提到的问题。此外，本发明的目的是提供一种用于操作带有热泵系统的衣物干燥机的方法，该方法克服了由于热泵衣物干燥机的失衡状况所产生的问题。

本发明的目的通过根据权利要求1所述的热泵衣物干燥机实现。

根据本发明，该制冷剂回路包括具有低压侧和高压侧的至少一个内部换热器，该低压侧与高压侧热联接，该低压侧将蒸发器的出口连接至压缩机的入口，以及该高压侧为与冷凝器并联地设置的支路部分的一部分。

本发明包括支路部分和内部换热器。制冷剂的一部分流过冷凝器，而制冷剂的另一部分能够流过设置有内部换热器的高压侧的支路部分。这种布置允许能够去除或大幅减小制冷剂回路与气流回路之间的失衡。

根据优选实施方式，支路部分在压缩机与设置在膨胀装置的上游的制冷剂混合部之间延伸。

根据更优选实施方式，支路部分在压缩机与设置在膨胀装置的下游的制冷剂混合部之间延伸。

根据另一更优选实施方式，支路部分包括设置在制冷剂混合部的上游的膨胀装置。

该制冷剂混合部定义为如下部分：在该部分中，制冷剂的来自冷凝器的部分与制冷剂的来自内部换热器的高压侧的部分在经过蒸发器之前混合在一起。

根据本发明的优选实施方式，支路部分包括设置在内部换热器的高压侧的下游的辅助冷凝器。该辅助冷凝器允许制冷剂的进一步或完全的冷凝。

优选地，该辅助冷凝器设置在气流回路的外部。

优选地，该辅助冷凝器为换热器并且设置用于冷却制冷剂。特别地，设置了辅助风扇以朝向辅助冷凝器引导空气。

优选地，分别在开关阀打开时或在热泵系统的稳态工作阶段开始时，能够启用该辅助风扇。

优选地，当辅助冷凝器的出口处的制冷剂的温度在预定阈值之上时，保持启用该辅助风扇，辅助冷凝器的出口处的制冷剂的温度在预定阈值之上与制冷剂完全冷凝相对应。

优选地，用于控制辅助风扇的参数能够是冷凝器的出口和辅助冷凝器的出口处的温度之间的差，并且优选地，将辅助风扇启用或停用以使所述差保持在预定范围内。

此外，支路部分包括用于打开及关闭所述支路部分的控制阀。如果该控制阀关闭支路部分，则制冷剂回路用作常规热泵系统。

例如，该控制阀设置在压缩机与内部换热器的高压侧之间。

在替代性实施方式中，该控制阀能够设置在内部换热器的高压侧的下游。

此外，该控制阀能够设置在辅助冷凝器的下游。

该控制阀可以是开关阀和/或可调节控制阀。

此外，该支路部分可以包括设置在制冷剂混合部的上游的单向阀。该单向阀避免冷凝后的制冷剂流入到辅助冷凝器而非膨胀装置中。

而且，气流回路包括用于驱动气流的至少一个主风扇。