CN101435150B - 热泵式干衣柜的过载保护控制方法、装置及具备所述装置的干衣柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热泵式干衣柜的过载保护控制装置、所述装置的控制方法及具备所述装置的干衣柜，所述控制装置包括用于测量干衣柜中循环风温度的温度传感器，用于测量干衣柜中循环风湿度的湿度传感器，与所述温度传感器和湿度传感器相连的计算装置，与所述计算装置相连、受控的对外强制通风设备。当柜体内的循环风温度-湿度超过或接近安全范围时，启动对外强制通风设备进行降温，从而无需停止热泵系统运行即可避免热泵系统过载而导致设备损坏，结构简单，干燥效率更高。

Description

热泵式干衣柜的过载保护控制方法、装置及具备所述装置的干衣柜

技术领域

本发明涉及衣物干燥设备，特别是一种具备热泵系统过载保护控制装置的干衣柜，还涉及这种干衣柜及其它类似热泵干衣设备所用的过载保护控制方法，以及使用所述控制方法的装置。

背景技术

目前市场上一种最常见的干衣设备是将空气用电或燃气加热后吹入干衣室，热空气与衣服只进行短时热交换就被排入大气，能耗高。而且热空气与衣物的接触面积小，水分不易渗出，干燥所需时间长。这种干燥设备在使用时容易造成局部温度过高而损害设备，同时还由于局部温度过热而容易损伤衣物。

较为新型的干衣设备例如中国专利申请CN 200610094025.8公开的衣物干燥装置，它包括供衣物装入的干衣室，还包括热泵装置(包括压缩机、放热器、节流装置、吸热器)通过管路和将鼓风装置鼓入的干衣空气从吸热器导向放热器、然后再引导至干衣室的热交换风道；其中吸热器和放热器置于所述热交换风道内，所述吸热器的空气出口面和所述放热器的空气入口面呈锐角互相对置；另外还设有横置风道，使从放热器流出的干衣空气基本上呈水平方向从吸热器的上方流过。

但是，该干衣装置只是机械地进行加热或停止，其安全隐患较大，主要表现在设备工作温度过高、压力过大，过载时容易损坏，甚至可能造成财产损失。

中国专利申请CN 02121161.2公开了一种烘干机的烘干控制装置，它通过设在烘干物容器内部的湿度传感器，测量设备内部的湿度，从而判断烘干物的状态，判断烘干的完成时间。

这种控制方法机械、单一，本申请的申请人在长期实践中发现，仅得知设备内部湿度是难以完全判断设备的运行状态的，这是由于设备的过载是由温度、湿度等多种因素的造成的，而且往往并非简单的线性关系。因此仅测量设备内部的湿度，无法避免过载的发生。

中国专利申请CN 200410072418.X公开了两种衣物干燥装置及控制方法，其中一种干燥装置在冷凝器上设有用于检测冷媒(工质)温度的温度传感器，这样，在烘干过程中，当冷媒温度上升到表示压缩机即将超负荷运行的某个设定值时，使电热器和压缩机停止运行；该另一种干燥装置在冷凝器上设有用于检测冷媒(工质)压力的压力传感器，类似的，当冷媒压力达到临界值时，停止电热器和压缩机，直至冷媒压力下降到安全值以下。需要指出的是，当热泵系统负荷基本达到上限时，使压缩机停止运行以减轻热泵系统负荷的方法，由于会大大延长干衣时间，因此对于实际使用而言是不可取的。在电热器和压缩机停止运行时冷媒温度下降到安全值以下的过程很缓慢，而冷媒压力下降到安全值以下仅需一两秒，反应过快，会使电热器和压缩机频繁启闭造成故障。

上述干衣装置的最大优势在于环保方面，由于引入热泵系统，热量在设备中被循环使用，很大程度上降低设备能耗。但它主要存在两方面缺陷。

一方面，这种装置从工作原理和设计的角度上，设备制造商都尽量使装置内部和外部隔绝，以降低热量损耗。从实际使用中发现这是不可取的。随着干衣柜内被干燥衣物及空气的温度升高，热泵系统的工作负荷逐步加大，柜内温度变得越来越困难控制，不得不采用暂停压缩机工作或采用使工质旁路循环散热的方式，以免设备受损。而如此措施不仅加大了设备制造成本，还明显降低了干燥速度，浪费一部分热能。

为此日本专利公报特开2004-215943、中国专利CN 200610153406.9先后提出在空气循环风道中设置空气导出的通道及出口、空气导入的通道及入口，以及控制空气导出导入量的可控板阀。然而这种旁通式的出入口对于空气的内外交换作用是很有限的，仅对使用二氧化碳等高温高压热泵系统有有限作用。实践说明，对于热泵式干衣柜特别是中低温型热泵式干衣柜，即使将较大的进风口和出风口完全打开也不能彻底解决热泵系统过载问题，而且过大的进风口出风口的可控板阀从制造成本上是不可接受的。

