CN105392938A - 热泵衣物干燥机及优化这种热泵衣物干燥机的热交换的方法 - Google Patents
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Abstract
在此披露一种衣物干燥机(1),包括:d.壳体(2),该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3);e.处理空气管道(11),该处理空气管道与该干燥室(3)联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;f.热泵(30),该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器(31),在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器(32),在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上,以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31;32)进一步包括热交换器模块(10;10ˊ),所述模块包括:■进口联管箱(5;5’),该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;■出口联管箱(6;6’),该出口联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及■多个热交换层(8,8’),该多个热交换层将所述进口联管箱(5;5’)流体连接到所述出口联管箱(6;6’)上,以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层(8,8’)彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;其中所述热交换器模块(10,10ˊ)沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层(812,821;821,822;811,831;831,832;822,841),所述第一对的这两邻近热交换层之间的距离(D1,D2,D3)不同于所述第二对的这两邻近热交换层之间的距离(D1,D2,D3),另外地或可替代地,该热交换器模块(10;10ˊ)沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层(812,821;821,822;811,831;831,832;822,841),还包括具有第一间距(P1,P2,P3)的第一多个翅片(501,502,503),该第一多个翅片连接所述第一对的这两个邻近热交换层,以及具有第二间距(P1,P2,P3)的第二多个翅片(501,502,503),该第二多个翅片连接所述第二对的所述两个邻近热交换层;所述第一间距不同于所述第二间距。
Description
发明领域
本发明涉及一种包括热泵的衣物干燥机,更具体地涉及一种优化能量消耗和/或干燥周期的持续时间的衣物干燥机。另外,本发明涉及一种优化这种热泵的热交换的方法。
背景技术
大多数干燥机包括被称为滚筒的旋转滚筒,因此被称为滚筒式干燥机,加热的空气循环穿过旋转滚筒以便使水分从负载上蒸发。滚筒围绕其轴线旋转。
已知的衣物干燥机包括两种类别:冷凝式衣物干燥机和通气式衣物干燥机。第一类别的干燥机使从滚筒排出的空气循环穿过热交换器/冷凝器以便冷却空气并冷凝水分;随后,在已经使用加热器加热空气之后,干燥机使空气返回再循环穿过滚筒。在操作过程中,第二类别的干燥机从周围区域抽取空气、加热空气、将空气吹送到滚筒中,然后通过通风孔将空气排到外部。
总体上,由于第一类别的干燥机并不要求适当安装特殊装置、诸如将来自滚筒的潮湿热空气排出的排气道,所以它们在市场中是最常见的。然而,通常地,对于相同功率和相同负载量,冷凝式干燥机的干燥周期比通风式干燥机中的等周期长。
根据现有技术已经建议了若干解决方案,以便改进冷凝式干燥机和通风式干燥机的效率。具体地,热泵技术已经应用于衣物干燥机,以便提高干燥衣服的效率。在传统热泵干燥器中,空气在闭环中流动。通过风扇移动的空气穿过滚筒,从湿衣服除去水,然后空气在热泵蒸发器中被冷却下来并被除湿、并且在热泵冷凝器中被加热,以便被重新添加到滚筒之中。为了运行,热泵包含空气与之进行热交换的制冷剂,并且制冷剂由压缩机压缩,在层压在膨胀装置中的冷凝器中冷凝,然后在蒸发器中蒸发。
EP1209277披露了一种热泵衣服干燥机器,其中用于驱动容纳有待干燥的衣服的滚筒的电机也连接到使干燥空气循环的第一风扇上以及冷却压缩机的第二风扇上。
US2011/0280736涉及一种控制干燥机的方法。一种控制包括具有变速式压缩机的热泵的干燥机的方法,该控制方法包括以下步骤:选择供应空气或干燥空气的至少一种路线;在实行选定的路线时,将压缩机的启动速度增加到目标速度;并且调整设置在热泵中的膨胀阀的开度。
发明概述
本发明涉及一种用于干燥衣服及其他服装的衣物干燥机,该衣物干燥机包括具有第一热交换器和第二热交换器的热泵。本发明的衣物干燥机可以包括通风式干燥机抑或冷凝式干燥机。本发明的衣物干燥机中的热交换器的构型是这样以使得根据衣物干燥机的特定几何结构实现、基本上专门定制最佳热传递能力。优选地,根据衣物干燥机的内部部件的布局、尤其优选地是空气回路和风扇的布局,具有该特定空气回路布局的衣物干燥机的用于最大化制冷剂与处理空气之间热交换的热交换器的优化几何结构是根据本发明可获得的。此外,也披露了一种优化这种热交换的方法。
热泵干燥机包括干燥室、诸如滚筒,有待干燥的负载、例如衣服被放置在干燥室中。干燥室是处理空气回路的部分;具体地,该处理空气回路在冷凝式干燥机的情况下是闭环回路或在通风式干燥机的情况下是开放回路,在两种情况下,该处理空气回路都包括用于导送空气流以干燥负载的通风道。处理空气回路以其两个相反端部连接到干燥室上。优选地,加热的已除湿空气被馈送到干燥室中,从而在衣物之上流动,并且所得的潮湿冷却空气离开所洗的衣物。水蒸气中所富含的潮湿空气流然后被馈送到热泵的蒸发器中,在蒸发器中,湿润温暖的处理空气被冷却并且其中所存在的湿气冷凝。所得的冷却的已除湿空气然后被排放到干燥机外部、该干燥机所位于的环境中,或该空气在闭环回路中继续。在这第二种情况下,处理回路中的已除湿空气然后在再次进入干燥室中之前借助于热泵的冷凝器来加热,并且整个循环在干燥周期结束之前一直重复。可替代地,环境空气经由进气道从环境进入热泵的冷凝器中,并且环境空气在进入干燥室之前由热泵的冷凝器加热。
该设备的热泵包括制冷剂回路,制冷剂可以在该制冷剂回路中流动并且该制冷剂回路经由管材连接第一热交换器或冷凝器、第二热交换器或蒸发器、压缩机和降压装置。制冷剂由压缩机加压并循环穿过系统。在压缩机的排出侧,热且高度加压的蒸气在被称为冷凝器的第一热交换器中被冷却,直到它冷凝成高压、中等温度的液体为止,从而在处理空气被引入到干燥室中之前对其进行加热。冷凝的制冷剂然后穿过降压装置,诸如膨胀装置,例如阻气门、阀或毛细管。低压液态制冷剂然后进入第二热交换器、即蒸发器中,在该第二热交换器中,流体由于与离开干燥室的处理空气进行热交换而吸收热量并蒸发。制冷剂然后返回到压缩机并且该循环重复。
在一些实施例中,在第一热交换器和/或第二热交换器中,制冷剂可能不经受相变。
在下文中,用术语“下游”和/或“上游”指示参考流体在管道内部的流动方向的位置。另外地,在本语境中,术语“竖直”和“水平”是指元件相对于处于其正常安装或运行中的干燥机的位置。实际上,在3-D空间限定了由两个水平垂直的方向X、Y形成的水平平面(X,Y),并且也限定了垂直于水平平面的竖直方向Z。
申请人已经考虑到一种热泵干燥机,其中热泵的第一热交换器和/或第二热交换器包括如下实现的一个或多个模块。每个模块包括两个联管箱,它们可以是允许制冷剂流入模块中的进入联管箱和/或允许制冷剂从模块排出的出口联管箱。进一步,模块包括在堆叠方向上堆叠的多个热交换层(例如,这些层沿着给定方向彼此上下地被布置)。每个热交换层包括用于制冷剂流的多于一个通道,这些通道彼此邻近地位于该层内。这些通道与进口联管箱和/或出口联管箱处于流体联通,这样允许制冷剂从进口联管箱流动到出口联管箱和/或反之亦然。优选地,该多个通道在每个热交换器层内与彼此平行。每个热交换层限定两个相反端部,其中之一被固定到所述进口抑或出口联管箱上,这些层因此与该进口联管箱和/或出口联管箱偏离。
优选地,在每个热交换层内,该多个通道也基本上彼此平行,然而,它们也可以成角度或它们可以具有不规则形状。
优选地,堆叠方向是竖直方向,并且这些热交换层彼此上下地堆叠。
这些热交换层具有取决于实现层的通道数量的给定宽度,以及对应于形成层的通道的纵向延伸的纵向延伸。宽度和纵向延伸方向优选地限定平面。这个平面可能垂直于层的竖直堆叠方向,或它可以与该竖直堆叠方向形成角度。可替代地,热交换层可以相对于彼此倾斜或可以彼此上下地形成弓形。
优选地,在堆叠方向上的相邻(即在堆叠方向上邻近的)层的通道由翅片连接。
应当理解的是,进口联管箱和出口联管箱可以与彼此相距给定距离,这样使得热交换层在它们的相反端部处对应地连接到进口联管箱和出口联管箱上,例如热交换层被插置在进口联管箱与出口联管箱之间,或进口联管箱和出口联管箱可以彼此相接触或邻近地、例如彼此上下地定位,这样使得热交换层的一个端部连接到进口联管箱上或出口联管箱上并且相反端部连接到中间联管箱上。在第一种情况下,制冷剂从桥接单个热交换层的进口联管箱流动到出口联管箱,而在第二种情况下,从进口联管箱开始,制冷剂必须流动穿过至少两个热交换层,一个是在一个方向上流动并且一个是在基本上相反的方向上流动,以便到达出口联管箱。
该多个通道至少部分地经受处理空气流,这样使得在通道内流动的制冷剂与处理空气之间存在热交换。因此,至少部分地为此目的,对于它们的整个延伸而言优选的是,第一热交换器和/或第二热交换器的模块的热交换层的通道位于通风道内,该通风道是处理空气回路的部分。
联管箱具有保持不同层的功能并且作为用于制冷剂进入模块中的进口和/或出口。
申请人已经意识到,在已知衣物干燥机的空气回路中流动的处理空气在空间上并不是均匀的,换言之,它在空气管道内并不具有统一的空间流速。取空气管道在其任何位置中的横截面,流动穿过该截面的空气在该截面的不同点中具有总体上不同的速度,并且此外,流速在该截面的不同区域中是不同的。因此,针对空气管道的每个截面,可以根据每个区域中的流速的值来限定不同区域。
