CN102016161A - 尤其用于干燥衣物的家用电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种家用电器(1)、其尤其用于干燥衣物(2)，包括用于接收衣物(2)的处理室(3)；封闭的处理空气回路(5)，其用于将处理空气输送经过所述处理室(3)；以及控制装置(11)，其中，所述处理空气回路(5)设有用于使得所述处理空气移动的鼓风机(6)；用于将在所述处理空气内携带的水分冷凝出的冷凝器(7)；用于加热所述处理空气的加热装置(8、9)以及用于在处理空气进入所述处理室(3)时确定处理空气的温度的第一测量装置(10)，所述控制装置用于根据所述第一测量装置(10)的第一测量信号而控制所述鼓风机(6)以及加热装置(8、9)，其特征在于，还包括与所述控制装置(11)相联的分析器(13)，其用于在开始衣物(2)的干燥过程之前确定在所述处理室(3)内安放的衣物(2)干燥所需的能量需求；积分器(14)，其用于确定借助于加热装置(8、9)输至处理空气的直至相应的测量时间的能量输入；以及比较器(15)，其用于将所述能量输入与所述能量需求进行对比并且在所述能量输入与所述能量需求匹配时停止所述干燥过程。

Description

尤其用于干燥衣物的家用电器
技术领域
本发明涉及家用电器、其尤其用于干燥衣物，所述家用电器包括用于接收衣物的处理室；用于将处理空气输送经过所述处理室的封闭的处理空气回路；以及控制装置，其中所述处理空气回路设有用于使得处理空气移动的鼓风机；用于将在所述处理空气中携带的水分冷凝出来的冷凝器；用于将处理空气加热的加热装置；以及用于在处理空气进入处理室时确定处理空气的温度的第一测量装置，所述控制装置用于根据所述第一测量装置的第一测量信号控制所述鼓风机和所述加热装置。
背景技术
由专利公开文献WO 2007/138029A1可知这种家用电器。这种已知的家用电器是洗衣干衣机，换句话说一种可以洗衣并干衣的家用电器。首先，所述家用电器包含保持洗液的外桶以及在外桶内可旋转安置的滚筒，待处理的衣物必须安放在所述滚筒中。简单的洗衣机的所有常见的部件位于外桶内和上，尤其是用于洗液的加热器、用于水和衣物护理产品的输入装置、以及排放装置，其中所述排放装置具有用于在清洗过程之后将洗液泵离的洗液泵。为干燥功能设置一干燥通道，其中所述干燥通道在两个点处连接至外桶，并包含鼓风机、冷凝器和加热装置，并周期性地加热和冷却处理空气的基本上封闭的回路，其中所述处理空气经过滚筒中的湿衣物。设置温度传感器，以允许测量流入外桶中的处理空气的温度，并允许根据该温度来控制加热装置。在家用电器内设置相应设定的控制装置。
针对涉及家用电器、尤其用于干燥衣物的家用电器的技术背景，参见专利公开文献EP 0870859A1和US专利5588313。
针对耗电器的、尤其加热单元的控制器的特性，参见专利公开文献EP 0719972A2。由此，将针对连接至供电网络的加热单元的控制器设置成，尽可能地避免了由于控制器的切换操作所造成的影响供电网络的干扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背景技术中所述类型的家用电器，利用所述家用电器，可以实现低总能量消耗的衣物的快速干燥。
根据独立权利要求的家用电器被设置成实现该目的。该家用电器的优选改型在从属权利要求中提出，在本发明的范围内可以将多个优选改型组合，如果这在此未具体提到的话。
因此，本发明的家用电器、其尤其用于干燥衣物，包括用于接收衣物的处理室；用于将处理空气输送经过处理室的封闭的处理空气回路；以及控制装置，其中所述处理空气回路设有用于使得处理空气移动的鼓风机；用于将在处理空气内携带的水冷凝出的冷凝器；用于加热处理空气的加热装置；以及用于确定进入处理室时的处理空气的温度的第一测量装置，所述控制装置用于根据第一测量装置的第一测量信号来控制鼓风机和加热装置，本发明的特征在于，还包括与所述控制装置相联的分析器，其用于在开始衣物的干燥过程之前确定在所述处理室内安放的衣物干燥所需的能量需求；积分器，其用于确定借助于加热装置输至处理空气的直至相应的测量时间的能量输入；以及比较器，其用于将所述能量输入与所述能量需求进行对比并且在所述能量输入与所述能量需求匹配时停止所述干燥过程。
