CN101663433A - 包括热泵的冷凝式滚筒干衣机的操作方法以及适于所述方法的冷凝式滚筒干衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冷凝式干衣机的操作方法，其中所述冷凝式干衣机包括用于待干燥的物品的干燥室(3)；处理空气回路(2)，在所述处理空气回路中设置用于加热所述处理空气的加热元件(18)，并且加热的处理空气借助于风扇被引导越过所述待干燥的物品；热泵回路(13、14、15)，其中所述热泵回路包含蒸发器(13)、压缩机(14)、冷凝器(15)；以及用于确定所述待干燥的物品的湿度级别的传感器(22、23)。在所述方法中，所述湿度被确定，并且在所述处理空气通过所述蒸发器(15)被加热时，所述湿度达到范围从0％至12％的湿度的预定值(F)。如果所述湿度低于所述预定值(F)，所述加热元件(18)被开启并且被操作成在所述干燥室(3)内在至少五分钟的时间段内出现至少70℃的空气温度。本发明还涉及尤其用于所述方法的冷凝式滚筒干衣机(1)。

Description

包括热泵的冷凝式滚筒干衣机的操作方法以及适于所述方法的冷凝式滚筒干衣机
技术领域
本发明涉及冷凝式滚筒干衣机的操作方法，其中所述冷凝式滚筒干衣机包括用于待干燥物品的干燥室；处理空气回路，在所述处理空气回路中设置用于加热处理空气的加热元件并且利用风扇所述加热的空气被引导越过待干燥的物品；热泵回路，所述热泵回路包含蒸发器、压缩机以及冷凝器；以及用于检测待干燥的物品的湿度的传感器，本发明还涉及适于所述方法的冷凝式滚筒干衣机。该方法适于物品、尤其衣物的消毒。
背景技术
滚筒干衣机的工作原理是基于从衣物排出的处理空气冷凝通过暖处理空气从衣物蒸发的水分，这种滚筒干衣机也成为冷凝式干衣机，所述干衣机无需通气软管并且因为可以用在内部浴室或较大复杂住宅的洗衣与厨房区中所以是非常流行的。这种工作原理应用于专门干燥衣物构造的滚筒干衣机以及所谓的洗衣机/干衣机，即可以洗涤衣物并且干燥衣物的电器。对于滚筒干衣机或冷凝式干衣机的任何随后的参照因而也应用于仅仅被构造用于干燥的电器以及同样被构造用于洗衣与干燥的电器。
在冷凝式滚筒干衣机中，空气(所谓的处理空气)经由风扇被引导越过加热元件并进入用作为干燥室的包含湿衣物的滚筒中。热的空气从待干燥的衣物带走水分。在穿过滚筒之后，湿的处理空气被引导进入换热器中，在所述换热器的上游通常连接绒布过滤器(lint filter)。
湿的空气大体上通过单独引导的冷空气流在换热器内被冷却，从而湿处理空气内包含的水汽冷凝。由该过程所获得的水随后大体上在一合适的容器内被收集，并且冷却的和干燥的空气被再次输送至加热元件并随后输送至滚筒。
该干燥处理是非常耗能的，这是因为处理空气在换热器内冷却所汲取的热量被损失，这无论是该热量何时在冷却空气流内被带走。通过利用热泵，该能量损失可以被显著地降低。在这种情况中，已知的压缩机热泵被使用，在所述压缩机热泵中循环周期冷凝与蒸发的工作或制冷媒介，并且所述压缩机热泵具有针对冷却或空气调节的多种应用。对于装备有这种热泵的冷凝式滚筒干衣机而言，富含水汽的暖处理空气在热泵的第一换热器内、尤其在蒸发器内基本上被冷却，在这种情况中，交换的热量被用于蒸发热泵中所采用的制冷剂。这种由于加热而蒸发的制冷剂经由压缩机供至第二换热器，其中所述第二换热器在此以及以下被称为蒸发器，在这种情况中，由于气态制冷剂的冷凝，热量被释放，其中所述热量反过来被用于加热进入滚筒之前的处理空气。冷凝的制冷剂通过节流器，所述节流器将制冷剂的压力降低，并将其返回至蒸发器，从而在那里蒸发，同时再次从处理空气带走热量。
在具有压缩机热泵的冷凝式干衣机中，由于大体上不足以消毒衣物的过程，所以在干燥室内出现仅仅50℃至60℃的温度。然而，如果干燥室以及因此其中保持的衣物在超过70℃的温度被保持足够长的时间，则冷凝式干衣机中的消毒、尤其衣物的消毒基本上没有任何问题地是可行的。
