衣物干燥的制造方法

衣物干燥的制造方法
【专利摘要】披露了一种衣物干燥机(1)，该衣物干燥机包括：一个壳体(2)，该壳体支撑着一个用于接纳有待干燥的装载物的干燥室(3)并且具有一个底座(24)；与该干燥室(3)相连通的一个工艺空气导管(11)，一个空气工艺流易于在该工艺空气导管中流动；一个热泵(30)，该热泵具有一个制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路，所述热泵回路包括一个冷凝器(31)和一个蒸发器(32)；所述蒸发器(32)和/或所述冷凝器(31)是热联接至该工艺空气导管(11)上的以便在所述热泵回路中流动的制冷剂(R)与所述工艺空气流之间进行热交换。
【专利说明】衣物干燥机 发明领域
[0001] 本发明涉及一种包括热泵的衣物干燥机、尤其是优化了能量消耗和/或干燥循环 的持续时间的衣物干燥机。

【背景技术】
[0002] 大多数干燥剂是由被称为转鼓的旋转滚筒组成，因此也称为转鼓干燥机，经加热 的空气循环通过该转鼓干燥机以便从装载物中蒸发湿气。该转鼓围绕其轴线进行旋转。
[0003] 已知的衣物干燥机包括两种类别：冷凝式衣物干燥机和通风式衣物干燥机。第一 类别的干燥机将从该滚筒排出的空气循环通过一个热交换器/冷凝器从而冷却该空气并 且冷凝湿气、随后在使用加热器加热该空气之后使该空气再循环穿过该滚筒。第二类别的 干燥机从周围区域吸取空气、将其加热、在操作过程中将其吹入滚筒中并且接着穿过一个 通风口将其排放至外部。
[0004] 总体上，第一类别的干燥机是市场上最常见的，因为这种干燥机不需要用于适当 安装的特殊装置，例如用于将来自滚筒的潮湿热空气排出的排放管道。然而，通常对于相 同的功率和相同量的装载物而言，冷凝式干燥机的干燥循环比通风式干燥机的干燥循环更 长。
[0005] 为了改善冷凝式和通风式干燥机的效率，根据现有技术已经提出了若干种解决方 案。具体而言，为了增强干燥衣服的效率，热泵技术已经用于衣物干燥机。在传统的热泵衣 物干燥机中，空气在一个闭合回路中流动。由风扇移动的空气穿过一个滚筒而将水从湿衣 服中去除、并且接着冷却下来并在一个热泵蒸发器中被除湿、并且在一个热泵冷凝器中被 加热以便重新输入该滚筒中。为了发挥作用，该热泵包括与空气进行热交换的一种制冷剂， 并且该制冷剂被压缩机压缩、在层叠在一个膨胀装置中的冷凝器中被冷凝并且在该蒸发器 中被蒸发。
[0006] 欧洲专利EP 0467188披露了一种衣物干燥机，该衣物干燥机具有用于在一个闭 合的工艺空气通道中对经由一个电动机驱动的风扇所引导的工艺空气进行加热的一个热 泵回路、以及被装配用于供来自衣物干燥室的工艺空气中所含的湿气析出的一个热泵回 路，并且后一个热泵回路由冷凝器、蒸发器、压缩机和节流阀组成且另外在该工艺通道中带 有用于所排空气的一个可设置的开口以及用于供送空气的开口。
[0007] 德国专利DE 4330456涉及一种转鼓干燥机，该转鼓干燥机带有一个滚筒、一个闭 合的干空气回路、一个开放的冷却剂回路、以及一个制冷剂回路，其中干空气可以借助于该 干空气回路被传导穿过该滚筒并且该干空气回路配备有一个第一鼓风机以及一个加热系 统和一个冷凝器，冷却空气借助于该冷却剂回路可以被一个第二鼓风机传导穿过该冷凝 器，并且该制冷剂回路包括一个压缩机、在该干空气回路中安排在下游的一个液化器、一个 膨胀阀、以及安排在该冷却空气回路中的一个蒸发器。
[0008] 发明概沭
[0009] 本发明涉及一种用于干燥衣服和其他服装的、包括一个热泵的衣物干燥机。本发 明的干燥机可以包括通风式或冷凝式干燥机。本发明的干燥机中的热泵的构型和构造被实 现为用于获得相对于已知的热泵干燥机而言更高的能量效率以及对干燥循环的持续时间 的优化。
