JP2016521166A

JP2016521166A - 衣類乾燥機の制御方法

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Publication number: JP2016521166A
Application number: JP2016509269A
Authority: JP
Inventors: 許升; 宋華誠; 田書君; 単世強
Original assignee: Qingdao Haier Washing Machine Co Ltd
Current assignee: Qingdao Haier Washing Machine Co Ltd
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: JP6210349B2; EP2990525A4; CN104120591B; EP2990525A1; US20160040350A1; KR20160002914A; WO2014173149A1; CN104120591A; EP2990525B1; US10161078B2

Abstract

本発明は衣類乾燥機の制御方法を開示している。該衣類乾燥機はヒートポンプ衣類乾燥機であり、圧縮機は可変周波数圧縮機である。衣類の量に基づいて、圧縮機の最小動作周波数を設定し、衣類が多いほど、設定する最小動作周波数は大きくなる。具体的に、衣類乾燥の開始後、衣類の量を検出し、検出した情報に基づいて、該情報に対応する圧縮機最小動作周波数を収集し、進行中の衣類乾燥過程における圧縮機の最小動作周波数を設定する。本発明の改良したヒートポンプ衣類乾燥機の圧縮機の制御方法は、衣類が多いとき、設定する圧縮機最小動作周波数を高めることにより、ドラム内の乾燥温度を高め、乾燥時間を短縮して、最終的により良好な衣類乾燥効果を達成する。衣類が少ないとき、相互に比較的分散しているため、内部の水分が容易に蒸発する。圧縮機の電力消費および乾燥効率から総合的に比較すると、比較的低い圧縮機最小動作周波数を設定することができ、相対的にエネルギー消費を節約する。【選択図】図１

Description

本発明は衣類乾燥の分野に関し、具体的にヒートポンプ衣類乾燥機の圧縮機の制御方法であり、特に衣類乾燥機が衣類の量に基づいて圧縮機の周波数を制御する方法である。

既存のヒートポンプ式衣類乾燥装置には、以下のような空気循環通路が設置される。つまり、ヒートポンプ循環システム中の凝縮器により過加熱の加熱空気が衣類を投入した乾燥室内に送られ、衣類から湿った空気を奪い取り、蒸発器部分に送られて除湿を行う。除湿後の空気が再度凝縮器により加熱され、乾燥室に送られる。

ヒートポンプ衣類乾燥機の乾燥システムにおいて、圧縮機システムが耐える圧力は、６０〜７０℃間の温度に対応する冷媒に対する飽和圧力である。乾燥後期には、温度の上昇に伴い、圧縮機の凝縮温度が最高圧力の限度値に近くなる。既存のドラム型ヒートポンプ衣類乾燥機は補助凝縮器および補助送風機を設計し、乾燥後期または高温環境で補助送風機を作動させ、圧縮機の負荷に対する調節を行う。

特許文献１中国特許出願番号２００６１０１５３４０６．９は、乾燥室とヒートポンプとの間を循環する衣類乾燥空気を生成することができるヒートポンプの安定操作を実現する衣類乾燥装置を開示している。このうち、ヒートポンプ中の加熱器から過加熱の空気が乾燥室である洗濯槽に送られ、洗濯槽から排出された空気はフィルタユニットを通ってヒートポンプに戻る。吸熱器が除湿を行い、再び加熱器に送られ、空気循環通路が形成される。フィルタユニットに糸くずフィルタが設けられ、なおかつ空気排出口および空気導入口と通じるパイプが設けられる。

特許文献２中国特許出願番号２００４１００９７８５５．７は衣類乾燥装置を開示しており、ヒートポンプ装置と；衣類乾燥空気をヒートポンプ装置に誘導する吸熱器、放熱器、および衣類を詰め込む衣類乾燥室の通風路と；前記通風路に衣類乾燥空気を送る送風機と；制御装置とを含む。衣類乾燥の作動過程では、圧縮機および送風機が作動し、衣類乾燥が中断したとき、制御装置は圧縮機を規定の時間停止させる。

上記のヒートポンプ乾燥方式を採用した衣類乾燥装置は、環境温度が比較的高い、例えば３５〜４０℃の環境下では、乾燥の開始段階で、衣類洗濯／衣類乾燥ドラム内に入る空気の温度は急速に６０℃以上まで上昇する。衣類洗濯／衣類乾燥ドラム内から出る空気の温度、湿度も急速に上昇する。このような状況では、蒸発器内の冷媒の飽和圧力は比較的高く、圧縮機システムの負荷は大きく、すぐに圧縮機の臨界作動圧に達する。

