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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmepumpen-Typ Wäschemaschine, wie zum Beispiel eine kombinierte Wasch- und Trockenmaschine oder einen Wäschetrockner, und insbesondere eine Wärmepumpen-Typ Wäschemaschine zum Verbessern einer Entfeuchtungsleistung in einem Verdampfer unter Verwendung von Kondenswasser.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Im Allgemeinen umfasst eine Wäschemaschine ein Wäschebehandlungsgerät, wie zum Beispiel eine Waschmaschine, eine kombinierte Wasch- und Trockenmaschine oder einen Trockner. Die Wäschemaschine mit einer Trocknungsfunktion, wie zum Beispiel eine kombinierte Wasch- und Trockenmaschine, ist eine Vorrichtung, bei der die Wäsche in einem Zustand in der Trommel verbleibt, in dem ein Waschen abgeschlossen wurde und ein Entfeuchtungsvorgang durchgeführt wird, bei dem heiße Luft in die Trommel geliefert wird, um Feuchtigkeit von der Wäsche zu verdampfen, wodurch die Wäsche getrocknet wird.
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Als ein Beispiel eines solchen Trockners kann der vorstehende Trockner eine Trommel, die innerhalb eines Gehäuses drehbar vorgesehen ist, um Wäsche in diese zu geben, einen Antriebsmotor, der konfiguriert ist, um die Trommel anzutreiben, ein Ventilator, der konfiguriert ist, um Luft in die Trommel zu blasen, und Heizmittel aufweisen, die konfiguriert sind, um die in die Trommel eingebrachte Luft zu erwärmen. Darüber hinaus können die Heizmittel eine elektrische Widerstandswärme von hoher Temperatur, die unter Verwendung eines elektrischen Widerstandes erzeugt wurde, oder Verbrennungswärme verwenden, die durch Verbrennen von Gas erzeugt wird.
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Andererseits enthält die von der Trommel entladene Luft die Feuchtigkeit der Wäsche und wird somit zu einer feuchten Luft mit hoher Temperatur.
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Hier kann der Trockner gemäß einem Verfahren zum Verarbeiten der feuchten Luft mit hoher Temperatur in verschiedene Kategorien eingeteilt werden und somit in einen Kondensations(Zirkulations)-Typ Trockner zum Kondensieren von in der feuchten Luft mit hoher Temperatur enthaltenen Feuchtigkeit durch Abkühlen der Luft unterhalb der Kondensationstemperatur mittels eines Kondensators, während diese ohne Ablassen der feuchten Luft mit hoher Temperatur aus dem Trockner zirkuliert wird, und einen Ablufttyptrockner zum direkten Ablassen der feuchten Luft mit hoher Temperatur, die durch die Trommel geströmt ist, an die Außenseite eingeteilt werden.
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Im Falle des Kondensations-Typ Trockners sollten, um von der Trommel entladene Luft zu kondensieren, der Ablauf zum Kühlen der Luft unterhalb der Kondensationstemperatur ausgeführt werden, um die Luft mittels der Heizmittel zu heizen, bevor diese wieder an die Trommel geliefert wird. Hier wird der Verlust der in der Luft enthaltenen Wärmeenergie erzeugt, während diese während des Kondensationsablaufs abgekühlt wird, und es wird ein zusätzlicher Heizer oder ähnliches benötigt, um die Luft auf eine Temperatur zu bringen, die zum Trocknen benötigt wird.
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Auch in dem Fall des Ablufttyptrockners muss feuchte Luft mit hoher Temperatur an das Äußere abgelassen und Außenluft mit normaler Temperatur aufgenommen werden, wodurch die Luft bis zu einer benötigten Temperatur mittels den Heizmitteln aufgeheizt werden muss. Insbesondere ist in der nach Außen abgelassenen Hochtemperaturluft Wärmeenergie enthalten, die über die Heizmittel übertragen wurde, aber diese wird an das Äußere abgelassen und geht somit verloren, wodurch die Wärmeeffizienz gesenkt wird.
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Demgemäß wurden in den vergangenen Jahren Kleidungsbehandlungsgeräte zum Sammeln von Energie eingeführt, die benötigt wird, um heiße Luft zu erzeugen, sowie Energie, die an das Äußere abgelassen wird, ohne verwendet worden zu sein, um die Energieeffizienz zu erhöhen, und ein Wäschebehandlungsgerät mit einem Wärmepumpensystem wurde als ein Beispiel eines Kleidungsbehandlungsgeräts eingeführt. Das Wärmepumpensystem kann zwei Wärmetauscher, einen Kompressor und eine Ausdehnungsvorrichtung aufweisen, und die in der abgelassenen heißen Luft enthaltene Energie wird zum Aufheizen von Luft wiederverwendet, die an die Trommel geliefert wird, wodurch die Energieeffizienz erhöht wird.
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Insbesondere ist in dem Wärmepumpensystem ein Verdampfer an einer Auslassseite und ein Kondensator an einer Einlassseite der Trommel vorgesehen, und somit wird Wärmeenergie durch den Verdampfer auf ein Kühlmittel übertragen und dann wird in dem Kühlmittel enthaltene Wärmeenergie auf in die Trommel eingebrachte Luft übertragen, wodurch heiße Luft unter Verwendung sonst verlorengegangener Energie erzeugt wird. Allerdings kann in einem Trockner, der solch eine gängige Wärmepumpe verwendet, die Größe des Kondensators aufgrund eines Platzmangels innerhalb des Raumes beschränkt sein, in dem der Kondensator installiert ist, wodurch es erschwert wird, den Kondensationseffekt zu erreichen.
