热泵式衣物干燥机的制作方法
【专利说明】热泵式衣物干燥机
[0001 ] *****
[0002]....发明领域
[0003]本发明涉及一种包括热栗的衣物干燥机，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。
【背景技术】
[0004]大多数干燥机包括被称为滚筒的旋转滚筒(因此又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衣物负载上蒸发。滚筒围绕其轴线旋转。
[0005]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；在已经使用加热器加热空气之后，干燥机随后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。
[0006]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，诸如将来自滚筒的湿热空气排出的排气导管，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销周期长。
[0007]根据现有技术已经提出了若干解决方案，以便改进冷凝式干燥机和通风式干燥机的效率。具体地，热栗技术已经应用于衣物干燥机，以便增强干燥衣服的效率。在传统热栗干燥机中，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，然后空气在热栗蒸发器中被冷却下来并被除湿、并且在热栗冷凝器中被加热，以便被重新插入到滚筒之中。为了运行，热栗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，并且然后在蒸发器中蒸发。
[0008]EP 1209277披露了一种热栗衣服干燥机器，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。
[0009]US 2011/0280736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栗的干燥机的方法，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条路线;在实施选定的路线时，将压缩机的启动速度增加到目标速度;并且调整设置在热栗中的膨胀阀的开度。
【发明内容】
[0010]本发明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栗。本发明的干燥机可以包括通风式干燥机抑或冷凝式干燥机。在本发明的衣物干燥机中的热交换器的配置和位置是这样的，从而使得实现导热能力与热交换器容量之间的高比率。因此，在导热能力相对于现有技术的干燥机保持恒定的情况下，在本发明的干燥机中，更多的自由空间可用于另一个干燥机的部件(例如，压缩机、电机、电子板等)O例如，在干燥机的外壳中被一个或多个热交换器占有的空间量可减少而不影响交换热的量。可替代地，使用与现有技术中相同的用于热交换器的空间，在本发明的干燥机中实现改善的导热能力。
[0011 ]热栗干燥机包括干燥室(诸如滚筒)，有待干燥的衣物负载(例如，衣服)被放置在干燥室中。该干燥室为处理空气回路的一部分，该处理空气回路在冷凝式干燥机的情况下具体地为闭环回路或在通风式干燥机的情况下为开路，该处理空气回路在两种情况下包括用于引导气流以便干燥负载的空气导管。该处理空气回路通过它的两个相反端部来连接到该干燥室上。更具体地，热的已除湿空气被馈送到干燥室中，从而在衣物之上流动，并且所产生的潮湿冷却空气离开该干燥室。水蒸气中所富含的潮湿空气流然后被馈送到热栗的蒸发器中，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。所产生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，处理空气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栗的冷凝器来加热，并且整个循环在干燥周期结束之前一直重复。可替代地，环境空气经由入口导管从环境进入热栗的冷凝器中，并且环境空气在进入干燥室之前由热栗的冷凝器加热。
[0012]该设备的热栗包括制冷剂回路，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。在压缩机的排放侧，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(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周期重复。
[0013]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。
[0014]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，在本语境中，术语“竖直”和“水平”是指在干燥机的正常安装或运行中元件相对于干燥机的位置。实际上，在3-D空间中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Ζ。
[0015]申请人已经考虑到一种热栗式干燥机，其中热栗的第一热交换器和/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，这些联管箱是允许制冷剂流入模块中的入口联管箱和允许制冷剂从模块排放的出口联管箱。进一步，该模块包括在堆叠方向上堆叠的多个热交换层(换言之，这些层是重叠的，即这些层沿着给定方向彼此上下地或在顶部被布置)。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。这些通道与入口联管箱和/或出口联管箱处于流体连通，这样使得允许制冷剂从入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入口联管箱抑或出口联管箱上，这些层因此与该入口联管箱和/或出口联管箱偏离。
