CN105671902A - 冷凝式衣物烘干机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开冷凝式衣物烘干机及其控制方法,本发明的冷凝式衣物烘干机包括:滚筒,用于收容被烘干物;循环管道,用于使空气经由上述滚筒来循环;循环风扇,用于使空气流动;热泵循环,具有以隔开的方式配置在上述循环管道的内部的蒸发器及冷凝器,上述热泵循环用于吸收从上述滚筒排出的空气的热量,来向流入上述滚筒的空气传递上述热量;旁通流路,形成于上述循环管道,用于使从上述滚筒排出的空气中的一部分空气绕过上述蒸发器,并在上述冷凝器的上游侧与通过上述蒸发器的空气汇合;以及开闭单元,用于选择性地对上述旁通流路进行开闭。
Description
技术领域
本发明涉及利用热泵来烘干衣物的冷凝式衣物烘干机及其控制方法。
背景技术
通常,衣物烘干机为用于向滚筒内部送入由加热器生成的热风,并蒸发洗涤物所含有的水分来使洗涤物烘干的装置。
根据烘干洗涤物后经过滚筒的潮湿空气的处理方式,衣物烘干机可分为排气式衣物烘干机和冷凝式衣物烘干机。
排气式衣物烘干机用于向烘干机外部排出经过滚筒并排出的潮湿状态的空气,冷凝式衣物烘干机不向烘干机外部排出经过滚筒并排出的潮湿空气,而是进行循环,并通过冷凝器使潮湿空气冷却至露点温度以下,从而使潮湿空气所包含的水分冷凝。
冷凝式衣物烘干机为在向滚筒再次供给在冷凝器中冷凝的冷凝水之前,借助加热器进行加热后,使加热空气向滚筒流入。其中,潮湿空气在被冷凝的过程中得到冷却,来发生空气具有的热能损失,为了将此加热为烘干所需的温度,需要额外的加热器等。
排气式烘干机也需要向外部排出高温潮湿空气,并流入常温的外部空气,通过加热器等来加热至所需的温度水平。尤其,随着进行烘干,从滚筒出口排出的空气的湿度降低,导致未在滚筒中用于被烘干物的烘干,而使向外部排出的空气的热量受损,因而降低热效率。
因此,最近正在介绍具有热泵循环的衣物烘干机,上述衣物烘干机随着用于回收从滚筒排出的能量,来加热向滚筒流入的空气,可提高能量效率。
图1为示出适用热泵循环的冷凝式衣物烘干机的一例的简图。
若参照图1进行说明,则冷凝式衣物烘干机包括:滚筒1,用于投入被烘干物;循环管道2,提供流路,使得空气经由滚筒1来循环;循环风扇3,使循环空气沿着循环管道2流动;热泵循环4,具有以串联的方式设置于循环管道2的蒸发器5及冷凝器6,使得沿着循环管道2循环的上述空气经过。
热泵循环4可包括:循环管,形成循环流路,使得制制冷剂经由蒸发器5和冷凝器6来循环;以及压缩机7、膨胀阀8,设置于蒸发器5和冷凝器6之间的循环管。
以如上所述的方式构成的热泵循环4在通过蒸发器5向制冷剂传递经过滚筒1的空气的热能后,通过冷凝器6来向滚筒1流入的空气传递制冷剂所具有的热能。由此,可利用在以往的排气式衣物烘干机丢弃或在冷凝式衣物烘干机损失的热能来生成热风。
另一方面,图2为示出在适用热泵循环4的冷凝式衣物烘干机中经过蒸发器5及冷凝器6的空气的流动的简图。
参照图2,从滚筒1排出的空气沿着循环管道2依次通过蒸发器5和冷凝器6。
其中,循环管道2和蒸发器5(冷凝器6也相同)由互相没有缝隙的结构形成,使得最大限度量的空气贯通蒸发器5及冷凝器6。其优点在于,增大蒸发器5及冷凝器6的通过风速及传热系数,来提高热交换效率,从而减少烘干时间及能量。
但是,上述循环管道2及热交换器(包括蒸发器5及冷凝器6)之间的无缝隙的结构存在以下问题。
一般,随着在烘干机中进行烘干,滚筒1的出口温度上升,从而在蒸发器5中蒸发的制冷剂的蒸发压力及在冷凝器6中冷凝的制冷剂的冷凝压力上升。
并且,当烘干负荷的量多或初期被烘干物所具有的水量高时,随着烘干时间增加,冷凝压力有可能增加压缩机7的可靠性确保压力以上。由此,成为使冷凝器6的冷凝温度及压缩机7的排出温度上升的原因,从而有可能引发各种问题,在此情况下,将冷凝器6的冷凝温度及压缩机7的排出温度控制在规定温度以下。
为了解决这种现象,提出以下方法。
例如,变频压缩机(INVERTERCOMPRESSOR)可进行转速变更,从而在冷凝器的冷凝压力上升的情况下,可减小压缩机的转速,来控制在基准冷凝压力以下。
但是,上述变频压缩机随着使用直流(DC)电源作为动力源,需要将交流(AC)电源转换为直流电源,并转换为所需频率的驱动器。由此,存在费用增加的缺点。
并且,图3示出适用于冷凝式衣物烘干机的热泵循环还安装有第二冷凝器及冷却风扇的状态。
在热泵循环14的第一冷凝器16安装有第二冷凝器(CONDENSER)26及冷却风扇23,第二冷凝器26及冷却风扇23在第一冷凝器16的温度上升至规定温度以上时,利用烘干机外部的空气来冷却第一冷凝器16,并排放循环内部的追加热量。
但是,存在用于安装上述第二冷凝器26及冷却风扇23的费用上升的问题。
并且,图4为示出根据恒速型压缩机的打开/关闭运行时时间的压力线图的图表。
根据图4所示的恒速型压缩机的运行控制方法,在冷凝器的冷凝压力达到基准冷凝压力的情况下,暂时停止压缩机后,再次运转,从而能够以使冷凝压力维持小于基准冷凝压力的压力的方式进行管理。
但是,根据上述恒速型压缩机的运行控制方法,反复发生运行停止及再次运转,因而延长烘干时间,由此,浪费用于驱动循环风扇及滚筒的能量。
发明内容
因此,本发明的一目的在于,提供冷凝式衣物烘干机及其控制方法,在适用热泵循环的冷凝式衣物烘干机中,随着进行烘干,将上升的蒸发压力及冷凝压力降低至所需的压力水平以下,从而可解除循环管道和热交换器之间的无缝隙结构的问题。
为了实现如上所述的本发明的一目的,本发明的冷凝式衣物烘干机可包括:滚筒,用于收容被烘干物;循环管道,形成循环流路,使得空气经由上述滚筒来循环;循环风扇,用于使空气流动,使得上述空气沿着上述循环管道循环;热泵循环,具有以隔开的方式配置在上述循环管道的内部的蒸发器及冷凝器,上述热泵循环利用经由上述蒸发器及上述冷凝器来循环的工作流体,使上述蒸发器吸收从上述滚筒排出的空气的热量,并通过上述冷凝器来向流入上述滚筒的空气传递上述热量;旁通流路,形成于上述循环管道,用于使从上述滚筒排出的空气中的一部分空气绕过上述蒸发器,并在上述冷凝器的上游侧与通过上述蒸发器的空气汇合;以及开闭单元,设置于上述旁通流路,用于选择性地对上述旁通流路进行开闭。
根据与本发明相关的一例,上述旁通流路可形成于上述循环管道的内部。
根据与本发明相关的一例,上述旁通流路可形成于上述蒸发器的上部。
根据与本发明相关的一例,在上述旁通流路中,在上述蒸发器所处的循环管道中,以与上述空气的移动方向交叉的方向为基准,上述循环管道的一部分以比上述蒸发器的截面积更宽的方式扩张,并在上述冷凝器的入口再次变窄。
根据与本发明相关的一例,上述开闭单元可包括:减震器,以铰链的方式与上述旁通流路相结合,用于对上述旁通流路进行开闭;以及促动器,用于驱动上述减震器使其能够旋转。
根据与本发明相关的一例,上述促动器可由螺线管构成,上述螺线管可包括:外壳,内置有线圈;以及柱塞,与上述减震器的背面相连接,并以能够移动的方式设置在上述外壳,若上述线圈的电源接通,则上述柱塞工作,来维持关闭上述减震器的状态,若上述线圈的电源断开,则上述减震器借助空气流动来开放。
根据与本发明相关的一例,上述热泵循环可包括:循环管,形成循环流路,使得上述工作流体经由上述蒸发器及上述冷凝器来进行旋转;压缩机,设置于上述循环管,用于压缩从上述蒸发器排出的工作流体来向上述冷凝器传递上述工作流体;以及膨胀单元,设置于上述循环管,用于降低从上述冷凝器排出的工作流体的压力来向上述蒸发器传递上述工作流体。
