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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Wärmepumpen-Typ Bekleidungstrockner, und einen Wärmepumpen-Typ Bekleidungstrockner und dessen Betriebsverfahren mit einem Kühlmittelfluss der Wärmepumpe in dem Bekleidungstrockner mit verschiedenen Betriebsmodi.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Im Allgemeinen ist eine Bekleidungsbehandlungsvorrichtung mit einer Trocknungsfunktion, z.B. eine Waschmaschine oder ein Trockner, eine Vorrichtung, bei der Wäsche, in einem Zustand, bei dem das Waschen beendet ist, in die Trommel gelegt wird, um den Entwässerungsvorgang zu beenden, und heiße Luft in die Trommel geliefert wird, um Feuchtigkeit der Wäsche zu evaporieren, um so die Wäsche zu trocknen.
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Am Beispiel eines solchen Trockners, kann der vorangehend erwähnte Trockner eine Trommel umfassen, die rotierbar in einem Gehäuse vorgesehen ist, um Wäsche hineinzutun, einen Antriebsmotor, der konfiguriert ist, die Trommel anzutreiben, ein Gebläse, das konfiguriert ist, Luft in die Trommel zu blasen, und ein Heizmittel, das konfiguriert ist, Luft, die in die Trommel eingebracht wird, zu erwärmen. Ferner kann das Heizmittel elektrische Hochtemperatur-Widerstands-Wärme, die durch die Verwendung von einem elektrischen Widerstand erzeugt wird oder Verbrennungswärme verwenden, die durch das Verbrennen von Gas erzeugt wird.
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Andererseits enthält die Luft, die aus der Trommel abgeführt wird, die Feuchtigkeit der Wäsche und wird daher Hochtemperatur- und feuchte Luft.
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Hier kann der Trockner gemäß einem Verfahren zum Behandeln der Hochtemperatur- und feuchten Luft klassifiziert werden, und kann so in einen Kondensations-(zirkulier)-Typ Trockner, zum Kondensieren von Feuchtigkeit, die in der Hochtemperatur- und feuchten Luft enthalten ist, durch Abkühlen der Luft unter die Taupunkttemperatur durch einen Kondensator, während sie zirkuliert, ohne die Hochtemperatur- und feuchte Luft aus dem Trockner abzuführen, und einen Abluft-Typ Trockner zum direkten nach außen Abführen der Hochtemperatur- und feuchten Luft, die durch die Trommel hindurch geströmt ist, unterteilt werden.
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Im Fall des Kondensations-Typ-Trockners sollte, um aus der Trommel abgeführte Luft zu kondensieren, der Prozess zum Kühlen der Luft unter die Taupunkttemperatur ausgeführt werden, um die Luft durch das Heizmittel zu erwärmen, bevor sie wieder in die Trommel geliefert wird. Hier wird der Verlust der in der Luft enthaltenen Wärmeenergie erzeugt, während sie beim Kondensationsprozess heruntergekühlt wird, und es ist eine zusätzliche Heizung oder desgleichen erforderlich, um die Luft auf eine Temperatur zu erwärmen, die zum Trocknen benötigt wird.
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Selbst im Fall eines Abluft-Typ-Trockners ist es erforderlich, die Hochtemperatur- und feuchte Luft nach außen abzuführen, und Außenluft bei Normaltemperatur zu empfangen, um dabei die Luft durch das Heizmittel auf eine erforderliche Temperaturstufe zu erwärmen. Insbesondere thermische Energie, die durch das Heizmittel übertragen wird, ist in der Hochtemperaturluft enthalten, die nach außen abgegeben wird, diese wird jedoch nach außen abgegeben und verschwendet, wodurch die thermische Effizienz reduziert wird.
Dementsprechend wurden in den letzten Jahren Bekleidungsbehandlungsvorrichtungen zum Ansammeln von Energie eingeführt, die zum Erzeugen von heißer Luft erforderlich ist, und von Energie, die nach außen abgeführt wird ohne verwendet zu werden, um die Energieeffizienz zu erhöhen, wobei eine Bekleidungsbehandlungsvorrichtung mit einem Wärmepumpensystem als ein Beispiel der Bekleidungsbehandlungsvorrichtung eingeführt worden ist. Das Wärmepumpensystem kann zwei Wärmetauscher umfassen, einen Kompressor und eine Expansionsvorrichtung, und Energie, die in der abgeführten heißen Luft enthalten ist, wird beim Aufwärmen von Luft, die in die Trommel geliefert wird, wieder verwendet, um dadurch die Energieeffizienz zu erhöhen.
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Insbesondere bei einem Wärmepumpensystem, ist ein Evaporator an der Abluftseite vorgesehen, und ein Kondensator an der Einlassseite der Trommel, und dadurch wird thermische Energie durch den Evaporator an das Kühlmittel übertragen und dann wird die im Kühlmittel enthaltene thermische Energie an die Luft übertragen, die in die Trommel eingebracht wird, um so unter Verwendung von Verlustenergie heiße Luft zu erzeugen.
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Wenn der Trockner entsprechend den mehreren Betriebsmodi im Wärmepumpen-Typ-Bekleidungstrockner betrieben wird, kann ein Anwender wahlweise in einen ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) oder einen zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) gelangen.
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Normalerweise ist die Trocknungsleistung im Fall des ersten Betriebsmodus verbessert, verglichen mit dem zweiten Betriebsmodus, bei dem Energie gespart wird.
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In den mehreren Betriebsmodi zirkuliert jedoch während des Kühlmittelzirkulationskreislaufs beim ersten Betriebsmodus und auch dem Eco-Modus der gleiche Durchfluss des Kühlmittels, wodurch ein Problem verursacht wird, dass ein erforderlicher Durchfluss oder eine erforderliche Durchflussmenge von Kühlmittel nicht gesteuert werden kann. Um mehrere Betriebsmodi zu erreichen, sind eine komplexe Struktur und eine komplexe Steuerung der Wärmepumpe erforderlich.
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WO 2009/016 173 A1 betrifft eine Waschmaschine / Trockner, die bei niedrigen Energie-, Schnelltrocknungs- und hygienischen Trocknungsbetriebsarten arbeiten kann, indem unterschiedliche Druck- und Temperaturniveaus des Kühlmittels zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer aufrechterhalten werden.
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DE 10 2011 078 922 A1 betrifft einen Wäschetrockner, der mit einer Expansionsvorrichtung versehen ist, die gemäß einem Betriebsmoduswechsel variiert werden kann, und insbesondere einen Kondensationswärmepumpentrockner und ein Betriebsverfahren dafür. Die Expansionsvorrichtung kann gemäß dem Ein- / Ausschalten eines Magnetventils unter Verwendung der Bedienungsmodus-Eingabe des Benutzers während der Auswahl eines ersten Betriebsmodus zum Einschalten des Heizers oder eines zweiten Betriebsmodus zum Ausschalten variiert werden die Heizeinrichtung und zum selektiven Schließen des Strömungswegs eines der Expansionsventile in dem Wäschetrockner, wodurch eine erforderliche Strömungsrate des Kühlmittels gesteuert wird.
