CN114836953B - 加热晾衣系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加热晾衣系统及其控制方法，系统包括：晾衣机本体，下方设置有微波发射口；微波发射装置，安装在所述晾衣机本体中，所述微波发射装置用于产生微波，并从所述微波发射口发射微波；温度检测装置，用于检测晾晒物温度和环境温度；控制模块，用于在启动微波发射装置后，根据所述晾晒物温度和环境温度的温差控制所述微波发射装置停止发射微波。通过实施本方案可以均匀地烘干衣物，并且可以利用晾晒物温度和环境温度的温差确定停止微波发射装置的停止时机，可以准确烘干衣物并关闭微波发射。

Description

加热晾衣系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及晾衣机技术，具体涉及加热晾衣系统及其控制方法。

背景技术

随着家用电器技术的发展，智能晾衣架受到了市场的关注，智能晾衣机通常具备自动升降等功能，部分智能晾衣机还具备主动烘干的能力。

传统方式使用机体电阻发热吹出热风，热风从上往下吹，热空气又会往上浮，最后结果可能就是上面干了下面还在滴水，总体效率不高。

亦有干衣机利用微波对衣服进行烘干，虽然微波可以改善热气存在的烘干不均匀的问题，但是晾衣机与烘干机在技术上存在差异，无法直接将烘干机的技术应用在晾衣机之中。在开放式的晾衣机上，难以判断衣物是否已经足够干。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明的目的在于提供一种加热晾衣系统及其控制方法，以提供有效的晾干方案。

一方面，本发明采用以下技术方案一种加热晾衣系统，其特征在于，包括：

晾衣机本体，所述晾衣机本体的底部设置有微波发射口；

微波发射装置，安装在所述晾衣机本体中，所述微波发射装置用于产生微波，并从所述微波发射口发射微波；

温度检测装置，用于检测晾晒物温度和环境温度；

控制模块，用于根据环境温度调节微波发射装置的输出功率，在启动微波发射装置后，根据所述晾晒物温度和环境温度的温差控制所述微波发射装置停止发射微波。

在一些实施例中，所述微波发射口中设置有可调节角度的微波反射板。

在一些实施例中，所述微波反射板是金属板，所述微波反射板的转轴与所述晾衣机本体的长度方向垂直且与晾衣机本体的底部所在平面平行。

在一些实施例中，还包括若干个用于检测衣物分布的称重传感器，所述控制模块还用于根据称重传感器的传感信息判断衣物的分布情况，并根据所述分布情况调整微波反射板的调节策略。

在一些实施例中，所述晾衣机本体内设置有风机，所述风机的数量有多个，至少部分风机沿着晾衣机本体的长度方向布置。

在一些实施例中，所述根据所述晾晒物温度和环境温度的温差控制所述微波发射装置停止发射微波，具体是：

当所述晾晒物温度下降且所述晾晒物温度和环境温度的温差小于阈值时，控制所述微波发射装置停止发射微波。

在一些实施例中，所述微波发射装置的输出功率由所述控制模块根据设定的目标温度和测得的环境温度确定。

在一些实施例中，所述输出功率与所述目标温度和环境温度之差成正相关关系。

在一些实施例中，还包括活体检测装置，所述活体检测装置外置于所述晾衣机本体，所述活体检测装置在所述微波发射装置产生微波时启动，当所述活体检测装置检测到活体时，所述控制模块根据所述活体检测装置的检测信号控制所述微波发射装置停止发射微波。

另一方面，本申请实施例提供了一种加热晾衣方法，应用于所述的加热晾衣系统中，所述加热晾衣方法包括以下步骤：

获取设定的目标温度和环境温度；

根据所述目标温度和环境温度确定微波发射装置的输出功率；

在启动微波发射装置并经过预设时间后检测晾晒物温度，当所述晾晒物温度下降且所述晾晒物温度和环境温度之差小于阈值时，控制所述微波发射装置停止发射微波。

本发明通过在晾衣架本体中设置微波发射装置，可以通过控制模块控制微波发射装置通过微波发射口发射微波以对润湿的晾晒物进行加热，相对于传统的热风方案，烘干更加均匀，其中，本发明利用对干晾晒物加热升温低于水分子加热升温的特点，通过温度检测装置来检测晾晒物温度和环境温度的差异来确定关闭微波发射装置的关闭时机，可以相对准确地晾干衣物，及时关闭微波发射装置可以减少环境辐射和节省电能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的晾衣机的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的晾衣机的另一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的晾衣机的又一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的加热晾衣系统的控制方法流程图；

