CN106498678A - 干衣机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干衣机控制方法，干衣机加热装置设有至少两种加热功率，干衣开始，控制加热装置以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率和/或负载温度是否达到预设的限定值，当达到限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。该方法简单可靠，既能满足用户的需求，又能降低成本。在开始干衣行程时，使加热装置以较高加热功率先进行加热，并在衣物达到预设的干燥度的情况下，再控制加热装置以较低加热功率加热设定时间，本发明既能够避免衣物被高温烫伤，又可以精确控制衣物的最终含水率，有效地提高了烘干效果。

Description

干衣机控制方法

技术领域

本发明涉及烘干设备，具体是一种干衣机，尤其是一种干衣机控制方法。

背景技术

干衣机顾名思义是将衣物进行干燥的一种装置，干衣机的问世，给人们生活带来了极大的便利，使人们在下雨天也能得到干爽的衣物。

在用于衣物干燥机或者洗衣干衣机的干衣机构中，生成加热空气的装置大多采用通过加热器来加热空气的加热方式。现有电热式干衣机一般采用加热丝或加热管作为热源，此类产品能耗高，干衣时间长且安全性差。为了降低能耗，开发出了热泵式干衣机，使用热泵系统，加强对热量的循环利用，提高热量的利用效率，降低电能的消耗。

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过加热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吸湿空气被送回到蒸发器处进行除湿，除湿后的空气再次由冷凝器加热，并送入干燥室中。

现有干衣机的控制方法主要有以下三种：1)是用衣物湿度传感器直接测试衣物含水率进行判断的方法，衣物湿度传感器分为电阻式和电容式，不同的湿度对应不同的阻值或容值，此种控制方法需要大量试验进行验证，使之对应，但是，衣物湿度传感器有个特点，就是随着使用时间增加，阻值或容值会发生漂移，这样就导致测试值与实际值存在偏差，另外，在实际运用中也会遇到判断不准的情况，如负载被大物件包裹，大物件已经干燥，但被包裹的负载仍旧潮湿，如此失效情况下也会导致负载烘干不足等异常情况；2)是用进出干燥筒的进风温度和出风温度进行判断，当进风温度与出风温度温差达到某个设定值后，再延时一段时间，干衣过程结束；3)是通过测试干燥筒的出风口温度和出风口相对湿度综合判断干衣机结束条件。

利用温度传感器判断负载干燥程度的方法比较简单，是在标准环境标准容量负载下，运行一设定的干衣时间或者一设定温度。例如加热器额定功率为1600W、额定容量为6kg的滚筒式干衣机，使用标准能耗程序将标准6kg的棉负载烘干至4％的最终含水率，程序设定运行180分钟或者出风口温度设定50℃，当运行时间或者出风口温度任一值达到设定值时，干衣机停止加热。这种方法需要严格执行衣物的种类和质量，但是，用户在使用干衣机时，放入滚筒内衣物的种类、质量、初始含水率都是不确定的，因此对干衣机的判断精度要求很高，否则会导致衣物烘不干，或者干衣时间过长，这样会导致用户的使用预期偏差。

申请号为CN201020104047.X的中国专利公开了一种基于称重法的干衣过程智能模糊控制装置，该智能模糊控制装置通过不断测试负载重量，通过模糊算法来判断负载干燥程度。该智能模糊控制装置的使用范围较窄，当干燥筒工作时，干燥筒为连续旋转状态或停止时间非常短暂，这给测量重量增加了很大的困难，而且测量结果也存在一定的误差。

申请号为CN200910210029.1的中国专利公开了一种热泵干衣机及热泵干衣机的控制方法，该控制方法包括以下步骤，提供一干燥腔体，控制由干燥腔体离开的气体排出热泵干衣机之外，判断干燥腔体的动作是否符合一预定条件。若干燥腔体的运作符合预定条件，则控制由干燥腔体离开的气体回流至干燥腔体。该控制方法是通过测量衣物的湿度和进风绝对含湿量、出风绝对含湿量以及进风温度、回风温度、进风同回风温度之间等，该控制方法同样存在着由于使用时间长久而导致的测量偏差问题，进而影响干衣机的工作性能。