[0010] 传统的热泵干燥机包括一个干燥室，例如滚筒，其中放置了有待干燥的装载物，例 如衣服。该干燥室是一个空气工艺回路的一部分，尤其在冷凝式干燥机的情况下是一个闭 环回路的一部分或在通风式干燥机的情况下是一个开放回路的一部分，该干燥室在这两种 情况下均包括一个空气导管以用于引导空气流来干燥该装载物。该工艺空气回路通过其相 反的两端连接至该干燥室上。更确切而言，热的干空气被送到该干燥室中、在衣物上流过并 且所得的潮湿冷空气离开该干燥室。接着富含水蒸气的潮湿空气流被送到一个热泵的蒸发 器中，在该蒸发器中该潮湿的暖的工艺空气被冷却并且其中存在的湿度冷凝。所得的冷的 干空气接着排出到该干燥机之外、在该干燥机所在的周围环境中，或继续位于该闭环回路 中。在第二种情况下，该工艺回路中的干空气在再次进入该干燥室之前接着被该热泵的一 个冷凝器加热，并且整个环路重复直到该干燥循环结束。替代地，环境空气从环境中经由一 个进口管道进入该滚筒中并且在进入该干燥室之前被该热泵的冷凝器加热。
[0011] 这样的干燥机的热泵包括一个热泵回路，一种制冷剂可以在该热泵回路中流动并 且该热泵回路通过管路与该蒸发器相连接，在该蒸发器中该制冷剂由于与离开该干燥室的 暖的工艺空气的热交换而经历了从液相到气相的相变。接着被蒸发的制冷剂经由一个压缩 机被供应至该冷凝器，该冷凝器如以上所看到的用作该干燥机的一个热源并且该制冷剂在 其中再次冷凝、从而在该工艺空气被引入该干燥室中之前加热该工艺空气。经冷凝的制冷 剂经由一个膨胀装置例如扼流口、阀或毛细管返回至该蒸发器从而闭合这个回路。图2中 示意性地描绘了这样的热泵的功能，这是根据现有技术并且根据本发明的热泵的功能。冷 凝器和蒸发器由于其功能而在下文中还被称为"热交换器"、具体是第一和第二热交换器。
[0012] 在下文中，术语"下游"和/或"上游"表示参照导管内的流体的流动方向的一个 位置。替代地，在本文中，术语"坚直的"和"水平的"是指元件相对于处于其正常安装或起 作用情况下的干燥机的位置。事实上，限定了由两个相垂直的水平X、Y方向所形成的水平 面（X，Y)并且在3-D空间中还限定了垂直于该水平面的一个坚直方向Z。
[0013] 申请人:已经认识到，除了对制冷剂和压缩器的适当选择之外，这些热交换器（即， 蒸发器和冷凝器）的设计也可以严重影响能量消耗和干燥时间性能。具体而言，该一个或 多个热交换器的适当构型允许实现若干个益处，例如将该制冷剂与该工艺空气之间的热交 换最大化、减小该制冷剂中和该工艺空气回路中的压降以及减小该热泵适当发挥作用所需 的制冷剂的量。所有这些益处都允许节约能量、减小干燥循环的持续时间并且总体上允许 实现更"生态友好的"干燥机。
[0014] 本发明的干燥机的热交换器的结构如下：该热交换器包括一个或多个热交换器模 块，这些热交换器模块各自包括两个集管：一个用于允许制冷剂流入该模块中的进口集管、 以及一个用于允许将该制冷剂从该模块中排出的出口集管。在这两个集管之间插入了多个 通道，这样使得该制冷剂被允许从该进口集管流到该出口集管和/或反之亦然。
[0015] 更详细地说，本发明的一个方面涉及一种衣物干燥机，该衣物干燥机包括：
[0016] -一个壳体，该壳体支撑着一个用于接收有待干燥的装载物的干燥室；
[0017] -与该干燥室相连通的一个工艺空气导管，一个工艺空气流易于在该工艺空气导 管中流动；
[0018] -一个热泵，该热泵具有一个制冷剂可以在其中流动的热泵回路，所述回路包括一 个第一热交换器和一个第二热交换器，在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该工艺空 气流被加热，并且在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该工艺空气被冷却；所述第一 和/或第二热交换器是热联接至该工艺空气导管上以便在所述热泵回路中流动的制冷剂 与所述工艺空气流之间进行热交换；
[0019] 其特征在于，所述第一和/或第二热交换器进一步包括一个热交换器模块，所述 模块包括
[0020] -用于引导所述制冷剂流入所述模块中的一个进口集管；
[0021] -用于将所述制冷剂从所述模块中排出的一个出口集管；以及
[0022] -多个通道，这些通道具有一个纵向方向、将所述进口集管和所述出口集管相连接 以使得所述制冷剂能够从所述进口集管流到所述出口集管和/或反之亦然，所述多个通道 至少部分地遭遇所述工艺空气流的流动。
[0023] 所述热交换器模块可以是该第一热交换器、该第二交换器或两者的一部分。
