具有附加加热器和热交换器单元的通风式衣物干燥的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种通风式衣物干燥机（1），其包括：空气入口管道（3）；空气出口管道（5）；热量回收系统（8-11），其用于将热量从空气出口管道（5）传递至空气入口管道（3）；和附加加热器（7），其中，所述热量回收系统（8-11）是包括蒸发器（8）、液化器（9）、冷凝器（10）和减压单元（11）的热泵，液化器（9）热联接至空气入口管道（3），蒸发器（8）热联接至空气出口管道（5），且减压单元（11）的减压特性能够根据与所述附加加热器（7）的运行相关的至少一个参数来调节。一种方法用于操作包括附加加热器（7）和热泵（8-11）的通风式热量干燥机（1），所述热泵（8-11）具有减压单元（11），其中，所述方法包括以下步骤：（a）监测与所述附加加热器（7）的运行相关的至少一个参数；和（b）根据所述至少一个参数来改变所述减压单元（11）的减压特性。
【专利说明】具有附加加热器和热交换器单元的通风式衣物干燥机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通风式衣物干燥机，其具有:空气入口管道，其从外部通到可加热的衣物处理隔室；空气出口管道，其从所述衣物处理隔室通到外部；热量回收系统，其用于将热量从空气出口管道传递至空气入口管道；和附加加热器，其布置在空气入口管道上。本发明还涉及一种用于操作这种通风式衣物干燥机的方法。
【背景技术】
[0002]例如从DE19737075A1获知一种引言中所述类型的通风式衣物干燥机，其中，热量回收系统是空气/空气热交换器，来自空气入口管道的空气和来自空气出口管道的空气都流动通过所述空气/空气热交换器。此处，所述空气/空气热交换器在流动意义上布置在附加加热器上游。
[0003]DE102007062776A1公开了这样一种通风式干燥机，其具有:干燥腔室；处理空气管道，其中布置了用于加热处理空气的加热器，且被加热的处理空气可在所述处理空气管道中借助于风扇进到干燥腔室中；电机和控制器，所述干燥机设置成:在操作时能接收从不超过预定值Pmax的电能。该通风式干燥机具有以如下方式设置的器件:在操作过程中，该干燥机至少阶段性地接收符合所述预定值Pmax的电能。该干燥机可具有热泵回路，所述热泵回路具有蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀或节流阀。
[0004]将所述空气/空气热交换器换成热泵可进一步提高通风式衣物干燥机的效率。效率在此取决于热泵的预定设计或调整，藉此，当热泵更有效地被调整以适应处理空气中的以及空气管道中的温度或温度差时，效率增加。相反地，当通风式衣物干燥机的操作响应、尤其是其温度或温度差上产生波动时效率降低。这种波动例如可根据衣物处理隔室中所存在的衣物的负载和湿度以及由于附加加热器的操作而产生。通过附加加热器产生的附加热量输入尤其可导致蒸发器过热而使得效率降低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为具有加热器(下文中称为“附加加热器”)和热交换器单元的通风式衣物干燥机提供这样一种可能性，其至少部分地克服现有技术的缺点，且尤其可在更宽范围的操作条件(尤其是温度变化)下保持高水平的效率。
[0006]该目的根据独立权利要求的特征来实现。优选的实施例尤其将由从属权利要求和以下的说明书来体现。
