CN105121730A - 用于干燥衣物的器具 - Google Patents

Abstract

在此披露了一种用于干燥衣物(1)的器具，该器具具有热泵系统(5)，该热泵系统具有制冷剂回路，该器具包括：物品干燥室(2)，用于使用干燥介质对物品进行干燥；第一热交换器(6)，用于加热制冷剂并且冷却该干燥介质；第二热交换器(7)，用于冷却该制冷剂并且加热该干燥介质；制冷剂膨胀装置(14)，在该制冷剂回路中被安排在该第二热交换器(7)与该第一热交换器(6)之间；以及压缩机(8)，在该制冷剂回路中被安排在该第一热交换器(6)与该第二热交换器(7)之间。该热泵系统被设计成运行以使得该热泵系统中该制冷剂膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间。

Description

用于干燥衣物的器具

发明背景

发明领域

本发明涉及用于干燥衣物的器具，例如衣物干燥机和衣物洗涤机/干燥机。

相关技术的概述

用于干燥衣物的器具、例如衣物干燥机(滚筒式干燥机)和衣物洗涤机/干燥机通常包括用于在其中容纳有待干燥的衣物的干燥室。加热和除湿干燥介质(通常为空气)被引导穿过该干燥室。在穿过该干燥室和衣物时，该加热和除湿干燥介质吸收湿气并且同时冷却下来。该干燥介质然后离开该干燥室，由此从该干燥室和衣物排出湿气。

为了提高这样的器具的能源效率，已知的是使用热泵。热泵技术是当前用于干燥衣物最具能源效率的方式。

热泵通常用作为工作流体的制冷剂运行。在常规的热泵滚筒式干燥机中，该干燥介质、即干燥空气(即处理空气)在闭环中流动。由风扇推进的干燥空气穿过该干燥室(筒)，从而从湿衣服中将水除去，然后使该干燥空气冷却并且在热泵蒸发器(主蒸发器—在其中该处理空气释放热量到制冷剂的热交换器)中除湿、并在热泵冷凝器(主冷凝器—在其中该制冷剂释放热量到该处理空气的热交换器)中被加热，以便被重新引入该筒中。而该制冷剂是由压缩机压缩、在主冷凝器中冷凝、在膨胀装置(例如膨胀阀或毛细管)中膨胀并且然后在蒸发器中汽化。以此方式，来自离开该干燥室的干燥介质的余热可以从其中提取并且在其重新进入该干燥室之前被再次传递到该干燥介质。

发明概述

本申请人已经解决了改善热泵干燥机中热泵的运转的问题。

本申请人已经发现，该膨胀装置的入口处的一定量的过冷提高了热泵干燥机的性能，因为该膨胀装置被供给了完全液体状态的制冷剂，然后该膨胀装置正常地工作，否则膨胀过程是不规律的。高的过冷水平允许以更有利的条件向该蒸发器供给制冷剂，并且因此可以提高该蒸发器的冷却能力。

然而，对于制冷剂的过冷水平存在一些限制，因为在太高过冷的情况下该蒸发器不能够完全蒸发制冷剂。

此外，本申请人已经发现，如果通过使用放置在该主冷凝器下游、在该膨胀装置之前的辅助冷凝器来获得或提高过冷，并且用不同于干燥空气的介质(例如环境空气或冷凝水)进行热交换，则该干燥空气的温度可能发生下降，从而使干燥处理的效率恶化。

因此，适当地选择制冷剂流体的过冷水平对于热泵干燥机的运行是有利的。

已经发现，热泵干燥机的运行周期可以分成两个主要阶段：第一，过渡阶段，之后是第二，运行阶段。在该第一阶段期间，干燥空气温度和制冷剂流体温度(当滚筒式干燥机开始运行时它们通常是处于环境温度)上升至达到适合于干燥衣物的所希望的相应运行水平；使衣物干燥主要是在第二阶段期间(虽然在第一阶段期间衣物也被干燥到一定的有限程度)。

本申请人已经发现，为了提高热泵系统在干燥空气的冷却能力(用于从其中有效地除去水分)方面的效率，有利的是至少对于该干燥周期的优选是在上述第一过渡阶段之后的一部分而言，将该膨胀装置入口处的制冷剂过冷水平保持在一定范围内。该干燥周期部分可以例如对应于上述第二阶段。

在膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平在度方面是以像℃一样的温标来限定的，在该过冷水平下饱和液体状态的制冷剂是过冷的。

