CN111742095A - 滚筒式烘干机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种滚筒式烘干机1，其具有可旋转的滚筒11和热泵，该热泵用于在处理空气进入滚筒之前烘干处理空气，该热泵包括：冷凝器19、压缩机17和蒸发器15。为了提高能源效率，可旋转的滚筒包括：具有进气口开口的圆形后壁和具有出气口开口的径向筒形壁，压缩机17适于通过逆变器29运行，从而使压缩机的输出变化，并且膨胀装置16是可控制的。这允许热泵装置可以被控制在最佳的热泵周期范围内。

Description

滚筒式烘干机

技术领域

本公开涉及一种滚筒式烘干机，其包括：壳体；滚筒，该滚筒位于壳体内且可以从壳体的前侧进入并且能够绕滚筒的中心轴线旋转；风扇装置，该风扇装置用于产生穿过滚筒的处理空气流；以及热泵，该热泵用于在处理空气进入滚筒之前烘干处理空气，该热泵包括形成制冷剂流体回路的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。

背景技术

例如在EP-3118365-A1中示出了的这样的滚筒式烘干机，这样的滚筒式烘干机的一个问题是如何进一步提高其能量效率。

发明内容

因此，本公开的一个目的是提供一种具有提高的效率的滚筒式烘干机。该目的是通过如根据权利要求1所限定的滚筒式烘干机实现的。更具体地，可旋转的滚筒包括具有进气口开口的圆形后壁和具有出气口开口的径向筒形比，并且压缩机适于通过逆变器运行，从而使压缩机的输出变化。膨胀阀同样是可控制的。通过这样的构型，即使烘干机的前门打开时，也可以保持高流量的处理空气流穿过滚筒。与此同时，可以对压缩机和膨胀阀进行控制以提供下述热泵效果：该热泵效果根据各种环境而改变，从而提供提高的效率。

蒸发器可以包括分流器，该分流器将制冷剂流体流划分成用于蒸发器的不同部分的多个子流。可控膨胀阀可以附接至分流器。膨胀阀与分流器之间的紧密连接提供了更多层流，从而实现了将制冷剂平均划分到不同的子流中。这进而提供了一个更有效的蒸发器。

膨胀阀与分流器之间的导管可以是直的，并且可以优选地具有小于100mm的长度。

膨胀阀和压缩器可以借助于控制器基于来自第一压力传感器和第二压力传感器以及第一温度传感器和第二温度传感器的传感器数据来进行控制。第一压力传感器和第一温度传感器可以定位在从膨胀阀到压缩机的制冷剂流体流中，而第二压力传感器和第二温度传感器可以定位在从压缩机到膨胀阀的制冷剂流体流中。通过这样的传感器构型，控制器可以了解热泵回路的高温和低温以及高压和低压，并且因此可以将热泵控制在期望的热泵周期范围内。这使得热泵能够以提高的效率运行。

还提供了一种带螺纹的连接件，该带螺纹的连接件适于接纳下述替代传感器，该替代传感器位于从膨胀阀到压缩机的热泵回路路径和/或从压缩机到膨胀阀的热泵回路路径中的每一者中。这允许替换故障的压力传感器或温度传感器而无需物理地移除故障传感器，并且可能无需移除热泵回路路径中的的大部分制冷剂。替代地，仅在带螺纹的连接件处配装替代传感器以记录温度或压力数据。

逆变器可以包括通过热泵流冷却的散热器，该热泵流提供逆变器电子元件的有效冷却并且在热泵干燥过程中再次利用消散的能量中的一部分能量。

在第一示例中，热泵流可以是制冷剂流，其中，散热器通过蒸发器与压缩机之间的抽吸管线被冷却。然后，抽吸管线的回路可以嵌入在散热器中。热泵回路可以被封围在绝缘壳内，并且抽吸管线可以伸出绝缘壳达以到散热器。

在另一示例中，热泵流可以是处理空气流，散热器通过离开蒸发器的处理空气流被冷却。热泵回路可以被封围在绝缘壳中并且散热器可以到达壳的内部。逆变器电子元件可以被定位在壳外部的比较干燥的环境中。

可以通过门进入滚筒式烘干机中的滚筒，并且压缩机的控制可适于使制冷剂流保持接入，即，当门打开时压缩机开启，同时仅减少制冷剂流。这意味着，如果门、例如频繁地打开以加入或移除衣物时，压缩机的启动/停止周期会减少。然而，制冷剂流会减少至门打开之前的流的30％至60％。当门已经打开预定的时间段、例如一分钟时，压缩机可随后关闭。