另一方面，这类装置内必须设有专门的不能用于挂衣物的循环通风道。这种设计使得装置的结构复杂化，增加了装置体积，同时可能会使衣物出现局部干燥，局部过热，可能导致衣物损坏。为此日本专利公报特开2005-329104提出柜式双室除湿干衣柜设计，但其下部仍有含过滤装置、电控箱、热泵系统的通风道，此类设计限制了循环风机的循环风量风速，进而影响了干衣速度，众所周知循环风量风速对于热泵式干衣柜特别是中低温热泵式干衣柜的干衣速度是至关重要的；此种设计还占据了干衣柜下部空间妨碍了使用便利。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是要克服现有技术的不足，提供一种新型的热泵式干衣柜的热泵系统过载保护控制方法，使用所述方法的装置。所述控制装置和控制方法通过设备内部联合的温度-湿度数据能够解决设备内部容易过度升温导致热泵系统过载、造成设备损坏的问题，而且进行冷却保护设备措施时无需停止热泵系统运转，因此不会延长干衣时间。

本发明还提供具有所述控制装置、控制方法的热泵式干衣柜，一方面通过设备内部联合的温度-湿度数据解决设备内部容易过度升温导致热泵过载、设备损坏的问题，而且能够尽可能提高设备工作效率，另一方面设备内部无需专门设置的不可挂衣物的通风道，使结构更简单、循环风阻更小、循环风量更大、外形体积更小，有效容积更大，而且可收纳的衣服更多，干衣速度更快。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明提出一种热泵式干衣柜的热泵系统过载保护控制方法，该方法包括以下步骤：

(1)测量所述的热泵式干衣柜中的循环风温度和循环风湿度；

(2)将上述步骤(1)所得数据与所述热泵式干衣柜的预设循环风温度-湿度二维门限值进行比对；

(3)根据上述步骤(2)的结果进行控制，若步骤(1)所得数据小于预设的二维门限值，不进行操作，若步骤(1)所得数据大于或等于预设门限值，对所述热泵式干衣柜进行降温和/或降湿。

上述温度-湿度二维门限值可以通过以下方法设置：

(1)在所述热泵式干衣柜中的循环风温度为0-60℃范围内，测定所述干衣柜发生准过载时的循环风湿度，湿度变化范围为10％-100％；

(2)记录步骤(1)得到的各点数据；

(3)根据步骤(2)得到的数据，通过模拟获得所述干衣柜热泵系统准过载时的循环风温度-湿度函数关系，即h＝f(t)或t＝f’(h)，其中t表示循环风温度，h表示循环风湿度，所得函数关系即为所述该型热泵式干衣柜中的循环风温度-湿度的二维门限值。

在本发明中，术语“准过载”的含义是指热泵系统的工质压缩机过流超温，随时可能停止运转，它表明设备处于超负荷状态。

根据本发明的一种具体实施方式，上述步骤(1)的测定频率可以是每隔1℃测定一次，或每隔0.5℃一次，在所述干衣柜中的循环风温度为0-60℃范围内测定所述干衣柜发生准过载时的循环风湿度值，测得的湿度变化范围通常为10％-100％。

通过所述方法测定的循环风温度-湿度二维门限值数据适用于同一型号的所有个体，但由于不同型号的设备其热泵系统规格不同，在发生准过载时的温度-湿度可能不同，因此，某一型号设备的数据不能机械地移植到其他同类其他型号设备中，也无法通用与所有同类不同型号设备。因此对于不同型号设备需要重新用上述方法确定。

本发明还提供一种使用上述控制方法的热泵式干衣柜的过载保护控制装置，其中，所述装置包括用于测量干衣柜中循环风温度的温度传感器，用于测量干衣柜中循环风湿度的湿度传感器，与所述温度传感器和湿度传感器相连的计算装置，与所述计算装置相连、受所述计算装置控制的对外强制通风设备，其中，所述计算装置包括接收所述温度传感器和湿度传感器实时数据的装置、存储所述干衣柜在发生准过载时干衣柜内部循环风温度-湿度二维门限值数据的装置、判断所述实时数据是否大于或等于所述温度-湿度二维门限值的装置、根据所述判断结果控制所述对外强制通风设备进行降温和/或降湿的装置。

上述用于测量所述干衣柜中循环风温度的温度传感器安装在能测得近似于柜内循环风瞬时平均温度的固定位置，例如安装在干衣柜内顶部或接近顶部的内壁上。同样地，上述用于测量所述干衣柜中循环风湿度的湿度传感器安装在能测得近似于柜内循环风瞬时平均湿度的固定位置，例如安装在干衣柜内顶部或接近顶部的内壁上。

