一種熱泵乾衣機控制方法及熱泵乾衣的製造方法
2023-04-28 15:04:46 1
一種熱泵乾衣機控制方法及熱泵乾衣的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱泵乾衣機控制方法及熱泵乾衣機，該熱泵乾衣機包括熱泵乾衣系統，熱泵乾衣系統包括具有壓縮機、主冷凝器、節流裝置及蒸發器的熱泵模塊，還包括輔助冷凝器及用於給輔助冷凝器和壓縮機表面降溫以調節負荷的輔助冷凝風機，該熱泵乾衣機的控制方法為：根據溼度傳感器所檢測滾筒內的溼度劃分不同的烘乾階段，包括烘乾前期和烘乾後期，在不同的烘乾階段，控制輔助冷凝風機以對應各烘乾階段設定的通斷間隔比例運行，使冷凝溫度平穩上升，以降低烘乾後期的壓縮機功率和蒸發器溫度。本發明具有節能降耗的特點。
【專利說明】一種熱泵乾衣機控制方法及熱泵乾衣機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種乾衣裝置及乾衣控制方法，尤其是一種通過控制輔助冷凝風機通斷間隔運轉以降低熱泵工作負荷的熱泵乾衣機控制方法及熱泵乾衣機。
【背景技術】
[0002]現有熱泵式衣物乾燥裝置中設置有如下的空氣循環通道:由熱泵循環系統中的冷凝器進行過加熱的加熱空氣被送入裝有衣物的乾燥室內，從衣物中奪取了水分的溼空氣被送回到蒸發器處進行除溼，除溼後的空氣再次由冷凝器加熱，並送入乾燥室中。
[0003]熱泵乾衣機烘乾系統，壓縮機系統耐受的壓力為製冷劑對應60?70°C間溫度對應的飽和壓力，在烘乾後期，隨溫度的升高，壓縮機的冷凝溫度會接近最高壓力的限值。現有滾筒式熱泵乾衣機，設計有輔助冷凝器和輔助風機，以使在烘乾後期或者在高溫環境中輔助風機動作，對壓縮機負荷進行調節。由於採用單控制溫度設置，在烘乾的中前期，都儘可能的提升烘乾溫度，在中前期利於烘乾的完成；但在後期，筒內溫度已經升高，烘乾空氣溼度在減小，需要的凝露點在降低，儘管溼度減小會使蒸發器的負荷降低，溫度也降低，但由於壓縮機的功率負荷在高值運行，進入滾筒的熱量並沒有減少，蒸發器溫度的下降小於空氣露點溫度的下降；而冷凝風機的使用，則使熱量更多的進入環境中，結果是在烘乾後期增大了功率消耗，降低除溼效率。
[0004]申請號為200610153406.9的中國專利公開了一種能夠使產生在乾燥室與熱泵之間循環的乾衣空氣的熱泵實現穩定操作的衣物乾燥裝置。其中，由熱泵中的加熱器進行過加熱的空氣送入作為乾燥室的盛水桶中，從盛水桶排出的空氣穿過過濾器單元後回到熱泵，由吸熱器除溼之後再送至加熱器，形成空氣循環通道。過濾器單元中設有線屑過濾器，並且設有與空氣排出口及空氣導入口相連通的管道。
[0005]申請號為200410097855.7的中國專利公開了一種衣物乾燥裝置，包括:熱泵裝置；將乾衣空氣引導至熱泵裝置的吸熱器、放熱器和裝有衣物的乾衣室的風道；向所述風道中送入乾衣空氣的鼓風機；和控制裝置。在乾衣操作過程中，壓縮機和鼓風機進行操作；當乾衣操作發生中斷時，控制裝置使壓縮機停止規定的時間。