热泵可以被封围在绝缘壳中，并且在壳中设置有位于冷凝器与滚筒的入口之间的开口。这用于避免滚筒内的过压，滚筒内的过压可能导致将热的、潮湿的空气挤压到容纳电子元件和其他类似零件的空间中，应该避免这种情况。在外壳体上设置有对应的开口。

滚筒的筒形周缘外部的空间可以构造为通向过滤器的管道。这可以提供具有较小气流限制的相当大的流动区域，这可以允许高容量。

用于移除气流中的绒的过滤器可以定位在滚筒的下方。这允许使用大的过滤器，该大的过滤器大致上与滚筒的筒形直径一样宽，并且与滚筒的深度一样深。这提供了相对小的流动限制。

附图说明

图1示出了滚筒式烘干机的立体图。

图2图示了穿过具有热泵装置的滚筒式烘干机的横截面。

图3示出了图2中的滚筒式烘干机的热泵装置的立体图。

图4示意性地图示了图3的热泵回路并且图5图示了操作周期。

图6示出了图3的A部分的放大图。

图7至图10示出了热泵流冷却冷凝器的第一示例。

图11示出了热泵流冷却冷凝器的第二示例。

图12示出了滚筒式烘干机滚筒。

图13示出了图3的B部分的放大图。

具体实施方式

本公开总体上涉及一种下述滚筒式烘干机：该滚筒式烘干机设置有热泵以实现能量有效的衣物烘干。在图1中图示了滚筒式烘干机1的示例。滚筒式烘干机1具有壳体2，该壳体2具有前侧3，该前侧3设置有通过铰链7附接至前侧3的门5或舱口，门5或开口提供了可以将湿衣物加入滚筒式烘干机滚筒的入口。

图2图示了穿过具有热泵装置的滚筒式烘干机的横截面。在热泵式滚筒式烘干机中，尽管如所示出的可以允许空气与外部进行一些交换，但是对衣物进行烘干的处理空气能够主要在滚筒式烘干机的外罩内循环。图2以横截面的方式图示了这样的滚筒式烘干机的各部件以及处理空气流路径21。如之前提到的，滚筒式烘干机包括安置湿衣物的滚筒11。当滚筒11旋转时，相对干燥的处理空气流21被供给穿过滚筒11。所述流通过风扇13或鼓风机提供，风扇13或鼓风机在图示的情况下定位在滚筒11下方的空间中。

滚筒式烘干机包括具有蒸发器15、压缩机17、冷凝器19和膨胀阀16(参见图3)的热泵装置。制冷剂介质通过压缩机17被迫通过热泵装置，并且在蒸发器15内聚集能量，所聚集的能量在冷凝器19中被释放，这是众所周知的。

如图2图示的，在通过风扇13从多孔滚筒11中抽出了热的、潮湿的空气的情况下形成了气流21。该气流在到达风扇13之前穿过过滤器12并且抵达蒸发器15，蒸发器15将该气流冷却使得该气流中的水分冷凝成液态水。所述液态水被收集在滚筒式烘干机的底部部分并且可以通过管(未示出)从滚筒式烘干机的底部部分排出。压缩机17被设置成获取热泵制冷剂流。

现在更冷的且包含更少的水的处理空气流21被传递至滚筒式烘干机的后部部分并且随后穿过冷凝器19，冷凝器19再一次加热空气。然后，被加热的干燥空气被重新引导到滚筒11中，在滚筒中，被加热的干燥空气能够再次从滚筒11中的衣物吸收水分。热泵可以被封围在、例如由聚丙烯泡沫塑料、EPP制成的绝缘壳23中。这提高了滚筒式烘干机的能源效率，因为较少的热会泄漏至周围空间。

本滚筒式烘干机涉及许多改进，例如提高能源效率和/或容量。在图示的示例中，示出了一种主要用于专业用途或用于共享洗衣设施的大容量滚筒式烘干机。这样的滚筒式烘干机可以包括滚筒11，该滚筒11在其圆形后壁中具有进气口开口并且在其径向筒形壁中具有出气口开口，特别是在其前部部分处具有出气口开口，从而提供穿过滚筒的处理空气流。该滚筒11与定位在滚筒下方的除绒过滤器12相结合，而不是与定位成与前壁门5连接的设置有出口的过滤器结合。然而，在很大程度上，本文所述的改进也可以与意在每周使用几次的典型家用滚筒式烘干机结合使用。

