CN102115972A

CN102115972A - 干衣机及其控制方法

Info

Publication number: CN102115972A
Application number: CN2010105796423A
Authority: CN
Inventors: 朴喜范; 李亨雨; 金慈映
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2030-12-03
Also published as: US20110162228A1; US9091014B2; US20150299935A1; EP2343412B1; EP2343412A1; KR20110080620A; CN104894822A; CN102115972B; CN104894822B

Abstract

一种干衣机及其控制方法，所述干衣机在烘干周期的后半时基于湿度改变量(烘干率)调节加热器容量，以降低功耗而不增加烘干时间。所述干衣机包括：滚筒，用于容纳衣物；第一热空气加热器和第二热空气加热器，具有不同的容量，用于将热空气供应到滚筒中；湿度传感器，用于感测滚筒的内部湿度；控制器，用于计算滚筒中的湿度改变量，比较计算的湿度改变量和预定的改变量，并当湿度改变量大于预定的改变量时，但控制从第一热空气加热器和第二热空气加热器中选择的具有较小容量的一个热空气加热器运行。

Description

干衣机及其控制方法

技术领域

实施例涉及一种降低功耗而不增加烘干时间的干衣机及其控制方法。

背景技术

通常，干衣机是这样一种设备，即，将由热空气加热器加热的热空气在滚筒转动的过程中供应其中放置有将被烘干的衣物的滚筒中以将衣物烘干。干衣机可被分为直排型(exhaust type)干衣机或冷凝型(condensing type)干衣机，在直排型干衣机中，已经通过滚筒的高温高湿空气被排出到干衣机外，在冷凝型干衣机中，湿气从已经通过滚筒的高温高湿的空气中被去除，然后空气被供应到所述滚筒中。

在干衣机中，用于加热空气的热空气加热器基于衣物的干燥度、滚筒的内部湿度、在烘干衣物之后从滚筒的出口排出的空气(排放空气)的湿度等被打开/关闭。但是，热空气加热器被控制以保持预定的温度周期直到烘干完成，这样，过多的能量在烘干周期的后半时被消耗，从而降低了能量效率。

发明内容

一方面在于提供一种干衣机及其控制方法，所述干衣机在烘干周期的后半时基于湿度改变量(烘干率)调节加热器容量，以降低功耗。

另一方面在于提供一种干衣机及其控制方法，所述干衣机在滚筒的内部湿度突然降低的周期中调节加热器容量，以降低功耗。

其它方面部分在下面的描述中阐述，一部分将从描述中变得清楚，或者可以通过本发明的实践而了解到。

根据一方面，干衣机包括：滚筒，用于容纳衣物；多个热空气加热器，用于将热空气供应到滚筒中；湿度传感器，用于感测滚筒的内部湿度；控制器，用于计算滚筒中的湿度改变量，比较计算的湿度改变量和预定的改变量，并当湿度改变量大于预定的改变量时，控制所述热空气加热器中的一个热空气加热器运行以调节在烘干周期的后半时中的加热器容量。

所述热空气加热器可包括具有不同容量的第一热空气加热器和第二热空气加热器。

热空气加热器中的所述一个热空气加热器可以是从第一热空气加热器和第二热空气加热器中选择的具有相对小的容量的热空气加热器。

当湿度改变量不大于预定的改变量时，所述控制器可控制第一热空气加热器和第二热空气加热器使其被操作。

所述干衣机还可包括用于感测滚筒的出口处的排放温度的温度传感器，其中，当湿度改变量不大于预定的改变量时，所述控制器控制基于所述排放温度第一热空气加热器和第二热空气加热器使其被选择性地操作。

所述控制器可基于所述排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器的打开/关闭。

控制器可控制第一热空气加热器和第二热空气加热器中一个热空气加热器被打开，基于所述排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器中的另一个被打开/关闭。

根据另一方面，干衣机包括：滚筒，用于容纳衣物；第一热空气加热器和第二热空气加热器，具有不同的容量，用于将热空气供应到滚筒中；湿度传感器，用于感测滚筒的内部湿度；控制器，当滚筒内的湿度已经达到预定的湿度范围时，控制从第一热空气加热器和第二热空气加热器中一个热空气加热器运行以调整烘干程序的后半时的加热器容量。

