БЫТОВОЙ ПРИБОР Российский патент 2015 года по МПК A47L15/48 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к бытовому прибору и способу использования теплового насоса в бытовом приборе и, в частности, к бытовому прибору для мытья и сушки изделий. Изобретение предназначено для использования, в частности, но не исключительно, в посудомоечной машине или в стиральной машине с сушкой.

Предпосылки изобретения

В посудомоечной машине нагревание воды, которая будет использована в процессе стирки, и нагревание и высушивание изделий являются энергоемкими процессами. Стиральная машина с сушкой содержит подобные этапы обработки, в которых воду нагревают для осуществления стирки изделий, т.е. одежды, и содержит нагревание и конденсацию в последующем этапе высушивания. В общем, нагревание изделий и воды в бытовом приборе для стирки и высушивания изделий осуществляют, например, посредством электрического нагревателя, нагревающего воду в стиральном баке. Для осуществления фазы высушивания обычно устанавливают отдельную сушильную систему, например, путем использования источника горячего воздуха.

Для экономии энергии было предложено использование теплового насоса, содержащего теплую сторону, которая может быть использована для нагрева изделий и воды, и холодную сторону, которая может быть использована для конденсации водяного пара в фазе высушивания. Таким образом, один блок, т.е. тепловой насос, может быть использован для двух целей.

В WO 2008/053307 A1 описана посудомоечная машина и тепловой насос для мытья посуды. Описанная посудомоечная машина содержит моющую часть и ополаскивающую часть, обе расположенные в туннеле. Таким образом, посудомоечная машина одновременно выполняет цикл мытья в моющей части и цикл ополаскивания и высушивания в ополаскивающей части. Тепловой насос оснащен конденсатором для нагревания воды, подаваемой в моющую часть посудомоечной машины и испаритель для охлаждения выходящего воздуха из ополаскивающей части посудомоечной машины. Таким образом, могут быть использованы как теплая сторона, так и холодная сторона теплового насоса.

Тем не менее в большинстве посудомоечных машин нагревание воды и изделий происходит раньше фазы высушивания. Использование теплового насоса для нагревания воды в подобном приспособлении обладает недостатком, заключающимся в том, что тепло, вырабатываемое на холодной стороне в ходе фазы нагревания воды, не будет использовано и, следовательно, эксплуатация теплового насоса энергоэффективным образом для обеих целей является невозможной.

В ЕР 2206824 А2 раскрыто устройство, содержащее барабан для осуществления мытья изделий и закрытый резервуар, заполненный жидкостью. Компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель извлекают тепло из резервуара и подают тепло в барабан. Сливная труба выпускает отработанную воду из барабана, и теплообменник передает тепло от отработанной воды к текучей среде в резервуаре.

Также в ЕР 2193741 А2 раскрыта посудомоечная машина, содержащая тепловой насос, используемый для нагревания воды в рабочей области для мытья и/или промывания изделий и для накапливания тепла в тепловом аккумуляторе. Одна сторона теплопередающего резервуара присоединена к рабочей области, а другая сторона теплопередающего резервуара присоединена к тепловому аккумулятору. Наполняющая среда предоставлена для программно управляемой подачи и направления теплопередающей текучей среды в теплопередающий резервуар или из него. В заполненном состоянии теплопередающий резервуар может быть использован в фазе высушивания для создания холодной области, на которой может конденсироваться водяной пар.

Недостаток вышеописанных конструкций заключается в том, что фаза нагревания для машины будет занимать больше времени из-за меньшей эффективности теплового насоса по сравнению с обычным нагревательным устройством. С другой стороны, при выборе такой же теплотворной способности теплового насоса, что и теплотворная способность обычного нагревателя, т.е. около 2 кВт, подобный тепловой насос будет обладать размером, который трудно будет разместить в бытовой посудомоечной машине или стиральной машине.

В свете вышесказанного очевидно, что существует потребность в улучшениях относительно эффективного использования энергии в бытовых приборах, включающих в себя как фазу нагревания, так и фазу высушивания.

Краткое описание

Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении энергоэффективного бытового прибора для мытья/стирки и сушки изделий.

Дальнейшая цель настоящего изобретения заключается в предоставлении бытового прибора для мытья/стирки и сушки изделия, содержащего эффективную конденсационную сушильную систему.