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Demgemäß kann die Wärmeaustauscheffizienz in dem Wärmetauscher erniedrigt sein und das Kühlen des Kühlmittels kann nicht ordentlich ausgeführt werden, wodurch das Entfeuchtungsvermögen gesenkt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung dient dem Lösen der oben beschriebenen Probleme des Stands der Technik, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wäschetrockner bereitzustellen, der eine Zirkulations-Typ Wärmepumpe verwendet, bei der ein zweiter Kondensator zusätzlich zu einem ersten Kondensator vorgesehen ist, um einen Kondensationseffekt zu maximieren, wodurch die Wärmetauscheffizienz erhöht wird.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wäschetrockner bereitzustellen, der eine Wärmepumpenstruktur verwendet, bei der ein Kühlmittel extra-gekühlt wird, z. B. supergekühlt wird, zum Kühlen des zweiten Kondensators während des Kühlmittelzyklus unter Verwendung von Kondensationswasser, das von der Wärmetauschereinheit erzeugt wird, wodurch das Entfeuchtungsvermögen erhöht wird.
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Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wäschetrockner bereitzustellen, der eine Wärmepumpenstruktur verwendet, bei der der zweite Kondensator selbst eine separate, unabhängige Kondensatorstruktur aufweist, die in Kondensationswasser getaucht ist, wodurch ein Trocknungslüfter weggelassen werden kann, der für die Verwendung einer Extra-Kühlzeit benötigt wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann ein Wäschetrockner ein Gehäuse, eine im Gehäuse drehbar vorgesehen Trommel, ein im Gehäuse vorgesehener Trocknungskanal, um von der Trommel entladene Luft zu zirkulieren, indem diese wieder hieran geliefert wird, einen Verdampfer und einen Kondensator, die in einem von dem Trocknungskanal ausgebildeten Strömungspfad nacheinander angeordnet sind, sowie einen Kompressor und eine Ausdehnungsvorrichtung aufweisen, die konfiguriert sind, um einen Kühlmittelzyklus zusammen mit dem Verdampfer und dem Kondensator auszubilden, wobei ein Teil des Kondensators unterhalb einer Kondensationswasserlinie des Trocknungskanals angeordnet ist.
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Darüber hinaus kann der Kondensator einen ersten Kondensatorteil oder ersten Kondensator aufweisen, der konfiguriert ist, um ein Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck zu verflüssigen, das von dem Kompressor zirkuliert wird. Ein zweiter Kondensatorteil oder zweiter Kondensator kann ferner vorgesehen sein und konfiguriert sein, um das von dem ersten Kondensator kondensierte Kühlmittel erneut in extra-kaltes Kühlmittel während dem Kühlzyklus zu kondensieren, wodurch die Entfeuchtungsleistung in dem Verdampfer erhöht wird.
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Ein unterer Abschnitt des Trocknungskanals kann konfiguriert sein, um Kondensationswasser von dem Verdampfer zum Kühlen des zweiten Kondensators bis zu einer Kondensationswasserlinie anzusammeln. Vorzugsweise ist der zweite Kondensator an dem unteren Abschnitt des Trocknungskanals unterhalb der Kondensationswasserlinie angeordnet. Demgemäß kann der zweite Kondensator unterhalb der Kondensationswasserlinie an einem unteren Anschnitt des Trocknungskanals und/oder an einem unteren Abschnitt des ersten Kondensators ausgebildet werden, um den zweiten Kondensator unter Verwendung von vom Verdampfer erzeugtem Kondensationswasser zu kühlen. Der zweite Kondensator kann als Kühlmittelleitung ausgebildet sein, die sich von dem ersten Kondensator aus erstreckt und einstückig mit diesem ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Kühlmittelrohr des zweiten Kondensators ausgebildet sein, um sich vom Kühlmittelrohr des ersten Kondensators aus zu erstrecken. Die Kondensationswasserlinie bezeichnet ein Niveau in dem Trocknungskanal, bis zu welchem Kondensationswasser normalerweise gefüllt ist.
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Das Kühlmittelrohr des ersten Kondensators und das Kühlmittelrohr des zweiten Kondensators können in denselben Wärmeabgaberippen intrusiv ausgebildet sein, z. B. durch dieselben Wärmeabgaberippen laufen.
