CN1978731B - 滚筒式洗衣烘干机及烘干时间确定方法 - Google Patents

滚筒式洗衣烘干机及烘干时间确定方法 Download PDF

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Abstract

一种滚筒式洗衣烘干机,包括设于机壳内的外筒;一滚筒可旋转地设于所述的外筒内;于机壳的前面设有观察窗;一排水系统连接设于外筒底部的排水口;一烘干系统设置于外筒一侧,其中包括:由烘干装置上壳、热风管和冷凝器所构成的循环风道;所述的冷凝器具有一连通内筒的进风口、一连通烘干装置上壳与外筒所构成的加热风道的出风口、一设于底部连接排水系统的冷凝器管及一设于上部的冷凝水调节器;于所述的加热风道中设有风机、加热管;一热风管连接所述的加热风道和所述的外筒;其特征在于:于冷凝器内,接近出风口处设有温度传感器。

Description

滚筒式洗衣烘干机及烘干时间确定方法技术领域
[0001] 本发明涉及一种洗衣烘干机,特别是一种滚筒式洗衣烘干机及烘干时间确定方法。背景技术
[0002] 现有带烘干的滚筒式洗衣机是靠机器内温控器的通断来控制烘干的温度,利用加 热的空气对衣物进行烘干。其烘干的时间一般为定时烘干,烘干结束衣物是否干无判断功 能。不能精确控制衣物的干燥程度,可能使衣物烘得过干,或衣物烘不干而需进行第二次烘干。
[0003] 在现有滚筒洗衣烘干机的烘干过程中,冷风进入烘干机被加热管加热,然后进入 滚筒,将滚筒内衣物中的湿气蒸发,最后湿气经过冷凝器的冷凝水调节器喷射的水流冷却 后随冷凝水从排水管中排出,此过程反复循环。此烘干过程靠定时器控制,手动选择的时间 即为整个烘干过程结束的时间。如若衣物投放的过多,可能满程序不能对衣物彻底烘干,还 需要对衣物加时烘干。烘干过程中加热温度的控制是通过机器内温控器的通断来实现的, 确保不出现高温致使衣物起皱、烤焦现象,但其烘干时间的长短不能根据最终衣物干燥程 度进行调整,经常出现衣物过多或布质过厚时最终不干的现象;或衣物较少时会将衣物烘 得过干,引起用户的抱怨。
[0004] 在专利号02237039. 6中公布了一种传统的洗涤一烘干洗衣机,它的结构如图1所 示。图1所示是一种波轮洗衣机,其中,外筒3用多个防振吊杆2弹性地悬吊于机身1内,容 纳衣物(需要洗涤或烘干的物品)的内筒4放置在外筒3里面,并可绕轴5的中心旋转以 进行洗涤和甩干(脱水)。在外筒3内设置有内筒4。波轮6可旋转地装在内筒4的内部 底上并搅动衣物(需要洗涤或烘干的物品)。在内筒4的内壁上开有许多小孔(未图示), 并且在内筒4的顶面上设有液体平衡圈7。搅动用的突起9设在一个周边带有斜坡8的碟 状底上,由此构成波轮6。要烘干的衣物在烘干过程中利用波轮6的离心力沿着斜坡8上 升。马达10设置在外筒3的下面并通过联轴器11和轴5与内筒4或者波轮6相连。外筒 3的顶面上设有外筒盖19,外筒盖19上开有一个与弹性的上褶状管17相连的热风排放口 20。外筒盖19上设有内盖21,用来放入和取出衣物。用来覆盖机身1顶面的机盖22有一 个外盖23和一个操作显示部分M。用来排出外筒3中水的排水阀沈设在外筒3的底部。
[0005] 进水阀31用作洗涤的进水阀,在洗涤和漂洗的过程中向内筒4里供应水,同时它 也用作冷却水的进水阀,在烘干过程中向热交换器32供水。水通过软管33供应到热交换 器32中,其中进水阀31和软管33构成了冷却热交换器32的水冷却部分,用来冷却热交换 器32表面的风扇34就构成了空气冷却部分。
[0006] 用热交换器32来干燥热风。热交换器32的一端通过弹性下褶状管13与外筒3 的底部相连,其另一端则与烘干用风扇14相连。风扇14的另一端与带有加热器15(加热 单元)的热风供应通道16相连,并且通道16通过上褶状管17与内筒4相连。热风在洗衣 机中通过热风循环通道35循环,其中热风循环通道由35软管、通道等组成。风扇14和加热器15构成了一个热风吹送部分。
[0007] 测温计36测量热交换器32外壁的温度,测温计37测量热交换器32出口处循环 风的温度,其中测温计36放置在热交换器32的外壁上。