Еще одна цель настоящего изобретения заключается в предоставлении эффективного использования теплового насоса в бытовом приборе, в котором фаза нагревания и мытья/стирки и фаза высушивания разнесены по времени.

По меньшей мере одну из вышеперечисленных целей достигают благодаря бытовому прибору для мытья/стирки и высушивания изделий, содержащему рабочую камеру для размещения изделий, которые необходимо вымыть/выстирать и высушить, и тепловой насос, содержащий теплую сторону, оснащенную конденсатором, и холодную сторону, оснащенную испарителем. Конденсатор приспособлен для нагревания воды, которая будет использована в рабочей камере, и испаритель приспособлен для охлаждения жидкости в тепловом резервуаре для хранения тепла, вырабатываемого на холодной стороне теплового насоса при нагревании конденсатором, при этом конденсатор расположен в резервуаре для воды, приспособленном для подачи воды в рабочую камеру.

Для того чтобы предоставить возможность внедрения теплового насоса для нагревания воды в бытовой прибор без значительного увеличения времени выполнения программы, при этом резервуар для воды, заполненный водой, которая будет использована в рабочей камере, размещают таким образом, что он может быть нагрет в ходе мытья/стирки и/или ополаскивания, выполняемого машиной. При необходимости, нагретую воду затем подают в бак и рабочую камеру. Таким образом, для нагревания доступно намного больше времени, чем в приспособлениях известного уровня техники, и тепловой насос, таким образом, может быть значительно меньше и может обладать теплотворной способностью менее 1/10 использования теплового насоса для непосредственного нагревания. Для достижения предполагаемых пиковых температур обычный электрический нагреватель используют в качестве дополнительного элемента. Обычный электрический нагреватель может быть расположен в нижней части рабочей камеры. Тепловой насос не полностью заменяет обычный нагреватель, но помогает ему, так что нагреватель можно использовать в течение меньших периодов времени или нагреватель может обладать меньшей теплотворной способностью. В действительности, общее энергопотребление существенно меньше, чем при эксплуатации только электрического нагревателя.

Тепловой резервуар, расположенный в бытовом приборе предоставляет возможность для хранения тепла в форме охлажденной или замерзшей жидкости. Благодаря предоставлению теплового резервуара для хранения охлажденной или замерзшей жидкости и резервуара для воды для подачи нагретой воды возможно предоставить энергоэффективное использование теплового насоса. Кроме этого, нагревания тепловым насосом достигают без побочного эффекта, заключающегося в охлаждении окружающего воздуха и среды и соответствующих потоков воздуха.

Поскольку сохраненное тепло может быть использовано впоследствии для высушивания вымытого/выстиранного изделия, обеспечено эффективное использование теплового насоса в бытовом приборе.

В результате достигают по меньшей мере одну из вышеупомянутых целей.

Согласно одному из вариантов осуществления теплообменное устройство соединено с тепловым резервуаром, и данное теплообменное устройство предоставляет поверхность для конденсации на ней водяного пара из рабочей камеры в ходе высушивания изделий в рабочей камере. Кроме того, теплообменное устройство содержит охлаждающий контур, соединенный с тепловым резервуаром и, по меньшей мере, частично расположен внутри теплового резервуара.

Тепло, сохраненное в тепловом резервуаре в форме охлажденной или замерзшей жидкости, в данном случае можно использовать в фазе высушивания, следующей за фазой мытья/стирки. Охлаждающая способность загруженного теплового резервуара предоставляет эффективное конденсационное высушивание в фазе высушивания. Благодаря эффективной конденсации можно понизить температуру высушивания. Регенерацию теплового резервуара осуществляет тепловая энергия от конденсации воды из воздуха в рабочей камере в ходе фазы высушивания. Это способствует высушиванию при более низких температурах, чем возможно в замкнутых конденсационных системах. Еще одно преимущество заключается в том, что тепловой насос может быть меньше, чем понадобилось бы в ином случае для создания достаточной охлаждающей способности для достижения конденсационного высушивания.

Согласно еще одному варианту осуществления охлаждающий контур содержит насос для циркуляции теплообменной жидкости по охлаждающему контуру, так что теплообменная жидкость охлаждается во время прохождения через тепловой резервуар.

Насос включают непосредственно после фазы высушивания или в ее начале. Благодаря циркуляции теплообменной текучей среды в охлаждающем контуре сохраненное тепло в тепловом резервуаре передают теплообменному устройству.