[0006]上述採用熱泵烘乾方式的乾衣裝置，在環境溫度較高，比如35?40°C環境下，烘乾開始階段，吹入洗衣/乾衣筒內的空氣溫度迅速上升到60°C以上，從洗衣/乾衣筒內吹出的空氣溫度，溼度也迅速上升。這種情況下，蒸發器內的製冷劑飽和壓力較高，壓縮機系統的負荷大，很快達到壓縮機的臨界工作壓力。對定頻壓縮機系統，也會超出輔助散熱風機和輔助冷凝器的散熱範圍，壓縮機會由於壓力過高和排氣溫度過高停止工作，烘乾過程中壓縮機間斷工作，會對壓縮機部件性能造成衝擊，增加故障率。若採用變頻壓縮機系統，雖然壓縮機會由控制系統調整壓縮機的工作頻率，對壓縮機工作負荷進行調節，但變頻壓縮機自身也有個最低工作頻率範圍。製冷系統的高負荷工作，導致壓縮機電機故障率極高，降低使用壽命。
[0007]有鑑於此特提出本發明。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題在於克服現有技術的不足，提供一種在提高烘乾效率的同時降低熱泵工作負荷進而降低烘乾能耗的熱泵乾衣機控制方法。
[0009]本發明的另一目的在於提高具有上述控制方法的熱泵乾衣機。
[0010]為解決上述技術問題，本發明採用技術方案的基本構思是:一種熱泵乾衣機控制方法，該乾衣機包括熱泵乾衣系統，熱泵乾衣系統包括具有壓縮機、主冷凝器、節流裝置及蒸發器的熱泵模塊，還包括用於給壓縮機表面降溫以調節負荷的輔助冷凝風機，該熱泵乾衣機的控制方法為:在不同的烘乾階段，包括烘乾前期和烘乾後期，控制輔助冷凝風機以對應各烘乾階段設定的通斷間隔比例運行，使冷凝溫度平穩上升，以降低烘乾後期的壓縮機功率和蒸發器溫度。
[0011]根據溼度傳感器所檢測滾筒內的溼度劃分不同的烘乾階段，或根據滾筒進、出風溫度的變化率劃分，或者熱泵模塊進風溫度的變化率劃分。
[0012]在烘乾前期，控制輔助冷凝風機通斷間隔比例為Kl ;在烘乾後期，控制輔助冷凝風機通斷間隔比例為K2，K2≤K1。
[0013]在輔助冷凝風機按照設定的通斷間隔比例運行時，通過檢測主冷凝器的表面溫度，控制輔助冷凝風機是否持續運轉和/或控制壓縮機的停啟。
[0014]進一步的，本發明技術方案的具體步驟為:
[0015]a、烘乾開始，滾筒轉動、壓縮機運轉；
[0016]b、控制輔助冷凝風機以通斷間隔比例為Kl的方式運行，執行步驟c ；
[0017]C、判斷主冷凝器表面溫度是否達到溫度點Tl ;如果否，轉入步驟j ;如果是，轉入步驟d ；
[0018]d、輔助冷凝風機持續運轉，執行步驟e ；
[0019]e、判斷主冷凝器表面溫度是否達到溫度點T2 ;如果否，轉入步驟i ;如果是，轉入步驟f;
[0020]f、壓縮機停止運轉，進入步驟g ；
[0021]g、判斷壓縮機停機時間是否達到設定時間t並且冷凝器出口溫度小於Tl，如果是，進入步驟h;
[0022]h、壓縮機重新啟動運轉,進入步驟j ;
[0023]1、判斷主冷凝器表面溫度是否達到Τ1-Λ Tl，如果否，轉入步驟m;如果是，轉入步驟j ;
[0024]j、檢測烘乾階段是否為後期；如果否，轉入步驟k ;如果是，轉入步驟I ;
[0025]k、控制輔助冷凝風機以通斷間隔比例為Kl的方式運行，執行步驟m ;
[0026]1、控制輔助冷凝風機以通斷間隔比例為K2的方式運行，執行步驟m ;
[0027]m、判斷烘乾衣物溼度是否小於設定值，如果溼度傳感器反饋的代表衣物電導率信號大於等於設定值，則轉入步驟C，如判斷烘乾衣物溼度小於設定值，則轉入步驟η ；
[0028]η、烘乾結束。