预定的湿度范围可以是滚筒的内部湿度开始突然下降的范围。

当滚筒的内部湿度没有达到预定湿度范围时，所述控制器可控制第一热空气加热器和第二热空气加热器运行。

所述干衣机还可包括温度传感器，所述温度传感器用于感测滚筒出口处的排放温度，当滚筒的内部湿度没有达到预定湿度范围时，所述控制器还可基于排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器以选择性地运行。

根据另一方面，提供一种干衣机的控制方法，干衣机包括滚筒和将热空气供应到滚筒中的多个热空气加热器，所述干衣机的控制方法包括：确定是否选择烘干程序；当确定已经选择了烘干程序时，打开/关闭所述热空气加热器以执行烘干操作；在烘干操作过程中感测滚筒的内部湿度的改变；计算滚筒中的湿度改变量；比较计算的湿度改变量和预定的改变量，并当湿度改变量大于预定的改变量时，控制热空气加热器中的一个热空气加热器打开，以调节烘干周期的后半时的加热器容量。

所述控制方法还包括：感测滚筒的出口处的排放温度；当湿度改变量不大于预定的改变量时，基于所述排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器被选择性地打开/关闭。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其它方面将会变得清楚和更加易于理解，其中：

图1是示出根据实施例的干衣机的结构的剖视图；

图2是根据实施例的干衣机的控制结构框图；

图3是示出在根据实施例的干衣机的烘干操作的过程中基于滚筒的内部湿度和排放温度的加热器控制的第一分布(profile)曲线图；

图4是示出在根据实施例的干衣机的烘干操作的过程中基于滚筒的内部湿度和排放温度的加热器控制的第二分布曲线图；

图5是示出在根据实施例的干衣机的烘干操作的过程中基于滚筒的内部湿度和排放温度的加热器控制的第三分布曲线图；

图6是示出根据实施例的干衣机的控制方法的流程图。

具体实施方式

现在，将详细描述实施例，其示例在附图中被示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。

图1是示出根据实施例的干衣机10的结构的剖面图。

参照图1，干衣机10包括：壳体20，大致按照六面体形形状形成，壳体20具有形成在其后部用于吸入外部空气的通孔25；圆柱形滚筒30，安装在壳体20中，圆柱形滚筒30在其前部和后部是敞开的；前支架31和后支架33，分别在滚筒30的前端和后端可滑动地支撑滚筒30的内圆周；滑动垫40，安装在滚筒30和前支架31之间以及滚筒30和后支架33之间，以帮助滚筒30平稳地转动。

安装在滚筒30的前部的前支架31在其中间敞开，使得衣物通过开口放入滚筒30中，该开口由门50关闭。在滚筒30的下部形成有排放口60，含有从衣物蒸发出的湿气的空气通过该排放口60被排出到外部。

在滚筒30的与排放口60相邻的部分内安装有用于感测滚筒30的内部湿度的湿度传感器61。湿度传感器61与根据滚筒30的转动而转动的衣物接触，以根据衣物中含有的湿气的量产生电信号，基于该电信号确定衣物的干度。

在滚筒30下安装有排放管70、吹风机73和排放导管76，以将从排放口60排出的空气排出到干衣机10外。在排放管70中安装有用于过滤从排放口60排出的空气中含有的杂质(例如灰尘或者纤维屑)的过滤器71。排放管70将从排放口60排出的空气引导到壳体20的下部。排放管70连接到吹风机73以产生用于使干衣机10中的空气流动的力。由吹风机73排出的空气通过排放导管76被排出到外部，该排放导管76的一端连接到吹风机73的风扇外壳79，另一端延伸到壳体20的外部。在排放导管76中安装有排放温度传感器77，以在烘干衣物之后感测从滚筒30的出口排出的空气的温度，即，排放温度。