Согласно еще одному варианту осуществления охлаждающий контур имеет форму спирали, расположенной в тепловом резервуаре.

Вынуждая теплообменную текучую среду перемещаться по спиральному охлаждающему контуру в тепловом резервуаре добиваются эффективного охлаждения теплообменной текучей среды.

Согласно еще одному варианту осуществления теплообменное устройство представляет собой тепловую трубку или термосифон.

Тепловая трубка является существующей технологией, использующей изолированный отрезок трубки без механических подвижных частей. Тепловые трубки заполняют подходящими рабочими средами, откачивают из них воздух и герметично закрывают с обоих концов. Тепловая трубка передает тепло путем поглощения тепла с одного конца (испаритель) и выделения тепла на другом конце (конденсатор). Тепловая трубка может содержать фитиль соответствующей конструкции для способствования возвращению конденсированной текучей среды посредством капиллярных сил. Термосифонные трубки, хотя и подобны по форме и работе тепловым трубкам, отличаются от них тем, что не содержат фитилей и, следовательно, полагаются лишь на силу тяжести при возврате конденсата в испаритель, в то время как тепловые трубки используют капиллярные силы. Термосифонные трубки не требуют насоса для циркуляции рабочей среды. Тем не менее геометрическая конфигурация должна обеспечивать постоянное наличие жидкой рабочей среды в секции испарителя теплообменника.

Благодаря использованию тепловой трубки или термосифона в качестве теплообменного устройства нет потребности во вспомогательных компонентах с электрическим приводом, таких как насос. Кроме этого, можно достичь очень высоких коэффициентов теплопередачи.

Согласно еще одному варианту осуществления теплообменное устройство расположено внутри рабочей камеры. Кроме этого, тепловой резервуар расположен снаружи рабочей камеры.

Благодаря расположению теплового резервуара снаружи рабочей камеры бытового прибора избегают уменьшения полезного внутреннего пространства. Более того, любые потери тепла в ходе фаз нагревания можно легче предотвратить.

Согласно другому варианту осуществления тепловой резервуар расположен внутри рабочей камеры. Кроме этого, тепловой резервуар содержит конденсирующую поверхность, на которой конденсируется водяной пар из рабочей камеры в ходе высушивания изделий в рабочей камере.

Преимущество данного размещения заключается в том, что оно представляет собой простую и в то же время надежную конструкцию. Поскольку нет потребности в охлаждающем контуре или насосе, настоящая конструкция также является неосложненной.

Согласно еще одному варианту осуществления прибор содержит генератор воздушного потока для направления воздуха и/или водяного пара к теплообменному устройству или конденсирующей поверхности.

Благодаря размещению генератора воздушного потока улучшают конденсацию водяного пара. Таким образом, можно ускорить процесс высушивания.

Согласно еще одному варианту осуществления жидкость в тепловом резервуаре представляет собой воду.

С точки зрения термодинамики, вода является одной из лучших жидкостей для хранения тепла и скрытого тепла благодаря своей величине энтальпии для фазового перехода из жидкого состояния в твердое, и наоборот. Следовательно, вода предоставляет превосходную удельную теплоемкость для хранения тепла в тепловом резервуаре. При охлаждении испарителем воды внутри теплового резервуара вокруг испарителя будет образовываться лед. В зависимости от продолжительности работы теплового насоса тепловой резервуар может быть заполнен льдом или льдом и охлажденной водой. Хотя в данном примере используют воду, могут быть использованы другие вещества с подходящими характеристиками фазового перехода, даже с фазовым переходом газ/жидкость.

Согласно еще одному варианту осуществления бытовой прибор представляет собой посудомоечную машину для мытья, ополаскивания и высушивания посуды.

Согласно еще одному варианту осуществления бытовой прибор представляет собой стиральную машину с сушкой для стирки, ополаскивания и сушки белья.

В дальнейшем аспекте по меньшей мере одну из вышеупомянутых целей достигают с помощью способа использования теплового насоса в бытовом приборе. Бытовой прибор содержит рабочую камеру для размещения изделий, которые необходимо вымыть/выстирать и высушить, резервуар для воды, предназначенный для удерживания воды, которая будет использована в рабочей камере, и тепловой насос, содержащий конденсатор и испаритель, при этом настоящий способ содержит этапы:

- нагрева воды в резервуаре с помощью конденсатора,

- охлаждения жидкости в тепловом резервуаре с помощью испарителя, и

- сохранения тепла в форме охлажденной или замерзшей жидкости в тепловом резервуаре.

