CN105839375A - 一种干衣机控制方法及干衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干衣机控制方法及干衣机，所述干衣机包括干衣滚筒、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，电加热系统为电加热管，还包括水冷凝器和/或空气冷凝器和/或辅助风机，控制热泵系统和电加热系统配合工作，使干衣机至少包括一快速模式：压缩机启动运行平稳后，电加热管开启，控制即将进入干衣滚筒的气体先通过热泵系统冷凝器加热，再通过电加热管加热后进入干衣滚筒，热泵系统接近最大负荷时，采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷，保证电加热系统和热泵系统同时工作，提高干衣速度。

Description

一种干衣机控制方法及干衣机
技术领域
本发明涉及干衣机领域，尤其是一种干衣机控制方法及干衣机。
背景技术
现有热泵式衣物干燥装置中设置有如下的气体循环通道：由热泵循环系统中的冷凝器进行过加热的加热气体被送入装有衣物的干燥室内，从衣物中夺取了水分的湿气体被送回到蒸发器处进行除湿，除湿后的气体再次由冷凝器加热，并送入干燥室中。
为提高干衣速度有的热泵干衣机上设置电加热管进行辅助加热，通过电加热管和热泵系统组合，缩短干衣机的升温时间,确实会缩短烘干时间。但局限的范围仅限于压缩机从刚刚开始烘干，到热泵系统达到最大负荷(比如压缩机冷凝温度到达70℃、或排气温度到达105℃)的这段时间。原因是在热泵系统负荷到达最高时，为降低热泵系统负荷，电加热管将不得不停止加热。电加热管停止加热后,烘干机的烘干速度与不使用电加热管方式是一样的。如果采用变频压缩机，虽然可以利用压缩机的频率调节，降低压缩机的运行频率来降低热泵系统负荷，但压缩机运行频率降低，会降低对水蒸气的冷凝速度，也会影响烘干速度。总之,在制冷系统不发生改进的时候,单纯增加电加热管,烘干时间缩短不会太多。
鉴于此提出本发明。
发明内容
本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种干衣机控制方法及干衣机，快速模式时，提高干衣速度，缩短干衣时间。
为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：一种干衣机控制方法，所述干衣机包括干衣滚筒、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，电加热系统为电加热管，控制热泵系统和电加热系统配合工作，使干衣机至少包括一快速模式：压缩机启动运行平稳后，电加热管开启，控制即将进入干衣滚筒的气体先通过热泵系统冷凝器加热，再通过电加热管加热后进入干衣滚筒，热泵系统接近最大负荷时，在加热管断开前采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷。
所述辅助冷凝的方式为控制排出干衣滚筒的气体通过一水冷凝器对进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，降低热泵系统负荷。
所述辅助冷凝的方式为通过一辅助风机对热泵系统的冷凝器辅助散热，降低冷凝器温度，降低热泵系统负荷。
所述辅助冷凝的方式为控制排出干衣滚筒的气体通过一空气冷凝器对进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，降低热泵系统负荷，优选空气冷凝器上设置一辅助风机。
所述热泵系统的冷凝器温度达到最大值T1，热泵系统达到最大负荷，所述冷凝器温度升高至T1-ΔT，热泵系统接近最大负荷。
检测冷凝器的温度，当冷凝器温度超过T1-ΔT时，启动水冷凝器对排出干衣滚筒的气体预冷凝，或启动辅助风机对热泵系统的冷凝器辅助散热，或启动空气冷凝器对排出干衣滚筒的气体预冷凝。
当进入干衣滚筒的气体温度升高至设定温度T2时，电加热管关闭，当进入干衣滚筒的气体温度降低至设定温度T3时，电加热管再次开启，T2>T3。