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EP 2 586 905 A1 beschreibt einen Wäschetrockner mit einem Wärmepumpensystem, wobei das Wärmepumpensystem einen Kältemittelkreislauf für ein Kältemittel und einen Luftstromkreislauf für einen Luftstrom umfasst. Der Kältemittelkreislauf umfasst einen Kompressor, einen ersten Wärmetauscher, Expansionsmittel und einen zweiten Wärmetauscher, die in Reihe geschaltet sind und einen geschlossenen Kreislauf bilden. Der Luftstromkreis umfasst den ersten Wärmetauscher, den zweiten Wärmetauscher, eine Wäschetrommel und mindestens einen Luftstromventilator, der in Reihe geschaltet ist und einen geschlossenen Kreislauf bildet. Der Kältemittelkreislauf und der Luftstromkreislauf sind durch den ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher thermisch gekoppelt.
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WO 2011/072 999 A2 betrifft ein Haushaltsgerät mit einer Behandlungskammer zum Behandeln von Gegenständen, einer Prozessluftführung zum Führen von Prozessluft durch die Behandlungskammer, wobei die Prozessluftführung umfassend ein Gebläse zum Antreiben der Prozessluft, einen Heizer zum Erwärmen der Prozessluft, der stromaufwärts der Behandlungskammer angeordnet ist, und eine Wärmepumpe, wobei der Heizer eine Wärmequelle zum Übertragen von Wärme von einem Kältemittel, das durch die Wärmepumpe zirkuliert, an die Prozessluft, und wobei die Wärmepumpe ist, umfasst ferner eine Wärmesenke zum Übertragen von Wärme in das Kältemittel, einen Kompressor zum Verdichten des Kältemittels, ein Expansionssystem zum Ausdehnen des Kältemittels und eine Kältemittelführung zum Zirkulieren das Kältemittel durch die Wärmepumpe in einem geschlossenen Kreislauf. Das Erweiterungssystem weist eine variable Einschränkung auf, die von einer Steuereinheit in Reaktion auf Signale von einer Sensoreinheit steuerbar sein kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung soll die vorangehenden Probleme im Stand der Technik lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Wärmepumpenbekleidungstrockner und ein Verfahren zum Steuern eines Bekleidungstrockners bereitzustellen, die die Möglichkeit bereitstellen, auf einfache Weise einen ersten und eines zweiten Betriebsmodus bereitzustellen und zu steuern, wobei während des ersten Vorgangs der Energieverbrauch höher ist als während des zweiten Betriebsmodus, bei dem Energie gespart wird. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Die Hauptidee der vorliegenden Erfindung ist es, eine Expansionsvorrichtung anzugeben, die abhängig von einem Betriebsmodus gesteuert werden kann, der konfiguriert ist, einen Durchfluss eines in einer Expansionsvorrichtung zirkulierenden Kühlmittels während des Kühlmittelzirkulationskreislaufs auf variable Weise durch Verzweigung des Pfads der Expansionsvorrichtung in mindestens zwei Expansionsventile zu steuern, wobei jeweils beide einen eigenen Strömungspfad aufweisen, vorzugsweise ein erstes Expansionsventil und ein zweites Expansionsventil, wenn der Trockner wahlweise gemäß den mehreren Betriebsmodi im Bekleidungstrockner unter Verwendung einer Wärmepumpe betrieben wird.
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Eine andere Idee der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Bekleidungstrockner mit einer Expansionsvorrichtung anzugeben, die gemäß einem gewählten Betriebsmodus gesteuert werden kann, in dem das An/Aus einer Heizung wahlweise abhängig vom ersten und zweiten Betriebsmodus des Bekleidungstrockners gesteuert wird, sowie mit einem Durchflussregelelement, das einem der verzweigten Kühlmittelpfade in der Expansionsvorrichtung zugeordnet ist, wodurch ein in der Expansionsvorrichtung zirkulierender Durchfluss variiert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Bekleidungstrockner gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Gehäuse umfassen; eine Trommel, die rotierbar in dem Gehäuse vorgesehen ist; einen Trocknungskanal, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, um trockene Luft an die Trommel zu liefern; einen Evaporator und einen Kondensator, die hintereinander in oder an einem Strömungspfad vorgesehen sind, der durch den Trocknungskanal gebildet ist; und einen Kompressor und eine Expansionsvorrichtung, die konfiguriert sind, mit dem Evaporator und dem Kondensator einen Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf zu bilden.
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Dementsprechend kann die Expansionsvorrichtung mindestens zwei Expansionsventile umfassen, vorzugsweise ein erstes Expansionsventil und ein zweites Expansionsventil, die beide an dem Expansionspfad des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs jeweils einen getrennten Kühlmittel- Strömungspfad aufweisen; und ein Durchflussregelelement, das mindestens an einem Teil des Strömungspfads der Expansionsventile vorgesehen ist, um den relevanten Pfad wahlweise zu schließen oder zu öffnen, wodurch ein Durchfluss des Kühlmittels gemäß einem Betriebsmodus variiert wird.
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Vorzugsweise wird das Durchflussregelelement eingeschaltet, um die Strömungspfade vom ersten Expansionsventil und auch dem zweiten Expansionsventil zu öffnen, wenn der erste Betrieb ausgewählt ist.
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Vorzugsweise ist das Durchflussregelelement ausgeschaltet, um einen der Strömungspfade des ersten Expansionsventils oder des zweiten Expansionsventils zu schließen, wenn der zweite Betrieb ausgewählt ist.
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Ferner kann das Durchflussregelelement als Magnetventil realisiert sein und kann in einem Kühlmittelströmungspfad vorgesehen sein, der mit dem zweiten Expansionsventil versehen ist, um den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils so zu steuern, dass es ein- oder ausgeschaltet ist.
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Vorzugsweise umfasst der Bekleidungstrockner eine Heizung, die konfiguriert ist, Luft zu erwärmen, die durch den Trocknungskanal in die Trommel geliefert wird. Die Heizung kann erforderlich sein, um während des ersten Betriebsmodus eine geeignete Wärmezufuhr bereitzustellen oder um die Trocknungsleistung zu erhöhen.