该干燥周期的所述部分可以占该干燥周期的上述第二阶段的一个百分比(例如该第二阶段的100％，或至少70％，或至少50％)。

本申请人已经观察到，如果在该干燥周期的一个相关部分(例如100％、或至少70％、或至少50％)期间，这些热泵系统元件(例如，这些热交换器、和/或膨胀装置、和/或压缩机)被设计和/或运行成使得膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃至15℃之间、优选是在5℃至10℃、更优选是在6℃至9℃之间，则获得了该热泵系统的高效率。

通过使如上指定的制冷剂过冷，有可能达到该热泵系统的高效率，并且因此降低能量消耗，因为该蒸发器处的干燥空气冷却能力被提高。

有利地(虽然未必)提供了一定量的制冷剂过热。

本申请人还发现，该制冷剂的一定程度的过热是有用的，以避免液相的制冷剂流体进入该压缩机。

该制冷剂的过热可以通过适当地确定热泵系统的主蒸发器的尺寸来实现。然而，为了不使性能恶化，可以优选的是使主蒸发器从此任务中解脱，而提供辅助装置(例如像一个或多个辅助蒸发器)用于实现过热。

在热泵压缩机的输入处测量的制冷剂过热水平在度方面是以像℃一样的温标来限定的，在该过热水平下饱和蒸汽状态的制冷剂是过热的。本申请人已经发现，在该干燥周期的上述部分期间，该制冷剂的过热水平(在该压缩机的输入处)处于6℃与22℃之间、优选是在6℃与15℃之间、更优选是在6℃与10℃之间是适合的。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于干燥衣物的器具。该器具具有热泵系统，该热泵系统具有制冷剂回路。该器具包括：

物品干燥室，该物品干燥室用于使用干燥介质对物品进行干燥；

第一热交换器，该第一热交换器用于加热制冷剂并且冷却该干燥介质；

第二热交换器，该第二热交换器用于冷却该制冷剂并且加热该干燥介质；

制冷剂膨胀装置，该制冷剂膨胀装置在该制冷剂回路中被安排在该第二热交换器与该第一热交换器之间，以及

压缩机，该压缩机在该制冷剂回路中被安排在该第一热交换器与该第二热交换器之间。

该热泵系统有利地被设计成运行以使得该热泵系统中该制冷剂膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间。

优选地，该热泵系统被设计成运行以使得对于干燥周期的在该干燥周期的初始过渡部分之后的一部分而言，在该干燥周期的该部分期间该介质温度和该制冷剂温度上升到相应的适合于从正在干燥的衣物除去水分的运行水平，该热泵系统中该制冷剂膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间。

有利地，该热泵系统被设计成运行以使得对于干燥周期的初始过渡部分之后的所述部分的至少一个百分比、特别是100％、或70％、或50％而言，该热泵系统中该制冷剂膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间。

该器具可以包括被提供成用于通过环境空气来冷却该压缩机的压缩机冷却风扇，并且对该压缩机冷却风扇的激活/去激活或该压缩机冷却风扇的速度是基于沿该制冷剂回路部分的至少一个位置、优选是在该制冷剂膨胀装置的入口、和/或在该压缩机的出口处的制冷剂温度的检测来加以控制的，由此对该压缩机冷却风扇加以控制以获得该制冷剂的所述过冷水平。

在本发明的一个实施例中，该压缩机是可变速度或可变功率压缩机，并且该压缩机动作是基于沿该制冷剂回路部分的至少一个位置、优选是在该制冷剂膨胀装置的入口、和/或在该压缩机的出口处的制冷剂温度的检测来加以控制的，由此对该压缩机加以控制以获得所述过冷水平。

在本发明的实施例中，该热泵系统仅包括用于该制冷剂与该干燥介质之间的热交换的所述第一热交换器、并且仅包括用于该制冷剂与该干燥介质之间的热交换的所述第二热交换器，无需用于该制冷剂与不同于该干燥介质的介质之间的热交换的辅助热交换器。

在本发明的实施例中，该热泵系统包括至少一个内部制冷剂—制冷剂热交换器，该至少一个内部制冷剂—制冷剂热交换器被安排成致使热量由该制冷剂回路的高压部分中的制冷剂传递至该制冷剂回路的低压部分中的制冷剂。

该热泵系统可以进一步包括至少一个第一辅助制冷剂—空气热交换器和一个相关联的第一辅助热交换器风扇，该至少一个第一辅助制冷剂—空气热交换器被安排在该制冷剂回路的高压部分中用于致使热量由该制冷剂传递至从该器具外部获取的环境空气，由此对该第一辅助热交换器风扇加以控制以获得该制冷剂的所述过冷水平。

在本发明的实施例中，该第一辅助热交换器可以被安排在该第二热交换器的下游。

在本发明的实施例中，该第一辅助热交换器被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器的高压侧的上游。

