CN103443351A - 操作热泵干燥器的方法以及热泵干燥器 - Google Patents

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Abstract

一种操作热泵干燥器（1）的方法，该热泵干燥器（1）包括处理空气回路和热泵单元（5），该热泵单元（5）具有用于冷却处理空气（4）的制冷剂蒸发器（6）、用于加热处理空气（4）的主制冷剂冷凝器（7）、设置在处理空气回路的外部并且连接在热泵单元（5）的主制冷剂蒸发器（6）与压缩机（8）之间的辅助制冷剂蒸发器（16）、以及适于撞击辅助热交换器（16）处的空气流的至少一个辅助风扇（18）。该至少一个辅助风扇（16）根据下列因素中的至少一个而被控制单元（20）启动和停用：优选地在主蒸发器（6）的制冷剂出口（9）的附近或在主蒸发器（6）的制冷剂出口（9）处测得的制冷剂的温度和/或制冷剂的压力；在辅助制冷剂蒸发器（16）的制冷剂出口或进口的附近或在辅助制冷剂蒸发器（16）的制冷剂出口或进口处的制冷剂的温度；在辅助制冷剂蒸发器（16）的附近或辅助制冷剂蒸发器（16）处的空气的温度；制冷剂与辅助制冷剂蒸发器（16）的附近或辅助制冷剂蒸发器（16）处的空气之间的温度差；及优选地在热泵翻滚式干燥器（1）的干燥室（2）的处理空气进口的附近或处理空气进口处的处理空气（4）的温度和/或处理空气（4）的湿度。

Description

操作热泵干燥器的方法以及热泵干燥器
技术领域
本申请涉及一种操作热泵干燥器的方法及一种热泵干燥器。
背景技术
热泵干燥器和相应的操作热泵干燥器的方法可例如从EP 0 999 302B1、EP 1 884 586 A2和US 2005/0066538获知。在翻滚式干燥器中，将热的且干燥的处理空气引导通过放置在干燥滚筒中的湿衣物。热的且干燥的处理空气吸收湿气并由此使得衣物变干。在那之后，对处理空气进行除湿、再加热，并使其再循环通过干燥滚筒，等。
已知的热泵干燥器将主热泵单元用于除湿和再加热。该主热泵单元包括用于对处理空气进行冷却和除湿的主制冷剂蒸发器及用于对处理空气进行再加热的主制冷剂冷凝器。
就已知的干燥器而言，设置有一种辅助热交换器，以便对除湿和再加热进行优化。特别地，可缩短加热阶段，并且，根据具体的情况，可移除多余热量。将风扇用于撞击处于辅助热交换器处的诸如环境空气流之类的空气流从而对干燥过程进行进一步的优化是已知的。
尽管已知的具有辅助热交换器的热泵干燥器比普通的热泵干燥器更为有效，但是特别是从能源效率的角度考虑，对干燥过程进行进一步的优化仍然是所期望的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种操作热泵干燥器、优选地是热泵翻滚式干燥器的更为有效的方法，该热泵干燥器包括辅助热交换器。此外，应该设置相应的热泵干燥器，优选地提供热泵翻滚式干燥器。
该目的通过独立权利要求来实现。本发明的实施方式由从属权利要求产生。
根据本发明，提供了一种操作热泵干燥器的方法，该热泵干燥器包括处理空气回路和热泵单元，该热泵单元具有用于冷却处理空气的制冷剂蒸发器、用于加热处理空气的主制冷剂冷凝器、辅助制冷剂蒸发器及至少一个辅助风扇，该辅助制冷剂蒸发器设置在处理空气回路的外部并且连接在热泵单元的主制冷剂蒸发器与压缩机之间，该至少一个辅助风扇适于撞击辅助热交换器处的空气流，其中，该至少一个辅助风扇根据下列因素中的至少一个而被控制单元启动和停用：
-优选地都在主蒸发器（6）的制冷剂出口（9）的附近或该主蒸发器（6）的制冷剂出口（9）处测得的制冷剂的温度和/或制冷剂的压力；
-辅助制冷剂蒸发器（16）的制冷剂出口或进口的附近或辅助制冷剂蒸发器（16）的制冷剂出口或进口处的制冷剂的温度；
-辅助制冷剂蒸发器（16）的附近或辅助制冷剂蒸发器（16）处的空气的温度；
-制冷剂与辅助制冷剂蒸发器（16）附近的或辅助制冷剂蒸发器（16）处的空气之间的温度差；
-优选地热泵翻滚式干燥器（1）的干燥室（2）的处理空气进口的附近或处理空气进口处的处理空气（4）的温度和/或处理空气（4）的湿度。
优选地，其中，该至少一个辅助风扇根据制冷剂与辅助制冷剂蒸发器的附近或辅助制冷剂蒸发器处的空气之间的温度差而被启动和停用，制冷剂的温度在主制冷剂蒸发器的进口或出口处测得或在辅助制冷剂蒸发器的进口或出口处测得。
优选地，被控制单元使用的相应的温度值和压力值分别由热泵干燥器的温度传感器、湿度传感器、和压力传感器中的至少一个测得。
优选地，在主制冷剂蒸发器的出口的附近或主制冷剂蒸发器的出口处的或者辅助热交换器的进口的附近或辅助热交换器的进口处的制冷剂的温度至少低于第一预设温度的情况下，启动至少一个辅助风扇中的至少一个，并且其中，在主制冷剂蒸发器的出口的附近或主制冷剂蒸发器的出口处的或者辅助热交换器的进口的附近或辅助热交换器的进口处的制冷剂的温度至少高于第一预设温度的情况下，停用该至少一个风扇。
优选地，在相应的风扇空气流的温度至少高于主制冷剂蒸发器的制冷剂出口处的或者辅助热交换器的进口处的制冷剂的温度的情况下，启动该至少一个辅助风扇中的至少一个，并且其中，在风扇空气流的温度至少低于主制冷剂蒸发器的制冷剂出口处的制冷剂的温度的情况下，停用该至少一个风扇。