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Darüber hinaus kann das Kühlmittelrohr des ersten Kondensators vertikal, z. B. in einem Mäandermuster oder einem Zick-Zack-Muster, angeordnet sein. Hier können die untersten Endabschnitte der Biegungen des Kühlmittelrohrs des ersten Kondensators auf der Kondensationswasserlinie angeordnet sein. Alternativ kann das Kühlmittelrohr des ersten Kondensators horizontal, z. B. in einem Mäandermuster oder einem Zick-Zack-Muster, angeordnet sein. Dann kann die unterste Säule oder Ebene des Kühlmittelrohrs des ersten Kondensators auf der Kondensationswasserlinie angeordnet sein
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Das Kühlmittelrohr des zweiten Kondensators kann horizontal z. B. in einem Mäandermuster oder einem Zick-Zack-Muster, unterhalb der Kondensationswasserlinie angeordnet sein. Das Kühlmittelrohr des zweiten Kondensators kann unterhalb der Kondensationswasserlinie angeordnet sein, beispielsweise erstreckt es sich von dem untersten Endabschnitt oder der untersten Säule des Kühlmittelrohrs des ersten Kondensators, um unterhalb der der Kondensationswasserlinie angeordnet zu sein.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der zweite Kondensator eine unabhängige Kühlmittelleitung aufweisen, die von dem ersten Kondensator getrennt ist. Diese unabhängige Kühlmittelleitung des zweiten Kondensators kann unterhalb einer Kondensationswasserlinie an einem unteren Endabschnitt des Trocknungskanals angeordnet sein, um den zweiten Kondensator unter Verwendung von vom Verdampfer kondensiertem Kondenswasser zu kühlen.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform kann mindestens eine Wärmeabgaberippe des ersten Kondensators als eine unabhängige Wärmeabgaberippe konfiguriert sein, die von der/den Wärmeabgaberippe/n des zweiten Kondensators getrennt ist. Vorzugsweise sind die Wärmeabgaberippen des ersten Kondensators und die Wärmeabgaberippe des zweiten Kondensators jeweils getrennt voneinander ausgebildet.
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Zusätzlich kann das Kühlmittelrohr des ersten Kondensators vertikal in einem Zick-Zack-Muster angeordnet sein, und der unterster Endabschnitt des Kühlmittelrohrs des ersten Kondensators kann auf der Kondensationswasserlinie angeordnet sein, und das Kühlmittelrohr des zweiten Kondensators kann horizontal in einem Zick-Zack-Muster unterhalb der Kondensationswasserlinie angeordnet sein.
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Der ersten Kondensator und der zweite Kondensator können über eine Kühlmittelzirkulationsleitung als Ganzes verbunden sein.
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Hier kann ein Heizer zum erneuten Heizen von Luft, die aufgeheizt wurde, während diese durch den Verdampfer strömt, zusätzlich in diesem vorgesehen sein. Der Heizer kann in einem Einlasskanal zum Liefern der erwärmten Luft an die Trommel vorgesehen sein.
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Wie oben beschrieben, können gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Effekte durch die vorgenannten Aufgabenerfüllungsmittel sowie die Konfigurationen, Kombinationen und Arbeitsbeziehungen, die später beschrieben werden, gefördert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein zweiter Kondensator zusätzlich zu einem ersten Kondensator in einem Wäschetrockner vorgesehen sein, der eine Zirkulations-Typ Wärmepumpe verwendet, um einen Kondensationseffekt zu maximieren, wodurch die Wärmetauscheffizienz erhöht wird.
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Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kühlmittel zum Kühlen des zweiten Kondensators während des Kühlmittelzyklus unter Verwendung von Kondensationswasser, das von der Wärmetauschereinheit erzeugt wurde, extra-gekühlt werden, wodurch die Entfeuchtungsleistung erhöht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus der zweite Kondensator selbst eine separate, unabhängige Kondensatorstruktur aufweisen, die konfiguriert ist, um in Kondensationswasser getaucht zu sein. Mit diesen Mitteln kann ein Kühllüfter entfernt werden, der für die Verwendung einer Extra-Kühlzeit benötigt wurde, wodurch zusätzlicher Platz für den Kühllüfter eingespart und die Raumeffizienz erhöht werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die anhängenden Zeichnungen, die vorgesehen sind, um ein breiteres Verständnis der Erfindung zu liefern und die in die Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil derselben darstellen, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
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In den Zeichnungen:
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1 zeigt eine schematische Ansicht, die eine innere Struktur einer Wäschemaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 zeigt eine Teildetailansicht, die eine Zirkulations-Typ Wärmepumpe innerhalb einer Wäschemaschine der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 zeigt eine Strukturansicht, die das Trockenverfahren der Wärmepumpe darstellt; 4 zeigt eine Strukturansicht, die dem Zirkulationspfad eines Kühlmittels unter Verwendung eines zweiten Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 zeigt eine Ansicht, die darstellt, wie Luft durch den Verdampfer und Kondensator gemäß dem Stand der Technik strömt;
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6 zeigt eine Ansicht, die einen zweiten Kondensator gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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7 zeigt eine Ansicht, die einen zweiten Kondensator gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird ein Wärmepumpen-Typ Trockner gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Der Trockner stellt ein Beispiel einer Wäschemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Dasselbe kann auf eine kombinierte Wasch- und Trockenmaschine und ähnliches angewendet werden.
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Vor der Beschreibung soll angemerkt werden, dass Ausdrücke und Worte, die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, nicht beschränkend sein und als typisch oder wörtlich interpretiert werden dürfen und sollen als die Bedeutung sowie konzeptbildend für das technische Konzept der Erfindung auf der Basis ausgelegt werden, dass der Erfinder das Konzept der Ausdrücke und Wörter bestimmen kann, um die Erfindung auf bestmögliche Art zu beschreiben.