在本发明的实施例中，该第一辅助热交换器被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器的高压侧的下游。

适宜地，所述第一辅助热交换器风扇可以是该压缩机冷却风扇。

有利地，该热泵系统可以被运行成使得该热泵系统中在该压缩机的输入处测量的制冷剂过热水平处于6℃与22℃之间、优选是在6℃与15℃之间、更优选是在6℃与10℃之间。

该热泵系统可以包括至少一个第二辅助制冷剂—空气热交换器和一个相关联的第二辅助热交换器风扇，该至少一个第二辅助制冷剂—空气热交换器被安排在该制冷剂回路的低压部分中用于致使热量由从该器具外部获取的环境空气传递至该制冷剂，该第二辅助热交换器风扇与所述至少一个第二辅助热交换器操作性地相关联，由此对该第二辅助热交换器风扇加以控制以获得该制冷剂的所述过热水平。

该第二辅助热交换器可以被安排在该第一热交换器的下游。

该第二辅助热交换器可以被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器的低压侧的上游。

该第二辅助热交换器可以被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器的低压侧的下游。

适宜地，所述第二辅助热交换器风扇可以是该压缩机冷却风扇。

附图简要说明

通过阅读以下对示例性的且非限制性的实施例的详细描述，参照以下附图，将使本发明的这些和其他特征与优点更清楚，在这些附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的热泵衣物干燥机；

图2是流体R407C的压力与焓的图表；

图3至图14示意性地示出了根据本发明的热泵衣物干燥机的若干个不同的实施例；

图15是该热泵衣物干燥机的等距视图，其中器具机柜的一个侧壁被移除；

图16以分解视图示出了图15的衣物干燥机的配置成用于容纳热泵的基底；

图17从另一侧示出了图16的根据本发明的实施例的基底的下部部分；

图18示出了根据本发明的另一个实施例的基底的下部部分，并且

图19是例示在示例性干燥周期中在制冷剂流体回路的某些点处制冷剂流体的温度变化的时间图。

本发明的示例性实施方式的详细说明

将结合附图描述本发明的示例性实施例。

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的热泵衣物干燥机1。需要指出的是，尽管在以下描述中考虑的是热泵衣物干燥机，但这样的选择仅仅是示例性的，因为本发明还适用于同样具有衣物干燥功能的洗衣机。

热泵衣物干燥机1包括干燥室2、优选是可旋转的滚筒(干燥筒)，然而本发明还适用于不带可旋转的筒的衣物干燥机(柜式干燥机)。在运行中，干燥筒2容纳有待干燥的湿衣物3。为了充分干燥衣物3，干燥介质4如空气(处理空气)经由干燥介质回路循环通过干燥筒2，该干燥介质回路优选地形成闭环回路(然而，本发明还适用于具有开环干燥介质回路的干燥机，在该开环干燥介质回路中干燥空气是从外部环境获取的、并且在已脱水之后被排放到环境中)。

对于干燥衣物3而言，将加热至例如至多约70℃温度的并从而具有较低相对湿度的干燥介质4被送入干燥筒2中并且碰撞湿衣物3。结果，湿衣物3的湿气的被干燥介质4吸收，从而对衣物3进行干燥。随着干燥筒2中的衣物3接收来自该干燥介质的热量，干燥介质4也在穿过干燥筒2时冷却，例如冷却至约30℃的温度。

在已经穿过干燥筒2之后，此时具有较高的相对湿度的干燥介质4离开干燥筒2并且被进一步冷却以便使来自于该干燥介质的湿气冷凝。在这之后，干燥介质4被再循环穿过干燥筒2。在重新进入干燥筒2之前，干燥介质4被再次加热，由此再一次减少其相对湿度。

对于除湿和(再)加热干燥介质4而言，热泵滚筒式干燥机1包括热泵系统或单元5。热泵单元5示例性地包括制冷剂蒸发器6和制冷剂液化器7。

热泵单元5进一步包括在制冷剂蒸发器6与制冷剂液化器7之间互连的压缩机8。制冷剂蒸发器出口9被连接到压缩机入口10，并且压缩机出口11被连接到制冷剂液化器入口12。