优选地，辅助制冷剂蒸发器是设置在处理空气回路的外部并且在制冷剂蒸发器模式下操作的双模式辅助热交换器，所述双模式辅助热交换器适于在制冷剂冷凝器模式下操作。
优选地，使得被从热泵干燥器的废热产生部件释放出的热量加热的环境空气撞击于辅助制冷剂蒸发器。
根据本发明，提供一种热泵干燥器，其包括处理空气回路和主热泵单元，该主热泵单元具有用于冷却处理空气的主制冷剂蒸发器、用于加热处理空气的主制冷剂冷凝器、辅助制冷剂蒸发器和至少一个辅助风扇，该辅助制冷剂蒸发器连接在热泵单元的主制冷剂蒸发器与压缩机之间，该至少一个辅助风扇适于撞击辅助制冷剂蒸发器处的空气流，其中，控制单元（20）适于并被设计成用于根据如前所述的方法操作该热泵干燥器。
优选地，热泵干燥器的至少一个废热产生部件、辅助制冷剂蒸发器及辅助风扇彼此相关地布置成，使得辅助风扇适于在辅助蒸发器处撞击被从所述废热产生部件释放出的热量加热的环境空气，并且/或者至少温度传感器被设置在处理空气回路的外部并且被设置成用于检测在设置有辅助制冷剂蒸发器的位置周围的环境空气的温度。
优选地，辅助制冷剂蒸发器、辅助风扇、和热泵干燥器的废热产生部件相对于空气流、辅助风扇空气流的彼此相关的布置是下列情况中的至少一种：
-辅助风扇、辅助制冷剂蒸发器和废热产生部件串联地设置；
-辅助风扇设置在废热产生部件与辅助制冷剂蒸发器之间；
-辅助制冷剂蒸发器设置在废热产生部件与辅助风扇之间；
-辅助风扇、辅助制冷剂蒸发器和废热产生部件相对于由辅助风扇产生的空气流而言是基本上对齐的；
-辅助风扇、辅助制冷剂蒸发器和废热产生部件基本上沿着由辅助风扇产生的空气流的方向设置。
优选地，温度传感器设置成下列情况中的至少一种：
-设置在辅助制冷剂蒸发器的附近或设置于辅助制冷剂蒸发器处；
-设置在辅助风扇的附近或设置于辅助风扇处；
-设置在辅助制冷剂蒸发器与辅助风扇之间；
-设置在热泵干燥器的废热产生部件与辅助风扇之间；
-设置在热泵干燥器的废热产生部件与辅助制冷剂蒸发器之间。
优选地，废热产生部件包括电气装置和/或电子装置和/或供以动力的装置和/或无源装置。
优选地，废热产生部件包括至少一个电动机和/或用于改变电动机的速度的至少一个控制器，优选地为变换器。
优选地，辅助制冷剂蒸发器为辅助双模式热交换器，该辅助双模式热交换器设置在处理空气回路的外部并且能够在制冷剂蒸发器模式下或在制冷剂冷凝器模式下操作。
优选地，热泵干燥器还包括辅助制冷剂冷凝器，该辅助制冷剂冷凝器设置在处理空气的外部并且连接在热泵单元的主制冷剂冷凝器与制冷剂膨胀装置之间。
根据一个方面，提供一种操作热泵翻滚式干燥器的方法，该热泵翻滚式干燥器包括主热泵单元，该主热泵单元具有用于冷却处理空气的至少一个主制冷剂蒸发器、用于加热处理空气的至少一个主制冷剂冷凝器、至少一个辅助热交换器及至少一个辅助风扇，该至少一个辅助热交换器设置在处理空气回路的外部并且连接在或能够连接在至少一个主制冷剂蒸发器中的至少一个与至少一个主制冷剂冷凝器中的至少一个之间，该至少一个辅助风扇适于撞击该至少一个辅助热交换器中的相应的一个处的空气流。
该至少一个辅助风扇可由制冷剂循环控制单元通过利用制冷剂和处理空气中的至少一个的选定的温度值、湿度值和/或压力值而被启动和停用。
本发明尤其基于下列研究结果，即：在从下列组中选择温度值和/或压力值的情况下，可提高这种热泵翻滚式干燥器的效率：优选地在主蒸发器或主冷凝器的制冷剂出口或进口的附近或主蒸发器或主冷凝器的制冷剂出口或进口处测得的制冷剂的温度和制冷剂的压力；辅助热交换器的制冷剂出气或进口的附近或辅助热交换器的制冷剂出气或进口处的制冷剂的温度；辅助热交换器的附近或辅助热交换器处的空气温度，特别是撞击于至少一个辅助热交换器处的空气流的温度；主蒸发器或主冷凝器的制冷剂出口或进口的附近或主蒸发器或主冷凝器的制冷剂出口或进口处的制冷剂与空气流之间的温度差；制冷剂与辅助热交换器、优选地为辅助蒸发器的附近或辅助热交换器处的空气之间的温度差；优选地在热泵翻滚式干燥器的滚筒的处理空气进口的附近或热泵翻滚式干燥器的滚筒的处理空气进口处的处理空气的温度及处理空气的湿度。
辅助热交换器可为辅助制冷剂蒸发器，其可连接在主制冷剂蒸发器与在该辅助制冷剂回路中操作的压缩机之间。在此，该至少一个辅助风扇可适于撞击辅助制冷剂蒸发器处的空气流。
根据下列因素中的至少一个来启动和停用该至少一个辅助风扇同样是可能的：
-制冷剂与辅助制冷剂蒸发器的附近或辅助制冷剂蒸发器处的空气之间的温度差，该温度优选地在主制冷剂蒸发器的附近或主制冷剂蒸发器处测得；以及
-辅助制冷剂蒸发器的附近或辅助制冷剂蒸发器处的空气温度。
将会注意到的是，“辅助制冷剂蒸发器或辅助热交换器的附近或辅助制冷剂蒸发器或辅助热交换器处的空气温度”表示在热泵干燥器处设置有辅助制冷剂蒸发器或辅助热交换器的场所/位置/地点周围的环境空气的温度。
优选地，辅助制冷剂蒸发器或辅助热交换器设置在热泵干燥器的外部壳体的内部，并且优选地，它设置于热泵干燥器的底座处。
优选地，被制冷剂循环控制单元所使用的相应的温度值和压力值由热泵翻滚式干燥器的设置于相应的位置处的温度传感器和压力传感器中的至少一个测得。温度传感器和压力传感器可为任何已知的类型。特别地，可使用所谓的NTC（负温度系数）温度传感器或者还有PTC（正温度系数）温度传感器或者其它温度传感器等。
