CN108024687A - 具有热回收系统的器皿洗涤机 - Google Patents

Abstract

器皿洗涤机器包括用于接纳器皿的腔室，该腔室具有至少一个洗涤区(40)。制冷剂介质回路(100)包括第一冷凝器(86)和第二冷凝器(88)，该第一冷凝器(86)在制冷剂回路中位于第二冷凝器(88)上游。制冷剂介质回路包括穿过第一冷凝器(86)的第一流动路径和绕过第一冷凝器(86)的第二流动路径8114)以及阀，该阀(112)用于选择性地控制至少一些制冷剂介质是沿着第一流动路径还是沿着第二流动路径流动。

Description

具有热回收系统的器皿洗涤机

技术领域

本申请总体上涉及诸如在商业应用(诸如食堂和饭店)中使用的器皿洗涤机，并且更具体地涉及适应器皿洗涤机的操作状态的热回收系统。

背景技术

商用器皿洗涤机通常包括壳体区域，其界定用于餐具、锅、平底锅和其它器皿的洗涤和冲洗区。热回收系统已被用于从机器回收热量，否则热量通常将会由于机器排气而损失。

诸如热泵或制冷系统等废热回收系统使用蒸发器、压缩机和冷凝器，使得操作涉及用于回收废能并且在感兴趣区域处重新使用所捕获的能量的热流体(包括制冷剂)。系统需要热流体在指定外壳内操作，以防止系统由于高压或低压而关闭，因此需要有效的控制。

将期望提供一种适合于机器操作状态以便更有效地使用热回收的热回收系统。还将期望支持此类热回收系统以使得在启动、稳定状态或待机或空转模式下能够连续或半连续地操作，同时回收废能并通过使用热流体将排气热流回火至可接受的温度。

发明内容

一方面，器皿洗涤机器包括用于接纳器皿的腔室，该腔室具有至少一个洗涤区。制冷剂介质回路包括第一冷凝器和第二冷凝器，该第一冷凝器在制冷剂介质回路中位于第二冷凝器上游。制冷剂介质回路包括穿过第一冷凝器的第一流动路径和绕过第一冷凝器的第二流动路径以及阀，该阀用于基于对第二冷凝器的热量需求而选择性地控制至少一些制冷剂介质是沿着第一流动路径还是沿着第二流动路径流动。

在一个实施方案中，旁路装置包括阀和旁路路径，该阀位于第一冷凝器上游，该旁路路径从该阀至第一冷凝器的下游侧。该旁路装置可进一步包括温度传感器，其与第二冷凝器相关联并且可操作地连接以实现阀的控制。控制器可与温度传感器连接并且基于温度状态响应地控制该阀。该控制器可被配置为当温度传感器指示低温状态时切换该阀以使至少一些制冷剂介质沿着旁路路径流动，该低温状态指示对第二冷凝器的高热量需求。

在一个实施方案中，第一流体是进水，第一冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至进水，且进水然后被输送至该机器的中间加热器，且第二流体是该机器的洗涤罐内的洗涤液，该第二冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至洗涤液。

温度传感器可检测洗涤罐内的洗涤液的温度。

在一个示例中，第三冷凝器位于第二冷凝器下游并且被布置为将制冷剂介质热量输送至该机器的干燥空气，且第四冷凝器位于第三冷凝器下游并且被布置为在进水到达第一冷凝器之前将制冷剂介质热量输送至进水。

在一个示例中，第一废热回收单元被布置为在进水到达第一冷凝器之前将来自机器的排气的热量传递至进水，且第二废热回收单元被布置为将来自该机器的排气的热量传递至制冷剂介质回路中的制冷剂介质，该第二废热回收单元沿着制冷剂介质路径定位在第二冷凝器下游和压缩机上游。

另一方面，器皿洗涤机器包括用于接纳器皿的腔室，该腔室具有至少一个洗涤区。制冷剂介质回路包括第一热交换器和第二热交换器，该第一热交换器在制冷剂介质回路中位于第二热交换器上游。制冷剂介质回路包括穿过第一热交换器的主流动路径和绕过第一热交换器的辅助流动路径以及阀，该阀用于选择性地控制至少一些制冷剂介质是沿着主流动路径还是沿着辅助流动路径流动。