在滚筒30下面安装有电机80，以同时驱动吹风机73和滚筒30。电机80具有前后延伸的驱动轴。驱动轴的一端连接到吹风机73，驱动轴的另一端连接到带轮83以驱动滚筒30。带轮83和滚筒30通过皮带86彼此连接，使得当电机80被驱动时滚筒30转动。

在安装在滚筒30的后部的后支架33的上部形成有用于吸入热空气的吸入口34。后支架33的后面安装有用于将热空气引导到吸入口34的吸入管35。吸入管35从滚筒30的下面向后延伸，然后向上弯曲易于吸入口34连通。在吸入管35的入口安装有第一热空气加热器36和第二热空气加热器38，用于对从壳体20的内部吸入的空气进行加热。在吸入管35的入口与第一热空气加热器36和第二热空气加热器38相邻的位置安装有加热器温度传感器39，用于感测已经通过第一热空气加热器36和第二热空气加热器38的空气的温度。

第一热空气加热器36和第二热空气加热器38具有不同的功率容量。例如，当总功率容量(M+N：100％)是5.3kW时，第一热空气加热器36具有相对大的功率容量M大约3.7kW(70％)，第二热空气加热器38具有相对小的功率容量N大约1.6kW(30％)。第一热空气加热器36和第二热空气加热器38的功率容量可以不是70∶30的比例。可以提供各种比例的功率容量以将功耗降低到高于预定水平(大约5％)，同时，确保预定的烘干时间(大约25分钟但不到30分钟)。通常，第二热空气加热器38具有大约1到2kw的可变的功率容量N。

在该实施例中，干衣机是直排型的，但是干衣机可以是冷凝型的。

图2是根据本发明的实施例的干衣机的控制结构框图。干衣机包括输入单元100、控制器110和驱动单元120。

输入单元100允许用户将操作信息(例如烘干程序、烘干时间和操作命令)输入到控制器110。

控制器110是用于根据从输入单元100输入的操作信息控制干衣机的全部操作的微处理器。控制器110基于由湿度传感器61感测的滚筒30的内部湿度计算湿度改变量(每预定时间湿度的改变率：烘干率)，并基于计算的湿度改变量(烘干率)将烘干周期分为多个周期，以控制烘干操作。

也就是说，控制器110基于湿度改变量(烘干率)将烘干周期分为短暂烘干周期、恒速烘干周期和降速烘干周期。

短暂烘干周期是衣物开始被烘干的最初的烘干周期。在该短暂烘干周期中，滚筒30中的空气、衣物和衣物的环境温度增加，使得被第一热空气加热器36和第二热空气加热器38加热的热空气使湿气容易从衣物的表面蒸发。

恒速烘干周期是执行主要烘干的周期。在该恒速烘干周期中，被第一热空气加热器36和第二热空气加热器38加热的热空气用于烘干在衣物中含有的湿气。因此，滚筒30的出口处的空气的温度，即，排放空气的温度具有恒定的温度分布。

降速烘干周期是与结束烘干的后半时的烘干周期对应的周期。在该降速烘干周期中，与恒速烘干周期相比，在衣物中含有较少的湿气，这样，被第一热空气加热器36和第二热空气加热器38加热的热空气用于烘干滚筒30中的空气。因此，滚筒30的出口处的空气的温度，即，排放空气的温度具有突然上升的温度分布。

此外，控制器110仅控制具有相对小容量的第二热空气加热器38的操作，使得在与后半时的烘干周期对应的降速烘干周期中，滚筒30的内部温度在滚筒30的内部湿度突然下降的时间点不过量增加。更具体地讲，当作为滚筒30中的湿度改变量和预定的改变量的比较结果确定滚筒30中的湿度改变量大于预定的改变量时，控制器110确定此时周期处于准降速烘干周期，在该准降速烘干周期，滚筒30的内部湿度开始突然下降，然后控制器110仅控制具有相对小容量的第二热空气加热器38操作。当只有第二热空气加热器38操作时，含有极少湿气的衣物被充分地干燥，滚筒30的内部温度保持在预定水平或者更低。结果，第一热空气加热器36和第二热空气加热器38可以不被频繁地打开/关闭。第二热空气加热器38单独操作持续到烘干结束。