[0007]因此，该目的通过这样一种通风式衣物干燥机来实现，其具有:空气入口管道，其从外部通到可加热的衣物处理隔室；空气出口管道，其从所述衣物处理隔室通到外部；热量回收系统，其用于将热量从空气出口管道传递至空气入口管道；和附加加热器，其布置在所述空气入口管道上。所述热量回收系统是具有蒸发器、冷凝器、压缩机和减压单元的热泵，所述冷凝器热联接至所述空气入口管道，所述蒸发器热联接至所述空气出口管道。减压单元的减压特性可根据与所述附加加热器的运行相关的至少一个参数来设置。[0008]由于蒸发器热联接至空气出口管道，因此，热量从空气出口管道或存在于空气出口管道中的湿热的处理空气(排出空气)抽出并传递至蒸发器。相反地，由于冷凝器热联接至空气入口管道，因此，热量可从冷凝器传递至空气入口管道或传递至存在于空气入口管道中的处理空气(新鲜空气)。蒸发器和冷凝器处的温度或温度差(类似地以及压力或压力差)使热泵回路能够操作。热泵的效率随着这些温度或温度差而变化，且可通过针对预定的基础条件下的温度或温度差设计热泵的元件来优化。根据所述附加加热器的运行改变减压特性使得热泵、尤其是热泵的最佳操作点能够以简单的方式被调整，以适于热泵的操作点的由于所述附加加热器而产生的特别明显的移动。
[0009]所述通风式衣物干燥机可以是通风式洗涤干燥机或简单的通风式衣物干燥器具。
[0010]所述衣物处理隔室可尤其是旋转式衣物滚筒。所述通风式衣物干燥机尤其可以是前装载机。
[0011 ] 所述附加加热器例如可以是电操作的或气体操作的附加加热器。
[0012]所述附加加热器可以是可自立地操作(例如通过太阳能电池操作)的附加加热器，以便进一步降低能量消耗。
[0013]与所述附加加热器的运行相关的参数可尤其是所述附加加热器的操作参数。因此，在一个实施例中，减压单元的减压特性可根据所述附加加热器的至少一个操作参数来设置。因此，在所述附加加热器的操作基础上的调整可无延迟地进行。
[0014]在一个优选的实施例中，所述减压单元的减压特性可根据所述附加加热器的当前加热功率来设置。因此，与所述附加加热器的运行相关的参数是加热功率。因此，该加热功率尤其可被看作是所述附加加热器的操作参数。所述加热功率例如可通过当前由所述附加加热器消耗的电功率来表示，所述电功率例如可借助于电流传感器来测量。替代性地，所述加热功率可通过所述附加加热器的设定点功率来表示，这意味着不需要电流传感器。加热功率与减压特性(例如最佳的效率所需的流通横截面)之间的关系例如可通过实验来确定。
[0015]在另一优选的实施例中，所述减压单元的减压特性可根据所述附加加热器的启动状态来设置。因此，与所述附加加热器的运行相关的参数是所述附加加热器的启动状态(“开”或“关”等)。因此，启动状态也可被看作是所述附加加热器的操作参数。因此，可通过特别简单的手段来提高效率。尤其地，减压单元因此可在第一操作位置(其对应于停用的附加加热器)与第二操作位置(其对应于启动的附加加热器)之间切换。例如，流通横截面可在最小流通横截面(在停用的附加加热器的情况下)与最大流通横截面(在启动的附加加热器的情况下)之间切换。减压单元尤其仅需要具有这两种操作位置。
[0016]在一个优选的实施例中，所述减压单元是膨胀阀(也称作节流阀)，且所述膨胀阀的流通横截面(作为影响减压特性的变量)可根据所述至少一个参数来设置。因此，可以以尤其简单且经济的方式来调节热泵。所述膨胀阀尤其可以是远程控制的(尤其是可调节的)膨胀阀。所述膨胀阀尤其可以是电子膨胀阀。为了操作热泵，可设置的膨胀阀的流通横截面尤其能够在最小流通横截面和最大流通横截面之间设置，这两个流通横截面都大于零，因此，膨胀阀即使对于最小流通横截面也不是关闭的。
[0017]在另一优选的实施例中，所述减压单元具有一组以并联的方式流体地连接的多个毛细管，其中的至少一个毛细管可根据所述至少一个参数来可选地开启和关闭。因此，此时减压单元的流通横截面由开启的毛细管的数量来确定，使得所述减压单元于是具有可逐级地设置的流通横截面。毛细管尤其可成膨胀阀的形式存在，所述膨胀阀在开启状态下具有固定的流通横截面。尤其地，所有毛细管或除了第一毛细管之外的所有毛细管都能够可选地开启和关闭。
[0018]在另一优选的实施例中，所述减压单元可设置成:使它(仅)可在第一操作位置和第二操作位置之间切换。因此，在这种情况下，减压单元尤其仅具有两个可设置的流通横截面。这种减压单元能够以特别简单且经济的方式(例如通过仅提供两个毛细管)来实施。