可変周波数圧縮機システムを採用した衣類乾燥機は、衣類乾燥過程において、圧縮機の制御システムが圧縮機の動作周波数を調整して、圧縮機の動作負荷に対して調節を行うが、エネルギー消費を節約するために、ドラム内の温度の上昇に伴い、圧縮機の動作周波数を低下させる。しかし、既存の衣類乾燥機では、可変周波数圧縮機自体の最低の動作周波数は圧縮機の許容範囲内の初期値であり、ドラム内温度が上昇し、より動作周波数を低下させる必要があるとき、所定の最低値に達した後、さらに低下させることはできない。

ドラム内の衣類が比較的少ないとき、衣類が占用する容積は小さく、圧縮機が凝縮器の表面温度と同じ温度に達するとき、つまりドラム吸気温度が同じとき、衣類による阻害作用が小さいため、循環する風量が多くなり、ドラム排気温度は衣類の容積が多いときより高く、乾燥ドラム内全体の平均温度は高い。さらに衣類は容積が少ないとき、互いが比較的分散しており、内部の水分が容易に蒸発する。ドラム内の衣類が比較的多いとき、衣類が占用する容積が大きく、圧縮機が上記比較的少ない衣類を乾燥させるときと同じ凝縮器の表面温度に達するとき、すなわちドラム吸気温度が同じとき、衣類による阻害作用が大きいため、循環する風量が少なくなり、ドラム排気温度は衣類の容積が少ないときより低く、乾燥ドラム内全体の平均温度は低い。他に、衣類が多いため、相互に緊密にからみつき、内部の水分が蒸発しにくくなる。小さい容積の衣類を乾燥させるときと同じ圧縮機の回転速度を採用する場合、単位当たりの質量の平均乾燥時間は長くなり、平均電力消費は逆に多くなる。

このことを考慮して、特に本発明を示す。

中国特許出願番号２００６１０１５３４０６．９中国特許出願番号２００４１００９７８５５．７

本発明が解決しようとする技術的問題は、既存技術の不足を克服し、ヒートポンプ衣類乾燥機が衣類の量に基づいて圧縮機の周波数を制御する方法を提供する。ドラム内の衣類の量を判断することにより、圧縮機の最小動作周波数を調整し、エネルギー消費をさらに節約する目的を達成する。

上記技術的問題を解決するため、本発明が採用する技術案の基本的構想は次の通りである。衣類乾燥機の制御方法において、該衣類乾燥機はヒートポンプ衣類乾燥機であり、圧縮機は可変周波数圧縮機である。衣類の量に基づいて、圧縮機最小動作周波数を設定し、衣類が多いほど、設定する最小動作周波数は大きくなる。

さらに、衣類乾燥の開始後、衣類の量を検出し、検出した情報に基づいて、該情報に対応する圧縮機最小動作周波数を収集し、進行中の衣類乾燥過程における圧縮機の最小動作周波数を設定する。さらに、圧縮機の周波数上昇の終了後、衣類の量を再び検出し、圧縮機最小動作周波数を設定する。

さらに、設定した衣類乾燥時間の範囲内で、凝縮器の表面温度が設定した温度値に達する時間を判断し、時間が長いほど衣類が多いことを表す。あるいは設定時間範囲内における凝縮器の表面温度の変化について、時間当たりの凝縮器の表面温度の変化が小さいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなる。

あるいは、さらなる代替案として、設定した衣類乾燥時間の範囲内で、衣類乾燥機のドラム内の衣類の湿度が設定湿度値に達する時間を判断し、時間が長いほど衣類が多いことを表す。または設定時間範囲内の衣類の湿度変化について、時間当たりの衣類の湿度変化が小さいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなる。

あるいは、よりさらなる代替案として、設定した衣類乾燥時間の範囲内で、衣類乾燥機の加熱空気のドラム吸気温度とドラム排気温度との差を判断し、差が大きいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなる。

あるいは、よりさらなる代替案として、開始時、まず衣類の初期重量を検出し、設定時間作動させた後、再度衣類の衣類乾燥後の重量を検出し、時間当たりの衣類の重量変化を判断する。変化が小さいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなる。

本発明の衣類の量を判断する方法に関して、ユーザが投入した衣類量に基づいて自分で設定することもできる。ユーザが設定した衣類量に基づいて、洗濯機は該衣類量に対応する圧縮機最小動作周波数を呼び出す。

