用于家用器具的热泵的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于家用器具、尤其是衣物处理器具的热累，该热累包括压缩机、 冷凝器、节流器和蒸发器。本发明还设及一种包括运种热累的家用器具、尤其是衣物处理器 具。
【背景技术】
[0002] 运种具有热累的衣物干燥机通常包括制冷剂回路和空气路径。所述制冷剂回路包 括通过制冷剂管路串联地连接的压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器。制冷剂流动通过压缩 机、冷凝器、节流器和蒸发器该顺序），并且通过将它们相互连接的管路。制冷剂在过程 空气流动通过空气路径时借助于冷凝器将热量释放至过程空气，并且借助于蒸发器从流动 通过空气路径的过程空气获得热和湿气。压缩机通过压缩制冷剂回路中的制冷剂来将机械 能转换为热能。
[0003] 在空气路径或过程空气回路中，过程空气从滚筒流至蒸发器。在滚筒出口处，空气 处于中等溫度并且相对较湿。在蒸发器处，空气被冷却和除湿并且随后流动至冷凝器，空气 在冷凝器处被加热。热且干燥的空气然后再次被引入滚筒中，在滚筒中空气从滚筒中所容 纳的衣物吸收湿气。由此，蒸发器和冷凝器作为具有制冷剂侧和过程空气侧的热交换器而 作用。如在现有技术文件EP 1 632 736 A2、EP 1 593 770 B1、W0 2013/060626AUW0 2013/023958AUW0 2012/065916AUW0 2011/080045A1、US 2010/0154248A1 和US 2011/ 0209484A1中所示，热累在衣物干燥机中的使用W及它的常规布局在本领域中是普遍知晓 的。
[0004] 蒸发器和冷凝器可W是管翅式。蒸发器和冷凝器的管可W是如现有技术文件W0 2008/004802A3、EP 2 261 416 A1、EP 2 244 044 A2、EP 2 644 768 A1、EP 2 418 448 A1、W0 2013/153972AUEP 2 468 948 A2和EP 1 593 770 B1 中所示的分开的实体，或者可 W如现有技术文件W02008/004802A3所示联接在共同的核屯、中。在平行于所述管的长度的 前视图中，所述管可成列(或行)布置，所述列(或行)各包括多个管。相邻列之间的距离被称 为"纵向间距"，并且一列的相邻管之间的距离被称为"横向间距"。
[0005] 蒸发器和冷凝器另一典型构造是所谓的侣单管式(无霜型），其中，侣管被弯曲且 翅片在不存在管展开(expansion)的情况下沿着侣管布置。
[0006] 目前在热累干燥机中使用的蒸发器和冷凝器的管的外直径如下:对于管翅式蒸发 器和冷凝器而言是3/8"(9.525mm)和7mm，而对于侣单管式蒸发器和冷凝器而言是8mm。
[0007] 包括热累的衣物干燥机与仅使用电加热器的传统衣物干燥机相比具有提高的效 率（WkWh/kg计）。因此，与传统干燥机相比，包括热累的衣物干燥机的与运行有关的二氧化 碳排放由于其较低的电耗而通常更低。然而，热累中使用的制冷剂与它的GWP("全球变暖潜 能"）必须被考虑，GWP通过制冷剂向大气中的直接或间接的排放而促进总的TEWK"变暖影 响总当量"）。如今，热累中使用的典型的制冷剂为氣化控化合物化FC)，氣化控化合物的GWP 可高达1500或者甚至更高。
[0008] 降低运些系统的TEWI的一个可能性是使用具有低GWP的碳氨化合物制冷剂，如R- 290(丙烷)或R-1270(丙締）。运些制冷剂的主要缺点是它们易燃，因此IEC60335-2-11标准 将衣物干燥机中制冷剂的最大装料量限制为150g。通常已知的是，对于特定系统可具有最 佳制冷剂装料量，但是IEC60335-2-11标准所定的150g制冷剂限制通常低于用于衣物干燥 机热累的制冷剂的最佳装料量。
[0009] 效率也受压缩机影响。例如，旋转式压缩机的效率被它的部件的不同几何尺寸所 影响，包括排放口、吸入口、转子和圆柱的几何尺寸。运些几何尺寸的变化意味着机械摩擦 的差异W及压缩机中制冷剂的热动力学行为的差异。更详细地，压缩机中的、确定压缩机效 率的损耗包括W下损耗:源于电机损耗的能量损耗、摩擦损耗、因不理想的压缩而产生的压 缩损耗、因气体脉动和过压缩而产生的阀损耗、和润滑剂累送损耗、W及源于因阀和气缸盖 尺寸而产生的余隙体积损耗的质量流量损耗、泄漏损耗、回流损耗、因气缸入口处的气体密 度而产生的吸入气体加热损耗，和因润滑剂流而产生的损耗。
【发明内容】