控制热泵系统和电加热系统配合工作，使干衣机还包括：
节能模式：电加热管关闭，即将进入干衣滚筒的气体只通过热泵系统冷凝器加热；
一般模式：电加热管开启，即将进入干衣滚筒的气体先通过热泵系统冷凝器加热，再通过电加热管加热，直至热泵系统达到最大负荷或预设温度，电加热管关闭，进入干衣滚筒的气体只通过热泵系统冷凝器加热。
所述节能模式和一般模式中，检测冷凝器的温度，当冷凝器温度达到最大值T1时，采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷。
所述快速模式中压缩机运行的最高频率大于等于一般模式中压缩机运行的最高频率，快速模式中压缩机运行的最低频率大于等于一般模式中压缩机运行的最低频率；一般模式中压缩机运行的最高频率大于等于节能模式中压缩机运行的最高频率，一般模式中压缩机运行的最低频率大于等于节能模式中压缩机运行的最低频率。
一种上述控制方法的干衣机，所述干衣机包括干衣滚筒、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，电加热系统为电加热管，所述干衣机还包括一水冷凝器和/或空气冷凝器和/或辅助风机，所述水冷凝器和/或空气冷凝器设置在干衣滚筒出气口和蒸发器进气口之间，所述辅助风机设置在冷凝器上。
采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：
本发明中电加热系统和热泵系统同时加热，热泵系统接近最大负荷时，采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷，在不改变压缩机频率的基础上，降低热泵系统负荷，避免电加热管停止工作，加快干衣速度，缩短干衣时间。设置多种模式，用户可根据需要，选择干衣模式，既可以在着急时候选择快速模式，迅速干衣，又可以在平时选择节能模式，降低能耗，还可以选择一般合理利用干衣速度和耗能，达到能源的最大化利用。
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：本发明干衣机结构示意图
图2：本发明另一实施方式结构示意图
图3：本发明另一实施方式结构示意图
其中：1、压缩机，2、冷凝器，3、蒸发器，4、节流装置，5、电加热管，6、干衣滚筒，7、水冷凝器，8、水阀，9、风扇，10、辅助风机，11、空气冷凝器。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本发明所述一种干衣机，所述干衣机包括干衣滚筒6、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3和节流装置4，电加热系统为电加热管5，所述干衣机还包括一水冷凝器7，所述水冷凝器7设置在干衣滚筒6出气口和蒸发器进气口之间。所述热泵系统的冷凝器2和电加热管5同时加热，增加进筒气体温度，所述水冷凝器7可以增加冷凝速度，提升烘干速度。水冷凝器7上设置水阀8，通过水阀8的开启与关闭控制水冷凝器7的开启与关闭。
通常人们认为增加了电加热管5进行辅助加热，就会加快干衣速度，缩短干衣时间，实际上，增加电加热管5后确实会缩短一定的干衣时间。但局限的范围仅限于压缩机从刚刚开始烘干，到热泵系统达到最大负荷的这段时间，当热泵系统负荷到达最高时，为降低热泵系统负荷，电加热管将不得不停止加热。电加热管停止加热后,烘干机的烘干速度与不使用电加热管方式是一样的。如果采用变频压缩机，虽然可以利用压缩机的频率调节，降低压缩机的运行频率来降低热泵系统负荷，但压缩机运行频率降低，会降低对水蒸气的冷凝速度，也会影响烘干速度。总之,在制冷系统不发生改进的时候,单纯增加电加热管5,烘干时间缩短不会太多。所以并不是人们认为的那样，增加了电加热管5就能够大大提高干衣速度，本发明中在干衣滚筒出气口处设置一水冷凝器7，水冷凝的效率高，能够迅速降低干衣滚筒中排出气体的温度，降低进入蒸发器3、冷凝器2气体的温度，在不改变压缩机频率的基础上，降低热泵系统负荷，避免电加热管5停止工作，加快干衣速度，缩短干衣时间。