可例如在主制冷剂蒸发器的出口的附近或主制冷剂蒸发器的出口处的或辅助热交换器的进口的附近或辅助热交换器的进口处的制冷剂的温度至少低于第一预设温度的情况下，启动至少一个辅助风扇中的至少一个，并且其中，在主制冷剂蒸发器的出口的附近或主制冷剂蒸发器的出口处或辅助热交换器的进口的附近或辅助热交换器的进口处的制冷剂的温度至少高于该第一预设温度的情况下，停用该至少一个风扇。在辅助热交换器作为辅助制冷剂蒸发器操作的情况下，这是特别有利的，这是因为，在该情形中，可有利地使用环境空气的空气流的热量和/或部件的被废热增强的空气的热量、特别是被从干燥器的部件、特别是诸如马达等或其它部件之类的电气部件和电子部件释放出的热量加热的、例如撞击于辅助蒸发器处的环境空气，即，将它们用于加速该加热阶段。
特别地，在相应的风扇空气流至少高于、即高于和/或等于主制冷剂蒸发器的出口处的制冷剂的温度的情况下，可启动风扇。在此，第一预设温度为撞击于辅助热交换器处的环境空气和/或部件的被废热增强的空气的温度。在该情形中，辅助热交换器优选地为辅助制冷剂蒸发器。在风扇空气流的温度至少低于主蒸发器的制冷剂出口处的制冷剂的温度的情况下，停用该至少一个风扇。
在一种实施方式中，在主热交换器或辅助热交换器的出口的附近或主热交换器或辅助热交换器的出口处的制冷剂的温度至少低于第二预设温度的情况下，停用该至少一个辅助风扇中的至少一个，并且其中，在主热交换器或辅助热交换器的出口的附近或主热交换器或辅助热交换器的出口处的制冷剂的温度至少高于第二预设温度的情况下，启动该至少一个辅助风扇。在辅助热交换器作为辅助制冷剂冷凝器操作的情况下，这种操作模式是特别有利的。在此，通过冷却该辅助制冷剂冷凝器而将多余热量从热泵翻滚式干燥器上移除是可能的。
如已经指出的那样，所提议的方法的实施方式设置成，该至少一个辅助热交换器中的至少一个作为辅助制冷剂蒸发器和/或辅助制冷剂冷凝器而操作。
通过将辅助热交换器用作联接至热泵单元的辅助制冷剂蒸发器，可缩短热泵单元的初始加热阶段。通过将辅助热交换器用作辅助制冷剂冷凝器，可移除在操作热泵翻滚式干燥器期间可能产生的多余热量。因此，可提高热泵翻滚式干燥器的性能。
在一种实施方式中，辅助热交换器中的至少一个在双模式下操作，即在第一操作循环中，作为辅助制冷剂蒸发器而操作，并且，在第二操作循环中，作为辅助制冷剂冷凝器而操作。在此，优选地包括一个或更多个阀在内的换向器可用于在蒸发器模式与冷凝器模式之间转换。蒸发器模式可用在热泵翻滚式干燥器的初始操作阶段中，以便加速该加热过程。冷凝器模式可用在后面的阶段中，以移除多余热量。
在第一操作模式与第二操作模式之间的转换可响应于下列因素中的至少一种来实现：
-制冷剂的温度和/或压力；
-处理空气的温度和/或湿度；
-辅助热交换器的附近或辅助热交换器处的环境空气的温度；
-辅助热交换器的附近或辅助热交换器处的环境空气温度与优选地在主蒸发器的附近或主蒸发器处检测到的制冷剂的温度之间的温度差。
然而，该至少一个辅助热交换器中的至少一个作为辅助制冷剂蒸发器而操作并且该至少一个辅助热交换器中的至少一个作为辅助制冷剂冷凝器而操作同样是可能的。在该情形中，既设置了辅助制冷剂蒸发器，又设置了辅助制冷剂冷凝器。
如在上文中已经指出的那样，可使得环境空气和来自热泵翻滚式干燥器的部件的被废热增强的空气中的至少一种通过该至少一个风扇中的至少一个撞击于该至少一个辅助热交换器中的至少一个。可使比冷凝器制冷剂更凉的环境空气撞击于辅助制冷剂冷凝器，以便有效地移除在操作热泵翻滚式干燥器期间产生的多余热量。具有高于蒸发器制冷剂的温度的环境空气和/或来自热泵翻滚式干燥器的部件的被废热增强的空气可撞击于辅助制冷剂蒸发器，以便优化在热泵翻滚式干燥器的初始操作阶段中的加热。
如可见到的那样，环境空气以及热泵翻滚式干燥器的诸如马达和其它电子部件之类的部件的被废热增强的空气可通过至少一个第一辅助风扇撞击在辅助制冷剂蒸发器处的第一空气流中。此外，环境空气可通过至少一个第二辅助风扇撞击在辅助制冷剂冷凝器处的第二空气流中。
在一种实施方式中，可设置成在处于第一操作阶段与第二操作阶段之间的中间操作阶段中通过控制器单元来停用该至少一个辅助热交换器，在第一操作阶段与第二操作阶段中，分别启动该至少一个辅助热交换器中的至少一个。该中间阶段可以是处于将辅助热交换器用于加速加热的初始阶段与将辅助热交换器用于移除来自热泵翻滚式干燥器系统的多余热量的极端之间的时间间隔。
如可见到的那样，所提议的方法使得能够更为有效地操作包括辅助热交换器在内的热泵翻滚式干燥器。
根据另一方面，提供了一种热泵翻滚式干燥器，其包括主热泵单元，该主热泵单元具有用于冷却处理空气的至少一个主制冷剂蒸发器、和用于加热处理空气的至少一个主制冷剂冷凝器、及至少一个辅助热交换器，该至少一个辅助热交换器设置在处理空气回路的外部并且连接在或能够连接在该至少一个主制冷剂蒸发器中的至少一个与该至少一个主制冷剂冷凝器中的至少一个之间。
至少一个热交换器可实现为被作为辅助制冷剂蒸发器而操作并且至少一个热交换器可实现为被作为辅助制冷剂冷凝器而操作。