制冷剂液化器出口13经由膨胀装置14(例如节流元件、膨胀阀、毛细管)连接到制冷剂蒸发器入口15。

通过热泵单元5，将热量从制冷剂蒸发器6传递至制冷剂液化器7。

该热泵单元循环闭合回路中的制冷剂在制冷剂蒸发器6处被加热并且在制冷剂液化器7处被冷却。

制冷剂流的方向在图1中用小箭头指示，而干燥介质4的流动用更大和更宽的箭头指示。

换言之，干燥空气(即处理空气)在闭环中流动。优选是由风扇16推进的干燥空气穿过该干燥室(筒)中，从湿衣服除去水，然后该干燥空气在该制冷剂蒸发器中被冷却并被除湿、并且在该制冷剂液化器中被加热，以便被重新引入到该筒中。而该制冷剂是由压缩机8压缩、在液化器7中冷凝、在膨胀装置14中膨胀并且然后在蒸发器6中汽化。以此方式，来自离开该干燥室的干燥介质的余热可以从其中提取并且在其重新进入该干燥室之前被再次传递到该干燥介质。

来自压缩机8的制冷剂被去过热(即它被冷却至对应于制冷剂的当前工作压力的饱和温度)，然后该制冷剂被冷凝并且过冷(即它被冷却至低于对应于液化器7中制冷剂的当前运行压力的饱和温度)。来自膨胀装置14的制冷剂被汽化和过热化(即，它被加热到比对应于蒸发器6中的制冷剂的当前运行压力的饱和温度更高的温度水平)。

制冷剂蒸发器6处的相对较低的温度被用于冷却干燥介质4，以便使湿气冷凝，即对离开干燥滚筒2的干燥介质4进行除湿。

制冷剂液化器7处升高的温度被用于重新加热干燥介质4，该干燥介质进而被送入干燥筒2以用于干燥衣物3。

该制冷剂流体回路的从压缩机出口11去往膨胀装置14的入口的部分是该制冷剂流体回路的高压部分，而该制冷剂流体回路的从膨胀装置14的出口去往压缩机入口10的部分是该制冷剂流体回路的低压部分。

在本发明的多个实施例中，只提供了一个制冷剂液化器(即，主液化器，用于制冷剂与干燥空气之间的热交换)，并且只提供一个制冷剂蒸发器(即，主蒸发器，用于该制冷剂与干燥空气之间的热交换)，在该制冷剂回路的高压部分和在其低压部分都无需任何辅助热交换器。“辅助热交换器”旨在成为用于在制冷剂流体与不同于处理(即干燥)空气的介质之间的热交换的热交换器。在本发明的其他实施例中，提供了一个或多个辅助液化器、和/或一个或多个辅助蒸发器。

在本发明的其他实施例中，热泵单元5可以进一步包括用于进一步优化能源效率的辅助热交换器。例如，可以提供辅助制冷剂蒸发器和/或辅助制冷剂液化器。辅助制冷剂蒸发器可以被用来加速热泵干燥器的加热阶段；辅助制冷剂液化器可以被用来平衡该热泵干燥器的多余能量。

本申请人已经发现适当地选择制冷剂流体的过冷水平是有利的。

热泵滚筒式干燥机的运行周期可以分成两个主要阶段：第一，过渡阶段，之后是第二，运行阶段。在该第一阶段期间，干燥空气温度和制冷剂流体温度(当滚筒式干燥机开始运行时它们通常是处于环境温度)上升至达到适合于干燥衣物的所希望的相应运行水平。使衣物干燥主要在第二阶段期间发生(虽然在第一阶段期间衣物也被干燥到一定的有限程度)。图19是例示在示例性干燥周期中在制冷剂流体回路的某些点处制冷剂流体的温度变化的时间图(曲线A：在压缩机出口；曲线B：在主液化器出口；曲线C：在压缩机入口；曲线D：在主蒸发器入口)。可以看出在第一阶段期间(在所示出的实例中大约40分钟)这些温度基本上上升，以达到这些运行温度值，并且然后在第二阶段期间这些温度或多或少保持恒定。

根据本发明的实施例，至少对于该干燥周期的一部分而言，膨胀装置14的入口处的制冷剂过冷水平保持在一定的范围内，以便提高该热泵系统的在干燥空气的冷却能力方面的效率。

该干燥周期部分可以例如对应于该干燥周期的上述第二阶段。该干燥周期部分可以占该干燥周期的第二阶段的一个百分比(例如100％，或至少70％，或至少50％)。

根据本发明的实施例，在该干燥周期的一个相关部分期间，这些热泵元件(例如，热交换器、膨胀装置、压缩机)被设计和/或运行成使得膨胀装置14的入口处的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间、或在5℃与10℃之间、或者在6℃与9℃之间。这样允许该热泵系统获得最高的效率。