根据上述热泵式干衣柜的过载保护控制装置的一种具体实施方式，所述计算装置可以通过微计算机实现，例如用常用的计算机语言将控制方法编成程序通过单片机实现。

上述过载保护控制装置不仅能应用于干衣柜，还能应用于类似的具有热泵系统的封闭式设备内部，例如干衣房、木材干燥窑、药材干燥箱等物料干燥设备。

基于上述过载保护控制方法及控制装置，本发明还提供一种热泵式干衣柜，包括保温柜体1、保温柜门2和设置在所述保温柜体1中的内循环风机、热泵系统、衣物架11、电控箱15和设置在所述保温柜体上的控制面板18，所述热泵系统包括由工质管路依次连接的工质压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。所述保温柜体1中设有过载保护控制装置，所述过载保护控制装置包括用于测量干衣柜中循环风温度的温度传感器、用于测量干衣柜中循环风湿度的湿度传感器，与所述温度传感器和湿度传感器相连的计算装置，与所述计算装置相连、受所述计算装置控制的对外强制通风设备，其中，所述计算装置包括接收所述温度传感器和湿度传感器实时数据的装置、存储所述干衣柜在发生准过载时干衣柜内部循环风温度-湿度二维门限值数据的装置、判断所述实时数据是否大于或等于所述温度-湿度二维门限值的装置、根据所述判断结果控制所述对外强制通风设备进行降温和/或降湿的装置；其中，所述对外强制通风设备包括安装在保温柜体1上的强制通风机9、进风口8和出风口10，所述强制通风机9的出风方向朝向保温柜体1内部或外部，进风口8和出风口10可以不设启闭阀板，一直处于自然通风状态。所述干衣柜内没有专门设置的不可挂衣物的通风道。

根据本发明的干衣柜的一种优选具体实施方式，所述过载保护控制装置还包括工质压缩机电流传感器、工质温度传感器、压力传感器和相连的计算装置，所述计算装置还包括接收所述工质压缩机电流传感器、工质温度传感器和压力传感器数据的装置、判断所述数据是否大于或等于设定值的装置、根据所述判断结果控制所述对外强制通风设备的装置。所述电控箱15与干衣柜内的用电部件如热泵系统、内循环风机6、7、强制通风设备、控制面板18及各个传感器相连构成电控系统。

根据本发明，干衣柜内部循环风温度-湿度二维门限值的设置方法可以是：

(1)在所述热泵式干衣柜中的循环风温度为0-60℃范围内，以一定频率(例如每隔1℃一次)测定所述干衣柜发生准过载时的循环风湿度，通常湿度变换范围为10％-100％；

(2)记录步骤(1)得到的各点数据；

(3)根据步骤(2)得到的数据，通过模拟获得所述干衣柜热泵系统发生准过载时的循环风温度-湿度函数关系，即h＝f(t)或t＝f’(h)，其中t表示循环风温度，h表示循环风湿度，所得函数关系即为所述热泵式干衣柜中的循环风温度-湿度的二维门限值。

需要指出的是，由于不同型号的干衣柜其使用的热泵系统规格可能不同，在发生准过载时的温度-湿度可能不同，因此对于不同型号设备的数据可能不同，不能简单的移植使用。

根据本发明的热泵式干衣柜，其中内循环风机6、7的安装位置优选地应与冷凝器4和/或蒸发器5相邻并朝向冷凝器4和/或蒸发器5。

在本发明中，术语“热泵”或“热泵系统”理解为能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机(根据《暖通空调术语标准(GB50155-92)》)，或以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统(根据《新国际制冷词典(NewInternational Dictionary of Refrigeration)》)。热泵系统主要由工质压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、热泵系统管路和工质(如R22)组成。其中，通过热泵系统管路，工质压缩机与冷凝器相连、冷凝器另一端经节流装置与蒸发器相连，蒸发器的另一端与工质压缩机的另一端相连，通过工质蒸发/冷凝实现制冷。这是本领域技术人员所掌握的现有技术，其所需设备/器材可在市场上购买获得。

根据本发明的干衣柜的一种优选的具体实施方式，所述干衣柜还可包括用于测量压缩机电流的电流传感器，所述压缩机电流传感器与所述计算装置相连，所述计算装置通过所述压缩机电流传感器对热泵系统状态进行判断和控制。压缩机电流传感器可以安装在电控箱15处，所得结果输入到过载保护控制装置中的计算装置中。所述计算装置对实时数据与预设门限值进行对比，通过比对获得的判断结果对干衣柜的对外强制通风装置进行控制。具体来说，当压缩机电流大于或等于门限值时进行强制通风，以此对设备内部进行降温降湿。此外，实时测得的压缩机电流数据还可以作为监测、调整和控制热泵系统特别是工质压缩机12工作负荷的直接依据。