发明内容
本发明的目的因此是提供一种具体如上所述类型的冷凝式干衣机、尤其包括热泵的可以干衣机的操作方法，利用所述操作方法可以在高温实现消毒。同时开提出了一种适用于该方法的冷凝式干衣机。
本发明的目的因此是提供一种具有独立权利要求1的特征的冷凝式干衣机的操作方法以及适用于该目的的具有独立权利要求8的特征的冷凝式干衣机。
本发明的方法的优选实施例以及冷凝式干衣机的优选实施例在从属权利要求中提出。在这种情况下，冷凝式干衣机的优选实施例类似地对应于方法的优选实施例并且反之亦然，即使并未详细地提到。
本发明的一个目的因而是一种冷凝式干衣机的操作方法，其中所述冷凝式干衣机包括用于待干燥的物品的干燥室；处理空气回路，在所述处理空气回路中设置用于加热所述处理空气的加热元件，加热的空气利用风扇被引导越过所述待干燥的物品；热泵回路，其中所述热泵回路包含蒸发器、压缩机和冷凝器；以及用于确定所述待干燥的物品的湿度的传感器，在所述湿度被确定直至范围从0％至12％、优选从3％至5％的湿度的预定值(F)时，所述处理空气通过冷凝器(15)、优选仅仅通过所述冷凝器被加热，并且在湿度值低于该预定的值(F)之后，加热元件(18)被操作成在所述干燥室内在至少5分钟的时间段内、优选在几乎40分钟的时间段内、特别优选在10至15分钟的时间段内存在至少70℃的空气温度。
在本发明方法的优选实施例中，在达到65℃的空气温度之前将断开热泵回路。特别优选地，在加热元件开启时，断开热泵。
同样优选的是，在热泵回路被断开时，可选地位于冷凝式干衣机内的空气-空气换热器开启。这使得可以将待干燥的物品、尤其衣物内存在的水分冷凝，甚至是在热泵回路断开的情况下(即冷凝器关机)。
优选地，加热元件被操作成在干燥室内获得范围从70℃至80℃的空气温度。
本发明还涉及一种用于实现本发明的方法的冷凝式干衣机，所述冷凝式干衣机包括用于待干燥的物品的干燥室；处理空气回路，在所述处理空气回路中设置用于加热所述处理空气的加热元件，并且加热的空气利用风扇被引导越过待干燥的物品；热泵回路，所述热泵回路包含蒸发器、压缩机和冷凝器；以及用于确定所述待干燥的物品内的湿度的传感器结构，所述冷凝式干衣机装备有控制单元，所述控制单元用于在范围从0至12％、优选从3％至5％的湿度的预定值(F)达到时开启所述加热元件并且用于断开热泵回路。
本发明的冷凝式干衣机装备有传感器结构，所述传感器结构包含至少一个用于确定待干燥的物品的湿度的传感器。所述传感器结构大体上在干燥室内设置。
两个电极例如作为传感器被引入到干燥室、大体上衣物滚筒中，从而所述电极与湿的衣物接触。电压被施加至所述电极，并且所述电极之间的电流强度或导电率被测量。如果所测量的电流强度或导电率的值低于与预定的湿度(F)相对应的预定的阈值，则这意味着已经达到了正常干燥阶段的结束处，大体上紧接着导致待干燥物品(衣物)消毒的本发明的方法。大体上，控制单元然后被使用以开启加热元件并断开热泵回路。在干燥程序的结束处可以经由单独的程序或者作为整体的一部分实现物品的消毒。
在优选的实施例中，本发明的冷凝式干燥机设有空气-空气换热器，并且在0至12％范围内的湿度的预定值(F)达到时，控制单元使得空气-空气换热器开启。在冷凝式干衣机的优选实施例中，空气-空气换热器是可取出的。这特别是有利的，因为可以更容易地将绒毛从可取出的换热器清理出。
热泵回路中所使用的制冷剂优选选自：丁烷/异丙醇(isopropan)混合物、二氧化碳和碳氟化合物。这些试剂已知作为制冷剂。
本发明的冷凝式干衣机中的热泵除了蒸发器、冷凝器和压缩机以外还包括沿制冷剂的流动方向位于蒸发器与冷凝器之间的压力释放阀(也称为节流阀或节流器)。
热泵中所使用的制冷剂优选具有紊流(turbulent flow)地在热泵回路中循环。紊流的流可以通过流导管的合适的构造结构和/或通过合适的驱动单元(例如压缩机)被设定。