驱动单元120根据来自控制器10的驱动控制信号操作第一热空气加热器36和第二热空气加热器38以及电机80。

图3至图5显示了在被驱动的烘干周期中第一热空气加热器36和第二热空气加热器38的控制与滚筒30的内部湿度之间的关系。

图3是示出在根据本发明的实施例的干衣机的烘干操作过程中基于滚筒的内部湿度和排放温度的加热器控制的第一分布曲线图。

如图3所示，控制器110在衣物开始被烘干的短暂烘干周期内按照最大的加热器容量(M+N：100％)控制第一热空气加热器36和第二热空气加热器38操作，以增加滚筒30内的空气、衣物和衣物环境的温度，使得干衣机10在短时间内达到最佳的烘干状态。

接下来，控制器110根据排放空气的温度(即，将控制温度周期设置成均匀地保持排放空气的排放温度)控制具有相对大的容量M的第一热空气加热器36打开/关闭，并且控制器110控制具有相对小的容量N的第二热空气加热器38在执行主要烘干的恒速烘干周期中继续打开，使得衣物中含有的湿气在短时间内被去除。此时，均匀地保持湿度改变量(烘干率)。

当作为恒速烘干周期内的烘干操作的结果，滚筒30内的衣物中含有的湿气被几乎完全去除时，在烘干衣物之后从滚筒30出口处排出的空气的温度，即，排放温度突然增加，结果，滚筒30的内部湿度突然下降。此时，湿度改变量也下降。当作为计算的湿度改变量与预定的改变量之间的比较的结果，确定计算的湿度改变量大于预定的改变量时，控制器110确定此时周期是准降速烘干周期，并控制第一热空气加热器36停止。当确定任何控制温度周期是准降速烘干周期时，控制器110控制具有相对大的容量M的第一热空气加热器36停止。

当在准降速烘干周期之前执行加热器控制，使得具有相对大的容量M的第一热空气加热器36停止且具有相对小的容量N的第二热空气加热器38操作时，烘干时间超过30分钟，当在准降速烘干周期之后执行加热器控制，使得第二热空气加热器38单独操作时，功耗降低率小于5％，这通过下面的表1中显示的实验得到证实。

因此，当在准降速烘干周期中执行加热器控制，使得具有相对大的容量M的第一热空气加热器36停止，具有相对小的容量N的第二热空气加热器38操作时，功耗降低而烘干时间显著增加，如下面的表1的证实。

在准降速烘干周期内使第一热空气加热器36停止的状态下，控制器110在与后半时的烘干周期对应的降速烘干周期内(从大约22分钟到烘干结束的时间点)控制第二热空气加热器38单独操作。这样，利用相对小的加热器容量N完成含有极少湿气的衣物的烘干，这样，防止滚筒30的内部湿度过度增加。

图4是示出在根据本发明的实施例的干衣机的烘干操作过程中基于滚筒的内部湿度和排放温度的加热器控制的第二分布曲线图。将省略与图3中相同部分的重复描述。

如图4所示，控制器110控制第一热空气加热器36和第二热空气加热器38在短暂烘干周期内按照最大的加热器容量(M+N：100％)操作，使得烘干机10在短时间内达到最佳的烘干状态。

这样，在执行主要烘干的恒速烘干周期内，控制器110根据排放空气的温度(即，将控制温度周期设置成均匀地保持排放空气的排放温度)控制第一热空气加热器36和第二热空气加热器38打开/关闭，使得衣物中含有的湿气在短时间内被去除。此时，均匀地保持湿度改变量(烘干率)。

当作为恒速烘干周期内的烘干操作的结果，滚筒30内的衣物中含有的湿气被几乎完全去除时，湿度改变量突然下降。当确定湿度改变量大于预定改变量时，控制器110确定此时周期是准降速烘干周期，并控制第一热空气加热器36停止。