用于进行判断控制的压缩机电流门限值是通常是固定值，可参考所述压缩机的使用说明书，所述压缩机是能够在市场上购买获得的制冷压缩机。

上述干衣柜在运行时，所述干衣柜热泵系统启动后，过载保护控制装置中的计算装置(一般可以通过微处理器实现，例如采用微计算机芯片。这是本领域技术人员的常用手段，所需处理器可在市场上购买获得)对柜体内循环风的实时温度-湿度参数进行联合计算，通过温度-湿度二维门限值判断热泵系统工况是否超限，还可以结合热泵系统的工质温度、工质压力、压缩机电流等参数作进一步判断，如超限即负荷过大时则启动对外强制通风机9对柜内外空气进行交换，调整柜体内部温度及湿度以保证热泵系统不过热而又有效地运转，即能够在不采用暂停压缩机工作的情况下保证热泵系统不过载。这样，使柜体内部温度及湿度下降同时，又能保证热泵系统工作负荷减轻，在不采用暂停压缩机工作的情况下做到既不过载而又有效地运转；当柜内循环风温度-湿度和/或压缩机电流和/或工质温度、工质压力降到较低值时，电控系统停止对外强制通风设备的运转，使柜体内部温度保持在适度的范围内。

工况是否超限的判断依赖干衣柜温度-湿度二维门限值曲线，在即时温度为t_i时即可从温度-湿度二维门限值曲线上查找确定相对应的湿度上限h值，若时即时湿度h_i等于或超过h即为超限，否则为不超限；反之知道即时湿度h_i也能知道即时温度t_i是否超限；也可以说即时温度为t_i即时湿度h_i座标点在干衣柜温度-湿度二维门限值曲线内侧为不超限，即时温度为t_i即时湿度h_i座标点在干衣柜温度-湿度二维门限值曲线上或外侧为超限。某一型号干衣柜温度-湿度二维门限值曲线是由该型号干衣柜中热泵系统满负荷(准过载)状态下逐步变换温度湿度条件实测得来的。通过模拟，获得干衣柜温度-湿度函数关系，表达为h＝f(t)或t＝f’(h)，其中h表示湿度、t表示温度，曲线局部线段也可以近似地表达为h＝at+b的线性关系(a、b为线性函数系数)。温度-湿度函数也可用数表型式表达。

对外强制通风设备造成柜内外空气交换，使柜体内部温度及湿度下降，当实时循环风温度、循环风湿度、工质温度、工质压力、压缩机电流等数值下降到不超限且较低时，电控系统停止对外强制通风设备的运转，使柜体内部温度和/或湿度保持在适度的范围内。

根据本发明的干衣柜，其中所述保温柜体1被一片立式隔板墙3分隔成左衣物室和右衣物室，所述左、右衣物室分别设有保温柜门2，所述立式隔板墙3的上端和下端均有循环风通风口，热泵系统安装在立式隔板墙3内部。所述热泵系统的冷凝器和蒸发器是设在立式隔板墙3内并肩设置或上下并列设置的冷凝器-蒸发器并列体21，所述并列体安装在上循环风通风口或下循环风通风口处，因此循环风为平行流过冷凝器-蒸发器，而非前后依次流过冷凝器-蒸发器或蒸发器-冷凝器。所述冷凝器-蒸发器并列体21中的蒸发器5的下方设有接水盘17和与接水盘17相连的排水管，所述排水管延伸到干衣柜外部。所述保温柜体1中还设有上循环风机6和/或下循环风机7，分别安装在上、下循环风通风口处、与蒸发器-冷凝器并列体21相邻的位置，所述上、下循环风机的出风方向相反，以此在柜体内形成环流。也可以仅安装上循环风机6或仅安装下循环风机7，安装在与冷凝器-蒸发器并列体21相邻的位置，而没有冷凝器-蒸发器并列体21的通风口处可不安装循环风机。

这样，通过系统管路14，工质压缩机12与冷凝器-蒸发器并列体21中的冷凝器相连、冷凝器的另一端经节流装置13与冷凝器-蒸发器并列体21中的蒸发器5相连，蒸发器5的另一端与压缩机12的另一端相连，工质在热泵系统内循环，工质在压缩机12工作下在冷凝器-蒸发器并列体21内的冷凝器4中变为液态，放出热量，经节流装置13进入蒸发器5后吸收热量而变成气态，然后再进入压缩机12，往复循环；所述上、下循环风机的出风方向相反；这样，当上循环风机6的出风方向向右(或向左)，而下循环风机7的出风方向向左(或向右)时，整个柜体内部气流形成接力循环风，以顺时针(或逆时针)方向循环。因此，柜体内无需专门设置的不可挂衣物的通风道，左右两个衣物室可以同时挂衣服，靠循环风机所设置的方向而自然地形成挂衣物室整体通风，风阻小风量大。一部分空气中的水汽在蒸发器5处凝成液态水流到接盘17排出柜体外，另一部分空气在冷凝器4处被加热，循环吹过左右衣物室、逐步除去多余水分。对于仅安装上循环风机6或仅安装下循环风机7的情况，则循环风机的位置应与冷凝器-蒸发器并列体21相邻，无并列体21处可不安装循环风机。在保温柜体1的侧壁有进风口8和出风口10，所述进风口8或出风口10处安装受计算装置控制的强制通风机9，所述强制通风机9的出风方向朝向保温柜体1内部或外部。热泵系统、干衣柜是本领域常规技术，因此不再赘述。