因此，利用本发明的家用电器，干燥过程所需的能量需求被提前确定。这可以通过已知的措施例如将衣物称重来实现，该过程可以由与衣物的含水量有关的认定来支持。这种情况尤其是因为完成传统的清洗过程的传统的甩干过程使得衣物留下相对精确的可知的含水量。在本发明的家用电器设置成清洗并干燥衣物时，这尤其是有利的。同时，正常的是作为清洗过程的一部分确定与待处理的衣物有关的数据，尤其是衣物的重量和织物的类型。为此目的，衣物的质量的测量以及衣物的吸水或洗液的能力的测量可以以已知的方式实现。同样有帮助的是，在清洗过程结束之后再次确定仍湿的衣物的质量。在任何情况中，可以获得与所计划的干燥过程的大致的能量需求有关的相对精确的信息，因而在本发明的范畴内应该不会排除这样的可能性，即适当地增加通过评价衣物的可用数据而获得的值，从而获得确保所期望的结果的能量需求的缺省设置，即使这种评价是不正确的。
因此，本发明的家用电器的优选改型，其特征在于，分析器包括用于分析、尤其称重和/或确定衣物的组分的装置，并且所述装置用于从分析的结果确定能量需求。
在本发明的家用电器的一个特别优选的实施例中，家用电器设置成清洗并干燥衣物。进一步优选的是，分析器设置成在清洗之前分析衣物并且确定针对清洗过程的至少一个参数，如上所述。
在本发明的家用电器的一个优选改型中，处理室包含可旋转的滚筒，所述滚筒接收衣物。处理室可以包括外桶，所述外桶的一部分封闭所述滚筒，这对于洗衣干衣机而言是优选的。处理室还可以没有封闭的外桶地设置，这对于简化的干衣机而言是优选的。
本发明的家用电器内的处理空气回路优选是基本上封闭的，因而确定了从衣物蒸发的并通过在处理空气回路内循环的处理空气所携带的水分通过冷凝被沉积并与处理空气分离。在传统的洗衣干衣机中，这种沉积的水分在滚筒下方的外桶中被收集，并且借助于总是存在的洗液泵被排出。这防止了这种水分在家用电器周围的区域内沉积，并且同时使得从家用电器所设置的建筑物过多地排出湿的处理空气。
在本发明的家用电器的处理空气回路中，沿处理空气的方向看过去，干燥室优选在加热装置之后设置，并且冷凝器在干燥室之后设置。
特别优选地，根据本发明的家用电器的改型，冷凝器是间接冷却的冷凝器，在所述间接冷却的冷凝器中，待冷却的气流与所使用的制冷剂之间没有直接的接触。从供水网络汲取水以在洗衣干衣机内冷凝由处理空气所携带的水分的选择像以前那样仍是令人满意的，这是因为这种选择可以以相对简单构造的冷凝器实现。然而，这种选择从节约自然资源的角度看应当最大程度地被摒弃。
间接冷却的冷凝器可以在此被实现为空气冷却的冷凝器，用作为制冷剂的空气从家用电器的周围区域中被汲取，并且在完成冷却后再次输送回到周围区域中。在上下文中，加热装置可以被设置为是电或热学加热装置，换句话说，通过燃烧合适的燃料而操作的加热装置。正如以前那样，这用于相对经济的家用电器。
在这种情况中特别感兴趣的是并且在干燥目的的总能量消耗方面特别优选的是这样一种改型，其中，间接冷却的冷凝器在家用电器内设置为热泵的热沉。然后，加热装置将是热泵的热源。热泵从冷凝器中的处理空气吸收热量，将该热量泵送至加热装置，并在那里将热量向回排至处理空气。这种泵送过程需要特定的热能消耗，但是在热泵被合适地设计时，这种消耗要比从加热器或热源流至处理空气流的热能消耗小得多。这种热泵可以被设置为压缩机/热泵，在其中循环有制冷剂，其中所述制冷剂在冷凝器内周期性地被蒸发，这是因为所述制冷剂从气流中吸收热量；并且所述制冷剂在冷凝器中被冷凝，这是因为所述制冷剂向气流放热。借助于可逆转的吸附过程、再生气体回路过程或帕尔贴效应操作的热泵也是可以想到的。重要的是强调，在这种家用电器中所确定的能量输入是借助于热源达到处理气流的能量输入，而不是达到热泵以操作其的输入。
