热泵衣物干燥机及优化这种热泵衣物干燥机的热交换的方法技术

在此披露一种衣物干燥机(1)，包括：d.壳体(2)，该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3)；e.处理空气管道(11)，该处理空气管道与该干燥室(3)联通，在该处理空气管道中，处理空气流易于流动；f.热泵(30)，该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路，所述热泵回路包括：第一热交换器(31)，在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热；以及第二热交换器(32)，在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上，以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31；32)进一步包括热交换器模块(10；10')，所述模块包括：■进口联管箱(5；5’)，该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中；■出口联管箱(6；6’)，该出口联管箱将所述制冷剂从所述模块排出；以及■多个热交换层(8，8’)，该多个热交换层将所述进口联管箱(5；5’)流体连接到所述出口联管箱(6；6’)上，以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然；所述层(8，8’)彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道；其中所述热交换器模块(10，10')沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层(812，821；821，822；811，831；831，832；822，841)，所述第一对的这两邻近热交换层之间的距离(D1，D2，D3)不同于所述第二对的这两邻近热交换层之间的距离(D1，D2，D3)，另外地或可替代地，该热交换器模块(10；10')沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层(812，821；821，822；811，831；831，832；822，841)，还包括具有第一间距(P1，P2，P3)的第一多个翅片(501，502，503)，该第一多个翅片连接所述第一对的这两个邻近热交换层，以及具有第二间距(P1，P2，P3)的第二多个翅片(501，502，503)，该第二多个翅片连接所述第二对的所述两个邻近热交换层；所述第一间距不同于所述第二间距。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热泵衣物干燥机及优化这种热泵衣物干燥机的热交换的方法专利
本专利技术涉及一种包括热泵的衣物干燥机，更具体地涉及一种优化能量消耗和/或干燥周期的持续时间的衣物干燥机。另外，本专利技术涉及一种优化这种热泵的热交换的方法。
技术介绍
大多数干燥机包括被称为滚筒的旋转滚筒，因此被称为滚筒式干燥机，加热的空气循环穿过旋转滚筒以便使水分从负载上蒸发。滚筒围绕其轴线旋转。已知的衣物干燥机包括两种类别：冷凝式衣物干燥机和通气式衣物干燥机。第一类别的干燥机使从滚筒排出的空气循环穿过热交换器/冷凝器以便冷却空气并冷凝水分；随后，在已经使用加热器加热空气之后，干燥机使空气返回再循环穿过滚筒。在操作过程中，第二类别的干燥机从周围区域抽取空气、加热空气、将空气吹送到滚筒中，然后通过通风孔将空气排到外部。总体上，由于第一类别的干燥机并不要求适当安装特殊装置、诸如将来自滚筒的潮湿热空气排出的排气道，所以它们在市场中是最常见的。然而，通常地，对于相同功率和相同负载量，冷凝式干燥机的干燥周期比通风式干燥机中的等周期长。根据现有技术已经建议了若干解决方案，以便改进冷凝式干燥机和通风式干燥机的效率。具体地，热泵技术已经应用于衣物干燥机，以便提高干燥衣服的效率。在传统热泵干燥器中，空气在闭环中流动。通过风扇移动的空气穿过滚筒，从湿衣服除去水，然后空气在热泵蒸发器中被冷却下来并被除湿、并且在热泵冷凝器中被加热，以便被重新添加到滚筒之中。为了运行，热泵包含空气与之进行热交换的制冷剂，并且制冷剂由压缩机压缩，在层压在膨胀装置中的冷凝器中冷凝，然后在蒸发器中蒸发。EP1209277披露了一种热泵衣服干燥机器，其中用于驱动容纳有待干燥的衣服的滚筒的电机也连接到使干燥空气循环的第一风扇上以及冷却压缩机的第二风扇上。US2011/0280736涉及一种控制干燥机的方法。一种控制包括具有变速式压缩机的热泵的干燥机的方法，该控制方法包括以下步骤：选择供应空气或干燥空气的至少一种路线；在实行选定的路线时，将压缩机的启动速度增加到目标速度；并且调整设置在热泵中的膨胀阀的开度。专利技术概述本专利技术涉及一种用于干燥衣服及其他服装的衣物干燥机，该衣物干燥机包括具有第一热交换器和第二热交换器的热泵。