为了实现本发明的一目的,本发明的冷凝式衣物烘干机的控制方法控制冷凝式衣物烘干机,上述冷凝式衣物烘干机包括:循环管道,形成循环流路,使得空气经由滚筒来循环;蒸发器及冷凝器,以相互隔开的方式配置在上述循环管道的内部,用于使上述空气通过;以及热泵循环,利用经由上述蒸发器及上述冷凝器来进行循环的工作流体,使上述蒸发器吸收从上述滚筒排出的空气的热量,并通过上述冷凝器来向流入上述滚筒的空气传递上述热量,上述冷凝式衣物烘干机的控制方法可包括:检测上述蒸发器的蒸发压力及上述冷凝器的冷凝压力中的至少一种压力的步骤;以及比较检测到的上述压力的值和基准压力值,来向上述旁通流路和上述蒸发器分配上述循环管道的内部的空气,使得从上述滚筒排出的空气通过上述蒸发器及上述冷凝器,或者,使得从上述滚筒排出的空气中的至少一部分通过形成于上述循环管道的旁通流路绕过上述蒸发器,并在上述冷凝器的上游侧与通过上述蒸发器的空气汇合。
根据与本发明的控制方法相关的一例,分配空气的上述步骤可包括随着上述蒸发压力及上述冷凝压力上升,调节上述旁通流路的开放程度的步骤。
根据与本发明的控制方法相关的一例,在分配空气的上述步骤中,在上述蒸发压力及上述冷凝压力中的至少一种压力值为基准压力值以上的情况下,可增加旁通流路的开放程度。
根据与本发明的控制方法相关的一例,上述旁通流路的开放程度可由减震器和促动器调节,上述减震器以能够旋转的方式设置,用于对上述旁通流路进行开闭,上述促动器用于驱动上述减震器。
根据以如上方式构成的本发明,通过绕过(BYPASS)蒸发器入口的湿蒸汽一部分,可降低蒸发器的蒸发压力。并且,需要通过蒸发器的空气通过流路电阻相对小的旁通流路,来减少整个空气侧的流路电阻,从而可得到风量增加的效果。
由此,可增加通过冷凝器的空气的质量流量来提高散热性能。
利用这种复合效果可将冷凝压力维持在基准压力以下,可进行循环的连续运行,从而可帮助缩短烘干时间并节能。
并且,不使用变频压缩机,或不额外安装第二冷凝器等,也可防止蒸发压力及冷凝压力上升,因而节减费用。
附图说明
图1为示出适用热泵循环的冷凝式衣物烘干机的一例的简图。
图2为示出在适用热泵循环的冷凝式衣物烘干机中经过蒸发器及冷凝器的空气的流动的简图。
图3示出在适用于冷凝式衣物烘干机的热泵循环还安装有第二冷凝器及冷却风扇的状态。
图4为示出根据恒速型压缩机的打开/关闭运行时时间的压力线图的图表。
图5为本发明的冷凝式衣物烘干机的简图。
图6示出本发明的循环管道中旁通流路被关闭的状态。
图7示出图6的旁通流路被开放的状态。
图8为示出本发明的旁通流路开闭单元的结构的简图。
图9为示出无旁通流路的情况和有流路情况的压焓(PH)线图的变化的图表。
图10为示出本发明的冷凝式衣物烘干机的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的具有热泵的冷凝式衣物烘干机及其控制方法进行更详细的说明。在本说明书中,即使在互不相同的实施例中,对于相同、类似的结构赋予相同、类似的附图标记,并用初始说明替换其说明。只要在文脉上没有明确标注其他不同的含义,本说明书中所使用的单数的表达包括复数的表达。
本发明涉及可将随着烘干上升的蒸发压力及冷凝压力控制在规定压力以下的冷凝式衣物烘干机及其控制方法。
图5为本发明的具有热泵循环140的冷凝式衣物烘干机的简图。
冷凝式衣物烘干机包括用于收容被烘干物的滚筒110。
机壳形成烘干机的外形,在机壳的前方面形成有圆形的开口部,用于可投入被烘干物,在机壳的前方面一侧以铰链的方式结合有门,从而可开闭上述开口部。
在机壳的前方上端部具有控制面板,使得使用人员可容易地进行操作,在控制面板可设置有用于可输入烘干机的多种功能等的输入部及用于显示烘干时的工作状态等的显示部。
滚筒110可呈圆筒形态。滚筒110能够以在机壳的内部向水平方向躺着的状态配置而以可旋转的方式设置。滚筒110可将驱动电机的旋转力作为动力源来进行驱动。在滚筒110的外周面缠绕有带(未图示),带的一部分可与驱动电机的输出轴相连接。由此,若驱动电机运行,则可通过带来向滚筒110传递动力,并使滚筒110进行旋转。
在滚筒110的内部设有多个升降部,当滚筒110进行旋转时,结束洗涤的湿的衣物等(也被称为“布料”)的被烘干物借助升降部来沿着滚筒110旋转,并反复进行在旋转轨迹的顶点因重力而向滚筒110的内部降落的动作(也被称为“翻滚(TUMBLING)”),由此在滚筒110的内部烘干被烘干物,从而可缩短烘干时间,并提高烘干效率。