さらに、衣類乾燥機は衣類の量に基づいて、衣類量を２つまたは複数のクラスに区分し、異なるクラスの衣類量はそれぞれ異なる圧縮機最小動作周波数に対応する。例えば、衣類量多および衣類量少の２クラスに分けると、２つの異なる圧縮機最小動作周波数に対応し、衣類量多、衣類量中、および衣類量少の３クラスに分けると、３つの異なる圧縮機最小動作周波数に対応する。衣類乾燥機はこのうちの１クラスに対応する圧縮機最小動作周波数をデフォルトの圧縮機最小動作周波数とすることができ、その他の圧縮機最小動作周波数を別に設定することもできる。

上記圧縮機最小動作周波数を判定する方法は、衣類乾燥機の衣類乾燥におけるデフォルトのプログラムとすることができ、オプション機能としてユーザが使用または不使用を選択することもできる。

さらに、選択した衣類乾燥プログラムが異なると、その設定されたパラメータも異なる。

さらに、衣類乾燥機はドラム吸気温度、ドラム排気温度、または圧縮機／蒸発器／凝縮器に設置される１個もしくは複数の温度センサが検出した温度、または衣類乾燥時間に基づいて、圧縮機の周波数を調節する。

衣類乾燥の開始時、まず圧縮機の周波数上昇を制御する。周波数上昇過程は段階的な周波数上昇を採用することができ、既存の圧縮機の周波数上昇方式を採用することもでき、これにより圧縮機周波数は最終周波数まで上昇され、安定的に作動する。その後、衣類の量に基づいて圧縮機の最小動作周波数を設定し、設定終了後、可変周波数圧縮機の入力電流または圧縮機排気温度または凝縮器温度が上限に達していない状況では、可変周波数圧縮機を制御して、最終的な周波数まで周波数上昇させ、設定時間作動させた後か、または検出温度が設定値に達した後、圧縮機の周波数変換制御を行う。上限に達した状況では、直接圧縮機の周波数変換制御を行う。該上限の状況とは、圧縮機の許容最大電流、または圧縮機排気温度の許容最高値、または凝縮圧力を反映する凝縮器温度の最高値を指す。圧縮機が異なれば、上記上限値も異なる。

上記案を基にして、さらに、前記圧縮機の周波数上昇制御は、一定の周波数上昇速度で段階的に周波数を上昇させ、各段階の周波数上昇が終了し、一定時間安定させてから次の段階に入り、最終周波数まで行うことを指す。好ましくは、該一定の周波数上昇速度は１Ｈｚ／ｓ〜１Ｈｚ／６０ｓであり、該周波数上昇速度は、衣類乾燥機の衣類乾燥パラメータおよび可変周波数圧縮機の作動負荷と関係がある。

前記圧縮機の周波数変換制御は、周波数低下による着霜防止段階および段階的周波数制御を含む。周波数低下による着霜防止段階は、蒸発器に容易に着霜する段階で、検出温度に基づいて、可変周波数圧縮機を周波数が低下するように制御することを指す。段階的周波数制御は、各段階で検出温度に基づいて、該段階の設定温度に達しているかどうかを判定し、周波数上昇または周波数低下の制御を選択することを指す。

さらに、圧縮機を起動し、動作が安定した後、凝縮器温度もしくはドラム排出温度もしくは蒸発器温度が設定値より低いか、または凝縮器温度と圧縮機排気温度との差が設定値より小さいか、または蒸発器の出口と入口の温度差が設定値より小さいことを検出したとき、蒸発器に容易に着霜するか、または液体冷媒が容易に圧縮機に吸入される。このとき可変周波数圧縮機を段階的に周波数が低下するように制御する。設定した最小動作周波数Ｈ２まで低下しても、依然として蒸発器に容易に着霜する状態である場合、一定時間経過後、可変周波数圧縮機の作動を設定時間停止するように制御し、再び圧縮機の周波数上昇プログラムを実行し、最終周波数で作動させる。

さらに、圧縮機の周波数調節は段階的制御を採用する。圧縮機動作周波数を複数の段階に分け、検出温度と対応関係を確立し、温度が高いほど、動作周波数を低く制御する。各段階において、温度が該段階に対応する設定温度に達しているかどうかを検出し、達している場合、動作周波数に対応して周波数を低下させるように調整し、次の段階に入る。達していない場合、該段階の動作周波数を該段階の温度に対応する周波数以上であるように調整する。周波数は最小動作周波数以上であるように制御する。

