具有热泵的家用器具及用于运行家用器具的方法技术

本发明专利技术涉及一种家用器具，所述家用器具具有热泵(2)，所述热泵(2)包括布置在所述家用器具(1)的空气通道(18)内的第一换热器(3)、以及第二换热器(4)。所述热泵(2)包括用于使制冷剂通过所述热泵(2)的流动方向反向的装置(7)。所述家用器具(1)还包括用于向所述第二换热器(4)提供水的装置，所述第二换热器(4)构造成在所述热泵(2)的第一运行模式下将热从制冷剂传递给水，在所述第一运行模式中所述第二换热器(4)运行为冷凝器。所述第二换热器(4)还构造成在所述热泵(2)的第二运行模式下将热从水传递给制冷剂。本发明专利技术还涉及一种用于运行这种家用器具(1)的方法。

Household appliances with heat pumps and methods for running household utensils

The present invention relates to a household appliance, the household appliance has a heat pump (2), and the heat pump (2) includes a first heat exchanger (3) arranged in the air passage (18) of the household appliance (1), and a second heat exchanger (4). The heat pump (2) includes a device (7) for reversing the direction of flow of refrigerant through the heat pump (2). The household appliance (1) also includes a device for supplying water to the second heat exchanger (4), which is constructed to transfer heat from the refrigerant to the refrigerant in the first operating mode of the heat pump (2), and the second heat exchanger (4) in the first operation mode is operated as a condenser. The second heat exchanger (4) is also configured to transfer heat from water to refrigerant in the second mode of operation of the heat pump (2). The invention also relates to a method for running such household appliances (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有热泵的家用器具及用于运行家用器具的方法
本专利技术涉及一种具有可逆热泵的家用器具。本专利技术还涉及一种用于运行这种家用器具的方法。
技术介绍
文献EP2466001A1和EP2497856A1均描述了一种具有可逆热泵的家用洗涤衣物干燥机。在这些文献中，热泵包括四通阀，所述四通阀允许将第一换热器用作用于加热引入干燥机的筒中的空气的冷凝器并允许第二换热器用作蒸发器。切换四通阀能够使第一换热器用作蒸发器而第二换热器用作冷凝器。在四通阀的第一切换状态下，离开干燥机的筒的湿热空气流过蒸发器并被除湿。在热泵的反向运行模式中，第一换热器运行为蒸发器且冷空气被引入筒内以清新化干燥的洗涤衣物。此外，文献JP2008136484A描述了一种具有热泵的洗涤衣物干燥机。构造成洗衣-干燥机的家用器具由于洗衣-干燥机将洗涤功能和干燥功能集成在同一器具中而具有节约空间这一普遍性优点。不同类型的洗衣-干燥机可以是不同的。在第一种类型中，干燥通过将湿热空气排放到洗衣-干燥机所在的房间中或排放到室外来进行。在这种情况下，洗衣-干燥机中所容纳的湿洗涤衣物的干燥通过施加由风扇吹动的加热空气流来进行。该空气流在流过洗涤衣物时促使洗涤衣物中的水分被带出。施加给洗涤衣物的空气可以例如借助于电阻来加热。经加热的空气然后被加载以蒸发的水汽。随后，湿空气被排放到外部。其它类型的洗衣-干燥机使处理空气再循环并使包含在处理空气中的水分冷凝。在这种情况下，空气中的湿气可以被冷凝，从而将携带有湿气的空气转换成可以在闭合回路中再循环的干燥空气。