[发明专利]具有热泵系统的衣物处理机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个热泵系统的衣物处理机，热泵系统包括至少一个压缩机和至少一个驱动压缩机的电动机。特别地，衣物处理机是滚筒干衣机或具有干燥功能的洗衣机，然而本发明可适用于具有用于加热洗涤水的热泵系统的洗衣机。进一步地，本发明涉及一种具有热泵系统的衣物处理机的操作方法。

背景技术

通过使用热泵技术能够有效地在衣物处理机中节能。例如，具有热泵系统的滚筒干衣机包括闭合气流回路和闭合制冷剂回路。气流回路和制冷剂回路通过至少两个热交换器耦连。

在制冷剂回路中，制冷剂被压缩机压缩和加热。压缩机被电动机驱动，例如被异步电动机驱动。通常，压缩机的电动机没有复杂的控制设备。控制单元仅仅包括一些电气和/或电子元件，其中电动机仅针对正常运行进行了优化。

然而，在压缩机的热机阶段，电动机及其控制单元不是最优化的。和正常运行阶段相比，压缩机在热机阶段必须流动较少量的制冷剂，因此，在所述的热机阶段，效率——也就是吸收的能量和供给的能量之间的关系——相对低。

DE102005041145A1公开了一种具有热泵系统的滚筒干衣机。热泵系统包括具有可变动力的压缩机。驱动压缩机的电动机的动力由控制设备控制。这样的控制设备通常很复杂并包括大量的电子元件，尤其是有源电子元件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有至少一个热泵系统的衣物处理机，热泵系统包括至少一个压缩机和至少一个驱动压缩机的电动机，所述压缩机可以被优化以用于压缩机的若干负载范围。

本发明的目的通过如权利要求1所述的用于驱动压缩机的电动机来实现。

根据本发明：

电动机是异步电动机，

电动机包括主线圈和副线圈，

控制单元专用于电动机，

控制单元包括至少一个电容器，

主线圈与包括副线圈和至少一个电容器的串联回路并联连接，

主线圈连接到或可连接到电源，以及

至少一个电容器的电容值直接或间接地根据电动机的实际扭矩而改变。

本发明的主要思想是在主线圈与副线圈之间的可变电容。所述可变电容使得在主线圈和副线圈间发生相移。这种相移影响电动机效率与电动机扭矩之间的相关性。电容器的低电容值会使得在电动机的较低扭矩时获得最大的效率。类似地，电容器的高电容值会使得在电动机的较高扭矩时获得最大的效率。因此，在热机阶段(heat up phase，即压缩机的初始运行阶段)，电容值被切换为或控制成处在较低的值。在正常运行(压缩机的稳态运行或随后的压缩机运行阶段)过程中，电容值被切换为或控制成处在较高的值。这提升了整体效率并且减少了能量损耗。

根据本发明的一个优选的实施方式，控制单元包括与副线圈永久串联的第一电容器。

进一步地，控制单元可以包括至少一个与一开关串联连接的第二电容器，其中所述的串联连接与第一电容器并联连接。电容器的使用使得控制单元具有低的复杂度。此外，控制单元可以包括与另一开关串联连接的至少一个另外的第二电容器，其中所述的串联连接与第一电容器并联连接。这为基于扭矩设定最大效率提供了进一步的选择。

替代地或附加地，一个或多个电容器中的至少一个包括可变电容。可调整的电容器允许根据扭矩连续地设定最大效率。

开关和/或可变电容的状态可以分别取决于通过压缩机而流动的流体的温度。

开关和/或可变电容的状态可以分别取决于通过压缩机而流动的流体的压力。

优选的，温度和/或压力是在压缩机和/或冷凝器出口处测量的。

开关和/或可变电容的状态可以分别取决于从电动机传递到压缩机的扭矩。

本发明还涉及一种具有热泵系统的滚筒干衣机，热泵系统包括至少一个压缩机，其中压缩机被上述电动机驱动。

至少一个压缩机被设置用来使热泵系统的制冷剂回路中的制冷剂流动。开关和/或可变电容的状态可以分别取决于制冷剂的温度和/或压力。

开关和/或可变电容的状态可以分别取决于热泵系统的气流的湿度和/或温度。

本发明还涉及一种具有至少一个热泵系统的衣物处理机的操作方法，热泵系统包括至少一个压缩机和至少一个驱动压缩机的电动机，其中电动机是异步电动机，其包括主线圈、副线圈和在主线圈与副线圈之间的至少一个电容器。所述方法包括在压缩机最初的运行阶段，切换和/或控制所述至少一个电容器，使其具有较低的电容值；在随后的压缩机的运行阶段，切换和/或控制所述至少一个电容器，使其具有较高的电容值。

优选的，根据至少下述因素之一来切换和/或控制所述至少一个电容器的电容值：