Кроме этого, способ включает дополнительный этап:

- конденсирования водяного пара из рабочей камеры на теплообменной поверхности, соприкасающейся с тепловым резервуаром.

Дальнейшие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из рассмотрения приложенной формулы изобретения и следующего описания. Специалистам в данной области будет очевидно, что разные признаки настоящего изобретения можно комбинировать для создания вариантов осуществления, отличающихся от описанных далее, не выходя за пределы объема настоящего изобретения, как определено приложенной формулой изобретения.

Под выражением "хранить тепло", как используется в настоящей заявке, подразумевается обеспечение возможности использования выработанной энергии позже, в определенное время. Выработанную тепловую энергию сохраняют в форме охлажденной или замерзшей жидкости или сжиженного газа.

Под выражением "конденсатор", как используется в настоящей заявке, подразумевается конструкция нагревательной трубки, приспособленная для подачи тепла. Конденсатор может быть заполнен хладагентом, конденсирующимся внутри конденсатора.

Под выражением "испаритель", как используется в настоящей заявке, подразумевается конструкция охлаждающей трубки, приспособленная для подачи холода. Испаритель может быть заполнен хладагентом, испаряющимся внутри испарителя.

Тем не менее для тепловых насосов, применяющих хладагенты, использующие нетрадиционные циклы, например двуокись углерода в сверхкритическом режиме, состояние хладагента внутри конденсатора и испарителя может отличаться от вышеприведенных определений конденсатора и испарителя. Тем не менее подобное использование конденсатора/испарителя также будет включено в настоящую заявку.

Краткое описание графических материалов

Различные аспекты настоящего изобретения, включая его определенные признаки и преимущества можно легко понять из следующего подробного описания и сопроводительных графических материалов, на которых:

на фиг.1 изображен схематический вид бытового прибора, т.е. посудомоечной машины согласно одному из вариантов осуществления,

на фиг.2 изображен схематический вид бытового прибора, т.е. стиральной машины с сушкой согласно одному из вариантов осуществления,

на фиг.3 изображена посудомоечная машина согласно одному из вариантов осуществления,

на фиг.4 изображена посудомоечная машина согласно еще одному варианту осуществления, и

на фиг.5 изображена блок-схема способа использования теплового насоса в бытовом приборе.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Настоящее изобретение далее будет описано более подробно со ссылкой на графические материалы, на которых изображены примеры вариантов осуществления. Тем не менее настоящее изобретение не должно быть расценено как ограниченное вариантами осуществления, изложенными здесь. Раскрытые признаки примеров вариантов осуществления можно комбинировать, как очевидно специалисту в той области, к которой относится настоящее изобретение. В следующем описание подобные ссылочные номера используют для обозначения подобных элементов, деталей, объектов или признаков, если это применимо.

На фиг.1-2 изображены схематические виды бытовых приборов 1. На фиг.1 схематически изображена посудомоечная машина 2. На фиг.2 схематически изображена стиральная машина 3 с сушкой. В обоих данных бытовых приборах происходит мытье и высушивание изделий. В фазе мытья теплую воду вместе с моющим средством используют для мытья и, таким образом, удаления грязи с изделий в рабочей камере. В фазе высушивания, следующей за фазой мытья, изделия высушивают, и горячий водяной пар необходимо удалить из рабочей камеры.

На фиг.1 посудомоечная машина 2 содержит рабочую камеру 5, в которую будет загружена посуда. Посудомоечная машина также содержит резервуар 7 для воды, подающий воду для использования в мытье изделий. Тепловой насос 9 расположен в бытовом приборе для нагревания воды в резервуаре для воды. В зависимости от структуры программы, мощности теплового насоса и температуры мытья одного теплового насоса может быть недостаточно для нагревания воды до предполагаемой температуры обработки за доступное время. Следовательно, бытовой прибор также может содержать обычный электрический нагреватель (не изображен). Тепловой насос 9 содержит конденсатор 11, представляющий собой теплую сторону теплового насоса, и испаритель 13, представляющий собой холодную сторону теплового насоса. Конденсатор 11 расположен в резервуаре 7 для воды для нагревания воды в нем. Испаритель 13 расположен в тепловом резервуаре 15. Тепловой резервуар может представлять собой закрытую емкость, заполненную жидкостью. Жидкость в тепловом резервуаре может являться водой. Тем не менее следует отметить, что могут быть выбраны другие типы жидкостей или веществ с фазовым переходом, обладающие температурами фазового перехода/энтальпиями и/или определенным теплом в подходящем диапазоне относительно определенного бытового прибора.