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Zusätzlich kann das Magnetventil eingeschaltet werden, um den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils zu öffnen, wenn die Heizung und der Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf gleichzeitig betrieben werden oder die Heizung während des Betriebs des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs betrieben wird, um die Heizung einzuschalten, wobei das Magnetventil ausgeschaltet werden kann, um den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils zu schließen, wenn nur eine Wärmepumpe betrieben wird oder der Heizungsbetrieb während des Wärmepumpenbetriebs eingestellt oder unterbrochen wird, um die Heizung auszuschalten.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird das Magnetventil eingeschaltet, um den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils zu öffnen, wenn der Trockner im ersten Betriebsmodus (Speed-Modus) ist, wobei das Magnetventil ausgeschaltet wird, um den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils zu schließen, wenn der Trockner im zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) ist.
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Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Bekleidungstrockner gemäß der vorliegenden Offenbarung mindestens eines umfassen von: einer Eingabeeinheit zum Auswählen mehrere Betriebsmodi, die konfiguriert ist, die Betriebsmoduswahl des Bekleidungstrockners zu empfangen; eine Steuerung, die konfiguriert ist, den Bekleidungstrockner gemäß dem empfangenen Betriebsmodus zu steuern; und einen Durchflussregelelement-Ein/AusSchalter, der konfiguriert ist, das Durchflussregelelement gemäß dem Befehl der Steuerung wahlweise ein- oder auszuschalten.
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Dementsprechend kann der Bekleidungstrockner in mindestens einem ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) oder einem zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) betrieben werden.
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Vorzugsweise kann die Steuerung im Fall des ersten Betriebsmodus einen Ein-Befehl an den Durchflussregelelement-Ein/Aus-Schalter übermitteln und im Fall des zweiten Betriebsmodus einen Aus-Befehl an den Durchflussregelelement -Ein/Aus-Schalter übermitteln.
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Ferner kann die vorliegende Offenbarung weiterhin einen Heizung-Ein/Aus-Schalter umfassen, der konfiguriert ist, die Heizung gemäß dem Befehl der Steuerung wahlweise ein- oder auszuschalten.
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Dementsprechend kann die Steuerung im Fall des ersten Betriebsmodus einen Ein-Befehl an den Heizung-Ein/Aus-Schalter übermitteln, und kann im Fall des zweiten Betriebsmodus einen Aus-Befehl an den Heizung-Ein/Aus-Schalter übermitteln, um die Heizung gemäß einem Betriebsmodus, der von der Eingabeeinheit zur Auswahl mehrerer Betriebsmodi empfangen wird, zu steuern.
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Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung ferner eine Anzeigeeinheit umfassen, die konfiguriert ist, einen Betriebsmodus anzuzeigen, der von der Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi empfangen wird, was die Bequemlichkeit für den Anwender erhöht.
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Ferner kann die Anzeigeeinheit konfiguriert sein, den aktuellen Betriebsmodus des Bekleidungstrockners anzuzeigen.
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Wenn man ein Betriebsverfahren eines Wärmepumpen-Typ Bekleidungstrockners gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrachtet, kann die vorliegende Offenbarung ein Betriebsverfahren eines Wärmepumpen-Typ-Bekleidungstrockners bereitstellen, der ein Gehäuse umfasst, eine Trommel, einen Trocknungskanal, eine Wärmepumpe, in der eine Expansionsvorrichtung ein erstes Expansionsventil und ein zweites Expansionsventil mit jeweils getrennten Kühlmittelströmungspfaden umfasst, und der ein Durchflussregelelement umfasst, das an einem Pfad des ersten oder zweiten Expansionsventils vorgesehen ist, um den relevanten Pfad wahlweise zu schließen oder zu öffnen.
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Dementsprechend kann das Trocknungsbetriebsverfahren umfassen: Auswählen der Betriebsmodusauswahl des Bekleidungstrockners durch eine Eingabeeinheit zur Auswahl mehrerer Betriebsmodi; der Steuerung zu erlauben, gemäß dem empfangenen Betriebsmodus wahlweise eine zusätzliche Heizung ein- oder auszuschalten; und der Steuerung zu erlauben, das Durchflussregelelement gemäß dem empfangenen Betriebsmodus wahlweise ein- oder auszuschalten, wodurch die Heizung gesteuert wird, während gleichzeitig das Durchflussregelelement abhängig vom Betriebsmodus gesteuert wird.
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Dementsprechend kann das Trocknungsbetriebsverfahren umfassen, dass dem Kühlmittel erlaubt wird, gleichzeitig während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs durch die Pfade des ersten Expansionsventils und des zweiten Expansionsventils zu zirkulieren, oder gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus nur durch den Pfad des ersten Expansionsventils oder des zweiten Expansionsventils zu zirkulieren, wodurch gemäß dem Betriebsmodus des Bekleidungstrockners ein Durchfluss variiert wird, der in der Expansionsvorrichtung zirkuliert.
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Dementsprechend kann der Betriebsmodus des Bekleidungstrockners einen ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) und einen zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) umfassen, wobei die Steuerung die Heizung und das Magnetventil einschalten kann, wenn der ausgewählte Betriebsmodus ein erster Betriebsmodus ist und die Steuerung die Heizung und das Magnetventil ausschalten kann, wenn der ausgewählte Betriebsmodus ein zweiter Betriebsmodus ist.
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Ferner kann das Kühlmittel gleichzeitig während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs der Wärmepumpe durch die Pfade des ersten Expansionsventils und des zweiten Expansionsventils zirkuliert werden, wenn der ausgewählte Betriebsmodus ein erster Betriebsmodus ist, und das Kühlmittel kann während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs der Wärmepumpe nur durch den Pfad des ersten Expansionsventils oder des zweiten Expansionsventils zirkuliert werden, wenn der ausgewählte Betriebsmodus ein zweiter Betriebsmodus ist.