本专利技术的衣物干燥机可以包括通风式干燥机抑或冷凝式干燥机。本专利技术的衣物干燥机中的热交换器的构型是这样以使得根据衣物干燥机的特定几何结构实现、基本上专门定制最佳热传递能力。优选地，根据衣物干燥机的内部部件的布局、尤其优选地是空气回路和风扇的布局，具有该特定空气回路布局的衣物干燥机的用于最大化制冷剂与处理空气之间热交换的热交换器的优化几何结构是根据本专利技术可获得的。此外，也披露了一种优化这种热交换的方法。热泵干燥机包括干燥室、诸如滚筒，有待干燥的负载、例如衣服被放置在干燥室中。干燥室是处理空气回路的部分；具体地，该处理空气回路在冷凝式干燥机的情况下是闭环回路或在通风式干燥机的情况下是开放回路，在两种情况下，该处理空气回路都包括用于导送空气流以干燥负载的通风道。处理空气回路以其两个相反端部连接到干燥室上。优选地，加热的已除湿空气被馈送到干燥室中，从而在衣物之上流动，并且所得的潮湿冷却空气离开所洗的衣物。水蒸气中所富含的潮湿空气流然后被馈送到热泵的蒸发器中，在蒸发器中，湿润温暖的处理空气被冷却并且其中所存在的湿气冷凝。所得的冷却的已除湿空气然后被排放到干燥机外部、该干燥机所位于的环境中，或该空气在闭环回路中继续。在这第二种情况下，处理回路中的已除湿空气然后在再次进入干燥室中之前借助于热泵的冷凝器来加热，并且整个循环在干燥周期结束之前一直重复。可替代地，环境空气经由进气道从环境进入热泵的冷凝器中，并且环境空气在进入干燥室之前由热泵的冷凝器加热。该设备的热泵包括制冷剂回路，制冷剂可以在该制冷剂回路中流动并且该制冷剂回路经由管材连接第一热交换器或冷凝器、第二热交换器或蒸发器、压缩机和降压装置。制冷剂由压缩机加压并循环穿过系统。在压缩机的排出侧，热且高度加压的蒸气在被称为冷凝器的第一热交换器中被冷却，直到它冷凝成高压、中等温度的液体为止，从而在处理空气被引入到干燥室中之前对其进行加热。冷凝的制冷剂然后穿过降压装置，诸如膨胀装置，例如阻气门、阀或毛细管。低压液态制冷剂然后进入第二热交换器、即蒸发器中，在该第二热交换器中，流体由于与离开干燥室的处理空气进行热交换而吸收热量并蒸发。制冷剂然后返回到压缩机并且该循环重复。在一些实施例中，在第一热交换器和/或第二热交换器中，制冷剂可能不经受相变。在下文中，用术语“下游”和/或“上游”指示参考流体在管道内部的流动方向的位置。另外地，在本语境中，术语“竖直”和“水平”是指元件相对于处于其正常安装或运行中的干燥机的位置。实际上，在3-D空间限定了由两个水平垂直的方向X、Y形成的水平平面(X,Y)，并且也限定了垂直于水平平面的竖直方向Z。申请人已经考虑到一种热泵干燥机，其中热泵的第一热交换器和/或第二热交换器包括如下实现的一个或多个模块。每个模块包括两个联管箱，它们可以是允许制冷剂流入模块中的进入联管箱和/或允许制冷剂从模块排出的出口联管箱。进一步，模块包括在堆叠方向上堆叠的多个热交换层(例如，这些层沿着给定方向彼此上下地被布置)。每个热交换层包括用于制冷剂流的多于一个通道，这些通道彼此邻近地位于该层内。这些通道与进口联管箱和/或出口联管箱处于流体联通，这样允许制冷剂从进口联管箱流动到出口联管箱和/或反之亦然。优选地，该多个通道在每个热交换器层内与彼此平行。每个热交换层限定两个相反端部，其中之一被固定到所述进口抑或出口联管箱上，这些层因此与该进口联管箱和/或出口联管箱偏离。优选地，在每个热交换层内，该多个通道也基本上彼此平行，然而，它们也可以成角度或它们可以具有不规则形状。优选地，堆叠方向是竖直方向，并且这些热交换层彼此上下地堆叠。这些热交换层具有取决于实现层的通道数量的给定宽度，以及对应于形成层的通道的纵向延伸的纵向延伸。宽度和纵向延伸方向优选地限定平面。这个平面可能垂直于层的竖直堆叠方向，或它可以与该竖直堆叠方向形成角度。可替代地，热交换层可以相对于彼此倾斜或可以彼此上下地形成弓形。优选地，在堆叠方向上的相邻(即在堆叠方向上邻近的)层的通道由翅片连接。应当理解的是，进口联管箱和出口联管箱可以与彼此相距给定距离，这样使得热交换层在它们的相反端部处对应地连接到进口联管箱和出口联管箱上，例如热交换层被插置在进口联管箱与出口联管箱之间，或进口联管箱和出口联管箱可以彼此相接触或邻近地、例如彼此上下地定位，这样使得热交换层的一个端部连接到进口联管箱上或出口联管箱上并且相反端部连接到中间联管箱上。在第一种情况下，制冷剂从桥接单个热交换层的进口联管箱流动到出口联管箱，而在第二种情况下，从进口联管箱开始，制冷剂必须流动穿过至少两个热交换层，一个是在一个方向上流动并且一个是在基本上相反的方向上流动，以便到达出口联管箱。该多个通道至少部分地经受处理空气流，这样使得在通道内流动的制冷剂与处理空气之间存在热交换。因此，至少部分地为此目的，对于它们的整个延伸而言优选的是，第一热交换器和/或第二热交换器的模块的热交换层的通道位于通风道内，该通风道是处理空气回路的部分。联管箱具有保持不同层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衣物干燥机(1)，包括：a.