来自湿空气的湿气由此被还原成液态。对于冷凝过程，该过程的三种不同类型的执行方式可以被限定。第一类型利用新鲜空气来冷凝。在这种已知的冷凝式洗衣-干燥机中，湿空气的冷凝借助于空气-空气换热器来执行，在所述空气-空气换热器中，换热流体之一是来自环境的冷空气(外部空气)，它没有与流过换热器的湿空气直接接触，但是存在热接触。这使得湿空气流被降温并被去除水分。制冷空气或冷却空气抽取自环境，然后被加热并在流过换热器后随后再次被驱向环境。空气可以通过附加的风扇来推动。这些洗衣-干燥机具有以下缺点：它们会在被加热的制冷空气返回洗衣-干燥机所在的房间时在房间的环境中产生热。附加地，冷凝是通过耗费来自处理空气的能量而进行的。这使得该过程是低效的。第二种类型利用新鲜水来冷凝。在这种已知的冷凝式洗衣-干燥机中，湿空气的冷凝通过被取自水源的制冷水或冷却水冷却来进行。水可以与湿空气直接对流式接触。这些洗衣-干燥机具有它们的制冷水消耗的缺陷。此外，冷凝是通过消耗处理空气回路中的能量而进行的。这些洗衣-干燥机由此也是低效的。第三种类型利用空气-制冷剂热泵系统来冷凝。利用热泵来冷凝空气的洗衣-干燥机是已知的，这类洗衣-干燥机包括具有压缩机、冷凝器和蒸发器的热泵。在这些洗衣-干燥机中，施加给被干燥的洗涤衣物的空气流借助于热泵冷凝器来加热并通过风扇被推动。冷凝通过使湿空气流过热泵蒸发器的冷面而被冷却来实现。冷凝器与蒸发器之间的温度差由于以过热气态的方式压缩制冷剂介质而产生。制冷剂能够被干燥空气冷却。制冷剂然后被膨胀并再次被来自洗衣-干燥机的滚筒的湿空气蒸发。这些冷凝式洗衣-干燥机可能具有热泵构造方面、尤其是热泵尺寸方面的缺点。基于热泵系统的设计，可能出现：装置具有不期待的大体积或者意味着洗衣-干燥机的装载能力降低。这可能导致难以将热泵系统装配在洗衣-干燥机的壳体或主体内。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有热泵的改进的家用器具以及一种用于运行家用器具的对应的方法。该目的是通过具有相应的独立权利要求的特征的家用器具和方法来实现。具有本专利技术的有益的进一步改进的有利构造体现在从属权利要求中。根据本专利技术的家用器具具有热泵，所述热泵包括布置在家用器具的空气通道内的第一换热器、以及第二换热器。热泵包括用于使制冷剂通过热泵的流动方向反向的装置。家用器具包括用于向第二换热器供应水的装置。第二换热器构造成在热泵的第一运行模式下将热从制冷剂传递给水，在第二运行模式下第二换热器运行为冷凝器。第二换热器进一步构造成在热泵的第二运行模式下将热从水传递给制冷剂，在第二运行模式下第二换热器运行为蒸发器。这种家用器具是高效的并且热泵易于集成在已有的水冷凝式洗衣-干燥机中。然而，家用器具也可以构造成组合水加热功能和干燥功能的其它类型的家用器具、比如洗碗机。家用器具在热泵的第一运行模式(第二换热器运行为冷凝器)下能够进行水加热过程。如果经加热的水被用在家用器具中的话，则可以减小能量消耗并缩短洗涤阶段或洗涤时间段的时长。此外，被运行为蒸发器的第二换热器所冷却的水能干燥来自家用器具的接收空间的空气，在所述接收空间中布置有待干燥的物品比如洗涤衣物(洗衣-干燥机的情况下)或餐具(洗碗机的情况下)。这避免或至少减少了例如根据现有技术的洗衣-干燥机中用于干燥过程的水的浪费。而且，电能消耗可以通过再循环且冷却水而减少。由此，水加热功能和干燥功能可以在同一家用器具内通过使制冷剂通过热泵的流动方向反向来实现，而相对于现有技术的具有可逆热泵的家用器具减少了额外成本。热泵的第一换热器运行为空气-制冷剂换热器并且第二换热器运行为水-制冷剂换热器。此时，例如如果水是用于清洗洗涤衣物或餐具的话，那么水不需要一定是纯自来水，而是可以包含有洗涤剂、漂洗助剂或类似物。一个实施例可以是：第二换热器位于任何空气通道之外。这种改进的家用器具的优点包括：相对于传统的洗衣-干燥机对于干燥阶段具有提高的热力学效率以及由此提高的器具能效。使水再循环穿过家用器具的洗涤腔意味着水洗涤周期过程中水消耗量较低。使水再循环通过家用器具的空气通道意味着干燥周期期间水消耗量较低。由于可以建立缩短的洗涤时长，因而可以在家用器具的标签程序中获取等同或提高的能效。此外，可以对家用器具的用户建立洗涤模式和干燥模式在同一器具中具有更好地组合性能这一清晰的优点。尤其，通过第二换热器来集成水加热和借助于冷却的水来干燥这一双重功能可以得到低成本的优点。而且，这种集成可以利用尤为简单的方式来实现。这源于以下事实：热泵的已有冷凝方案可以被容易地改型并且无需附加的换热器来将一个功能或一个运行模式切换至另一功能或另一运行模式。这种改进的家用器具还能实现简单的组装过程。热泵可以作为已有的水冷凝式洗衣-干燥机平台或这种家用器具的一部分而被集成，而热泵的集成具有降低的复杂度和付出。