[发明专利]包括热泵和加热器的滚筒干衣机及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及滚筒干衣机，其包括用于待干燥物品的干燥室；处理空气通道，用于加热处理空气的加热器位于所述通道内并且加热后的处理空气可以通过第一风扇越过干燥室内的待干燥物品被引入到所述通道内；热泵，其中所述热泵具有散热器、热源和传热装置；以及控制器，并且本发明还涉及用于操作所述滚筒干衣机的方法。

背景技术

传统的滚筒干衣机——无论是否包括用作为部分回收干燥衣物所用的热能的装置的热泵，被设计为通气式干衣机或冷凝式干衣机。

在通气式干衣机内，环境空气从滚筒干衣机的周围被吸入、被加热并被再次引导越过待干燥的物品，以便吸收水分，并且然后从滚筒干衣机被导出。因为空气是富含水分的，所以空气无法简单地通入到滚筒干衣机所安装的建筑物内，而是必须以受到控制的方式经由通气软管等从建筑物被导出。形式为冷凝式干衣机的滚筒干衣机在一封闭的回路内承载用于干燥衣物的处理空气，在此所述处理空气经历一循环，在所述循环内，空气被加热并被引导越过衣物，并且然后被冷却，从而使得处理空气所携带的水分冷凝，并且将其作为冷凝物从处理空气分离；处理空气然后再次被加热并被引导越过衣物。冷凝式干衣机无需通气软管，并且常见安装在没有外壁的浴室或没有外壁的衣物室内并也安装在大的公寓建筑中。

在冷凝式干衣机(以下也简称为“干衣机”)中，处理空气通过风扇被引导经过加热装置进入作为包含湿衣物的干燥室的旋转室内。热空气从待干燥的衣物中带走水分。在经过滚筒之后，现在湿润的处理空气被引导进入换热器或另一散热器，在所述换热器或散热器之前通常连接一用于捕获绒毛的绒毛过滤器，其中所述绒毛即处理空气从待干燥的衣物吸入的精细的、悬置的纤维物品。在换热器(例如，空气-空气换热器)或散热器内，湿的处理空气被冷却，从而在湿的处理空气内含有的水冷凝。冷凝的水然后通常收集在一合适的容器内。冷却的和干燥的空气被再次输送至加热装置并且然后输送至滚筒。

正如所述的每个处理方法使用了大量的能量，这是在通气式干衣机的情况中，以在单次通过湿的衣物之后从通气式干衣机带出加热的和富含水分的气流，或者这是在冷凝式干衣机的情况中，在其中使用由冷却气流等冷却的换热器，这是因为在冷却换热器内的空气冷却时排出的热量在冷却气流内被导离并因此使得干燥过程受损。该能量损失可以通过使用热泵而非换热器被明显地减少。在装有热泵的冷凝式干衣机内，热的、富含水分的处理空气在热泵的散热器内、例如在用于承载在传热装置内的回路中的工作流体的蒸发器内基本上被冷却，在那里，传递的热量被用于使得工作流体蒸发。由于加热作用而蒸汽化的热泵制冷剂经由传热装置内的压缩机被供至用于工作流体的、作为热源的冷凝器，在那里，气态工作流体的冷凝使得热量释放，其中所述热量被用于加热进入滚筒之前的处理空气。工作流体回路在该热泵内被封闭，这是通过工作流体经由传热装置内的膨胀阀返回至蒸发器而实现的，在那里，所述工作流体膨胀至较低的内压。其它形式的热泵是已知的。

专利公开文献DE4023000C2公开了一种包括如上类型的热泵的滚筒干衣机，在所述滚筒干衣机内，进气口在冷凝器与蒸发器之间的处理空气通道内设置，所述进气口可以通过可控制的封闭装置被封闭。

专利公开文献19738735C2公开了一种包括封闭的干燥空气回路的冷凝式干衣机，其同样装备有热泵。热泵基于吸收器原理被设计，并且其吸收器形成第三换热器，制冷剂流经热泵的主回路，并且从第二换热器流动离开的干燥空气经由其附属回路向回供至第一换热器的附属回路。

多种已知的滚筒干衣机热泵使用用于周期性蒸发和冷凝工作流体的压缩机。这些流体通常在专门的温度范围内最佳工作。在冷凝式干衣机内使用这种压缩机的问题在于，在冷凝器内通常具有高温，由于方法的特性这意味着压缩机需要被关机和/或热泵效率变差。该问题甚至在以下情况中是更严重的，即附加的传统加热器、尤其电阻式加热器在处理空气回路内辅助压缩机，从而实现处理空气的更快的加热和/或更短的干燥时间。因此，经常需要例如通过使用产生冷却气流的附加的风扇来降低热泵内的温度。

传统使用的空气-空气换热器(无论是否以交叉流或逆流方式运行)以及电加热器大体上由热泵一起代替。这可以实现20％至50％的效率提高。在这种类型的干衣机中可以实现极其能量节约的干燥。然而，大体上，无法用于实现快速干燥。而且，尽管已知的传统干衣机可以通常使得湿衣物非常快速地干燥，但是这意味着它们也经常具有非常高的能耗。