同样特别优选的是这样一种本发明的家用电器的改型，根据该改型，控制装置被设置成启动加热装置，从而在干燥过程中温度被保持基本上恒定。因而限定了用于控制加热装置的相对简单的方法。利用该方法，限定了借助于加热装置将加热功率引入到干燥过程中的非常精确限定的依赖关系。在处理空气以及家用电器的相应的组成部分的最初所需的加热之后，维持温度所需的加热功率基本上由必须被消耗以在通常的温度(prevailing temperature)从衣物蒸发水分的功率限定。如果处理空气的温度在其流至衣物时保持恒定，则处理空气回路的其它点处的温度也相对保持恒定并且至多变化至这样一种程度，即衣物随着干燥过程继续而干燥，并且因此，从衣物蒸发出水分的速度降低。因而，由于通过家用电器的组成部分造成的热量的排放或吸收所产生的瞬时状况并不是重要的或者顶多是具有很小的重要性。干燥过程的精确控制因而可以通过观察进入干燥过程中的加热功率输入来实现，同时处理空气仍在指定的部位处于基本上恒定的温度。
同样特别优选的是本发明的家用电器的这样一种改型，在该改型中，加热装置包括至少一个电加热元件以及开关切换装置，其中所述开关切换装置作为第一测量信号的函数通过控制装置借助于控制信号被启动，以便选择性地开关至少一个加热装元件。尽管电加热装置的偏好本质上是明显的，但是具有至少一个可开关的加热元件的加热装置的偏好源自于当前可用的电路和开关切换装置，它们允许甚至利用相对简单设置的加热元件几乎连续地控制加热功率，同时仍满足与避免供电网络上的任何冲击有关的相关的规定。
在上下文中，特别优选是这样一种本发明的家用电器的改型，在该改型中，加热装置包括第一电加热元件和第二电加热元件，并且开关切换装置将用于第一和第二加热元件的选择性切换，第一电加热元件的第一标称电功率大于第二电加热元件的第二标称电功率。令人吃惊地已经证明了，根据该实施例设有仅仅用于发出热功率的四个级的相对简单的加热装置足以获得完成上述方法的足够恒定的处理空气的温度。在任何情况中出现的瞬时状况根据直至对应的测量时间的能量输入基本上不会明显负面地影响加热装置的加热功率的积分的根据本发明提供的确定。因而导致了加热装置的简单和坚固的结构。
在本发明的家用电器的这种优选的加热装置中，第一标称电功率与第二标称电功率之和还优选达到了大约2000瓦，具体地，第一标称电功率是大约1400瓦，而第二标称电功率是大约700瓦。
具体地，利用本发明的家用电器内的这种优选的加热装置，积分器设置成对控制信号进行积分。因此，针对由加热装置所产生的加热功率可以并不提供规定的测量装置，并且可以参照在控制装置中反正存在的信号，以确定该加热功率。在本发明的范围内，在利用该信号时，可以参照允许加热功率的细节更加具体的其它存在的信息。在上下文中优选的一种措施是在积分器内设置第二测量装置，以便测量加热装置的供电电压，并且还将积分器设置成相对于供电电压成比例地积分控制信号。如果该供电电压是已知的，则考虑到基本上恒定的并针对控制装置被预确定为恒定的、永久限定的参数的电阻，可以获得与加热功率有关的非常准确的信息。
附图说明
本发明的示意性实施例在附图中示出，并且以下更加详细地说明。
图1示出了洗衣干衣机1形式的家用电器1，在所述家用电器内，衣物2尤其可以被干燥、换句话说针对示意性实施例可以被清洗和干燥。
具体实施方式
为此目的，家用电器1包括用于接收衣物2的处理室3；在所述处理室3内安置的用于接收衣物2的旋转滚筒4。对于干燥过程而言，家用电器1还包括封闭处理空气回路5，用于将处理空气输送经过处理室3，所述处理空气回路5设有用于使得处理空气移动的鼓风机6；用于将在处理空气内携带的水分冷凝出的冷凝器7；用于加热处理空气的加热装置8、9；以及第一测量装置10、在该实施例中为温度传感器10，以便确定进入处理室3时的处理空气的温度。家用电器1还设有控制装置11，用于根据第一测量装置10的第一测量信号具体控制鼓风机6和加热装置8、9。控制装置11的设计和结构在本发明中是不相关的。根据目前的实际，控制装置11包含可编程处理器和存储器，以下更加详细说明的控制装置11的所有模块除了进行切换处理的或必须与家用电器1的其它部件交换信号的那些模块以外是在存储器内存储的操作程序的部件。