而且，家用器具允许提高设计的灵活性和适应性。例如，尤其可以通过利用不同的制冷剂来设计不同的干燥速度和效率。水的温度可以通过提供再循环穿过第二换热器的水与引入家用器具的新鲜水之间适当的混合比来简易地调节。此外，冷却回路构件和/或辅助加热装置的特定的设计可以用在家用器具中。附加地，进入家用器具的洗涤腔或缸或滚筒的空气的流量和温度可以尤其在加热阶段期间例如通过打开和关闭空气通道中的阀来控制。尤其，第二换热器或水/制冷剂换热器不一定非要集成在机器内，而是带来家用器具的高度紧凑性的其它简易集成方式也是可能的。在热泵的第一运行模式中，即在洗涤阶段期间，第二换热器或水/制冷剂换热器运行为冷凝器，而空气/制冷剂换热器用作蒸发器。在另一方面，在干燥模式或干燥阶段期间，水/制冷剂换热器用作低温的蒸发器，而空气/制冷剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种家用器具，所述家用器具具有热泵(2)，所述热泵(2)包括布置在所述家用器具(1)的空气通道(18)内的第一换热器(3)、以及第二换热器(4)，其中，所述热泵(2)包括用于使制冷剂通过所述热泵(2)的流动方向反向的装置(7)，所述家用器具(1)还包括用于向所述第二换热器(4)提供水的装置，所述第二换热器(4)构造成在所述热泵(2)的第一运行模式下将热从制冷剂传递给水，在所述第一运行模式中所述第二换热器(4)运行为冷凝器并在所述热泵(2)的第二运行模式下将热从水传递给制冷剂，在所述第二运行模式中所述第二换热器(4)运行为蒸发器，其特征在于，所述家用器具还包括连接至所述家用器具(1)的洗涤腔(9)另外的空气通道(13)、以及将来自所述第二换热器(4)的水的至少一部分提供到所述另外的空气通道(13)中的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 EP 15382584.9;2015.11.24 ES P2015317031.一种家用器具，所述家用器具具有热泵(2)，所述热泵(2)包括布置在所述家用器具(1)的空气通道(18)内的第一换热器(3)、以及第二换热器(4)，其中，所述热泵(2)包括用于使制冷剂通过所述热泵(2)的流动方向反向的装置(7)，所述家用器具(1)还包括用于向所述第二换热器(4)提供水的装置，所述第二换热器(4)构造成在所述热泵(2)的第一运行模式下将热从制冷剂传递给水，在所述第一运行模式中所述第二换热器(4)运行为冷凝器并在所述热泵(2)的第二运行模式下将热从水传递给制冷剂，在所述第二运行模式中所述第二换热器(4)运行为蒸发器，其特征在于，所述家用器具还包括连接至所述家用器具(1)的洗涤腔(9)另外的空气通道(13)、以及将来自所述第二换热器(4)的水的至少一部分提供到所述另外的空气通道(13)中的装置。2.根据权利要求1所述的家用器具，其特征在于，至少一个管路被设置以在所述第一运行模式中将水引入所述家用器具(1)的洗涤腔(9)中并在所述第二运行模式中将水引入所述家用器具(1)的另外的空气通道(13)。3.根据权利要求1或2所述的家用器具，其特征在于，所述家用器具还具有至少一个再循环管路(16，36)，所述至少一个再循环管路在所述第一运行模式中将水从所述家用器具(1)的洗涤腔(9)传送给所述第二换热器(4)并在所述第二运行模式中将水从所述家用器具(1)的另外的空气通道(13)传送给所述第二换热器(4)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的家用器具，其特征在于，所述空气通道(18)具有用于外部空气的第一入口(19)，并且风机装置(20)被设置以在所述第一运行模式中将所述外部空气传送向所述第一换热器(3)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的家用器具，其特征在于，所述空气通道(18)具有第一出口(21)，所述第一出口(21)用于在所述第一运行模式中将空气排放到所述家用器具(1)的周围环境中。6.根据权利要求1至5中任一项所述的家用器具，其特征在于，所述空气通道(18)具有用于来自所述家用器具(1)的洗涤腔(9)的空气的第二入口(29)，并且风机装置(20)被设置以在所述第二运行模式中将空气传送向所述第一换热器(3)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·卡帕夫洛塞塞，R·圣马丁桑乔，G·施利克尔，T·施奈德，
申请(专利权)人：BSH家用电器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE