用于家用器具的热泵的制作方法_2

文档序号:9925151阅读:来源:国知局
句话说,在压缩机内与油混合的制冷剂的量越小,热交换器中的制冷剂的量越 大。运进而导致下述影响:过冷被增强W维持过热恒定,除湿率增大(由于蒸发器中的高洽 差),并且,由于低摩擦损耗和由此产生的压缩机效率提高(即,在较低输入功率的情况下相 同的冷却能力)而预期到压缩机功率消耗的降低。运意味着,例如作为通常的结果,干燥周 期的干燥时间和能量消耗被减少。
[0024] 为了也实现或为了支持本实施例的上述优点,即,压缩机内的油量在150CC至 210CC之间,所述油优选地具有运动粘度。1.5nWVs(cSt)至4mm2/s之间的混合物粘度是优选 的,尤其在热累干燥机工作点处。热累干燥机工作点例如可具有大于26bar的压力(具有处 于70°C下的冷凝压力及油与R290的80°C的混合溫度。优选与W前所使用的油相比具有 更大值的粘度范围W确保压缩机中的良好的内部泄漏密封(由于R290的低密度,运一点是 尤其优选的)并由此提高压缩机体积效率。运些运动粘度的高值导致高摩擦损耗(对压缩机 效率的负面影响)。总体形势是:当使用具有高运动粘度的油时,压缩机效率提高。
[0025] 对于在压缩机中使用优选的是:聚合物聚亚烷基二醇(Polyalkylene Glycols) ("PAG")和多元醇醋油(Polyolester OilsK "POE")。下述压缩机的油种类或它们的等价物 是尤其优选的:(i )PAG PZ100S(来自Idemitsu Kosan有限公司),其具有3. SmmVs的混合粘 度和30%溶解度和(ii)POE RB-P68EP(来自JX Nippon Oil&Ene巧y公司),其具有 1.6mmVs 的混合粘度和24%溶解度。运些值参考热累干燥机的处于其工作点处、即大约26bar的压力 (具有70°C情况下的冷凝压力W及与R290的例如80°C的混合溫度)的工作参数。运些油具有 下述优点:它们显示了油运动粘性的有利价值,所述油运动粘性是优选的W确保良好的内 部泄漏密封,W便提高压缩机体积效率并因此提高压缩机效率。运些油具有下述额外的优 点:与其它在热累干燥机压缩机中通常使用的同类型的油、例如的P0E RB-68EP相比,它们 在制冷剂中具有相对低的溶解度。
[00%]表1示出了在上述条件下与R290混合的不同油之间的对比。
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[0028] 虽然,在另一优选实施例中,热累的蒸气压缩系统的制冷剂是易燃的制冷剂、尤其 是R290(丙烷)。然而,可使用其它任何适用的易燃制冷剂、例如R-1270(丙締)。
[0029] 在另一优选实施例中,使用丙烷(R290)作为制冷剂并结合管翅式冷凝器盘管,其 具有5mm外直径的管。所述蒸发器盘管也是管翅式,其具有7mm外直径的管。旋转式压缩机具 有小于9.5cc且高于6cc的排量。所述压缩机包括具有1.40至1.20之间的高度半径比的滚动 部。所述压缩机的排放口的面积大于19.8mm2。压缩机中的油量在150CC至210CC之间。下述 变型例为尤其优选的:油的类型为来自Idemitsu Kosan有限公司的PAG PZ100S(或等价 物);油的类型为来自JX Ni卵on Oil&Ene巧y公司的POE RB-P68EP(或等价物)。所述冷凝器 盘管的管的横向间距小于21mm,而纵向间距小于19mm。尤其优选的是:所述冷凝器盘管的管 的横向间距为大约19mm(例如:19.05mm),而纵向间距为大约16.5mm。
[0030] 通过使用具有5mm外直径的管的冷凝器盘管,实现了冷凝器盘管中由制冷剂所占 的内容积比7mm管的情况低12%。内容积越小,用于填充冷凝器盘管所需的制冷剂量就越 少。5mm的较小外直径也转化成干燥机性能的改善、即减少13%的干燥时间和降低11%的能 量消耗。在使用具有7mm管的冷凝器的情况下,为实现类似的干燥机性能(即,相同的干燥时 间和高4%的能量消耗),需要210g的R290。在运种情况下,将违反lEC 60335-2-11标准。
[0031] 本发明的该目的还通过包括如上所述的热累的家用器具来实现。衣物处理器具尤 其可W是衣物干燥机、例如作为独立的设备或作为洗涂/干燥组合装置。所述家用器具也可 W是洗衣机、洗碗机、冷却设备等。