[0019]在另一优选的实施例中，所述减压单元可多级地或连续地设置，从而实现热泵的更精确的调节。例如，膨胀阀可逐级地或连续地改变其流通横截面。为了操作热泵，可设置的膨胀阀的流通横截面能够尤其在最小流通横截面和最大流通横截面之间逐步地或逐级地设置。以并联的方式流体地连接的一组多个毛细管的总流通横截面也可简单地逐级地或多级地设置。
[0020]在另一优选的实施例中，所述减压单元的减压特性、尤其是流通横截面可根据温度差和/或压力差来设置。因此，与所述附加加热器的运行相关的所述至少一个参数包括温度差和/或压力差。所述温度差和/或压力差可以是空气管道中的或处理空气中的差值。所述温度差和/或压力差可替代性地或附加地是冷却回路中的或冷却剂中的差值。该实施例实现了热泵的尤其精确的调节。
[0021]尤其优选的是，使所述减压单元能够根据蒸发器处(S卩，在蒸发器处的冷却剂的进入温度和退出温度之间)的温度差和/或压力差来设置。
[0022]减压特性(尤其是流通横截面)根据当前加热功率、温度差、压力差和/或通风式衣物干燥机的其他参数(所述其他参数可采用多个值)的设置可设置成与所述参数成比例(也就是成线性比例或非线性比例)，可选地仅在所述参数的预定值范围内与所述参数成比例。
[0023]所述设置可替代性地或附加地在达到或高于和/或低于通风式衣物干燥机的至少一个参数的一个或多个阈值时实施。因此，如果在蒸发器处达到对于加热功率和/或温度差而言的相应的阈值，可设置的膨胀阀就可逐级地开启或关闭。
[0024]所述目的还通过一种用于操作通风式衣物干燥机的方法来实现，所述通风式衣物干燥机具有附加加热器和压缩热泵，所述压缩热泵具有减压单元，该方法至少具有以下步骤:(a)监测与所述附加加热器的运行相关的至少一个参数(例如所述附加加热器的功率和/或蒸发器处的温度差);和(b)根据所述至少一个参数来改变减压单元的减压特性。与所述通风式衣物干燥机相比，该方法具有相同的优点，且可以以类似的方式实施。
[0025]所述监测尤其可包括确定设置点值和/或测量实际值。
[0026]例如，所述减压单元可以是可设置的膨胀阀，且所述方法可至少具有以下步骤:Ca)监测所述附加加热器的启动状态(开/关)jP(b)在连接所述附加加热器时，扩大所述膨胀阀的流通直径；在停用所述附加加热器时，缩窄所述膨胀阀的流通直径。
[0027]在另一示例的情况下，所述减压单元可以是膨胀阀，且所述方法可至少具有以下步骤:(a)监测(尤其是冷却剂的，尤其是蒸发器处的冷却剂的进入温度和退出温度之间的)温度差和/或压力差；(b)在所述温度差和/或压力差上升时，扩大所述膨胀阀的流通直径；和((3)在所述温度差和/或压力差下降时，减小所述膨胀阀的流通直径。所述扩大和所述减小可(尤其借助于阈值)连续地或逐级地实施。
[0028]在又一示例的情况下，所述减压单元可具有一组以并联的方式流体地连接的多个毛细管，其中的至少一个毛细管可根据所述至少一个参数来可选地开启和关闭，且所述方法至少具有以下步骤:Ca)监测所述附加加热器的加热功率；(b)在所述加热功率上升时，开启至少一个原先关闭的毛细管；和(C)在所述加热功率下降时，关闭至少一个原先开启的毛细管。
[0029]在又一示例的情况下，所述减压单元可以是一组以并联的方式流体地连接的多个毛细管，其中的至少一个毛细管可根据所述至少一个参数来可选地开启和关闭，且所述方法具有以下步骤:(a)监测(尤其是冷却剂的，尤其是蒸发器处的冷却剂的进入温度和退出温度之间的)温度差和/或压力差；(b)在所述温度差和/或压力差上升时，开启至少一个原先关闭的毛细管；和(C)在所述温度差和/或压力差下降时，关闭至少一个原先开启的毛细管。因此，所述扩大和所述减小可逐级地实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]下面根据附图中的示例性实施例来更详细地示意性地描述本发明。为清楚起见，相同的元件或具有相同效果的元件以相同的附图标记表示。