冷凝器-蒸发器采取并列体结构是一种与现有热泵式干衣设备完全不同的设置，现有热泵式干衣设备热泵系统中的蒸发器和冷凝器对循环风来说是先后排列的。采用本发明的并列体结构能增大衣物室内的有效空间，而且有利于热泵系统特别是蒸发器和冷凝器及管路的制造和安装。

优选地，根据本发明的干衣柜，所述进风口8和出风口10的内侧和/或外侧壁装有网罩或格栅20。

优选的，本发明中所用的风机，包括内循环风机和通风机9都是可调速的。

优选的，保温柜体1内还设有辅助电加热器16，其作用是在气温过低时，能够帮助热泵系统启动并正常运行。

(三)有益效果

由于本发明的设计，当柜内温度、湿度不断升高而使干衣柜热泵系统接近过载时，干衣柜能自动开启强制通风机9，使外部空气进入到柜体内，而排出的空气则带出部分水蒸汽及少量热量，以维持设备正常运行，保证设备不因过热而损坏。当柜内温度、湿度降低时，可通过传感器信号经计算及时关闭强制通风机9。实测表明，该项措施能明显加快柜内空气湿度下降即加快干燥过程，同时能迅速准确有效地控制柜内温度及热泵系统负荷，特别是可以保护有温度限制需要的衣物，同时又保障了干衣柜的正常工况。例如某种型号的消防服要求干衣温度不允许超过45℃，本发明可以轻松实现。

相比一些现有的干衣装置为了解决热泵系统过载而停止压缩机运行，因此延长了干衣时间，本发明的干衣柜能够在不延长干衣时间的情况下保证热泵系统安全运行，在实际使用时具有明显优势。

需要强调的是在本发明中设置强制通风机是十分必要的，循环风机正常运行而强制通风机关闭时，进风口和出风口都是开通的，此时实测风速仅为每秒0.08米-每秒0.12米，因此不会造成明显的能源浪费；而强制通风机9开启后实测风速为每秒2.0米-每秒2.5米，能够明显降温降湿，与强制通风机关闭时相比差约25倍，可见差异之大，效果明显。

而热泵系统是否达到上限可仅由循环风温度传感器19c及湿度传感器19d数据经本干衣柜温度-湿度二维门限值曲线间接判断这一方法具有明显的实用价值，原因之一是干衣设备为了监控干衣过程一般都配备温度传感器及湿度传感器，但从未有过联合使用温度-湿度二维数据进行判断比对的先例，本发明仅采用循环风温度传感器及湿度传感器即能实现热泵系统负荷控制可大大降低制造成本。原因之二是，热泵系统负荷不仅仅与干衣柜循环风即时温度和即时湿度相关，因此简单地设置循环风固定温度上限及循环风固定湿度上限控制强制通风机是不可取的，而由循环风温度传感器19c及湿度传感器19d数据经本干衣柜温度-湿度二维门限值曲线间接判断和控制方法可以发挥热泵系统的最大潜能。比如，对于某型干衣柜循环风湿度为95％时实际温度上限为45℃，湿度为35％时实际温度上限为48℃，如果简单地设置循环风固定温度上限为45℃，原本在湿度为35％时温度可达48℃，就会被机械地限制在45℃以下，造成潜能的浪费，进而影响了干衣速度(一般温度越高干得越快)。

同时，本干衣柜内无需专门设置不可挂衣物的通风道，左右两个衣物室可以同时挂衣服，靠循环风机6、7所设置的方向而自然地整体形成挂衣物室整体通风，风阻小风量大；而采用蒸发器冷凝器并列结构能增大衣物室有效空间，利于热泵系统特别是蒸发器冷凝器的制造和安装，还可有效减小设备体积，提高设备的有效容积、减少热量损失，简化结构而降低造价，使用十分方便。