[0024] 由于以上所述的本发明的热交换器的构型，实现了热传递能力与热交换器体积之 间的高比率：因此该热交换器的总体尺寸的减小是可能的并且因此该热交换器在该壳体内 所占的体积也可以减小。例如，该一个或多个热交换器在该干燥机的底座中所占的空间的 量可以大量地减小而不影响所交换的热量的量，相反，所交换的热量的量是基本上保持恒 定的。另外，获得了所需的制冷剂的量的显著减小以及空气和制冷剂回路上的压降的显著 减小，如以下详细描述的。
[0025] 替代地，本发明的干燥机可以包括一个热交换器，因该热交换器具有与现有技术 的一种热交换器相同的尺寸并且由于以上所述的原而具有增大的冷却和加热能力，并且因 此改善了能量消耗并且减小了干燥循环的持续时间。
[0026] 在本发明的干燥机的蒸发器包括一个单一的热交换器模块的情况下，该进口集管 接收来自毛细管的制冷剂并且该制冷剂接着离开该出口集管而去往一个压缩机。
[0027] 在本发明的干燥机的冷凝器包括一个单一的热交换器模块的情况下，该进口集管 接收来自一个压缩机的制冷剂流，而该出口集管将该制冷剂流朝向该毛细管输送。
[0028] 根据上述这些方面，本发明的干燥机可以包括以下特征中的任何特征之一或组 合。
[0029] 优选地，该进口集管和出口集管各自包括一个管路，该管路具有一个纵向延伸部， 该制冷剂可以在该纵向延伸部内流动。更优选地，该一个或多个集管是由金属制成。优选 地，该进口集管和该出口集管具有基本上相同的构造并且都包括一个进口开孔和一个出口 开孔。优选地，该进口集管和出口集管是彼此平行的。
[0030] 优选地，该多个通道是基本上彼此平行的。
[0031] 优选地，这些通道沿着基本上平行于该水平面并且在该干燥机起作用时还垂直于 该工艺空气流的流动的一个方向延伸。换言之，优选地具有比其长度小得多的直径的这些 通道从该第一集管延伸至该第二集管，其方式为使得它们的纵向范围是基本上平行于该水 平面并且垂直于与之发生热交换的工艺空气的流向。
[0032] 在这些通道是直线形的情况下，其纵向范围（和纵向方向）对应于其纵向轴线。在 这些通道不是直线形，即例如它们形成了弧形部的情况下，它们的纵向范围（和纵向方向） 对应于将这些通道从该进口/出口集管分离出的这个点与同该进口/出口集管纵向轴线相 隔最大距离的这个第一点相连的一条线。
[0033] 这些通道可以包括多个直线形部分和/或隆起部或其他引起紊流的元件，这些元 件可以增强该制冷剂与该工艺空气流之间的热传递。另外，多个通道可以包括光滑的或带 褶皱的内和/或外表面并且可以包括多个弯折部或弯曲部。
[0034] 在本发明的一个优选实施例中这些通道是直线形的。在本发明的另外的实施例 中，这些通道包括多个彼此经由U形弯折部相连接的直线形部分。在后面这个实施例中，这 些直线形部分优选地在坚直方向上被堆放成一个位于另一个顶上。根据本发明的一个不同 的实施例，这些直线形部分是共面的、更优选地是在平行于该水平面的平面内。根据另外一 个实施例，这些通道被弯折而形成弧形部，它们的纵向范围优选地仍垂直于该工艺空气流。 后面的这个实施例特别用于将本发明的干燥机的模块放置在该工艺空气导管内的最适当 位置中。事实上，已知在该工艺空气导管的多个部分中，该工艺空气流是更均匀且较少紊流 的。因此在这些位置中该工艺空气流与该制冷剂之间的热交换是最佳的。弧形通道允许将 该模块还定位在存在其他物体的或窄的位置中，因此总体上更好地利用可用空间和/或减 小由于该空气流的不均匀分布产生的限制。
[0035] 根据本发明的一个实施例，水力直径Dh被定义为

【权利要求】