例如,给定流动穿过给定空气回路截面的处理空气的平均流速,根据针对特定区域所计算的处理空气的流速当与平均流速相比较时的相对值,可以限定“高”区域、“非常高”区域、“低”区域以及“非常低”区域。
此外,空气的流动方向同样并不总是平行于空气管道的壁。处理空气流的流线可以遵循空气回路内的复杂图案。
这种不均匀性是由于空气管道本身的构造:衣物干燥机内部的处理空气通常并非沿着笔直风道流动,相反地,在管道以及例如像线头过滤器的元件中存在处理空气流必须遍历的并且可能造成湍流和流量偏差的若干弯管和弯曲部分。
作为举例,在一些干燥机中,处理空气通过在壳体的门的边界中实现的孔离开干燥室,并且处理空气向下弯曲从而穿过过滤器以便收集线头。更进一步,处理空气再次弯曲以便在壳体的基部内流动,在该基部中存在总体上可供用于定位热泵的热交换器的空间。
在其他干燥机中,处理空气通过在干燥室本身中、在干燥室的最上部区域中实现的孔离开该室,并且经由在该室的最下部区域中实现的孔返回该室中,处理空气由此在衣物干燥机的壳体的顶部区域上流动,热交换器被定位在顶部区域中以便与处理空气交换热量。
更进一步,总体上,风扇存在于空气管道中以便吹送处理空气,从而强制处理空气沿着空气回路本身循环。同样地,由于由壳体限制的容积以及该容积内部的若干元件的存在所强加的约束,风扇并非总是相对于空气管道居中地定位的,而是它可能是偏心的,这暗示它将空气吹送到距离管道的侧壁中的一个(或多个)比另一个(其他)更近。因此,风扇的这种偏心也在穿过空气管道的处理空气的流速上造成不对称性。
此外,风扇的有效区域的横截面的尺寸、例如在运转中形成圆周(空气沿着该圆周被吹送)的叶片的宽度,总体上不同于热交换器的有效区域的横截面、例如其中发生热交换的区域。
热交换器所位于的风道内的处理空气流的均匀性或不均匀性还取决于热交换器它们自己与风扇之间的相对位置。
优选地,沿着空气回路,风扇可以位于冷凝器下游并且位于干燥室上游,或位于蒸发器上游并且位于干燥室下游。
由于热交换主要在形成热交换层的通道中发生,并且当翅片存在时,任选地在连接堆叠的热交换层的翅片中发生,所以申请人已经意识到,流动穿过模块的处理空气的空间不均匀性也影响模块的热交换效率。热交换器总体上被设计用于最大化必须交换热量的两种流体(在这种情况下是制冷剂和处理空气)之间的表面积,同时最小化对穿过交换器的流体流的阻力。因此,总体上,模块被设计成具有不同的堆叠的热交换层之间的给定距离和给定翅片,对给定距离和给定翅片的挑选考虑到与这些表面交换热量的处理空气的可能的平均值。然而,在不均匀流的情况下,模块中存在以下区域,在这些区域中,由于所存在的几何结构(例如,由于模块的这些区域中可供用于热交换的表面的量)而有“太多空气”遍历它们;并且模块中存在其他区域,这些其他区域由于流动穿过它们的处理空气的有限量而基本上是超尺寸的。因此,对于模块中所存在的可用表面,损失了效率并且发生较少的热交换。
申请人因此已经意识到,可以改动模块的几何结构,而不改变可供用于热交换的总表面延伸,这暗示着不改变建造模块的成本和制造复杂性。换言之,申请人已经意识到,可以用更有效的方式使用可供用于热交换的表面。
申请人已经理解,将可供用于热交换的表面大部分定位在模块内“有需要的地方”、即其中存在最高处理空气流速的地方,将优化热交换。如所提及的,热交换主要在热交换层的相应之处以及翅片的相应之处(当翅片存在于热交换层之间时)发生。
为了优化热交换,申请人已经优化翅片和/或热交换层的几何构型,以便获得其中处理空气流动得最强的热交换表面的最大延伸。申请人已经发现,修改热交换层之间的距离或翅片的间距、抑或两者实现所希望的热交换效率。
翅片间距是指带翅片热交换器的翅片之间的间隔。翅片间距通常作为以翅片数/厘米为单位来表达的翅片密度的量度来叙述。翅片间距总体上是从一个翅片的中心线到另一个测量的并且可以从对翅片间隔(翅片之间的距离)和翅片厚度求和来确定。总而言之,较小的翅片间距产生可以移除更多热量的较紧凑的翅片阵列。
在本语境中,翅片是从物体延伸以便通过增加对流来热传递速率的表面。
将翅片添加到物体(在这种情况下是热交换层的表面)上增加了用于热交换的表面积。任何类型和几何结构的翅片都可以应用于本发明。翅片被插置在模块的两个邻近的竖直堆叠的热交换层之间。翅片可以存在于每对邻近热交换层之间,或存在于它们中的一些之间。
根据第一方面,本发明涉及一种衣物干燥机,该衣物干燥机包括:
a.壳体,该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室;
b.处理空气管道,该处理空气管道与该干燥室联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵,该热泵具有制冷剂可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器,在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器,在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道上,以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或第二热交换器进一步包括热交换器模块,所述模块包括:
■进口联管箱,该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
■外联管箱,该外联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
■多个热交换层,该多个热交换层将所述进口联管箱流体连接到所述出口联管箱上,以便使得所述制冷剂能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;
该衣物干燥机的特征在于,所述热交换器模块沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层,所述第一对的这两邻近热交换层之间的距离不同于所述第二对的这两邻近热交换层之间的距离。
在不同热交换层沿着该堆叠方向彼此平行的情况下,任何一对两个邻近热交换层之间的距离沿着这两个邻近层的整个纵向延伸是恒定的,并且因此该距离是定义完善的。在热交换层是弓形的、具有相同曲率半径的情况下,由于该距离在这种情况下也是沿着这些邻近层的总延伸的距离,该距离也是定义完善的。在热交换层相对于彼此成角度的情况下,那么任何一对两个邻近层之间的距离(该距离是沿着这两个层的纵向延伸可变的)被认为是这两个邻近层之间的平均距离。
根据本发明,模块中的每对邻近热交换层之间的距离可以根据空气处理流来专门定制。该距离可以是变化的,这样使得属于通道的其中发生热交换的可用表面延伸在有需要的地方、例如流速较高的地方较宽。优选地,沿着该堆叠方向彼此邻近的任何一对热交换层之间的距离可以根据在特定一对邻近热交换层之间穿过的处理空气流的量来专门定制,以便是较大的或较小的。
以此方式,在无需增加衣物干燥机的生产成本的情况下以简单方式优化了热交换。
优选地,该第一对的这两个邻近热交换层之间的所述距离以及所述第二对的这两个邻近热交换层之间的该距离包含在5mm与20mm之间。
申请人已经证实,对于衣物干燥机,这个距离范围对于基本上所有衣物干燥机的型号和类型中的制冷剂与处理空气之间的热传递是最佳范围。
在优选实施例中,该模块包括具有第一间距的第一多个翅片,该第一多个翅片连接所述第一对的这两个邻近热交换层;以及具有第二间距的第二多个翅片,该第二多个翅片连接所述第二对的所述两个邻近热交换层;所述第一间距不同于所述第二间距。
如所提及的,可以容易被修改而不在热交换器的模块中引入复杂改变的两个几何尺寸是层的距离和翅片的间距。这两个几何尺寸的改变的组合可以被执行以便获得热交换器的最佳性能。以类似于沿着邻近热交换层的距离变化的方式,取决于处理空气流速,存在于两个邻近热交换层之间的多个翅片的间距也可以相应地被改变,如以下所详述。
根据第二方面,本发明涉及一种衣物干燥机,该衣物干燥机包括:
a.壳体,该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室;
b.处理空气管道,该处理空气管道与该干燥室联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵,该热泵具有制冷剂可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器,在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器,在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或第二热交换器热联接到该处理空气管道上,以便执行所述热泵回路流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或第二热交换器进一步包括热交换器模块,所述模块包括:
●进口联管箱,该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
●外联管箱,该外联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
●多个热交换层,该多个热交换层将所述进口联管箱流体连接到所述出口联管箱上,以便使得所述制冷剂能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;
该衣物干燥机的特征在于,所述热交换器模块沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层,还包括具有第一间距的第一多个翅片,该第一多个翅片连接所述第一对的这两个邻近热交换层,以及具有第二间距的第二多个翅片,该第二多个翅片连接所述第二对的所述两个邻近热交换层;所述第一间距不同于所述第二间距。
如参考该第一方面所描述,由于处理空气流的不均匀性,在其中流速较高的区域中应当有更大热交换表面可供使用,以便具有最佳热交换过程。这可以经由改变邻近热交换层之间的距离或改变存在于邻近热交换层之间的翅片的间距来实现。
间距越小,翅片的密度越大并且因此存在于这两个邻近热交换层之间用于热交换的表面越大。
优选地,所述第一间距和所述第二间距包含在2mm与10mm之间。