图3示出了图2中滚筒式烘干机的热泵装置的立体图，并且图4示意性地图示了图3中热泵的热泵回路25。在本示例中，压缩机17适于通过变频控制马达27运行。逆变器29设置成允许压缩机17输出变化。这与仅仅打开以及关闭压缩机以控制的压缩机的操作的***相反。此外，膨胀阀16是可控制的，膨胀阀16通常是电子膨胀阀、EEV。

压缩机17和膨胀阀16通过控制器31基于多个输入信号控制。因此提供了用于压缩机17的控制信号C和用于膨胀阀16的控制信号V。

热泵回路25可以包括第一压力传感器33和第二压力传感器35以及第一温度传感器37和第二温度传感器39。第一压力传感器33和第一温度传感器37位于从膨胀阀16到压缩机17的制冷剂流体流中，即，在回路的冷侧中。第二压力传感器35和第二温度传感器39位于从压缩机17到膨胀阀16的制冷剂流体流中，即，在回路25的热侧中。

这允许热泵装置被控制例如以获得最佳的能源效率。图5示意性地图示了操作周期，其中，制冷剂流体受到压缩机a、冷凝器b、膨胀阀c和蒸发器d的影响，而能量W被从处理空气流21移走以及被移回处理空气流21，参见图5。通过了解周期的高温和低温以及高压和低压，可以根据情况实现对图5中所指示的操作周期范围的最佳控制。这意味着提供了最大输出并减少了最大输出。通常，控制膨胀阀以配合压缩机的输出。例如，当空气流在烘干过程中开始变的干燥时，从离开滚筒的气流中回收的能量较少。这可以通过相应地降低压缩机的每分钟转速的控制器感测。因此，压缩机耗电变少并且冷却所需的损耗的程度较小。此方法可以节省大量能量。

此外，如果门5被打开，这可以由门传感器/开关59感测到(参见图4)，压缩机17输出可能会减少，尽管有利的是运行压缩机17而不是完全关闭压缩机17。例如，就压缩机的每分钟转速而言，压缩机的输出可能会降低至门打开之前的输出的30％至60％。通常，当门打开时，压缩机17可以从110Hz变为50Hz。这可能例如会改善压缩机的耐久性，因为在正常使用期间可以减少启动/停止周期的次数。

然而，当门打开时，滚筒的旋转可能会完全停止。尽管如此，仍能保持处理空气流。

当门已经打开预定的时间段时，压缩机17和风扇装置13一样被关闭。

还可以基于、例如在处理气流21离开滚筒11时来自处理气流21中的湿度传感器61的所感测到的湿度来控制热泵回路25。例如，对于某些类型的织物来说优选的是允许在衣物内留下残留的湿度。对于其他织物可能是优选的是可以以预定的最高处理空气温度实现处理周期。

图6示出了图3的部分A的放大图，其中示出了热泵回路的一部分，也就是说热泵回路从冷凝器19通向膨胀阀16并且通过过滤器41。如图6所示，设置有一个连接件43，该连接件43从热泵回路25分支出来。该连接件43具有带螺纹的端部，在图示的状态下是***的。然而，如果回路中的该部分中的温度传感器39或压力传感器35(参见图4)发生故障，则该带螺纹的连接件可以被用于配装替代的传感器，这可以简化维护。该热泵回路最初所设置的温度传感器和压力传感器可以内置在回路中并且故障传感器可保持在其位置处同时故障传感器的引线却连接至替代的传感器。该带螺纹的连接件在具有其他滚筒构型的滚筒式烘干机、比如将滚筒出口布置在滚筒式烘干机门处的滚筒式烘干机中也可以是有用的。

控制压缩机马达27(参见图4)的逆变器29的开关回路产生热，所产生的热需要消散以保证其功能正常。这也同样适于滚筒式烘干机的其他电子元件，比如说控制单元31的电子元件。通常，这可以简单地通过将电子元件连接至散热器从而将热驱散到环境空间而完成。本公开建议适用热泵流来改善冷却。这为逆变器以及可选地其他电子元件提供了非常有效的冷却，并且可以另外提高滚筒式烘干机整体的能量效率。热泵流可以是热泵的制冷剂流，或是通过热泵被干燥的空气流。

图7至图10示出了热泵流冷却逆变器的第一示例。在这种情况下，用于将热泵回路中的制冷剂从蒸发器15导引至压缩机17的抽吸管线45被用于冷却电子元件，如图7所示，图7图示了从滚筒式烘干机的后部观察的热泵装置。该抽吸管线45从绝缘壳23引出以提供外部回路。电子元件可以附接至散热块47，抽吸管线45穿过该散热块47。如在图8中的侧视图中最佳可见的，待被冷却的电子元件可以定位在散热块47的两侧。