图5为本发明实施例提供的微波挡板的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本申请实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本申请的技术方案，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1、图2和图3，本实施例公开了一种加热晾衣系统，如图3所示，晾衣机通常包括升降控制模块1、钢缆2、晾衣机本体3和滑轮4等，当然图3示出的是其中一种手摇晾衣机的形态，其还可以是其他电动智能晾衣机，部分晾衣机可能包含其他外部组件。包括：

晾衣机本体，底部设置有微波发射口。可以在晾衣机本体的底部进行开孔，然后设置与微波发射装置连通的导波管。需要理解的是，微波发射口的数量可以是多个，一般对称设置在晾衣机本体的底部。为了可以调整微波的发射方向，可以在微波发射口，设置金属挡片作为调整微波发射方向的微波反射板。通常，所述微波反射板的转轴与所述晾衣机本体的长度方向垂直且与晾衣机本体底部所在平面平行。工作时，微波反射板通常可以在45～90°的水平夹角范围(相当于图5中坐标系中的225～270°)进行调节。微波原本以45°向下射出，然后通过挡板在45～90°的水平夹角之间调节，使得微波具有90°覆盖范围，这可以满足对衣物烘干的需求。如图5所示，导波管与晾衣机本体的底部呈45°的夹角，微波反射板为了实现对下方一个90°范围的微波覆盖，可以将微波反射板设置为在225～270°之间旋转，通过反射的关系，微波的覆盖范围变成坐标系中的225～315°。可以理解的是，微波挡板在不工作时，可以盖上，以遮挡导波管。其中，微波挡板可以通过设置一个电机进行驱动，电机可以选用步进电机、舵机等实现准确的角度旋转。控制模块可以向电机发送角度调整指令以调整当前微波反射板的角度。

在部分实施例中，还包括若干个用于检测衣物分布的称重传感器，所述控制模块根据称重传感器的传感信息判断衣物的分布情况，并根据所述分布情况调整微波反射板的调节策略。其中，调整微波反射板的调节策略可具体为调整微波反射板的调整角度和各角度的停留时间。例如，可以将晾衣本体沿长度方向划分成5个区间(可以同等长度)，可以设置5个称重传感器来检测晾衣系统不同区间所挂载的重量，依此判断该对应的区域是否挂在有衣物，控制模块根据衣物挂载的情况调整微波反射板的调整角度和各角度的停留时间。例如，对于没有挂在衣物的区域，控制模块通过调整微波反射板在对应角度的停留时间，以减少微波发射到该区域的时间。对于载重较大的区域，可以分配更多的时间发射到该区域。对于没有挂在衣服的区域，可以直接不向该区域发射微波。

微波发射装置，安装在所述晾衣机本体中，所述微波发射装置用于产生微波，并从所述微波发射口发射微波。微波发射装置主要由磁控管作为微波生产的组件。通过导波管，可以将微波引导到不同的微波发射口。因此，只需要一个微波产生的组件就可以向多个微波发射口输出微波。微波是指频率在300MHz-300GHz之间的电磁波。具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场(微波)作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成水分子的自旋运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高。温度检测装置，用于检测晾晒物温度和环境温度。在本实施例中温度检测装置可以外置于晾衣机本体之外，可以采用热成像仪来捕捉衣物的温度，同时也可以监测环境温度。当然，热成像仪在使用的时候需要对准晾衣机所在的方向，以将晾晒物品纳入监测范围。当然，在部分实施例中，可以将热成像仪器通过一定的方式安装在晾衣架本体上，以固定监测的角度。在本实施例中，需要检测环境温度和晾晒物的温度，因此，也可以设置多个温度传感器，例如，利用晾衣机自带的温度传感器配合一个外置的热成像设备，也可以完成获取环境温度和晾晒物温度的目的。当然，也可以采用普通的红外温度检测探头来检测衣物的温度。