有利地，在热泵单元5中提供一定量的制冷剂过热。

该制冷剂的一定程度的过热是有用的，以避免液相的制冷剂流体进入该压缩机。

根据本发明的实施例，压缩机8的输入处测量的制冷剂过热水平处于6℃与22℃之间、优选是在6℃与15℃之间、更优选是在6℃与10℃之间。

参考图2，该图表示出了可以用作该热泵系统的制冷剂的可能流体、即流体R407(已知的氢氟烃(HFC)流体)的随焓变化的压力。饱和液体曲线SLC和饱和蒸汽曲线SVC区分三个不同区域(对应于三个制冷剂状态)，这些不同区域对于所有制冷剂而言是典型的(的确，对于各种特定的制冷剂流体而言这些曲线的形状和值是特有的)。

属于该饱和液体曲线SLC的这些点表示饱和液体条件：在与实际压力相关的饱和温度下制冷剂全部处于液相。该液体状态的饱和温度还被称为“泡点温度”或简称为“泡温”。

属于该饱和蒸汽曲线SVC的这些点表示饱和蒸汽条件：在与实际压力相关的饱和温度下制冷剂全部处于汽相。该蒸汽状态的饱和温度还被称为“露点温度”或简称为“露温”。

饱和液体曲线SLC的左侧区是过冷液体区域：该制冷剂处于在比饱和温度(在实际压力)更低的温度下的液相。

饱和液体曲线SLC和饱和蒸汽曲线SVC之间的区域是两相区域：在此区域中液相和汽相同时共存。液相和汽相之间的相对量根据该两相区域的位置而变化。

饱和蒸汽曲线SVC的右侧区是过热蒸汽区域：该制冷剂处于在比饱和温度(在实际压力)更高的温度下的汽相。

该饱和条件(液体和蒸汽)可以被看作是分别用于维持完全液体和蒸汽条件的限制条件。在该图表中朝向饱和液体曲线SLC的右侧和相应地朝向饱和蒸汽曲线SVC的左侧的图中少量移动将使制冷剂进入两相状态(液体+蒸汽)。

在图2中，还描绘出了根据本发明的实施例的具有过冷和过热水平的制冷剂的热力循环(点1->2->3->4)。

通过使如上指定的制冷剂过冷，有可能达到该热泵系统的最高效率，并且于是降低能量消耗，因为该蒸发器处的干燥空气冷却能力被提高。

图3至图14示意性地示出了根据本发明的多个实施例的热泵衣物干燥机的若干个示例性且非限制性的实施例。同图1中一样，制冷剂流的方向用小箭头指示，而干燥介质4的流动用更大和更宽的箭头指示。

参考图3，制冷剂流体回路基本上对应于图1中所描绘的，只具有主液化器7和主蒸发器6(无辅助热交换器)，增加了压缩机冷却风扇305和干燥机控制单元310，该压缩机冷却风扇被安排成用于通过将从外部环境获取的空气流(与干燥空气不同)朝向压缩机8引导来冷却该压缩机，该干燥机控制单元被提供和配置成用于控制该衣物干燥机的运行。该控制单元310可以控制压缩机冷却风扇305的激活速度。由控制单元310控制压缩机冷却风扇305的激活可以基于沿该制冷剂流体回路的一个或多个位置的制冷剂的温度检测，例如在膨胀装置14的入口(位于膨胀装置14的入口处的温度传感器315读出制冷剂的温度)、或/和在压缩机8的出口处、或在其他位置，例如在主液化器7的出口或/和在主蒸发器6的出口(事实上，有可能发现在沿该制冷剂回路的某一位置所测量的制冷剂温度与膨胀装置14的入口处的制冷剂温度之间的关系)。因此，基于该制冷剂的检测温度，控制单元310接通或断开压缩机冷却风扇305以便将膨胀装置14的入口处的制冷剂的过冷水平保持在所希望的范围内。假使压缩机冷却风扇305是可变速度风扇，该控制单元310可以控制压缩机冷却风扇305以便调节其速度。

可替代地或组合地，压缩机8可以是受该控制单元310控制的可变输出或可变速度或可变功率压缩机。该控制单元310可以基于如上所述的制冷剂的检测温度来控制压缩机8的输出或速度或功率，以使膨胀装置14的入口处的制冷剂的过冷水平保持在所希望的范围内。

因此，在图3的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的过冷水平维持在上述范围内。

图4示出了提供额外的内部制冷剂-制冷剂热交换器405，该热交换器至少包括在该制冷剂流体回路的低压部分的低压侧部分405a和在制冷剂流体回路的高压部分的高压侧部分405b。内部热交换器405致使离开液化器7之后(即，沿该制冷剂流体回路的高压部分)的制冷剂流体与离开蒸发器6之后且进入压缩机8之前(即，沿该制冷剂流体回路的低压部分)的制冷剂流体之间的热交换。内部热交换器405可以例如通过使制冷剂回路管的将液化器出口13连接至膨胀装置14入口上的一部分延伸与该制冷剂回路管的将蒸发器出口9连接至压缩机入口10上的一部分热接触(直接或间接物理接触)；这两个管部分应当足够靠近以便离开液化器7的制冷剂(处于较高温度)和离开蒸发器6的制冷剂(处于较低温度)存在热量传递。这样的热量传递有助于使该制冷剂在其进入膨胀装置14之前过冷、并且同时有助于使该制冷剂在其进入压缩机8之前过热。