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Demgemäß soll es verstanden werden, da die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsformen und die in den Zeichnungen gezeigten Konfigurationen nur die am meisten bevorzugten Ausführungsformen sind und nicht alle technische Konzepte der Erfindung wiedergeben, dass es mehrere verschiedene Äquivalente- und Modifizierungsbeispiele geben kann, die diese zu jeder Zeit der Anwendung der vorliegenden Erfindung ersetzen können.
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Im Folgenden wird eine Konfiguration oder Anordnung sowie ein Arbeitszusammenhang eines Wäschetrockners als ein Beispiel für eine Wäschemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 und 2 zeigen Ansichten, die die innere Struktur eines Wärmepumpen-Typ Trockners darstellen und die 3 zeigt ein Blockdiagramm, dass das Trocknungsverfahren der Wärmepumpe darstellt. Darüber hinaus zeigt die 4 eine Ansicht, die dem Zirkulationspfad eines Kühlmittels unter Verwendung eines zweiten Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und die 5 zeigt eine Ansicht, die zeigt, wie Luft durch den Verdampfer und Kondensator gemäß dem Stand der Technik strömt.
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Darüber hinaus zeigen die 6 und 7 Ansichten, die einen zweiten Kondensator gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Gemäß den 1 mit 3 kann die vorliegende Erfindung ein Gehäuse 100, das das Äußere des Trockners darstellt, und eine Trommel 110 aufweisen, die in dem Gehäuse drehbar vorgesehen ist. Die Trommel wird von einem Trageteil (nicht gezeigt) an vorderen und hinteren Seiten derselben drehbar gelagert und kann von einem Motor 10 angetrieben werden.
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Ein in dem Gehäuse vorgesehener Einlasskanal 170 zum Aufnehmen von Außenluft und Liefern der Luft an einen inneren Bereich der Trommel ist in der vertikalen Richtung der Trommel an der Rückseite der Trommel vorgesehen. Ein Einlassströmungspfad, durch den die in die Trommel eingelassene Luft strömt, wird durch den Einlasskanal ausgebildet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die durch den Einlasskanal von dem Äußeren des Gehäuses aufgenommene Luft unabhängig von dem Trocknungskanal 190 separat eingebracht werden.
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Andererseits kann ein Heizer 180 zum Heizen der eingebrachten Luft, um Hochtemperaturluft zu erhalten, die für das Trocknen der Wäsche benötigt wird, innerhalb des Einlasskanals 170 vorgesehen sein. Der Heizer 180 empfängt elektrische Energie, um an die Trommel zu liefernde Luft ausreichend und schnell zu heizen und liefert Erwärmung, so dass der Kühlmittelzyklus in einem normalen Zustand stabil gehalten werden kann. Mit diesen Mitteln kann die Leistungseffizienz der Wärmepumpen-Typ Wäschemaschine verbessert werden und ein Überladen oder eine Überlast der Wärmepumpe kann vermieden werden.
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Gemäß der oben beschriebenen Struktur kann für das Trocknen benötigte Hitze in einem kurzen Zeitrahmen in ausreichender Menge geliefert werden, wodurch die Trocknungszeit gesenkt werden kann. Mit anderen Worten kann zusätzliches Erwärmen in einem kurzen Zeitraum geliefert werden, da nur unter Verwendung von Luft in dem Zirkulationsströmungspfad mit dem Trocknungskanal die Erwärmung in einem kurzen Zeitraum in nicht ausreichender Menge geliefert werden kann.
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Die in die Trommel eingebrachte Luft kann durch einen in dem Trocknungskanal 190 ausgebildeten Zirkulationsströmungspfad unabhängig oder separat von der Luft durch den Einlassströmungspfad geliefert werden. Der Trocknungskanal 190 ist in dem Gehäuse vorgesehen, um von der Trommel entladene Luft durch Liefern derselben wieder dahin zu zirkulieren.
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Die in die Trommel eingebrachte Luft trocknet die Wäsche und wird dann in einen vorderen Oberflächenkanal (nicht gezeigt) gebracht, der an einer unteren Vorderseite der Trommel angebracht ist, und durch den Trocknungskanal mittels eines Flusenfilters (nicht gezeigt) erneut an die Trommel geliefert oder an das Äußere des Gehäuses durch einen Ablasskanal entladen wird, was später beschrieben wird.
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Ein Gebläselüfter 120 zum Einsaugen von Luft innerhalb der Trommel, um diese nach Außen vom Trockner gezwungenermaßen auszublasen, kann in dem Zirkulationsströmungspfad des Trocknungskanals vorgesehen sein.
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Hier sind ein Verdampfer 130 und ein Kondensator 140 nacheinander in dem Strömungspfad vorgesehen, der von dem Trocknungskanal ausgebildet wird. Der Verdampfer 130 und der Kondensator 140 bilden als eine Art von Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung einen Kühlmittelzyklus einer Wärmepumpe aus, wobei ein Wärmeaustausch mit Luft (Ad) in dem Zirkulationsströmungspfad mittels eines darin fließenden Kühlmittels erreicht wird.