申请人已经证实,对于衣物干燥机,这个距离范围对于制冷剂与处理空气之间的热传递是最佳范围。
在优选实施例中,在模块中,所述第一对的这两个邻近热交换层之间的距离不同于所述第二对的这两个邻近热交换层之间的距离。
如所提及的,可以被改变而不在热交换器中引入复杂改变的两个几何尺寸是层的距离和翅片的间距。这两个几何尺寸的改变的组合可以被执行以便获得热交换器的最佳性能。
在第一方面和/或第二方面两者中,可替代地或组合地,可以存在以下另外的特性。
根据优选实施例,所述处理空气管道包括具有处理空气进口和处理空气出口的通风道,所述通风道容纳所述模块的所述多个热交换层。
其中发生热交换的热交换层位于空气回路的一部分之中。
更优选地,所述通风道和所述模块交互地被安排成使得进入所述通风道中的处理空气的流动方向基本上垂直于所述堆叠方向。
为了最大化热交换,优选的是流动穿过通风道的处理空气流基本上以垂直的方式“撞击”模块,即其方式为使得由模块堆叠方向和纵向延伸限定的模块平面和通风道内的处理空气流的方向是基本上垂直的。以此方式,空气湍流被最小化并且热传递被最大化。因此,在第一热交换器和第二热交换器两者包括一个模块的情况下,优选的构型是具有在通风道内基本上平行的两个模块。更优选地,这两个模块还垂直于通风道的纵向延伸。
有利地,所述通风道和所述模块交互地被安排成使得进入所述通风道中的处理空气的流动方向基本上平行于所述热交换层。
在这个实施例中,由于不同热交换层平行于处理空气流本身的方向,由流动穿过模块的处理空气所遇到的阻力得以最小化。
在有利实施例中,所述空气管道被构造成使得处理空气穿过所述空气管道的横断面的流速的空间分布在空间上是不对称的,从而具有较高流速的区域和流速较低的区域。
该衣物干燥机包括用于使所述处理空气在所述空气管道内循环的风扇。
在这个实施例中,优选地,所述风扇被构造成使得吹送所述处理空气,其方式为使得处理空气穿过所述空气管道的横断面的流速的空间分布在空间上是不对称的,从而具有较高流速的区域和流速较低的区域。
当由并非对称地位于空气回路内的风扇吹送处理空气流、这样使得流速上的差异沿着空气回路特别明显时,本发明的才能是特别引人注意的。在这种情况下,翅片的间距或层的距离上根据本发明并且取决于穿过模块不同区域的流速的改变,显著影响模块的热交换效率。
在该第一方面中,如果所述强度较高的区域基本上包围所述第二对,所述第一对的所述邻近热交换层之间的所述距离大于所述第二对层之间的所述距离。
在所述第二方面中,如果所述强度较高的区域基本上包围所述第一对,所述第一间距小于所述第二间距。
流速越高,就需要越宽的热交换表面,以便获得最佳热交换。缩小两个邻近热交换层之间的翅片的间距或减小两个相邻热交换层之间的距离增大了模块的相同容积中可供用于热交换的表面并因此优化热交换。与标准距离相比在距离上的这种缩小或与标准间距相比在间距上的缩小仅在模块的其中有必要的区域中执行,例如仅在其中流速相对于穿过整个模块的平均流速有所增大的区域中执行。“标准”距离或间距的意思是指在预期对称流速的情况下将使用的距离或间距。相反地,在模块的其中存在相当低的、低于平均的流速的区域中,不需要这种另外的用于热交换的表面并且间距上的缩小或减小的距离并不存在,与其相反,间距的增大或邻近热交换层之间的距离的增大被引入。
在一个实施例中,所述第一热交换器和所述第二热交换器两者包括对应地被称为第一热交换器模块和第二热交换器模块的热交换器模块,并且所述第一模块的这些热交换层的第一纵向方向和所述第二模块的这些热交换层的第二纵向方向基本上彼此平行。
在两个热交换器都包括多个热交换器模块的情况下,它们优选地是平行的。邻近热交换层之间的距离上和/或邻近热交换层之间的翅片的间距上取决于碰撞在这些邻近热交换层上的处理空气的流速的变动还具有部分地使处理空气流均匀的功能。在第一模块和第二模块沿着空气管道在处理空气流的流动方向上彼此前后地被定位的情况下,由于第一模块本身的存在,在受处理空气流撞击的第一模块下游,流速的空间分布不同于同一第一模块上游的流速。因此第二模块受所具有的空间分布与已经撞击第一模块的空气流不同的空气流撞击。由于这个原因,可以不同地选择第一模块中的两个邻近层之间的距离和/或翅片的间距、沿着堆叠方向处于相同高度的第二模块中的两个邻近层之间的距离和/或翅片的间距,因为空气流速可能是不同的,具体地空气流速在第二模块上是更均匀的。优选的是将不同模块定位成彼此平行,以便对每个模块之后的处理空气流利用这种拉平效应。
根据第三方面,本发明涉及一种改进热泵衣物干燥机的热交换的方法,所述衣物干燥机包括:
a.壳体,该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室;
b.处理空气管道,该处理空气管道与该干燥室联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵,该热泵具有制冷剂可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器,在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器,在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或第二热交换器热联接到该处理空气管道上,以便执行所述热泵回路流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或第二热交换器进一步包括热交换器模块,所述模块包括:
●进口联管箱,该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
●外联管箱,该外联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
●多个热交换层,该多个热交换层将所述进口联管箱流体连接到所述出口联管箱(6;6’)上,以便使得所述制冷剂能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述热交换层彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;
该方法包括以下步骤:
-测量所述空气回路中所述模块所位于的部分中的处理空气流的流速的空间分布;
-确定所述模块周围的所述处理空气的流速较高和流速较低的区域;
-选择任何两个邻近热交换层之间沿着所述堆叠方向的距离,这样使得位于所述两个邻近热交换层之间的区域的流速越高,相同两个热交换层之间的距离越小。
根据第四方面,本发明涉及一种改进热泵衣物干燥机的热传递的方法,所述衣物干燥机包括:
a.壳体,该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室;
b.处理空气管道,该处理空气管道与该干燥室联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵,该热泵具有制冷剂可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器,在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器,在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或第二热交换器热联接到该处理空气管道上,以便执行所述热泵回路流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或第二热交换器进一步包括热交换器模块,所述模块包括:
■进口联管箱,该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
■外联管箱,该外联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
■多个热交换层,该多个热交换层将所述进口联管箱流体连接到所述出口联管箱上,以便使得所述制冷剂能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;其中所述热交换器模块沿着所述堆叠方向包括彼此邻近的至少第一对、第二对邻近交换层;
该方法包括以下步骤:
□测量所述空气回路中所述模块所位于的部分中的处理空气流的流速的空间分布;
□确定所述模块周围的所述处理空气的流速较高和流速较低的区域;
□利用具有间距的多个翅片连接所述模块的两个邻近热交换层;
□选择所述多个翅片的间距,这样使得位于由所述多个翅片连接的所述两个邻近热交换层之间的区域的流速越高,位于相同两个邻近热交换层之间的该多个翅片的间距越小。
为了优化热交换,优选地研究空气管道内的处理空气的空间分布,具体地空气在将由空气流撞击的模块附近的空间分布。根据空气流的分布,例如哪里的流更“强烈”以及哪里的流更“轻”,模块可以被划分成不同区域:空气流速“较高”的区域和流速“较低”的区域,其中术语较高和较低是参考穿过模块的“平均”流速的相对术语。
相对于现有技术模块,模块几何结构然后被修改以便将空气流的这种不均分布考虑在内,因此更多热交换表面被定位在存在较高流速的地方,例如更多用于交换热量的表面被安排在流速较高的那些区域之中。
这根据本发明通过缩小这些区域中的翅片的间距率或缩小前述这些区域中的邻近层之间的距离来完成。在第一情况下,本发明的方法包括选择属于流速较高的区域的邻近热交换层并且将具有相当“小”的间距的翅片放置在邻近热交换层之间,小同样是相对于另一个间距来使用的。在本发明的干燥机中所使用的模块中可以使用若干不同间距,模块的给定区域中所存在的流速越高,位于该同一区域中的邻近层中所存在的翅片的间距越小。然而,也可以仅使用两个不同间距:用于“高流速”区域的较小的一个间距,以及用于“低流速”区域的较大的一个间距。与其相反,在低流速区域中,堆积的翅片较少并且使用相对大的间距。在第二种情况下,根据本发明的方法,选择属于流速较高的区域的邻近热交换层,并且因此将邻近热交换层之间沿着堆叠方向的距离选择成相当“小”的间距,小同样是相对于同一模块中位于邻近热交换层之间的其他距离。距离在这些层中可以是渐变的,从流速具有最大值的情况下的小距离变化到存在最小值的情况下的较大距离。然而,也可以仅使用两个不同距离:用于“高流速”区域的较窄的一个距离,以及用于“低流速”区域的较宽的一个距离。
根据有利实施例,所述进口联管箱和/或所述出口联管箱和/或所述中间联管箱的横截面是长形的,其中其最小直径小于所述层的宽度。