[0029]上述步驟中，輔助冷凝風機以通斷間隔比例為Ki的方式運行為，輔助冷凝風機開啟tli分鐘，停止t2i分鐘，開啟時間/停止時間=Ki，i = 1、2，0.1≤Kl≤1，0.1≤K2≤1，K2 ≤ Κ1。
[0030]優選的，50℃≤Tl < T2 ≤ 75°C,1℃≤ΔTl ≤ 5°C, t≥ 3 分鐘。
[0031]更優選的為，til = 1分鐘，t21 = 2分鐘；tl2 = 2分鐘，t22 = 5分鐘。
[0032]本發明所述的熱泵乾衣機，包括熱泵乾衣系統，熱泵乾衣系統包括具有壓縮機、主冷凝器、節流裝置及蒸發器的熱泵模塊，還包括輔助冷凝器，輔助冷凝器和主冷凝器串聯，由製冷劑循環管道依次將壓縮機、主冷凝器、輔助冷凝器、節流裝置、蒸發器再至壓縮機連接。
[0033]所述的輔助冷凝風機帶動的氣流作用於輔助冷凝器與壓縮機的換熱面積上，主冷凝器在製冷劑出口附近設有冷凝器溫度傳感器，以檢測主冷凝器的表面溫度。
[0034]採用上述技術方案後，本發明與現有技術相比具有以下有益效果。
[0035]本發明熱泵乾衣機在現有熱泵模塊的基礎上，增加了輔助冷凝器及用於給輔助冷凝器和壓縮機表面降溫以調節負荷的輔助冷凝風機，在不同的烘乾階段，控制輔助冷凝風機以對應各烘乾階段設定的通斷間隔比例運行，使冷凝溫度平穩上升，以降低烘乾後期的壓縮機功率和蒸發器溫度，增加了除溼烘乾效果，也提高了烘乾後期除溼量和降低了耗電；本發明有效地調節了烘乾控制方式，降低了乾衣能耗。
[0036]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1是本發明所述的熱泵乾衣系統示意圖；
[0038]圖2是本發明所述的熱泵乾衣機示意圖；
[0039]1壓縮機、2主冷凝器、3輔助冷凝器、4節流裝置、5蒸發器、6送風風扇、7冷凝器溫度傳感器、8輔助冷凝風機、9滾筒、10溼度傳感器
【具體實施方式】
[0040]如圖1和圖2所示，本發明所述的熱泵乾衣機包括滾筒9和設有滾筒下方的熱泵乾衣系統，由送風風扇6將熱泵乾衣系統產生的熱風通過乾衣風道導入到滾筒內乾燥衣物，熱泵乾衣系統包括具有壓縮機1、主冷凝器2、節流裝置4及蒸發器5的熱泵模塊，還包括輔助冷凝器3及用於給輔助冷凝器3和壓縮機I表面降溫以調節負荷的輔助冷凝風機8，輔助冷凝器3和主冷凝器2串聯，由製冷劑循環管道依次將壓縮機1、主冷凝器2、輔助冷凝器3、節流裝置4、蒸發器5再至壓縮機I連接。所述的輔助冷凝風機8設於輔助冷凝器3靠近壓縮機I 一側的側表面上，主冷凝器2在製冷劑出口附近設有冷凝器溫度傳感器7，該冷凝器溫度傳感器7檢測主冷凝器2的溫度點控制輔助冷凝風機8的開啟和停止。滾筒9內設有溼度傳感器10，根據溼度傳感器所檢測滾筒內的溼度將烘乾過程劃分為不同的烘乾階段，包括烘乾前期和烘乾後期，或根據滾筒進、出風溫度的變化率劃分，或者熱泵模塊進風溫度的變化率劃分。
[0041]該熱泵乾衣機的控制方法為:在不同的烘乾階段，控制輔助冷凝風機以對應各烘乾階段設定的通斷間隔比例運行，使冷凝溫度平穩上升，以降低烘乾後期的壓縮機功率和蒸發器溫度。進一步的為，在烘乾前期，控制輔助冷凝風機通斷間隔比例為Kl ;在烘乾後期，控制輔助冷凝風機通斷間隔比例為K2，K2 ≤Kl ;在輔助冷凝風機按照設定的通斷間隔比例運行時，通過檢測主冷凝器的表面溫度，控制輔助冷凝風機是否持續運轉和/或控制壓縮機的停啟。