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Die in die Trommel eingebrachte Luft wird von dem Heizer 180 in dem Einlassströmungspfad oder dem Kondensator 140 in dem Zirkulationsfluss geheizt, um Hochtemperaturtrockenluft mit ungefähr 150–250°C zu werden, wenn diese in die Trommel eingebracht wird. Die Hochtemperaturluft wird in Kontakt mit einem zu trocknenden Objekt gebracht, um die Feuchtigkeit des zu trocknenden Objekts zu verdampfen. Die verdampfte Feuchtigkeit ist in einer Mitteltemperaturluft enthalten und wird aus der Trommel ausgelassen. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Feuchtigkeit entfernt werden, um die feuchte Luft mit mittlerer Temperatur zu zirkulieren und diese wiederzuverwenden. Da der Feuchtigkeitsgehalt in der Luft von der Temperatur beeinflusst wird, kann die Feuchtigkeit entfernt werden, wenn die Luft gekühlt wird. Demgemäß wird die Luft in dem Zirkulationsflusspfad durch den Wärmetauscher mit dem Verdampfer 130 gekühlt.
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Um die von dem Verdampfer 130 gekühlte Luft erneut an die Trommel zu liefern, sollte diese von Hochtemperaturluft erwärmt werden, und das Erwärmen der Luft wird von dem Kondensator 140 ausgeführt.
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Ein Kühlmittelzyklus führt Wärmeaustauch mit der Umgebung unter Verwendung eines Phasenübergangs eines Kühlmittels durch, das durch das Innere desselben fließt. Kurz dargestellt wird in dem Verdampfer das Kühlmittel in ein Gas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck durch Wärmeaufnahme von der Umgebung überführt, in dem Kompressor in ein Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck komprimiert, in dem Kondensator in eine Flüssigkeit mit hoher Temperatur und hohem Druck durch Abgeben von Wärme an die Umgebung überführt, in der Ausdehnungsvorrichtung in eine Flüssigkeit mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck durch Senken des Drucks überführt und wieder in den Verdampfer gebracht. Aufgrund der Zirkulation des Kühlmittels wird in dem Verdampfer Wärme aus der Umgebung aufgenommen und in dem Kondensator Wärme an die Umgebung abgegeben. Der Kühlmittelzyklus kann auch als Wärmepumpe bezeichnet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kühlmittelzyklus den Kompressor 150 und die Ausdehnungsvorrichtung 160 zusammen mit dem Verdampfer 130 und dem Kondensator 140 aufweisen.
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Der Strömungspfad der Luft in dem Wärmetauscher mit dem Kühlmittelzyklus ist in den 2 und 3 dargestellt. Mit anderen Worten gibt ein durch den Verdampfer und den Kondensator zeigender Pfeil und eine den Verdampfer und den Kondensator verbindende Linie nicht den Strömungspfad des Kühlmittels an, sondern gibt den Strömungspfad der Luft in den 2 und 3 an, und die Luft wird nacheinander in Kontakt mit dem Verdampfer und Ähnlichem gebracht, um einen Wärmeaustauch durchzuführen.
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Bei der in der 3 dargestellten detaillierten Konfiguration ist gezeigt, dass der Verdampfer 130 und der Kondensator 140 nacheinander entsprechend auf dem Zirkulationsströmungspfad (eine entlang des fetten Pfeils in der 3 ausgebildeten, großen Zirkulationslinie) angeordnet sind, der von dem Trocknungskanal 190 gebildet wird.
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Wie in der 3 dargestellt, führt die Luft (Ad) auf dem Zirkulationsströmungspfad Wärmeaustausch mit der Wärmepumpe während des Kühlmittelzyklus aus, insbesondere gibt die Luft (Ad) in dem Zirkulationsströmungspfad Wärme im Wärmeaustausch mit dem Verdampfer ab, und nimmt Wärme im Wärmeaustausch mit dem Kondensator auf. Im Ergebnis nimmt die Luft in dem Zirkulationsströmungspfad Wärme wieder auf, die von ihr selbst abgegeben wurde.
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Im Allgemeinen sind der Verdampfer und der Kondensator hauptsächlich für den Wärmeaustausch während des Kühlmittelzyklus verantwortlich, und die Luft, von der Wärme in dem Verdampfer abgeführt wird, verflüssigt darin enthaltene Feuchtigkeit, um sie als Kondenswasser auszustoßen, und trockene Luft wird von dem Kompressor und dem Kondensator geheizt, um in trockene Luft mit hoher Temperatur überführt zu werden.
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Auf diese Art wird die Luft, die in Wärmeaustausch mit dem Kühlmittelzyklus durch den Zirkulationsströmungspfad in Hochtemperaturluft gewandelt wird, in die Trommel zusammen mit der Luft im Einlassströmungspfad in die Trommel eingebracht, um an dem Trocknungsvorgang teilzuhaben.
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Hier wird ein Teil der in die Trommel eingebrachten und in dem Trocknungsvorgang verwendeten Luft an das Äußere des Trockners ausgegeben und ein Teil derselben wird wiederverwendet, und an die wiederverwendete Luft geliefert, die durch Aufnehmen von nur einem Teil der Verlustwärme unter Verwendung des Kühlmittelzyklus wiederverwendet wird.
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Allerdings können die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch in einem Zirkulationstyptrockner ohne Abluft oder in einem Ablufttyptrockner verwendet werden, bei dem die gesamte Luft an das Äußere des Trockners abgelassen wird.