壳体(2)，该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3)；b.处理空气管道(11)，该处理空气管道与该干燥室(3)联通，在该处理空气管道中，处理空气流易于流动；c.热泵(30)，该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路，所述热泵回路包括：第一热交换器(31)，在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热；以及第二热交换器(32)，在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上，以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31；32)进一步包括热交换器模块(10；10')，所述模块包括：■进口联管箱(5；5’)，该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中；■出口联管箱(6；6’)，该出口联管箱将所述制冷剂从所述模块排出；以及■多个热交换层(8，8’)，该多个热交换层将所述进口联管箱(5；5’)流体连接到所述出口联管箱(6；6’)上，以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然；所述层(8，8’)彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道；该衣物干燥机的特征在于，所述热交换器模块(10，10')沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层(812，821；821，822；811，831；831，832；822，841)，所述第一对的这两邻近热交换层之间的距离(D1，D2，D3)不同于所述第二对的这两邻近热交换层之间的距离(D1，D2，D3)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种衣物干燥机，包括：a.壳体(2)，该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3)；b.处理空气管道(11)，该处理空气管道与该干燥室(3)联通，在该处理空气管道中，处理空气流易于流动，所述处理空气管道是闭环回路；c.热泵(30)，该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路，所述热泵回路包括：第一热交换器(31)，在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热；以及第二热交换器(32)，在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上，以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31；32)进一步包括热交换器模块(10；10')，所述热交换器模块包括：■进口联管箱(5；5’)，该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述热交换器模块中；■出口联管箱(6；6’)，该出口联管箱将所述制冷剂从所述热交换器模块排出；以及■多个热交换层(8，8’)，该多个热交换层将所述进口联管箱(5；5’)流体连接到所述出口联管箱(6；6’)上，以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然；所述热交换层彼此上下地堆叠并且每个热交换层包括多个通道；该衣物干燥机的特征在于，所述热交换器模块(10，10')沿着堆叠方向包括至少第一对邻近热交换层和第二对邻近热交换层，所述第一对邻近热交换层之间的距离不同于所述第二对邻近热交换层之间的距离。2.根据权利要求1所述的衣物干燥机，其中该第一对邻近热交换层之间的距离以及所述第二对邻近热交换层之间的距离在5mm与20mm之间。3.根据权利要求2所述的衣物干燥机，其中所述热交换器模块(10，10')包括：具有第一间距的第一多个翅片，该第一多个翅片连接所述第一对邻近热交换层；以及具有第二间距的第二多个翅片，该第二多个翅片连接所述第二对邻近热交换层；所述第一间距不同于所述第二间距。4.根据权利要求1至3中任一项所述的衣物干燥机，其中所述热交换器模块(10，10’)位于所述处理空气管道(11)的通风道(11a)中，所述热交换器模块(10，10’)和所述通风道(11a)交互地被安排成使得进入所述通风道(11a)中的所述处理空气的流动方向基本上垂直于所述堆叠方向。5.根据权利要求1至3中任一项所述的衣物干燥机，其中所述热交换器模块(10，10’)位于所述处理空气管道(11)的通风道(11a)中，所述通风道(11a)和所述热交换器模块(10，10’)交互地被安排成使得进入所述通风道(11a)中的所述处理空气的流动方向基本上平行于所述热交换层。