优选地,为了进一步减小交换器的内部容积、从而减小空间,并且也为了节省一些制冷剂,热交换器的模块的联管箱是长形的,例如它们具有卵形或矩形横截面。制冷剂实际上相当昂贵并且优选的是针对给定热交换量最少化制冷剂。此外,由于处理空气风道用于放置联管箱的部分得以减小、因此通道的延伸可以得以增加,所以交换表面(例如,通道层和翅片的总表面)可以得以增加。在一个方向上,横截面的最小尺寸是固定的:它必须宽得足以被连接到层的一个端部上并且因此它必须至少与层一样宽。然而,在垂直方向上,最大宽度或直径可以减小到低于层的宽度。
更优选地,所述进口联管箱和/或所述出口联管箱和/或所述中间联管箱的所述横截面是卵形或矩形的。
有利地,所述通道具有小于或等于5mm的水力直径。
根据本发明的实施例,在水力直径DH被定义为
其中A是通道的横截面积并且P是通道的横截面的润周的情况下,每个通道的水力直径小于或等于5mm,即DH≤5mm,更优选地DH≤3mm,甚至更优选地DH≤1mm。
由于水力直径的大小,本发明的模块可以包括许多通道,因此制冷剂流被划分成多个较小的制冷剂流,每个通道一个流。以此方式,通道内的制冷剂的压降与较大通道中的制冷剂压降相比有所降低。
另外地,已知管子可以耐受的最大压力与其水力直径成反比。因此小的水力直径意味着通道可以耐受的压力高于较大管子。由于这个原因,在本发明的干燥机的热泵回路中可以使用高压制冷剂、诸如二氧化碳。
此外,仍然是由于较小的大小,与在标准热泵干燥机中相比,模块的适当运行所需要的制冷剂的量更小。由于所要求的量低,因此也可以考虑使用易燃的烃类。
通道的横截面形状对于本发明是不相关的,并且它可以是方形的、矩形的、圆形的(在这种情况下,水力直径与圆的直径一致)、椭圆形的,等等。对于该多个通道中的所有通道,该多个通道的横截面不必是相同的,但它可以是不同的,并且不同通道可以具有以上列出的可能横截面的组合。另外,横截面沿着通道的延伸在水力直径和/或形状两者上可以改变。
优选地,所述热交换层包括彼此平行的多个通道。
优选地,这些通道沿着基本上平行于水平平面的方向延伸,并且还垂直于干燥机运行时的处理空气流的流动。换言之,优选地具有远小于其长度的直径的通道从第一联管箱延伸到第二联管箱,其方式为使得它们的纵向延伸结果基本上平行于水平平面并且垂直于处理空气(与该处理空气发生热交换)的流动。
假如这些通道是直线的,它们的纵向延伸(和纵向方向)对应于它们的纵向轴线。假如这些通道不是直线的、例如它们形成弓形,它们的纵向延伸(和纵向方向)对应于接合一个点(这些通道从该点自入口联管箱/出口联管箱离开)与第一点(该第一点与该入口联管箱/出口联管箱纵向轴线具有最大距离)的线。
这些通道可以包括可以增强制冷剂与空气处理流之间的热传递的直线部分和/或凸起或其他引起涡流的元件。另外地,通道可以包括光滑的或波状的内表面和/或外表面,并且可以包括弯管或弯曲部。
在本发明的优选实施例中,这些通道是直线的。在本发明的另外实施例中,这些通道包括经由U型弯管彼此连接的多个直线部分。在这后一实施例中,这些直线部分优选地在竖直方向上彼此上下地堆叠。根据本发明的不同实施例,这些直线部分是共面的,更优选地在平行于水平平面的平面之中。根据另外的实施例,这些通道被弯曲从而形成弓形,它们的纵向延伸优选地仍然垂直于处理空气流。这后一实施例具体地被用于将本发明的干燥机的模块放置在处理空气管道内的最适合的位置之中。实际上,已知该处理空气管道中存在其中该处理空气流更均匀且具有更少涡流的部分。因此,处理空气流与制冷剂之间的热交换在这些位置中是最佳的。弓形的通道允许也将模块定位在其中存在其他物体或狭窄的位置中,从而大体上更好地采用可用空间和/或减少由空气流的不平均分布给出的限制。
有利地,所述第一热交换器包括比所述第二热交换器更多的热交换器模块。
附图简要说明
参照附图进行阅读,一些示例性且非限制性实施例的以下描述将使得本发明的这些和其他特征和优点变得更加明显,其中:
-图1是根据本发明的衣物干燥机的示意图,其中为清楚起见已经移除了一些元件;
-图2是图1的本发明的干燥机的实施例的一部分的透视图,其中移除了壳体;
-图3是图1的干燥机的元件的截面的透视图;
-图4a和4b对应地是图1的本发明的干燥机的热交换器模块的实施例的示意性正视图和顶视图;
-图5a和5b对应地是图1的本发明的干燥机的热交换器模块的另一附加实施例的示意性正视图和顶视图;
-图6a和6b对应地是图4a-4b至图5a-5b的任何实例的两个热交换器模块之间连接的实施例的示意性正视图和顶视图;
-图7a和7b对应地是现有技术衣机的模块以及根据本发明优选实施例的本发明衣物干燥机的模块的示意性侧视图;
-图8a和8b对应地是现有技术衣机的模块以及根据本发明另外优选实施例的图1的本发明衣物干燥机的模块的示意性侧视图;
-图9a、9b和9c对应地是图1的本发明干燥机的热交换模块及其放大细节的、参考本发明方法的步骤的两个示意性侧视图;
-图10a、10b是图1的本发明干燥机的热交换模块的、参考根据不同实施例的本发明方法的步骤的两个示意性侧视图;
-图11a、11b和11c是图1的本发明衣物干燥机中所使用的热交换器模块的三个不同实施例的示意性侧视图;并且
-图12是图1的本发明衣物干燥机中所使用的热交换器模块的示意性侧向横截面。
本发明优选实施例的详细说明
首先参考图1,根据本发明实现的衣物干燥机整体用1指示。
衣物干燥机1包括:外箱壳体2,该外箱壳体优选地但不一定是平行六面体形状;以及干燥室、诸如滚筒3,该干燥室例如具有空心圆柱体形状,用于容纳衣物以及通常有待干燥的衣服和服装。滚筒3优选地被可旋转地固定到壳体上,这样使得它可以围绕优选地水平的轴线旋转(在替代实施例中,旋转轴线可以竖直的或倾斜的)。经由例如优选地被铰接到壳体上的门来进入滚筒3,该门可以打开和闭合在壳基本上实现的开口。
更详细地,壳体2总体上包括全都安装在基部24上的一个前面板20、一个后壁面板21以及两个侧壁面板。面板20、21和基部24可以具有任何适合的材料。优选地,基部24是以塑料材料实现的。优选地,基部24是模制的。
优选地,基部24包括上部壳和下部壳(在图2中,仅下部壳24a是可见的)。
干燥机1限定基本上是干燥机所处于的地面的平面的水平平面(X’,Y’),以及垂直于平面(X’,Y’)的竖直方向Z’。
衣物干燥机1还包括用于根据命令使周转滚筒3沿着其轴线在壳体内部旋转的电动机组件(图片中未示出)。壳体2、周转滚筒3、门和电机是本技术领域中常见的器件并且被认为是已知的;因此将不对它们进行详细描述。
干燥机1另外包括在图1中被描绘为示出处理空气流穿过干燥机1的流动路径的多个箭头的处理空气回路4,该处理空气回路包括滚筒3和空气处理管道11。在基部24中,空气处理管道11包括由上部壳和下部壳24a两者的连接所形成的通风道11a。空气处理管道11优选地以其相反端部连接到滚筒3的两个相反侧上。处理空气回路4还可以包括风扇或鼓风机12(见图1)和电加热器(附图中未示出)。
通风道11a可以如图2中所描绘与基部24成整体,或它可以是被附接到基部上的不同元件。此外,通风道11a不仅可以位于基部24中,而且可以在顶部部分或侧向部分的相应之处位于衣物干燥机1的壳体2内。
本发明的干燥机1另外包括热泵30,该热泵包括也被称为冷凝器的第一热交换器31和也被称为蒸发器的第二热交换器32。热泵30还包括制冷剂在其中流动的制冷剂闭合回路(在图片中以将第一热交换器连接到第二热交换器上并且反之亦然的线示意性地描绘,详细见图1),当干燥机1正在操作时,制冷剂在冷凝器31的相应之处冷却并且可以冷凝,从而释放热量;并且在第二热交换器(蒸发器)32的相应之处变暖、潜在地甚至蒸发,从而吸收热量。可替代地,在冷凝器和/或蒸发器中无相变发生,这指示在这种情况下,对应地是气体加热器和气体冷却器,制冷剂冷却或制冷剂变暖,而对应地无冷凝或蒸发。在下文中,这些热交换器对应地被命名为冷凝器和蒸发器或第一热交换器和第二热交换器。
更详细地,热泵回路经由管材35(在图2中可见)、经由压缩机33将其中制冷剂变暖并且可能经历从液体到蒸气的相变的第二热交换器32连接到其中制冷剂冷却并且可能再次冷凝的第一热交换器31上。冷却的或冷凝的制冷剂经由膨胀装置34诸如阻气门、阀或毛细管往回到达蒸发器32。
热泵30的冷凝器31和蒸发器32位于处理空气管道11的相应之处。更优选地,它们至少部分地位于基部24的通风道11a的相应之处。
在如图1所描绘的其中空气处理回路4是闭环回路的冷凝式干燥机的情况下,冷凝器31位于蒸发器32的下游。离开滚筒3的空气进入管道11并且到达对处理空气进行冷却和除湿的蒸发器32。干燥的冷却处理空气继续流动穿过管道11、直到它进入冷凝器31为止,在该冷凝器中,在再次进入滚筒3之前由热泵30使处理空气变暖。
阻挡线头的线头过滤器103优选地存在于干燥机1之中。线头过滤器103优选地位于处理空气到达蒸发器32之前,例如在处理空气离开滚筒3时。
根据本发明的特性,第一交换器31和/或第二热交换器32进一步包括沿着处理空气管道11定位的一个或多个热交换器模块10。具体地,第一交换器31和第二热交换器32位于通风道11a之中。因此,通风道11a在壳体2内的优选位置是与其中足够的空间可供用于托管这些模块10相同的容积。
现在参考图2,描绘了干燥机1的基部24,示出了热泵30的蒸发器32和冷凝器31中所包括的根据本发明的多个模块10。在所提及的附图中,已经移除干燥机1的壳体2和滚筒3,以便示出沿着处理空气管道11定位的、更具体地定位在通风道11a中的热交换器。如上所述,尽管在附图中,干燥机1的蒸发器32和冷凝器31两者都包括热交换器模块10,但是应当理解的是,可能只有蒸发器32或只有冷凝器31包括这类模块10。另外,单个模块10可以被包括在蒸发器32或冷凝器31之中。此外,在根据本发明蒸发器和冷凝器两者都包括多于一个模块10的情况下,蒸发器可以包括与冷凝器不同数量的模块(根据附图2,其中蒸发器32包括两个模块10并且冷凝器包括四个模块10)。优选地,冷凝器31包括的模块多于蒸发器31。在包括多于一个模块的情况下,模块可以是完全相同的或不同的。
现在将参考图3中所描绘的不同实施例,从图4a-4b至5a-5b和11a-11c描述单个模块10的结构。
热交换器模块10包括进口联管箱5和出口联管箱6。进口联管箱5和出口联管箱6优选地具有管子的结构。这些联管箱沿着对应于制冷剂在这些联管箱内的主要流动方向的轴线具有纵向延伸。制冷剂经由进口联管箱5流进模块10中并且经由出口联管箱6离开该模块。各自用7指示的多个通道将进口联管箱连接到出口联管箱上并且反之亦然,这样使得制冷剂可以进入和离开模块,该多个通道经历处理空气的流动,即通道7位于干燥机1的通风道11a内。这些通道7由于它们的构型而允许制冷剂与处理空气之间的热交换比已知干燥机好。