在又一方面中，提供了一种用于控制器皿洗涤机器的制冷剂回路中的制冷剂流的方法，该器皿洗涤机器包括用于接纳器皿的腔室，该腔室具有至少一个洗涤区，该制冷剂回路包括第一冷凝器和第二冷凝器，该第一冷凝器在制冷剂回路中位于第二冷凝器上游。该方法涉及：使制冷剂流过第一冷凝器和第二冷凝器这两者；并且基于第二冷凝器的受监测热量需求来使至少一些制冷剂流选择性地绕过第一冷凝器周围。

另一方面，提供了一种用于控制器皿洗涤机器的制冷剂回路中的制冷剂流的方法，该器皿洗涤机器包括用于接纳器皿的腔室，该腔室具有至少一个洗涤区，该制冷剂回路包括第一冷凝器和第二冷凝器，该第一冷凝器在制冷剂回路中位于第二冷凝器上游。该方法涉及：使制冷剂流过第一冷凝器和第二冷凝器这两者；以及识别第二冷凝器的环境的低温状态，并且此后使至少一些制冷剂绕过第一冷凝器周围流动并流动至第二冷凝器。

在附图及下文描述中陈述一或多个实施例的细节。从具体实施方式、附图说明及权利要求书，其它特征、目的和优点将显而易见。

附图说明

图1是器皿洗涤机的一个实施例的示意侧视图；且

图2是器皿洗涤机器的制冷剂介质回路和进水流动路径的示意图。

具体实施方式

参考图1，示出了总体标记为10的示例性传送带式器皿洗涤机器。器皿洗涤机器10包括壳体11，其可接纳来自输入侧16的脏器皿14的搁架12。器皿通过合适的传送带机构20从输入侧通过隧道状腔室移向洗碗系统的相对出口端17处的鼓风机干燥器单元18。例如取决于洗碗系统10的样式、型号和尺寸，可使用连续或间歇移动的传送带机构或它们的组合。不使用搁架的飞行式传送带也是可能的。在所说明的示例中，脏器皿14的搁架12进入洗碗系统10并通过柔性挂帘22进入预洗涤腔室或区24，在预洗涤腔室或区24中，来自分别在搁架上方和下方的上部预洗涤歧管26和下部预洗涤歧管28的液体喷射用于从器皿中冲洗较重的污垢。用于此目的的液体来自罐30并且经由泵32和供应管道34被输送至歧管。排放结构36提供使用泵32从罐30中泵送液体的单个位置。经由相同的排放结构，液体也可从罐中排出并且经由排放路径37排出机器，例如用于罐清洁操作。

搁架前进至下一个挂帘38进入主洗涤腔室或区40中，在该主洗涤腔室或区40中，器皿受到分别利用喷嘴47和49从上部洗涤歧管42和下部洗涤歧管44喷射的清洁洗涤液(例如，通常是具有洗涤剂的水)，这些喷射由泵48通过供应导管46来供应且从主罐50中抽出。加热器58(诸如被设置有合适的恒温控制器(未示出)的电浸入式加热器)将罐50中的清洁液的温度保持在合适水平。用于向罐50中的液体添加清洁剂的装置未被示出但是可包括在内。在正常操作期间，一旦洗碗系统10启动一定时间段，通常通过单独的电动机连续驱动泵32和48。

洗碗系统10可选地包括与主洗涤腔室40基本上相同的强力漂洗(也称为后洗)腔室或区(未示出)。在这种范例中，器皿搁架从洗涤腔室40前进至强力漂洗腔室中，在该强力漂洗腔室内，加热后的漂洗水从上部和下部歧管喷射至器皿上。