除内部热交换器405之外，可以由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8(其输出或速度或功率)的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图4的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，内部热交换器405以及还可能有的压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。

图5示出提供了高压辅助热交换器505(例如辅助液化器)，该高压辅助热交换器被安排在该制冷剂流体回路的高压部分中、例如在主液化器7的下游。高压辅助热交换器505基本上包括用于该制冷剂流体与由风扇510从外部环境获取的周围空气(从该器具的外部环境获取的空气，不同于该处理空气)之间的热交换的制冷剂—空气热交换器。与周围空气进行热交换有助于使离开液化器7的制冷剂过冷；过冷量取决于高压辅助热交换器505的设计，以及取决于控制单元310对风扇510的激活/去激活或速度控制。由控制单元310控制风扇510的激活可以基于沿该制冷剂流体回路的一个或多个位置的制冷剂的温度检测，例如在膨胀装置14的入口(位于膨胀装置14的入口处的温度传感器315读出制冷剂的温度)、或/和在压缩机8的出口处、或在其他位置，例如在主液化器7的出口或/和在主蒸发器6的出口。

除高压辅助热交换器505之外，可以由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8(其输出或速度或功率)的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图5的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，高压辅助热交换器505和相关联的风扇510、以及还可能有的压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。

图6示出了类似于图5的安排，但高压辅助热交换器505沿该制冷剂流体回路被安排成使得它利用由压缩机冷却风扇305推进的相同的环境空气流来冷却压缩机8，从而可以省却如图5的实施例中提供的单独风扇510。同样在这种情况下，可以另外由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图6的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，高压辅助热交换器505和压缩机冷却风扇305、以及还可能有的压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。

图7示出提供了低压辅助热交换器705(例如辅助蒸发器)，该低压辅助热交换器被安排在该制冷剂流体回路的低压部分中、例如在主蒸发器6的下游。该低压辅助热交换器基本上包括用于该制冷剂流体与由风扇710从外部环境获取的周围空气(从该器具的外部环境获取的空气，不同于该处理空气)之间的热交换的制冷剂—空气热交换器。与周围空气进行热交换有助于使离开蒸发器7的制冷剂过热；过热量取决于低压辅助热交换器705的设计、并且取决于风扇710的速度(其可以由控制单元310基于沿该制冷剂流体回路的一个或多个位置的制冷剂温度的检测来加以控制，如结合前述实施例所描述的)。

通过给该制冷剂流体回路的这些管适当地定路线，低压辅助热交换器705可以被定位成靠近压缩机8，其方式为使得由压缩机冷却风扇305推进的空气流也概念上类似于图6的实施例的方式冲击该辅助蒸发器。

同样在这种情况下，由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8(其输出或速度或功率)的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图7的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，压缩机冷却风扇305、和/或还有压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。该热泵系统被设计和操作成达到所希望的过热水平；具体地讲，低压辅助热交换器705和相关联的风扇710有助于维持所希望的过热水平。

图8示出了图4和图5的实施例的组合，具有被安排在主液化器7下游的内部热交换器405的高压侧405b和高压辅助换热器505两者，并且具有风扇510。辅助液化器505被定位在内部热交换器405的高压侧405b的上游。

同样在这种情况下，可以另外由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8(其输出或速度或功率)的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷水平。

因此，在图8的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，高压辅助热交换器505和相关联的风扇510、内部热交换器405、以及还可能有的压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。内部热交换器405(其低压侧405a)有助于实现和维持制冷剂的上述过热水平。

图9示出了类似于图8的安排，但高压辅助热交换器905(以及用于获取不同于干燥空气的环境空气的相关联的风扇910)被安排在内部热交换器405的高压侧405b的下游。风扇901可以由控制单元310基于沿该制冷剂流体回路的一个或多个位置的制冷剂温度的检测来加以控制，以实现所希望的制冷剂过冷水平，如结合前述实施例所描述的。

类似于图8中的实施例，在图9的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，高压辅助热交换器905和相关联的风扇910、内部热交换器405、以及还可能有的压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。内部热交换器405(其低压侧405a)有助于实现和维持制冷剂的上述过热水平。

图10示出了图4和图7的实施例的组合，具有内部热交换器405和低压辅助热交换器705两者。低压辅助热交换器705被安排在内部热交换器405的低压侧405a的下游并且在压缩机8的上游。