[0032] 总体上,本发明使得能够使用蒸气压缩装置或热累衣物干燥机,其具有碳氨化合 物或其它任何易燃流体作为制冷剂,所述制冷剂具有低装料量和高效率。传统解决方案使 用制冷剂回路中的高容积(已知解决方案使用具有高于190g制冷剂装料量的、9.52mm、8mm 或7mm外直径的热交换器),并使用高油量,所述油在制冷剂中具有高溶解率。由于lEC 60335-2-11所定的、对于易燃制冷剂150g的限制,传统解决方案不可能具有足够的过冷。运 是由于冷凝器盘管中缺少制冷剂,所述冷凝器盘管是冷却回路中的一部分,所述冷却回路 具有最高的内容积和因而最高的制冷剂量。在使用具有小于7mm(即5mm)外直径的冷凝器盘 管的情况下,冷凝器的内容积被减小,W使得对于相同质量的制冷剂,能够在冷凝器盘管中 获得更大的制冷剂密度。随之获得了制冷剂的气液相的较高液体比例,运进而导致冷凝器 中制冷剂的较早的冷凝。由此,实现了有利于冷却能力的较高的过冷。此外,使用较低量的、 与制冷剂的溶混性较低的油,使得较低量的制冷剂与压缩机内的油混合。由此,较高量的制 冷剂可在热交换器中用于热传递目的。此外,压缩机几何尺寸(即,滚动部尺寸和排放口面 积)的适当设计通过降低摩擦损耗和提高体积效率来提高压缩机效率。
[0033] 对于衣物干燥机,运导致能量消耗降低(在例如12%至17%的范围内、尤其是 14.5 % ),运产生较低的TEWI (变暖影响总当量)值。此外,干燥时间减少大约20.8 %。
【附图说明】
[0034] 在附图中,通过示例性实施例示意性地示出本发明并将随后参照该示例性实施例 来进一步加 W阐述本发明。附图示出:
[0035] 图1示出了使用热累的家用滚筒式干燥机的示意图;
[0036] 图2示出了冷凝器的剖视俯视图;
[0037] 图3A示出了图2的冷凝器的前视图;
[0038] 图3B示出了图3A的冷凝器的弯管的前视图;
[0039] 图3C示出了图3A的冷凝器的弯曲段的前视图;
[0040] 图4示出了打开的旋转式压缩机的俯视图;W及 [0041 ]图5示出了图4的打开的旋转式压缩机的剖视侧视图。
【具体实施方式】
[0042] 图1示出了呈家用滚筒式干燥机Η形式的衣物处理器具。滚筒式干燥机Η包括热累 Ρ,所述热累至少具有压缩机1、管翅式冷凝器2、节流器3和管翅式蒸发器4作为元件。元件1- 4W所示的顺序通过制冷剂管道5串联地连接,W形成制冷剂回路或路径。
[0043] 滚筒式干燥机Η还包括过程空气回路或路径6,过程空气A在所述空气回路或路径 中流动。空气回路6包括用于容纳待处理的衣物的可旋转滚筒7。空气AW中等溫度和湿度离 开滚筒7。然后,空气A流动至蒸发器4,所述蒸发器在空气回路A中位于滚筒7下游并作为热 交换器工作。在蒸发器4处,空气A被冷却和冷凝。所产生的冷凝物被收集在水箱W中。在蒸发 器4处,空气A也冷却并将其热能的一部分传递到蒸发器4上并由此传递给蒸发器4中的制冷 剂R。运使得蒸发器4能够将制冷剂R从液体状态转变为气态状态。
[0044] 在空气回路6的更下游,此时干燥且冷却的空气A通过冷凝器2,在所述冷凝器处, 从冷凝器2和制冷剂R分别向空气A的热传递导致加热空气A并且制冷剂R被冷却至其液体状 态。此时溫暖且被除湿的/干燥的空气A随后被再次引入滚筒7中,W便加热衣物并吸收湿 气。制冷剂R借助压缩机1在制冷剂回路1-5中移动。制冷剂R是易燃的制冷剂,尤其是R290。 易燃的制冷剂R的总量为150g或更少。
[0045] 由此,蒸发器4和冷凝器2作为热交换器使用。
[0046] 运种滚筒式干燥机Η及其热累P(包括制冷剂回路1-5)和它的空气回路6的操作是 众所周知的,从而不需要更详细地阐述。
[0047] 图2示出了展开的(expanded)管翅式冷凝器2的剖视俯视图。冷凝器2包括5个基本 相同U型的弯管8,所述弯管具有相同的定向并且沿相同的方向排列。虽然为简单起见,弯管 8在同一平面示出,但是它们通常布置在Ξ维结构中。弯管8机械连接且热连接至由一叠翅 片9形成的连接结构。该叠翅片9在其前侧F和后侧B被相应的端板10所覆盖用于机械保护。 弯管8的直边11W垂直的方式穿过翅片9。由此,弯管8的弯曲部或弯曲段12都位于该叠翅片 9的一侧,而弯管8的(开放)端部13都位于该叠翅片9的另一侧。该叠翅片9为冷凝器2提供刚 度,并且限制弯管8的相对运动。由此,该叠翅片9限制或减弱外部引入的力和运动传递至冷 凝器2的元件。
[0048] 弯管8连接W形成开放端部式流体通道。为此目的,将弯管8成对地连接W使得中 间弯管8在两个端部13上都连接至相应的弯管8,并且两个末端的(或位于末端的)弯管8各 在仅一个端部13上连接至中间弯管8。每个末端弯管8的另一端部13不连接至弯管8,而是连 接至相应的制冷剂管路5。
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