热泵翻滚式干燥器还可包括至少一个辅助风扇，该至少一个辅助风扇适于撞击该至少一个辅助热交换器中的相应的一个辅助热交换器处的空气流。风扇可设置成并适于撞击至少一个辅助热交换器中的至少一个辅助热交换器处、特别是或者辅助制冷剂蒸发器处或辅助制冷剂冷凝器处的环境空气与来自热泵翻滚式干燥器的部件的被废热增强的空气中的至少一种。特别地，至少一个辅助风扇适于并设置成撞击辅助制冷剂蒸发器处的空气流并且至少一个辅助风扇适于并设置成撞击辅助制冷剂冷凝器处的空气流是可能的。可在每种情形中均设置一个或若干个相应的辅助风扇。
所提议的热泵翻滚式干燥器还可包括制冷剂循环控制单元，该制冷剂循环控制单元适于并被设计成用于根据所提议的方法或其任何实施方式来操作该热泵翻滚式干燥器。
至于热泵翻滚式干燥器的优点及有益效果，参照结合所提议的方法或其任何实施方式做出的讨论进行说明。热泵翻滚式干燥器可包括相应的温度传感器、特别是NTC温度传感器和PTC温度传感器、以及相应的湿度传感器和压力传感器，这些传感器连接至制冷剂循环控制单元并适于且设置成测量相应的温度值、湿度值和压力值。相应的温度值、压力值和湿度值可用于操作至少一个辅助风扇。可通过该循环控制单元来执行对于温度差的计算或执行与相应的温度值和压力值有关的其它操作。
此外，至少一个辅助热交换器可以是辅助制冷剂蒸发器和辅助制冷剂冷凝器中的至少一个。可将相应的辅助风扇以及如本情形中可以是的相关联的管道等设置并布置成，使得可在至少一个辅助热交换器处适当地撞击相应的空气流。可经由设置在热泵翻滚式干燥器壳体中的前部开口、后部开口、或侧部开口而从热泵翻滚式干燥器的外部获取用于产生相应的空气流的空气。
用于产生相应的空气流的空气至少部分地从热泵翻滚式干燥器壳体的内部的位置中获取同样是可能的。
热泵翻滚式干燥器可包括热泵单元，该热泵单元具有用于冷却处理空气的主制冷剂蒸发器及用于加热处理空气的主制冷剂冷凝器，该热泵单元还包括至少一个辅助制冷剂蒸发器及至少一个辅助制冷剂冷凝器，其分别连接在主制冷剂蒸发器与主制冷剂冷凝器或在辅助制冷剂循环中操作的压缩机之间。在该情形中，热泵翻滚式干燥器包括可独立于彼此操作的辅助制冷剂蒸发器及辅助冷凝器。这具有如下优点：加热阶段和移除多余热量的过程可以更为灵活的方式、特别是关于能量考虑的方面独立于彼此地被优化。加热阶段可通过例如在初始操作阶段中操作该辅助制冷剂蒸发器而被优化。
在为了保持最佳的制冷剂工作状况而需要从制冷剂移除多余热量的后期阶段或时期中，可操作辅助制冷剂冷凝器。
在辅助制冷剂蒸发器和辅助制冷剂冷凝器都是可用的情况下，至少一个辅助热交换器是双模式热交换器是可能的，该双模式热交换器可在热蒸发器模式和热冷凝器模式中操作。在该情形中，根据相应的需要、特别是响应于或依赖于如上所述的某些参数值，将热交换器从辅助蒸发器模式转换至辅助冷凝器模式或者从辅助冷凝器模式转换至辅助蒸发器模式是可能的。这种参数值可包括制冷剂、处理空气、环境空气的温度值、压力值和/或湿度值。
如预先提议的热泵翻滚式干燥器可包括制冷剂循环控制单元，该制冷剂循环控制单元适于并被设计成用于根据所提议的方法或其任何实施方式来操作该热泵翻滚式干燥器。至于优点及有益效果，参见对上文的讨论进行的说明。
热泵翻滚式干燥器的至少一个辅助风扇可适于撞击于环境空气和来自于热泵翻滚式干燥器的部件、例如至少一个辅助热交换器中的至少一个的被废热增强的空气中的至少一种。
在至少一个辅助热交换器作为辅助制冷剂蒸发器而操作的情况中，辅助制冷剂蒸发器、至少一个辅助风扇及马达或热泵翻滚式干燥器的其它废热产生部件的相对于辅助风扇空气流的彼此相关的布置为下列情况中的至少一种：
-辅助风扇、辅助制冷剂蒸发器（16）和马达串联地设置；
-辅助风扇设置在马达与辅助制冷剂蒸发器之间；
-辅助制冷剂蒸发器设置在马达与辅助风扇之间。
可能的是并且在一些情形中为优选的是，至少一个辅助风扇适于将空气从热泵翻滚式干燥器的箱体或壳体内部、箱体的外部、特别是从热泵翻滚式干燥器的后侧、前侧或底侧中的至少一种位置中抽吸空气。
设置在处理空气回路的外部并且设置成用于测量或检测空气温度的温度传感器可优选地设置在辅助制冷剂蒸发器的附近或设置于辅助制冷剂蒸发器处。测得的温度可用于控制至少一个辅助风扇的操作。
设置在处理空气回路的外部的至少一个温度传感器中的至少一个可设置成下列情形中的至少一种情形：设置在至少一个辅助制冷剂蒸发器的附近或设置在至少一个辅助制冷剂蒸发器处；设置在至少一个辅助风扇的附近或设置在至少一个辅助风扇处；设置在至少一个辅助制冷剂蒸发器中的一个与至少一个辅助风扇之间；设置在热泵翻滚式干燥器的废热产生部件、特别是电气部件与至少一个辅助风扇之间；设置在废热产生部件、特别是诸如热泵翻筒式干燥器的马达之类的电气部件与至少一个辅助制冷剂蒸发器之间。
如从上述讨论中变得明显的那样，所提议的方法及热泵翻滚式干燥器适用于提高特别是关于能量方面的操作效率。特别地，由于可缩短该初始加热阶段，因此它们在加速干燥衣物的过程方面是有效的。此外，由于可通过辅助冷凝器的功能而将多余热量移除，因此在后期的操作阶段中获得或维持最佳制冷剂工作状况是可能的。
附图说明
现在将结合附图描述本发明的实施方式，附图中：
图1示意性地示出了热泵翻滚式干燥器的详尽构造；