尤其蒸发器内热泵的制冷剂的温度根据本发明上经由热泵、加热元件以及空气-空气换热器的控制而大体上被保持在允许的范围内。
根据本发明，处理空气与冷却空气或处理空气与制冷剂优选在热泵中分别以交叉流或逆流方法通过相应的换热器被引导。
本发明的冷凝式干衣机中使用的加热元件优选是两段式加热元件。加热元件的加热功率优选范围从1000至2500瓦，特别是在1300与2000瓦之间。
因为随着干衣机内待干燥的物品的干燥度的变化使得干燥所需的能量减小，所以有利的是相应地调整加热元件，也就是说随着干燥度的变化，减小加热元件的加热功率，从而在所供应的干燥能量与所需的能量之间维持平衡。
为了调整制冷剂或热泵的温度以及处理空气的温度，本领域技术人员大体已知的温度传感器可以在热泵回路中和/或在处理空气回路中被使用。
本发明具有将节能的干燥方法与待干燥的物品或干燥物品的消毒结合的优点。如上所述并除此以外，可以以特别缓和的方式实现这种消毒。另外，热泵被保护。
附图说明
以下参照冷凝式干衣机以及利用这种冷凝式干衣机的方法的非限制性实施例的说明将清楚本发明的其它细节。该实施例参照附图。
图1示出了根据本发明的示意性实施例的冷凝式干衣机(以下简称“干衣机”)的垂直剖视图，其包括热泵回路、加热元件以及空气-空气换热器。
具体实施方式
如图1所示的干衣机包括可绕水平轴线旋转的滚筒，所述滚筒用作为干燥室3，在所述干燥室内安装搅拌器4，以便在滚筒旋转的过程中移动衣物。处理空气借助于风扇19被引导越过加热元件18、通过滚筒3、换热器11、12以及封闭回路(处理空气回路2)中的空气导管2中的热泵13、14、15。在通过滚筒3之后，含水的、热的处理空气被冷却，并且在处理空气内包含的水分冷凝之后，处理空气被再次加热。在这种情况中，通过加热元件18被加热的空气从后方、即从与干衣机门5相对的滚筒3的那侧通过穿孔的底部被引导到滚筒3中，与待干燥的衣物接触，并且流经滚筒3的注入口到达关闭注入口的干衣机门5内的绒布过滤器6。随后，空气的流在干衣机门5内向下转向，并且从空气导管2引至空气-空气换热器11、12。在那里，通过处理空气从衣物中带出的水汽由于冷却而冷凝，并且被收集在由图1中虚线所示的冷凝物容器21内，从那里冷凝水可以被处理掉。随后，稍微冷却的处理空气被引导至热泵13、14、15的蒸发器13，在那里，所述处理空气被进一步冷却。在这种情况中，蒸发器13内被蒸发的热泵的制冷剂经由压缩机14被引导至冷凝器15。在该冷凝器15中，制冷剂冷凝同时将热量释放至处理空气。目前为液态的制冷剂随后经由节流阀17被引导至蒸发器13，借助于所述蒸发器形成了封闭的制冷剂回路。冷却空气从室内空气提取，并且在穿过空气-空气换热器11、12之后回馈到室内空气中。附图标记20代表空气-空气换热器的冷却空气导管12中的风扇。
传感器22和23用于确定待干燥的物品、尤其衣物中的水分(即湿度)。传感器的信号被供应至控制装置16，其中所述控制装置反过来经由线路10连接至加热元件18、热泵回路13、14、15和空气-空气制冷器11、12。控制装置16(取决于预确定的湿度(F)和由传感器22和23所测量的湿度)连接(开启)加热元件、断开热泵回路13、14、15并接通空气-空气制冷器11、12。
如图1所示的示意性实施例中的滚筒3在后基部借助于旋转轴承被支承并在前部借助于端轴承罩(end bearing shield)7被支承，所述滚筒3的凸缘安坐在端罩7上的滑动条8上，并且在这种情况中在其前端上被保持。冷凝式干衣机的控制可以通过使用者经由操作单元9被调整。