[0031]图1示出了根据第一实施例的通风式衣物干燥机的简图；
[0032]图2示出了根据第二实施例的通风式衣物干燥机的简图；
[0033]图3示出了根据第三实施例的通风式衣物干燥机的简图；以及
[0034]图4示出了根据第四实施例的通风式衣物干燥机的简图。
【具体实施方式】
[0035]图1示出了根据第一实施例的通风式衣物干燥机I的简图。通风式衣物干燥机I是以旋转式衣物滚筒2作为它的衣物处理隔室的前装载机。空气入口管道3从外部隔室A通到衣物滚筒2。风扇4在空气入口管道3上，以用于将空气L (在该位置处仍成新鲜空气的形式)从外部隔室A传送至衣物滚筒2中，并继续(作为排出空气)从衣物滚筒2通过空气出口管道5回到外部隔室A。当空气L流动通过衣物滚筒2时，空气L从衣物滚筒2中所容纳的衣物W吸收湿气，以便干燥衣物W。
[0036]为了以能量节省的方式加热空气入口管道3中的空气L，通风式衣物干燥机I具有压缩热泵8-11，所述压缩热泵8-11具有蒸发器8、冷凝器9、压缩机10和成膨胀阀11形式的减压单元。冷凝器9热联接至空气入口管道3，蒸发器8热联接至空气出口管道5。这使得热量从空气出口管道5或存在于空气出口管道5中的湿热空气(排出空气)L抽出并传递至蒸发器8。相反地，由于冷凝器9热联接至空气入口管道3，因此，热量可从冷凝器9传递至空气入口管道3或传递至存在于空气入口管道3中的空气(新鲜空气)L。蒸发器8处的和冷凝器9处的温度或温度差使热泵8-11能够操作。热泵8-11的操作模式原则上是已知的，从而不必在此进一步阐述。
[0037]附加加热器7也布置在空气入口管道3上，以便进一步加热衣物W和加速衣物W的干燥。风扇4可替代性地布置在空气出口管道5上。
[0038]热泵8-11的效率是这些温度或温度差的函数，且可通过设计(例如通过针对预定的基础条件选择热泵8-11的元件的尺寸)来优化。为了能够在变化的基础条件下(尤其在可选地设有或不设有附加加热器7的情况下操作通风式衣物干燥机I时)也保持高水平的效率，膨胀阀11的减压特性可根据与附加加热器7的运行相关的至少一个参数来设置。为此，膨胀阀被构造成(可设置的)膨胀阀11，所述膨胀阀11的流通横截面可根据所述至少一个参数来设置。
[0039]温度传感器12和13在热泵或热泵8-11的冷却回路中设在蒸发器8的上游和下游，以用于设置膨胀阀11，所述温度传感器12和13探测蒸发器8处的冷却剂的进入温度或退出温度。温度传感器12和13联接至也充当评价处理设备的控制装置14，如相关的虚线所示。控制装置14例如还可控制其他构件(例如衣物滚筒2和附加加热器7)的操作。传感器信号或通过温度传感器12和13探测的温度值关联至控制装置14中的温度差。
[0040]因此，控制装置14监测温度差，且可根据所述温度差来连续地设置膨胀阀11的流通横截面(例如与温度差成比例)。尤其地，流通横截面可在温度差上升时扩大，并在温度差下降时减小。如果当附加加热器7停用时，温度差达到或低于下限阈值，流通横截面就可采用最小(尽管是有限的)值。同样，如果当附加加热器7以最大功率操作时，温度差达到或超过上限阈值，则流通横截面就可采用最大值。在设有或不设有附加加热器7的情况下(甚至在附加加热器7的功率可变的情况下)，对流通横截面的设置以很精确的方式调整热泵8-11，以适应通风式衣物干燥机I的操作。
[0041]图2示出了根据第二实施例的通风式衣物干燥机21的简图。与通风式衣物干燥机I相比，通风式衣物干燥机21以类似的方式被构造，只是膨胀阀11的流通横截面可根据附加加热器7的当前加热功率来设置。所述当前加热功率可借助于电流传感器22来探测，或以其他方式、例如间接地来获取或算出。尤其地，膨胀阀11的流通横截面可在加热功率上升时扩大，并在加热功率下降时减小。