同样在这种情况下，可以另外由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8(其输出或速度或功率)的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

图11的实施例类似于图10的实施例，但低压辅助热交换器705被安排在内部热交换器405的低压侧405a的上游。同样在这种情况下，可以另外由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8(其输出或速度或功率)的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图10和图11的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，内部热交换器405以及还可能有的压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。该热泵系统被设计和操作成达到所希望的过热水平；具体地讲，低压辅助热交换器705和相关联的风扇710、以及内部热交换器405(其低压侧405a)有助于实现和维持该制冷剂的上述过热水平。

图12示出了一种安排，该安排是图5和图7的实施例的组合，具有高压辅助热交换器505和低压辅助换热器705两者(各自具有相关联的风扇510、710)。同样在这种情况下，可以另外由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图12的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，高压辅助热交换器505和相关联的风扇510、以及还可能有的压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。该热泵系统被设计和操作成达到所希望的过热水平；具体地讲，低压辅助热交换器705和相关联的风扇710有助于实现和维持该制冷剂的上述过热水平。

图13的实施例类似于图12的实施例，但给该制冷剂流体回路的这些管按以下方式定路线，即：高压辅助热交换器505和低压辅助热交换器705被安排成接近该压缩机，其方式为使得由压缩机冷却风扇305推进的空气流也冲击高压辅助热交换器505和低压辅助热交换器705，从而风扇510和710不是必需的。

同样在这种情况下，可以另外由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8(其输出或速度或功率)的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图13的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，高压辅助热交换器505和风扇305、以及还可能有的压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。该热泵系统被设计和操作成达到所希望的过热水平；具体地讲，辅助蒸发器705和风扇305有助于实现所希望的过热水平。

图14示出了一种安排，该安排是图4、图5和图7的实施例的组合，具有内部热交换器405、高压辅助热交换器505和低压辅助换热器705(各自具有相关联的风扇510、710)。同样在这种情况下，可以另外由控制单元310实施如图3的实施例中的对压缩机冷却风扇305或/和压缩机8的类似控制，以实现所希望的制冷剂过冷。

因此，在图14的实施例中，该热泵系统被设计和运行成使得该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平处于上述范围内；具体地讲，高压辅助热交换器505和相关联的风扇510、内部热交换器405(其高压侧405b)、以及还可能有的压缩机冷却风扇305、和/或压缩机8有助于使该膨胀装置的入口处的制冷剂过冷水平维持在上述范围内。该热泵系统被设计和操作成达到所希望的过热水平；具体地讲，低压辅助热交换器705和相关联的风扇710、以及内部热交换器405(其低压侧405a)有助于实现和维持该制冷剂的上述过热水平。

图15是示例性衣物干燥机的等距视图。该衣物干燥机包括机柜1500，该机柜具有多个侧壁(其中之一在该图中已被移除)并且容纳干燥筒2和热泵单元5。

热泵单元5例如被容纳在器具基底1505中，该器具基底本身在图16中示出。基底1505是例如由设计成彼此配合的两个半壳1605和1610构成的壳，从而当配合时，这些半壳在它们内部限定用于容纳这些热泵单元零件(如蒸发器6、液化器7、压缩机8、以及用于干燥空气的多条通道)的空间。

基底1505的底部半壳1605还被描绘在图17(在该图中压缩机冷却风扇305也是可见的)和示出压缩机冷却风扇305和辅助液化器505两者的图18中，该压缩机冷却风扇和辅助液化器被安排成靠近压缩机8以便利用由压缩机冷却风扇305推进的环境空气流，如图6的实施例。

Claims (18)

1.一种用于干燥衣物(1)的器具，该器具具有热泵系统(5)，该热泵系统具有制冷剂回路，该器具包括：

物品干燥室(2)，该物品干燥室用于使用一种干燥介质对物品进行干燥；

第一热交换器(6)，该第一热交换器用于加热制冷剂并且冷却该干燥介质；

第二热交换器(7)，该第二热交换器用于冷却该制冷剂并且加热该干燥介质；

制冷剂膨胀装置(14)，该制冷剂膨胀装置在该制冷剂回路中被安排在该第二热交换器(7)与该第一热交换器(6)之间，以及

压缩机(8)，该压缩机在该制冷剂回路中被安排在该第一热交换器(6)与该第二热交换器(7)之间，

其特征在于

该热泵系统被设计成运行以使得该热泵系统中该制冷剂膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间。

2.如权利要求1所述的器具，其中，该热泵系统被设计成运行以使得对于干燥周期的在该干燥周期的初始过渡部分之后的一部分而言，在该干燥周期的该部分期间该介质温度和该制冷剂温度上升到相应的适合于从正在干燥的衣物除去水分的运行水平，该热泵系统中该制冷剂膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间。