冷凝式衣物烘干机包括循环管道120,上述循环管道120形成循环流路,使得空气经由上述滚筒110来循环。
循环管道120可由第一管道至第三管道构成。第一管道连接冷凝器142的出口和滚筒110的后方面(若以空气移动方向为基准,则是滚筒110的入口),使得从冷凝器142排出的空气流入滚筒110内部。第二管道连接滚筒110的前方面(滚筒110的出口)和蒸发器141的入口,使得从滚筒110排出的空气可流入蒸发器141的入口。第三管道连接蒸发器141的出口和冷凝器142的入口,使得从蒸发器141排出的空气流入冷凝器142的入口。如上所述,通过由第一管道至第三管道构成的循环管道120,空气可循环冷凝器142、滚筒110、蒸发器141。
冷凝式衣物烘干机可包括循环风扇130,上述循环风扇130用于使空气流动,使得上述空气沿着上述循环管道120循环。
循环风扇130可与驱动电机相连接来进行驱动。在此情况下,在驱动电机的输出轴的一侧连接带,在上述输出轴的另一侧可连接循环风扇130。
冷凝式衣物烘干机可具有热泵循环140。
热泵循环140由从滚筒110的出口排出的空气等的低温热源吸收热量,来将高温热源储存于工作流体(制冷剂)中,并利用流入滚筒110的入口的空气来排放热。由此,回收通过从滚筒110排出的空气丢弃的热量,从而用于加热向滚筒110流入的空气。
热泵循环140可由蒸发器141、冷凝器142、压缩机143及膨胀单元144构成。热泵循环140具有循环管道,作为工作流体的制冷剂在上述循环管道中进行循环。循环管与上述循环管道120单独地形成,蒸发器141、压缩机143、冷凝器142及膨胀单元144借助循环管来进行连接,使得制冷剂经由蒸发器141、压缩机143、冷凝器142及膨胀单元144来进行循环。其中,循环管道120和循环管共同经由蒸发器141和冷凝器142。即,循环管道120的空气和循环管的制冷剂共同经过蒸发器141。由此,在蒸发器141中,上述空气和制冷剂可互相进行热交换。
蒸发器141可以为由具有多个传热板和制冷剂流路的传热管构成的翅片管型(fin&tubetype)热交换器。传热板向与空气移动方向交叉的方向隔开,并垂直配置,由此,当空气经过蒸发器时,可从形成于传热板之间的空气流路经过。传热管具有制冷剂流路,用于使制冷剂在传热管内部流动。并且,传热管能够以贯通的方式与传热板相结合,各传热管可向上下方向隔开配置。隔开配置的传热管可借助以半圆形弯曲而成的连接管来相互连接。以这种方式相连接的传热管多次贯通多个传热板,且可扩张与传热板及空气的接触面积。多个传热板扩张传热管的制冷剂和空气之间的传热面积,通过与传热管相接触,使从传热管传递的热量和空气的热量进行交换。当经过蒸发器141时,空气向蒸发器141的空气入口流入,沿着空气流路移动,并从蒸发器141的空气出口流出。并且,当经过蒸发器141时,制冷剂向制冷剂流路的入口流入,沿着制冷剂流路移动,并从制冷剂流路的出口流出。传热板之间的空气流路可借助传热管与制冷剂流路相互分离,从而可使空气不与制冷剂相混合而相互进行传热。
冷凝器142也可由与蒸发器141相同的结构构成。只是,蒸发器141和冷凝器142的作用互不相同,都是在空气和制冷剂之间进行传热及热交换的热交换器。并且,蒸发器141或冷凝器142可以为具有空气流路的第一传热板和具有制冷剂流路的第二传热板互相交替层叠结合的板状型热交换器。
在冷凝式衣物烘干机中,从滚筒110的出口排出的空气的温度相对低于从滚筒110的入口流入的空气的温度,但是,在蒸发器141吸收从滚筒110出口排出的空气的热量方面充分。
蒸发器141设置于循环管道120的内部。并且,蒸发器141借助循环管道120(第二管道)与滚筒110的出口侧相连接,从而可从滚筒110出口的空气吸收热量。即,在蒸发器141中,向制冷剂传递空气的热量。由此,滚筒110出口的空气在蒸发器141中被抢走热量,因而,冷却后从蒸发器141的出口排出。此时,由于从滚筒110出口排出的空气处于潮湿状态,因而蒸发器141可随着冷却滚筒110出口的空气来执行除湿功能。相反,制冷剂在蒸发器141中吸收热量,因而加热后从蒸发器141的出口排出。