器皿14的搁架12离开主洗涤腔室40并通过挂帘52进入最终漂洗腔室或区54。最终漂洗腔室54被设置有上部喷头56和下部喷头57，这些喷头在电磁阀60(或替代地能够进行自动控制的任何其它合适的阀)的控制下经由从热水增压器70延伸的管道62被供应热的淡水流。当器皿14的搁架12位于最终漂洗腔室54中时，可致动搁架检测器64，且通过合适的电气控制(例如，下面提及的控制器)，检测器使电磁阀60的致动打开并且允许将热的漂洗水进入喷头56、57。然后水从器皿中排出，并且通过重力流动被引导至罐50中。器皿14的漂洗后的搁架12然后在离开机器的出口端17之前通过挂帘66离开最终漂洗腔室54，移动进入干燥器单元18中。

可提供用于(例如，经由鼓风机81的操作)从机器中汲取热潮湿空气的排气系统80。如所示，冷水输入72的管线可延伸穿过废热回收单元82(例如，进水流过的翅片管式换热器，但是可能有其它变化)以从流经和/或流过单元82的排气中回收热量。然后在将水输送至增压器70用于最终加热之前，水管线或流动路径72延伸穿过一个或多个冷凝器84和86(例如，以板式换热器或管壳式换热器的形式，但是可能有其它变化)。冷凝器88可位于洗涤罐中，且冷凝器90可位于鼓风机干燥器单元18中。还可提供第二废热回收单元92。

现在参考图2，示出了进入的冷淡水和制冷剂的这两者的流动配置。冷的淡水首先被通过废热回收单元82的热空气加热，然后在通过冷凝器84时被制冷剂进一步加热，并且最终在通过冷凝器86时被过热制冷剂进一步加热。然后加热后的水进入增压器70以进行最终加热。制冷剂介质回路100包括热膨胀阀101，热膨胀阀101通向废热回收单元92以在已经通过单元82从排气流中除去了一些热量之后从温暖废气(例如，排气流)中回收热量。压缩机102压缩制冷剂以产生过热制冷剂，然后其依次流过冷凝器86、88、90和84。

通常，冷凝器86将制冷剂热量输送至进入的淡水中，冷凝器88可采取浸没在洗涤罐50中的线圈的形式以将制冷剂热量输送至洗涤水，冷凝器90可采取线圈的形式，干燥空气吹过线圈以将一些制冷剂热量输送至干燥空气，且冷凝器84(其可为板式热交换器)将剩余的制冷剂热量输送至进入的淡水中。然而，该流动可能会基于器皿洗涤机器状态而改变。

在这方面，提供温度传感器110以监测洗涤罐冷凝器88的温度。温度传感器可与冷凝器88直接接触，或可简单地监测周围的洗涤罐液体温度，这在任一情况下均表示罐中的水的温度状态并且因此指示对冷凝器88的热量需求。如果受监测温度下降至规定阈值温度以下，那么控制双向阀112以使过热制冷剂沿着旁路路径114绕过冷凝器86，以便直接流向冷凝器88，从而导致更多的热量从制冷剂传递至洗涤罐中的洗涤液。该操作确保当需要时更多的制冷剂热量被传递至洗涤罐中的洗涤液，以便更有效地增加由加热器58(图1)执行的加热，并且因此更快速地使洗涤罐洗涤液达到期望或要求的温度。止回阀116和118分别设置在主制冷剂路径和旁路路径114上。当对冷凝器88的热量需求不再被认为较高时(例如，当温度传感器110的指示上升至指定阈值温度以上或略高于指定温度阈值的温度时)，阀112可被切换回以再次使制冷剂流过冷凝器86。

在一个示例中，阀112被配置为在穿过冷凝器86的路径与旁路路径之间切换整个制冷剂介质流。然而，阀112可替代地为比例阀，其能够以可变量(例如，80/20、50/50、20/80或任何期望的分流)将所述流分流在这两个路径之间。后一种布置可更精确地提供响应对冷凝器88的热需求。