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Bei dem Wärmepumpen-Typ Wäschetrockner wird Wärme normalerweise unter Verwendung des Kühlmittelzyklus gesammelt und die vorliegende Erfindung bietet optimierte Mittel, um keine Überlast während des Kühlmittelzyklus hervorzurufen. Mit anderen Worten soll im Falle eines Kühlmittelzyklus der Wärmeaustausch des Kühlmittels durch einen Phasenübergang bei optimaler Betriebstemperatur und -druck ausgeführt werden und dabei werden ein Wärmetauscher, wie z. B. ein Verdampfer und ein Kondensator, ein Kompressor, eine Ausdehnungsvorrichtung und Ähnliches verwendet. Demgemäß werden, um mehr Wärme zu sammeln, die Abmessungen des Wärmetauschers oder Kompressors zwangsläufig erhöht. Allerdings weist im Falle eines typischen Wäschetrockners dieser eine räumliche Beschränkung auf und somit sind der Wärmeaustauscher, Kompressor oder Ähnliches in ihrer Größe begrenzt.
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Demgemäß ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Heizer 180 zum Heizen der eingebrachten Luft, um zu für das Trocknen der Wäsche benötigte Hochtemperaturluft zu erhalten, innerhalb des Einlasskanals vorgesehen, um die eingelassene Luft kontinuierlich mit Wärme zu versorgen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Heizen mittels des Heizers 180 durchgeführt werden, um die zum Trocknen benötigte Wärme ausreichend zu liefern, wodurch die Trocknungszeit verringert wird. Darüber hinaus sollte für den Fall eines Kühlmittelzyklus der Wärmeaustausch des Kühlmittels mittels eines Phasenübergangs bei optimalen Betriebstemperatur und -druck durchgeführt werden, und hier sollte Wärme ausreichend geliefert werden. Andererseits kann ein Problem hervorgerufen werden, wie z. B. ein in der flüssigen Phase an den Kompressor geliefertes Kühlmittel oder Ähnliches, und somit kann der Zyklus nicht stabil betrieben werden, wodurch die Verlässlichkeit des Zyklus reduziert wird. Demgemäß kann, wie hierin offenbart, die in die Trommel eingebrachte Luft zusätzlich mit Wärme von dem Heizer 180 versorgt werden, und somit ist es bevorzugt, dass der Kühlmittelzyklus in einem normalen Zustand stabil betrieben werden kann.
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Zusätzlich kann ein zusätzlicher Gebläselüfter 120 in dem Einlassströmungspfad vorgesehen sein, um für mehr Luftströmung zu sorgen. Darüber hinaus bietet der zusätzliche Gebläselüfter mehr Luftströmung und somit wird der Heizer 180 nicht in dem Einlassströmungspfad überhitzt. Die Konfiguration mit dem Gebläselüfter 120 ist in den 2 mit 4 dargestellt.
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Andererseits kann die vorliegende Erfindung so ausgestaltet werden, dass ein Teil der Luft stromaufwärts von dem Verdampfer in dem Zirkulationsströmungspfad an das Äußere des Gehäuses abgegeben wird. Demgemäß kann, wie in der 1 dargestellt, die vorliegende Erfindung ferner einen Abluftkanal 15 aufweisen, der stromaufwärts von dem Verdampfer 130 von dem Trocknungskanal 190 abzweigt, und der Auslasskanal ist ausgestaltet, um einen Teil der Luft stromaufwärts von dem Verdampfer in den Zirkulationsströmungspfad an das Äußere des Gehäuses auszugeben. Der Auslasskanal bildet einen Auslassströmungspfad zum Auslassen heißer Luft, die aus der Trommel kommt, um einen Teil der Luft an das Äußere des Gehäuses abzugeben.
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Gemäß der vorherigen Konfiguration wird Verlustwärme von einem Teil der feuchten Luft mit mittlerer Temperatur, die von der Trommel austritt, nur innerhalb eines Bereichs aufgenommen, der von dem Kühlmittelzyklus verarbeitet werden kann, und der Rest der Luft wird abgelassen. Demgemäß kann es möglich sein, den Energieverlust zu reduzieren, sowie keine Überladung während des Kühlmittelzyklus hervorzurufen. Darüber hinaus kann es möglich sein, den Strombedarf zu reduzieren, sowie die Zuverlässigkeit des Betriebs des Kühlmittelzyklus zu erhöhen.
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Im Folgenden wird ein Wärmepumpen-Typ Wäschetrockner zum Maximieren eines Kondensationseffekts unter Verwendung eines zweiten Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 4 mit 7 beschrieben, um die Entfeuchtungsleistung zu erhöhen.
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Gemäß der 4 kann ein Wäschetrockner gemäß der vorliegenden Erfindung einen Verdampfer 130, einen Kondensator 140, einen Kompressor 150 und eine Ausdehnungsvorrichtung 160 als ein Wärmepumpen-Typ Trockner aufweisen. Dies wurde oben ausreichend beschrieben, und somit wird die Beschreibung desselben unten weggelassen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kondensator 140 einen ersten Kondensatorteil oder ersten Kondensator 140, der konfiguriert ist, um ein Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck zu verflüssigen, das von dem Kompressor zirkuliert wurde, und einen zweiten Kondensator oder eine zweite Kondensatoreinheit 141 aufweisen, die konfiguriert ist, um das in dem ersten Kondensator kondensierte Kühlmittel in ein extra-kaltes Kühlmittel während des Kühlmittelzyklus erneut zu kondensieren, wodurch die Entfeuchtungsleistung in dem Verdampfer erhöht wird.