[0042]图3示出了根据第三实施例的通风式衣物干燥机31的简图。与通风式衣物干燥机I相比，通风式衣物干燥机31以类似的方式被构造，只是膨胀阀11的流通直径在附加加热器7停用(第一操作位置)时减小或缩窄至最小流通横截面，并在附加加热器7连接(第二操作位置)时扩大或加宽至最大流通横截面。通风式衣物干燥机31为此不需要传感器系统，而是例如可借助于控制装置14例如通过使用特定的标记或信号水平来确定附加加热器7的启动状态(“开”或“关”)。如果附加加热器7仅可开通或关停，但是其加热功率不能以可变的方式来设置，热泵8-11的这种调节就可尤其有益地应用。
[0043]在由图3所涵盖的通风式衣物干燥机的另一变型中，膨胀阀11的流通直径可根据附加加热器7的加热功率的(尤其可逐级地变化的)设定点值来(尤其逐级地)设置。在此也不需要传感器系统，因为设定点值(在该实例中例如成绝对值或(例如作为加热等级的)相对值的形式)是已知的，且例如可存储在控制装置14中。
[0044]图4示出了根据第四实施例的通风式衣物干燥机41的简图。与通风式衣物干燥机I相比，通风式衣物干燥机41在结构上类似，只是具有减压单元，所述减压单元成一组以并联的方式流体地连接的四个毛细管42a_d的形式，其中的三个毛细管42b_e可借助于控制装置14可选地开启和关闭。毛细管42a相反地具有固定的流通横截面。这使得在此能够以四级来设置减压单元42a-d的流通横截面。
[0045]通风式衣物干燥机41还能够监测蒸发器8处的温度差，并能够在所述温度差上升时开启至少一个原先关闭的毛细管42b-d，且在所述温度差下降时关闭至少一个原先开启的毛细管42b-d。尤其地，所述温度差可达到或高于或低于相应的阈值，以便开启或关闭毛细管42b-d中的一个。
[0046]当然，本发明不限于所示出的示例性实施例。
[0047]因此，通风式衣物干燥机41还可根据可逐级地设置的加热功率设定点值来设置毛细管42a_d，用于加热功率(包括对于停用的附加加热器7而言的零值)的可能的设定点值的数量优选对应于毛细管42a_d的数量。此时，可为每个设定点值指定某数量的开启的毛细管。
[0048]不同的示 例性实施例和变型的特征也可彼此结合或作为替代方案来使用。
[0049]附图标记列表
[0050]I通风式衣物干燥机
[0051]2衣物滚筒
[0052]3空气入口管道
[0053]4风扇
[0054]5空气出口管道
[0055]7附加加热器
[0056]8蒸发器
[0057]9冷凝器
[0058]10 压缩机
[0059]11 膨胀阀
[0060]12 温度传感器
[0061]13 温度传感器
[0062]14 控制装置
[0063]21 通风式衣物干燥机
[0064]22 电流传感器
[0065]31 通风式衣物干燥机
[0066]41 通风式衣物干燥机
[0067]42a-d 毛细管
[0068]A 外部隔室
[0069]L空气
[0070]W衣物
【权利要求】
1.一种通风式衣物干燥机(I ;21 ；31 ;41)，具有: -空气入口管道(3)，其从外部(A)通到可加热的衣物处理隔室(2)， -空气出口管道(5)，其从衣物处理隔室(2)通到外部(A)， -热量回收系统(8-11 ；8-10 ;42a-d)，其用于将热量从空气出口管道(5)传递至空气入口管道(3)，和 -附加加热器(7)，其布置在空气入口管道(3)上， 其特征在于， -所述热量回收系统(8-11 ；8-10 ;42a-d)是具有蒸发器(8)、冷凝器(9)、压缩机(10)和减压单元(11 ；42a-d)的热泵，所述冷凝器(9)热联接至空气入口管道(3)，所述蒸发器(8)热联接至空气出口管道(5)，且 -所述减压单元(11 ;42a-d)的减压特性能够根据与所述附加加热器(7)的运行相关的至少一个参数来设置。
2.如权利要求1所述的通风式衣物干燥机(21)，其特征在于，所述减压单元(11)的所述减压特性能够根据所述附加加热器(7)的至少一个操作参数来设置。
3.如权利要求2所述的通风式衣物干燥机(21)，其特征在于，所述减压单元(11)的所述减压特性能够根据所述附加加热器(7)的当前加热功率来设置。