Резервуар 7 для воды может быть спроектирован таким образом, чтобы располагаться отдельно от рабочей камеры 5 и, таким образом быть расположенным снаружи рабочей камеры. Тем не менее, следует отметить, что резервуар для воды может быть спроектирован таким образом, чтобы быть полностью или частично интегрированным в рабочую камеру, например, таким образом, чтобы резервуар для воды был выполнен в нижней части рабочей камеры, но по-прежнему в качестве отдельного пространства.

Конденсатор/испаритель 11, 13, расположенный в качестве контура конденсатора/испарителя, заполнен теплообменной текучей средой, такой как хладагент. Тепловой насос 9 также содержит компрессор (8) и устройство для понижения давления, такое как расширительный клапан (не изображен). В рабочем режиме теплового насоса тепло вырабатывается на теплой стороне, т.е. в конденсаторе, и холод вырабатывается на холодной стороне, т.е. в испарителе. Теплый конденсатор нагревает воду в резервуаре для воды и в то же время холодный испаритель охлаждает жидкость в тепловом резервуаре. В тепловом резервуаре 15 вокруг испарителя 13 накапливается слой замерзшей жидкости. В случае если тепловой резервуар заполнен водой, в тепловом резервуаре образуется лед. В зависимости от охлаждающего эффекта в испарителе и времени, затраченного на нагревание воды в резервуаре, количество льда в тепловом резервуаре может различаться. Лед, образованный в тепловом резервуаре 15, хранится на протяжении цикла мытья. Следует отметить, что жидкость в тепловом резервуаре может хранить тепло без замерзания. В зависимости от типа жидкости, предоставленной в тепловом резервуаре, жидкость может быть охлажденной, также до температуры ниже нуля градусов по Цельсию, без замерзания.

Теплообменное устройство 17 соединено с тепловым резервуаром 15, Теплообменное устройство содержит охлаждающий контур 19. Охлаждающий контур расположен в тепловом резервуаре. Насос 21 соединен с охлаждающим контуром для циркуляции теплообменной среды в тепловой резервуар и из него. Поток холодной теплообменной текучей среды в охлаждающем контуре охлаждает охлаждающий контур, а также Теплообменное устройство, соединенное с ним. Теплообменное устройство может содержать охлаждающие ребра или другие средства увеличения площади (не изображены) для предоставления большой площади или поверхности для теплопередачи. По окончании фазы мытья изделия в рабочей камере необходимо высушить. В посудомоечной машине высушивание осуществляют путем удаления горячего водяного пара из рабочей камеры. Благодаря движению воздуха в рабочей камере к теплообменному устройству поток воздуха, содержащий горячий водяной пар, встречается с холодной поверхностью теплообменного устройства. Горячий водяной пар конденсируется на поверхностях теплообменного устройства. Поток воздуха затем возвращается в рабочую камеру. Конденсированная вода возвращается в нижнюю часть рабочей камеры по выпускному каналу (не изображен) для конденсированной воды. Высушивание воздуха обозначено двумя стрелками на фиг.1-2. В зависимости от температуры окончательного промывания тепла, сохраненного в посуде и структурных частях рабочей камеры, может быть недостаточно для нагревания возвратного потока воздуха из теплообменника и поддержания дальнейшего испарения воды (высушивания). В подобных случаях необходимо и реализовано дополнительное нагревание возвратного потока воздуха тепловым насосом или другими средствами.

Стиральная машина с сушкой, изображенная на фиг.2, содержит рабочую камеру 5 в форме вращающегося барабана, в который загружают изделия для стирки. Кроме этого, стиральная машина с сушкой содержит такие же общие детали, как было описано ранее относительно посудомоечной машины по фиг.1. Соответственно, описанные признаки и процессы также применимы к стиральной машине с сушкой по фиг.2.

