具有改进的压缩机冷却的热泵系统以及用于操作热泵系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种热泵系统，其包括：热泵，其包含作为热源的蒸发器、作为散热器的冷凝器、用于驱动和压缩制冷剂流的压缩机(2)、用于使制冷剂流膨胀的节流阀以及用于使制冷剂流顺序地通过蒸发器、冷凝器、节流阀和压缩机(2)而循环的制冷剂通道；电动机(4、5、6)，其用于驱动压缩机(2)；热管(7)，其具有容纳传热介质的封闭内部空间(12)，其中，所述热管(7)具有与所述压缩机(2)进行热接收接触的第一部分(8)、用于传热的第二部分(10、14)和包含散热表面的第三部分(16)，其中，所述热管(7)的第一部分(8)被设置为围绕电动机(4、5、6)的大致筒形的外壳(11)。本发明专利技术还涉及一种用于操作热泵系统的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
具有改进的压缩机冷却的热泵系统以及用于操作热泵系统的方法


[0001]本专利技术涉及一种具有改进的压缩机冷却的热泵系统和一种用于操作该热泵系统的方法。特别地，本专利技术涉及一种热泵系统，其包括：热泵，其包含作为热源的蒸发器、作为散热器的冷凝器、用于驱动和压缩制冷剂流的压缩机、用于使制冷剂流膨胀的节流阀以及用于使制冷剂流顺序地通过蒸发器、冷凝器、节流阀和压缩机而循环的制冷剂通道；电动机，其用于驱动压缩机；热管，所述热管具有容纳传热介质的封闭内部空间，其中，所述热管具有与所述压缩机进行热接收接触的第一部分、用于传热的第二部分和包含散热表面的第三部分；并且本专利技术涉及一种用于操作该热泵系统的方法。