冷凝器142设置于循环管道120的内部。冷凝器142在循环管道120的内部能够以与上述蒸发器141隔开的方式配置。冷凝器142借助循环管道120(第三管道)来与蒸发器141的出口相连接,使得从蒸发器141排出的空气流入冷凝器142的入口。经过冷凝器142的制冷剂从滚筒110出口的空气接收热,从而在冷凝器142中向空气进行传热。由此,向冷凝器142流入的空气可在冷凝器142中加热后,从冷凝器142的出口排出,并向滚筒110的入口流入。相反,制冷剂在冷凝器142中排放热量,以液体状态冷凝,并从冷凝器142的出口排出。制冷剂在高温、高压的气体中变为高温、高压的液体,且发生相变,因而此时发生的制冷剂的冷凝潜热向流入滚筒110的空气排放,排放的热量用于加热向滚筒110流入的空气。
如上所述,为了使热量从作为受热的低温部的蒸发器141移动至作为排放热量的高温部的冷凝器142,需要驱动能量。在本发明中,可使用电能作为驱动能量。上述电能用于压缩机143的驱动,上述压缩机143用于压缩作为热泵循环的工作流体的制冷剂。除了电能之外,还可使用利用热能的驱动。利用蒸汽、高温水、燃气等的吸收式热泵为代表性的例。并且。利用直接燃烧燃料的引擎来得到动力,还有将其用于压缩制冷剂的压缩机143的驱动的方式,可利用燃烧气体的引擎来使热泵工作。并且,可从斯特林引擎得到动力,上述斯特林引擎利用借助热源来驱动的引擎。
上述热泵系统具有可将比驱动所需的能量更多的量的能量以热能的形态供给的最大的优点,因而可增大能量效率。
利用电能驱动的蒸汽压缩式热泵循环140由压缩机143、冷凝器142、膨胀单元144及蒸发器141构成。
压缩机143可借助循环管分别与蒸发器141和冷凝器142相连接。
循环管可由第一管至第四管构成。第一管连接蒸发器141和压缩机143,使得从蒸发器141蒸发的低温、低压的气相制冷剂从蒸发器141的出口排出。
压缩机143压缩低温、低压的气相制冷剂来变成比从滚筒110排出的空气的温度高的温度的高压气体,在高温、高压的制冷剂中,可向流入滚筒110的空气排放热量。这种热量的排放在冷凝器142中进行,并且,制冷剂被冷却而变成高压状态的液体。若利用膨胀阀或毛细管等的膨胀单元144来降低其压力,则制冷剂的温度急剧下降,并成为作为低温、低压的饱和状态的制冷剂。低温状态的制冷剂可从外部吸收热量,因而若利用蒸发器141来从滚筒110出口的空气吸收热量,则变成低温、低压的气体,若再次将其送到压缩机143,则最终实现由冷凝器142排放被蒸发器141吸收的热量的热泵循环140。
其中,本发明的冷凝式衣物烘干机包括旁通流路150,用于利用热泵循环140的基本特性来一同将蒸发压力和冷凝压力控制在规定的压力以下。
图6示出本发明的循环管道120中旁通流路150被关闭的状态,图7示出图6的旁通流路150被开放的状态。并且,图8为示出本发明的旁通流路150开闭单元的结构的简图,图9为示出无旁通流路150的情况和有旁通流路的情况的压焓线图的变化的图表。
旁通流路150形成于上述循环管道120,使得从滚筒110排出的空气中的一部分空气绕过上述蒸发器141,并在上述冷凝器142的上游侧与通过上述蒸发器141的空气汇合。
从上述滚筒110的出口排出的空气经过蒸发器141及冷凝器142再次向滚筒110入口流入,因而冷凝器142的上游侧是指循环管道120的内部中的蒸发器141和冷凝器142之间。
旁通流路150可以为循环管道120的一部分。
旁通流路150可形成于循环管道120的内部或外部。
图6所示的旁通流路150形成于循环管道120内部。
在旁通流路150中,在上述蒸发器141所处的循环管道120中,以与上述空气的移动方向交叉的方向为基准,上述循环管道120的一部分以比上述蒸发器141的截面积更宽的方式扩张,并在上述冷凝器142的入口再次变窄。
为了在循环管道120的内部形成旁通流路150,使蒸发器141所处的循环管道120的截面积(与空气流动方向交叉的方向,更准确地,相对于空气流动方向垂直的方向)比蒸发器141的大小(或截面积)更宽,从而可在循环管道120和蒸发器141之间可形成缝隙(GAP)。例如,循环管道120的一部分(设置有蒸发器141的部分)的直径(在循环管道120的截面积形态为四角形的情况下,是横向或高度)可由扩张的形态形成。在循环管道120的截面积形态为四角形的情况下,高度更高于蒸发器141,使得蒸发器141与循环管道120的底面相接触,并可向蒸发器141上方形成缝隙。由此,旁通流路150以重力方向为基准形成于蒸发器141上部,若旁通流路150被开放,则空气的一部分可绕过蒸发器141。此时,在从滚筒110排出的空气的温度例如为约40℃左右的情况下,由于空气的密度小,空气变轻,从而在循环管道120的内部上升,因而优选地,在蒸发器141的上部形成旁通流路150。
并且,扩张的循环管道120的一部分,即,旁通流路150越向蒸发器141的下游侧,截面积的大小越变小,从而绕过蒸发器141的空气可与通过蒸发器141的空气汇合。
图6所示的旁通流路150形成于蒸发器141的上部,但是,可由以下各种形态实现。例如,旁通流路150可形成于蒸发器141的下部,或均可形成于蒸发器141的上部和下部。并且,旁通流路150可形成于蒸发器141的侧面和循环管道120之间。并且,旁通流路150能够以贯通蒸发器141内部的方式形成。
图5所示的旁通流路150可从循环管道120分支,沿着循环管道120外部延伸,并再次向循环管道120合并。
例如,旁通流路150可从循环管道120的蒸发器141上游侧分支,并在蒸发器141的下游侧合并,使得空气绕过蒸发器141,并在冷凝器142中汇合。此时,旁通流路150的一侧与蒸发器141的上游侧相连通,旁通流路150的另一侧连通在蒸发器141的下游侧和冷凝器142的上游侧之间。上述蒸发器141的上游侧可以为蒸发器141的入口侧,蒸发器141的下游侧可以为蒸发器141的出口侧。
冷凝式衣物烘干机包括开闭单元,上述开闭单元用于选择性地对旁通流路150进行开闭。
开闭单元可包括减震器151和促动器,上述减震器151以铰链的方式与旁通流路150相结合,上述促动器用于驱动减震器151。
减震器151可以为规定大小的板状。减震器151的一端部以铰链的方式与旁通流路150相结合,减震器151的另一端部能够以旋转的方式开闭旁通流路150。并且,在减震器151的另一端部设置有具有弹性的密封部件152,从而当关闭减震器151时,上述密封部件152可防止空气向旁通流路150流入。
促动器可以为螺线管160或电磁阀。螺线管160可由外壳161、线圈162及柱塞163构成。
线圈162设置于外壳161内部,若对线圈162施加电源,则包围线圈162的磁路发生磁性,且磁路的磁场在柱塞163中发生磁力,从而使柱塞163瞬间移动。
在减震器151的背面可形成有用于与螺线管160进行连接的连接部151a。在连接部151a中以铰链的方式结合螺线管160的柱塞163,从而随着向减震器151传递在螺线管160中发生的动力,可顺畅地进行减震器151的旋转工作。
除了螺线管160之外,促动器还可由电机或气缸机构构成。
在借助上述电机及气缸机构来对减震器151进行开闭的情况下,可精密地控制减震器151的开放角度。
图6所示的减震器151借助螺线管160来进行工作。
在要关闭旁通流路150的情况下,如图6所示,打开(ON)设置于旁通流路150的螺线管160,并封闭蒸发器141上方的旁通流路150。在此情况下,从滚筒110排出的空气依次通过蒸发器141和冷凝器142。此时,通过蒸发器141的空气流量和通过冷凝器142的空气流量相同。