通道7限定其延伸所沿着的纵向方向X,该纵向方向对应于热交换层8的纵向延伸。优选地,这些通道7被安装在模块10中,这样使得它们的纵向延伸X基本上垂直于处理空气流动方向并且基本上平行于水平平面。换言之,优选地,当安装时,纵向方向X位于平行于由干燥机1限定的(X’,Y’)平面的平面上。
优选地,通道7内的制冷剂流基本上垂直于处理空气流。然而,取决于处理空气流的方向,处理空气物流的方向和制冷剂流的方向可以在其间形成角度。
这些通道7被分组在热交换层8中:每个热交换层包括优选地彼此邻近且平行的的多个通道7。更优选地,每个模块10包括多个热交换层8;更优选地,所有层8在堆叠方向Z上彼此上下地堆叠;并且甚至更优选地,平行于彼此堆叠,从而基本上形成平行的多排。优选地,堆叠方向是竖直方向,即Z和Z’彼此平行。
根据本发明的实施例,热交换层8包括单根管,该管具有例如狭长的横截面、包括两个基本上平行的平表面9a、9b。在该管内,实现分离器8a,以便将该管的内部纵向划分成该多个通道7。这种结构基本上在图12的热交换层8的横截面中有所描绘。单个通道7的横截面可以是任意的。每个热交换层8具有宽度W,该宽度取决于与彼此邻近定位的通道的数量(见图4b和5b)。
优选地,每对邻近堆叠的热交换层8经由多个翅片50来连接、优选地,热交换层8的上表面9a经由多个翅片50连接到热交换层8的下表面9b上(见图12)。
层8的宽度W限定方向Y,该方向与通道7的纵向方向X一起限定热交换层平面(X,Y)。当模块被安装在干燥机上时,热交换层平面(X,Y)可以平行于由干燥机1限定的水平平面(X’,Y’)或相对于该平面倾斜。可替代地或另外,热交换层平面(X,Y)可以垂直于堆叠方向Z或与其形成角度。此外,每个热交换层8也可以不是平面的,而是例如曲面的,例如具有沿着堆叠方向向上或向下指向的凹度。
作为举例,在图3中绘出了联管箱5、6。联管箱5、6包括其中实现多个洞7a的圆柱形封套107,形成热交换层8的通道7被插入在该多个洞之中。然而,不同构型是可能的。
在一个实施例中,在图11a-11c中直观的,联管箱5、6的横截面是圆形的,优选地是长形的。联管箱的横截面是指联管箱沿着垂直于堆叠方向Z的平面的横截面。优选地,长形横截面是这样以使得其最小直径、即穿过横截面的几何中心的最小弦小于层8的宽度W。以此方式,如图11b和11c中所示,横截面包括“长侧”105以及被实现以便最小化空间的“短侧”106,热交换层8的端部可以附接在该“长侧”上并且该“长侧”必须具有至少等于(或长于)W的宽度。在图11b中,联管箱5、6的横截面是卵形,在图11c中是矩形。然而,单个模块10还可以包括具有给定横截面的联管箱5、6以及具有不同横截面的其他联管箱5、6。
经由进口联管箱5进入模块10的制冷剂可以来自另一个模块10的出口联管箱6、来自压缩机33或来自膨胀阀34。另外地,离开出口的制冷剂可以被引导朝向另一个模块10的进口联管箱6、朝向毛细管34或朝向压缩机33。压缩机33、模块10和毛细管34(未描绘)之间以及模块之间的连接是经由管材35进行,如在图2中可见。在以下图中,制冷剂R的流动将用具有在流动方向上的指向箭头的虚线来指示。
这些热交换层8包括两个相反端部8b、8c。在一些实施例中,一个端部8b连接到进口联管箱5上,并且相反端部8c连接到出口联管箱6上。可替代地,可以存在另一个中间联管箱,如以下所详述。
根据图4a和4b中所描绘的本发明干燥机1的模块10的第一特定实施例,两个联管箱5、6彼此平行地被竖直地(即它们的轴线Z是干燥机1的竖直轴线Z’)安装在干燥机1的基部24上,连接这两个联管箱5、6的这些通道7沿着纵向方向X是基本上笔直的。通道7在热交换层8中被划分,其中每个层包括限定上表面9a和下表面9b(见图12)的不同管,通道7在该管内被实现。多个热交换层8将进口联管箱5连接到出口联管箱6上,所有热交换层具有与彼此纵向相反的第一端部8b和第二端部8c,该第一端部连接到该进口联管箱上并且该第二端部连接到该外联管箱上。热交换层沿着竖直方向彼此堆叠,从而形成由这些通道7的纵向延伸X和堆叠方向Z限定的平面(Z,X)。这个平面垂直于水平平面(X’,Y’),并且如从图4a、4b清楚的,垂直于处理空气的流动方向。另外,每个热交换层具有垂直于这些通道7的纵向延伸X的宽度方向Y。在本实施例中,这个宽度方向Y平行于水平平面(X’,Y’)和空气流动方向;即这些层平面(X,Y)是水平的(平行于水平平面(X’,Y’))。换言之,模块10被安装成使得这些热交换层8形成处理空气在其间流动的平行平面。在每个联管箱5、6中,在热交换层的端部8b、8c的相应之处,多个孔7a被实现,每个通道7被插入一个孔7a之中。如此形成的多排孔7a(见图5)垂直于联管箱5、6的纵向延伸Z。
制冷剂经由沿着流动方向平行于联管箱5的纵向延伸Z的进口孔5in进入模块10的进口联管箱5,并且经由孔7a分支到不同通道7之中。这些热交换层8根据制冷剂流动方向与彼此“平行”。在每个通道7中,制冷剂的流动基本上平行于制冷剂在其他通道中的流动方向并且具有相同方向。制冷剂然后经由出口联管箱6的出口孔6out离开模块。
制冷剂在这些联管箱5、6中的流动方向垂直于处理空气流。另外,制冷剂在进口联管箱中的流动平行于制冷剂在出口联管箱中的流动,在具有相反方向。
在未描绘的同实施例中,进口联管箱和出口联管箱中的制冷剂流也可以是平行的并且具有方向。
根据图5a和5b的本发明的模块10的另一个实施例,这两个联管箱之一包括将该联管箱划分成两个分离部分的横向分离器17。换言之,仍然存在由平行热交换层8连接的两个平行的竖直联管箱,但是这些层之一被划分成两个部分,并且第一部分表示进口联管箱5,而第二部分是出口联管箱6。第二联管箱5a是用于制冷剂流的中间联管箱。进入联管箱5的制冷剂流因此被分离器17阻止从进口联管箱到达出口联管箱。这些热交换层8因此被划分成两组:第一组G1将第一部分5(进口联管箱5)连接到中间联管箱5a上,并且第二组G2将中间联管箱5a连接到第二部分(出口联管箱6)上。
在竖直Z方向上进入第一部分5(进口联管箱5)的制冷剂流经由孔7a被分配到第一组G1热交换层8中,并且制冷剂在第一组G1中的这些平行通道内朝向中间联管箱5a流动。因此,第一组G1内的这些层相对于制冷剂流平行。制冷剂物流离开第一组G1热交换层8并且进入中间联管箱5a,在中间联管箱中,这些物流合并。从中间联管箱5a,制冷剂流然后进入第二组G2热交换层8,从而到达出口联管箱6。因此,第二组G2内的这些热交换层相对于制冷剂流彼此平行。然而,两个组G1、G2的这些层相对于制冷剂流是串联的。实际上,制冷剂在属于同一组的所有热交换层中平行地流动,但它必须以给定顺序流动穿过第一组和第二组的热交换层—这两个组的这些层因此是串联的。
模块之间的连接可以根据本发明如下进行。参考图6a和6b,第一模块10和第二模块10’连接到彼此。这两个模块可以例如都属于冷凝器31,如图7b和8b的示意图中所描绘。这两个模块彼此平行并且在处理空气的流动方向上彼此前后地实现,两者都基本上垂直于水平平面。两个模块具有平行于水平平面的热交换层8、8’。制冷剂流进入第一模块10的进口联管箱5,该制冷剂流划分到多个通道7内并且不同流在出口联管箱6中合并。制冷剂经由出口联管箱6离开第一模块10,因此进入第二模块10’的进口联管箱5’。在第二模块10’中,制冷剂流再次穿过多个通道7’行进并且经由第二模块的出口联管箱6’离开第二模块。在这种情况下,因此,模块10、10’相对于处理空气流是串联的并且相对于制冷剂流是串联的。
可替代地,可以实现许多其他不同连接。
现在参考图7b和8b,本发明的衣物干燥机的任一第一热交换器31和/或第二热交换器32的模块10另外包括可变翅片间距(图8b)或邻近热交换层之间的可变距离(图7b)。在下文中将分别描述这两个实施例。
位于空气管道11中、并且更精确地位于通风道11a中的模块10受到处理空气撞击,以便与处理空气交换热量。热量具体地关于热交换层9a、9b的外表面(诸如图12中所描绘的那些)以及连接邻近层的翅片(如果存在的话)被交换。在空气管道中流动并且撞击模块的处理空气优选地由可以位于空气回路11内的风扇12吹送。
风扇可以相对于空气回路11的横截面居中地或偏心地定位。此外,风扇可以位于冷凝器与干燥室之间(例如,在冷凝器的出口处、在处理空气再次进入干燥室之前)或位于干燥室与蒸发器之间(例如,风扇在离开干燥室的潮湿处理空气进入蒸发器之前对其进行吹送)。
为了比较,在图7a中示出了具有多个热交换层8的模块10比较,该多个热交换层彼此上下地堆叠、在不同层之间具有恒定距离,在此图中,堆叠方向是竖直方向。在这个模块中,两个邻近层之间的距离基本上是基本上恒定的,即可以选自存在于模块中的多个热交换层的任何一对邻近热交换层在它们之间示出一定距离,该距离基本上与同一模块10比较中的任何其他可能选择的一对邻近热交换层之间的距离相同。T该距离是沿着在此实施例中是竖直方向Z的堆叠方向计算的。在下文中,术语“上”和“下”将参考堆叠方向来使用,不管这个堆叠方向是否与竖直方向重合。例如,该距离可以被计算为选定的一对中的下层的上表面9a与同一对中的邻近上层的下表面9b之间所存在的距离。在热交换层并不像所描绘实施例中那样彼此平行、而是它们相对于彼此成角度的情况下,一对邻近热交换层之间的距离被计算为两个邻近层之间的平均距离。图7a的模块10现有技术中的基本上恒定的距离在下文中被称为DM。
在图7b中,示出了具有可变距离的模块10。在这个模块10中,热交换层8也是彼此平行的,然而,选择一对给定邻近层,它们之间的距离并不总是与不同对的两个邻近热交换层之间的距离相同。可能存在在它们之间具有相同距离的多对邻近热交换层,然而根据本发明,存在具有不同距离的彼此邻近的至少第一对和第二对热交换层。例如,参考图7b,模块10包括分开了第一距离D1的第一对邻近层811和812以及分开了不同于D1的第二距离D2的第二对邻近层821和822。在这个实例中,D1>D2。在模块10中,还可以存在另外的不同距离,在这种情况下,以由邻近热交换层831和811形成的第三对为例,它们分开了第三距离D3,D3不同于D1和D2两者并且在这种情况下,D1>D2>D3。在优选实施例中,翅片50可以被插置在邻近热交换层811和812、821和822、831和811之间。翅片的高度根据邻近热交换层之间的距离改变。