4.如权利要求2所述的通风式衣物干燥机(31)，其特征在于，所述减压单元(11)的所述减压特性能够根据所述附加加热器(7)的启动状态来设置。
5.如前面权利要求中任一所述的通风式衣物干燥机(I；21 ;31)，其特征在于，所述减压单元是膨胀阀(11)，所述膨胀阀(11)的流通横截面能够根据所述至少一个参数来设置。
6.如前面权利要求中任一所述的通风式衣物干燥机(41)，其特征在于，所述减压单元(42a-d)具有一组以并联的方式流体地连接的毛细管(42a-d)，其中的至少一个毛细管(42b-d)能够根据所述至少一个参数可选地开启和关闭。
7.如前面权利要求中任一所述的通风式衣物干燥机(31)，其特征在于，所述减压单元(11)能够在第一操作位置和第二操作位置之间切换。
8.如前面权利要求中任一所述的通风式衣物干燥机(I；21 ；31 ;41)，其特征在于，所述减压单元(11 ；42a-d)能够多级地或连续地设置。
9.如前面权利要求中任一所述的通风式衣物干燥机(I;41)，其特征在于，所述减压单元(11 ;42a_d)的所述减压特性能够根据温度差和/或压力差来设置，所述温度差和/或压力差尤其是在所述蒸发器(8)处的温度差和/或压力差。
10.一种用于操作具有压缩热泵(8-11)的通风式衣物干燥机(I ；21 ；31 ；41)的方法，所述压缩热泵(8-11)具有减压单元(11)并具有附加加热器(7)，所述方法至少具有以下步骤: (a)监测与所述附加加热器(7)的运行相关的至少一个参数，尤其是操作参数，和 (b)根据所述至少一个参数来改变所述减压单元(11；42a-d)的减压特性。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述减压单元(11)是膨胀阀，所述方法至少具有以下步骤: (a)监测附加加热器(7)的启动状态，和 (b)在所述附加加热器(7)连接时，加宽所述膨胀阀(11)的流通直径；在所述附加加热器(7 )停用时，缩窄所述膨胀阀(11)的流通直径。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述减压单元(11)是膨胀阀，所述方法至少具有以下步骤: Ca)监测温度差和/或压力差，尤其是在所述蒸发器(8)处的温度差和/或压力差； (b)在所述温度差和/或压力差上升时，加宽所述膨胀阀(11)的流通直径；和 (c)在所述温度差和/或压力差下降时，减小所述膨胀阀(11)的流通直径。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述减压单元具有一组以并联的方式流体地连接的毛细管(42a-d)，其中的至少一个毛细管(42b-d)能够根据所述至少一个参数可选地开启和关闭，所述方法至少具有以下步骤: Ca)监测所述附加加热器(7)的加热功率； (b)在所述加热功率上升时，开启至少一个原先关闭的毛细管(42b-d);和 (c)在所述加热功率下降时，关闭至少一个原先开启的毛细管(42b-d)。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述减压单元具有一组以并联的方式流体地连接的毛细管(42a-d)，其中的至少一个毛细管(42b-d)能够根据所述至少一个参数可选地开启和关闭，所述方法至少具有以下步骤: Ca)监测温度差和/或压力差，尤其是在所述蒸发器(8)处的温度差和/或压力差； (b)在所述温度差和/或压力差上升时，开启至少一个原先关闭的毛细管(42b-d);和 (c)在所述温度差和/或压力差下降时，关闭至少一个原先开启的毛细管(42b-d)。
【文档编号】D06F58/20GK103649405SQ201280034267
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2011年7月11日
【发明者】F·赫夫勒, U-J·克劳施, G·斯特芬斯, A·施托尔策 申请人:Bsh博世和西门子家用电器有限公司