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Normalerweise läuft Kühlmittel durch den Kompressor 150, um den Pfad des Kondensators 140, der Ausdehnungsvorrichtung 160 und dem Verdampfer 130 zu folgen, und gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine separate zweite Kondensatoreinheit 141 darin vorgesehen sein, wenn Kühlmittel, das durch den Kompressor 150 geströmt ist, in dem Kondensator 140 kondensiert wird, wodurch der Kondensationseffekt erhöht wird.
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Wie oben beschrieben kann das Niveau des Extra-Kühlens durch den ersten Kondensator 140 und die zweite Kondensatoreinheit 141 in dem Kondensator weiter erhöht werden, um das Entfeuchtungsvermögen in dem Verdampfer zu erhöhen, wodurch die Effizienz der Wärmepumpe erhöht wird.
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Darüber hinaus kann die zweite Kondensatoreinheit 141 ferner ein Kühlgebläse 146 zum Erhöhen der Extra-Kühlungsleistung eines zweiten Kondensators 143 zusätzlich zu dem zweiten Kondensator 143 aufweisen, das unabhängig in diesem vorgesehen ist. Das Kühlgebläse kann externe Luft bei Umgebungstemperatur einsaugen, um den zweiten Kondensator 143 zu kühlen.
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Hier strömt bei dem Kühlmittelzyklus des Wärmepumpen-Typ Trockners Kühlmittel, das in das Rohr von dem Auslass des Kondensators strömt, durch den zweiten Kondensator, bevor es durch die Ausdehnungsvorrichtung (oder Ausdehnungsventil) fließt, um das Entfeuchtungsvermögen in dem Verdampfer zum Entfernen von Feuchtigkeit in dem Trocknungsströmungspfad zu erhöhen. Demgemäß ist eine Struktur vorgesehen, in der Kühlmittel in dem zweiten Kondensator 130 ferner extra-gekühlt wird und in den Verdampfer in einem Niedrigkühlmitteltrockenheitszustand durch die Ausdehnungsvorrichtung (z. B. ein Ausdehnungsventil) gebracht wird, wodurch das Entfeuchtungsvermögen erhöht wird.
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Allerdings sollten gemäß der vorstehenden Ausführungsform ein separates Kühlgebläse sowie der zweite Kondensator und das Verbindungsrohr zusätzlich vorgesehen sein, um das Extra-Kühlen des Kühlmittels zu erhöhen, wodurch die Kosten für die Ausgangsmaterialien des Produkts erhöht werden.
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Dementsprechend ist gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie in der 6 dargestellt, der zweite Kondensator 148 unterhalb einer Kondensationswasserlinie in einem unteren Abschnitt des Trocknungskanals als Kühlmittelleitung ausgebildet, die sich von dem ersten Kondensator erstreckt und einstückig darin ausgebildet ist. Darüber hinaus wird der zweite Kondensator unter Verwendung von Kondensationswasser gekühlt, das von dem Verdampfer kondensiert wurde.
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In der 5 ist eine herkömmliche Wärmepumpenstruktur mit einem Verdampfer 130 und einem Kondensator 140 in einem Trocknungskanal gezeigt. Der Verdampfer 130 und der Kondensator 140 sind auf derselben Höhe und oberhalb der Kondensationswasserlinie WL des Trocknungskanals angeordnet, bis zu welcher Kondensationswasser W gesammelt wird. Die Kühlmittelleitungen oder Kühlmittelrohre PE und PC des Verdampfers 130 und des Kondensators 140 sind über den Kompressor 150 miteinander verbunden.
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In Bezug auf 6 sind gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Kühlmittelrohr des ersten Kondensators 140 und das Kühlmittelrohr des zweiten Kondensators in denselben Wärmeabgaberippen intrusiv ausgebildet.
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Hier wird unter Anbetracht der Anordnung des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators, die in einer oder mehreren Wärmeabgaberippen eingesetzt sind, das Kühlmittelrohr PC1 des ersten Kondensators vertikal in einem Zickzack- oder Mäandermuster angeordnet, und der unterste Endabschnitt des Kühlmittelrohrs desselben ist auf einer Kondensationswasserlinie WL angeordnet, und das Kühlmittelrohr PC2 des zweiten Kondensators 148 ist horizontal unterhalb der Kondensationswasserlinie angeordnet. Vertikal oder horizontal angeordnet bezieht sich entsprechend auf eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Biegungen der Kühlmittelrohre des Kondensators, die in einer vertikalen oder horizontalen Ebene in Bezug auf den installierten Kondensator angeordnet sind.
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Demgemäß muss der Kondensator 140 nicht von einem separaten Kühlgebläse zum Kühlen des Kondensators gekühlt werden, und ein Raumbedarf wird verbessert, wodurch ökonomische Effizienz bereitgestellt wird.