当在准降速烘干周期内执行加热器控制，使得具有相对大的容量M的第一热空气加热器36停止且具有相对小的容量N的第二热空气加热器38操作时，功耗降低而烘干时间没有显著增加，从上面的表1可证实。

图5是示出在根据本发明的实施例的干衣机的烘干操作过程中基于滚筒的内部湿度和排放温度的加热器控制的第三分布的曲线图。将省略与图3中相同部分的重复描述。

如图5所示，控制器110控制第一热空气加热器36和第二热空气加热器38在短暂烘干周期内按照最大的加热器容量(M+N：100％)操作，使得烘干机10在短时间内达到最佳的烘干状态。

接下来，控制器110控制第一热空气加热器36和第二热空气加热器38在执行主要烘干的恒速烘干周期内按照最大的加热器容量(M+N：100％)操作，使得衣物中含有的湿气在短时间内被去除。此时，均匀地保持湿度改变量(烘干率)。

下面，将描述根据实施例的干衣机的操作。

图6是示出根据实施例的干衣机的控制方法的流程图。

当用户将要被烘干的衣物放入滚筒30中并根据衣物的类型选择烘干程序时(200)，用户选择的操作信息通过输入单元110被输入到控制器110。

控制器110根据通过输入单元100输入的操作信息控制将要执行的烘干。首先，控制器确定操作命令是否被输入(202)。

当在操作202确定操作命令已经被输入时，控制器110通过驱动单元120驱动电机80，并根据图3至图5中所示的控制分布图控制第一热空气加热器36和第二热空气加热器38操作。

滚筒30根据电机80的驱动转动以使滚筒30中的衣物转动。吹风机73也根据电机80的驱动转动。这样，空气在烘干机10中开始流动。

此时，第一热空气加热器36和第二热空气加热器38根据图3至图5中所示的控制分布图操作，以将在烘干机10中流动的空气加热成热空气。热空气通过吸入管35被供应到滚筒30中。被供应到滚筒30中的热空气与滚筒30中转动的衣物接触，同时重复地上升下降以通过烘干操作烘干衣物，蒸发衣物中含有的湿气。

滚筒30的内部湿度通过烘干操作而降低。此时，滚筒30的内部湿度通过湿度传感器61被感测。被感测的滚筒30的内部湿度被输入到控制器110(206)。

控制器110基于由湿度传感器61感测的滚筒30的内部湿度计算湿度改变量(208)。

在开始烘干衣物的短暂烘干周期中，虽然第一热空气加热器36和第二热空气加热器38两者按照最大的加热器容量(100)操作，但是从第一热空气加热器36和第二热空气加热器38产生的热能用于增加滚筒30内的空气、衣物和衣物环境的温度，因此烘干率小。

另一方面，在执行主要烘干的恒速烘干周期内，从第一热空气加热器36和第二热空气加热器38产生的热能用于蒸发衣物中含有的湿气，这样，烘干率均匀。

这样，在恒速烘干周期内，从第一热空气加热器36和第二热空气加热器38产生的热能用于蒸发衣物中含有的湿气，从而已经通过滚筒30的排放空气的温度不会通过潜在热而突然增加，湿度改变量也不会突然降低。

但是，当在衣物中含有的湿气几乎都被去除时，已经通过滚筒30的外部空气的温度突然增加，湿度改变量也突然降低。

因此，控制器110比较计算的湿度改变量和预定的改变量(在预定百分比区域中的湿度改变量，其中，滚筒的内部湿度突然降低)(210)。当确定湿度改变量不大于预定的改变量时，程序返回到操作204，在操作204开始执行接下来的程序。

当在操作210确定湿度改变量大于预定的改变量时，控制器确定此时周期是准降速烘干周期，在该准降速烘干周期，滚筒30的内部湿度突然降低，并通过驱动单元120停止第一热空气加热器36的操作。

接下来，在接下来的烘干周期内第二热空气加热器38单独操作。由于此时衣物中存在极少的湿气，所以即使按照小容量的第二热空气加热器38也能执行烘干操作，这样，降低了功耗。此外，第一热空气加热器36和第二热空气加热器38没有被频繁地打开/关闭，这样，滚筒30的内部温度被均匀地保持，从而提高了衣物的烘干质量。