可提供控制器150以基于传感器110的温度输出来实现阀112的切换(或阀的不同控制)，以及用于控制该机器的其它功能和操作。如本文中所使用，术语控制器旨在广泛地涵盖实行机器的控制功能或其任何部件的控制功能的任何电路(例如，固态、专用集成电路(ASIC)、电子电路、组合逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA))、处理器(例如，共享的、专用的或成组的-包括执行代码的硬件或软件)或其它部件，或以上的一些或全部的组合。

因此，该系统提供了一种器皿洗涤机器的制冷剂流动的有利方法，该器皿洗涤机器包括用于接纳器皿的腔室，其中该腔室具有至少一个洗涤区，且该制冷剂回路包括第一冷凝器和第二冷凝器，该第一冷凝器在制冷剂回路中位于第二冷凝器上游。该方法涉及：使制冷剂流过第一冷凝器和第二冷凝器这两者；并且基于第二冷凝器的受监测热量需求来使制冷剂流选择性地绕过第一冷凝器周围。可通过感测第二冷凝器的环境的温度状态来监测第二冷凝器的热量需求。监测可为连续的、周期性的或由某些事件触发(例如，识别搁架在机器中的特定位置处)。可响应于识别第二冷凝器的环境的低温状态来使制冷剂流选择性地绕过第一冷凝器周围。当温度传感器指示温度低于设定阈值温度时，可识别低温状态。在一些机器中，可(例如，经由与控制器150相关联的操作员界面或经由受限的服务/维护人员界面)改变设定阈值温度。

应该清楚地理解的是，上面的描述仅仅是用于说明和示例，而并不意图作为限制，并且可进行改变和修改。因此，可设想其它实施例，且可在不脱离本申请的范围的情况下进行修改和改变。例如，术语制冷剂通常是指已知的可接受的制冷剂，但是其它热流体可用于制冷剂型回路。术语“制冷剂介质”旨在涵盖所有这些传统的制冷剂和其它热流体。另外，虽然主要描述了四冷凝器系统中的第一冷凝器的旁路，但是认识到在一些实施方案中可使用较少数量的冷凝器，并且/或者一个或多个其它或另外的冷凝器可包括类似的热需求触发旁路(例如，基于冷凝器90的热需求而选择性地绕过冷凝器88)。还认识到，绕过上游冷凝器可由任何一个下游冷凝器的热需求来触发(例如，基于冷凝器90的热需求而选择性地绕过冷凝器86)。另外，可监测其它制冷剂回路状态以便触发冷凝器的选择性绕过。

Claims (20)

1.一种用于洗涤器皿的器皿洗涤机器，包括：

用于接纳器皿的腔室，所述腔室具有至少一个洗涤区；

制冷剂介质回路，其包括第一热交换器和第二热交换器，所述第一热交换器在所述制冷剂介质回路中位于所述第二热交换器上游，所述制冷剂介质回路包括穿过所述第一热交换器的第一流动路径和绕过所述第一热交换器的第二流动路径以及阀，所述阀用于选择性地控制至少一些制冷剂介质是沿着所述第一流动路径还是沿着所述第二流动路径流动。

2.根据权利要求1所述的机器，其中基于对所述第二热交换器的受监测热量需求来选择性地控制所述阀。

3.根据权利要求2所述的机器，其中所述第一热交换器是第一冷凝器，所述第二热交换器是第二冷凝器，且所述第一冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至水中，所述水被输送至所述机器的中间加热器，且所述第二冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至所述机器的洗涤罐中的洗涤液。

4.根据权利要求3所述的机器，其中温度传感器检测所述洗涤罐内的洗涤液的温度以便监测对所述第二冷凝器的热量需求。

5.根据权利要求4所述的机器，其中控制器与所述温度传感器连接，并且当由所述温度传感器指示的温度下降至设定阈值以下时，响应地控制所述阀以使至少一些制冷剂介质沿着所述第二流动路径流动。