图2图示出了在加热阶段中的制冷剂进口温度和制冷剂出口温度；
图3示意性地示出了热泵翻滚式干燥器的第二构造；
图4示意性地示出了热泵翻滚式干燥器的第三构造；
图5示出了图4中所示的第三构造的第一操作模式；
图6示出了图4中所示的第三构造的第二操作模式；
图7示出了热泵翻滚式干燥器的特定部件的布置并且特别示出了辅助制冷剂蒸发器设置于该热泵干燥器处的场所/位置/地点。
具体实施方式
对热泵干燥器的实施方式进行的下列说明不应被看作是限制本发明的范围。特别地，在任一附图中共同地示出的特征可被单独地实施或在如在上文中所讨论的任何其它结合中实施。
如果没有以其它的方式进行陈述，则相同的元件在所有附图中用相同的附图标记指示。附图可以不是按照实际比例绘制的，并且不同的附图的比例可以是不相同的。
图1示意性地示出了热泵干燥器1的详尽构造，该热泵干燥器1优选地为热泵翻滚式干燥器。详尽的将意味着该构造示出了比实施本发明所需的特征和部件更多的特征和部件。
热泵干燥器1包括干燥室2，该干燥室2优选地为可旋转的滚筒，在该滚筒中可布置有待干燥的湿衣物3。为了干燥衣物3，使处理空气4循环通过包括干燥室2在内的处理空气回路。更为详细地，将具有比较低的相对湿度的热的处理空气4供给到干燥滚筒2中，从而撞击湿衣物3并吸收或消除湿衣物3的湿气。
具有比较高的相对湿度的处理空气4离开干燥滚筒2并且被冷却以便从其中移除湿气。在那之后，处理空气4被再加热，从而降低它的相对湿度，并且被再次供给到干燥滚筒2中。
为了对处理空气4进行除湿和再加热，热泵翻滚式干燥器1包括热泵单元5。该热泵单元5包括主制冷剂蒸发器6和主制冷剂冷凝器7。
为了干燥衣物3，处理空气回路还包括主制冷剂蒸发器6和主制冷剂冷凝器7。
此外，热泵单元5包括在主制冷剂蒸发器6与主制冷剂冷凝器7之间连通的压缩机8。更为详细地，主制冷剂蒸发器出口9连接至压缩机进口10。压缩机出口11连接至主制冷剂冷凝器进口12。主制冷剂冷凝器出口13经由诸如节流元件14、毛细管、或可调节阀之类的制冷剂膨胀装置连接至主制冷剂蒸发器进口15。同样，迄今为止所述的热泵单元5相当于普通的翻滚式干燥器热泵，利用该普通的翻滚式干燥器热泵，将热量从主制冷剂蒸发器6传递至主制冷剂冷凝器7。特别地，在热泵单元闭合回路中循环的制冷剂于主制冷剂蒸发器6处被冷却并且于主制冷剂冷凝器7处被加热。
主制冷剂蒸发器6处的相对低的温度用于冷却已经离开干燥滚筒2的处理空气4，即对已经离开干燥滚筒2的处理空气4进行除湿。主制冷剂冷凝器7处的相对高的温度用于对待供给至干燥滚筒2的处理空气4进行再加热。
热泵单元5还包括两个辅助热交换器，在当前情形中为辅助制冷剂蒸发器16和辅助制冷剂冷凝器17。注意，设置恰好两个辅助热交换器并不是强制性的。相反，辅助制冷剂热交换器的数量可从一个变化至几乎任何任意的数量。
辅助制冷剂蒸发器16插置在主制冷剂蒸发器6与压缩机8之间。辅助制冷剂冷凝器17插置在主制冷剂冷凝器7与主制冷剂蒸发器6之间、处于主制冷剂冷凝器7的下游但处于节流元件14的上游。注意，制冷剂流的方向在图1中由小箭头指示出。辅助热交换器设置在处理空气回路的外部，即它们不与处理空气4撞击。
辅助制冷剂蒸发器16用于加速至主制冷剂冷凝器7的热传递，即用于加速热泵翻滚式干燥器1的加热阶段。
辅助制冷剂冷凝器用于从制冷剂中移除多余热量，该多余热量在翻滚式干燥器操作的后期阶段中会变得是有重要意义的。如可见到的那样，辅助热交换器的目的是非常特别的。因此，需要按照于此设置并提议的那样，适当地且准确地操作该辅助热交换器，并且需要提供相应的操作条件。
为了更好地控制该辅助热交换器，设置第一风扇18和第二风扇19，第一风扇18和第二风扇19适于分别在辅助制冷剂蒸发器16和辅助制冷剂冷凝器17处撞击空气流。
发明人已经发现，考虑到能量方面，至关重要的是根据在沿着热泵制冷剂回路或处理空气回路的特定位置处测量到的制冷剂和/或处理空气4的选定的温度或压力，适当地控制第一风扇18，并且在适用的情况下，也适当地控制第二风扇19。
因此，所提议的热泵翻滚式干燥器还包括制冷剂循环控制单元20，该制冷剂循环控制单元20适于并且被设计成根据如在下文中进一步示意性地阐述的特殊的温度值来控制第一风扇18和第二风扇19。注意，为了控制第一风扇18和第二风扇19，还可使用制冷剂压力值或处理空气压力值或处理空气湿度值。通常，可使用迄今为止提到的并且在下文中进一步提到的所有的温度值和/或压力值，特别是但不限于设置有辅助制冷剂蒸发器16的位置处的空气的温度及设置有辅助制冷剂蒸发器的位置处的空气与制冷剂之间的温度差，该制冷剂优选地为在主制冷剂蒸发器6的附近或该主制冷剂蒸发器6处检测到的制冷剂。
为了测量相应的温度值，循环控制单元20连接至第一温度传感器21至第四温度传感器24。基于被分别表示为第一温度值至第四温度值的温度值，制冷剂循环控制单元20可如下所述地启动或停用第一风扇18和第二风扇19：