[0008] 一个微处理器的控制器38 (控制部分)控制着马达10 (驱动装置)、联轴器11、烘 干用风扇14 (热风吹送部分)、加热器15 (热风吹送部分)、排水阀沈、进水阀31以及冷却 用风扇34等等,因而控制了各过程,也就是洗涤、漂洗、脱水以及烘干。
[0009] 此外,控制器38通过计算热风循环通道35中的循环风的温度和热交换器32外壁 的温度之间的温度差来结束烘干过程,其中这些温度是由测温计36和测温计37测得的。图 2表示了在烘干过程中循环风的温度变化,也就是由测温计37测得的温度TH1、测温计测36 得的温度TH2以及温度值TH1-TH2 (温度THl和温度TH2之间的差值)。下文将参照图2对 烘干过程中热风循环通道35的状况变化进行说明。
[0010] 首先,当烘干开始时,暴露在热风中的衣物的温度在预热时段Tl中是上升的。接 着,在烘干的勻速时段T2中,从衣物中蒸发的水分量保持不变(称为平衡状态)。空气冷却 方式和水冷却方式的冷却效果用在状态的变化上,也就是凝结,并且热交换器32的侧壁温 度保持着平衡状态。因此用来探测热交换器32内壁温度的测温计36的测得温度TH2也保 持不变。
[0011] 再后,当烘干继续进行,从衣物中蒸发的水分逐渐减少,并且在烘干的减速时段, 热风的温度升高了。在这种情况下,由于热风的相对湿度(水分含量)逐渐减少,在热交换 器32上凝结用的交换热也减少。热交换器32的侧壁是通过风扇34在热交换器32中进行 的空气冷却方式和软管33所供冷水进行水冷却方式来进行冷却的。结果热交换器侧壁的 温度降低了。
[0012] 测温计36测得热交换器32侧壁上的状态变化,也就是说,测温计36测得温度 TH2。时段T2至时段T3的循环风温度THl由测温计37测得,并对温度THl和TH2之间的 差值也进行了计算。结果就可以明确的定义出图2所示的拐点A2。在拐点A2之后设置了 一个给定的延迟时段,衣物得到了足够的烘干,然后烘干过程结束。
[0013] 该发明利用烘干过程由T2勻速平衡时段经过拐点A2向T3减速时段转变时后,温 度计37所测得的热风的温度THl升高,而温度计36所测得的热交换器侧壁的温度TH2降 低,所得的THl和TH2之间的差值来明确的定义出图2所示的拐点A2。在拐点A2之后设置 了一个给定的延迟时段,衣物得到了足够的烘干,然后烘干过程结束。从而达到根据最终衣 物干燥程度自动调整烘干时间的长短,克服由于衣物过多或布质过厚时所出现的最终不干 的现象;或衣物较少时会将衣物烘得过干的问题。
[0014] 用两个温度计测量所得的THl和TH2之间的差值来确定拐点A2具有测量精度高 的优点,因为TH1-TH2 > THl > TH2|。但是,增加元件不仅使成本增加,处理程序复 杂,而且会使可靠度降底,元件增加一倍,可靠度则降低一倍。
[0015] 上述烘干时间控制方法仅用于波轮洗衣机,尚未在滚筒洗衣机中看到。发明内容
[0016] 本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术的上述不足,而提供一种只用一个 温度计来确定拐点A2,并依此定义出拐点A2的滚筒式洗衣烘干机及烘干时间确定方法。[0017] 本发明所提供的滚筒式洗衣烘干机及烘干时间确定方法是由如下技术方案来实 现的。
[0018] 一种滚筒式洗衣烘干机,包括设于机壳内的外筒;一滚筒可旋转地设于所述的外 筒内;于机壳的前面设有观察窗;一排水系统连接设于外筒底部的排水口 ;一烘干系统设 置于外筒一侧,其中包括:由烘干装置上壳、热风管和冷凝器所构成的循环风道;所述的冷 凝器具有一连通内筒的进风口、一连通烘干装置上壳与外筒所构成的加热风道的出风口、 一设于底部连接排水系统的冷凝管及一设于上部的冷凝水调节器;于所述的加热风道中设 有风机、加热管;一热风管连接所述的加热风道和所述的外筒;其特征在于:于冷凝器内, 接近出风口处设有温度传感器。
[0019] 除上述必要技术特征外,在具体实施过程中,还可补充如下技术内容:
[0020] 所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的温度传感器是热敏元件。
[0021] 所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的热敏元件是热敏电阻或热敏二极管。