在相应地选择控制单元9的情况下大体上完成具有消毒功能的干燥方法。在这种情况中，利用了传统的加热元件18以及热泵13、14、15。最初，塞入用于干燥的滚筒3中的衣物以传统的耗能的方式利用热泵13、14、15被干燥。热泵13、14、15不能用于消毒，这是因为所述热泵在消毒所需的处理空气的高温时不能起作用或者仅仅非常差地起作用。因此，热泵因此被关闭并且仅仅传统的加热元件18被使用。因为衣物已经基本上被干燥，所以它们吸收热量的能力相对较低并且加热元件18的热能足以达到所需的高温。如果必要的话，除了关机的热泵13、14、15以外，空气-空气制冷器11、12可以被关机，从而将热量损失保持较低。然后通过合适地加热衣物而完成消毒。如果必要的话，空气-空气制冷器11、12可以用于衣物的随后的快速冷却。
总之，本发明提供了一种用于混合类型的干衣机的新颖的、切合实际的并有用的应用选择。

Claims (10)

1.一种冷凝式干衣机(1)的操作方法，其中所述冷凝式干衣机包括
用于待干燥的物品的干燥室(3)；
处理空气回路(2)，在所述处理空气回路中设置用于加热所述处理空气的加热元件(18)，并且加热的处理空气借助于风扇被引导越过所述待干燥的物品；
热泵回路(13、14、15)，其中所述热泵回路包含蒸发器(13)、压缩机(14)、冷凝器(15)；以及
用于确定所述待干燥的物品的湿度级别的传感器结构(22、23)，其特征在于，所述湿度被确定，并且在所述湿度达到范围在0％至12％的湿度预定值(F)时，所述处理空气通过所述蒸发器(15)被加热，并且在所述湿度低于所述预定值(F)之后，所述加热元件(18)被开启并且被操作成在所述干燥室(3)内在至少五分钟的时间段内存在至少70℃的空气温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热泵回路(13、14、15)在达到65℃的温度之前被断开。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述加热元件(18)开启时，所述热泵回路(13、14、15)断开。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，在所述热泵回路(13、14、15)断开时，开启空气-空气换热器(11、12)。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述湿度的预定值范围从3％至5％。
6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述时间段合计是在10分钟与15分钟之间。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，出现范围从70℃至80℃的空气温度。
8.一种用于完成根据权利要求1至7任一所述的方法的冷凝式干衣机，所述冷凝式干衣机包括
用于待干燥的物品的干燥室(3)；
处理空气回路(2)，在所述处理空气回路中设置用于加热所述处理空气的加热元件(18)，使得可以将所述干衣机加热到至少70℃的温度，并且加热的处理空气借助于风扇(19)被引导越过所述待干燥的物品；
热泵回路(13、14、15)，所述热泵回路包含蒸发器(13)、压缩机(14)和冷凝器(15)；以及用于
确定所述待干燥的物品的湿度级别的传感器结构(22、23)，
其特征在于，
所述冷凝式干衣机(1)装备有控制单元(16)，所述控制单元用于在达到范围从零至12％的湿度的预定值(F)时开启所述加热元件(18)并用于断开热泵回路(13、14、15)。
9.根据权利要求8所述的冷凝式干衣机，其特征在于，还包括空气-空气换热器(11、12)，并且在达到范围从零至12％的湿度的预定值时，所述控制单元(16)允许开启所述空气-空气换热器(11、12)。
10.根据权利要求9所述的冷凝式干衣机，其特征在于，所述空气-空气换热器(11、12)是可取出的。
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