На фиг.3 изображена посудомоечная машина 2 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Посудомоечная машина содержит рабочую камеру 5, в которую помещают посуду 10, такую как тарелки, миски, столовые приборы и т.п., для мытья. В процедуре мытья моющую жидкость, как правило воду и моющее средство, перемещают по рабочей камере. Резервуар 7 для воды расположен с одной стороны рабочей камеры. Воду в резервуаре нагревают перед подачей в рабочую камеру 5. Воду подают в резервуар 7 для воды из основного впускного канала 12 для воды. Из основного впускного канала для воды вода может быть распределена в резервуар для воды и/или непосредственно в рабочую камеру, необязательно, через смягчающее устройство для уменьшения ее жесткости. Предоставлен впускной клапан 12а для обеспечения управления распределением впускаемой воды. Теплая вода выходит из резервуара 7 для воды через выпускной канал 14 резервуара. Клапан 14а выпускного канала резервуара предоставлен в водопроводной трубе 16, подающей воду в рабочую камеру. При необходимости теплую впускаемую воду можно смешать с большим количеством воды непосредственно из основного впускного канала 12 для воды. В нижней части рабочей камеры 5 расположено нагревательное устройство 18 для нагревания воды в нижней части рабочей камеры. В зависимости от типа выбранной программы стирки может потребоваться дополнительное нагревание воды, поскольку одного теплового насоса может быть недостаточно для нагревания воды в резервуаре 7 до предполагаемой температуры обработки за доступное время. Для распределения воды в рабочей камере предоставлен по меньшей мере один моющий душ 22. Воду или моющую жидкость подают в моющий душ 22 посредством насоса 24 для моющей жидкости. Для слива моющей жидкости или воды из рабочей камеры 5 используют дренажный насос 26. Дренажный насос 26 расположен в нижней части рабочей камеры и соединен с выпускным каналом 28 рабочей камеры.

Как описано со ссылкой на фиг.1-2, жидкость в тепловом резервуаре 15 охлаждена испарителем 13, в то время как вода в резервуаре для воды нагрета конденсатором 11 в ходе рабочей фазы теплового насоса 9. В варианте осуществления, изображенном на фиг.3, тепловой резервуар 15 расположен снаружи рабочей камеры 5. Охлаждающий контур 19 расположен внутри теплового резервуара 15 и проходит внутрь рабочей камеры 5. Разделительная стенка 34 оделяет охлаждающий контур 19 от основной части рабочей камеры. Охлаждающий контур 19, таким образом, защищен от моющей жидкости, циркулирующей в рабочей камере в фазе стирки.

Для начала фазы высушивания генератор 32 воздушного потока, например вентилятор, направляет воздух и водяной пар из рабочей камеры к охлаждающему контуру 19. Благодаря циркуляции теплообменной среды в охлаждающем контуре с помощью насоса 21 внешняя поверхность охлаждающего контура остается холодной. Водяной пар направляют к охлаждающему контуру, и водяной пар конденсируется на внешней поверхности охлаждающего контура. Конденсированная вода стекает с охлаждающего контура и ее сливают обратно в рабочую камеру через выпускной канал 36 для конденсированной воды. Насос 21 можно включить одновременно с включением генератора 32 воздушного потока или чуть раньше.

На фиг.4 изображен еще один вариант осуществления посудомоечной машины. В данном варианте осуществления тепловой резервуар 15 расположен непосредственно внутри рабочей камеры посудомоечной машины. Тепловой резервуар расположен сзади рабочей камеры 5 за разделительной стенкой 34. Разделительная стенка отделяет тепловой резервуар от теплой моющей среды внутри рабочей камеры. Тепловой резервуар 15 сам по себе содержит внешнюю конденсирующую поверхность 15а. Внешняя поверхность может быть выполнена из металлического материала, предоставляющего превосходные теплопередающие свойства. Конденсирующая поверхность 15а, соприкасающаяся с охлажденной или замерзшей жидкостью внутри резервуара, принимает температуру охлажденной или замерзшей жидкости. В фазе высушивания теплый водяной пар из рабочей камеры направляют к тепловому резервуару тем же образом, который был описан в отношении фиг.3.

На фиг.5 изображена блок-схема, демонстрирующая способ согласно одному из вариантов осуществления. Этапы способа использования теплового насоса в бытовом приборе далее будут описаны со ссылкой на блок-схему, изображенную на фиг.5.