或者如图2所示，本发明所述一种干衣机，所述干衣机包括干衣滚筒6、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3和节流装置4，电加热系统为电加热管5，所述干衣机还包括一辅助风机10，所述辅助风机10设置在冷凝器2上。可加快冷凝器2的散热，降低冷凝器温度。在不改变压缩机频率的基础上，降低热泵系统负荷，避免电加热管停止工作，加快干衣速度，缩短干衣时间。
实施例二
本发明所述一种干衣机控制方法，所述干衣机包括干衣滚筒6、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器3和节流装置4，电加热系统为电加热管5，冷凝器2和电加热管5配合加热使干衣机可以具有下述模式：
快速模式：快速模式干衣时，电加热管5开启，控制进入干衣滚筒6的气体先通过热泵系统冷凝器2加热，再通过电加热管5加热后进入干衣滚筒6，热泵系统接近最大负荷时，在断开加热管前采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷，所述辅助冷凝的方式为控制排出干衣滚筒6的气体通过一水冷凝器7进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，降低热泵系统负荷。
快速模式下进入干衣滚筒6的气体通过冷凝器2和电加热管5同时加热，进筒气体温度高，干衣速度快，同时排出干衣滚筒6的气体通过一水冷凝器7进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，可避免热泵系统达到最大负荷，同时能够保证电加热管5一直开启对气体加热，进入干衣滚筒的气体维持持续的高温，加快干衣速度，避免了热泵系统达到最大负荷后，为降低热泵系统的负荷关闭电加热管，或者压缩机降低频率，工作效率降低，导致干衣速度不能增加。
节能模式：电加热管5关闭，进入干衣滚筒6的气体只通过热泵系统冷凝器2加热；只采用热泵系统加热，可避免电加热管5加热时消耗电能。
一般模式：电加热管5开启，进入干衣滚筒6的气体先通过热泵系统冷凝器2加热，再通过电加热管加热，直至热泵系统达到最大负荷，电加热管关闭，进入干衣滚筒的气体只通过热泵系统冷凝器加热。烘干初期，电加热管5和冷凝器2同时加热，提高温升速度，提高进筒气体温度，提高干衣速度，热泵系统达到最大负荷或预设温度时，电加热管关闭，只采用热泵系统加热，可避免电加热管5加热时消耗电能。该模式干衣速度和耗能可得到折中。
设置多种干衣模式，用户可根据需要，选择干衣模式，既可以在着急时候选择快速模式，迅速干衣，又可以在平时选择节能模式，降低能耗，还可以选择一般合理利用干衣速度和耗能，达到能源的最大化利用。
其中热泵系统的最大负荷为热泵系统的冷凝器温度达到最大值T1，所述热泵系统接近最大负荷时为冷凝器温度升高至T1-ΔT。检测冷凝器的温度，当冷凝器温度超过T1-ΔT时，启动水冷凝器对排出干衣滚筒的气体预冷凝。
也可以启动电加热管5的同时启动水冷凝器7对排出干衣滚筒6的气体预冷凝，可以在开始就对排出干衣滚筒的气体进行预冷凝，提高冷凝速度，电加热管5和冷凝器2同时加热时，可避免热泵系统达到最大负荷，这样电加热管5就不会停止工作，进入干衣滚筒的气体的温度高，烘干效率高，或者延长热泵系统到达最大负荷的时间，降低电加热管5停止工作的频率，干衣阶段进入干衣滚筒的气体的平均温度高，烘干效率高。
当进入干衣滚筒的气体温度升高至设定温度T2时，电加热管5关闭，当进入干衣滚筒的气体温度降低至设定温度T3时，电加热管5再次开启，T2>T3。如果进入干衣滚筒的气体过高会对衣物造成损坏，所以要控制进入干衣滚筒6的气体的温度不能超过一设定值T2，通常T2为110℃～130℃，电加热管5关闭后，经循环的气体进入干衣滚筒时的温度会下降，当下降至一设定温度T3时，为提高进筒的气体的温度，需要再次启动电加热管，通常T2为90℃～110℃。当进筒温度在100℃左右时，气体对衣物的烘干速度最高。