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，提供一种判断精度高、保护衣物免受烫伤、干衣效果好的干衣机控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种干衣机控制方法，干衣机加热装置设有至少两种加热功率，干衣开始，控制加热装置以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率和/或负载温度是否达到预设的限定值，当达到限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。

进一步的，干衣机设有不同的干衣档次，根据需要的衣物干燥度，选择不同的干衣档次，干衣档次不同，预设的限定值不同。

进一步的，对应该预设的限定值，干衣机设有出风口温度和干衣时间的拟合函数，该拟合函数与负载含水率对应，当检测出风口温度和干衣时间满足该拟合函数时，则判断达到该预设的限定值。

进一步的，干衣机设有在任一负载含水率下对应的出风口温度和干衣时间的拟合函数，不同的拟合函数对应不同的负载含水率，干衣过程中，通过检测出风口温度与干衣时间，判断对应的拟合函数，获得此时负载湿度。

进一步的，在不同容量负载的干衣测试中，检测干衣机的出风口温度、干衣时间和负载的湿度，分别建立对应不同容量负载的出风口温度和干衣时间的关系曲线，并记录曲线上各点对应的负载的湿度，将各曲线中负载的含水率均达到相同含水率时的坐标点拟合，获得所述的出风口温度和干衣时间的拟合函数。

进一步的，负载在任一含水率下出风口温度与干衣时间的拟合函数，与该含水率下测量的负载温度对应，干衣过程中，通过检测出风口温度与干衣时间，判断对应的拟合函数，获得负载温度。

进一步的，本发明也可根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载温度是否达到预设的限定值，从而判断是否切换第二加热功率加热。

即，本发明另一种干衣机控制方法，干衣机加热装置设有至少两种加热功率，干衣开始，控制加热装置以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载温度是否达到预设的限定值，当达到预设的限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。

进一步的，所述的拟合函数为T＝A_it²+B_it+C_i，T为出风口温度，t为干衣时间，A_i、B_i、C_i为常数，i为干衣机预设的拟合函数个数。

同一拟合函数对应任意容量负载的相同负载含水率，也即，当选择干衣档次后，无论负载量为多少，其判断达到预设限定值的拟合函数是相同的。

另外，当检测出风口温度和干衣时间符合拟合函数时，通过此时的出风口温度和干衣时间能够判断负载量。这是由于拟合函数的获得就是在测试不同容量的负载干衣过程中，检测达到相同负载含水率时的各出风口温度和干衣时间坐标点，并拟合各坐标点的曲线，获得拟合函数。

进一步的，预设的限定值为预设的负载含水率，预设的负载含水率对应拟合函数，通过判断出风口温度和干衣时间是否符合拟合函数判断负载含水率是否达到预设限定值。

进一步的，第一加热功率大于第二加热功率。

进一步的，第二加热功率继续加热的时间为D_it，t为第一加热功率工作的干衣时间，D_i为常数，i为干衣机预设的拟合函数个数。

或者，上述方案的替换方案为，干衣机设有不同的干衣档次，根据需要的衣物干燥度，选择不同的干衣档次，干衣档次不同，第二加热功率继续加热的设定时间不同。即，上述拟合函数对于干衣档次全部或部分固定，通过调整第二加热功率的工作时间达到设定的干衣档次。