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Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Waschmaschine mit einer Trocknungsfunktion angewendet werden und/oder auf eine kombinierte Wasch-/Trocknungs-Maschine, die jeweils eine Wärmepumpe aufweisen.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Pfad der Expansionsvorrichtung in ein erstes Expansionsventil und ein zweites Expansionsventil verzweigt sein, wenn der Trockner wahlweise gemäß mehreren Betriebsmodi in dem Bekleidungstrockner, der eine Wärmepumpe verwendet, betrieben wird, um während des Kühlmittel-Zirkulations-Kreislaufs einen Durchfluss von Kühlmittel, das in einer Expansionsvorrichtung zirkuliert wird, auf variable Weise zu steuern, wodurch ein effizienter und wirtschaftlicher Betriebskreislauf des Trockners erreicht wird.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das Ein/Aus einer Heizung gemäß dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus des Bekleidungstrockners wahlweise gesteuert werden sowie ein Magnetventil auf einem der abgezweigten Kühlmittelpfade in der Expansionsvorrichtung vorgesehen sein kann, um zu erlauben, dass der Durchfluss, der in der Expansionsvorrichtung zirkuliert, variiert werden kann, wodurch die Wärmepumpe und der Kühlmittelkreislauf durch eine sehr einfache Steuerungsstruktur gesteuert werden.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen, die umfasst sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen und die aufgenommen sind in und einen Teil der Beschreibung bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
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In den Zeichnungen:
- ist 1 eine schematische Ansicht, die die interne Struktur eines typischen Wärmepumpen-Typ Trockners darstellt;
- ist 2 eine genaue Teilansicht, die eine Zirkulations-Typ Wärmepumpe in dem Trockner darstellt;
- ist 3 eine Ansicht, die das Trocknungsverfahren der Wärmepumpe darstellt;
- ist 4 eine Ansicht, die eine Wärmepumpenstruktur darstellt, in der eine Expansionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ein erstes Expansionsventil und ein zweites Expansionsventil umfasst;
- ist 5 ein Blockdiagramm, das eine Steuerstruktur gemäß den mehreren Betriebsmodi der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
- ist 6 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Betrieb eines Wärmepumpen-Typ Trockners gemäß den mehreren Betriebsmodi der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die zum Verbessern der Temperaturverteilung eine Metallplatte verwendet, ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Vor der Beschreibung ist festzustellen, dass Begriffe und Wörter, die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, nicht beschränkt sein sollen oder als kennzeichnend oder wörtlich interpretiert werden sollen und dahingehend ausgelegt werden sollten, dass die Bedeutung und das Konzept im Einklang mit dem technischen Konzept der Erfindung sind, basierend darauf, dass der Erfinder das Konzept der Begriffe und Wörter definieren kann, um die Beschreibung auf dem besten Weg zu beschreiben.
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Dementsprechend sollte es, da die Ausführungsformen, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden und Konfigurationen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, nur die meistbevorzugten Ausführungsformen sind und nicht das gesamte technische Konzept der Erfindung repräsentieren, verstanden werden, dass es eine Vielzahl von Äquivalenten und Modifikationsbeispielen gibt, die diese zum Zeitpunkt der Anmeldung der vorliegenden Offenbarung ersetzen.
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Nachfolgend werden die Konfigurationen und Betriebsbedingungen des Wärmepumpen-Typ Bekleidungstrockners gemäß der vorliegenden Offenbarung ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 und 2 sind Ansichten, die die interne Struktur eines Wärmepumpen-Typ Trockners darstellen, und 3 ist ein Blockdiagramm, das das Trocknungsverfahren der Wärmepumpe darstellt.
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Mit Bezug auf 1 bis 3 kann die vorliegende Offenbarung ein Gehäuse 100, das das Äußere des Bekleidungstrockners bildet, und eine Trommel 110 umfassen, die rotierbar in dem Gehäuse vorgesehen ist. Die Trommel ist rotierbar durch eine Unterstützung (nicht gezeigt) an dessen Vorder- und Rückseite gestützt.
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Ein im Gehäuse vorgesehener Einlasskanal 170 zum Ansaugen von Außenluft und zum Zuführen von Luft in einen inneren Teil der Trommel ist in vertikaler Richtung der Trommel an der Rückseite der Trommel vorgesehen. Ein Einlass-Strömungspfad, durch den die in die Trommel eingesaugte Luft strömt, wird durch den Einlasskanal gebildet. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die durch den Einlasskanal eingesaugte Luft von außerhalb des Gehäuses getrennt vom Trocknungskanal 190 eingebracht werden.
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Andererseits kann eine Heizung 180 zum Erwärmen der angesaugten Luft, um Hochtemperaturluft zu werden, die zum Trocknen der Wäsche erforderlich ist, in dem Einlasskanal 170 vorgesehen sein. Die Heizung 180 empfängt elektrische Energie, um wirksam und schnell Wärme zu liefern, die in die Trommel geliefert wird, und liefert ferner derart Wärme, dass der Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf im Normalzustand stabil geregelt wird.
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Wenn der Trockner vom Zirkulations-Typ ist, ist der Trocknungskanal 190 als Zirkulationskanal ohne getrennten Abluftkanal gebildet.
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Wenn der Trockner vom Abluft-Typ mit einer Wärmepumpe ist, ist der Trocknungskanal 190 als Abluftkanal gebildet.
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Im Fall eines solchen Zirkulations-Typ Trocknungskanals kann die zum Trocknen benötigte Wärme wirksam in einer kurzen Zeitspanne geliefert werden, und hat dadurch den Effekt einer Verringerung der Trocknungszeit. Mit anderen Worten kann somit zusätzliche Wärme in einer kurzen Zeitspanne geliefert werden, da ein Erwärmen unter Verwendung von Luft nur aus dem Zirkulationsströmungspfad mit dem Trocknungskanal in einer kurzen Zeitspanne nicht ausreichend bereitgestellt werden kann.
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Die in die Trommel eingebrachte Luft kann durch einen Zirkulationsströmungspfad geliefert werden, der getrennt von der Luft durch den Einlassströmungspfad im Trocknungskanal 190 gebildet ist. Der Trocknungskanal 190 ist im Gehäuse vorgesehen, und beim Zirkulations-Typ liefert er erneut von der Trommel abgeführte Luft für die Zirkulation, wobei er im Fall eines Abluft-Typs, die aus der Trommel abgeführte Luft nach außen ausstößt.
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Die Luft, die in die Trommel eingebracht wird, trocknet die Wäsche und wird dann in einen Vorderoberflächenkanal (nicht gezeigt) gebracht, der an der Vorderseite der Trommel angeordnet ist und wird durch den Trocknungskanal mittels eines Flusenfilters (nicht gezeigt) wieder an die Trommel geliefert oder durch einen Abluftkanal nach außen aus dem Gehäuse abgeführt, welcher später beschrieben wird.
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Ein Gebläse 120 zum Ansaugen von Luft in die Trommel, und zum kraftvollen nach außen Blasen vom Trockner kann im Zirkulationsströmungspfad des Trocknungskanals vorgesehen sein.
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Hier sind ein Evaporator 130 und ein Kondensator 140 hintereinander an einem Strömungspfad vorgesehen, der durch den Trocknungskanal gebildet ist. Der Evaporator 130 und der Kondensator 140 bilden als eine Art Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf der Wärmepumpe, wodurch durch ein darin fließendes Kühlmittel ein Wärmeaustausch mit der Luft (Ad) aus dem Zirkulationsströmungspfad erreicht wird.