附图说明

图1是本实施例1、2的主视图；

图2是本实施例1的剖视图；

图3是本实施例1A-A方向结构视图

图4是本实施例2的剖视图；

图5是本实施例2A-A方向结构视图；

图6是本实施例1、2温度-湿度二维门限值曲线示意图；

图7是本实施例1的控制流程图；

图8是本实施例2的控制流程图。

其中，1、保温柜体；2、保温柜门；3、隔板墙；4、冷凝器；5、蒸发器；6、上循环风机；7、下循环风机；8、进风口；9、强制通风机；10、出风口；11、衣物架；12、工质压缩机；13、节流装置；14、热泵系统管路；15、电控箱；16、电加热器；17、接水盘；18、控制面板；19a、工质温度传感器；19b、工质压力传感器；19c、循环风温度传感器；19d、循环风湿度传感器；20、网罩；21、蒸发器-冷凝器并列体。

具体实施方式

下述实施例结合附图非限制性地说明本发明。本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此其专利保护范围是由本申请权利要求书所限定的。

实施例1

如图1、2、3所示，干衣柜包括保温柜体1、保温柜门2、隔板墙3(隔板墙3把柜体1内部分为左衣物室和右衣物室)、安装在下通风口处的冷凝器4、下循环风机7、安装在上循环风通风口处的蒸发器5、上循环风机6、设在保温柜体1侧壁的进风口8、强制通风机9、出风口10、安装在左、右衣物室内的衣物架11、收纳在立式隔板墙3中的工质压缩机12、节流装置13、热泵系统管路14、电控箱15、安装在保温柜体1正面并与电控箱15相连的控制面板18、安装在上循环风通风口处靠近蒸发器5的电加热器16、压缩机电流传感器(安装在工质压缩机12处，图中未画出)、工质温度传感器19a、工质压力传感器19b、循环风温度传感器19c、循环风湿度传感器19d、安装在进风口、出风口外侧的网罩20等。

上、下循环风机5、6的出风方向相反，其中上循环风机6将风从左室吹向右室，下循环风机7将风从右室吹向左室，形成空气在干衣柜内的左右两个衣物室之间大流量循环，不断将左、右两室潮湿衣物的水分吹出，使循环空气依次在蒸发器5放出热量凝出水分、在冷凝器4得到加热，随流动而逐步降低湿度，如此循环以达到干燥衣物的目的。在蒸发器5下方还有接水盘17和相应水管，以便冷凝后的水经过接水盘17和水管排到柜体外。

本实施例干衣柜的工作温度范围是0-50℃，工作湿度范围是10％-100％，根据准过载状态下的温度-湿度数据模拟得到温度-湿度二维门限值曲线如图6。将所得数据存储在电控箱的控制装置芯片中，作为判断准过载状态时所使用的二维门限值。

另外，柜体1一侧分别开有出风口10和进风口8，其中在进风口8处安装了强制通风机9，出风方向朝向柜体1内侧。当干衣柜开始运行，循环风机、压缩机12启动，柜内温度、湿度升高到一定程度时，根据循环风温度传感器19c、循环风湿度传感器19d发出的数据经比较温度-湿度二维门限值处理，判断热泵系统负荷是否达到预置上限(即由t_i1从温度-湿度限度曲线上查找确定相对应的湿度上限h值且即时湿度h_i1大于或等于h)，如达到，启动强制通风机9，使外部空气进入到柜体1内，排出的空气会带出了部分水蒸汽及少量热量，以维持设备正常运行，保证设备不因过热而损坏。强制通风机9启动时测得出风口10处平均风速为2.2米/秒。当实时温度下降到不超限且较低(t_i2小于等于(t_i1-Δt))时，电控系统停止对外强制通风设备的运转，使柜体1内部温度湿度保持在适度的范围内。当强制通风机9运行时间到达运行时间预设值ts时，运行停止。强制通风机9未启动时测得出风口10处平均风速为0.09米/秒。

柜体1中还可设置压缩机电流传感器和工质温度压传感器19a、工质压力传感器19b，这3种传感器均与电控箱相连，其门限值均为定值，预设在电控箱内的芯片中。为了工作稳定，电流传感器的数据应取短时均值，当压缩机电流和/或实时工质温度和/或实时工质压力上升到超限预设值(I₁、T₁、P₁)时启动强制通风机9，当压缩机电流和/或实时工质温度和/或实时工质压力下降到不超限且较低的预设值(I₂、T₂、P₂)时，电控系统停止对外强制通风设备的运转，使柜体1内部温度湿度保持在适度的范围内。当干衣柜设备运行时间到达运行时间预设值ts时，运行停止。

实施例2

如图1、4、5所示，干衣柜包括保温柜体1、保温柜门2、隔板墙3(把柜体内部分为左衣物室和右衣物室)、安装在下通风口处的冷凝器-蒸发器并列体21、下循环风机7、安装在上循环风通风口处的上循环风机6、设在保温柜体1侧壁的进风口8、强制通风机9、出风口10、安装在左、右衣物室内的衣物架11、收纳在立式隔板墙3中的工质压缩机12、节流装置13、热泵系统管路14、电控箱15、电加热器16、安装在保温柜体1正面并与电控箱15相连的控制面板18、循环风温度传感器19c、循环风湿度传感器19d、网罩20等。