本发明所述干衣机控制方法，对于任一干衣档次，设有两个判断标准，一为加热功率切换的判断标准，预设的限定值，即拟合函数，另一为干衣完成的判断标准，即设定时间；满足拟合函数也即负载烘干达到的第一负载含水率，当满足第一负载含水率时，切换加热装置的加热功率，继续加热，直至达到设定的衣物干燥度，即第二负载含水率，而达到第二负载含水率则是依靠控制第二加热功率的工作时间。上述方法具体包括两种方案：第一种，不同的干衣档次，对应不同的第一负载含水率和不同的第二负载含水率，即不同的干衣档次对应不同的拟合函数，通过检测并判断第一加热功率工作时出风口温度和干衣时间符合不同的拟合函数和调整第二加热功率不同的工作时间达到设定的衣物干燥度；第二种，不同的干衣档次，对应相同的第一负载含水率和不同的第二负载含水率，即不同的干衣档次对应相同的拟合函数，由于第一加热功率工作过程均相同，因此，完全通过调整第二加热功率的工作时间达到设定的衣物干燥度。

本发明再一种干衣机控制方法，干衣机加热装置设有三种加热功率，干衣开始，控制加热装置以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率和/或负载温度是否达到预设的第一限定值，当达到第一限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热，检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率和/或负载温度是否达到预设的第二限定值，当达到第二限定值时，控制加热装置切换至第三加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。

上述技术方案增加了加热装置加热功率的精确控制，包括三种加热功率，对于同一干衣档次，设有三个判断标准，两个为加热功率切换的判断标准，即预设的限定值，一个为干衣完成的判断标准，即设定时间，对应两个加热功率切换的判断标准设有两个拟合函数，根据检测的出风口温度和干衣时间是否符合两个拟合函数，即负载含水率是否达到预设的限定值，从而判断是否切换加热功率，当达到第二个预设的限定值时，切换第三加热功率继续加热设定的时间达到设定的衣物干燥度。该设定时间与第一加热功率的加热时间相关，或者，与第二加热功率的加热时间相关，再或者，与第一加热功率和第二加热功率共同的加热时间相关。其它均可与第一种干衣机控制方法相同。

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。

本发明当某一组成的衣物在干衣过程中的出风口温度和干衣时间符合其相应的拟合函数时，降低加热装置的加热功率，避免衣物被高温烫伤，然后低功率烘干直到衣物达到设定的干衣档次。该方法简单可靠，可以保证成本的经济性，既能满足用户的需求，又能降低成本。在开始干衣行程时，使加热装置以较高加热功率先进行加热，并在衣物达到预设的干燥度的情况下，再控制加热装置以较低加热功率加热设定时间，从而可预先防止衣物发生收缩甚至高温损伤的现象，并可提高烘干性能。本发明既能够避免衣物被高温烫伤，又可以精确控制衣物的最终含水率，有效地提高了烘干效果。

另外，本发明在任一含水率下出风口温度与干衣时间的拟合曲线，以及在这一含水率时测得的负载温度进行对比分析，得到两者的对应数据关系，在干衣过程的某个时间点，根据采集的出风口温度数据能到找到对应的衣物真实温度和湿度。本发明通过干衣过程中的出风口温度和干衣时间的拟合关系，能够准确判断干衣机内衣物的质量、温度和含水率信息。

附图说明

图1是本发明干衣机出风口温度和干衣时间拟合函数曲线图；

图2是本发明干衣机控制方法流程图。

具体实施方式

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。

用户在使用干衣机时，放入干衣机内衣物的种类、质量、初始含水率都是不确定的，因此对干衣机的判断精度要求很高，否则会导致衣物烘不干，或者干衣时间过长，这样会导致用户的使用预期偏差。本发明不需要用户划分衣物的种类和考虑衣物的质量，利用出风口的温度T和干衣时间t实时判断筒内衣物的湿度和温度，根据出风口温度的随时间变化的特征，判断衣物的重量、含水率等信息，从而准确的判断衣物的最大温度，保护衣物不被高温损伤，并通过控制加热功率和加热时间，实现对衣物最终干燥程度的精确判断。