[0042]本發明控制方法的具體步驟為:
[0043]a、烘乾開始，滾筒9轉動、壓縮機I運轉；
[0044]b、控制輔助冷凝風機以開啟til = I分鐘、停止t21 = 2分鐘循環間隔運行，Kl=開啟時間/停止時間=1/2，並同步執行步驟c ；
[0045]C、判斷主冷凝器表面溫度是否達到溫度點Tl = 660C ;如果否，轉入步驟j ;如果是，轉入步驟d;
[0046]d、輔助冷凝風機持續運轉，並同步執行步驟e ；
[0047]e、判斷主冷凝器表面溫度是否達到溫度點T2 = 70V ;如果否，轉入步驟i ;如果是，轉入步驟f;
[0048]f、壓縮機停止運轉，進入步驟g ；
[0049]g、判斷壓縮機停機時間是否達到設定時間t = 3分鐘並且冷凝器出口溫度小於Tl=66°C,如果是,進入步驟h ；
[0050]h、壓縮機重新啟動運轉,進入步驟j ;
[0051]1、判斷主冷凝器表面溫度是否達到Tl-Λ Tl，Tl = 66°C，AT1 = 3°C，如果否，轉入步驟m ;如果是,轉入步驟j ；
[0052]j、檢測烘乾階段是否為後期；如果否，轉入步驟k ;如果是，轉入步驟I ;
[0053]k、控制輔助冷凝風機以開啟til = I分鐘、停止t21 = 2分鐘循環間隔運行，Kl=開啟時間/停止時間=1/2，並同步執行步驟m ；
[0054]1、控制輔助冷凝風機以開啟tl2 = I分鐘、停止t22 = 5分鐘循環間隔運行，K2=開啟時間/停止時間=1/5，並同步執行步驟m ；
[0055]m、判斷烘乾衣物溼度是否小於設定值，如果溼度傳感器反饋的代表衣物電導率信號大於等於設定值(該設定值和判斷衣物是否乾燥的標註有關)，則轉入步驟C，如判斷烘乾衣物溼度小於設定值，則轉入步驟η ；
[0056]η、烘乾結束。
[0057]上述控制方法中Tl、Τ2、Δ Tl、t、Κ1、Κ2並不是固定的，其中，50 V ( Tl< T2≤75°C，1°C≤Λ Tl ( 5°C，t≥3分鐘，0.1≤Kl≤1,0.1≤K2≤I。或者，還可以選擇Tl = 63°C，T2 = 68°C，A Tl = 2°C，t=5分鐘，Kl為輔助冷凝風機開啟I分鐘、停止I分鐘，K2為輔助冷凝風機開啟I分鐘、停止6分鐘的方式運行；其中，Tl、T2的設定與環境
溫度有關。
[0058]上述實施方式僅僅是對本發明的優選實施例進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定，在不脫離本發明設計思想的前提下，本領域中專業技術人員對本發明的技術方案作出的各種變化和改進，均屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種熱泵乾衣機控制方法，該乾衣機包括熱泵乾衣系統，熱泵乾衣系統包括具有壓縮機、主冷凝器、節流裝置及蒸發器的熱泵模塊，還包括用於給壓縮機表面降溫以調節負荷的輔助冷凝風機，該熱泵乾衣機的控制方法為:在不同的烘乾階段，包括烘乾前期和烘乾後期，控制輔助冷凝風機以對應各烘乾階段設定的通斷間隔比例運行，使冷凝溫度平穩上升，以降低烘乾後期的壓縮機功率和蒸發器溫度。