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Die in die Trommel eingebrachte Luft wird am Einlassströmungspfad oder dem Kondensator 140 auf dem Zirkulationspfad durch die Heizung 180 erwärmt, um zu trockener Hochtemperaturluft mit ca. 150-200°C zu werden, wenn sie in die Trommel eingebracht wird. Die Hochtemperaturluft wird in Kontakt mit einem zu trocknenden Objekt gebracht, um die Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Objekt zu evaporieren. Die evaporierte Feuchtigkeit ist in der Mitteltemperatur-Luft enthalten und wird aus der Trommel ausgestoßen. Zu diesem Zeitpunkt sollte, um die Mitteltemperatur- und feuchte Luft zu zirkulieren und wiederzuverwenden, die Feuchtigkeit entfernt sein. Da der Feuchtigkeitsgehalt in der Luft durch die Temperatur beeinflusst wird, kann die Feuchtigkeit entfernt werden, wenn die Luft gekühlt wird. Dementsprechend wird die Luft auf dem Zirkulationsströmungspfad durch den Wärmeaustausch mit dem Evaporator 130 gekühlt.
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Um die durch den Evaporator 130 gekühlte Luft wieder in die Trommel zu liefern, sollte sie durch Hochtemperaturluft erwärmt werden, wobei das Erwärmen der Luft durch den Kondensator 140 ausgeführt wird.
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Ein Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf führt einen Wärmeaustausch mit der Umgebung unter Verwendung des Phasenwechsels des Kühlmittels aus, das durch dessen Inneres fließt. Kurz beschrieben, wird das Kühlmittel durch Absorbieren der Wärme der Umgebung im Evaporator in ein Niedrigtemperatur- und Niedrigdruckgas umgewandelt, in dem Kompressor in ein Hochtemperatur- und Hochdruckgas komprimiert, durch das Abführen von Wärme an die Umgebung im Kondensator in eine Hochtemperatur- und Hochdruckflüssigkeit umgewandelt, durch das Absenken ihres Drucks in der Expansionsvorrichtung in eine Niedrigtemperatur- und Niedrigdruckflüssigkeit umgewandelt, und wieder in den Evaporator gebracht. Aufgrund der Zirkulation des Kühlmittels, wird im Evaporator Wärme von der Umgebung absorbiert und im Kondensator wird Wärme an die Umgebung geliefert. Der Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf kann sich auch auf die Wärmepumpe bezeichnet werden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf neben dem Evaporator 130 und dem Kondensator 140 einen Kompressor 150 und eine Expansionsvorrichtung 160 umfassen.
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Der Luft-Strömungspfad im Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf ist in 2 und 3 dargestellt. Mit anderen Worten, gibt ein Pfeil durch den Evaporator und den Kondensator und eine Linie, die den Evaporator und den Kondensator verbindet, den Luft-Strömungspfad in 2 und 3 an, wobei die Luft nacheinander in Kontakt mit dem Evaporator und desgleichen gebracht wird, um einen Wärmeaustausch auszuführen.
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Bei der genaueren in 3 dargestellten Konfiguration ist zu erkennen, dass der Evaporator 130 und der Kondensator 140 jeweils hintereinander an dem Zirkulationsströmungspfad (eine große Zirkulationslinie, die entlang eines fettgedruckten Pfeils in 3 gebildet ist) angeordnet sind, der durch den Trocknungskanal 190 gebildet ist.
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Wie in 3 dargestellt, führt die Luft (Ad) auf dem Zirkulationsströmungspfad einen Wärmeaustausch mit der Wärmepumpe während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs durch. Insbesondere gibt die Luft (Ad) auf dem Zirkulationsströmungspfad Wärme im Wärmeaustausch mit dem Evaporator ab, und absorbiert Wärme im Wärmeaustausch mit dem Kondensator. Im Ergebnis absorbiert die Luft auf dem Zirkulationsströmungspfad wieder Wärme, die sie selbst abgeführt hat.
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Im Allgemeinen sind der Evaporator und der Kondensator hauptsächlich für den Wärmeaustausch während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs verantwortlich, und die Luft, von der in dem Evaporator die Wärme genommen wird, verflüssigt die Feuchtigkeit, die darin enthalten ist, um sie als Kondenswasser abzuführen, wobei die trockene Luft durch den Kompressor und den Kondensator erwärmt wird, um sich in Hochtemperatur und trockene Luft umzuwandeln.
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Auf diese Weise wird die Luft, die durch den Zirkulationsströmungspfad im Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf in Hochtemperaturluft umgewandelt wurde, neben der Luft an den Einlassströmungspfad in die Trommel eingebracht, um am Trocknungsvorgang teilzunehmen.
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Hier wird ein Teil der Luft, die in die Trommel eingebracht wird und im Trocknungsvorgang verwendet wird, an die Außenseite des Trockners abgeführt, und ein Teil davon wird wiederverwendet und an die Luft geliefert, die durch das Absorbieren nur eines Teils der Abwärme unter Verwendung des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs wiederverwendet wird.
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In den Wärmepumpen-Typ-Bekleidungstrockner wird Abwärme üblicherweise unter Verwendung des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs gesammelt, und die vorliegende Offenbarung stellt Optimierungsmittel bereit, um keine Überlastung während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs zu erzeugen. Mit anderen Worten sollte, im Fall eines Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs, der Wärmeaustausch des Kühlmittels durch Phasenwechsel bei einer optimalen BetriebsTemperatur und einem optimalen Betriebsdruck ausgeführt werden, und für diesen Zweck werden ein Wärmeaustauscher, wie z.B. ein Evaporator und ein Kondensator, ein Kompressor, eine Expansionsvorrichtung und desgleichen verwendet. Dementsprechend wird, um mehr Wärme zu sammeln, die Größe des Wärmeaustausches oder Kompressors zwangsläufig erhöht. Im Fall eines typischen Bekleidungstrockners gibt es jedoch eine räumliche Beschränkung und daher sind der Wärmeaustauscher, der Kompressor und desgleichen in ihrer Größe beschränkt.
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Dementsprechend ist gemäß der vorliegenden Offenbarung die Heizung 180 zum Erwärmen der angesaugten Luft innerhalb des Einlasskanals vorgesehen, die zu Hochtemperaturluft werden soll und zum Trocknen der Wäsche benötigt wird, um die angesaugte Luft zu erwärmen.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Erwärmung durch die Heizung 180 bereitgestellt werden, um wirksam die zum Trocknen benötigte Wärme zu liefern, wodurch die Trocknungszeit reduziert wird. Ferner sollte im Fall eines Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs der Wärmeaustausch des Kühlmittels durch einen Phasenwechsel bei der optimalen Betriebstemperatur und dem optimalen Betriebsdruck ausgeführt werden, und zu diesem Zweck sollte die Wärme ausreichend geliefert werden. Andererseits kann es ein Problem verursachen, wie z.B. dass das Kühlmittel in einer flüssigen Phase an den Kompressor geliefert wird oder desgleichen, und daher der Kreislauf nicht stabil betrieben werden kann, wodurch die Verlässlichkeit des Kreislaufs reduziert wird. Dementsprechend wird, wie hier beschrieben, die in die Trommel eingebrachte Luft zusätzlich durch die Heizung 180 erwärmt und daher ist es bevorzugt, dass der Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs stabil in einem Normalzustand betrieben werden kann.