本发明的基本原理是：在额定电压下，干衣机工作时出风口的温度会随着负载温度的上升而上升。不同的是，衣物量越少，二者的温差越小，衣物量越多，温差越大。在滚筒式干衣机的出风口处设置一温度传感器，iButton温度记录器固定衣物上，将二者的时间轴统一，就能得到烘干过程中的任意时间点的出风口温度与负载的真实温度。如图1所示，在恒速干燥阶段以后，出风口的温度会随着衣物含水率的下降明显上升，根据这种特征，在干衣机测试阶段，测试空载、1/10满载、1/3满载、2/3满载和额定满载时的出风口温度和干衣时间关系，测试的同时将iButton温度记录器布点到衣物上获取不同容量的负载在干衣过程中的真实温度，通过数据分析，可以得到衣物在任一含水率下出风口温度与干衣时间的拟合曲线，以及在这一含水率时负载所能达到的最大温度。将拟合函数和iButton温度记录器测得的负载温度进行对比分析，得到两者的对应数据关系，并建立数据库写入控制程序软件内。这样，在干衣过程的某个时间点，根据检测的出风口温度数据能到找到对应的衣物真实湿度和温度。当衣物的含水率达到某一限定值的时候，程序控制器给加热装置发出指令，加热装置得到指令以后降低加热功率，以保护衣物不被高温损伤，然后在低功率加热的情况下烘干到设定的干衣档次。这种方法的最大优点是：既能够避免衣物被高温烫伤，又可以精确控制衣物的最终含水率。

实施例一

如图2所示，本发明所述的干衣机控制方法，干衣机加热装置设有第一加热功率和第二加热功率，第一加热功率大于第二加热功率，将潮湿衣物放入干衣机内，选择干衣档次，程序启动，开始干衣，加热装置先以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率是否达到预设的限定值，当达到限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。

或者，与上述方案的区别在于：根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载温度是否达到预设的限定值，当达到预设的限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。

实施例二

图1为通过数据分析得到衣物含水率的拟合函数曲线以及对应的衣物的最大温度，拟合函数为T＝At²+Bt+C，T为出风口的温度值，t为干衣时间，A、B、C为常数。例如，负载的含水率为10％时的拟合函数为T＝A₁t²+B₁t+C₁，对应的负载最大温度是65℃，干衣过程中，当检测的出风口的温度值和干衣时间满足该拟合函数T＝A₁t²+B₁t+C₁时，控制加热装置加热功率由1600W降低至1200W，然后继续烘干一段时间D₁t，D₁为常数，t为衣物达到10％含水率时的运行时间，即加热功率1600W的工作时间，直到衣物的最终含水率3％达到设定的干衣档次要求。需要强调的是，通过数据分析可以得到任意衣物最终含水率对应的加烘系数D。

负载的含水率为15％时的拟合函数为T＝A₂t²+B₂t+C₂，对应的负载温度是62℃，此时程序控制器发出指令，加热装置将第一加热功率1500W切换至1000W，然后继续烘干一段时间D₂t，t为衣物达到15％含水率时的运行时间，直到衣物的最终含水率6％达到设定的干衣档次要求。

实施例三

本实施例与上述实施例二不同，干衣机不同的干衣档次均设有一相同的负载含水率为40％的拟合函数T＝At²+Bt+C，当检测的出风口的温度值和干衣时间满足该拟合函数T＝At²+Bt+C时，控制加热装置加热功率由1600W降低至1400W，然后继续烘干一段时间D₃t，t为衣物达到40％含水率时的运行时间，达到设定干衣档次，衣物的最终含水率25％，或者，加热功率1400W烘干一段时间D₄t，达到另一设定干衣档次，衣物的最终含水率15％，再或者，加热功率1400W烘干一段时间D₄t，达到再一设定干衣档次，衣物的最终含水率10％。该方式为通过调整第二加热功率的工作时间达到设定的干衣档次。

实施例四

本实施例干衣机设有任一负载含水率的拟合函数和与之对应的负载温度，拟合函数为T＝A_it²+B_it+C_i，T为出风口温度，t为干衣时间，A_i、B_i、C_i为常数，i为干衣机预设的拟合函数个数。