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Gemäß der vorgehenden Ausführungsform kann der zweite Kondensator 148 als ein unterer Teilabschnitt des Kondensators 140 betrachtet werden, der unter Kondensationswasser (W) steht und der relevante untere Abschnitt des Kondensators weist eine Struktur zum Verbessern der Extra-Kühlungseffizienz des Kondensators unter Verwendung von Kondensationswasser auf. Demgemäß sollte ein hinterer Endabschnitt an der Auslassseite des Rohrs, das aus dem Kondensator 148 kommt, unter Kondensationswasser gehalten werden, um eine Extra-Kühlung ohne ein Senken der Leistung des Kondensators zu Erreichen.
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Unter Anbetracht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 7 ist der zweite Kondensator 148 unterhalb einer Kondensationswasserlinie an einem unteren Abschnitt des Trocknungskanals als eine unabhängige Kühlmittelleitung angeordnet, die von dem ersten Kondensator 140 getrennt ist, um den zweiten Kondensator unter Verwendung von in dem Verdampfer erzeugten Kondensationswasser zu kühlen.
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Wie in der 7 dargestellt, können die mindestens eine Wärmeabgaberippe des ersten Kondensators 140 und die mindestens eine Wärmeabgaberippe des zweiten Kondensators 149 als unabhängige Wärmeabgaberippen konfiguriert sein, die jeweils voneinander getrennt sind.
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Gemäß einer Ausführungsform in der 7 können die Kühlmittelzirkulationsleitung (Pc1) im ersten Kondensator und die Kühlmittelzirkulationsleitung (Pc2) im zweiten Kondensator vorzugsweise mittels einer separaten Kühlmittelzirkulationsleitung verbunden sein, die nicht durch die Wärmeabgaberippe verläuft.
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Demgemäß wird gemäß der 7 von dem Kompressor (nicht in der Zeichnung gezeigt) zirkuliertes Kühlmittel (Pc1) vollständig durch den Kondensator 140 zirkuliert, und dann erneut durch den zweiten Kondensator 149 über einen separaten Kühlmittelzirkulationspfad zirkuliert.
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Hier kann die Kühlmittelzirkulationsleitung (Pc2) des zweiten Kondensators 149 unterhalb der Oberfläche des Kondensationswassers (W) untergetaucht sein, also unterhalb der Kondensationswasserlinie (WL) des Trocknungskanals. Gemäß der vorliegenden Konfiguration kann ein zusätzliches Kühlgebläse gemäß der vorherigen Ausführungsform in einem oder beiden Kondensationsteilen vorgesehen sein, um die Kühlungseffizienz zu maximieren. Allerdings kann eine Kühlungsfunktion bereits ohne ein zusätzliches Kühlgebläse gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch das Kondensationswasser (W) bereitgestellt worden sein, das von dem Verdampfer 130 erzeugt wurde, wodurch eine zusätzliche Konfiguration vermieden wird, sowie die Raumausnutzung maximiert wird.
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Demgemäß ist es bevorzugt, dass das Kühlmittelrohr PC1 des ersten Kondensators 140 vertikal angeordnet ist, z. B. in einem Zick-Zack-Muster, und dass der unterste Endabschnitt des Kühlmittelrohrs PC1 angeordnet ist, um nicht in Kontakt mit dem Kondensationswasser auf der Kondensationswasserlinie WL zu treten, und das Kühlmittelrohr PC2 des zweiten Kondensators ist unterhalb der Kondensationswasserlinie horizontal angeordnet, z. B. in einem Zick-Zack-Muster, um in das Kondensationswasser eingetaucht zu sein.
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Infolgedessen weist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der zweite Kondensator selbst eine separate, unabhängige Kondensatorstruktur auf und der zweite Kondensator weist eine Kondensatorstruktur auf, bei der dieser unter das Kondensationswasser getaucht ist. Demgemäß kann Kühlmittel, das durch den Kondensator geströmt ist, extra-gekühlt werden, während dieses durch den zweiten Kondensator zirkuliert wird, der in Kondenswasser getaucht ist, und im Ergebnis wird ein Kühlgebläse nicht benötigt, das zum Zwecke des Extra-Kühlungsabschnittes in der vorherigen Ausführungsform benötigt wurde, und die Kosten sind gesenkt und ein zusätzlicher Raum wird nicht belegt, wodurch die Raumeffizienz erhöht wird.
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Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen stellen lediglich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, um es Menschen mit durchschnittlichen Fachkenntnissen auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört (im folgenden als Fachmann bezeichnet) zu ermöglichen, einen Wärmepumpen-Typ Trockner zum Erhöhen der Extra-Kühlleistung unter Verwendung von Kondensationswasser gemäß der vorliegenden Erfindung einfach umzusetzen, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgehenden Ausführungsformen und die anhängenden Zeichnungen beschränkt, und somit ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese beschränkt. Demgemäß soll es von dem Fachmann verstanden werden, dass verschiedene Substitutionen, Modifizierungen und Änderungen durchgeführt werden können ohne von dem technischen Konzept der Erfindung abzuweichen, und es sollte auch klar verstanden werden, dass Teile, die von einem Fachmann einfach geändert werden können, innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung fallen.