本発明の前記ヒートポンプ衣類乾燥機はヒートポンプ衣類乾燥システムを含み、ヒートポンプ衣類乾燥システムは、可変周波数圧縮機、凝縮器、絞り装置および蒸発器を有するヒートポンプモジュールを含む。またはさらに、可変周波数圧縮機の表面温度を低下させて負荷を調節する送風機も含む。圧縮機の周波数変換制御と衣類乾燥終了の判定との間に送風機制御段階が加えられ、加えられた送風機制御段階は、既存のヒートポンプ衣類乾燥機の一定速圧縮機の送風機制御プログラムと同じである。検出温度または圧縮機入力電流が設定した許容値を超えたとき、送風機は作動する。検出温度または圧縮機入力電流がもう１つの設定値より低いとき、送風機は停止する。該過程の検出温度は、好ましくは圧縮機排気温度または凝縮器温度である。

前記送風機が動かす気流は、可変周波数圧縮機の熱変換面積に作用する。凝縮器の冷媒出口付近に凝縮器温度を検出する凝縮器温度センサが設けられるか、または蒸発器の空気吸気口方向に蒸発器温度を検出する蒸発器空気温度センサが設けられるか、または可変周波数圧縮機の排気口部分に圧縮機の排気温度を検出する圧縮機温度センサが設けられるか、さらにまたはドラム吸気口もしくは排気口にドラム吸気温度もしくはドラム排気温度を検出する吸、排気温度センサが設けられる。

上記技術案を採用すると、本発明は既存技術と比較して以下の有益な効果を有する。

本発明の改良したヒートポンプ衣類乾燥機の圧縮機の制御方法は、衣類が多いとき、設定する圧縮機最小動作周波数を高めることによりドラム内の乾燥温度を高め、乾燥時間を短縮して、最終的により良好な衣類乾燥効果を達成する。衣類が少ないとき、相互に比較的分散しているため、内部の水分が容易に蒸発する。圧縮機の電力消費および乾燥効率から総合的に比較すると、比較的低い圧縮機最小動作周波数を設定することができ、相対的にエネルギー消費を節約する。

図１は、本発明の前記ヒートポンプ衣類乾燥システムの概要図である。図２は、本発明の前記ヒートポンプ衣類乾燥機の概要図である。図３は、本発明の前記衣類乾燥機の衣類乾燥制御のフローチャートである。図４は、本発明の前記圧縮機の周波数上昇制御のフローチャートである。図５は、本発明の前記圧縮機の周波数変換制御のフローチャートである。図６は、本発明の前記送風機制御のフローチャートである。

以下、図を組み合わせて、本発明の具体的な実施方式についてさらに詳細な説明を行う。

図１および図２に示すように、本発明の前記ヒートポンプ衣類乾燥機はドラム１とドラムの下側に設けられるヒートポンプ衣類乾燥システムとを含む。送風ファン２が、ヒートポンプ衣類乾燥システムが生成する熱風を、衣類乾燥通風口を通じてドラム内に引き入れ、衣類を乾燥させる。ヒートポンプ衣類乾燥システムは、可変周波数圧縮機３、凝縮器４、絞り装置５、および蒸発器６を有するヒートポンプモジュールを含み、可変周波数圧縮機３の表面温度を低下させて、負荷を調節する送風機７をさらに含む。前記送風機７が動かす気流は、可変周波数圧縮機３の熱交換面積に作用する。凝縮器４の冷媒出口付近に凝縮器温度を検出する凝縮器温度センサ８が設けられるか、または蒸発器６の吸気口方向に蒸発器温度を検出する蒸発器空気温度センサ９が設けられるか、または可変周波数圧縮機３の排気口部分に圧縮機排気温度を検出する圧縮機温度センサ１０が設けられるか、さらにまたはドラム吸気口もしくは排気口にドラム吸気温度もしくはドラム排気温度を検出する吸、排気温度センサが設けられる（図示せず）。

図３に示すのは、本実施例の前記ヒートポンプ衣類乾燥機の乾燥工程のフローチャートである。開始から終了まで順番に圧縮機の周波数上昇制御、衣類の量に基づく圧縮機の最小動作周波数の設定、圧縮機の周波数変換制御、送風機制御、および衣類乾燥終了の判定を含む。設定した衣類乾燥条件に達していない場合、圧縮機の周波数変換制御、送風機制御、および衣類乾燥終了の判定の過程を繰り返す。このうち、圧縮機の周波数上昇制御は、可変周波数圧縮機を最終周波数Ｈ０まで上昇するように制御して、安定的に作動させることを指す。圧縮機の最小動作周波数の設定は、衣類の量を検出することにより、該衣類量に対応する圧縮機最小動作周波数Ｈ２を選択することを指す。圧縮機の周波数変換制御は、検出温度に対応して段階的に可変周波数圧縮機の動作周波数を調整することを指す。