[0010] 本发明的一个目的是至少部分地克服与用于家用器具、尤其是衣物处理器具的热 累相关的现有技术中的至少一些问题，并且尤其提供一种用于家用器具、尤其是衣物处理 器具的热累，所述热累具有减小的GWP和提高的效率。
[0011] 该目的通过独立权利要求的特征来实现。优选实施例尤其在从属权利要求中、在 随后的说明书中W及在附图中被提出。
[0012] 因此，该目的通过用于家用器具、尤其是衣物处理器具的热累来实现，所述热累包 括压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器，它们通过容纳有易燃制冷剂的制冷剂回路来串联地连 接，其中，所述冷凝器Γ冷凝器盘管"）为管翅式，其具有外直径小于7mm的管。
[0013] 运导致从制冷剂侧向空气侧的更大的热传递，其方式是，减小用于制冷剂的系统 容积、增大制冷剂侧处的对流系数、在压力损耗和空气侧的次级表面(secondary surface) 的尺寸之间建立良好的平衡、允许即使在低装料量情况下的制冷剂冷却（即，较高的过冷 (subcoo 1 ing))、W及达到适当的冷凝压力。运甚至可通过所述热累内的易燃制冷剂量为 150克或更少来实现。
[0014] 所述衣物处理器具尤其可W是衣物干燥机。所述家用器具也可W是洗衣机、洗碗 机、冷却设备等。
[0015] 冷凝器和蒸发器典型地布置成热交换器、尤其是被所述家用器具的过程空气所通 过的制冷剂/空气热交换器。
[0016] 在一优选变型例或实施例中，所述蒸发器Γ蒸发器盘管"）为管翅式其具有7mm或 更小外直径的管。
[0017] 在另一优选变型例中，所述冷凝器Γ冷凝器盘管"）的管的外直径为大约6mm或更 小、尤其为5.5mm或更小、尤其为5mm或更小。
[001引在另一优选实施例中，冷凝器的管的横向间距为21mm或更小，而纵向间距为19mm 或更小。运导致从制冷剂侧向空气侧的更大的热传递，其方式是，增大空气侧处的对流系 数、在压力损耗和空气侧的次级表面的尺寸之间建立良好的平衡、允许即使在低装料量情 况下的制冷剂冷却（即，较高的过冷）、W及达到适当的冷凝压力。可能优选的是:运也适用 于蒸发器盘管和蒸发器盘管的管。
[0019] 为了提高压缩机、尤其是旋转式压缩机的效率，优选的是:压缩机的滚动部的高度 半径比为1.4至1.2、尤其小于1.4。滚动部尤其可被成形为具有沿其纵向轴线测量的高度的 空屯、圆柱。半径通常从纵向轴线至所述圆柱的外直径垂直测量。该实施例降低了摩擦损耗， 并且由此通过W低的输入功率实现相同的冷却能力来提高压缩机的效率。用于衣物干燥机 的旋转式压缩机的所述滚动部的高度半径比在1.7至1.5之间。在根据本发明的压缩机的特 另揃变型例中，所述高度半径比在1.4至1.2之间。
[0020] 在另一优选实施例中，压缩机、尤其是旋转式压缩机的排放口的面积为19.8mm2 (平方毫米)或更大。运一点和通过减小排出阀中的压力下降，也实现了所述压缩机效率的 提高(在较低的输入功率情况下的相同的冷却能力）。
[0021] 在另一优选实施例中：压缩机的排量在6cc(立方厘米)至9.5cc之间。如果压缩机 排量大于9.5CC，那么可能需要提高冷凝器处的加热能力W便能够使从压缩机累送的能量 适当地耗散。运将意味着更大的冷凝器面积和体积。运将进而需要增大制冷剂装料量W允 许制冷剂在冷凝器中冷凝，由于干燥机安全标准对于易燃制冷剂150g的限制，增大制冷剂 装料量是不被期望的。如果所述压缩机排量低于6CC，那么制冷剂质量流率将下降运么多， 使得热交换器中的能量传递被负面地影响。
[0022] 在另一优选实施例中：压缩机中的油量在150CC至210CC之间W用于提高性能。尤 其优选的是等于或小于180CC的油量。
[0023] 优选的是:压缩机中的油在制冷剂中的溶解度降低。特别地，溶解度低于35%。运 在热累干燥机的如下工作点情况下尤其适用，即，在70°C下的冷凝压力情况下压力为大约 26bar (例如26+/-0.5bar)W及油与例如R290的混合溫度为80°C。油类型和油量的适当组合 提高热交换器中的可使用的制冷剂量，并且在压缩机处确保良好的润滑和内部泄漏密封W 提供良好的体积效率。该实施例利用了如下事实:热累的制冷剂的主要量位于冷凝器盘管 中（由于冷凝器盘管的高的内容积和制冷剂的相对高的密度）W及压缩机中（制冷剂在压缩 机中与油混合）。在压缩机内与油混合的制冷剂不能在热交换器中用于能量传递目的。因 此，在压缩机内与油混合的制冷剂的量越大，在热交换器中用于达到最佳工作点的可使用 的制冷剂的量越小（尤其在根据干燥机标准IEC 60335-2-11的、150g易燃制冷剂的限制的 制度下）。换