101. Воду в резервуаре нагревают конденсатором.

102. Жидкость в тепловом резервуаре охлаждают испарителем.

103. Тепло сохраняют в форме охлажденной или замерзшей жидкости в тепловом резервуаре.

104. Водяной пар из рабочей камеры конденсируют на теплообменной поверхности, соприкасающейся с тепловым резервуаром.

Согласно настоящему способу сохранение тепла в форме охлажденной или замерзшей жидкости происходит в тепловом резервуаре одновременно с нагреванием воды в резервуаре для воды с помощью конденсатора. Таким образом, можно добиться эффективного использования теплового насоса.

Благодаря этапу конденсации водяного пара из рабочей камеры из воздуха в рабочей камере удаляют влагу и высушивают изделия, находящиеся в ней. Теплообменная поверхность для выполнения на ней конденсации может быть расположена на теплообменном устройстве, соединенном с тепловым резервуаром. В качестве альтернативы, теплообменная поверхность для выполнения на ней конденсации может быть расположена на самом тепловом резервуаре.

Настоящее изобретение относится к бытовому прибору и способу использования теплового насоса в бытовом приборе и, в частности, к бытовому прибору для мытья и сушки изделий. Бытовой прибор содержит рабочую камеру (5) для размещения изделий, которые необходимо вымыть и высушить, и тепловой насос (9), содержащий теплую сторону, оснащенную конденсатором (11), и холодную сторону, оснащенную испарителем (13), где конденсатор приспособлен для нагревания воды, которая будет использована в рабочей камере, и испаритель приспособлен для охлаждения жидкости в тепловом резервуаре (15) для хранения тепла, вырабатываемого на холодной стороне теплового насоса при нагревании конденсатором. Конденсатор расположен в резервуаре (7) для воды, приспособленном для подачи воды в рабочую камеру. 2 н. и 33 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Бытовой прибор (1) для мытья и высушивания изделий, содержащий
- рабочую камеру (5) для размещения изделий, которые необходимо вымыть и высушить, и
- тепловой насос (9), содержащий теплую сторону, оснащенную конденсатором (11), и холодную сторону, оснащенную испарителем (13), где конденсатор приспособлен для нагревания воды, которая будет использована в рабочей камере, и испаритель (13) приспособлен для охлаждения жидкости в тепловом резервуаре (15) для хранения тепла, вырабатываемого на холодной стороне теплового насоса при нагревании конденсатором, отличающийся тем, что
конденсатор (11) расположен в резервуаре (7) для воды, приспособленном для подачи воды в рабочую камеру.

2. Бытовой прибор по п.1, отличающийся тем, что теплообменное устройство (17, 19) соединено с тепловым резервуаром (15), и теплообменное устройство (17, 19) предоставляет поверхность для конденсации на ней водяного пара из рабочей камеры (5) в ходе высушивания изделий в рабочей камере.

3. Бытовой прибор по п.2, отличающийся тем, что теплообменное устройство содержит охлаждающий контур (19), который соединен с тепловым резервуаром (15) и, по меньшей мере, частично расположен внутри теплового резервуара.

4. Бытовой прибор по п.2, отличающийся тем, что теплообменное устройство (17, 19) представляет собой тепловую трубку или термосифон.

5. Бытовой прибор по п.3, отличающийся тем, что теплообменное устройство (17, 19) представляет собой тепловую трубку или термосифон.

6. Бытовой прибор по п.3, отличающийся тем, что охлаждающий контур (19) содержит насос (21) для циркуляции теплообменной жидкости по охлаждающему контуру, так что теплообменная жидкость охлаждается во время прохождения через тепловой резервуар (15).

7. Бытовой прибор по п.3, отличающийся тем, что охлаждающий контур (19) имеет форму спирали, расположенной в тепловом резервуаре (15).

8. Бытовой прибор по п.4, отличающийся тем, что охлаждающий контур (19) имеет форму спирали, расположенной в тепловом резервуаре (15).

9. Бытовой прибор по п.5, отличающийся тем, что охлаждающий контур (19) имеет форму спирали, расположенной в тепловом резервуаре (15).

10. Бытовой прибор по п.6, отличающийся тем, что охлаждающий контур (19) имеет форму спирали, расположенной в тепловом резервуаре (15).