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Zusätzlich kann ein zusätzliches Gebläse 120 an dem Einlassströmungspfad vorgesehen sein, um mehr Luftstrom bereitzustellen. Ferner liefert das zusätzliche Gebläse mehr Luftstrom wodurch die Heizung 180 im Einlassströmungspfad nicht überhitzt wird. Die Konfiguration mit dem zusätzlichen Gebläse 120 ist in 2 bis 4 dargestellt.
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Andererseits kann die vorliegende Offenbarung derart konfiguriert sein, dass ein Teil der Luft bezüglich des Evaporators stromaufwärts im Zirkulationsströmungspfad an das Äußere des Gehäuses abgeführt wird. Dementsprechend kann, wie ein 1 dargestellt, die vorliegende Offenbarung ferner einen Abluftkanal 15 umfassen, der stromaufwärts von dem Evaporator 130 in den Trocknungskanal 190 abzweigt, und der Abluftkanal ist konfiguriert, einen Teil der Luft stromaufwärts von dem Evaporator an dem Zirkulationsströmungspfad an das Äußere des Gehäuses abzuführen. Der Abluftkanal bildet einen Abluftströmungspfad zum Abführen heißer Luft, die aus der Trommel kommt, um einen Teil der Luft an das Äußere des Gehäuses auszustoßen.
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Gemäß der vorangehenden Konfiguration wird die Abwärme nur in einem Bereich, der durch den Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf ausgeführt werden kann, von einem Teil der Mitteltemperatur- und feuchten Luft absorbiert, die aus der Trommel kommt, und der Rest der Luft wird abgeführt. Dementsprechend kann es möglich sein, den Energieverlust zu reduzieren sowie keine Überlastung während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs zu verursachen. Ferner kann es möglich sein, den Energieverbrauch zu reduzieren sowie die Verlässlichkeit für den Betrieb des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs zu verbessern.
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In Fall eines Wärmepumpentrockners kann eine zusätzliche Heizung 180 vorgesehen sein, um die Trocknungseffizienz zu erhöhen, wobei ein Betriebsmodus zum Betreiben der Heizung für eine schnelle Trocknung und ein Betriebsmodus vorgesehen ist, bei dem die Heizung ausgeschaltet ist, um den Energieverbrauch zu reduzieren.
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Normalerweise kann es erforderlich sein, den Durchfluss des Kühlmittels in dem Kompressions-Kreislauf des Kühlmittels zu erhöhen, um die Wärmeaustauscheffizienz zu maximieren, wenn die Heizung betrieben wird, aber es muss nicht erforderlich sein, den Durchfluss des Kühlmittels unnötig zu erhöhen, wenn die Heizung nicht betrieben wird.
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Dementsprechend stellt die vorliegende Offenbarung einen Wärmepumpentrockner mit einem Expansionsventil bereit, das variiert werden kann, um während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs gemäß mehreren Betriebsmodi den Durchfluss des Kühlmittels zu steuern.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf 4 bis 6 ein Bekleidungstrockner und dessen Betriebsverfahren zum Steuern des Ein/Aus einer Heizung während des gleichzeitigen Steuerns der Expansionsvorrichtung der Wärmepumpe gemäß einem Betriebsmodus, der von mehreren Betriebsmodi des Trockners nach der vorliegenden Offenbarung ausgewählt wird, um den Durchfluss des Kühlmittels einzustellen, das durch den Expansionsströmungspfad des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs zirkuliert, beschrieben.
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4 ist eine Ansicht, die eine Wärmepumpenstruktur darstellt, in der eine Expansionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ein erstes Expansionsventil und ein zweites Expansionsventil umfasst, und 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerstruktur gemäß den mehreren Betriebsmodi der vorliegenden Offenbarung darstellt, und 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmepumpen-Typ Trockners gemäß den mehreren Betriebsmodi der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Bekleidungstrockner gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen: ein Gehäuse 100; eine Trommel 110, die rotierbar in dem Gehäuse vorgesehen ist; einen Trocknungskanal 190, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, um Luft in die Trommel zu liefern; eine Heizung 180, die konfiguriert ist, die Luft zu erwärmen, die durch den Trocknungskanal in die Trommel geliefert wird; einen Evaporator 130 und einen Kondensator 140, die nacheinander in einem Strömungspfad vorgesehen sind, der durch den Trocknungskanal gebildet ist; und einen Kompressor 150 und eine Expansionsvorrichtung 160, die konfiguriert sind, zusammen mit dem Evaporator und dem Kondensator einen Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf zu bilden.
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Ein Kapillarrohr oder ein Linearexpansionsventil (LEV) kann hauptsächlich als Expansionsventil des Wärmepumpentrockners verwendet werden, was die Rolle übernimmt, den Grad der Überhitzungswärme des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs zu steuern.
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Im Fall eines Wärmepumpensystems kann ein Kompressionskreislauf konfiguriert sein, in einem Einzelbetriebsmodus im Stand der Technik ein Kapillarrohr zu verwenden, aber ein Linearexpansionsventil (LEV) ist verwendet worden, um gemäß mehrerer Betriebsmodi mit dem Expansionsventil zurechtzukommen.
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Wenn jedoch ein Linearexpansionsventil (LEV) verwendet wird, können zusätzlich Betriebsverfahren und Temperatursensoren erforderlich sein, um den Takt des Linearexpansionsventils (LEV) zu steuern sowie zusätzliche Kosten, was bezüglich vieler Restriktionen ein Problem verursacht.
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Im Ergebnis kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die Expansionsvorrichtung 160 mit einem ersten Expansionsventil 161 und einem zweiten Expansionsventil 162 konfiguriert sein, die im Expansionspfad des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs jeweils einen separaten Kühlmittelströmungspfad aufweisen.
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Ferner kann die vorliegende Offenbarung ein Magnetventil 163 umfassen, das in einem Pfad des ersten Expansionsventils 161 oder des zweiten Expansionsventils 162 vorgesehen ist, um den relevanten Pfad wahlweise zu schließen oder zu öffnen, wodurch der Durchfluss des Kühlmittels geändert wird, das durch die Expansionsvorrichtung fließt.
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Dementsprechend können die mehreren Betriebsmodi einen ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) und einen zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) als einen Betriebsmodus des Trockners umfassen, der von der Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi empfangen wird.
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Der erste Betriebsmodus, der für die vorliegende Offenbarung eingesetzt wird, ist für einen Fall definiert, in dem die Heizung und die Wärmepumpe gleichzeitig betrieben werden oder die Heizung während des Betriebs der Wärmepumpe betrieben wird, um die Heizung einzuschalten.
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Ferner ist der zweite Betriebsmodus für einen Fall definiert, in dem nur die Wärmepumpe betrieben wird oder der Betrieb der Heizung während des Betriebs der Wärmepumpe ausgesetzt wird, um die Heizung auszuschalten.
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Der erste Trocknungsmodus ist ein Modus zum Ausführen der Trocknung in einem Zustand, in dem die Heizung eingeschaltet ist, wenn ein Schnelltrocknungsvorgang erforderlich ist, und daher der Energieverbrauch relativ hoch ist (Geschwindigkeitsmodus).
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Der zweite Betriebsmodus ist jedoch ein Modus zum Ausführen der Trocknung in einem Zustand, in dem die Heizung ausgeschaltet ist, und daher Energie gespart werden kann (Eco Modus).
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Wie in 4 dargestellt, kann das Magnetventil 163 auf einem Kühlmittelströmungspfad vorgesehen sein, der mit dem zweiten Expansionsventil 162 versehen ist, um den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils 162 so zu steuern, dass er ein- oder ausgeschaltet ist.
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Mit Bezug auf 4 ist, wenn der Betriebsmodus des Trockners der erste Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) ist, das Magnetventil 163 eingeschaltet, um den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils 162 zu öffnen. Dementsprechend wird das Expansionskühlmittel durch den Kühlmittelströmungspfad des ersten Expansionsventils 161 als auch durch den Kühlmittelströmungspfad des zweiten Expansionsventils 162 zirkuliert, wodurch der Durchströmungsquerschnitt des Expansionsventils erhöht wird.
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Im Ergebnis kann während des Expansionskreislaufs als Ganzes die Expansionsvorrichtung 160 einen Durchfluss von Kühlmittel sicherstellen, der eine schnelle Trocknungsfunktion ausführen kann, da der Querschnitt des Kühlmittelströmungspfads erhöht ist.
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Im Gegensatz dazu ist, wenn der Betriebsmodus des Trockners ein zweiter Betriebsmodus (Eco Modus) ist, das Magnetventil 163 ausgeschaltet, um den Kühlmittelströmungspfad von 162 zu schließen. Dementsprechend wird das Expansionskühlmittel nur in den Kühlmittelströmungspfad des ersten Expansionsventils 161 gebracht, wodurch der Durchströmungsquerschnitt der Expansionsvorrichtung als Ganzes verringert wird.
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In diesem Fall kann der zweite Betriebsmodus, der ein wirtschaftlicher Betriebsmodus zum Reduzieren der Energie ist, effizient ausgeführt werden.
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Mit Bezug auf 5, kann ein Trockner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ferner umfassen: eine Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi 500, die konfiguriert ist, dem Anwender zu erlauben, wahlweise den Betriebsmodus des Trockners einzugeben; eine Steuerung 300, die konfiguriert ist, den Trockner gemäß der Betriebsmodus-Wahl des Anwenders zu steuern; und einen Magnetventil-Ein/Aus-Schalter 800, der konfiguriert ist, das Magnetventil wahlweise gemäß dem Befehl der Steuerung ein- oder auszuschalten.
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Die Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi 500 kann vorzugsweise vorgesehen sein, außerhalb des Trockners als Knopf-Typ oder Berührungs-Typ frei zu liegen, die leicht durch einen Anwender bedient werden können.
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Der Betriebsmodus des Trockners, der von der Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi 500 empfangen wird, kann einen ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) und einen zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) umfassen.
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Ferner kann die Steuerung 300 ein Zirkulationsverhältnis zwischen dem Kühlmittel-Kompressions-Kreislauf und der trockenen Luft in dem Trockner als Ganzes steuern.
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Die Steuerung 300 empfängt einen Betriebsmodus, der durch die Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi 500 eingegeben wird. Dementsprechend übermittelt die Steuerung 300 im Fall des ersten Betriebsmodus einen Ein-Befehl an den Magnetventil-Ein/Aus-Schalter 800, und übermittelt im Fall des zweiten Betriebsmodus einen Aus-Befehl an den Magnetventil-Ein/AusSchalter 800.
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Der Magnetventil-Ein/Aus-Schalter 800 ist in Verbindung mit dem Magnetventil 163 vorgesehen, um wahlweise das Magnetventil ein- oder auszuschalten. Hier kommt der Expansionsströmungspfad in einen offenen Zustand, wenn das Magnetventil 163 eingeschaltet ist, und der Expansionsströmungspfad kommt in einen geschlossenen Zustand, wenn das Magnetventil 163 ausgeschaltet ist.
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Weiterhin kann die vorliegende Offenbarung ferner einen Heizung-Ein/Aus-Schalter 700 umfassen, der konfiguriert ist, die Heizung gemäß dem Befehl der Steuerung wahlweise ein- oder auszuschalten.
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Dementsprechend übermittelt die Steuerung 300 gemäß dem Betriebsmodus, der von der Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi empfangen wurde, im Fall des ersten Betriebsmodus einen Ein-Befehl an den Heizung-Ein/Aus-Schalter und übermittelt im Fall des zweiten Betriebsmodus einen Aus-Befehl an den Heizung-Ein/Aus-Schalter 700, wodurch die Heizung gesteuert wird.
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Weiterhin kann die vorliegende Offenbarung ferner eine Anzeigeeinheit 600 umfassen, die konfiguriert ist, extern den durch den Anwender durch die Anzeigeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi 500 gewählten Betriebsmodus des Trockners anzuzeigen, wodurch die Bequemlichkeit für den Anwender verbessert wird.
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Die Anzeigeeinheit 600 kann an einer externen oberen Oberfläche des Trockners freiliegen und derart vorgesehen sein, um durch den Anwender leicht erkennbar zu sein.
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Nachfolgend wird ein Betriebszustand gemäß den mehreren Betriebsmodi der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben.
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3 ist ein schematisches Diagramm, das einen internen Zirkulationsströmungspfad eines Wärmepumpen-Trockners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung beziehen sich mehrere Betriebsmodi auf durch den Anwender auswählbare Betriebsmodi, um eine der beiden Trocknungsleistungen, die im Allgemeinen Trocknungszeit und Energie sind, zu maximieren.
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Dementsprechend ist im Fall eines Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus), bei dem eine schnelle Trocknungsleistung vorgezogen wird, der Energieverbrauch erhöht (Energieeffizienzverringerung), um die Trocknungszeit zu beschleunigen.
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Im Fall eines Betriebsmodus (Eco Modus), bei dem eine minimale Energieverwendung vorzuziehen ist, ist die Trocknungszeit jedoch erhöht, aber der Energieverbrauch wird verringert, um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen (Energieeffizienzerhöhung).