图9示出了与图7相同的视图，其中，抽吸管线45是暴露的，并且图10图示了图9的部分C的放大图。参见图10，散热块47可以包括配装成封围抽吸管线回路45的两个半部。适合于封围抽吸管线的一部分的凹槽可以被机械加工在散热块47的半部内，该散热块47可以是固体金属块、例如由铝制成。尽管这不是必需的，但是可以在凹槽中提供热传递膏以增强来自散热器的热传导。通过这种方式，从散热块47到抽吸管线45的热传递会非常有效，并且电子元件会被有效地冷却。此外，抽吸管线45内的制冷剂流在到达压缩机之前会被加热，从而进一步提升了热泵的效率。

图11示出了使用热泵流来冷却逆变器的替代方案。在图11中，绝缘壳的后壁已被去除以使热泵装置的内部暴露。在该示例中，逆变器29的电子元件附接至散热块49，该散热块49穿过绝缘壳23的壁。这允许散热器49的另一端部进入到壳内的处理空气流21中。通常，散热器凸出到蒸发器与压缩机之间的气流中，即，气流路径的较冷部分中。这也提供了逆变器电子元件的有效的冷却和热回收，否则热将被遗留在滚筒式烘干机中。逆变器29电子元件可以被安置在壳23外湿度较低的地方。

应当注意的是，图7至图11中所图示的冷却装置在具有其他滚筒构型的滚筒式烘干机中也可以是有用的，比如具有布置在滚筒式烘干机门处的滚筒出口的滚筒式烘干机。

回到图7，图7示出了在外壳23内有开口51。该开口51定位在冷凝器19上方并且在此位置将处理空气路径21连接至壳23外的环境空间。这意味着可以减少到达滚筒11的空气流中的任何过压，这是有用的，因为这样的过压会迫使潮湿的空气进入应该优选地保持干燥的设备、比如滚珠轴承或电子元件。如图2所图示的，在外壳体2中设置有对应的开口60以使热空气从滚筒式烘干机离开。

图12示出了滚筒式烘干机滚筒11。该滚筒具有带有进气口开口的圆形后壁53和在指定区域62带有出气口开口的径向筒形壁55。该区域可以包括大量开口/孔，所述大量开口/孔一起提供重要出口。可能有利的是将筒形部分的开口定位在滚筒的前部部分内使得气流穿过滚筒11的大部分空间。然而，由于不需要连接至滚筒式烘干机的门5(参见图1)的出口，即使门是暂时打开的，也可能使气流21通过滚筒。例如，如果使用者将额外的湿衣物加入滚筒11或从滚筒11取出衣物，该过程仍可以保持运行，尽管适当地处于较低的水平。这减少了压缩机的启动/停止的次数并且可以提高压缩机的耐久性。当门已经打开预定的时间段时，热泵关闭。

在从后部入口穿过而至定位在滚筒的外筒形周缘内的出口的滚筒式烘干机滚筒11流的情况下，过滤器12(参见图2)可以被安置在滚筒的下方，并且可以占据滚筒与过滤装置之间区域中的大部分区域。这允许使用大的、高容量的过滤器以及高流量的处理空气流。此外，当空气通过由出口区域62中的开口组成的相当大的流动区域从滚筒11离开时，相比较于在门处布置开口可以减少流动限制。另外，几乎作为整体的滚筒的筒形周缘外部的空间可以用作向下引导至滚筒11下方的绒过滤器的管道。以这种方式，可以增加通过滚筒的气流，这在高容量热泵滚筒式烘干机中是特别有用的。

可能优选的是将出口开口中的90％的出口开口或更多的出口开口定位至滚筒的筒形部分的前部半部。

图13示出了图3的部分B的放大图。示出了分流器57，该分流器57将来自膨胀阀16的制冷剂流划分成被传递至蒸发器的不同部分的多个子流58。如图所示，通过螺线管54电子地控制的可控膨胀阀16借助于直的导管56连接至分流器57。这意味着被干扰较少、层流更多的流将会到达分流器57。因此，流在到达蒸发器15的不同部分的子流58之间被更加均匀地划分。可能优选的是导管56是短的，例如短于100mm以进一步改善该效果。

本公开不限于上述实施方式，并且可以在所附权利要求的范围内以不同方式改变和变化。

Claims (20)

1.一种滚筒式烘干机(1)，所述滚筒式烘干机(1)包括：壳体(2)；滚筒(11)，所述滚筒(11)位于所述壳体中、能够从所述壳体的前侧(3)进入并且能够绕所述滚筒(11)的中心轴线旋转；风扇装置(13)，所述风扇装置(13)用于产生穿过所述滚筒的处理空气流；以及热泵，所述热泵用于在所述处理空气进入所述滚筒之前烘干所述处理空气，所述热泵包括形成制冷剂流体回路的压缩机(17)、冷凝器(19)、膨胀阀(16)和蒸发器(15)，其特征在于，

