CN102767071B - 一种热泵干衣机散热风机的控制方法及热泵干衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵干衣机散热风机的控制方法及热泵干衣机，所述的热泵干衣机，包括热泵单元、滚筒驱动单元、送风风机、控制单元及散热风机，热泵单元包括压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器，控制单元设有时间模块和存储模块。在热泵单元工作前，根据检测环境温度判断是否开启散热风机；在工作过程中检测热泵单元的冷凝器盘管温度，根据检测的不同温度点控制散热风机的开启及停止，以调节热泵单元的工作负荷。本发明能够有效地调节烘干控制方式，从而降低烘干过程能耗和烘干时间，提高了烘干效率。

Description

一种热泵干衣机散热风机的控制方法及热泵干衣机

技术领域

本发明涉及一种干衣装置及干衣方法，尤其是一种能够调节热泵工作负荷的热泵干衣机散热风机的控制方法及热泵干衣机。

背景技术

现有热泵式衣物干燥装置中设置有如下的空气循环通道：由热泵循环系统中的冷凝器进行加热过的加热空气被送入装有衣物的干燥室内，从衣物中夺取了水分的湿空气被送回到蒸发器处进行降温除湿，除湿后的空气再次由冷凝器加热，并送入干燥室中。

申请号为200610153406.9的中国专利公开了一种能够使产生在干燥室与热泵之间循环的干衣空气的热泵实现稳定操作的衣物干燥装置。其中，由热泵中的加热器进行过加热的空气送入作为干燥室的盛水桶中，从盛水桶排出的空气穿过过滤器单元后回到热泵，由吸热器除湿之后再送至加热器，形成空气循环通道。过滤器单元中设有线屑过滤器，并且设有与空气排出口及空气导入口相连通的管道。

申请号为200410097855.7的中国专利公开了一种衣物干燥装置,包括：热泵装置；将干衣空气引导至热泵装置的吸热器、放热器和装有衣物的干衣室的风道；向所述风道中送入干衣空气的鼓风机；和控制装置。在干衣操作过程中，压缩机和鼓风机进行操作；当干衣操作发生中断时，控制装置使压缩机停止规定的时间。

上述采用热泵烘干方式的干衣装置，散热风机的控制一般是在负荷达到系统允许的最大负荷时开启，在低于最大负荷时停止运转。在温度较高环境下，比如30℃以上环境下，烘干开始阶段，吹入洗衣/干衣筒内的空气温度迅速上升到60℃以上，从洗衣/干衣筒内吹出的空气温度，湿度也迅速上升。这种情况下，蒸发器内的制冷剂饱和压力较高，压缩机系统的负荷大，在负荷达到散热风机开启的阶段前，系统消耗的能量也较之室温下相同时间增多。在负荷达到散热风机开启阶段后，如果仅控制散热风机进行满足不超出负荷下的动作，散热风机的开启也可能趋于频繁。在环境温度更高时，对定频压缩机系统，会超出散热风机和辅助冷凝器的散热范围，系统很快达到压缩机的临界工作压力，压缩机会由于压力过高停止工作。烘干过程中压缩机频繁间断启动工作，会对压缩机部件性能造成冲击，增加故障率。若采用变频压缩机系统，虽然压缩机会由控制系统调整压缩机的工作频率，对压缩机工作负荷进行调节，但变频压缩机自身也有个最低工作频率范围。制冷系统的高负荷工作，导致压缩机电机故障率极高，降低使用寿命。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种调节热泵工作负荷的热泵干衣机散热风机的控制方法，通过对散热风机的优化控制，提高烘干效率，从而降低烘干过程能耗和烘干时间。

本发明的另一目的在于提供具有上述控制方法的热泵干衣机。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种热泵干衣机散热风机的控制方法，该热泵干衣机包括热泵单元、滚筒驱动单元、送风风机、控制单元及散热风机，在热泵单元工作前，根据检测环境温度判断是否开启散热风机；在工作过程中检测热泵单元的冷凝器盘管温度，根据检测的不同温度点控制散热风机的开启及停止，以调节热泵单元的工作负荷。