[0022] 所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的设于外筒底部的排水系统是由连 接设于外筒底部排水口的软管、连接软管的水泵及连接水泵的排水管所组成。
[0023] 所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的加热管是螺旋管电加热器;或翅 片式PTC电加热器。
[0024] 所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的冷凝水调节器是喷雾式水流调节ο
[0025] 所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的温度传感器的探头上设有导热翅 片。
[0026] 本发明还提供一种滚筒式洗衣烘干机烘干时间的确定方法。
[0027] —种滚筒式洗衣烘干机烘干时间确定方法,用于具有主控板的全自动滚筒式洗衣 烘干机,其特征在于:于循环烘干风道冷凝器的连接加热风道的出风口处设一温度传感器; 所述的温度传感器将所侧温度信号送洗衣机主控板;主控板检测出风口处循环风的温度, 当检测到温度达到第一设定温度时,主控板控制冷凝水调节器喷射雾状冷凝水,对循环风 进行冷却,使温度恒定;当温度传感器检测到再次温度上升的拐点后,且达到最高的设定温 度,则控制停止烘干加热,进行冷却过程,当出风口温度降到一定的温度后,停止冷却,结束 整个烘干过程。
[0028] 所述的滚筒式洗衣烘干机烘干时间确定方法,其特征在于:所述的第一设定温度 为 25-40°C,最佳为 300C ο
[0029] 所述的滚筒式洗衣烘干机烘干时间确定方法,其特征在于:所述的最高的设定温 度为75-85°C,最佳为80°C。
[0030] 所述的滚筒式洗衣烘干机烘干时间确定方法,其特征在于:所述的停止冷却,结束 整个烘干过程的出风口温度降到低于^°C。
[0031] 本发明的优点在于:
[0032] 本发明从现有实际问题出发,在现有烘干机的基础上通过增加一种温度传感装 置,该装置在烘干过程中随时检测出风口的温度,主控板芯片对相应的阻值进行处理,得出 出风口的温度变化,进而相应调整加热时间,实现对衣物干燥程度的控制。当达到一定的温度或温度变化率时,立即停止烘干加热并继续冷却一段时间,实现衣干即停的效果,从而满 足了自动烘干衣物的用户需求。
[0033] 2、本发明专利通过温度传感器精确感知出风口的温度,更准确地收集出风口温度 的变化信息,准确控制衣物烘干过程的干燥程度,实现衣物烘干过程的自动控制,用户使用 更方便,衣物保护更准确。
[0034] 3、通过感知烘干出风口的温度来判断滚筒内衣服的干燥程度,调整烘干加热时 间,优化烘干效果。
[0035] 4、此传感器准确性高、可靠性强,解决了单纯温控器可靠性、准确性差的技术难 题。
[0036] 为对本发明的结构特征及其功效有进一步了解,兹列举具体实施例并结合附图详 细说明如下。附图说明
[0037] 图1是现有波轮洗衣烘干机的结构示意图。
[0038] 图2是本发明滚筒式洗衣烘干机的结构示意图。
[0039] 图3是本发明滚筒式洗衣烘干机烘干过程出风口温度变化曲线图。
[0040] 图4是本发明烘干时间判定程序图。具体实施方式
[0041] 本发明提供一种只用一个温度计来确定拐点A,并依此定义出拐点A的滚筒式洗 衣烘干机及烘干时间确定方法。图2是本发明所提供的滚筒式洗衣烘干机的结构示意图。 如图所示,本发明的滚筒式洗衣烘干机包括:设于机壳内的外筒41 ;一滚筒42可旋转地设 于所述的外筒41内,所述的滚筒42用于盛放被洗衣物并由电机驱动在外筒内旋转,达到洗 涤目的;于机壳的前面设有观察窗43,用于观察滚筒及衣物的滚动洗涤情况;一排水系统 44连接设于外筒41底部的排水口 45,用于排出洗涤水和烘干过程的冷凝水;一连接外筒 41筒内的烘干循环风道46设置于外筒一侧,其中包括:由烘干装置上壳47与外筒41所构 成的加热风道61、热风管62和冷凝器63 ;所述的冷凝器具有连通内筒的进风口 631、一连 通烘干装置上壳与外筒所构成的加热风道61的出风口 632、一设于底部连接排水系统44的 冷凝管633及一设于上部的冷凝水调节器48 ;于所述的加热风道61中设有风机49、加热管 50 ;一热风管64连接所述的加热风道61和所述的外筒41 ;本发明所述的滚筒式洗衣烘干 机于现有滚筒式洗衣烘干机的区别在于:冷凝器63内,接近出风口 632处设有温度传感器 51。所述的温度传感器51是热敏元件,例如:热敏电阻或热敏二极管。
[0042] 所述的设于外筒底部的排水系统44是由连接设于外筒底部排水口的软管441、连 接软管的水泵442及连接水泵442的排水管443所组成。所述的水泵442的排水管443是 用作上排水,而对于不具有上排水功能的这种洗衣机来说,则可将排水管443直接安装于 外筒底部的排水口上。
[0043] 所述的设于加热风道61内的加热管50可以是螺旋管电加热器,或翅片式PTC电 加热器。
[0044] 所述的水流调节器48是喷雾式水流调节器。6[0045] 本发明所提供的滚筒式洗衣烘干机烘干时间的确定方法所依据的原理是。
[0046] 通过大量的实验验证:出风口温度随着烘干加热管50输入的能量与被烘干衣物 中的水分蒸发所吸收的能量有关,其温度变化如图3所示。在加热管50输入的能量一定的 条件下,开始阶段(TO-Tl),筒内衣物含水量大,水分蒸发所吸收的能量也比较大,这部分热 能被水蒸汽冷凝带走,随烘干时间的持续,衣物中的含水量逐渐减小,相应由水分蒸发所吸 收的能量也逐渐减小,因而出风口的温度由开始时的最低温度迅速上升,随着水汽散失,蒸 发量逐渐减小而趋于平衡,进入平衡阶段。在平衡阶段(Tl-D)中,由于衣物中的含水量较 少,蒸发缓慢,由水蒸汽冷凝带走的热量也相应较少,但各时间点的蒸发量基本相同,出风 口的温度亦在较高的温度上达到平衡;当筒内衣物的湿气越来越少时,衣物中的水分蒸发 量趋于零,烘干加热管输入的能量使空气和筒内衣物的温度上升,此时,出风口的温度再次 上升,由平衡进入上升的温度点A,称为拐点,此时筒内衣物已被烘干。此时温度上升的变化 率明显大于烘干平衡时的变化率,因此可通过温度传感器检测出风口的此温度变化率来判 断筒内衣物是否已烘干,从而控制烘干加热管动作,调整烘干时间;当温度传感器检测到出 风口的温度达到一定的变化率后,达到T3时间,停止烘干加热,进行冷却过程,筒内温度及 出风口的温度迅速下降,当出风口温度降到一定的温度后即可停止冷却,即结束整个烘干 过程。
[0047] 本发明的方法用于具有主控板的全自动滚筒式洗衣烘干机,其步骤如下:
[0048] 于循环烘干风道冷凝器的连接加热风道的出风口处设一温度传感器51 ;所述的 温度传感器51将所侧温度信号送洗衣机主控板;主控板检测出风口处循环风的温度,当检 测到温度达到第一设定温度时,主控板控制水流调节器48喷射雾状冷凝水,对循环风进行 冷却,使温度恒定;当温度传感器检测到再次温度上升的拐点A后,且达到最高的设定温 度,则控制停止烘干加热,进行冷却过程,当出风口温度降到一定的温度后,停止冷却,结束 整个烘干过程。其中:
[0049] 所述的第一设定温度为25_40°C,最佳为30°C ;所述的最高的设定温度为 75-85°C,最佳为80°C ;所述的停止冷却,结束整个烘干过程的出风口温度是降到低于55°C。
[0050] 所用温度传感器是通过阻值随温度变化来实现对出风口温度的判断,从而达到感 知滚筒2内衣物的干燥程度的目的。当采用负温度系数的温度传感器时,出风口温度高时, 其电阻值变小,如若出风口温度低时,其电阻增大,根据阻值的变化可准确了解到出风口温 度的变化,从而判断衣物干燥程度。本发明所用温度传感器的型号是NTSF0103。
[0051] 烘干过程是利用热空气及滚筒42的翻转来进行的。图4是本发明烘干时间判定 程序图。
[0052] 烘干开始,先对烘干加热管50和风机49通电运行,由风机49使筒内空气进行循 环,由烘干加热管50对循环空气进行加热,筒内的温度迅速上升,温度传感器51在出风口 处检测循环空气的温度,直到温度达到第一设定值所述的第一设定温度为25-40°C,最佳为 30 "C。