加热装置8、9以两个部件的方式被构造，并且包括第一电加热元件8和第二电加热元件9，这两个加热元件8、9借助于与控制装置11相联的开关切换装置12被切换。第一加热元件8具有大约1400瓦的标称电功率，并且第二加热元件9具有大约700瓦的标称电功率。这些加热元件8和9和开关切换装置在处理空气回路5内实现了一种四级加热系统，该系统具有0瓦、700瓦、1400瓦和2100瓦的可选择性切换的加热功率。该四级系统在实际标准中不能并且不应该被称为“准模拟(quasi analog)”；然而已经证明，该加热系统被足够地重新限定为可以针对特定的干燥过程以令人满意的精度实现如下所述的控制方法。
为了该干燥过程，与控制装置11相连的是分析器13、积分器14以及比较器15，其中，分析器13用于确定在开始衣物2的干燥过程之前将在处理室3内安放的衣物2干燥的能量需求，积分器14用于确定在干燥过程中借助于加热装置8、9消耗给处理空气的功率的最大至对应的测量时间(根据能量输入最大至该测量时间)的积分，比较器15用于将该积分与能量需求进行比较，并且在积分或能量输入与能量需求匹配时结束干燥过程。
因此，控制装置11在干燥过程开始之前确定干燥所需的热能有多少，并且相应地设定能量需求。为此目的，分析器13利用装置16进行分析，其中所述装置16尤其包含力传感器16，其中所述力传感器可以用于对衣物2进行称重。在该实施例中，家用电器1设定成对衣物2清洗并干燥。因此，力传感器16和分析器13可以被用于在清洗过程之前对衣物2进行称重，而此时衣物仍是干燥的。随着清洗过程被开启，控制装置可以使用合适的传感器系统，其中所述传感器系统是已知的并且在此未被说明，从而确定衣物2吸收水的能力，并由此得出关于在其中包含的织物的结论。如果衣物也在清洗程序结束之后被称重，其中所述清洗程序根据标准实际可包括甩干操作，则可以得出关于含水量的相对准确的结论。分析器可以在清洗程序之后的干燥程序开始时使用所有信息，以非常精确地确定从衣物2中消除所含有的水所需的能量。
在干燥处理的过程中，积分器14评价借助于加热装置8、9输入到处理空气导管5内的加热功率，并且将其积分确定为能量输入，直至相应的确定时间或测量时间。积分器还积分并将控制信号加在一起，其中所述控制信号根据标称功率被加权，借助于开关切换装置12输出给加热元件8、9。由第二测量装置17、电压计所测量的家用电器所连接至的供能网络的电压出于校正的目的以比例因数的方式被使用。
比较器15将正如所述被确定的积分与之前确定的能量需求进行比较，并且只要积分与能量需求匹配就结束干燥过程。
在基本上封闭的处理空气回路5中，在该实施例中沿流动的处理空气的方向，加热装置8、9位于鼓风机6之后，鼓风机6位于冷凝器7之后，并且冷凝器7位于处理室3之后。冷凝器7被间接地、即通过空气被冷却，空气通过开口冷却空气导管18借助于冷空气鼓风机19被输送至所述冷凝器。电机20用于驱动具有衣物2的滚筒4。
分别位于处理空气导管5上的或位于冷空气导管18上的多个附加的温度传感器可以被考虑体现了非常宽广范围的附加的传感器，其中所述附加的传感器可以用于家用电器1内的清洗和干燥过程的进一步精炼的控制——这种延展的传感器系统的选择并不限于在此所述的示意性实施例。利用传感器21至23可以获得的不同的温度测量值可以被用于冗余地并因而具有特别高程度稳定性地控制干燥过程。
附图标记列表
1家用电器
2衣物
3处理室
4滚筒
5处理空气回路
6鼓风机
7冷凝器
8加热装置、第一加热元件
9加热装置、第二加热元件
10第一测量装置、第一温度传感器
11控制装置
12开关切换装置
13分析器
14积分器
15比较器
16分析装置
17第二测量装置、电压计
18冷却空气导管
19冷却空气鼓风机
20电机
21第二温度传感器
22第三温度传感器
23第四温度传感器

Claims (15)