现在参考图8a,示出了类似于图7a中描绘的模块的模块10比较。模块10具有彼此上下地堆叠、具有恒定翅片间距的多个层8,在此图中,堆叠方向是竖直方向。在这个模块中,可以选自存在于模块中的多个热交换层的任何一对邻近热交换层在其间包括多个翅片50。存在于这一对选定邻近层之间的翅片的间距基本上与位于同一模块10比较中的任何其他可能选择的一对邻近热交换层之间的翅片的间距相同。翅片不仅可以存在于彼此平行的邻近层之间,而且当邻近层相对于彼此成角度时,也可以存在。在图8a中,整个模块中的翅片50的基本上恒定的间距在下文中被称为PM。
在图8b中,示出了具有可变间距的模块10。在这个模块10中,热交换层8也是彼此平行的、在其间具有多个翅片50,然而,选择一对给定邻近热交换层,布置在它们之间的多个翅片的间距并不总是与不同对的两个邻近热交换层之间的翅片的间距相同。可能存在所具有的翅片在它们之间具有相同间距的多对邻近热交换层,然而根据本发明,存在所具有的翅片具有不同间距的彼此邻近的至少第一对和第二对热交换层。例如,参考图8b,第一对邻近层811和812由具有第一间距P1的第一多个翅片501分开,而第二对邻近层821和822由具有不同于P1的第二间距P2的第二多个翅片502分开。在这个实例中,P1>P2。在模块10中,还可以存在另外的不同间距,在这种情况下,以由邻近热交换层831和832形成的第三对为例,它们由具有第三间距P3的第三多个翅片503分开,P3不同于P1和P2并且在这种情况下,P1>P2>P3。如从图中同样清楚的,间距越小,堆积的翅片越密集。
应当理解的是,尽管在所描绘的图中翅片存在于每对邻近热交换层之间,但是翅片可以仅存在于多对选定邻近热交换层之间。此外,翅片还可以存在于不平行的邻近热交换4层之间。
图8b和7b的组合也是可能的,换言之,根据本发明,同样也设想到具有翅片的可变间距以及邻近热交换层之间的可变距离的模块10(附图中未示出的实施例)。
尽管在图2、3、4a-4b、5a-5b、6a-6b、11a-11c,所描绘模块10、10’的层和翅片看起来具有恒定间距/距离,但是这仅是为了图的清楚和简化,在任何所提及的图中,根据本发明采用根据图7b和/或8b的实施例实现的模块10、10’。
此外,在第一热交换器31和/或第二热交换器32包括根据图7b或图8b的实施例的多于一个模块的情况下,选自一个模块的不同对邻近层之间的翅片的距离/间距可以与属于同一热交换器的另一个模块的不同对邻近层之间的翅片的距离/间距相同或可以与其不同。另外,属于第一热交换器的模块并不必须与属于第二热交换器的模块完全相同(例如,在邻近热交换层之间具有相同间距和/或距离)。
在根据本发明的多于一个模块10存在于空气管道11内的情况下,如例如图2中所描绘,在空气管道11中流动的处理空气一个接着另一个地撞击不同模块。因此,由于模块本身、具体地是翅片的可变间距和/或邻近热交换层之间的可变距离修改了处理空气流,第一受撞击模块下游的处理空气的空间分布不同于同一模块上游的处理空气的分布。由于这个原因,一个模块下游的另一个模块的几何结构可以不同于第一受撞击模块的几何结构。这种推理适用于存在于衣物干燥机1中的模块。因此,由于热交换器所位于的空气管道内的处理空气流在空间分布上的改变,为模块选择的距离和/或间距优选地在第一所考虑模块上游或下游的不同模块中有所改变。
现在参考图9a-9c和10a-10b,描述了根据本发明的改进衣物干燥机1的热交换效率的方法。
为了在本发明的模块中选择翅片的正确间距或邻近热交换层之间的正确距离,优选地采取以下步骤。
参考图9a-9c,本发明的方法包括:选择邻近热交换层之间的距离。
计算碰撞模块的处理空气流在该模块附近的空间分布,该模块的不同邻近热交换层之间的距离有待计算。由于这个计算主要取决于空气回路几何结构和风扇12位置,这个计算还可以在模块甚至被安装之前进行。在其他元件、诸如其他模块存在于模块上游的情况下,计算必须重复,从而将元件的存在考虑在内。进行这个计算意味着确定空气流是否大体上均匀以及主要差异所存在的地方。优选地,该计算是关于计算遍历空气管道基本上就在所讨论模块上游的截面的流速来进行。如果发现空气流是基本上均匀的,那么使用诸如图7a或8a中所描绘模块的模块。否则,如果发现空气流是不均匀的,那么选择根据图7b的可变距离的模块。为了确定模块的不同邻近热交换层之间的距离以便优化与不均匀空气流的热交换,确定模块周围流速较高和流速较低的区域,换言之,检查哪里的处理空气流较强以及哪里的处理空气流较弱。如此确定的区域在图9a中以不同灰度来描绘:颜色越暗,流速越大。在优选实例中,已经检测到三个不同流速:存在于单个区域中的一个流速以及各自存在于两个区域中的其他流速。这进而暗示模块具有不同区域,相应地,具有最高流速的一个最强烈区域R1、具有流速R2的两个区域以及具有流速R3的两个区域,其中R1具有高于R2的流速,而R2进而具有高于R3的流速。在其他事项中,模块可以被分成的区域的数量取决于被认为足以确定新区域的最小流速变化,这样使得可以根据干燥机的类型和应用对模块进行更粗粒或详细的细分。
因此,如在例如图9a中可见,在这种情况下,处理空气流基本上集中在模块的顶部上,并且具体地正撞击较少热交换层,而在模块的其他区域中非常弱。
因此,为了优化热交换,可用热交换表面应当优选地位于大部分处理空气正在流动的地方,例如已经识别出最暗区域(最暗区域是流速最高的区域)的地方。在这个区域中,根据本发明优选地选择邻近热交换层之间的最小距离,这样使得其中可以发生热交换的每立方厘米表面大部分位于这个区域之中。在其他着色较浅的区域中,距离可以优选地随着流速的降低而增加。优选地,流速越低,两个邻近热交换层之间的选定距离越大。
如图9b中并且具体地在图9b以放大形式复现为图9c(其中为清楚的目的已经移除翅片)的部分上可见,已经按以下方式选择距离。区域R1覆盖第一对邻近层811和812以及第二对邻近层812和821。这第一对和第二对的邻近热交换层分开了距离D3,这是针对这个模块选择的最小距离。此外,对于具有“中间”流速的区域R2,存在于这个区域中的热交换层、即第三对层821和822以及第四对邻近层811和831分开了距离D2。由于R2中的流速比R1中低,每立方厘米需要较窄的总表面,并且因此D2<D1。当谈到第三区域R3时,同样地,存在于这个区域中的邻近层、即第五对层831和832以及第六对邻近层822和841分开了距离D1。不同距离之间的关系是D3<D2<D1。
优选地,5mm<D1、D2、D3<20mm。
可替代地或另外,现在参考图10a和10b对翅片的不同间距进行选择。
如以上已经参考图9a详述的,计算碰撞的处理空气流在模块附近的空间分布,该模块的被插置在不同邻近热交换层之间的翅片的间距有待计算。如以上参考图9a-9c详述地进行计算。如果发现空气流是基本上均匀的,那么使用诸如图7a或8a中所描绘模块的模块,例如在模块中采用基本上恒定且等于PM的翅片的间距。否则,如果发现空气流是不均匀的,那么选择可变间距。流由于管道的几何结构和/或风扇12的位置和/或运行而可能是不均匀的。为了确定位于模块的不同邻近热交换层之间的翅片的正确间距以便优化与不均匀空气流的热交换,确定模块周围流速较高和流速较低的区域,换言之,检查哪里的处理空气流较强以及哪里的处理空气流较弱,如参考图9a所计算的。如此确定的区域在图10a中以不同灰度来描绘:颜色越暗,流速越大。在优选实例中,已经检测出将模块划分成五个区域的三个不同流速。存在具有最高流速的一个最强烈区域R1、具有“中间”流速R2的两个区域以及具有低流速R3的两个区域,例如,R1中的流速>R2中的流速>R1中的流速。在其他事项中,模块可以被分成的区域的数量取决于被认为足以改变区域的最小流速变化,这样使得可以根据干燥机的类型和应用进行更粗粒或详细的细分。
因此,如在例如图10a中可见,在这种情况下,处理空气流基本上集中在模块的顶部上,并且具体地正撞击较少热交换层,而在模块的其他区域中非常弱。
因此,为了优化热交换,可用热交换表面应当优选地位于大部分处理空气正在流动的地方,例如已经识别出最暗区域(其是具有最高流速的区域)的地方。在这个区域中,根据本发明可以优选地选择最小间距,这样使得可以发生热交换的每立方厘米表面大部分位于这个区域之中。在其他着色较浅的区域中,翅片的间距可以优选地随着流速的降低而增加。流速越低,被插置在两个邻近热交换层之间的翅片的选定间距越大。
参考图10b,已经如此选择了翅片的间距。对于区域R1,都存在于区域R1中的第一对邻近层811和812以及第二对邻近层812和821各自由具有间距P3的第一多个翅片501分开,间距P3是针对这个模块的翅片选择的最小间距。此外,对于区域R2,存在于这个区域中的热交换层、即第三对层821和822、第四对邻近层811和831以及第五对邻近层831和832各自由具有等于P2的第二间距的第二多个翅片502分开。当谈到第三区域R3时,同样地,存在于这个区域中的邻近层、即第六对层832和841、第七对邻近层841和842以及第八对邻近层842和851各自由具有等于P1的第三间距的第三多个翅片503分开。不同间距之间的关系是P3<P2<P1。
优选地,2mm<P1、P2、P3<10mm。
随后还可以应用参考图9a-9c和10a-10b描述的本发明的方法的步骤,例如,首先如所解释地优化不同邻近层之间的距离,并且然后还是在同一模块中,根据以上所述的实施例优化翅片的间距。可替代地,首先优化存在于不同邻近层之间的翅片的间距,并且然后还是在同一模块中,根据以上所述的实施例优化邻近热交换层的距离。
优选地针对属于第一热交换器31和/或第二热交换器32的每个模块重复根据图9a-9c和/或图10a-10c的本发明的步骤,这是因为如已经提及的,由于模块下游的处理空气流相对于该模块上游的同一流已经由于模块本身的存在而被修改。
Claims (20)
1.一种衣物干燥机(1),包括:
a.壳体(2),该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3);
b.处理空气管道(11),该处理空气管道与该干燥室(3)联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵(30),该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器(31),在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器(32),在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上,以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31;32)进一步包括热交换器模块(10;10'),所述模块包括:
