[发明专利]用于干燥衣物的器具

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及用于干燥衣物的器具，例如衣物干燥机和衣物洗涤机/干燥机。

相关技术的概述

用于干燥衣物的器具、例如衣物干燥机(滚筒式干燥机)和衣物洗涤机/干燥机通常包括用于在其中容纳有待干燥的衣物的干燥室。加热和除湿干燥介质(通常为空气)被引导穿过该干燥室。在穿过该干燥室和衣物时，该加热和除湿干燥介质吸收湿气并且同时冷却下来。该干燥介质然后离开该干燥室，由此从该干燥室和衣物排出湿气。

为了提高这样的器具的能源效率，已知的是使用热泵。热泵技术是当前用于干燥衣物最具能源效率的方式。

热泵通常用作为工作流体的制冷剂运行。在常规的热泵滚筒式干燥机中，该干燥介质、即干燥空气(即处理空气)在闭环中流动。由风扇推进的干燥空气穿过该干燥室(筒)，从而从湿衣服中将水除去，然后使该干燥空气冷却并且在热泵蒸发器(主蒸发器—在其中该处理空气释放热量到制冷剂的热交换器)中除湿、并在热泵冷凝器(主冷凝器—在其中该制冷剂释放热量到该处理空气的热交换器)中被加热，以便被重新引入该筒中。而该制冷剂是由压缩机压缩、在主冷凝器中冷凝、在膨胀装置(例如膨胀阀或毛细管)中膨胀并且然后在蒸发器中汽化。以此方式，来自离开该干燥室的干燥介质的余热可以从其中提取并且在其重新进入该干燥室之前被再次传递到该干燥介质。

发明概述

本申请人已经解决了改善热泵干燥机中热泵的运转的问题。

本申请人已经发现，该膨胀装置的入口处的一定量的过冷提高了热泵干燥机的性能，因为该膨胀装置被供给了完全液体状态的制冷剂，然后该膨胀装置正常地工作，否则膨胀过程是不规律的。高的过冷水平允许以更有利的条件向该蒸发器供给制冷剂，并且因此可以提高该蒸发器的冷却能力。

然而，对于制冷剂的过冷水平存在一些限制，因为在太高过冷的情况下该蒸发器不能够完全蒸发制冷剂。

此外，本申请人已经发现，如果通过使用放置在该主冷凝器下游、在该膨胀装置之前的辅助冷凝器来获得或提高过冷，并且用不同于干燥空气的介质(例如环境空气或冷凝水)进行热交换，则该干燥空气的温度可能发生下降，从而使干燥处理的效率恶化。

因此，适当地选择制冷剂流体的过冷水平对于热泵干燥机的运行是有利的。

已经发现，热泵干燥机的运行周期可以分成两个主要阶段：第一，过渡阶段，之后是第二，运行阶段。在该第一阶段期间，干燥空气温度和制冷剂流体温度(当滚筒式干燥机开始运行时它们通常是处于环境温度)上升至达到适合于干燥衣物的所希望的相应运行水平；使衣物干燥主要是在第二阶段期间(虽然在第一阶段期间衣物也被干燥到一定的有限程度)。

本申请人已经发现，为了提高热泵系统在干燥空气的冷却能力(用于从其中有效地除去水分)方面的效率，有利的是至少对于该干燥周期的优选是在上述第一过渡阶段之后的一部分而言，将该膨胀装置入口处的制冷剂过冷水平保持在一定范围内。该干燥周期部分可以例如对应于上述第二阶段。

在膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平在度方面是以像℃一样的温标来限定的，在该过冷水平下饱和液体状态的制冷剂是过冷的。

该干燥周期的所述部分可以占该干燥周期的上述第二阶段的一个百分比(例如该第二阶段的100％，或至少70％，或至少50％)。

本申请人已经观察到，如果在该干燥周期的一个相关部分(例如100％、或至少70％、或至少50％)期间，这些热泵系统元件(例如，这些热交换器、和/或膨胀装置、和/或压缩机)被设计和/或运行成使得膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃至15℃之间、优选是在5℃至10℃、更优选是在6℃至9℃之间，则获得了该热泵系统的高效率。

通过使如上指定的制冷剂过冷，有可能达到该热泵系统的高效率，并且因此降低能量消耗，因为该蒸发器处的干燥空气冷却能力被提高。

有利地(虽然未必)提供了一定量的制冷剂过热。

本申请人还发现，该制冷剂的一定程度的过热是有用的，以避免液相的制冷剂流体进入该压缩机。

该制冷剂的过热可以通过适当地确定热泵系统的主蒸发器的尺寸来实现。然而，为了不使性能恶化，可以优选的是使主蒸发器从此任务中解脱，而提供辅助装置(例如像一个或多个辅助蒸发器)用于实现过热。