[0053] 温度传感器51检测到温度达到第一设定值25_40°C (最佳30°C )后,主控板控制 接通冷凝进水电磁阀进冷凝水,冷凝水通过水流调节器8喷射成雾状,最大限度与冷凝器 63内的循环空气充分接触并进行冷却,将其从滚筒内衣物携带的湿气随冷凝水经冷凝管 633、外筒41、经排水系统44排出。经冷却干燥后的空气由风机49吸入后再次由烘干加热管50加热。温度传感器51在出风口处随时检测循环空气的温度,检测是否出现拐点,即温 度变化达到一定的变化率(出风口温度在一定的时间内上升一定的温度),或温度是否达 到最高的设定温度75-85°C,最佳为80°C。
[0054] 经过平衡阶段以后,当温度传感器51检测到的温度再次上升出现拐点时,可判定 筒内的衣物已经烘干。根据温度传感器51判定的衣物的干燥程度,相应的调整烘干过程的 时间,当衣物提前烘干,则相应的提前结束烘干加热,达到最佳的干衣效果,防止衣物被烘 得过干,又比传统的烘干机节省能耗;反之,可相应的增加一定的时间,避免烘干结束后衣 物仍未烘干,需进行第二次烘干。
[0055] 温度传感器51连续几次检测到拐点或达到最高的设定温度后,则停止加热,但继 续进冷凝水进行冷却。直到温度传感器51检测到出风口温度低于55°C,此时结束整个烘干 过程。
[0056] 通过此结构,可大大提高对衣物干造程度判断的可靠性及准确性,使用寿命大大 加长,传感数据准确无误。
[0057] 此温度传感器51可直接安装在冷凝器63上,工艺性好。
[0058] 此结构要求温度传感器51与出风口循环的空气充分接触,为达到充分接触温度 传感器51的探头上设有导热翅片。

Claims (10)

1. 一种滚筒式洗衣烘干机,包括设于机壳内的外筒;一滚筒可旋转地设于所述的外筒 内;于机壳的前面设有观察窗;一排水系统连接设于外筒底部的排水口 ;一烘干系统设置 于外筒一侧,其中包括:由烘干装置上壳、热风管和冷凝器所构成的循环风道;所述的冷凝 器具有一连通内筒的进风口、一连通烘干装置上壳与外筒所构成的加热风道的出风口、一 设于底部连接排水系统的冷凝器管及一设于上部的冷凝水调节器;于所述的加热风道中设 有风机、加热管;一热风管连接所述的加热风道和所述的外筒;其特征在于:于冷凝器内, 接近出风口处设有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的温度传感器是热敏 元件;所述的热敏元件是热敏电阻、或热敏二极管。
3.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的设于外筒底部的排 水系统是由连接设于外筒底部排水口的软管、连接软管的水泵及连接水泵的排水管所组 成。
4.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的加热管是螺旋管电 加热器;或翅片式PTC电加热器。
5.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的冷凝水调节器是喷 雾式冷凝水调节器。
6.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣烘干机,其特征在于:所述的温度传感器的探头 上设有导热翅片。
7. 一种用于权利要求1所述的滚筒式洗衣烘干机的烘干时间确定方法,该全自动滚筒 式洗衣烘干机具有主控板,其特征在于:于循环烘干风道冷凝器的连接加热风道的出风口 处设一温度传感器;所述的温度传感器将所侧温度信号送洗衣机主控板;主控板检测出风 口处循环风的温度,当检测到温度达到第一设定温度时,主控板控制冷凝水调节器喷射雾 状冷凝水,对循环风进行冷却,使温度恒定;当温度传感器检测到再次温度上升的拐点后, 且达到最高的设定温度,则控制停止烘干加热,进行冷却过程,当出风口温度降到一定的温 度后,停止冷却,结束整个烘干过程。
8.根据权利要求7所述的滚筒式洗衣烘干机烘干时间确定方法,其特征在于:所述的 第一设定温度为25-40°C,最佳为30°C。
9.根据权利要求7所述的滚筒式洗衣烘干机烘干时间确定方法,其特征在于:所述的 最高的设定温度为75-85°C,最佳为80°C。
10.根据权利要求7所述的滚筒式洗衣烘干机烘干时间确定方法,其特征在于:所述的 停止冷却,结束整个烘干过程的出风口温度降到低于55°C。
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