上記検出温度は、検出した衣類乾燥機のドラム吸気温度、またはドラム排気温度、または圧縮機排気温度、または蒸発器温度、または凝縮器温度を指す。前記最終周波数Ｈ０は設定した目標周波数であるか、または最終周波数Ｈ０は可変周波数圧縮機の入力電流もしくは圧縮機排気温度もしくは凝縮器温度が上限に達したときに対応する周波数である。すなわち、可変周波数圧縮機の周波数の上昇制御段階では、圧縮機動作電流Ｉ、または凝縮器温度を反映する凝縮器表面温度、または圧縮機内部温度を反映する圧縮機排気温度、または蒸発器温度などをモニタリングする。上記モニタリングしたパラメータの要求する限度値に達した場合、可変周波数圧縮機はこのときの動作周波数を最終周波数Ｈ０として保持し、たとえ該動作周波数が設定した目標周波数まで上昇しなくても、さらに上昇させない。

図４に示すのは、本実施例の前記圧縮機の周波数上昇制御のフローチャートである。圧縮機の周波数上昇制御は、一定の周波数上昇速度で段階的に周波数を上昇させ、各段階の周波数上昇が終了し、一定時間安定させてから次の段階に入り、最終周波数まで行うことを指す。該最終周波数は設定した周波数であるか、または凝縮器温度／圧縮機排気温度／圧縮機入力電流が上限に達したときの動作周波数である。各段階のいずれでも、該段階の圧縮機動作周波数に対応する凝縮器温度／圧縮機排気温度／圧縮機入力電流の上限に達したかどうかを検出する。可変周波数圧縮機の起動後、圧縮機動作周波数は低速から次第に最終周波数Ｈ０まで上昇するが、直接最高周波数では作動しない。圧縮機の周波数上昇は複数の段階に分けられ、各段階まで上昇した後、０．５〜３分間安定的に作動し、その後再び上昇する。上昇時の速度は１Ｈｚ／ｓ〜１Ｈｚ／６０ｓであり、例えば２８〜４０Ｈｚ、４０〜５０Ｈｚ、５０〜６０Ｈｚである。ここでは直接最高周波数まで上昇しないが、それは次のためである。１、可変周波数圧縮機内部の油は回転速度が突然上昇すると、熱交換器から可変周波数圧縮機に戻る油量が排出する油量より少なくなり、潤滑不良が起こって、可変周波数圧縮機の内部部品の摩耗が増加するのを防止する。２、蒸発器の開始時、冷媒が完全に蒸発しておらず、液体冷媒が圧縮機に進入し、可変周波数圧縮機内部の潤滑油が希釈されて、潤滑不良が起こるのを防止する。

具体的に、可変周波数圧縮機は最低の回転速度で起動し、最低の回転速度は圧縮機の型および設定と関係がある。まず１Ｈｚ／ｓの速度で上昇させ、圧縮機入力電流／排気温度／凝縮器温度が上限に達したかどうかを検出する。該段階の圧縮機排気温度の上限は１１０℃、凝縮器温度の上限は６５℃、圧縮機入力電流の上限は圧縮機の型と関係し、上限に達した場合、該上限に達したときの圧縮機動作周波数を最終周波数とする。上限に達していなければ、継続して圧縮機の周波数を１Ｈｚ／ｓの速度で第１目標周波数４０Ｈｚまで上昇させる。該周波数で設定時間の３分間作動させた後、さらに１Ｈｚ／ｓの速度で上昇させ、第２段階に入る。該段階に対応する圧縮機排気温度の上限は１１０℃、凝縮器温度の上限は７０℃、目標周波数は５０Ｈｚである。該５０Ｈｚの周波数下で設定時間の３分間作動させた後、継続して１Ｈｚ／ｓの速度で周波数を上昇させ、第３段階に入る。第３段階に対応する圧縮機排気温度の上限は１１０℃、凝縮器温度の上限は７０℃、目標周波数は６０Ｈｚであり、該圧縮機の最終周波数は６０Ｈｚである。したがって、目標周波数に達すると、周波数上昇制御の段階が終了し、目標周波数が７０Ｈｚである場合、上記方式に基づいて継続して周波数上昇を行い作動させる。上記過程で、可変周波数圧縮機の周波数を目標周波数まで上昇させ、一定時間、例えば３分間安定的に作動させると、可変周波数圧縮機の周波数変化の制御と、検出した凝縮器温度またはドラム内温度またはドラム吸気温度など、乾燥を反映する温度とは逆関係になり、温度が上昇すると周波数が低下し、各段階に対応する。