接下来，控制器110确定是否满足烘干完成条件(214)。当确定没有满足烘干完成条件时，程序返回到操作212，从操作212开始执行接下来的操作。

当在操作214确定已经满足烘干完成条件时，控制器110通过驱动单元120停止第二热空气加热器38的操作，以完成烘干操作(216)。烘干完成条件可按如下设置：湿度传感器61接触根据滚筒30的转动而转动的衣物，根据衣物中含有的湿气的量产生电信号，以基于该电信号确定衣物的烘干度。

在该实施例中，已经作为示例描述了利用滚筒30内的湿度改变量确定准降速烘干周期。但是，本发明的实施例不限于此。例如，在烘干衣物之后，利用从滚筒30的出口处排出的空气(即，排放空气)的温度的增加率确定准降速烘干周期也可以实现相同的效果。

从以上描述清楚的是，控制具有不同容量的加热器的操作以基于湿度改变量(烘干率)调节加热器容量，从而降低功耗。

此外，在滚筒的内部湿度突然下降的周期内，仅具有相对小的容量的加热器操作，从而降低功耗而不增加烘干时间。

虽然已经显示并描述了几个实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变。

Claims

1.一种干衣机，包括：

滚筒，用于容纳衣物；

多个热空气加热器，用于将热空气供应到滚筒中；

湿度传感器，用于感测滚筒的内部湿度；

控制器，用于计算滚筒中的湿度改变量，比较计算的湿度改变量和预定的改变量，并当所述湿度改变量大于预定的改变量时，控制所述热空气加热器中的一个热空气加热器运行以调节烘干周期的后半时的加热器容量。

2.如权利要求1所述的干衣机，其中，所述热空气加热器包括具有不同容量的第一热空气加热器和第二热空气加热器。

3.如权利要求2所述的干衣机，其中，热空气加热器中的所述一个热空气加热器是从第一热空气加热器和第二热空气加热器中选择的具有相对小的容量的热空气加热器。

4.如权利要求2所述的干衣机，其中，当湿度改变量不大于预定的改变量时，所述控制器控制第一热空气加热器和第二热空气加热器使其被操作。

5.如权利要求2所述的干衣机，还包括用于感测滚筒的出口处的排放温度的温度传感器，其中，当湿度改变量不大于预定的改变量时，所述控制器基于所述排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器选择性地运行。

6.如权利要求5所述的干衣机，其中，所述控制器基于所述排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器的打开/关闭。

7.如权利要求5所述的干衣机，其中，控制器基于所述排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器中的一个热空气加热器被打开，并控制第一热空气加热器和第二热空气加热器中的另一个被打开/关闭。

8.一种干衣机的控制方法，所述干衣机包括滚筒和将热空气供应到滚筒中的多个热空气加热器，所述控制方法包括：

确定是否选择了烘干程序；

当确定已经选择了烘干程序时，打开/关闭所述热空气加热器以执行烘干操作；

在烘干操作过程中感测滚筒的内部湿度的改变；

计算滚筒中的湿度改变量；

比较计算的湿度改变量和预定的改变量，并当湿度改变量大于预定的改变量时，控制热空气加热器中的一个热空气加热器打开，以调节烘干周期的后半时的加热器容量。

9.如权利要求8所述的控制方法，其中，所述热空气加热器包括具有不同容量的第一热空气加热器和第二热空气加热器。

10.如权利要求9所述的控制方法，其中，所述热空气加热器中的所述一个热空气加热器是从第一热空气加热器和第二热空气加热器中选择的具有相对小容量的热空气加热器。

11.如权利要求9所述的控制方法，还包括当湿度改变量不大于预定的改变量时，控制第一热空气加热器和第二热空气加热器运行。

12.如权利要求9所述的控制方法，还包括：

感测滚筒的出口处的排放温度；

当湿度改变量不大于预定的改变量时，基于所述排放温度控制第一热空气加热器和第二热空气加热器被选择性地打开/关闭。