11. Бытовой прибор по любому из пп.2-10, отличающийся тем, что теплообменное устройство (17) расположено внутри рабочей камеры (5).

12. Бытовой прибор по любому из пп.2-10, отличающийся тем, что тепловой резервуар (15) расположен снаружи рабочей камеры (5).

13. Бытовой прибор по п.7, отличающийся тем, что тепловой резервуар (15) расположен снаружи рабочей камеры (5).

14. Бытовой прибор по п.1, отличающийся тем, что тепловой резервуар (15) расположен внутри рабочей камеры (5).

15. Бытовой прибор по п.14, отличающийся тем, что тепловой резервуар (15) содержит конденсирующую поверхность (15а), на которой конденсируется водяной пар из рабочей камеры (5) в ходе высушивания изделий в рабочей камере.

16. Бытовой прибор по любому из пп.1-10, 13-15, отличающийся тем, что прибор содержит генератор (32) воздушного потока для направления воздуха и/или водяного пара к теплообменному устройству (17, 19) или конденсирующей поверхности (15а).

17. Бытовой прибор по п.11, отличающийся тем, что прибор содержит генератор (32) воздушного потока для направления воздуха и/или водяного пара к теплообменному устройству (17, 19) или конденсирующей поверхности (15а).

18. Бытовой прибор по п.12, отличающийся тем, что прибор содержит генератор (32) воздушного потока для направления воздуха и/или водяного пара к теплообменному устройству (17, 19) или конденсирующей поверхности (15а).

19. Бытовой прибор по любому из пп.1-10, 13-15, 17, 18, отличающийся тем, что жидкость в тепловом резервуаре (15) является водой.

20. Бытовой прибор по п.11, отличающийся тем, что жидкость в тепловом резервуаре (15) является водой.

21. Бытовой прибор по п.12, отличающийся тем, что жидкость в тепловом резервуаре (15) является водой.

22. Бытовой прибор по п.16, отличающийся тем, что жидкость в тепловом резервуаре (15) является водой.

23. Бытовой прибор по любому из пп.1-10, 13-15, 17, 18, 20-22, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой посудомоечную машину (2) для мытья, ополаскивания и высушивания посуды.

24. Бытовой прибор по п.11, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой посудомоечную машину (2) для мытья, ополаскивания и высушивания посуды.

25. Бытовой прибор по п.12, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой посудомоечную машину (2) для мытья, ополаскивания и высушивания посуды.

26. Бытовой прибор по п.16, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой посудомоечную машину (2) для мытья, ополаскивания и высушивания посуды.

27. Бытовой прибор по п.19, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой посудомоечную машину (2) для мытья, ополаскивания и высушивания посуды.

28. Бытовой прибор по любому из пп.1-10, 13-15, 17, 18, 20-22, 24-27, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой стиральную машину (3) с сушкой для стирки, ополаскивания и высушивания белья.

29. Бытовой прибор по п.11, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой стиральную машину (3) с сушкой для стирки, ополаскивания и высушивания белья.

30. Бытовой прибор по п.12, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой стиральную машину (3) с сушкой для стирки, ополаскивания и высушивания белья.

31. Бытовой прибор по п.16, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой стиральную машину (3) с сушкой для стирки, ополаскивания и высушивания белья.

32. Бытовой прибор по п.19, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой стиральную машину (3) с сушкой для стирки, ополаскивания и высушивания белья.

33. Бытовой прибор по п.23, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой стиральную машину (3) с сушкой для стирки, ополаскивания и высушивания белья.

34. Способ использования теплового насоса в бытовом приборе, при этом прибор содержит рабочую камеру (5) для размещения изделий, которые необходимо вымыть и высушить, и тепловой насос содержит конденсатор (11) и испаритель (13), при этом настоящий способ включает этапы:
- нагревания воды (101) в резервуаре (7) с помощью конденсатора для использования в рабочей камере,
- охлаждения жидкости (102) в тепловом резервуаре с помощью испарителя, и
- сохранения тепла (103) в форме охлажденной или замерзшей жидкости в тепловом резервуаре.

35. Способ по п.34, отличающийся тем, что данный способ содержит дополнительный этап:
- конденсирования водяного пара (104) из рабочей камеры (5) на теплообменной поверхности (17, 19, 15а), соприкасающейся с тепловым резервуаром (15).