可与撞击在辅助制冷剂蒸发器6处的空气流的温度、即第三温度值一起使用第一温度值，该第一温度值将利用第一温度传感器21测量到的并且实质上对应于主制冷剂蒸发器6与辅助制冷剂蒸发器16之间的制冷剂的温度。在第一温度值低于第三温度值的情况下，可启动第一风扇18。在第一温度值高于第三温度值的情况下，可再次停用第一风扇18。通过这样做，可加速热泵单元5的至少初始加热阶段。特别地，可使第一风扇18保持启动，直至撞击在辅助制冷剂蒸发器16处的空气流的温度约等于辅助制冷剂蒸发器16处的制冷剂的温度的时间点为止，即或者换言之直至第一温度值与第三温度值大致相同的时间点为止。在第一温度值高于第三温度值，如在本情形中可能导致负能量平衡的情况下，应该停用该第一风扇18。
为了将撞击在辅助制冷剂蒸发器16或辅助双模式热交换器27处的空气流的温度保持在尽可能高的水平，使用来自热泵翻滚式干燥器1的部件的增加废热的空气是有利的。这种废热可例如由热泵翻滚式干燥器1的诸如用于改变诸如变换器之类的电子器件的速度的控制器、电气装置、电子装置、供以动力的装置、无源装置、电动机之类的至少一个废热产生部件产生。以这种方式利用废热提高了热泵翻滚式干燥器1的能量效率。
例如，尽管在正常的条件下，设置有辅助制冷剂蒸发器16或辅助双模式热交换器27的位置周围的环境空气的温度从20℃至23℃变动（显然，如果将热泵干燥器放置在外部，则该温度可以是不同的），在利用从电动机（例如）释放的热量进行加热的环境空气的情况下，环境空气温度可根据辅助制冷剂蒸发器16或辅助双模式热交换器27、辅助风扇18、19和电动机的彼此相关的布置而从30℃至45℃变动。
如可容易地理解到的那样，通过加速热泵单元的预热阶段，这在热泵干燥器1的初始操作期间具有有益的效果。
可还或者在替代方式中根据第四温度值、即在通往干燥滚筒2的入口区域处的处理空气温度来控制第一风扇18。在表明热泵翻滚式干燥器1仍然处于初始加热阶段的相对低的第四温度值下，可启动该第一风扇18。一旦该第四温度值到达表明正常操作条件的给定阈值，就可再次停用该风扇18。
现在转向撞击辅助制冷剂冷凝器17处的空气流的第二风扇19，使用第二温度值、即制冷剂在主制冷剂冷凝器7的制冷剂出口处的温度。如已经提到的那样，出于移除乃至防止制冷剂中的过热的目的设置了辅助制冷剂冷凝器17。因此，在第二温度到达或超过预设定的过热温度水平的情况下，启动该第二风扇19。在该温度处于该水平或降到该水平以下的情形中，为了获得特别是与能量方面有关的优化操作和稳定条件，可停用或者应当停用该第二风扇19。
出于完全性的目的，应当提到的是，热泵翻滚式干燥器1包括第三风扇26，该第三风扇26适于并被设计成用于使得处理空气4在热泵翻滚式干燥器1内循环。
图2图示出了制冷剂蒸发器进口温度Ti、制冷剂蒸发器出口温度To、及环境空气温度Ta与操作时间的关系。环境空气温度Ta可以是设置有辅助制冷剂蒸发器16的区域在具有或不具有由干燥器1的电气部件或电子部件提供的热量的情况下的环境空气的温度。在正常条件下，环境空气温度Ta随时间保持恒定。在热泵翻滚式干燥器1的加热阶段中，出口温度To首先升高，随后降低并最终再次升高。进口温度Ti具有类似的行为。特别是在图2中由双箭头指示出的出口温度To低于环境空气温度Ta的时间间隔中，辅助制冷剂蒸发器16可被有效地用于缩短热泵翻滚式干燥器1的加热阶段。
图3示出了不同的构造，在该构造中，辅助制冷剂冷凝器17和有关的部件被省略掉。利用该第二构造，仅使用或仅可使用第二温度值、即主制冷剂冷凝器出口13处的制冷剂的温度及第三温度值、即撞击于辅助制冷剂蒸发器16处的空气流的温度。在使用这些温度值或很可能仅使用第三温度值时，可至少概略性地识别出加热阶段，并且可相应地操作该第一风扇18，特别是如结合图1和2所描述的那样。如可见到的那样，利用该第二构造，可对热泵翻滚式干燥器1的加热阶段进行优化。
图4示意性地示出了热泵翻滚式干燥器的第三构造。为了清楚起见，仅示出了热泵单元5的部件。与第一构造相比的区别在于，第三构造包括辅助双模式热交换器27，而非辅助制冷剂蒸发器16和辅助制冷剂冷凝器17。双模式热交换器可作为辅助制冷剂蒸发器和辅助制冷剂冷凝器而被操作。
辅助双模式热交换器27经由管道和在本示例中为三通阀的阀28与压缩机8、主制冷剂蒸发器6和主制冷剂冷凝器7连接。
在阀28的转换位置使得获得如在图5中所示的管道的情况下，辅助双模式热交换器27充当辅助制冷剂蒸发器。在图5中，暂时不用的管道以灰色的阴影显现出来，而起作用的管道以黑色显现出来。可在初始操作阶段中选择尽可能具有根据图5的管道的操作模式，以便加速该加热过程。
在稍后的操作阶段中，当出现过热问题时，可将辅助双模式热交换器27用作辅助制冷剂冷凝器，以便移除多余热量。在图6中指示了将辅助双模式热交换器27作为辅助制冷剂冷凝器操作所需的管道，其中，暂时不用的管道以灰色的阴影显现出来，而起作用的管道以黑色显现出来。
在具有换向器的单个辅助双模式热交换器27的情形中或在分离式的辅助冷凝器和辅助蒸发器的情形中，控制单元、特别是制冷剂循环控制单元20可响应于下列某些特定参数而从一种模式转换至另一种模式或者启动/停用该辅助制冷剂冷凝器和辅助制冷剂蒸发器的风扇：
-制冷剂的温度/压力；
-处理空气4的温度/湿度；
-设置有辅助蒸发器的位置处的环境空气的温度；
-设置有辅助蒸发器的位置处的环境空气与制冷剂的温度（优选地，为在主蒸发器的附近或主蒸发器处检测到的制冷剂的温度）之间的温度差。