1. 一种衣物干燥机（1)，包括： ?一个壳体（2)，该壳体支撑着一个用于接收有待干燥的装载物的干燥室（3)并且具有 一个底座（24); ?与该干燥室（3)相连通的一个工艺空气导管（11)，一个工艺空气流易于在该工艺空 气导管中流动； ?一个热泵（30)，该热泵具有一个制冷剂（R)可以在其中流动的热泵回路，所述回路包 括一个第一热交换器（31)和一个第二热交换器（32)，在该第一热交换器中该制冷剂被冷 却并且该工艺空气流被加热，并且在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该工艺空气被 冷却；所述第一和/或第二热交换器是热联接至该工艺空气导管（11)上的以便在所述热泵 回路中流动的制冷剂与所述工艺空气流之间进行热交换； 其特征在于，所述第一和/或第二热交换器（31 ;32)进一步包括一个热交换器模块 (1〇;1〇'），所述模块包括 ?用于引导所述制冷剂流入所述模块中的一个进口集管（5 ;5'）； ?用于将所述制冷剂从所述模块中排出的一个出口集管（6 ;6'）；以及 ?多个通道（7 ;7'），该多个通道沿着一个纵向方向⑴延伸、将所述进口集管（5 ;5'） 连接至所述出口集管出；6'）以便能使得所述制冷剂（R)能够从所述进口集管流到所述出 口集管和/或反之亦然；所述多个通道（7 ;7'）至少部分地遭遇了所述空气工艺流的流动。
2. 根据权利要求1所述的衣物干燥机（1)，其中所述多个通道（7 ;7'）是基本上一个 与另一个平行的。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的衣物干燥机（1)，其中所述进口集管（5 ;5'）和 所述出口集管（6,6'）是基本上彼此平行的。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的衣物干燥机（1)，其中所述多个通道（7 ;7'）具 有小于或等于5_的水力直径。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的衣物干燥机（1)，其中所述模块（10 ;10'）包括 形成了一个通道层（8 ;8'）的多个相邻的通道。
6. 根据权利要求5所述的衣物干燥机（1)，其中所述模块（10 ;10'）包括多个层（8 ; 8'），所述这些通道层（8,8'）在堆放方向上被堆放成一个在另一个顶上。
7. 根据权利要求5或6所述的衣物干燥机（1)，其中所述这些通道层（8 ;8'）是基本 上一个与另一个平行的。
8. 根据权利要求7所述的衣物干燥机（1)，其中每个通道层（8,8'）通过所述纵向方向 和一个宽度方向限定了一个平面，所述平面是基本上平行于水平平面（X，Y)的。
9. 根据权利要求7所述的衣物干燥机（1)，其中每个通道层（8,8'）通过所述纵向方向 和一个宽度方向限定了一个平面，所述平面与水平平面（X，Y)形成了包含在3°与20°之 间的一个角度（a )。
10. 根据权利要求9所述的衣物干燥机（1)，其中所述模块（10 ;10'）是一个蒸发器 (32)的一部分。
11. 根据权利要求5至9中任一项所述的衣物干燥机（1)，其中所述模块（10 ;10'）包 括多个通道层（8 ;8'），所述多个通道层是相对于该制冷剂流向（Y)并联的。
12. 根据权利要求5至9中任一项所述的衣物干燥机（1)，其中所述模块（10 ;10'）包 括多个通道层（8 ;8'），所述这些层是相对于该制冷剂流向（Y)串联的。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的衣物干燥机（1)，包括一个第一和一个第二模 块（10 ;10'），该第一和第二模块是相对于该工艺空气流而并联连接的。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的衣物干燥机（1)，包括一个第一和一个第二模 块（10 ;10'），该第一和第二模块是相对于该工艺空气流而串联连接的。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的衣物干燥机（1)，包括一个清洁系统（50)，该清 洁系统具有基本上面向所述这些通道（7 ;7'）以便向所述这些通道（7 ;7'）喷洒水和/或 空气的多个喷嘴（51)。
【文档编号】D06F58/20GK104334788SQ201380024281
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年5月8日
【发明者】阿尔贝托·比松, 弗朗切斯科·卡瓦雷塔, 尼古拉·里德, 朱塞佩·罗西, 马西米亚诺·维尼奥基 申请人:伊莱克斯家用产品股份有限公司