6.根据权利要求1所述的机器，其中所述阀是比例阀，所述比例阀是经控制以实现一些制冷剂介质沿着所述第一流动路径和一些制冷剂介质沿着所述第二流动路径的同时流动。

7.根据权利要求1所述的机器，其中控制器被配置为识别在所述第一热交换器下游发生所述制冷剂介质回路的预定义状态，且所述控制器被配置为使得在识别所述预定义状态时，所述控制器操作所述阀以使沿着所述第二流动路径流动。

8.根据权利要求7所述的机器，其中所述预定义状态是所述第二热交换器的高热量需求。

9.一种用于洗涤器皿的器皿洗涤机器，包括：

用于接纳器皿的腔室，所述腔室具有至少一个洗涤区；

制冷剂介质回路，其包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至第一流体，所述第二冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至第二流体，所述第一冷凝器在所述制冷剂介质回路中位于所述第二冷凝器上游；以及

旁路装置，其用于使至少一些制冷剂介质基于指示对所述第二冷凝器的热量需求的温度状态来选择性地绕过所述第一冷凝器。

10.根据权利要求9所述的机器，其中所述旁路装置包括阀和旁路路径，所述阀位于所述第一冷凝器上游，所述旁路路径从所述阀围绕所述第一冷凝器至所述第一冷凝器的下游侧。

11.根据权利要求10所述的机器，其中所述阀是比例阀，所述比例阀经控制以实现所述制冷剂介质的可选部分沿着所述第一流动路径和所述制冷剂介质的可选部分沿着所述第二流动路径的同时流动。

12.根据权利要求10所述的机器，其中所述旁路装置进一步包括温度传感器，其与所述第二冷凝器相关联并且可操作地连接以实现所述阀的控制。

13.根据权利要求12所述的机器，其中控制器与所述温度传感器连接并且基于所述温度状态响应地控制所述阀。

14.根据权利要求13所述的机器，其中所述控制器被配置为当所述温度传感器指示低温状态时切换所述阀以使至少一些制冷剂介质沿着所述旁路路径流动，所述低温状态指示对所述第二冷凝器的高热量需求。

15.根据权利要求9所述的机器，其中所述第一流体是进水，所述第一冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至所述进水，且所述进水然后被输送至所述机器的中间加热器，且所述第二流体是所述机器的洗涤罐内的洗涤液，所述第二冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至所述洗涤液。

16.根据权利要求15所述的机器，其中温度传感器检测所述洗涤罐内的所述洗涤液的温度。

17.根据权利要求15所述的机器，进一步包括：

位于所述第二冷凝器下游的第三冷凝器，所述第三冷凝器被布置为将制冷剂介质热量输送至所述机器的干燥空气；

位于所述第三冷凝器下游的第四冷凝器，所述第四冷凝器被布置为在所述进水到达所述第一冷凝器之前将制冷剂介质热量输送至所述进水；

第一废热回收单元，其被布置为在进水到达所述第一冷凝器之前将来自所述机器的排气的热量传递至所述进水中；以及

第二废热回收单元，其被布置为将来自所述机器的排气的热量传递至所述制冷剂介质回路中的制冷剂介质，所述第二废热回收单元沿着所述制冷剂介质路径定位在所述第二冷凝器下游和压缩机上游。

18.一种器皿洗涤机器，包括用于接纳器皿的腔室，所述腔室具有至少一个洗涤区，一种控制所述器皿洗涤机器的制冷剂介质回路中的制冷剂介质流的方法，其中所述制冷剂介质回路包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器在所述制冷剂介质回路中位于所述第二冷凝器上游，所述方法包括：

使制冷剂介质流过所述第一冷凝器和所述第二冷凝器这两者；

基于识别所述第一冷凝器下游的预定义制冷剂介质回路状态，使至少一些制冷剂介质流选择性地绕过所述第一冷凝器周围。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述预定义制冷剂介质回路状态是所述第二冷凝器的热量需求状态，其中通过感测所述第二冷凝器的环境的温度状态来监测所述第二冷凝器的热量需求。

20.根据权利要求19所述的方法，其中响应于识别所述第二冷凝器的所述环境的低温状态，使至少一些制冷剂介质流选择性地绕过所述第一冷凝器周围。