[0016]举例来讲，每个热交换层包括彼此附接的上板和下板，该上板和下板中的每一个板被冲压或以其他方式形成以便部分地限定多个内部通道的下半部或上半部，当这两个板附接在一起时完全成形。
[0017]优选地，在每个热交换层内，该多个通道也基本上彼此平行，然而它们还可以是成角度的或它们可具有不规则的形状。
[0018]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。
[0019]这些热交换层具有取决于实现热交换层的通道数目的给定宽度、以及与形成这些热交换层的通道的纵向延伸相对应的纵向延伸。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这些层的竖直堆叠方向，或它可与该堆叠方向形成角度。可替代地，这些层可以相对于彼此倾斜或可以彼此上下地形成弓形;这些弓形可彼此平行(例如，相对于彼此具有恒定的距离)或是倾斜的。
[0020]优选地，在该堆叠方向上相邻的热交换层的通道通过翅片来连接。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空气导管内，该空气导管是处理空气回路的一部分。
[0021]这些联管箱具有保持不同热交换层的功能和作为用于制冷剂进入模块中的入口和/或出口。
[0022]申请人已经意识到，处理空气流不是沿着空气导管均匀地分布的。因此，在热交换层的通道内流动的制冷剂与处理空气之间的热交换沿着各模块的热交换层不是恒定的。
[0023]鉴于以上内容，本发明的一个主要目的是提高热交换层的通道内流动的制冷剂与处理空气之间的热交换。
[0024]—方面，本发明涉及一种衣物干燥机，该衣物干燥机包括:
[0025]-外壳，该外壳支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室；
[0026]-处理空气管道，该处理空气管道与处理空气流易于在其中流动的干燥室连通，并且包括空气导管；以及
[0027]-热栗，该热栗具有制冷剂可以在其中流动的热栗回路，所述热栗回路包括:第一热交换器，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，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上，以便执行在所述热栗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/或第二热交换器进一步包括至少一个热交换器模块，所述模块包括
[0028]ο将所述制冷剂流引导进所述模块(10)的入口联管箱(5a;5b)、以及至少两个彼此流体分开的外联管箱(66a，66b)，其中每个外联管箱易于将所述制冷剂流从所述模块(10)中排出；或至少两个彼此流体分开的入口联管箱(5a，5b)、以及将所述制冷剂流从所述模块中排出的外联管箱(66a;66b)，其中每个入口联管箱易于将所述制冷剂流引导进所述模块
(10)中；以及
[0029]ο多个热交换层(8)，该多个热交换层将所述入口联管箱(5a;5b)流体连接到所述出口联管箱(6a;6b)，以便使所述制冷剂(R)能够从所述入口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述多个层(8)在堆叠方向(Z)上彼此上下地堆叠，并且每个热交换层包括多个通道(7)。
[0030]由于存在两个入口联管箱和/或两个出口联管箱，可有利地优化在热交换层的通道内流动的制冷剂与处理空气之间的热交换。
[0031]本发明的模块包括两个入口联管箱和一个出口联管箱或两个出口联管箱和一个入口联管箱。这就是所谓的“最小”配置。除了最小配置中所限定的那些以外，该模块可包括更多入口联管箱和出口联管箱，例如，可包括两个入口联管箱和两个出口联管箱、三个入口联管箱和两个出口联管箱、三个出口联管箱和两个入口联管箱等等。
[0032]实际上，本发明的至少两个入口联管箱和/或两个出口联管箱允许将热交换层分成多个组，这样使得区分至少两组相应的热交换层，其中，在至少两个组的各自的通道内流动的制冷剂的流速是不同的。通常，制冷剂的流速越高，热交换越高，但是制冷剂压降也越尚O
[0033]鉴于以上内容，本发明的至少两个入口联管箱和/或出口联管箱允许限定至少两组各自的热交换层，其中，在各自通道内流动的制冷剂具有不同的流速，这些流速适于达到高热交换与低压降之间的最佳折中。
[0034]此外，根据前面所见的空气导管中的处理空气流(该处理空气流是不均匀的)可以有利地选择至少两个组各自的热交换层。
[0035]换言之，至少两组各自的热交换层允许以不同的方式分配制冷剂流，S卩，具有不同的热交换层组的布置(并因此是不同的制冷剂流的路径)，模块的总尺寸是相同的。
[0036]应强调的是，在本发明中，第一部件与第二部件“流体分开”是指流体不能从第一部件流到第二部件，或反之亦然;相反地，第一部件与第二部件“流体连接”是指流体可以从第一部件流到第二部件，并且反之亦然。
[0037]应当理解的是，入口联管箱和出口联管箱可以彼此相距给定距离，这样使得热交换层在其相反端分别连接到入口联管箱和出口联管箱上，即，热交换层被插置在入口联管箱与出口联管箱之间，或入口联管箱和出口联管箱可以彼此接触或相邻地定位(例如，沿着堆叠方向彼此上下重叠)，这样