在要开放旁通流路150的情况下,如图7所示,若关闭(OFF)螺线管160,则通过空气的流动,自然推上到减震器151打开的方向。在此情况下,从滚筒110排出的空气的一部分向流路电阻小的旁通流路150流入,剩余空气通过蒸发器141。此时,通过蒸发器141的空气流量有可能少于通过冷凝器142的空气流量。这是因为沿着旁通流路150移动的空气绕过蒸发器141,并在冷凝器142的上游侧汇合,因而沿着旁通流路150流动的空气流量和通过蒸发器141的空气流量之和与通过冷凝器142的空气流量相同。
如上所述,随着减震器151被开放,绕过(BYPASS)蒸发器141入口的湿蒸汽一部分,从而可减少蒸发器141得到的热量来降低蒸发压力。并且,随着需要通过蒸发器141的空气通过流路电阻相对小的旁通流路150,减少整个空气侧的流路电阻,从而可得到风量增加的效果。由此,增加通过冷凝器142的空气的质量流量,从而可提高散热性能。根据这种复合效果,如图9所示,可将冷凝压力维持在基准压力以下。并且,即使使用恒速型压缩机143,也可进行循环的连续运行,可预先防止除湿效率急剧减少。
图10为示出本发明的冷凝式衣物烘干机的控制方法的流程图。
本发明的冷凝式衣物烘干机的控制方法为调节旁通流路150的开放程度,来将蒸发器141的蒸发压力控制在规定压力以下的方法。
上述冷凝式衣物烘干机包括:循环管道120,形成循环流路,使得空气经由滚筒110来循环;蒸发器141及冷凝器142,以相互隔开的方式配置在上述循环管道的内部,用于使上述空气通过;以及热泵循环140,利用经由上述蒸发器141及上述冷凝器142来进行循环的工作流体,使上述蒸发器141吸收从上述滚筒110排出的空气的热量,并通过上述冷凝器142来向流入上述滚筒110的空气传递上述热量。
上述冷凝式衣物烘干机可包括在烘干过程中需要的控制因素,例如,温度传感器及湿度传感器,上述温度传感器及湿度传感器用于在滚筒110入口及出口检测温度及湿度。并且,上述冷凝式衣物烘干机可包括压力传感器145a、145b,上述压力传感器145a、145b用于测定蒸发器141的蒸发压力及冷凝器142的冷凝压力。并且,上述冷凝式衣物烘干机还可包括温度传感器,上述温度传感器用于测定蒸发器141、冷凝器142及压缩机143的出口温度。
尤其,在蒸发器141及冷凝器142分别设置有压力传感器145a、145b,从而可检测蒸发压力及冷凝压力。
本发明的衣物烘干机包括控制单元,控制单元可从上述压力传感器接收检测信号来控制旁通流路150的开放程度。
若观察冷凝式衣物烘干机的控制方法,则随着烘干机工作后(步骤S120)经过规定时间,从滚筒110出口排出的空气的温度可渐渐增加,且蒸发器141的蒸发压力及冷凝器142的冷凝压力上升。
压力传感器145a、145b可检测上述蒸发压力及冷凝压力中的至少一种压力。
接着,控制单元比较检测到的上述压力和基准压力值(步骤S130)。根据比较结果,若检测到的压力小于或等于基准压力值,则向螺线管160传输控制信号(接通信号)来关闭减震器151,使得从滚筒110排出的空气向蒸发器141的入口流入(步骤S110)。
在减震器151被关闭的情况下,从滚筒110排出的空气通过蒸发器141,向蒸发器141的空气流路流入的空气的热量传递至向蒸发器141的制冷剂流路流入的制冷剂。由此,从滚筒110排出的湿蒸汽在蒸发器141中冷却,因而被除湿。在蒸发器141中冷却的空气从空气流路排出,并向冷凝器142流入。此时,从蒸发器141排出的所有空气流量向冷凝器142流入。向冷凝器142的空气流路流入的空气从向冷凝器142的制冷剂流路流入的制冷剂接收热量来加热后,向滚筒110入口流入。
并且,若检测到的压力大于基准压力值(步骤S130),则旁通流路被开放(步骤S140),且从滚筒110排出的空气向形成于循环管道120的旁通流路150和蒸发器141分配。由此,通过旁通流路150流入的空气绕过蒸发器141,并在冷凝器142的上游侧与通过上述蒸发器141的空气汇合。