控制模块，用于根据环境温度确定微波发射装置的输出功率，以及在启动微波发射装置后，根据所述晾晒物温度和环境温度的温差控制所述微波发射装置停止发射微波。具体地，当所述晾晒物温度和环境温度的温差小于阈值且晾晒物温度下降时，控制所述微波发射装置停止发射微波。阈值可以根据实际测定的结果来确定。物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此，对含水量较大的湿衣物发射微波，就很容易将湿衣物加热，从而提高水分挥发效率实现加快衣物干燥的目的。

在本实施例中，利用了微波加热水分子的特性，水分子在微波的作用下活动会加剧，从而吸收微波能量从而升温蒸发。因此，干衣服和试衣服在温度上存在较为明显温差。干衣服和环境温度的温差远小于湿衣服和环境温度的温差，利用这一点，在启动微波发射装置后，稍微加热一段时间，湿衣物会明显升温并蒸发水分，当水分蒸发之后，由于衣物水分子减少，因此，衣服的温度会回落，此时，衣物的温度会与环境温度比较接近。据此，可以判定衣物已经烘干，从而确定微波关闭的时机。利用这一特性，本申请可以在不清楚衣服湿度的情况下较为准确地利用微波进行烘干，并且及时关闭微波发射装置，以节省电量。在一些实施例中，为了更加准确地获取晾晒物的温度，可以将温度检测装置设置为红外成像装置，并配合一定的图像识别技术对衣物和环境进行区分。在这些实施例中，可以将温度检测装置外置于所述晾衣机本体，例如做成可以吸附在墙壁或者玻璃上的装置，这样便于用户在阳台放置该装置。

在一些实施例中，为了进一步增加烘干效果，所述晾衣机本体内设置有风机，所述风机的数量有多个，至少部分风机沿着晾衣机本体的长度方向布置。通过这样的方式，可以在通过微波加热的时候通过吹风的方式增加空气流动，加快水分蒸发。在部分实施例中，也可以配合一定的加热装置以实现热风的吹出，但避免影响温度检测，可以设置加热装置，或者在微波模式下不启动热风。

在一些实施例中，所述微波发射装置的输出功率由所述控制模块根据设定的目标温度和测得的环境温度确定。在设置加热功率的时候，假定烘干时间是相同的，那么烘干的功率的确定应当考虑当前的环境温湿度，当然，也可以考虑季节、空气湿度等情况。例如，比如，衣物加热目标温度为60℃，在夏天的时候可能环境温度就有30℃～40℃这时就不需要多大功率，但在冬天的时候温度只有个位数，甚至零下，这时则需要加大输出功率。总体上环境温度和输出功率呈递减关系为输出功率P＝f(目标温度–环境温度)，其中f()是功率计算函数。从函数可见，所述输出功率与所述目标温度和环境温度之差成正相关关系，即目标温度和环境温度的温差越大，输出功率越高。当然，这是在时间确定的条件下讨论的，如果用户可以设定时间，那么函数关系也跟设定的烘干时间有关，时间越短，所需要的烘干功率越大。

在一些实施例中，还包括活体检测装置，所述活体检测装置外置于所述晾衣机本体，所述活体检测装置在所述微波发射装置产生微波时启动，当所述活体检测装置检测到活体时，所述控制模块根据所述活体检测装置的检测信号控制所述微波发射装置停止产生微波。需要理解的是，微波暴露在环境中可能会损害人体健康，因此，有必要设置活体检测装置，而活体监测装置可以采用红外检测等方式，检测用户可能经过的过道。为了方便将检测装置安装在用户的过道上，可以将装置设置为无线的，由充电电池供电，控制模块根据与活体检测装置的通信确定活体检测装置是否有足够的电量维持正常工作，当活体检测装置的电量不能维持正常的工作时提醒用户充电，或者连接固定的供电线路。因此，用户可以任意摆放活体检测装置的位置。当然，用户可能有多个通道可以通向晾衣机。因此，活体检测装置可以有多个。为了进一步增加活体检测装置的可靠性，可以在晾衣机本体上也安装活体检测装置，各活体检测装置的至少之一检测到活体时，控制模块均关闭微波。

参照图4，本申请实施例提供了一种加热晾衣方法，应用于上述的加热晾衣系统中，所述方法包括以下步骤：

S1、获取设定的目标温度和环境温度。其中目标温度是用户设定，或者晾衣机默认的目标温度。

S2、根据所述目标温度和环境温度确定微波发射装置的输出功率。目标温度和环境温度的温差可以通过上述功率计算函数换算出相应的功率。在预估的烘干时间固定的情况下(例如，预估60分钟内完成烘干)，温差越大，输出功率越大。