上、下循环风机的出风方向相反，其中上循环风机6将风从左室吹向右室，下循环风机7将风从右室吹向左室，形成空气在干衣柜内的左右两个衣物室之间大流量循环，不断将左、右两室潮湿衣物的水分吹出，使循环空气在蒸发器冷凝器并列体21之中的蒸发器5放出热量凝出水分、在蒸发器冷凝器并列体21之中的冷凝器4得到加热，随着不断流动而逐步降低湿度，如此循环以达到干燥衣物的目的。在蒸发器5下方还有接盘17和相应水管，以便冷凝后的水经过接盘17和水管排到柜体外。另外，柜体1一侧分别开有出风口10和进风口8，其中在进风口8处安装了通强制通风机9，出风方向朝向柜体1内侧。

本实施例干衣柜的工作温度范围是0-50℃，工作湿度范围是10％-100％，根据准过载状态下的温度-湿度数据模拟得到温度-湿度二维门限值曲线如图6；将所得数据存储在电控箱的控制装置芯片中，作为判断准过载状态时所使用的二维门限值。

如图8，当干衣柜开始运行，循环风机、压缩机12启动，柜内温度升高到一定程度时，由循环风温度传感器19c及循环风湿度传感器19d测得的数据，经微处理器与预设的温度-湿度二维门限值曲线进行比对，间接判断热泵系统负荷是否达到预置上限(即由t_i1从温度-湿度限度曲线上查找确定相对应的湿度上限h值且即时湿度h_i1大于或等于h)，如达到时，启动强制通风机9，使外部空气进入到柜体1内，排出的空气会带出部分水蒸汽及少量热量，以维持设备正常运行，保证设备不因过热而损坏。当循环风实时温度下降到不超限且较低的预设值(t_i2小于等于(t_i1-Δt))时，电控系统停止对外强制通风设备的运转，使柜体1内部温度湿度保持在适度的范围内。当干衣柜设备运行时间到达运行时间预设值ts时，运行停止。

这样，本实施例提供的干衣柜一方面省去了传统热泵干衣柜在侧面或背面单设通风道的设计，左、右两室既为干衣室又互为通风道，简化了结构、增加了有效容积，也减少热量的散失，风阻小风量大，加快干燥过程。冷凝器4、蒸发器5、内循环风机安装在上、下通风口的位置，同样节约了柜内空间。同时，由于本干衣柜内没有专门设置的不可挂衣物的通风道，左右两个衣物室可以同时挂衣服，靠循环风机6、7所设置的方向而自然地整体形成挂衣物室整体通风，因此风阻小风量大；而采用冷凝器-蒸发器并列结构能进一步增大衣物室有效空间，有利于热泵系统特别是蒸发器冷凝器的制造和安装，还可有效减小设备体积，提高设备的有效容积、减少热量损失，简化结构而降低造价，使用十分方便。而压缩机12、节流装置13、系统管路14及电控箱15安装在中空的立式隔板墙3内，更显简约紧凑，也扩大了柜内有效干燥空间并便于设备维护。另一方面，该干衣柜不是简单地设置固定的温度上限或固定的湿度上限进行控制，而是由循环风温度传感器19c及湿度传感器19d数据经本干衣柜温度-湿度二维门限值曲线联合判断，因此可以发挥热泵系统的最大潜能。

考虑到由于部分地区冬季较冷会影响热泵系统的启动和正常运行，本干衣柜还增加了辅助的电加热器16，保证设备正常运作。

Claims (10)

1.一种热泵式干衣柜的过载保护控制方法，所述热泵式干衣柜，包括保温柜体、保温柜门和设置在所述保温柜体中的内循环风机、热泵系统、衣物架、电控箱和控制面板，其特征在于所述控制方法包括以下步骤：

(1)测量所述热泵式干衣柜中的循环风温度和循环风湿度；

(2)将上述步骤(1)所得数据与所述热泵式干衣柜的预设循环风温度-湿度二维门限值进行比对；

(3)根据上述步骤(2)的比对结果进行控制，若步骤(1)所得数据小于所述预设二维门限值，不进行操作，若步骤(1)所得数据大于或等于所述预设二维门限值，对所述热泵式干衣柜进行降温和/或降湿技术措施。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述二维门限值的设置方式是：

(1)在所述热泵式干衣柜中的循环风温度为0-60℃范围内，测定所述干衣柜发生准过载时的循环风湿度；其中，准过载是指热泵系统的工质压缩机过流超温，随时可能停止运转，表明设备处于超负荷状态；