采用冷凝器表面温度传感器检测的冷凝器盘管温度反映热泵单元工作环境温度。

所述冷凝器盘管温度为给干衣用空气加热部分盘管出口与蒸发器节流装置前部分的温度。

本发明散热风机控制方法的具体步骤为：

a、程序开始；

b、门锁关闭，滚筒驱动单元、送风风机运行；

c、判断是否为空筒，如果否，进入步骤d；如果是，滚筒驱动单元、送风风机停止运行，门锁打开，进入步骤t；

d、检测环境温度并储存于控制单元存储模块，判断是否大于T1，如果是，判定干衣机处于高温环境，进入步骤e；如果否，判定干衣机为低温环境，进入步骤k；

e、散热风机运行，进入步骤f；

f、压缩机运行，进入步骤g；

g、判断冷凝器盘管温度是否大于T4，如果是，进入步骤h；如果否，进入步骤j；

h、压缩机停止运行，进入步骤i；

i、判断压缩机停止运行时间是否到达设定时间t1，如果是，进入步骤f；

j、是否达到烘干要求，如果是进入步骤o；如果否进入步骤g；

k、压缩机运行，进入步骤l；

l、判断冷凝器盘管温度是否达到T3，并且冷凝器盘管温度不超过T4，如果是，进入步骤m；如果小于T3，进入步骤s；如果大于T4，进入步骤q；

m、散热风机运行，进入步骤n；

n、判断冷凝器盘管温度是否小于T2，如果是，进入步骤s；如果否，进入步骤p；

o、压缩机停止运行，散热风机停止运行，滚筒驱动单元停止运行，门锁打开，进入步骤t；

p、判断冷凝器盘管温度是否大于T4，如果是，进入步骤q；如果否，进入步骤s；

q、压缩机停止运行,同时散热风机保持运转设定时间t2后，进入步骤r；

r、判断压缩机停止运行时间是否到设定时间t3，并且冷凝器盘管温度小于T2，直到满足上述条件，散热风机停止运转，进入步骤k；

s、判断是否达到烘干要求，如果是，进入步骤o；如果否，进入步骤l；

t、烘干程序结束；

上述步骤中，25℃≤T1≤40℃，45℃≤T2＜T3＜T4≤70℃，1min≤t1≤5min，1min≤t2≤5min，1min≤t3≤5min。

优选的，30℃≤T1≤35℃，60℃≤T2＜T3＜T4≤70℃，2min≤t1≤4min，2min≤t2≤4min，2min≤t3≤4min。

在烘干程序暂停再次启动时，散热风机控制方式按照记忆中的暂停步骤启动后继续运行。

或者，步骤d中，在上一个烘干程序结束后不久，再次重新开始一个新的烘干程序，根据干衣机控制单元的时间模块判断两次程序的间隔相距时间是否达到设定时间ΔT，若是，则d步骤中采用检测到的冷凝器盘管温度作为环境温度进行控制，并代替上次烘干程序步骤d中储存的环境温度；若否，则读取上一烘干程序步骤d中储存在控制单元存储模块中的环境温度来作为该新的烘干程序步骤d中要检测的环境温度进行控制，该环境温度继续储存，其中ΔT≥4小时。

再或者，步骤d中，根据烘干程序运行开始阶段散热风机的短时动作引起的冷凝器盘管温度的变化，判定干衣机是否处于连续烘干状态或冷态烘干状态，如果为冷态烘干状态，则采用检测到的冷凝器盘管温度作为环境温度进行控制，并代替上次烘干程序步骤d中储存的环境温度；如果为热态烘干状态，则读取上一烘干程序步骤d中储存在控制单元存储模块中的环境温度来作为本次烘干程序步骤d中要检测的环境温度进行控制，该环境温度继续储存。

具体的方案为，散热风机运行设定时间t4后，检测此时冷凝器盘管温度比散热风机动作前下降的温度差是否达到设定值△T1，如果是，判定干衣机为连续烘干状态；如果否，判定干衣机为冷态烘干状态，其中t4为2s～180s，温度差设定值△T1为1℃～20℃。

上述方案中，读取冷凝器盘管温度的时间点设置在烘干程序开始后到压缩机启动前的时间范围内。

本发明所述的热泵干衣机，包括热泵单元、滚筒驱动单元、送风风机、控制单元及散热风机，热泵单元包括压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器，控制单元设有时间模块和存储模块。