所述节能模式和一般模式中，也可采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷，所述辅助冷凝的方式为控制排出干衣滚筒6的气体通过一水冷凝器7进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，降低热泵系统负荷。通过检测冷凝器2的温度，当冷凝器2温度达到最大值T1时，通过一水冷凝器7对干衣滚筒中排出的气体进行预冷凝，降低进入冷凝器2的气体的温度。
具体：快速模式中开始烘干阶段电加热管5工作，电加热管5在热泵系统启动且运行平稳后启动。在开始阶段到尽可能多的时间内，同时利用电加热管5和热泵系统的冷凝器2对将要进入干衣滚筒6的气体加热。比如当冷凝器2达到30℃时，气体在经过冷凝器2后也被加热到接近30℃，再被电加热管加热到70℃的温度；比如当冷凝器达到70℃时，气体在经过冷凝器2后也被加热到接近70℃，再被电加热管5加热到110℃的温度。这样进入干衣滚筒6内的气体温度远高于只利用热泵系统加热的温度。温度高了对衣物的烘干效果好，冷凝器2达到最高负荷70℃时后，电加热管5不关闭，如果冷凝器2温度超过最大负荷，此时水冷凝器7的水阀8打开，利用自来水或水盒内的水对进入蒸发器3、冷凝器2前的气体进行预冷凝，降低进入蒸发器3的气体温度，降低热泵系统负荷，同时起到预冷凝的作用，加快了湿热气体内水蒸气的冷凝速度，水阀8持续开启。
当冷凝器2温度超过70℃或设定温度时，或进筒温度超过120℃的设定温度时，通过关闭电加热管，来调整热泵系统的负荷。
为进一步增加冷凝速度，水冷凝器7的水阀8可以在电加热管5启动时就开启，通过降低进入热泵系统的气体温度，对气体进行预冷凝提高冷凝速度，延长热泵系统到达最高负荷的时间。
节能模式中电加热管5不开启，只利用压缩机冷凝器2对气体加热，气体最高温度在70℃左右。随干衣滚筒6内温度升高，当热泵系统冷凝温度达到70℃时，需要降低负荷，否则会超过压缩机的耐受范围，此时水冷凝器7的水阀8打开，利用自来水或水盒内的水对进入蒸发器3、冷凝器2前的气体进行预冷凝，降低进入蒸发器3的气体温度，降低热泵系统负荷，当压缩机冷凝温度降低到67℃或设定温度时，水阀关闭。以此来调整热泵系统负荷。
一般模式中开始烘干阶段电加热管5工作，电加热管5在热泵系统启动且运行平稳后启动。在开始阶段同时利用电加热管5和压缩机冷凝器2对气体加热，比如当冷凝器达到30℃时，气体在经过冷凝器2后也被加热到接近30℃，再被电加热管5加热到70℃的温度，这样进入干衣滚筒6内的气体温度升温速度远高于只利用热泵系统冷凝器2加热的速度。冷凝器2达到最高负荷70℃时后，电加热管5关闭，只利用热泵系统的蒸发器3和冷凝器2进行冷凝和加热。之后如果冷凝器2温度再超过压缩机的耐受范围，此时水冷凝器7的水阀8打开，利用自来水或水盒内的水对进入蒸发器3、冷凝器2前的气体进行预冷凝，降低进入蒸发器3的气体温度，降低热泵系统负荷，当压缩机冷凝温度降低到67℃或设定温度时，水阀8关闭。以此来调整热泵系统负荷。
所述快速模式中压缩机运行的最高频率大于等于一般模式中压缩机运行的最高频率，快速模式中压缩机运行的最低频率大于等于一般模式中压缩机运行的最低频率；一般模式中压缩机运行的最高频率大于等于节能模式中压缩机运行的最高频率，一般模式中压缩机运行的最低频率大于等于节能模式中压缩机运行的最低频率。压缩机1频率高，工作效率高，干衣速度也会提高。
实施例三
如图2所示本实施例中干衣机包括辅助风机10，辅助冷凝的方式为通过该辅助风机10对热泵系统的冷凝器2辅助散热，降低冷凝器温度，降低热泵系统负荷，其他方法均与实施例二相同。
实施例四
如图3所示，本实施例中干衣机包括空气冷凝器11，辅助冷凝的方式为通过该空气冷凝器11对排出干衣滚筒的气体进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，降低热泵系统负荷，其他方法均与实施例二相同。
空气冷凝器11上还可设置一辅助风机，促进空气的流动，辅助散热。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种干衣机控制方法，所述干衣机包括干衣滚筒、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，电加热系统为电加热管，其特征在于：控制热泵系统和电加热系统配合工作，使干衣机至少包括一快速模式：