如可看到的那样，假如辅助双模式热交换器27在功能观点上来看给出了与设置有辅助制冷剂蒸发器16和辅助制冷剂冷凝器17的构造相同的优点，但由于在干燥器处安装了仅一个热交换器，因此该辅助双模式热交换器27另外提供了节省空间和部件的可能性。应当提到的是，可设置可与第一风扇18和第二风扇19匹敌的至少一个风扇，并且该至少一个风扇可适于撞击双模式热交换器27处的相应的空气流，优选地可设置单个风扇。
图7示出了热泵翻滚式干燥器的选定部件的布置。更详细地，示出了热泵翻滚式干燥器的在本示例中串联地布置的辅助蒸发器16、辅助风扇18和马达25。
辅助风扇18设置在马达25与辅助制冷剂蒸发器16之间。该辅助风扇18可被操作成，使得产生从马达25朝着辅助制冷剂蒸发器16流动的辅助风扇气流。
在马达25的操作期间，产生废热。这种废热将导致热泵翻滚式干燥器的箱体内的温度上升。特别地，被引导、鼓吹、或如在本情形中被吸入通过具有废热源的区域的空气被加热并且被撞击于辅助制冷剂蒸发器16处。在该情形中，辅助制冷剂蒸发器16的初始加热时间可极大地缩短并且可降低能量消耗。注意，马达25、或其它废热产生元件或部件、辅助风扇18和辅助制冷剂蒸发器16的诸如如在上文中提到的布置之类的其它布置是可以设想到的。
在图7中，进一步示出了设置在马达25与辅助风扇18之间的温度传感器23。设置温度传感器23以便确定在马达25和辅助风扇18的附近或在马达25和辅助风扇18处的空气温度。可将由温度传感器23检测到的温度用于控制辅助风扇18，如上所述。
注意，可设置不止一个温度传感器，这些温度传感器可放置在不同的位置中，例如放置在至少一个辅助制冷剂蒸发器16的附近或放置在至少一个辅助制冷剂蒸发器16处、放置在辅助制冷剂蒸发器16与辅助风扇18之间、放置在诸如热泵翻滚式干燥器的马达或电气部件之类的废热产生部件与至少一个辅助制冷剂蒸发器16之间。
应该进一步注意到的是，马达25、辅助风扇8和辅助制冷剂蒸发器16的彼此相关的布置可与图7中所示的布置不同，使得温度传感器的替代的位置或其它位置同样是可以设想到的。
总之，可看到热泵翻滚式干燥器和操作该热泵翻滚式干燥器的相应的方法使得特别是从能量方面考虑能够更为有效地操作该翻滚式干燥器。
附图标记列表
1 热泵翻滚式干燥器
2 干燥滚筒
3 衣物
4 处理空气
5 热泵单元
6 主制冷剂蒸发器
7 主制冷剂冷凝器
8 压缩机
9 主制冷剂蒸发器出口
10 压缩机进口
11 压缩机出口
12 主制冷剂冷凝器进口
13 主制冷剂冷凝器出口
14 节流元件
15 主制冷剂蒸发器进口
16 辅助制冷剂蒸发器
17 辅助制冷剂冷凝器
18 第一/辅助风扇
19 第二/辅助风扇
20 制冷剂循环控制单元
21-24 第一温度传感器至第四温度传感器
25 马达
26 第三风扇
27 双模式热交换器
28 阀
Ti 进口温度
To 出口温度
Ta 环境空气温度

Claims (15)

1.一种操作热泵干燥器（1）的方法，所述热泵干燥器（1）包括处理空气回路和热泵单元（5），所述热泵单元（5）具有制冷剂蒸发器（6）、主制冷剂冷凝器（7）、辅助制冷剂蒸发器（16）及至少一个辅助风扇（18），所述制冷剂蒸发器（6）用于冷却处理空气（4），所述主制冷剂冷凝器（7）用于加热所述处理空气（4），所述辅助制冷剂蒸发器（16）设置在所述处理空气回路的外部并且连接在所述热泵单元（5）的所述主制冷剂蒸发器（6）与压缩机（8）之间，所述至少一个辅助风扇（18）适于撞击所述辅助热交换器（16）处的空气流，其特征在于，所述至少一个辅助风扇（16）根据下列因素中的至少一个而被控制单元（20）启动和停用：
-优选地在所述主蒸发器（6）的制冷剂出口（9）的附近测得的或在所述制冷剂出口（9）处测得的所述制冷剂的温度和/或所述制冷剂的压力；
-在所述辅助制冷剂蒸发器（16）的制冷剂出口或进口的附近或所述辅助制冷剂蒸发器（16）的制冷剂出口或进口处的制冷剂的温度；
-在所述辅助制冷剂蒸发器（16）的附近或所述辅助制冷剂蒸发器（16）处的空气的温度；
-制冷剂与所述辅助制冷剂蒸发器（16）的附近或所述辅助制冷剂蒸发器（16）处的空气之间的温度差；
-优选地处于所述热泵翻滚式干燥器（1）的干燥室（2）的处理空气进口的附近或所述处理空气进口处的所述处理空气（4）的温度和/或所述处理空气（4）的湿度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个辅助风扇（16）根据制冷剂与所述辅助制冷剂蒸发器（16）的附近或所述辅助制冷剂蒸发器（16）处的空气之间的温度差而被启动和停用，所述制冷剂的温度在所述主制冷剂蒸发器（6）的进口或出口处测得或在所述辅助制冷剂蒸发器（16）的进口或出口处测得。
3.根据权利要求1至2中的至少一项所述的方法，其中，被所述控制单元（20）所使用的相应的温度值和压力值分别由所述热泵干燥器（1）的温度传感器（21-24）、湿度传感器、和压力传感器中的至少一个测得。