S3、在启动微波发射装置并经过预设时间后检测衣物温度，当所述晾晒物温度与环境温度之差小于阈值时，控制所述微波发射装置停止发射微波。本方案利用微波主要加热水分子的特性，可以通过检测衣物的温度来确定衣物是否烘干。而检测衣物温度时，需要等待微波加热晾晒物一段时间，以确保衣物中的水分被加热升温，此时衣物的温度处于相对高温的状态，随着水分的减少，衣物本身被加热的效果差，因此温度趋于环境温度。当然，在部分实施例中也可以一直检测衣物的温度，当检测到衣物呈现降温趋势的时候，开始判断晾晒物温度与环境温度之差小于阈值是否小于阈值，如果小于阈值，则关闭微波发射装置。

关于活体检测功能，在执行微波烘干任务时：控制器还执行以下步骤：

在所述微波发射装置产生微波时启动所述活体检测装置；

获取活体检测装置的检测信号；

当所述活体检测装置检测到活体时，控制所述微波发射装置停止产生微波。

关于挡板调节功能，在执行微波烘干任务时：控制器还执行以下步骤：

获取晾衣架的重量分布信息。

根据重量分布信息确定不同晾衣区域的微波烘干时间比例，其中各区域的微波烘干时间比例根据各区域的衣物重量比例确定。

控制所述微波反射板在不同角度的停留时间，以使得各区域所接收的微波量满足所述微波烘干时间比例。

本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，本发明的方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在该计算机存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机存储介质不包括电载波信号和电信信号。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种加热晾衣系统，其特征在于，包括：

晾衣机本体，所述晾衣机本体的底部设置有微波发射口；

微波发射装置，安装在所述晾衣机本体中，所述微波发射装置用于产生微波，并从所述微波发射口发射微波；

温度检测装置，用于检测晾晒物温度和环境温度；

控制模块，用于根据环境温度调节微波发射装置的输出功率，在启动微波发射装置后，根据所述晾晒物温度和环境温度的温差控制所述微波发射装置停止发射微波；所述根据所述晾晒物温度和环境温度的温差控制所述微波发射装置停止发射微波，包括：当所述晾晒物温度下降且所述晾晒物温度和环境温度的温差小于阈值时，控制所述微波发射装置停止发射微波；

其中，所述微波发射口中设置有可调节角度的微波反射板。

2.根据权利要求1所述的加热晾衣系统，其特征在于，所述微波反射板是金属板，所述微波反射板的转轴与所述晾衣机本体的长度方向垂直且与晾衣机本体的底部所在平面平行。

3.根据权利要求1所述的加热晾衣系统，其特征在于，还包括若干个用于检测衣物分布的称重传感器，所述控制模块还用于根据称重传感器的传感信息判断衣物的分布情况，并根据所述分布情况调整微波反射板的调节策略。

4.根据权利要求1所述的加热晾衣系统，其特征在于，所述晾衣机本体内设置有风机，所述风机的数量有多个，至少部分风机沿着晾衣机本体的长度方向布置。

5.根据权利要求1所述的加热晾衣系统，其特征在于，所述微波发射装置的输出功率由所述控制模块根据设定的目标温度和测得的环境温度确定。

6.根据权利要求5所述的加热晾衣系统，其特征在于，所述输出功率与所述目标温度和环境温度之差成正相关关系。

7.根据权利要求1所述的加热晾衣系统，其特征在于，还包括活体检测装置，所述活体检测装置外置于所述晾衣机本体，所述活体检测装置在所述微波发射装置产生微波时启动，当所述活体检测装置检测到活体时，所述控制模块根据所述活体检测装置的检测信号控制所述微波发射装置停止发射微波。

8.一种加热晾衣方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的加热晾衣系统中，所述加热晾衣方法包括以下步骤：

获取设定的目标温度和环境温度；

根据所述目标温度和环境温度确定微波发射装置的输出功率；

在启动微波发射装置并经过预设时间后检测晾晒物温度，当所述晾晒物温度下降且所述晾晒物温度和环境温度之差小于阈值时，控制所述微波发射装置停止发射微波。