3.如权利要求2所述的器具，其中，该热泵系统被设计成运行以使得对于干燥周期的初始过渡部分之后的所述部分的至少一个百分比、特别是100％、或70％、或50％而言，该热泵系统中该制冷剂膨胀装置的入口处测量的制冷剂过冷水平处于5℃与15℃之间。

4.如以上权利要求中任一项所述的器具，该器具包括被提供成用于通过环境空气来冷却该压缩机的压缩机冷却风扇(305)，并且其中，对该压缩机冷却风扇的激活/去激活或该压缩机冷却风扇的速度是基于沿该制冷剂回路部分的至少一个位置、优选是在该制冷剂膨胀装置的入口、和/或在该压缩机的出口处的制冷剂温度的检测(315)来加以控制(310)的，由此对该压缩机冷却风扇加以控制以获得该制冷剂的所述过冷水平。

5.如以上权利要求中任一项所述的器具，其中，该压缩机是一个可变速度或可变功率压缩机，并且其中，该压缩机动作是基于沿该制冷剂回路部分的至少一个位置、优选是在该制冷剂膨胀装置的入口、和/或在该压缩机的出口处的制冷剂温度的检测(315)来加以控制(310)的，由此对该压缩机加以控制以获得所述过冷水平。

6.如以上权利要求中任一项所述的器具，其中，该热泵系统仅包括用于该制冷剂与该干燥介质之间的热交换的所述第一热交换器(6)、并且仅包括用于该制冷剂与该干燥介质之间的热交换的所述第二热交换器(7)，无需用于该制冷剂与不同于该干燥介质的介质之间的热交换的辅助热交换器。

7.如权利要求1至5中任一项所述的器具，其中，该热泵系统包括至少一个内部制冷剂—制冷剂热交换器(405)，该至少一个内部制冷剂—制冷剂热交换器被安排成致使热量由该制冷剂回路的高压部分中的制冷剂传递至该制冷剂回路的低压部分中的制冷剂。

8.如权利要求1至5中任一项或权利要求7所述的器具，其中，该热泵系统进一步包括至少一个第一辅助制冷剂—空气热交换器(505；905)和一个相关联的第一辅助热交换器风扇(510；910；305)，该至少一个第一辅助制冷剂—空气热交换器被安排在该制冷剂回路的高压部分中用于致使热量由该制冷剂传递至从该器具外部获取的环境空气，由此对该第一辅助热交换器风扇加以控制以获得该制冷剂的所述过冷水平。

9.如权利要求8所述的器具，其中，该第一辅助热交换器(505；905)被安排在该第二热交换器(7)的下游。

10.如从属于权利要求7时的权利要求9所述的器具，其中，该第一辅助热交换器(505)被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器(405)的高压侧(405b)的上游。

11.如从属于权利要求7时的权利要求9所述的器具，其中，该第一辅助热交换器(905)被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器(405)的高压侧(405b)的下游。

12.如从属于权利要求4时的权利要求8至11中任一项所述的器具，其中，所述第一辅助热交换器风扇是该压缩机冷却风扇(305)。

13.如以上权利要求中任一项所述的器具，其中，该热泵系统被运行成使得该热泵系统中在该压缩机的输入处测量的制冷剂过热水平处于6℃与22℃之间、优选是在6℃与15℃之间、更优选是在6℃与10℃之间。

14.如权利要求13所述的器具，其中，该热泵系统包括至少一个第二辅助制冷剂—空气热交换器(705)和一个相关联的第二辅助热交换器风扇(710；305)，该至少一个第二辅助制冷剂—空气热交换器被安排在该制冷剂回路的低压部分中用于致使热量由从该器具外部获取的环境空气传递至该制冷剂，该第二辅助热交换器风扇与所述至少一个第二辅助热交换器操作性地相关联，由此对该第二辅助热交换器风扇加以控制以获得该制冷剂的所述过热水平。

15.如权利要求14所述的器具，其中，该第二辅助热交换器(705)被安排在该第一热交换器(6)的下游。

16.如从属于权利要求7时的权利要求15所述的器具，其中，该第二辅助热交换器(705)被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器(405)的低压侧(405a)的上游。

17.如从属于权利要求7时的权利要求15所述的器具，其中，该第二辅助热交换器(705)被安排在该内部制冷剂—制冷剂热交换器(405)的低压侧(405a)的下游。

18.如权利要求14至17中任一项所述的器具，其中，所述第二辅助热交换器风扇是该压缩机冷却风扇。