4.根据权利要求1至3中的至少一项所述的方法，其中，在所述主制冷剂蒸发器（6）的出口（9）的附近或所述主制冷剂蒸发器（6）的出口（9）处的或者所述辅助热交换器（16）的进口的附近或所述进口处的所述制冷剂的温度（To）至少低于第一预设温度（Ta）的情况下，启动所述至少一个辅助风扇（18、19）中的至少一个（18），并且其中，在所述主制冷剂蒸发器（6）的出口（9）的附近或所述主制冷剂蒸发器（6）的出口（9）处的或者所述辅助热交换器（16）的进口的附近或所述辅助热交换器（16）的进口处的所述制冷剂的温度（To）至少高于所述第一预设温度（Ta）的情况下，停用所述至少一个风扇（18）。
5.根据权利要求1至4中的至少一项所述的方法，其中，在所述相应的风扇空气流的温度（Ta）至少高于所述主制冷剂蒸发器（6）的所述制冷剂出口（9）处的或者所述辅助热交换器（16）的进口处的所述制冷剂的温度（To）的情况下，启动所述至少一个辅助风扇（18、19）中的至少一个（18），并且其中，在所述风扇空气流的温度（Ta）至少低于所述主制冷剂蒸发器（6）的所述制冷剂出口处的所述制冷剂的温度（To）的情况下，停用所述至少一个风扇（18）。
6.根据权利要求1至5中的至少一项所述的方法，其中，所述辅助制冷剂蒸发器（16）是设置在所述处理空气回路的外部并且在制冷剂蒸发器模式下操作的双模式辅助热交换器（27），所述双模式辅助热交换器（27）适于在制冷剂冷凝器模式下操作。
7.根据权利要求1至6中的至少一项所述的方法，其中，使得被从所述热泵干燥器（1）的废热产生部件释放出的热量加热的环境空气撞击于所述辅助制冷剂蒸发器（16）。
8.一种热泵干燥器（1），所述热泵干燥器（1）包括处理空气回路和主热泵单元（5），所述主热泵单元（5）具有主制冷剂蒸发器（6）、主制冷剂冷凝器（7）、辅助制冷剂蒸发器（16）及至少一个辅助风扇（18），所述主制冷剂蒸发器（6）用于冷却处理空气（4），所述主制冷剂冷凝器（7）用于加热所述处理空气（4），所述辅助制冷剂蒸发器（16）连接在所述热泵单元（5）的所述主制冷剂蒸发器（6）与压缩机（8）之间，所述至少一个辅助风扇（18）适于撞击所述辅助热交换器（16）处的空气流，其特征在于，所述热泵干燥器（1）包括控制单元（20），所述控制单元（20）适于并被设计成用于根据权利要求1至7中的至少一项所述的方法操作所述热泵干燥器（1）。
9.根据权利要求8所述的热泵干燥器（1），其中，所述热泵干燥器（1）的至少一个废热产生部件（25）、所述辅助制冷剂蒸发器（16）及所述辅助风扇（18）相互地设置成，使得所述辅助风扇（18）适于在所述辅助蒸发器（16）处撞击被从所述废热产生部件（25）释放出的热量加热的环境空气，并且/或者至少温度传感器（23）设置在所述处理空气回路的外部并且设置成用于检测在设置有所述辅助制冷剂蒸发器（16）的位置周围的环境空气的温度。
10.根据权利要求9所述的热泵干燥器，其中，所述热泵干燥器的所述辅助制冷剂蒸发器（16）、所述辅助风扇（18）和所述废热产生部件（25）相对于所述空气流、辅助风扇空气流的彼此相关的布置为下列情况中的至少一种：
-所述辅助风扇（18）、所述辅助制冷剂蒸发器（16）、和所述废热产生部件（25）串联地设置；
-所述辅助风扇（18）设置在所述废热产生部件（25）与所述辅助制冷剂蒸发器（16）之间；
-所述辅助制冷剂蒸发器（16）设置在所述废热产生部件（25）与所述辅助风扇（18）之间；
-所述辅助风扇（18）、所述辅助制冷剂蒸发器（16）、和所述废热产生部件（25）相对于由所述辅助风扇（18）产生的空气流基本上是对齐的；
-所述辅助风扇（18）、所述辅助制冷剂蒸发器（16）、和所述废热产生部件（25）基本上沿着由所述辅助风扇（18）产生的所述空气流的方向设置。
11.根据权利要求9或10中的至少一项所述的热泵干燥器（1），其中，所述温度传感器（23）设置成下列情况中的至少一种：
-设置于所述辅助制冷剂蒸发器（16）的附近或设置于所述辅助制冷剂蒸发器（16）处；
-设置于所述辅助风扇（18）的附近或设置于所述辅助风扇（18）处；
-设置在所述辅助制冷剂蒸发器（16）与所述辅助风扇（18）之间；
-设置在所述热泵干燥器的所述废热产生部件（23）与所述辅助风扇（18）之间；
-设置在所述热泵干燥器的所述废热产生部件（23）与所述辅助制冷剂蒸发器（16）之间。
12.根据权利要求9至11中的至少一项所述的热泵干燥器，其中，所述废热产生部件（23）包括电气装置和/或电子装置和/或供以动力的装置和/或无源装置。
13.根据权利要求12所述的热泵干燥器，其中，所述废热产生部件（23）包括至少一个电动机和/或用于改变所述电动机的速度的至少一个控制器，所述至少一个控制器优选地为变换器。
14.根据权利要求8至13中的至少一项所述的热泵干燥器（1），其中，所述辅助制冷剂蒸发器（16）为辅助双模式热交换器（27），所述辅助双模式热交换器（27）设置在所述处理空气回路的外部并且能够在制冷剂蒸发器模式下或在制冷剂冷凝器模式下操作。
15.根据权利要求8至14中的至少一项所述的热泵干燥器（1），还包括辅助制冷剂冷凝器（17），所述辅助制冷剂冷凝器（17）设置在所述处理空气的外部并且连接在所述热泵单元（5）的所述主制冷剂冷凝器（7）与制冷剂膨胀装置之间。
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