■进口联管箱(5;5’),该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
■出口联管箱(6;6’),该出口联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
■多个热交换层(8,8’),该多个热交换层将所述进口联管箱(5;5’)流体连接到所述出口联管箱(6;6’)上,以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层(8,8’)彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;
该衣物干燥机的特征在于,所述热交换器模块(10,10')沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层(812,821;821,822;811,831;831,832;822,841),所述第一对的这两邻近热交换层之间的距离(D1,D2,D3)不同于所述第二对的这两邻近热交换层之间的距离(D1,D2,D3)。
2.根据权利要求1所述的衣物干燥机(1),其中该第一对的这两个邻近热交换层之间的所述距离(D1,D2,D3)以及所述第二对的这两个邻近热交换层之间的该距离(D1,D2,D3)包含在5mm与20mm之间。
3.根据权利要求1或2所述的衣物干燥机(1),其中所述热交换器模块(10,10')包括:具有第一间距(P1,P2,P3)的第一多个翅片(501,502,503),该第一多个翅片连接所述第一对的这两个邻近热交换层;以及具有第二间距(P1,P2,P3)的第二多个翅片(501,502,503),该第二多个翅片连接所述第二对的所述两个邻近热交换层;所述第一间距不同于所述第二间距。
4.一种衣物干燥机(1),包括:
a.壳体(2),该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3);
b.处理空气管道(11),该处理空气管道与该干燥室(3)联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵(30),该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器(31),在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器(32),在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上,以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31;32)进一步包括热交换器模块(10;10'),所述模块包括:
·进口联管箱(5;5’),该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
·出口联管箱(6;6’),该出口联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
·多个热交换层(8,8’),该多个热交换层将所述进口联管箱(5;5’)流体连接到所述出口联管箱(6;6’)上,以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层(8,8’)彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;
该衣物干燥机的特征在于,所述热交换器模块(10,10')沿着所述堆叠方向包括至少第一对和第二对邻近热交换层(812,821;821,822;811,831;831,832;822,841),还包括具有第一间距(P1,P2,P3)的第一多个翅片(501,502,503),该第一多个翅片连接所述第一对的这两个邻近热交换层,以及具有第二间距(P1,P2,P3)的第二多个翅片(501,502,503),该第二多个翅片连接所述第二对的所述两个邻近热交换层;所述第一间距不同于所述第二间距。
5.根据权利要求4所述的衣物干燥机(1),其中所述第一间距和所述第二间距(P1,P2,P3)包含在2mm与10mm之间。
6.根据权利要求4或5所述的衣物干燥机(1),其中所述第一对的这两个邻近热交换层之间的距离(D1,D2,D3)不同于所述第二对的这两个邻近热交换层之间的距离(D1,D2,D3)。
7.根据以上权利要求中任一项所述的衣物干燥机(1),其中所述热交换模块(10,10’)位于所述空气管道(11)的通风道(11a)中,所述模块(10,10’)和所述通风道(11a)交互地被安排成使得进入所述通风道(11a)中的所述处理空气的流动方向基本上垂直于所述堆叠方向。
8.根据以上权利要求中任一项所述的衣物干燥机(1),其中所述热交换模块(10,10’)位于所述空气管道(11)的通风道(11a)中,所述通风道(11a)和所述模块(10,10’)交互地被安排成使得进入所述通风道(11a)中的所述处理空气的流动方向基本上平行于所述热交换层(8,8’)。
9.根据以上权利要求中任一项所述的衣物干燥机(1),其中所述空气管道(11)被构造成使得该处理空气穿过所述空气管道(11)的横断面的流速的空间分布在空间上是不对称的,从而具有流速较高的区域(R1,R2)和流速较低的区域(R2,R3)。
10.根据以上权利要求中任一项所述的衣物干燥机(1),包括使所述处理空气在所述空气管道(11)内循环的风扇(12),所述风扇相对于所述空气管道的横截面居中地定位。
11.根据以上权利要求中任一项所述的衣物干燥机(1),包括使所述处理空气在所述空气管道(11)内循环的风扇(12),所述风扇相对于所述空气管道的横截面偏心地定位。
12.根据权利要求10或11所述的衣物干燥机,其中所述风扇位于所述空气回路(11)内、在所述处理空气的该流动方向上位于所述第一热交换器(31)下游并且位于所述干燥室(3)上游。
13.根据权利要求10或11所述的衣物干燥机,其中所述风扇位于所述空气回路(11)内、在所述处理空气的该流动方向上位于所述干燥室(3)下游并且位于该第二热交换器(32)上游。
14.根据权利要求10至13所述的衣物干燥机(1),其中所述风扇(12)被构造成使得吹送所述处理空气,其方式为使得该处理空气穿过所述空气管道(11)的横断面的该流速的空间分布在空间上是不对称的,从而具有流速较高的区域(R1,R2)和流速较低的区域(R2,R3)。
15.根据从属于从权利要求1至3中任一项时的权利要求9或14所述的衣物干燥机(1),其中如果所述强度较高的区域(R2、R1)基本上包围所述第二对,所述第一对的所述邻近热交换层之间的所述距离(D1,D2,D3)大于所述第二对层之间的所述距离(D1,D2,D3)。
16.根据从属于从权利要求4至6中任一项时的权利要求9或14所述的衣物干燥机(1),其中如果所述强度较高的区域(R1,R2)基本上包围所述第一对,所述第一间距(P1,P2,P3)小于所述第二间距(P1,P2,P3)。
17.根据以上权利要求中任一项所述的衣物干燥机(1),所述第一热交换器和所述第二热交换器(31,32)两者包括对应地被称为第一热交换器模块和第二热交换器模块(10,10’)的该热交换器模块(10,10’),并且所述第一模块的这些热交换层(8,8’)的第一纵向方向(X)和所述第二模块的这些热交换层(8,8’)的第二纵向方向(X)基本上彼此平行。
18.根据权利要求17所述的衣物干燥机(1),其中所述热交换层(8,8’)的所述第一纵向方向和/或所述第二纵向方向(X)基本上垂直于所述通风道(11a)内部的所述处理空气的流动方向。
19.一种改进热泵衣物干燥机(1)的热交换的方法,所述衣物干燥机(1)包括:
a.壳体(2),该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3);
b.处理空气管道(11),该处理空气管道与该干燥室(3)联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵(30),该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器(31),在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器(32),在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上,以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31;32)进一步包括热交换器模块(10;10'),所述模块包括:
-进口联管箱(5;5’),该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
-出口联管箱(6;6’),该出口联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
-多个热交换层(8,8’),该多个热交换层将所述进口联管箱(5;5’)流体连接到所述出口联管箱(6;6’)上,以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层(8,8’)彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;
该方法包括以下步骤:
-测量所述空气回路中所述模块(10,10')所位于的部分中的该处理空气流的流速的空间分布;
-确定所述模块周围的所述处理空气的流速较高和流速较低的区域(R1,R2,R3);
-选择任何两个邻近热交换层之间沿着所述堆叠方向的距离(D1,D2,D3),这样使得位于所述两个邻近热交换层之间的区域的流速越高,相同两个热交换层之间的该距离越小。
20.一种改进热泵衣物干燥机(1)的热交换的方法,所述衣物干燥机(1)包括:
a.壳体(2),该壳体支撑用于接收有待干燥的负载的干燥室(3);
b.处理空气管道(11),该处理空气管道与该干燥室(3)联通,在该处理空气管道中,处理空气流易于流动;