6.根据权利要求1至3中任一项所述的衣物干燥机，其中所述处理空气管道(11)被构造成使得该处理空气穿过所述处理空气管道(11)的横断面的流速的空间分布在空间上是不对称的，从而具有流速较高的区域和流速较低的区域。7.根据权利要求1所述的衣物干燥机，包括使所述处理空气在所述处理空气管道(11)内循环的风扇(12)，所述风扇相对于所述处理空气管道的横截面居中地定位。8.根据权利要求1所述的衣物干燥机，包括使所述处理空气在所述处理空气管道(11)内循环的风扇(12)，所述风扇相对于所述处理空气管道的横截面偏心地定位。9.根据权利要求7或8所述的衣物干燥机，其中所述风扇位于所述处理空气管道(11)内、在所述处理空气的该流动方向上位于所述第一热交换器(31)下游并且位于所述干燥室(3)上游。10.根据权利要求7或8所述的衣物干燥机，其中所述风扇位于所述处理空气管道(11)内、在所述处理空气的该流动方向上位于所述干燥室(3)下游并且位于该第二热交换器(32)上游。11.根据权利要求7或8所述的衣物干燥机，其中所述风扇(12)被构造成使得吹送所述处理空气，其方式为使得该处理空气穿过所述处理空气管道(11)的横断面的该流速的空间分布在空间上是不对称的，从而具有流速较高的区域和流速较低的区域。12.根据权利要求6所述的衣物干燥机，其中如果所述流速较高的区域基本上包围所述第二对邻近热交换层，所述第一对邻近热交换层之间的所述距离大于所述第二对邻近热交换层之间的所述距离。13.根据权利要求11所述的衣物干燥机，其中如果所述流速较高的区域基本上包围所述第二对邻近热交换层，所述第一对邻近热交换层之间的所述距离大于所述第二对邻近热交换层之间的所述距离。14.根据权利要求4所述的衣物干燥机，所述第一热交换器和所述第二热交换器(31，32)两者包括对应地被称为第一热交换器模块和第二热交换器模块的该热交换器模块(10，10’)，并且所述第一热交换器模块的热交换层的第一纵向方向和所述第二热交换器模块的热交换层的第二纵向方向基本上彼此平行。15.根据权利要求14所述的衣物干燥机，其中所述热交换层的所述第一纵向方向和/或所述第二纵向方向基本上垂直于所述通风道(11a)内部的所述处理空气的流动方向。16.一种衣物干燥机，包括：a.壳体(2)，该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3)；b.处理空气管道(11)，该处理空气管道与该干燥室(3)联通，在该处理空气管道中，处理空气流易于流动，所述处理空气管道是闭环回路；c.热泵(30)，该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路，所述热泵回路包括：第一热交换器(31)，在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热；以及第二热交换器(32)，在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上，以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换；所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31；32)进一步包括热交换器模块(10；10')，所述热交换器模块包括：●进口联管箱(5；5’)，该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述热交换器模块中；●出口联管箱(6；6’)，该出口联管箱将所述制冷剂从所述热交换器模块排出；以及●多个热交换层(8，8’)，该多个热交换层将所述进口联管箱(5；5’)流体连接到所述出口联管箱(6；6’)上，以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然；所述热交换层彼此上下地堆叠并且每个热交换层包括多个通道；该衣物干燥机的特征在于，所述热交换器模块(10，10')沿着堆叠方向包括至少第一对邻近热交换层和第二对邻近热交换层，还包括具有第一间距的第一多个翅片，该第一多个翅片连接所述第一对邻近热交换层，以及具有第二间距的第二多个翅片，该第二多个翅片连接所述第二对邻近热交换层；所述第一间距不同于所述第二间距。17.根据权利要求16所述的衣物干燥机，其中所述第一间距和所述第二间距在2mm与10mm之间。18.根据权利要求16所述的衣物干燥机，其中所述第一对邻近热交换层之间的距离不同于所述第二对邻近热交换层之间的距离。19...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗切斯科·卡瓦雷塔，斯特凡诺·赞多纳，
申请(专利权)人：伊莱克斯家用电器股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE