專利名稱：包括膨脹系統(tǒng)的家用電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種家用電器，所述家用電器包括用于處理物品的加工室、用于引導(dǎo)處理空氣穿過所述物品加工室的處理空氣導(dǎo)向器，所述處理空氣導(dǎo)向器包括用于驅(qū)動所述處理空氣的鼓風(fēng)機、用于加熱所述處理空氣并且放置在所述加工室的上游的加熱器以及熱泵，其中，所述加熱器是熱源，用于將熱從循環(huán)通過所述熱泵的制冷劑輸送到所述處理空氣，其中，所述熱泵進一步包括用于將熱輸送到所述制冷劑的散熱器、用于壓縮所述制冷劑的壓縮機、用于膨脹所述制冷劑的膨脹系統(tǒng)以及用于在閉合回路中使所述制冷劑循環(huán)通過所述熱泵的制冷劑導(dǎo)向器。
背景技術(shù)：
在WO 2008/107266A1中公開了這種通用類型的家用電器。這個申請公開了一種家用洗滌干燥機，所述洗滌干燥機的熱泵是壓縮機類型的熱泵，其特征在于具有在封閉的制冷劑導(dǎo)向器中被導(dǎo)向的制冷劑。為了實現(xiàn)在關(guān)聯(lián)的散熱器中吸收熱，使所述制冷劑在所述散熱器中蒸發(fā)，并且從所述關(guān)聯(lián)的熱源中釋放熱，使所述制冷劑在所述熱源中液化。為了實現(xiàn)熱的傳播并且使所述蒸發(fā)和液化過程發(fā)生在適合的溫度，當(dāng)所述氣態(tài)制冷劑從所述散熱器傳遞到所述熱源時，所述氣態(tài)制冷劑被壓縮，并且當(dāng)所述制冷劑從所述熱源返回到所述散熱器時，所述液態(tài)制冷劑在膨脹系統(tǒng)中膨脹。根據(jù)所引用的文獻，具體選擇由所述熱泵和所述制冷劑組成的壓縮機。在文獻WO 2008/119611A1中公開了一種在洗滌干燥機中清潔熱泵的散熱器的清潔裝置。洗滌干燥機中的散熱器會由于包括纖維碎片等的小顆粒物而使運行退化，這些小顆粒物通常稱為線頭或者棉絨，并且是從由處理空氣正在烘干的洗滌衣物抽取出來的。根據(jù)慣例，棉絨過濾器放置到散熱器上游的處理空氣導(dǎo)向器中以用來捕捉來自所述處理空氣的大部分棉絨。但是，仍然有小的但是相當(dāng)大部分的棉絨逃脫棉絨過濾器的捕捉，并且與包含在從處理空氣中提取熱時形成的處理空氣中的濕氣得到的冷凝液一起沉淀到散熱器上。盡管上述兩個文獻中的每個文獻都涉及到具有處理空氣導(dǎo)向器的家用電器，所述處理空氣導(dǎo)向器是基本上自身封閉的，以便在基本上封閉的回路內(nèi)引導(dǎo)處理空氣，WO2008/110449A1顯示一種具有熱泵并且具有部分開放的處理空氣導(dǎo)向器的家用電器。根據(jù)文獻WO 2008/119608A2和WO 2008/086933A1，除了更常用的電的或者氣的燃燒器加熱器和氣對氣熱交換器之外，熱泵可以應(yīng)用于家用電器。這種電器可以被稱為“混合物”。根據(jù)文獻WO 2007/141166A1，與更常用的需要未分開的處理空氣依次流經(jīng)散熱器和熱源的慣例相比，由家用電器包括的熱泵的熱源和散熱器能夠布置在分叉的處理空氣導(dǎo)向器中以便使得處理空氣作為平行的兩部分氣流流經(jīng)散熱器和熱源。因為壓縮機類型的熱泵在確定下文中公開的本發(fā)明的優(yōu)先權(quán)時已被銷售，就它們涉及將壓縮機類型的熱泵應(yīng)用到家用電器并且也與具有壓縮機類型的熱泵的家用電器的慣例一致而言，所述熱泵配置有其運行特性由尺寸和結(jié)構(gòu)固定的部件。這種家用電器正常使用在由家用電器的位置和一年中使用的季節(jié)限定的多種環(huán)境條件下。此外，這種家用電器的正常使用本身也會引起各種運行狀況。例如，具有熱泵的洗滌干燥機的運行將包括啟動階段、準穩(wěn)定階段和終結(jié)階段，其中，在所述啟動階段中，電器的部件和將要被烘干的衣物本身將會把它們帶到合適的運行溫度；在準穩(wěn)定階段中，執(zhí)行大部分的烘干操作；在所述終結(jié)階段中，所述洗滌衣物幾乎被如需要的那樣干燥，并且從所述洗滌衣物抽取殘留的濕氣需要升高流經(jīng)所述洗滌衣物的處理空氣的溫度到貫穿準穩(wěn)定階段持續(xù)的溫度水平之上。因此，需要發(fā)現(xiàn)熱泵的布局允許熱泵的運行貫穿所有的這些階段，同時也與環(huán)境條件相適應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種如本申請的前序部分中限定的電器的改進方案，它克服了所指出的缺點。為了實現(xiàn)這個目的以及其他目的，在所附的獨立權(quán)利要求中敘述了一種家用電器。在附屬權(quán)利要求和隨后的描述中敘述了根據(jù)本發(fā)明的家用電器的優(yōu)選實施例。 因此，根據(jù)本發(fā)明敘述一種家用電器，所述家用電器包括加工室和處理空氣導(dǎo)向器，所述加工室用于處理物品，所述處理空氣導(dǎo)向器用于引導(dǎo)處理空氣穿過所述加工室，所述處理空氣導(dǎo)向器包括鼓風(fēng)機、加熱器和熱泵，所述鼓風(fēng)機用于驅(qū)動處理空氣，所述加熱器用于加熱所述處理空氣并且放置在所述加工室的上游，其中，所述加熱器是熱源，用于將熱從循環(huán)通過所述熱泵的制冷劑輸送到所述處理空氣，并且其中，所述熱泵還包括散熱器、壓縮機、膨脹系統(tǒng)和制冷劑導(dǎo)向器，所述散熱器用于將熱輸送到所述制冷劑，所述壓縮機用于壓縮所述制冷劑，所述膨脹系統(tǒng)用于膨脹所述制冷劑，所述制冷劑導(dǎo)向器用于在封閉回路中使所述制冷劑循環(huán)穿過所述熱泵。另外，所述膨脹系統(tǒng)具有可變約束。根據(jù)本發(fā)明，可變膨脹系統(tǒng)取代已知的具有固定尺寸和結(jié)構(gòu)參數(shù)的膨脹系統(tǒng)，以便考慮到適應(yīng)變化的周圍環(huán)境和運行需求，生產(chǎn)出操作靈活的家用電器。所述膨脹系統(tǒng)的有效運行參數(shù)是約束，所述約束是作為在額定溫度和額定質(zhì)量流量下流經(jīng)的所述液體制冷劑產(chǎn)生的壓力下降而被測量的。在由單個膨脹器構(gòu)成的膨脹系統(tǒng)的情況下，一方面作為噴射器或者小孔的不同實施例，另一方面各種長度和各種直徑的毛細管可以導(dǎo)致相同的約束。因此，本發(fā)明對所述膨脹系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)細節(jié)沒有強加先驗性的限制。但應(yīng)指出的是，可變膨脹系統(tǒng)是在制冷電器中已知的非相關(guān)應(yīng)用。本發(fā)明將使家用電器適應(yīng)周圍溫度的變化，以保證在5°到35°之間變化的周圍溫度時正常運行，其中，23°是額定溫度。此外，通過修改作為由所述膨脹系統(tǒng)的約束給定的所述熱泵的特性可以適應(yīng)在所述電器中在處理物品的整個過程中發(fā)生的運行參數(shù)的變化，以便使所述熱泵的設(shè)定和功能布局更好地適應(yīng)相關(guān)的運行條件，并因而獲得更好的運行效率和可能更短的處理過程的持續(xù)時間。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述家用電器包括連接到所述膨脹系統(tǒng)和與所述熱泵相關(guān)聯(lián)的傳感器單元的控制單元，用于響應(yīng)由所述傳感器單元傳達給所述控制單元的信號控制所述膨脹系統(tǒng)的約束。因此，所述膨脹系統(tǒng)可以響應(yīng)所述熱泵相關(guān)的運行條件而被控制。為了能夠并且實現(xiàn)這種控制，給出多個選擇。作為第一實例，所述膨脹系統(tǒng)可以具有由電子裝置可控制的約束。在這種情況下，所述控制單元可以是單獨的電子電路，或者它可以包括系統(tǒng)控制單元中，所述系統(tǒng)控制單元執(zhí)行所述電器總體控制，包括與使用者交互以顯示運行信息、選擇用于處理放置到所述電器中的處理物品的運行程序以及設(shè)定這種程序的運行參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明更優(yōu)選的實施例，在前面章節(jié)中敘述的所述傳感器單元包括狀態(tài)傳感器，用于檢測所述熱泵的狀態(tài)。然而，更優(yōu)選地，所述狀態(tài)傳感器是溫度傳感器，用于檢測所述制冷劑導(dǎo)向器內(nèi)的處理溫度。仍然是更優(yōu)選的，所述處理溫度是所述制冷劑在離開所述散熱器時的溫度，并且所述控制單元預(yù)設(shè)成控制所述膨脹系統(tǒng)以在所述制冷劑離開所述散熱器時保持給定的過熱。在這種環(huán)境下，需要指出的是，所述電器的正常運行包括所述散熱器，其中，所述制冷劑以液態(tài)狀態(tài)進入所述散熱器，在流經(jīng)所述散熱器時蒸發(fā)以形成氣體，所述氣體將在給定的壓力條件下由一定數(shù)量的熱加熱到所述制冷劑的沸點溫度以上的溫度。從所述沸點溫度到所述氣態(tài)制冷劑在它離開所述散熱器時的溫度之間的差值定義為過熱。要合并到所述洗滌干燥電器中的已知熱泵在烘干過程期間在它的正常使用中不允許進行任何控制。這樣，所述過熱將會在運行條件變化時發(fā)生變化。通過應(yīng)用這里存在的布置，包括控制所述過熱保持在給定的和需要的值的所述過熱的控制變得可能。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，所述傳感器單元包括用于檢測所述電器周圍溫度的周圍溫度傳感器。這使得能夠考慮到所述相關(guān)的周圍環(huán)境條件來運行包括所述熱泵的所述電器，并且它還允許響應(yīng)周圍環(huán)境來改變運行模式。因為任何熱泵將需要用于它的運行的大量能量輸入，這些輸入的能量又必須消散到其周圍環(huán)境，所述周圍溫度是用于所述熱泵的功能參數(shù)，因為其影響這種消散。根據(jù)本發(fā)明，所述周圍溫度可以說明所述熱泵正在運行。在這方面更優(yōu)選的是，如果所述周圍溫度基本上等于給定的額定周圍溫度，所述控制單元預(yù)設(shè)成將所述約束設(shè)定到額定值，并且其中，如果所述周圍溫度基本上不同于所述額定的周圍溫度，所述控制單元預(yù)設(shè)成將所述約束設(shè)定到超過所述額定值的值?？梢蕴峁┯糜谶\行的優(yōu)選設(shè)定以便將所述膨脹系統(tǒng)設(shè)定到在額定的周圍溫度時的額定約束，所述額定的周圍溫度可以是在通常家庭中遇到的通常的周圍溫度，并且在周圍溫度比所述額定的周圍溫度高和低時在所述額定約束上增加所述約束。當(dāng)所述周圍溫度過高時，所述熱泵上的熱載荷是高的，并且所述熱泵中的壓縮機可能遭遇非常高的熱負荷。通過增加所述約束，將會減少循環(huán)通常所述熱泵的制冷劑的質(zhì)量流量，并且同時減少所述壓縮機上的負荷。當(dāng)所述周圍溫度過低時，所述熱泵上的熱負荷是低的。反過來，當(dāng)所述制冷劑流過所述散熱器時可能會很難確定所述制冷劑充分蒸發(fā)。通過增加所述約束并且藉此減少循環(huán)制冷劑的質(zhì)量流量，減少進入所述散熱器的待蒸發(fā)液體的輸入量，藉此緩和確定充分蒸發(fā)的問題。根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例，所述膨脹系統(tǒng)包括至少兩個膨脹單元，它們通過所述控制單元能夠可變地接合到所述制冷劑導(dǎo)向器中。這使得能夠應(yīng)用在幾個用于約束的固定值之間通過簡單切換進行選擇的膨脹系統(tǒng)。更優(yōu)選地，所述膨脹系統(tǒng)包括膨脹單元，所述膨脹單元包括第一膨脹器和由所述控制單元可控制的且串聯(lián)連接的閥。更優(yōu)選地，所述膨脹系統(tǒng)可以包括平行地連接到所述膨脹單元的第二膨脹器。這種實施例確保能夠發(fā)生沒有導(dǎo)致所述膨脹系統(tǒng)完全關(guān)閉的切換狀態(tài)，藉此提供運行安全的措施。仍然是更優(yōu)選地，在所述膨脹系統(tǒng)中可以設(shè)置多個彼此平行連接的膨脹單元，藉此提供所述約束的η個可變性的擴展范圍，以便改善所述系統(tǒng)對各種運行需求的適應(yīng)性。還是更優(yōu)選地，所述膨脹單元包括多個第一膨脹器，其中，所述第一膨脹器彼此平行地連接通過由所述控制單元可控制的多路分配閥，這樣簡化所述切換裝置同時保持變化性的高值。
還是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，所述膨脹系統(tǒng)是由所述控制單元可控制的可變膨脹裝置。作為優(yōu)選實例，所述膨脹裝置包括可變膨脹閥。特別地，所述膨脹閥是恒溫膨脹裝置。仍然是更優(yōu)選地，所述恒溫膨脹裝置具有關(guān)聯(lián)的溫度傳感器，所述溫度傳感器在所述加工室的出口聯(lián)接到所述處理空氣導(dǎo)向器，用于檢測所述處理空氣的空氣在它離開所述加工室時的溫度，并且其中，所述恒溫膨脹裝置設(shè)置成將所述約束從在低空氣溫度時的相對低的約束變化到在高空氣溫度時的相對高的約束。進一步優(yōu)選地，所述膨脹系統(tǒng)是多個恒溫膨脹裝置，并且其中，所述恒溫膨脹裝置彼此平行地連接通過由所述控制單元可控制的多路分配閥。根據(jù)本發(fā)明，用作膨脹單元的可變閥是優(yōu)選的，雖然它們可能需要設(shè)置電子控制，所述電子控制可以是單獨的單元或者可以是如上面解釋的電子系統(tǒng)控制單元的一部分。然而，可變膨脹裝置可以應(yīng)用在市場上可買到的作為包括傳感器和控制裝置的自包含單元，以便響應(yīng)可變的狀態(tài)來變化約束，所述可變的狀態(tài)一般是由所述傳感器裝置檢測的溫度。在這方面，所述傳感器裝置可以應(yīng)用上面解釋過的狀態(tài)傳感器或者周圍溫度傳感器。此外，通過使用這種可變膨脹裝置可以實現(xiàn)另外的控制模式。為了預(yù)防起見，需要指出的是，術(shù)語“恒溫膨脹裝置”對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說是熟悉的，因為這種裝置應(yīng)用在冷凍器或者冰箱的自控制制冷劑回路中。作為實例，可以考慮在普通洗滌干燥電器中執(zhí)行的典型的烘干過程。在剛剛啟動后，所述烘干過程將開始加熱階段，此時，包括在所述處理空氣回路的部件將其溫度變化到運行值，并且將要烘干的所述物品將被加熱到升高的運行溫度。為了保持所述過程的持續(xù)時間短，需要保持所述加熱時間短。因此，在所述膨脹系統(tǒng)中需要相對高的約束以便使所述熱源中的制冷劑獲得相對高的壓力，進而導(dǎo)致所述制冷劑的升高的冷凝溫度，導(dǎo)致在所述熱源中所述制冷劑和所述處理空氣之間的升高的溫度差值，并且導(dǎo)致增加的熱隨后輸送到所述處理空氣中。此外，所述制冷劑的高約束流將減少在所述散熱器中需要蒸發(fā)的數(shù)量，并且同樣降低所述處理空氣在所述散熱器中的合成冷卻。一旦所述部件已經(jīng)達到它們各自的運行溫度，就進入了跟在所述加熱階段后面的準穩(wěn)定階段。在所述準穩(wěn)定階段，運行溫度只發(fā)生小的變化，并且所述膨脹系統(tǒng)的約束可以設(shè)定到減小的額定值，這將仍然取決于上面解釋過的周圍環(huán)境條件。當(dāng)所述烘干過程接近結(jié)束時，所有濕氣已經(jīng)從將要烘干的物品表面蒸發(fā)，并且殘留的濕氣必須從深入到制成物品的紡織纖維內(nèi)吸取。這將在所述過程上添加額外的負荷，這本身表明所述物品、在它們周圍的部件和從它們流出的所述處理空氣的運行溫度處于另一次溫度上升中。這次溫度上升標示著從所述準穩(wěn)定階段過渡到所述烘干過程的終結(jié)階段。這個階段一般很短暫，對所述烘干過程的整體持續(xù)時間幾乎沒有影響。然而，增加的約束將有利于降低所述散熱器中的制冷劑的蒸發(fā)溫度并且改善從所述處理空氣中抽取濕氣。因此，并且忽略上面提到所述終結(jié)階段的期望，自包含的可變膨脹裝置，或者多個這樣的裝置，尤其是通過響應(yīng)周圍條件的分配閥可選擇的，可以為此目的應(yīng)用在本發(fā)明的電器上。這種裝置的功能將會減少對增加溫度的約束。如果尤其適用于所述終結(jié)階段的要求也應(yīng)該考慮，除上面詳細說明的可切換的膨脹器外也是能夠起作用的。仍然是根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例，本發(fā)明的電器中的處理空氣導(dǎo)向器基本上是自我封閉的，以便在基本上封閉的回路內(nèi)引導(dǎo)所述處理空氣，藉此給所述電器提供封閉回路式烘干機或者冷凝類型的烘干機。還是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，所述散熱器放置在所述處理空氣導(dǎo)向器中的冷卻器，用于在所述處理空氣從所述處理空氣抽取濕氣的所述加工室離開之后冷卻所述處理空氣，再次與冷凝類型的烘干機的特性相符。更優(yōu)選地，所述冷卻器具有放置其下的冷凝液收集器，用于收集來自所述冷卻器之內(nèi)的所述處理空氣沉淀的冷凝液，以便收集由本發(fā)明的電器操作的所述物品抽取的所述濕氣。仍然是根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選實施例，所述加工室是用于翻轉(zhuǎn)放置其內(nèi)進行處理的所述物品的可旋轉(zhuǎn)的滾筒。


本發(fā)明的進一步的細節(jié)和優(yōu)點將會從下面優(yōu)選實施例的描述中彰顯出來，所述優(yōu)選實施例也顯示在附圖的視圖中。尤其圖I顯示實施為洗滌干燥機并且具有可變約束的膨脹裝置的家用電器；圖2顯示具有可變約束的膨脹裝置的第一實施例；圖3顯示具有可變約束的膨脹裝置的第二實施例；圖4作為合并到具有可變約束的膨脹裝置中的可變膨脹裝置。
具體實施例方式在附圖中，圖I顯示一種家用電器1，家用電器I體現(xiàn)為洗滌干燥機I。洗滌干燥機I包括加工室2，加工室2構(gòu)造為滾筒2，在其中放置將被烘干的物品3，目前放置了數(shù)件洗滌物品3。為了簡化起見，未顯示作為通常與這種滾筒2相關(guān)聯(lián)的像門和驅(qū)動器的附件和細節(jié)。滾筒2可圍繞軸線4旋轉(zhuǎn)以用于翻轉(zhuǎn)數(shù)件洗滌物品3穿過流動的處理空氣從而從洗滌物品3抽取濕氣。用于烘干洗滌物品3的處理空氣由處理空氣導(dǎo)向器5引導(dǎo)。處理空氣導(dǎo)向器5包括鼓風(fēng)機6,鼓風(fēng)機6在基本上封閉的回路中驅(qū)動所述處理空氣。在這點上，“基本上封閉的”是指處理空氣導(dǎo)向器5保持的壓力基本上等于電器I周圍環(huán)境的壓力，但是沒有對周圍環(huán)境氣密地密封，沒有任何功能上相關(guān)的泄漏，這樣空氣在處理空氣導(dǎo)向器5和周圍環(huán)境之間交換。處理空氣導(dǎo)向器5包括加熱器7或者熱源7，加熱器7或熱源7放置在滾筒2的上游以在處理空氣進入滾筒2之前加熱所述處理空氣。在滾筒2的下游，處理空氣導(dǎo)向器5包括冷卻器8或者散熱器8，其中，從離開滾筒2之后的處理空氣中抽取熱。根據(jù)慣例，處理空氣導(dǎo)向器5可以包括其他部件。特別地，可以具有溫度傳感器和棉絨過濾器，但在圖I中為簡單起見而沒有顯示。熱源7和散熱器8實施為熱交換器7和8以便與流經(jīng)的處理空氣交換熱。熱源7和散熱器8也包括在熱泵7，8，9，10，11中。這通過用泵將這種熱抽取到熱源7來提供恢復(fù)從所述處理空氣中抽取的熱，熱在熱源7中被輸送回所述處理空氣中。但這種熱泵處理不能自身起作用，而是必須需要額外的能量輸入以便按照熱動力學(xué)定律提供作用，這種處理顯著地減少從包含在滾筒2中的洗滌物品3蒸發(fā)所有濕氣所需要的能量輸入。熱泵7，8，9，10，11除了包括熱源7和散熱器8之外，還包括壓縮機9、膨脹系統(tǒng)10和制冷劑導(dǎo)向器11，其中，壓縮機9用于壓縮在封閉回路中循環(huán)通過熱泵7，8，9，10，11的制冷劑，膨脹系統(tǒng)10用來引起所述循環(huán)制冷劑內(nèi)的內(nèi)部壓力減小，制冷劑導(dǎo)向器11在所述制冷劑循環(huán)時引導(dǎo)所述制冷劑。所述制冷劑可以從本技術(shù)領(lǐng)域已知的適用于此目的的多種化合物和化學(xué)成分中選擇。所述制冷劑尤其可以是像丙烷的碳氫化合物(R290，按照通用的ASHRAE標準)，像R134a和R152a的氟化的碳氫化合物或者像R407C和R410A的這些氟化的碳氫化合物的混合物；指明的所述化合物按照通用的ASHRAE標準。在運行中，所述制冷劑以氣態(tài)形式離開散熱器8，通過制冷劑導(dǎo)向器11弓I導(dǎo)到壓縮機9。壓縮機9將壓縮所述氣態(tài)制冷劑并且使其前行到熱源7。在熱源7中，所述制冷劑將熱釋放到流經(jīng)的處理空氣，并且因而冷凝成液體形式。在離開熱源7之后，所述液態(tài)制冷劑流經(jīng)膨脹系統(tǒng)10，膨脹系統(tǒng)10熟知地實施為節(jié)流閥或者約束?？勺鳛榕蛎浵到y(tǒng)10使用的裝置的最常用形式是毛細管10，也就是說一種相當(dāng)長但具有非常小截面的管子。膨脹系統(tǒng)10用來減小所述液態(tài)制冷劑的內(nèi)部壓力。隨后，所述制冷劑以液態(tài)形式進入散熱器8，并且從流經(jīng)的處理空氣中吸收熱。吸收到所述液態(tài)制冷劑中的熱將使所述制冷劑蒸發(fā)成氣體形式，這樣完成一次完整的循環(huán)周期。由于在熱源7和散熱器8之間的所述制冷劑的內(nèi)部壓力差，所述制冷劑的冷凝將發(fā)生在比它的蒸發(fā)相當(dāng)高的溫度中，作為用來運行所述洗滌干燥機I的熱泵處理的先決條件。由所述處理空氣完成從洗滌物品3中抽取濕氣，并且由所述處理空氣拾取的濕氣在散熱器8中將被從所述處理空氣中抽取。在那里，從所述處理空氣抽取熱，引起以蒸汽形 式包含在那里的濕氣冷凝并且形成從所述處理空氣沉淀的冷凝液。這種冷凝液收集在冷凝液管線12中并且輸送到冷凝液收集器13。在烘干過程完成之后，可以清空冷凝液收集器13，并且以任何適用的方式處置所述冷凝液。圖I中所示的電器的一個具體特征在于，膨脹系統(tǒng)10具有限定用來在給定壓力和溫度條件下確定冷凝液的流速的約束，所述壓力和溫度通過專用的控制單元14的操作變化。為此目的，控制單元14連接到傳感器單元15、16，傳感器單元15、16包括狀態(tài)傳感器15和周圍溫傳感器16，狀態(tài)傳感器15用于確定當(dāng)所述制冷劑離開散熱器8時所述制冷劑的溫度，周圍溫度傳感器16確定電器I周圍的溫度。根據(jù)從這些傳感器15和16中獲取的信號，控制單元14將設(shè)定膨脹系統(tǒng)10的約束以便響應(yīng)這些信號，變化熱泵7，8，9，10，11的運行狀況。具有可變約束的膨脹系統(tǒng)10允許電器I適應(yīng)多種周圍溫度，以保證合適地運行在5°到35°之間變化的周圍溫度，其中，23°是額定溫度。此外，通過改變由膨脹系統(tǒng)10的約束給定的熱泵6，7，8，9，10，11的特性，可以適應(yīng)在用于處理電器I里的物品3的整個過程中發(fā)生的運行參數(shù)的改變，以便使熱泵6，7，8，9，10，11的設(shè)定和功能布局更好地適應(yīng)相關(guān)的運行條件，這樣，獲得更好的運行效率和可能更短的處理過程的持續(xù)時間。狀態(tài)傳感器15是溫度傳感器15，用于檢測制冷劑導(dǎo)向器內(nèi)的處理溫度。所述處理溫度是所述制冷劑在離開散熱器8時的溫度，并且控制單元14預(yù)設(shè)成控制膨脹系統(tǒng)10以用于保持離開散熱器8的制冷劑中給定的過熱。在這種環(huán)境下，需要指出的是電器I的正常運行包括散熱器8，其中，所述制冷劑以液體狀態(tài)進入散熱器8，當(dāng)所述制冷劑流經(jīng)散熱器8時蒸發(fā)形成氣體，所述氣體在給定的壓力條件下加熱一定數(shù)量的熱量，達到所述制冷劑的沸點溫度以上的溫度。從所述沸點溫度到當(dāng)所述氣態(tài)制冷劑將離開散熱器8時的所述氣態(tài)制冷劑的溫度的差值定義為所述過熱。通常，所述過熱在改變運行條件的情況下將會改變。通過應(yīng)用如在此顯示的布置，包括控制以便保持所述過熱在規(guī)定和需要的值的所述過熱控制是可能的。
進一步地，傳感器單元15，16包括周圍溫度傳感器16，用于檢測電器I的周圍溫度。這能夠考慮相關(guān)的周圍條件來用于運行包括熱泵6，7，8，9，10, 11的電器1，并且也允許用于響應(yīng)周圍條件改變運行模式。當(dāng)熱泵6，7，8，9，10，11必須需要大量的能量輸入用于其運行時，所述能量輸入又必須消散到其周圍，當(dāng)所述周圍溫度影響到這種消散時，所述周圍溫度是用于運行的功能參數(shù)。目前，在熱泵6，7，8，9，10, 11運行中可以通過設(shè)定在所述膨脹裝置10處的約束來說明所述周圍溫度。特別地，如果所述周圍溫度基本上等于給定的額定周圍溫度，控制單元14預(yù)設(shè)成將所述約束設(shè)定為額定值，并且如果所述周圍溫度基本上與所述額定的周圍溫度不同，控制單元14預(yù)設(shè)成將所述約束設(shè)定為超過所述額定值的值?？梢蕴峁┯糜谶\行的優(yōu)選設(shè)定以便在通常家庭中遇到的通常周圍溫度的額定周圍溫度下將膨脹系統(tǒng)10設(shè)定為額定約束，并且在周圍溫度高于和低于所述額定周圍溫度時都要在所述額定約束之上增加所述約束。當(dāng)所述周圍溫度過高時，熱泵6，7，8，9，10，11上的熱負荷是高的，并且，壓縮機9可能遭遇到過度地高的熱負荷。通過增加所述約束，循環(huán)通過熱泵6，7，8，9，10，11的制冷劑的質(zhì)量流量將會減少，并且同時減少壓縮機9上的所述負荷。當(dāng)所述周圍溫度過分地低時，熱泵6，7，8，9，10, 11上的熱負荷是低的。這可能很難確定當(dāng)所述制冷劑流過所述散熱器8時所述制冷劑充分蒸發(fā)。通過增加所述約束并且藉此減小所 述制冷劑循環(huán)的質(zhì)量流量，蒸發(fā)到散熱器8的液體的輸入量被減少，藉此緩和確定充分蒸發(fā)的問題。至于膨脹系統(tǒng)10和控制單元14的構(gòu)造細節(jié)，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員已知的慣例提供了多種選擇。例如，膨脹系統(tǒng)10可以實施為閥10，閥10的約束可以由電子裝置連續(xù)地變化。在這種情況下，控制單元14能夠是電子電路，所述電子電路能夠獨立于電器I的其它部件獨立地操作，或者作為替代，控制單元14能夠合并到電子設(shè)備控制單元17中，電子設(shè)備控制單元17通常用于電器I的運行控制，并且通過顯示有關(guān)處理的信息和接收用適當(dāng)?shù)妮斎朐O(shè)備來選擇預(yù)定的烘干處理的程序或者預(yù)設(shè)有關(guān)這種程序的參數(shù)，用作與使用者或者操作人員的接口。為了簡單起見，沒有示出顯示和輸入設(shè)備。慣例也配置包括膨脹系統(tǒng)10和控制單元14的自包含單元，例如，在“恒溫膨脹裝置”的形式中，它們通常使用在冷凍器和冰箱中。圖2顯示包括兩個膨脹單元18，19的膨脹系統(tǒng)10的實例，每個所述膨脹單元包括第一膨脹器18 (可能是毛細管18)和串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換閥19。兩個膨脹單元18，19平行連接，并且第二膨脹器20平行地連接到兩個單元18，19。兩個轉(zhuǎn)換閥19可以由控制單元14從關(guān)閉切換到打開，這樣提供共計4種可以利用的約束以便限定用于如圖I中例示的熱泵7,8,9, 10，11的運行參數(shù)。圖3顯示使用在熱源7和散熱器8之間的制冷劑導(dǎo)向器11中的替代的膨脹系統(tǒng)
10。而且，膨脹系統(tǒng)10包括膨脹單元18，每個膨脹單元18由單個膨脹器18組成，并且所有的膨脹器18連接到由控制單元14可控制的分配閥21，控制單元14可以有選擇地調(diào)動如在圖I中例示的熱泵7，8，9，10，11中使用的各個膨脹器18。圖4顯示合并到恒溫膨脹裝置中的可變膨脹系統(tǒng)10的另一個實例。這個裝置包括連續(xù)可變的閥10，連續(xù)可變的閥10包括在制冷劑導(dǎo)向器11中。此外，這個裝置還包括處理空氣溫度傳感器22，處理空氣溫度傳感器22目前連接到處理空氣導(dǎo)向器5以便當(dāng)所述處理空氣離開加工室2時檢測所述處理空氣的溫度。處理空氣溫度傳感器22目前只不過是一個充滿工作流體24的球狀物，工作流體24用來檢測所述球狀物所暴露處的溫度。原則上，溫度傳感器22可以放置在其操作被視為對控制可變閥10有用的任何位置。溫度傳感器22連接到用作控制單元14的室14。在室14內(nèi)，可移動的隔膜23將充滿所述工作流體并且與球狀物22的內(nèi)部流通的室與充滿空氣的一部分室分隔開來。隔膜23接觸推桿25，推桿25又用來設(shè)定可變閥10的約束。當(dāng)所述處理空氣的溫度在滾筒2的出口處用球狀物22檢測到變化時，工作流體24將膨脹或者收縮并且相應(yīng)地移動隔膜23。這個運動通過推桿25傳遞到可變閥10并且將響應(yīng)所述處理空氣的溫度變化而引起可變閥10的約束變化。因此，響應(yīng)滾筒2出口的處理空氣的溫度，實現(xiàn)熱泵7，8，9，10，11的運行的適配。在剛剛啟動之后，在烘干器I中執(zhí)行典型的烘干過程，將開始加熱階段，在所述加熱階段中，包括在處理空氣回路中的部件2，5，6，7，8將它們的溫度從周圍溫度變化到運行值，并且將要烘干的物品3將被加熱到升高的運行溫度。為了保持所述過程持續(xù)的時間短，需要保持加熱的時間短。因此，在膨脹系統(tǒng)10內(nèi)設(shè)定相對高的約束以便獲得熱源7中的制冷劑的相對高壓，所述壓力導(dǎo)致制冷劑升高冷凝溫度，獲得所述制冷劑和熱源7中的處 理空氣之間的上升的溫度差，以及達到增加的熱隨后轉(zhuǎn)移到所述處理空氣中。此外，受到高約束的制冷劑流將減少散熱器8中的蒸發(fā)數(shù)量，并且同時減少散熱器8中處理空氣的合成冷卻。一旦部件2，5,6, 7，8已經(jīng)達到它們各自的運行溫度，在烘干過程中，準平穩(wěn)階段就將隨著所述加熱階段。在所述準平穩(wěn)階段中，運行溫度只發(fā)生小變化，并且膨脹系統(tǒng)10的約束可以設(shè)定到減小的額定值，這個額定值仍然可以取決于此文上面已經(jīng)解釋的周圍環(huán)境條件。當(dāng)所述烘干過程達到結(jié)束時，所有濕氣已經(jīng)從要烘干的物品3的表面蒸發(fā)，并且殘留的濕氣必須從深入到制成物品3的紡織纖維內(nèi)吸取。這將在所述過程上添加額外的負荷，這本身表明物品3、在它們周圍的部件2和來自它們的所述處理空氣流的運行溫度處于另一次溫度上升中。這次溫度上升標示著從所述準穩(wěn)定狀態(tài)過渡到所述烘干過程的終結(jié)階段。一般地，這個階段很短暫，對所述烘干過程整體的持續(xù)時間幾乎沒有影響。然而，增加的約束將有利于降低散熱器8中的制冷劑的蒸發(fā)溫度并且改善從所述處理空氣中抽取濕氣。因此地，并且忽略上面提到所述終結(jié)階段的期望，自我包含的可變膨脹裝置10，或者多個這樣的裝置10，尤其通過響應(yīng)周圍條件的分配閥21可選擇的，可以為此目的而應(yīng)用在電器I上。這種裝置10的功能將是在溫度上升時減少約束。如果尤其適用于所述終結(jié)階段的要求也應(yīng)該考慮，除圖4中所示的可切換的膨脹器外也是能夠起作用的。至于這里詳述的所述電器I內(nèi)的處理空氣導(dǎo)向器5，其基本上是自身封閉的以便在基本上封閉的回路中引導(dǎo)所述處理空氣，因此給電器I提供封閉回路烘干機或者冷凝類型的烘干機。然而，這不應(yīng)該被認為是一個強制性的特征。在此公開的新穎特征將會很好地將他們引領(lǐng)到另一種類型的電器，其中，所述處理空氣導(dǎo)向器5本身不是基本上自我封閉的，或者在電器中甚至是多個處理空氣導(dǎo)向器彼此平行實現(xiàn)的。為了進行推斷，遵循如在附屬權(quán)利要求中限定的和上述詳細并且舉例說明本發(fā)明使得家用電器，尤其是洗滌干燥機以及其中包含的熱泵的新穎性實施例能夠進一步提高效率和使用在這種電器中的安排的處理過程的持續(xù)。附圖標記列表I家用電器，洗滌干燥機2加工室，滾筒
3要干燥的物品，洗滌好的衣物4旋轉(zhuǎn)軸5處理空氣導(dǎo)向器6鼓風(fēng)機7加熱器，熱源8冷卻器，散熱器9壓縮機 10膨脹系統(tǒng)11制冷劑導(dǎo)向器12冷凝管線13冷凝液收集器14膨脹系統(tǒng)控制單元15狀態(tài)傳感器，制冷劑溫度傳感器16周圍溫度傳感器17電器控制單元18第一膨脹器19轉(zhuǎn)換閥20第二膨脹器21分配閥22處理空氣溫度傳感器23 隔膜24工作流體25 推桿
權(quán)利要求
1.家用電器(I)包括用于處理物品(3)的加工室(2)、用于引導(dǎo)處理空氣通過所述加工室(2 )的處理空氣導(dǎo)向器(5 ),所述處理空氣導(dǎo)向器(5 )包括用于驅(qū)動所述處理空氣的鼓風(fēng)機(6 )、用于加熱所述處理空氣并且被放置在所述加工室(2 )上游的加熱器(7 )以及熱泵(7，8，9，10，11 )，其中，所述加熱器(7 )是熱源(7 )，用于將熱從循環(huán)通過所述熱泵(7，8，9，10，11)的制冷劑輸送到所述處理空氣，并且其中，所述熱泵(7，8，9，10，11)還包括用于將熱輸送到所述制冷劑的散熱器(8)、用于壓縮所述制冷劑的壓縮機(9)、用于膨脹所述制冷劑的膨脹系統(tǒng)(10)以及用于在封閉回路中使所述制冷劑循環(huán)通過所述熱泵(7，8，9，10,11)的制冷劑導(dǎo)向器(11)，其特征在于， 所述膨脹系統(tǒng)(10)具有可變的約束。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器，其特征在于， 所述家用電器包括連接到所述膨脹系統(tǒng)(10)和與所述熱泵(7，8，9，10，11)相關(guān)聯(lián)的傳感器單元(15，16)的控制單元(14)，所述控制單元(14)用于響應(yīng)由所述傳感器單元(15，16)傳達到所述控制單元(14)的信號控制所述膨脹系統(tǒng)(10)的約束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述傳感器單元(15，16 )包括狀態(tài)傳感器(15 )，用于檢測所述熱泵(7，8，9，10，11)的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的家用電器，其特征在于， 所述狀態(tài)傳感器(15)是溫度傳感器(15)，用于檢測所述制冷劑導(dǎo)向器(11)內(nèi)的處理溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的家用電器，其特征在于， 所述處理溫度是在所述制冷劑離開所述散熱器(8)時所述制冷劑的溫度，并且其中，控制單元(14)預(yù)設(shè)成控制所述膨脹系統(tǒng)(10)以在離開所述散熱器(8)的所述制冷劑中保持給定的過熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任意一項所述的家用電器(1)，其特征在于， 所述傳感器單元(15，16)包括周圍溫度傳感器(16)，用于檢測所述電器(I)的周圍溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的家用電器(I)，其特征在于， 如果所述周圍溫度基本上等于給定的額定周圍溫度，所述控制單元(14)預(yù)設(shè)成將所述約束設(shè)定到額定值，并且其中，如果所述周圍溫度基本上不同于所述額定的周圍溫度，所述控制單元(14)預(yù)設(shè)成將所述約束設(shè)定到超過所述額定值的值。