压缩机启动运行平稳后，电加热管开启，
控制即将进入干衣滚筒的气体先通过热泵系统冷凝器加热，再通过电加热管加热后进入干衣滚筒，
热泵系统接近最大负荷时，在断开加热管前采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷。
2.根据权利要求1所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：所述辅助冷凝的方式为控制排出干衣滚筒的气体通过一水冷凝器对进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，降低热泵系统负荷。
3.根据权利要求1所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：所述辅助冷凝的方式为通过一辅助风机对热泵系统的冷凝器辅助散热，降低冷凝器温度，降低热泵系统负荷。
4.根据权利要求1所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：所述辅助冷凝的方式为控制排出干衣滚筒的气体通过一空气冷凝器对进行预冷凝，降低进入热泵系统的气体的温度，降低热泵系统负荷，优选空气冷凝器上设置一辅助风机。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：所述热泵系统的冷凝器温度达到最大值T1，热泵系统达到最大负荷，所述冷凝器温度升高至T1-ΔT，热泵系统接近最大负荷。
6.根据权利要求5所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：检测冷凝器的温度，当冷凝器温度超过T1-ΔT时，启动水冷凝器对排出干衣滚筒的气体预冷凝，或启动辅助风机对热泵系统的冷凝器辅助散热，或启动空气冷凝器对排出干衣滚筒的气体预冷凝。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：当进入干衣滚筒的气体温度升高至设定温度T2时，电加热管关闭，当进入干衣滚筒的气体温度降低至设定温度T3时，电加热管再次开启，T2>T3。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：控制热泵系统和电加热系统配合工作，使干衣机还包括：
节能模式：电加热管关闭，即将进入干衣滚筒的气体只通过热泵系统冷凝器加热；
一般模式：电加热管开启，即将进入干衣滚筒的气体先通过热泵系统冷凝器加热，再通过电加热管加热，直至热泵系统达到最大负荷或预设温度时，电加热管关闭，进入干衣滚筒的气体只通过热泵系统冷凝器加热。
9.根据权利要求8所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：所述节能模式和一般模式中，检测冷凝器的温度，当冷凝器温度达到最大值T1时，采用辅助冷凝的方式降低热泵系统的负荷。
10.根据权利要求8所述的一种干衣机控制方法，其特征在于：所述快速模式中压缩机运行的最高频率大于等于一般模式中压缩机运行的最高频率，快速模式中压缩机运行的最低频率大于等于一般模式中压缩机运行的最低频率；一般模式中压缩机运行的最高频率大于等于节能模式中压缩机运行的最高频率，一般模式中压缩机运行的最低频率大于等于节能模式中压缩机运行的最低频率。
11.一种根据权利要求1-10任一所述控制方法的干衣机，所述干衣机包括干衣滚筒、热泵系统和电加热系统，热泵系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置，电加热系统为电加热管，其特征在于：所述干衣机还包括一水冷凝器和/或空气冷凝器和/或辅助风机，所述水冷凝器和/或空气冷凝器设置在干衣滚筒出气口和蒸发器进气口之间，所述辅助风机设置在冷凝器上。
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