本发明热泵干衣机解决技术问题的结构和烘干方式只涉及热泵烘干领域，因此上述结构和烘干方式也可以应用于热泵洗干一体机的热泵烘干系统中。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明热泵干衣机在现有热泵单元的基础上，增加了散热风机以降低热泵单元工作环境温度，进而调节热泵工作负荷，在热泵单元工作前及工作过程中，通过检测冷凝器盘管温度，控制散热风机的开启和停止，在烘干后期采用或不采用中断压缩机运转的步骤，能够有效地调节烘干控制方式，从而降低烘干过程能耗和烘干时间，提高了烘干效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明所述的热泵单元局部示意图；

图2是本发明所述的热泵干衣机示意图；

1压缩机、2冷凝器、3辅助冷凝器、4节流装置、5蒸发器、6送风风机、7冷凝器温度传感器、8散热风机、9滚筒、10驱动电机、11驱动皮带

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明所述的热泵干衣机包括滚筒9、设有滚筒9下方的热泵单元、滚筒驱动单元和送风风机6，滚筒驱动单元包括驱动电机10和驱动皮带11，滚筒驱动单元驱动滚筒转动时，由送风风机6将热泵单元产生的热风通过干衣风道导入到滚筒内干燥衣物，热泵单元包括压缩机1、冷凝器2、节流装置4及蒸发器5，热泵干衣机还包括辅助散热装置，即辅助冷凝器3和散热风机8，辅助冷凝器3和冷凝器2串联，由制冷剂循环管道依次将压缩机1、冷凝器2、辅助冷凝器3、节流装置4、蒸发器5再至压缩机1连接，所述的散热风机8设于辅助冷凝器3靠近压缩机1一侧的侧表面。

在热泵单元工作前，根据检测的环境温度判断是否开启散热风机，在工作过程中检测热泵单元的冷凝器盘管温度，根据检测的不同温度点控制散热风机的开启及停止，以调节热泵单元的工作负荷。

本发明可以在热泵单元附近设置环境温度传感器检测环境温度，或者采用冷凝器表面温度传感器检测的冷凝器盘管温度反映热泵单元工作环境温度。所述冷凝器盘管温度为给干衣用空气加热部分盘管出口与蒸发器节流装置前部分的温度。