(2)记录步骤(1)得到的各点数据；

(3)根据步骤(2)得到的数据，通过模拟获得所述干衣柜准过载时的循环风温度-湿度函数关系，即h＝f(t)或t＝f’(h)，其中t表示循环风温度，h表示循环风湿度，所得函数关系即为所述热泵式干衣柜中的循环风温度-湿度的二维门限值。

3.一种热泵式干衣柜的过载保护控制装置，其特征在于包括用于测量干衣柜中循环风温度的温度传感器(19c)，用于测量干衣柜中循环风湿度的湿度传感器(19d)，与所述温度传感器(19c)和湿度传感器(19d)相连的计算装置，与所述计算装置相连、受所述计算装置控制的对外强制通风设备，其中，所述计算装置包括接收所述温度传感器(19c)和湿度传感器(19d)实时数据的装置、存储所述干衣柜在准过载时干衣柜内部循环风温度-湿度二维门限值数据的装置、判断所述实时数据是否大于或等于所述温度-湿度二维门限值的装置、根据所述判断结果控制所述对外强制通风设备进行降温和/或降湿的装置；

其中，准过载是指热泵系统的工质压缩机过流超温，随时可能停止运转，表明设备处于超负荷状态。

4.根据权利要求3所述的过载保护控制装置，其特征在于所述用于测量干衣柜中循环风温度的温度传感器(19c)安装在能测得近似于柜内循环风瞬时平均温度值的固定位置。

5.根据权利要求3所述的过载保护控制装置，其特征在于所述用于测量干衣柜中循环风湿度的湿度传感器(19d)安装在能测得近似于柜内循环风瞬时平均湿度值的固定位置。

6.一种具备过载保护控制装置的热泵式干衣柜，所述干衣柜包括保温柜体(1)、保温柜门(2)和设置在所述保温柜体(1)中的内循环风机、热泵系统、衣物架(11)、电控箱(15)和控制面板(18)，所述热泵系统包括由工质管路(14)依次连接的工质压缩机(12)、冷凝器(4)、节流装置(13)和蒸发器(5)，其特征在于所述保温柜体(1)中设有过载保护控制装置，所述过载保护控制装置包括用于测量干衣柜中循环风温度的温度传感器(19c)、用于测量干衣柜中循环风湿度的湿度传感器(19d)，与所述温度传感器(19c)和湿度传感器(19d)相连的计算装置，与所述计算装置相连、受所述计算装置控制的对外强制通风设备，其中，所述计算装置包括接收所述温度传感器和湿度传感器实时数据的装置、存储所述干衣柜在准过载时干衣柜内部循环风温度-湿度二维门限值数据的装置、判断所述实时数据是否大于或等于所述温度-湿度二维门限值的装置、根据所述判断结果控制所述对外强制通风设备进行降温和/或降湿的装置，所述对外强制通风设备包括安装在保温柜体(1)上的强制通风机(9)、进风口(8)和出风口(10)，所述强制通风机(9)的出风方向朝向保温柜体(1)内部或外部；

其中，准过载是指热泵系统的工质压缩机过流超温，随时可能停止运转，表明设备处于超负荷状态。

7.根据权利要求6所述的干衣柜，其特征在于所述过载保护控制装置还包括用于测量压缩机电流的压缩机电流传感器和/或用于测量热泵中工质温度的工质温度传感器(19a)和/或用于测量热泵中工质压力的工质压力传感器(19b)，与所述压缩机电流传感器和/或工质温度传感器(19a)和/或工质压力传感器(19b)相连的计算装置，其中，所述计算装置包括接收所述压缩机电流传感器和/或工质温度传感器(19a)和/或工质压力传感器(19b)数据的装置、判断所述数据是否大于设定值的装置、根据所述判断结果控制所述对外强制通风设备的装置。

8.根据权利要求6所述的干衣柜，其特征在于所述保温柜体(1)被一片立式隔板墙(3)分隔成左衣物室和右衣物室，所述左、右衣物室分别设有保温柜门(2)，所述立式隔板墙(3)的上端和下端均有循环风通风口，在所述上、下循环风通风口处分别设有上循环风机(6)和下循环风机(7)，所述上、下循环风机的出风方向相反，所述热泵系统安装在所述立式隔板墙(3)内部。

9.根据权利要求7或8所述的干衣柜，其特征在于所述热泵系统包括由工质管路(14)依次连接的工质压缩机(12)、冷凝器(4)、节流装置(13)和蒸发器(5)，其中所述冷凝器(4)和蒸发器(5)是在立式隔板墙(3)内并肩设置或上下并列设置的冷凝器-蒸发器并列体(21)，所述并列体(21)安装在所述上循环风通风口或所述下循环风通风口处，当所述干衣柜内的循环风流过所述冷凝器-蒸发器并列体(21)时是平行流过的。

10.根据权利要求7或8所述的干衣柜，其特征在于所述进风口(8)和出风口(10)的内侧和/或外侧壁装有网罩(20)或格栅。

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