干衣过程中，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断符合T＝A₁t²+B₁t+C₁，则获得此时的负载温度，若符合T＝A₂t²+B₂t+C₂，则获得另一对应的负载温度。

另外，当检测出风口温度和干衣时间符合拟合函数时，通过此时的出风口温度和干衣时间能够判断负载量。这是由于拟合函数的获得是在测试不同容量的负载干衣过程中，检测达到相同负载含水率时的各出风口温度和干衣时间坐标点，并拟合各坐标点的曲线，获得拟合函数(参阅图1)。

实施例五

本实施例干衣机加热装置设有三种加热功率，干衣开始，控制加热装置以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率是否达到预设的第一限定值，当达到第一限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热，检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率是否达到预设的第二限定值，当达到第二限定值时，控制加热装置切换至第三加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。本实施例仅仅举例干衣机加热装置设有三种加热功率，但并不局限于三种加热功率，也可以为了更精确的控制，设置四种或五种加热功率等等，均可如上述方式控制干衣。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例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 (10)

1.一种干衣机控制方法，干衣机加热装置设有至少两种加热功率，其特征在于：干衣开始，控制加热装置以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率和/或负载温度是否达到预设的限定值，当达到限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。

2.根据权利要求1所述的干衣机控制方法，其特征在于：干衣机设有不同的干衣档次，根据需要的衣物干燥度，选择不同的干衣档次，干衣档次不同，预设的限定值不同。

3.根据权利要求1所述的干衣机控制方法，其特征在于：对应该预设的限定值，干衣机设有出风口温度和干衣时间的拟合函数，该拟合函数与负载含水率对应，当检测出风口温度和干衣时间满足该拟合函数时，则判断达到该预设的限定值。

4.根据权利要求1所述的干衣机控制方法，其特征在于：干衣机设有在任一负载含水率下对应的出风口温度和干衣时间的拟合函数，不同的拟合函数对应不同的负载含水率，干衣过程中，通过检测出风口温度与干衣时间，判断对应的拟合函数，获得此时负载湿度。

5.根据权利要求3或4所述的干衣机控制方法，其特征在于：在不同容量负载的干衣测试中，检测干衣机的出风口温度、干衣时间和负载的湿度，分别建立对应不同容量负载的出风口温度和干衣时间的关系曲线，并记录曲线上各点对应的负载的湿度，将各曲线中负载的含水率均达到相同含水率时的坐标点拟合，获得所述的出风口温度和干衣时间的拟合函数。

6.根据权利要求4所述的干衣机控制方法，其特征在于：负载在任一含水率下出风口温度与干衣时间的拟合函数，与该含水率下测量的负载温度对应，干衣过程中，通过检测出风口温度与干衣时间，判断对应的拟合函数，获得负载温度。

7.根据权利要求3-6任一所述的干衣机控制方法，其特征在于：所述的拟合函数为T＝A_it²+B_it+C_i，T为出风口温度，t为干衣时间，A_i、B_i、C_i为常数，i为干衣机预设的拟合函数个数。

8.根据权利要求1-7任一所述的干衣机控制方法，其特征在于：第二加热功率继续加热的时间为D_it，t为第一加热功率工作的干衣时间，D_i为常数，i为干衣机预设的拟合函数个数。

9.根据权利要求1所述的干衣机控制方法，其特征在于：干衣机设有不同的干衣档次，根据需要的衣物干燥度，选择不同的干衣档次，干衣档次不同，第二加热功率继续加热的设定时间不同。

10.一种干衣机控制方法，干衣机加热装置设有三种加热功率，其特征在于：干衣开始，控制加热装置以第一加热功率加热，实时检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率和/或负载温度是否达到预设的第一限定值，当达到第一限定值时，控制加热装置切换至第二加热功率继续加热，检测出风口温度和干衣时间，根据检测的出风口温度和干衣时间判断负载含水率和/或负载温度是否达到预设的第二限定值，当达到第二限定值时，控制加热装置切换至第三加热功率继续加热设定的时间后，完成干衣。