本发明散热风机控制方法的具体步骤为：

a、程序开始；

b、门锁关闭，滚筒驱动单元、送风风机运行；

c、判断是否为空筒，如果否，进入步骤d；如果是，滚筒驱动单元、送风风机停止运行，门锁打开，进入步骤t；

d、检测环境温度并储存于控制单元存储模块，判断是否大于T1，如果是，判定干衣机处于高温环境，进入步骤e；如果否，判定干衣机为低温环境，进入步骤k；

e、散热风机运行，进入步骤f；

f、压缩机运行，进入步骤g；

g、判断冷凝器盘管温度是否大于T4，如果是，进入步骤h；如果否，进入步骤j；

h、压缩机停止运行，进入步骤i；

i、判断压缩机停止运行时间是否到达设定时间t1，如果是，进入步骤f；

j、是否达到烘干要求，如果是进入步骤o；如果否进入步骤g；

k、压缩机运行，进入步骤l；

l、判断冷凝器盘管温度是否达到T3，并且冷凝器盘管温度不超过T4，如果是，进入步骤m；如果小于T3，进入步骤s；如果大于T4，进入步骤q；

m、散热风机运行，进入步骤n；

n、判断冷凝器盘管温度是否小于T2，如果是，进入步骤s；如果否，进入步骤p；

o、压缩机停止运行，散热风机停止运行，滚筒驱动单元停止运行，门锁打开，进入步骤t；

p、判断冷凝器盘管温度是否大于T4，如果是，进入步骤q；如果否，进入步骤s；

q、压缩机停止运行,同时散热风机保持运转设定时间t2后，进入步骤r；

r、判断压缩机停止运行时间是否到设定时间t3，并且冷凝器盘管温度小于T2，直到满足上述条件，散热风机停止运转，进入步骤k；

s、判断是否达到烘干要求，如果是，进入步骤o；如果否，进入步骤l；

t、烘干程序结束；

上述步骤中，25℃≤T1≤40℃，45℃≤T2＜T3＜T4≤70℃，1min≤t1≤5min，1min≤t2≤5min，1min≤t3≤5min。

优选的，30℃≤T1≤35℃，60℃≤T2＜T3＜T4≤70℃，2min≤t1≤4min，2min≤t2≤4min，2min≤t3≤4min。

例如，T1=30℃，T2=62℃，T3=65℃，T4=67℃，t1=t2=t3=3min，或者T1=32℃，T2=61℃，T3=65℃，T4=68℃，t1=t2=3min，t3=4min，再或者T1=28℃，T2=60℃，T3=63℃，T4=65℃，t1=2min，t2=2.5min，t3=3min。

采用上述控制方式，在出现程序暂停再次启动时，由于烘干已经进行一段时间，冷凝器表面的温度已经升高，会出现外界实际环境温度不高，而散热风机在程序重新开始时持续运转的情况，所以上述控制的程序开始，为烘干程序的开始，不为程序暂停后再启动的开始。在烘干程序暂停再次启动时，散热风机控制方式按照记忆中的暂停步骤启动后继续运行。

在上一个烘干程序结束后不久，再次重新开始一个新的烘干程序，根据干衣机控制单元的时间模块判断两次程序的间隔相距时间是否达到设定时间ΔT，若是，则d步骤中采用检测到的冷凝器盘管温度作为环境温度进行控制，并代替上次烘干程序步骤d中储存的环境温度；若否，为排除冷凝器盘管温度未完全平衡至环境温度，则读取上一烘干程序步骤d中储存在控制单元存储模块中的环境温度来作为该新的烘干程序步骤d中要检测的环境温度进行控制，该环境温度继续储存，其中ΔT≥4小时。该判断程序可以增加在步骤d中。

或者采用如下方式：根据烘干程序运行开始阶段散热风机的短时动作引起的冷凝器盘管温度的变化，判定干衣机是否处于连续烘干状态或冷态烘干状态，如果为冷态烘干状态，则采用检测到的冷凝器盘管温度作为环境温度进行控制，并代替上次烘干程序步骤d中储存的环境温度；如果为热态烘干状态，则读取上一烘干程序步骤d中储存在控制单元存储模块中的环境温度来作为本次烘干程序步骤d中要检测的环境温度进行控制，该环境温度继续储存。

判断是否为续烘干状态或冷态烘干状态的方法为：散热风机运行设定时间t4后，检测此时冷凝器盘管温度比散热风机动作前下降的温度差是否达到设定值△T1，如果是，判定干衣机为连续烘干状态；如果否，判定干衣机为冷态烘干状态，其中t4为2s～180s，温度差设定值△T1为1℃～20℃。一般t4为20s～60s，△T1为3℃～8℃，优选t4为30s，△T1为5℃。

上述控制方法中，读取冷凝器盘管温度的时间点设置在烘干程序开始后到压缩机启动前的时间范围内。

上述实施方案仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种热泵干衣机散热风机的控制方法，该热泵干衣机包括热泵单元、滚筒驱动单元、送风风机、控制单元及散热风机，其特征在于：在热泵单元工作前，根据检测的环境温度判断是否开启散热风机；在工作过程中检测热泵单元的冷凝器盘管温度，根据检测的不同温度点控制散热风机的开启及停止，以调节热泵单元的工作负荷，所述环境温度为上一个烘干程序存储的环境温度或本次重新检测的环境温度，计算上一个烘干程序和本次烘干程序的间隔时间并与预设的间隔时间值比较，若达到预设的间隔时间值，则选择本次重新检测的环境温度判断是否开启散热风机，若未达到预设的间隔时间值，则选择上一个烘干程序存储的环境温度判断是否开启散热风机。

2.根据权利要求1所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：采用冷凝器表面温度传感器检测的冷凝器盘管温度反映热泵单元工作环境温度。