根据如上所述的控制方法,随着从滚筒110排出的湿蒸汽的一部分在蒸发器141的上游侧向旁通流路150流入而绕过蒸发器141,可将蒸发压力降低在规定压力以下。并且,流路电阻小的旁通流路150的空气流量比通过蒸发器141的空气流量更增加,因而增加通过冷凝器142的空气的质量流量来提高散热性能。由此,冷凝压力也可维持在基准压力以下。
以上说明的具有热泵的冷凝式衣物烘干机并不局限于所说明的上述多种实施例的结构和方法,上述多种实施例可由各个实施例的全部或一部分选择性地组合而成,从而可实现多种变形。
Claims (10)
1.一种冷凝式衣物烘干机,其特征在于,包括:
滚筒,用于收容被烘干物;
循环管道,形成循环流路,使得空气经由上述滚筒来循环;
循环风扇,用于使空气流动,使得上述空气沿着上述循环管道循环;
热泵循环,具有以隔开的方式配置在上述循环管道的内部的蒸发器及冷凝器,上述热泵循环利用经由上述蒸发器及上述冷凝器来循环的工作流体,使上述蒸发器吸收从上述滚筒排出的空气的热量,并通过上述冷凝器来向流入上述滚筒的空气传递上述热量;
旁通流路,形成于上述循环管道,用于使从上述滚筒排出的空气中的一部分空气绕过上述蒸发器,并在上述冷凝器的上游侧与通过上述蒸发器的空气汇合;以及
开闭单元,设置于上述旁通流路,用于选择性地对上述旁通流路进行开闭。
2.根据权利要求1所述的冷凝式衣物烘干机,其特征在于,上述旁通流路形成于上述循环管道的内部。
3.根据权利要求2所述的冷凝式衣物烘干机,其特征在于,在上述旁通流路中,在上述蒸发器所处的循环管道中,以与上述空气的移动方向交叉的方向为基准,上述循环管道的一部分以比上述蒸发器的截面积更宽的方式扩张,并在上述冷凝器的入口再次变窄。
4.根据权利要求1所述的冷凝式衣物烘干机,其特征在于,上述旁通流路形成于上述蒸发器的上部。
5.根据权利要求1所述的冷凝式衣物烘干机,其特征在于,上述开闭单元包括:
减震器,以铰链的方式与上述旁通流路相结合,用于对上述旁通流路进行开闭;以及
促动器,用于驱动上述减震器使其能够旋转。
6.根据权利要求5所述的冷凝式衣物烘干机,其特征在于,
上述促动器由螺线管构成,
上述螺线管包括:
外壳,内置有线圈;以及
柱塞,与上述减震器的背面相连接,并以能够移动的方式设置在上述外壳,
若上述线圈的电源接通,则上述柱塞工作,来维持关闭上述减震器的状态,若上述线圈的电源断开,则上述减震器借助空气流动来开放。
7.一种冷凝式衣物烘干机的控制方法,
上述冷凝式衣物烘干机包括:
循环管道,形成循环流路,使得空气经由滚筒来循环;
蒸发器及冷凝器,以相互隔开的方式配置在上述循环管道的内部,用于使上述空气通过;以及
热泵循环,利用经由上述蒸发器及上述冷凝器来进行循环的工作流体,使上述蒸发器吸收从上述滚筒排出的空气的热量,并通过上述冷凝器来向流入上述滚筒的空气传递上述热量,
上述冷凝式衣物烘干机的控制方法的特征在于,包括:
检测上述蒸发器的蒸发压力及上述冷凝器的冷凝压力中的至少一种压力的步骤;以及
比较检测到的上述压力的值和基准压力值,来向上述旁通流路和上述蒸发器分配上述循环管道的内部的空气,使得从上述滚筒排出的空气通过上述蒸发器及上述冷凝器,或者,使得从上述滚筒排出的空气中的至少一部分通过形成于上述循环管道的旁通流路绕过上述蒸发器,并在上述冷凝器的上游侧与通过上述蒸发器的空气汇合。
8.根据权利要求7所述的冷凝式衣物烘干机的控制方法,其特征在于,分配空气的上述步骤包括随着上述蒸发压力及上述冷凝压力上升,调节上述旁通流路的开放程度的步骤。
9.根据权利要求8所述的冷凝式衣物烘干机的控制方法,其特征在于,在分配空气的上述步骤中,在上述蒸发压力及上述冷凝压力中的至少一种压力值为基准压力值以上的情况下,增加旁通流路的开放程度。
10.根据权利要求8所述的冷凝式衣物烘干机的控制方法,其特征在于,上述旁通流路的开放程度由减震器和促动器调节,上述减震器以能够旋转的方式设置,用于对上述旁通流路进行开闭,上述促动器用于驱动上述减震器。
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