2.根據權利要求1所述的熱泵乾衣機控制方法，其特徵在於:根據溼度傳感器所檢測滾筒內的溼度劃分不同的烘乾階段，或根據滾筒進、出風溫度的變化率劃分，或者熱泵模塊進風溫度的變化率劃分。
3.根據權利要求2所述的熱泵乾衣機控制方法，其特徵在於:在烘乾前期，控制輔助冷凝風機通斷間隔比例為Kl ;在烘乾後期，控制輔助冷凝風機通斷間隔比例為K2，K2 ≤ K1。
4.根據權利要求1所述的熱泵乾衣機控制方法，其特徵在於:在輔助冷凝風機按照設定的通斷間隔比例運行時，通過檢測主冷凝器的表面溫度，控制輔助冷凝風機是否持續運轉和/或控制壓縮機的停啟。
5.根據權利要求1-4任一所述的熱泵乾衣機控制方法，其特徵在於:具體步驟為: a、烘乾開始，滾筒轉動、壓縮機運轉； b、控制輔助冷凝風機以通斷間隔比例為Kl的方式運行，執行步驟c； C、判斷主冷凝器表面溫度是否達到溫度點Tl ;如果否，轉入步驟j ;如果是，轉入步驟d ； d、輔助冷凝風機持續運轉，執行步驟e; e、判斷主冷凝器表面溫度是否達到溫度點T2;如果否，轉入步驟i ;如果是，轉入步驟f ; f、壓縮機停止運轉，進入步驟g; g、判斷壓縮機停機時間是否達到設定時間t並且冷凝器出口溫度小於Tl，如果是，進入步驟h ； h、壓縮機重新啟動運轉，進入步驟j； 1、判斷主冷凝器表面溫度是否達到Tl-Δ Tl，如果否，轉入步驟m ;如果是，轉入步驟j ; j、檢測烘乾階段是否為後期；如果否，轉入步驟k ;如果是，轉入步驟I ; k、控制輔助冷凝風機以通斷間隔比例為Kl的方式運行，執行步驟m ; 1、控制輔助冷凝風機以通斷間隔比例為K2的方式運行，執行步驟m ;m、判斷烘乾衣物溼度是否小於設定值，如果溼度傳感器反饋的代表衣物電導率信號大於等於設定值，則轉入步驟C，如判斷烘乾衣物溼度小於設定值，則轉入步驟η ；η、烘乾結束。
6.根據權利要求5所述的熱泵乾衣機控制方法，其特徵在於:輔助冷凝風機以通斷間隔比例為Ki的方式運行為，輔助冷凝風機開啟tli分鐘，停止t2i分鐘，開啟時間/停止時間=Ki, i = 1,2,0.1 ≤ Kl ≤ 1,0.1 ≤ K2 ≤ 1，K2 ≤ K1。
7.根據權利要求5所述的熱泵乾衣機控制方法，其特徵在於:50°C≤Tl <T2≤ 75°C,1°C≤Λ Tl ≤ 5°C, t ≥ 3 分鐘。
8.根據權利要求6所述的熱泵乾衣機控制方法，其特徵在於:tll= 1分鐘，t21 = 2分鐘；tl2 = I分鐘，t22 = 5分鐘。
9.一種具有如權利要求1-8任一所述控制方法的熱泵乾衣機，其特徵在於:熱泵乾衣系統還包括輔助冷凝器，輔助冷凝器和主冷凝器串聯，由製冷劑循環管道依次將壓縮機、主冷凝器、輔助冷凝器、節流裝置、蒸發器再至壓縮機連接。
10.根據權利要求9所述的熱泵乾衣機，其特徵在於:所述的輔助冷凝風機帶動的氣流作用於輔助冷凝器與壓縮機的換熱面積上，主冷凝器在製冷劑出口附近設有冷凝器溫度傳感器，以檢測主冷凝 器的表面溫度。
【文檔編號】D06F58/20GK103850110SQ201210501418
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優先權日:2012年11月30日
【發明者】許升, 宋華誠, 田書君, 單世強 申請人:海爾集團公司, 青島海爾滾筒洗衣機有限公司