可旋转的所述滚筒(11)包括具有进气口开口的圆形后壁(53)和具有出气口开口的径向筒形壁(55)，

所述压缩机(17)适于通过逆变器(29)运行，从而使所述压缩机的输出变化，以及

所述膨胀阀(16)是能够被控制的。

2.根据权利要求1所述的滚筒式烘干机，其中，所述蒸发器(15)包括分流器(57)，所述分流器(57)将制冷剂流体流划分成用于所述蒸发器(15)的不同部分的多个子流(58)，并且其中，可控的所述膨胀阀(16)附接至所述分流器。

3.根据权利要求2所述的滚筒式烘干机，其中，所述膨胀阀(16)与所述分流器(57)之间的导管(56)是直的。

4.根据权利要求2或3所述的滚筒式烘干机，其中，所述膨胀阀(16)与所述分流器(57)之间的导管的长度小于100mm。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的滚筒式烘干机，其中，所述膨胀阀(16)和所述压缩机(17)借助于控制器(31)基于来自第一压力传感器(33)和第二压力传感器(35)以及第一温度传感器(37)和第二温度传感器(39)的传感器数据来进行控制，其中，所述第一压力传感器(33)和所述第一温度传感器(37)定位在从所述膨胀阀(16)至所述压缩机(17)的制冷剂流体流中，而所述第二压力传感器(35)和所述第二温度传感器(39)定位在从所述压缩机(17)至所述膨胀阀(16)的制冷剂流体流中。

6.根据权利要求5所述的滚筒式烘干机，其中，提供了至少一个带螺纹的连接件(43)，所述至少一个带螺纹的连接件(43)适于接纳下述替代传感器：所述替代传感器位于从所述膨胀阀(16)到所述压缩机(17)的热泵回路(25)路径或从所述压缩机(17)到所述膨胀阀(16)的热泵回路(25)路径中的任一者中，或者位于从所述膨胀阀(16)到所述压缩机(17)的热泵回路(25)路径中和从所述压缩机(17)到所述膨胀阀(16)的热泵回路(25)路径中这两者中。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的滚筒式烘干机，其中，所述逆变器包括通过热泵流冷却的散热器(47；49)。

8.根据权利要求7所述的滚筒式烘干机，其中，所述散热器(47)通过所述蒸发器(15)与所述压缩机(17)之间的抽吸管线(45)被冷却。

9.根据权利要求8所述的滚筒式烘干机，其中，所述抽吸管线(45)的回路嵌入在所述散热器(47)中。

10.根据权利要求8或9所述的滚筒式烘干机，其中，所述热泵回路被封围在绝缘壳(23)中，并且所述抽吸管线(45)从所述绝缘壳伸出且到达所述散热器(47)。

11.根据权利要求7所述的滚筒式烘干机，其中，所述散热器(49)通过离开所述蒸发器(15)的处理空气流(21)被冷却。

12.根据权利要求11所述的滚筒式烘干机，其中，所述热泵回路(25)被封围在绝缘壳(23)中并且所述散热器(49)的部分地定位在所述壳内。

13.根据权利要求12所述的滚筒式烘干机，其中，所述逆变器的电子元件定位在所述壳(23)的外部。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的滚筒式烘干机，其中，所述滚筒(11)的内部能够通过门(5)而进入，并且其中，所述压缩机(17)的控制适于使得所述门的打开改变制冷剂流同时制冷剂流保持接入。

15.根据权利要求14所述的滚筒式烘干机，其中，制冷剂流减少至所述门被打开之前的流的30％至60％。

16.根据权利要求15所述的滚筒式烘干机，其中，如果所述门保持打开预定时间，则所述压缩机(17)随后关闭。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的滚筒式烘干机，其中，所述热泵被封围在绝缘壳(23)中并且在所述壳中设置有位于所述冷凝器(19)与所述滚筒(11)的入口之间的开口。

18.根据权利要求17所述的滚筒式烘干机，其中，在所述外壳体(2)中设置有对应的开口(60)。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的滚筒式烘干机，其中，所述滚筒(11)的筒形周缘外部的空间(64)构造为通向过滤器(12)的管道。

20.根据前述权利要求中的任一项所述的滚筒式烘干机，其中，在所述滚筒(11)的下方安置有过滤器(12)。

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