1.一种家用电器(1)、其尤其用于干燥衣物(2)，包括用于接收衣物(2)的处理室(3)；封闭的处理空气回路(5)，其用于将处理空气输送经过所述处理室(3)；以及控制装置(11)，其中，所述处理空气回路(5)设有用于使得所述处理空气移动的鼓风机(6)、用于将在所述处理空气内携带的水分冷凝出的冷凝器(7)、用于加热所述处理空气的加热装置(8、9)以及用于确定进入所述处理室(3)时的处理空气的温度的第一测量装置(10)，所述控制装置用于根据所述第一测量装置(10)的第一测量信号而控制所述鼓风机(6)以及加热装置(8、9)，其特征在于，还包括与所述控制装置(11)相关联的分析器(13)，其用于在开始衣物(2)的干燥过程之前确定在所述处理室(3)内安放的衣物(2)干燥所需的能量需求；积分器(14)，其用于确定借助于加热装置(8、9)输至处理空气的直至相应的测量时间的能量输入；以及比较器(15)，其用于将所述能量输入与所述能量需求进行对比并且在所述能量输入与所述能量需求匹配时停止结束所述干燥过程。
2.根据权利要求1所述的家用电器(1)，其特征在于，所述分析器(13)包括一装置(16)，其中该装置用于分析、尤其称重和/或确定衣物(2)的组成成分并且用于从所述分析结果确定能量需求。
3.根据前述权利要求任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述家用电器被设置成清洗并干燥衣物(2)。
4.根据权利要求3所述的家用电器(1)，其特征在于，所述分析器(13)被设定成在清洗之前分析所述衣物(2)，并且确定针对清洗过程的至少一个参数。
5.根据前述权利要求任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述处理室(3)包含可旋转的滚筒(4)，所述滚筒(4)适于接收衣物(2)。
6.根据前述权利要求任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述处理空气回路(5)基本上是封闭的。
7.根据前述权利要求任一所述的家用电器(1)，其特征在于，在所述处理空气回路(5)中，在沿处理空气的方向观看时，所述干燥室在所述加热装置(8、9)之后设置，并且所述冷凝器(7)位于所述干燥室之后。
8.根据前述权利要求任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述冷凝器(7)是间接冷却式冷凝器(7)。
9.根据前述权利要求任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述控制装置(11)被设定成启动所述加热装置(8、9)，从而在干燥处理的过程中，温度基本上保持恒定。
10.根据前述权利要求任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述加热装置(8、9)包括至少一个电加热元件(8、9)以及开关切换装置(12)，其中所述开关切换装置可以通过控制装置(11)作为第一测量信号的函数经由一控制信号被启动，以便选择性开关所述至少一个加热元件(8、9)。
11.根据权利要求10所述的家用电器(1)，其特征在于，所述加热装置(8、9)包括第一电加热元件(8)和第二电加热元件(9)，所述开关切换装置(12)适于选择性切换第一加热元件(8)和第二加热元件(9)，所述第一电加热元件(8)的第一标称功率大于所述第二电加热元件(9)的第二标称电功率。
12.根据权利要求11所述的家用电器(1)，其特征在于，所述第一标称电功率与所述第二标称电功率之和为大约2000瓦。
13.根据权利要求12所述的家用电器(1)，其特征在于，所述第一标称功率是大约1400瓦，并且所述第二标称功率是大约700瓦。
14.根据权利要求10至13任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述积分器(14)设定成对所述控制信号进行积分。
15.根据权利要求10至14任一所述的家用电器(1)，其特征在于，所述积分器(14)包括用于测量加热装置(8、9)的供电电压的第二测量装置(17)，并且所述积分器被设定成相对于供电电压成比例地对所述控制信号积分。
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