c.热泵(30),该热泵具有制冷剂(R)可以在其中流动的热泵回路,所述热泵回路包括:第一热交换器(31),在该第一热交换器中该制冷剂被冷却并且该处理空气流被加热;以及第二热交换器(32),在该第二热交换器中该制冷剂被加热并且该处理空气被冷却;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器热联接到该处理空气管道(11)上,以便执行在所述热泵回路中流动的所述制冷剂与所述处理空气流之间的热交换;所述第一热交换器和/或所述第二热交换器(31;32)进一步包括热交换器模块(10;10'),所述模块包括:
-进口联管箱(5;5’),该进口联管箱将所述制冷剂流引导到所述模块中;
-出口联管箱(6;6’),该出口联管箱将所述制冷剂从所述模块排出;以及
-多个热交换层(8,8’),该多个热交换层将所述进口联管箱(5;5’)流体连接到所述出口联管箱(6;6’)上,以便使得所述制冷剂(R)能够从所述进口联管箱流动到所述出口联管箱和/或反之亦然;所述层(8,8’)彼此上下地堆叠并且每个层包括多个通道;其中所述热交换器模块(10,10')沿着所述堆叠方向依次包括彼此邻近的至少第一热交换层、第二热交换层以及第三热交换层(8,8’);
该方法包括以下步骤:
-测量所述空气回路中所述模块(10)所位于的部分中的该处理空气流的流速的空间分布;
-确定所述模块周围的所述处理空气的流速较高和流速较低的区域(R1,R2,R3);
-利用具有间距(P1,P2,P3)的多个翅片(501,502,503)连接所述模块的两个邻近热交换层;
-选择所述多个翅片(501,502,503)的该间距,这样使得位于由所述多个翅片连接的所述两个邻近热交换层之间的区域的流速越高,位于相同两个邻近热交换层之间的该多个翅片的该间距越小。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110763004A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-07 | 上海伯涵热能科技有限公司 | 一种翅片与导热平板正交设置的除湿烘干热泵机组 |
CN110872775A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 包括热泵系统的衣物烘干机 |
CN110872783A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 包括热泵系统的衣物干燥机 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017120045A1 (de) * | 2017-08-31 | 2019-02-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug mit in einem Frontbereich angeordneten Wärmetauscher |
JP7479282B2 (ja) * | 2017-11-28 | 2024-05-08 | エレクトロラックス プロフェッショナル アクティエボラーグ(パブリーク) | ヒートポンプシステムを備えたタンブル乾燥機 |
TR201721789A2 (tr) * | 2017-12-26 | 2019-07-22 | Arcelik As | Bi̇r eşanjör |
EP3617388A1 (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-04 | Electrolux Appliances Aktiebolag | Laundry dryer including a heat pump system |
FR3116593B1 (fr) * | 2020-11-20 | 2023-02-10 | Cinier Radiateurs | Terminal mural de climatisation réversible vertical antiviral |
WO2022224878A1 (ja) * | 2021-04-18 | 2022-10-27 | ダイキン工業株式会社 | 空気処理装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1098498A (zh) * | 1993-03-05 | 1995-02-08 | 株式会社斗源空调 | 汽车空调用的热交换器及其制造方法 |
CN1153288A (zh) * | 1995-12-28 | 1997-07-02 | 大宇电子株式会社 | 翅片管热交换器 |
EP1209277A2 (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-29 | Electrolux Zanussi S.p.A. | Heat-pump clothes drying machine |
CN1575403A (zh) * | 2001-10-22 | 2005-02-02 | 昭和电工株式会社 | 换热器翅片管、换热器及其制造方法 |
DE202006014718U1 (de) * | 2006-01-27 | 2006-11-23 | V-Zug Ag | Wäschetrockner mit Kohlendioxid-Wärmepumpe |
CN102230693A (zh) * | 2011-06-28 | 2011-11-02 | 广东美的电器股份有限公司 | 一种换热效率高的平行流换热器 |
US20110280736A1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Lee Yongju | Control method of dryer |
DE102011104853A1 (de) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100459136B1 (ko) * | 2002-08-21 | 2004-12-03 | 엘지전자 주식회사 | 응축식 의류건조기용 응축기의 냉각핀 배열구조 |
CN101793451A (zh) * | 2010-02-04 | 2010-08-04 | 西安交通大学 | 卧式管壳式冷凝器管排布置和管型选择优化方法 |
-
2013
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1098498A (zh) * | 1993-03-05 | 1995-02-08 | 株式会社斗源空调 | 汽车空调用的热交换器及其制造方法 |
CN1153288A (zh) * | 1995-12-28 | 1997-07-02 | 大宇电子株式会社 | 翅片管热交换器 |
EP1209277A2 (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-29 | Electrolux Zanussi S.p.A. | Heat-pump clothes drying machine |
CN1575403A (zh) * | 2001-10-22 | 2005-02-02 | 昭和电工株式会社 | 换热器翅片管、换热器及其制造方法 |
DE202006014718U1 (de) * | 2006-01-27 | 2006-11-23 | V-Zug Ag | Wäschetrockner mit Kohlendioxid-Wärmepumpe |
US20110280736A1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Lee Yongju | Control method of dryer |
DE102011104853A1 (de) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug |
CN102230693A (zh) * | 2011-06-28 | 2011-11-02 | 广东美的电器股份有限公司 | 一种换热效率高的平行流换热器 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110872775A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 包括热泵系统的衣物烘干机 |
CN110872783A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 包括热泵系统的衣物干燥机 |
CN110872783B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-05-02 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 包括热泵系统的衣物干燥机 |
CN110872775B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-08-29 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 包括热泵系统的衣物烘干机 |
CN110763004A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-07 | 上海伯涵热能科技有限公司 | 一种翅片与导热平板正交设置的除湿烘干热泵机组 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3014010A1 (en) | 2016-05-04 |
AU2013396735B2 (en) | 2018-12-06 |
CN105392938B (zh) | 2017-09-05 |
AU2013396735A1 (en) | 2016-01-21 |
WO2014206483A1 (en) | 2014-12-31 |
EP3014010B1 (en) | 2020-09-23 |
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