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Im Fall eines ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus), ist dieser derart implementiert, dass eine Menge Wärme in das Gehäuse 110 eingebracht wird, um die Feuchtigkeit innerhalb einer kurzen Zeitdauer aus der Bekleidung zu evaporieren und eine Menge der evaporierten Feuchtigkeit mit dem Evaporator 130 zu entfeuchten. Hier sollte der Kühlmitteldurchfluss der Wärmepumpe erhöht werden, um eine Entfeuchtungsrate zu erhöhen, und er ist mit einem Verfahren zum Vergrößern des Durchströmungsquerschnitts des Expansionsventils implementiert.
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In diesem Fall ist gemäß dem Stand der Technik der Kühlmitteldurchfluss durch eine Taktsteuerung gesteuert worden, die ein Linearexpansionsventil (LEV) verwendet, und zu diesem Zweck sind das Linearexpansionsventil (LEV) der Expansionsvorrichtung 160 und die Spule der Heizung 180 vorgesehen worden. Weiterhin wurde gemäß dem Stand der Technik ein zusätzliches Steuerverfahren zum Steuern des Linearexpansionsventils (LEV) oder desgleichen benötigt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Kapillarrohre (Capi_1 und Capi_2, dargestellt in 4) als Expansionsventile 161, 162 in oder an einem Expansionsströmungspfad vorgesehen, der sich in mehrere Pfade in der Expansionsvorrichtung 160 verzweigt.
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Wie in 4 dargestellt, kann der Expansionsströmungspfad der Expansionsvorrichtung 160 in zwei Pfade an dem Kühlmittelströmungspfad des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs verzweigen, und jedes Kapillarrohr kann jeweils an den verzweigten Expansionsströmungspfaden vorgesehen sein.
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Das Kapillarrohr hat einen Durchmesser von ca. 0,8-2mm und eine unterschiedliche Länge abhängig von der Kapazität, dem Betriebszustand und der Kühlmittelfüllmenge, aber typischerweise hat ein Kapillarrohr ungefähr Im Länge, das die Rolle eines Expansionsventils übernimmt. Insbesondere kann es für kleinere Vorrichtungen verwendet werden, wie z.B. eine Vorrichtung mit einem kleinen Evaporationsvermögen, die beispielsweise für einen Heim-Kühlschrank, eine Fenster-Typ-Klimaanlage, eine Vitrine oder desgleichen verwendet wird.
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Dementsprechend kann nur ein Ein-Signal (Magnetventil offen) einfach zu dem Magnetventil 163 hinzugeführt werden, das an dem Expansionsströmungspfad vorgesehen ist, wenn der Anwender den ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) auswählt, wodurch der erforderliche Kühlmitteldurchfluss gesichert wird.
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Im Gegensatz dazu kann, wenn der Anwender den zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) auswählt, die Heizung 180 ausgeschaltet werden, und es kann nur Wärme, die von dem Kondensator 140 während des Betreibens der Wärmepumpe abgeführt wird, zum Trocknen verwendet werden. In diesem Fall kann nur ein Aus-Signal (Magnetventil geschlossen) einfach zu dem Magnetventil 163 hinzugeführt werden, um den Kühlmittelkreislauf durch das Kapillarrohr (Capi_2) des zweiten Expansionsventils 162 zu blockieren, wodurch der Kühlmitteldurchfluss gesteuert wird.
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Im Fall des zweiten Betriebsmodus (Eco Modus) kann, da die Entfeuchtung an dem Zirkulationsströmungspfad des Trockners verglichen mit dem ersten Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) sogar mit einem niedrigeren Kühlmitteldurchfluss ausgeführt werden kann, ein Trocknungsvorgang sogar nur durch die Verwendung eines einzelnen Kapillarrohrs (Capi_1) durchgeführt werden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann, wie in 6 dargestellt, das Ein/Aus des Magnetventils 163 in Verbindung mit der Steuerung der Heizung 180 gesteuert werden, wodurch ein einfaches und effizientes Steuerverfahren davon bereitgestellt ist.
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Bei Betrachtung eines Betriebsverfahrens eines Wärmepumpen-Typ Bekleidungstrockners, der hier offenbart ist, führt der Anwender zuerst durch die Eingabeeinheit zum Auswählen mehrerer Betriebsmodi 500 den Vorgang der Auswahl eines Betriebsmodus des Trockners aus.
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Als nächstes führt die Steuerung 300 einen Vorgang des wahlweisen Ein- oder Ausschaltens der Heizung 180 gemäß dem gewählten Betriebsmodus aus; und den Vorgang des wahlweisen Ein-oder Ausschalten des Magnetventils 163 gemäß dem gewählten Betriebsmodus.
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Dementsprechend kann das Kühlmittel während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs gleichzeitig durch die Pfade des ersten Expansionsventils 161 und des zweiten Expansionsventils 162 zirkuliert werden oder gemäß dem gewählten Betriebsmodus nur durch den Pfad des ersten Expansionsventils 161 oder des zweiten Expansionsventils 162 zirkuliert werden, wodurch ein Durchfluss, der durch die Expansionsvorrichtung fließt, gemäß dem Betriebsmodus des Trockners variiert wird.
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Weiterhin kann durch den Anwender für den Betriebsmodus des Trockners entweder ein erster Betriebsmodus (Geschwindigkeitsmodus) oder ein zweiter Betriebsmodus (Eco Modus) ausgewählt werden, und die Steuerung kann die Heizung einschalten und das Magnetventil einschalten, wenn der ausgewählte Betriebsmodus der erste Betriebsmodus ist und die Steuerung kann die Heizung ausschalten und das Magnetventil ausschalten, wenn der ausgewählte Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist.
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Zusätzlich kann das Kühlmittel während des Kühlmittel-Kompressions-Kreislaufs der Wärmepumpe gleichzeitig durch die Pfade des ersten Expansionsventils und des zweiten Expansionsventils zirkuliert werden, wenn der ausgewählte Betriebsmodus der erste Betriebsmodus ist oder kann nur durch einen der Pfade des ersten Expansionsventils und des zweiten Expansionsventils zirkulieren, wenn der gewählte Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist.
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In diesem Fall kann, wenn eine Menge des Kühlmittels während des Kreislaufs zirkuliert, die Wärmeaustauscheffizienz erhöht werden, um die Trocknungsleistung in dem ersten Betriebsmodus zu erhöhen, und eine geeignete Menge Kühlmittel kann während des Kreislaufs im Eco Modus zirkuliert werden, um die Wärmeaustauscheffizienz geeignet zu steuern, wodurch die Wirtschaftlichkeit erhöht wird.