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述膨脹系統(tǒng)(10)包括至少兩個膨脹單元(18，19,21),所述膨脹單元(18，19,21)利用所述控制單元(14)能夠可變地接合到所述制冷劑導(dǎo)向器(11)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述膨脹系統(tǒng)(10)包括膨脹單元(18，19,21),所述膨脹單元(18，19,21)包括第一膨脹器(18)和由所述控制單元(14)可控制的且串聯(lián)連接的閥(19)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述家用電器(I)包括平行地連接到所述膨脹單元(18，19,21)的第二膨脹器(20)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9和10中的任意一項所述的家用電器(1)，其特征在于，所述家用電器(I)包括多個彼此平行地連接的膨脹單元(18，19，21)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9和10中的任意一項所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述膨脹單元(18，19，21)包括多個第一膨脹器(18)，其中，所述第一膨脹器(18)彼此平行地連接通過可由所述控制單元(14)控制的多路分配閥(21)。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至7中的任意一項所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述膨脹系統(tǒng)(10)是由所述控制單元(14)可控制的可變膨脹裝置(10)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述膨脹系統(tǒng)(10)包括可變膨脹閥(10)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和14中的任意一項所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述膨脹閥(10)是恒溫膨脹裝置(10)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的家用電器，其特征在于， 所述恒溫膨脹裝置(10)具有在所述加工室(2)的出口連接到所述處理空氣導(dǎo)向器(5)的關(guān)聯(lián)的溫度傳感器(22)，用于檢測所述處理空氣在它離開所述加工室(2)時的空氣溫度，并且其中，所述恒溫膨脹裝置(10)設(shè)置成將所述約束從在低空氣溫度時的相對低的約束變化到在高空氣溫度時的相對高的約束。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任意一項所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述膨脹系統(tǒng)(10)是多個恒溫膨脹裝置(10)，并且其中，所述恒溫膨脹裝置(10)彼此平行地連接通過由所述控制單元(14)可控制的多路分配閥(21)。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述處理空氣導(dǎo)向器(5)自身是基本上封閉的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述散熱器(8 )是冷卻器(8 )，所述冷卻器(8 )放置在所述處理空氣導(dǎo)向器(5 )中，用于在所述處理空氣離開所述加工室后冷卻所述處理空氣以從所述處理空氣抽取濕氣。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的家用電器，其特征在于， 所述冷卻器8)具有放置其下的冷凝液收集器(13)，用于收集從所述冷卻器(8)內(nèi)的處理空氣中沉淀的冷凝液。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項所述的家用電器(I)，其特征在于， 所述加工室(2)是可旋轉(zhuǎn)的滾筒(2)，用于翻轉(zhuǎn)放置其中進行處理的所述物品(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種家用電器(1)，所述家用電器(1)包括用于處理物品(3)的加工室(2)，用于引導(dǎo)處理空氣通過所述加工室(2)的處理空氣導(dǎo)向器(5)，所述處理空氣導(dǎo)向器(5)包括用于驅(qū)動所述處理空氣的鼓風(fēng)機(6)、用于加熱所述處理空氣并且放置在所述加工室(2)的上游的加熱器(7)以及熱泵(7,8,9,10,11)，其中，所述加熱器(7)是熱源(7)，用于將熱從循環(huán)通過所述熱泵(7,8,9,10,11)的制冷劑輸送到所述處理空氣，并且其中，所述熱泵(7,8,9,10,11)還包括用于將熱輸送進所述制冷劑里的散熱器(8)、用于壓縮所述制冷劑的壓縮機(9)、用于膨脹所述制冷劑的膨脹系統(tǒng)(10)以及用于在封閉回路中使所述制冷劑循環(huán)通過所述熱泵(7,8,9,10,11)的制冷劑導(dǎo)向器(11)。所述膨脹系統(tǒng)(10)具有可變約束，所述可變約束可以由響應(yīng)來自傳感器單元(15,16)的信號的控制單元控制的。
文檔編號D06F58/20GK102656314SQ201080056724
公開日2012年9月5日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者I·奧特洛加西亞, P·巴勒迪阿斯皮利奎塔, R·圣馬丁桑喬 申請人:Bsh博世和西門子家用電器有限公司