3.根据权利要求2所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：所述冷凝器盘管温度为给干衣用空气加热部分盘管出口与蒸发器节流装置前部分之间的温度。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：具体步骤为：

a、程序开始；

b、门锁关闭，滚筒驱动单元、送风风机运行；

c、判断是否为空筒，如果否，进入步骤d；如果是，滚筒驱动单元、送风风机停止运行，门锁打开，进入步骤t；

d、检测环境温度并储存于控制单元存储模块，判断是否大于T1，如果是，判定干衣机处于高温环境，进入步骤e；如果否，判定干衣机为低温环境，进入步骤k；

e、散热风机运行，进入步骤f；

f、压缩机运行，进入步骤g；

g、判断冷凝器盘管温度是否大于T4，如果是，进入步骤h；如果否，进入步骤j；

h、压缩机停止运行，进入步骤i；

i、判断压缩机停止运行时间是否到达设定时间t1，如果是，进入步骤f；

j、是否达到烘干要求，如果是进入步骤o；如果否进入步骤g；

k、压缩机运行，进入步骤l；

l、判断冷凝器盘管温度是否达到T3，并且冷凝器盘管温度不超过T4，如果是，进入步骤m；如果小于T3，进入步骤s；如果大于T4，进入步骤q；

m、散热风机运行，进入步骤n；

n、判断冷凝器盘管温度是否小于T2，如果是，进入步骤s；如果否，进入步骤p；

o、压缩机停止运行，散热风机停止运行，滚筒驱动单元停止运行，门锁打开，进入步骤t；

p、判断冷凝器盘管温度是否大于T4，如果是，进入步骤q；如果否，进入步骤s；

q、压缩机停止运行,同时散热风机保持运转设定时间t2后，进入步骤r；

r、判断压缩机停止运行时间是否到设定时间t3，并且冷凝器盘管温度小于T2，直到满足上述条件，散热风机停止运转，进入步骤k；

s、判断是否达到烘干要求，如果是，进入步骤o；如果否，进入步骤l；

t、烘干程序结束；

上述步骤中，25℃≤T1≤40℃，45℃≤T2＜T3＜T4≤70℃，1min≤t1≤5min，1min≤t2≤5min，1min≤t3≤5min。

5.根据权利要求4所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：30℃≤T1≤35℃，60℃≤T2＜T3＜T4≤70℃，2min≤t1≤4min，2min≤t2≤4min，2min≤t3≤4min。

6.根据权利要求4所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：在烘干程序暂停再次启动时，散热风机按照记忆中暂停前的控制方式启动后继续运行。

7.根据权利要求4所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：步骤d中，在上一个烘干程序结束后不久，再次重新开始一个新的烘干程序，根据干衣机控制单元的时间模块判断两次程序的间隔相距时间是否达到设定时间ΔT，若是，则d步骤中采用检测到的冷凝器盘管温度作为环境温度进行控制，并代替上次烘干程序步骤d中储存的环境温度；若否，则读取上一烘干程序步骤d中储存在控制单元存储模块中的环境温度来作为该新的烘干程序步骤d中要检测的环境温度进行控制，该环境温度继续储存，其中ΔT≥4小时。

8.根据权利要求4所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：步骤d中，根据烘干程序运行开始阶段散热风机的短时动作引起的冷凝器盘管温度的变化，判定干衣机是否处于连续烘干状态或冷态烘干状态，如果为冷态烘干状态，则采用检测到的冷凝器盘管温度作为环境温度进行控制，并代替上次烘干程序步骤d中储存的环境温度；如果为连续烘干状态，则读取上一烘干程序步骤d中储存在控制单元存储模块中的环境温度来作为本次烘干程序步骤d中要检测的环境温度进行控制，该环境温度继续储存。

9.根据权利要求8所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：散热风机运行设定时间t4后，检测此时冷凝器盘管温度比散热风机动作前下降的温度差是否达到设定值△T1，如果是，判定干衣机为连续烘干状态；如果否，判定干衣机为冷态烘干状态，其中t4为2s～180s，温度差设定值△T1为1℃～20℃。

10.根据权利要求7或8或9所述的一种热泵干衣机散热风机的控制方法，其特征在于：读取冷凝器盘管温度的时间点设置在烘干程序开始后到压缩机启动前的时间范围内。

11.一种具有如权利要求1-10任一所述控制方法的热泵干衣机。