技术介绍

[0002]热泵用于各种
热泵是从具有较低温度的储存器(例如从环境)获取热能并且将其与驱动能一起作为有用热量传递到要被加热有较高温度的系统的装置。这种类型的热泵可用于例如加热器、烘干机、洗衣
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烘干机、洗衣机和洗碗机。热泵也可用于冷却，例如用在冰箱或空调中。技术功通常借助于电能产生。希望减少电能的消耗，从而提高热泵的能量效率。另一个目的是降低热泵的制造成本。例如，当热泵用于烘干机和洗衣
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烘干机时，烘干时间也应当优选地减少。
[0003]公开文献EP 2 202 347 A1公开了一种烘干机，该烘干机具有用于待烘干的物体(即，衣物)的烘干室，以及具有蒸发器、冷凝器和可编程控制器的热泵。处理空气路径装置获得并保持蒸发器入口温度与烘干机入口温度之间的预设最小差值以及蒸发器入口温度的预设下阈值。在冷凝器和进气通道之间设置有连接点，用于将再循环空气管道连接到进气管道。
[0004]在热泵的操作中，热泵的压缩机通常被加热。然后通常通过风扇进行冷却，以允许热泵的适当操作。为了避免能量的浪费，可以使用热交换装置来回收部分废能。然而，在这种情况下，由于容量的限制，热交换装置可能过热。此外，可以附加地安装风扇，以通过供应大的空气体积来提高热交换效率。尤其地，在用作热交换装置的热泵中使用的压缩机可能过热。在压缩机过热的情况下，烘干机的可靠性会降低，并且制冷剂的压缩效率会降低。这可能降低整个热交换效率。
[0005]公开文献WO 2010/003936A1公开了一种热泵型衣物烘干机，其包括：桶，待干燥的衣物放置在该桶中；空气循环管道，干燥循环空气在该管道中循环；蒸发器，其设置在空气循环管道中，用于冷却来自桶并经过其的温暖且潮湿的空气并降低空气湿度；冷凝器，其加热通过蒸发器而来的低湿空气；压缩机，其增加制冷剂的温度和压力。利用从压缩机排出的废热来加热空气循环管道中的干燥空气。
[0006]公开文献EP 2 550 390 B1公开了一种衣物烘干机，其尤其包括热泵，该热泵具有用于加热空气的第一热交换器、用于冷却空气的第二热交换器、通过管连接在第一热交换器和第二热交换器之间的压缩机和膨胀器。在一个实施例中，衣物烘干机还包括安装在压
缩机和第一热交换器下游侧的空气之间的传热装置，其中，传热装置被实现为热管，该热管在其两端包括第一散热器和第二散热器，第一散热器接触压缩机的表面，其中，所述热管具有两端被密封的管形状，并且在其中具有传热介质，所述传热介质在连接到所述热管的一端的高温侧接收热，并且移动到所述热管的对应于低温侧的另一端。
[0007]考虑到这种情况，本专利技术的目的是提供一种改进的热泵，其不仅允许更好地冷却热泵的压缩机，而且还优选地允许改进压缩室之前的制冷剂的输入参数，并因此改进压缩机性能。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术，该目的通过根据相应独立权利要求的热泵系统和用于操作热泵系统的方法来实现。热泵系统和方法的优选实施例在相应的从属权利要求中定义，其中方法的优选实施例对应于热泵的优选实施例，反之亦然，即使在本文别处没有明确指定。
[0009]因此，本专利技术涉及一种热泵系统，其包括：热泵，其包含作为热源的蒸发器、作为散热器的冷凝器、用于驱动和压缩制冷剂流的压缩机、用于使制冷剂流膨胀的节流阀以及用于使制冷剂流顺序地通过蒸发器、冷凝器、节流阀和压缩机而循环的制冷剂通道；电动机，其用于驱动压缩机；热管，所述热管具有容纳传热介质的封闭内部空间，其中，所述热管具有与所述压缩机进行热接收接触的第一部分、用于传热的第二部分以及包含散热表面的第三部分，其中，所述热管的第一部分被设置为围绕所述电动机的大致筒形的外壳。在一个实施例中，热泵系统还包含用于热泵系统的控制单元。
[0010]在热泵中可以使用多种制冷剂，例如丙烷，其在热泵
中也被称为R290。
[0011]热管是一种结合了导热和相变原理的传热装置，可在两个固体界面之间有效地传递热量。在热管的热界面处，与导热固体表面接触的液体通过从该表面吸收热量而变成蒸汽。然后，蒸汽沿着热管行进到冷界面，并冷凝回液体，释放潜热。然后，液体通过毛细作用、离心力或重力返回到热界面，并重复该循环。
[0012]具有热泵的烘干机和洗衣烘干机通常使用毛细管或调节膨胀阀作为节流阀。
[0013]在热泵系统的一个优选实施例中，热管的第二部分包含围绕电动机的环形管和连接到热管的第三部分的连接管。于是优选地，连接管从环形管突出并远离电动机和压缩机。
[0014]优选地，热泵系统的大致筒形的外壳包括一个或多个用于热管的传热介质的筒状容器。于是，进一步优选的实施例是，其中，多个筒状容器围绕电动机布置，筒状容器流体连接到环形管。在热泵系统的一个替代优选实施例中，在两个筒状壁之间具有中空空间的一个筒状容器围绕电动机布置，所述一个筒状容器流体连接到环形管。
[0015]根据热泵系统的另一优选实施例，热管的第二部分的连接管布置为平行于压缩机的曲轴。
[0016]此外，优选地在热泵系统中，热管中的传热介质是选自由氢氟碳酸盐(HFC)制冷剂R134a和R407C以及氢碳酸盐(HC)制冷剂R22、R290、R600和R600a组成的组中的一种或多种。在热管的第一部分中与压缩机热传导接触的传热介质通常被蒸发，并且所产生的气体在热管的封闭内部空间中通过热管的第二部分中的连接管被输送到第三部分，在第三部分中，气体在散热表面处交换热量以冷凝并流回到热管的第一部分。
[0017]此外，优选地，热泵系统包含控制单元，所述控制单元适于接收和分析热管的第一
部分中的热传递，并且适于修改制冷剂的输入参数，以便提高压缩机的性能。
[0018]本专利技术还涉及一种用于操作热泵系统的方法，所述热泵系统包括：热泵，其包含作为热源的蒸发器、作为散热器的冷凝器、用于驱动和压缩制冷剂流的压缩机、用于使制冷剂流膨胀的节流阀以及用于使制冷剂流顺序地通过蒸发器、冷凝器、节流阀和压缩机而循环的制冷剂通道；电动机，其用于驱动压缩机；热管，所述热管具有容纳传热介质的封闭内部空间，具有与所述压缩机进行热接收接触的第一部分、用于传热的第二部分和包含散热表面的第三部分；其中，所述热管的第一部分被设置为围绕所述电动机的大致筒形的外壳，所述方法包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统(1)，所述热泵系统包括：热泵，所述热泵包含作为热源的蒸发器、作为散热器的冷凝器、用于驱动和压缩制冷剂流的压缩机(2)、用于使制冷剂流膨胀的节流阀以及用于使制冷剂流顺序地通过蒸发器、冷凝器、节流阀和压缩机(2)而循环的制冷剂通道；电动机(4、5、6)，所述电动机用于驱动压缩机(2)；热管(7)，所述热管具有容纳传热介质的封闭内部空间(12)，其中，所述热管(7)具有与压缩机(2)进行热接收接触的第一部分(8)、用于传热的第二部分(10、14)和包含散热表面的第三部分(16)，其特征在于，所述热管(7)的第一部分(8)被设置为围绕电动机(4、5、6)的大致筒形的外壳(11)。2.根据权利要求1所述的热泵系统(1)，其中，所述热管(7)的第二部分包含围绕电动机(4、5、6)的环形管(14)以及连接到所述热管(7)的第三部分(8)的连接管(10)。3.根据权利要求2所述的热泵系统(1)，其中，连接管(10)从环形管(14)突出并远离压缩机/电动机(4、5、6)。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的热泵系统(1)，其中，所述大致筒形的外壳(11)包括用于所述热管(7)的传热介质的一个或多个筒状容器(13)。5.根据权利要求4所述的热泵系统(1)，其中，多个筒状容器(13)围绕电动机(4、5、6)布置，所述筒状容器(13)流体连接到环形管(14)。6.根据权利要求4所述的热泵系统(1)，其中，一个筒状容器(13)围绕电动机(4、5、6)布置，所述一个筒状容器(13)在两个筒状壁(17、18)之间具有中空空间(15)，所述一个筒状容器(13)流体连接到环形管(14)。7.根据权利要求1
‑
6中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：BSH家用电器有限公司，
类型：发明
国别省市：