本発明の衣類の量の検出は、以下の実施例２から実施例６の判断方法を採用することができるが、この５種類の方法に限定されない。

本実施例において、設定した衣類乾燥の時間範囲内で、凝縮器の表面温度が設定温度値に達する時間を判断し、時間が長いほど、衣類が多いことを表す。または設定時間範囲内における凝縮器の表面温度の変化について、時間あたりの凝縮器の表面温度の変化が小さいほど、衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなり、この反対は逆になる。例えば、３０分間内で凝縮器の表面温度の変化が２０℃より小さければ、衣類は比較的多いと考えられ、圧縮機の最小動作周波数Ｈ２を３５Ｈｚに設定する。３０分間内で凝縮器の表面温度の変化が２０℃より大きければ、衣類が比較的少ないと考えられ、圧縮機の最小動作周波数Ｈ２を３０Ｈｚに設定する。

設定した衣類乾燥の時間範囲内で、衣類乾燥機のドラム内の衣類の湿度が設定した湿度値に達する時間を判断し、時間が長いほど衣類が多いことを表す。または設定時間範囲内における衣類の湿度の変化について、時間あたりの衣類の湿度の変化が小さいほど、衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなる。例えば、３０分間内で湿度値が１９００より大きければ、衣類が比較的多いと考えられ、圧縮機の最小動作周波数Ｈ２を３５Ｈｚに設定する。３０分間内で湿度値が１９００より小さければ、衣類が比較的少ないと考えられ、圧縮機の最小動作周波数Ｈ２を３０Ｈｚに設定する。

設定した衣類乾燥の時間範囲内で、衣類乾燥機の加熱空気のドラム吸気温度とドラム排気温度との差を判断する。差が大きいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなる。これはドラム内の衣類が比較的多いとき、衣類が占用する容積が大きいためであり、圧縮機が凝縮器の表面温度と同じ温度に達するとき、つまりドラム吸気温度が同じであるとき、衣類の阻害作用が大きいため、循環する風量が少なくなり、ドラム排気温度は衣類の容積が少ないときより低くなる。したがって、ドラム吸排気温度の差が大きくなる。

開始時、まず衣類の初期重量を検出し、設定した一定時間作動させた後、再度衣類の衣類乾燥後の重量を検出し、時間当たりの衣類の重量変化を判断する。変化が小さいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなる。

本実施例の衣類の量を判断する方法は、ユーザが投入した衣類の量に基づいて自ら設定を行う。ユーザが設定した衣類量に基づいて、洗濯機は該衣類量に対応する圧縮機最小動作周波数を呼び出す。

上記衣類の量を判断する方法として、衣類乾燥機が衣類の量に応じて衣類量を２つまたは複数のクラスに区分し、異なるクラスの衣類量はそれぞれ異なる圧縮機最小動作周波数に対応する。例えば、衣類量多および衣類量少の２クラスに分けると、２つの異なる圧縮機最小動作周波数に対応し、衣類量多、衣類量中、および衣類量少の３クラスに分けると、３つの異なる圧縮機最小動作周波数に対応する。衣類乾燥機はこのうちの１クラスに対応する圧縮機最小動作周波数をデフォルトの圧縮機最小動作周波数とすることができ、その他の圧縮機最小動作周波数を別に設定することもできる。

上記圧縮機最小動作周波数の判定方法は、衣類乾燥機の衣類乾燥におけるデフォルトのプログラムとすることができ、オプション機能としてユーザが使用または不使用を選択することもできる。

図５に示すのは、本実施例の前記圧縮機の周波数変換制御のフローチャートである。前記圧縮機の周波数変換制御は、周波数低下による着霜防止段階および段階的な周波数制御を含む。周波数低下による着霜防止段階は、蒸発器に容易に着霜する段階で、検出温度に基づいて、可変周波数圧縮機を周波数が低下するように制御することを指す。段階的な周波数制御は、各段階で検出温度に基づいて、該段階の設定温度に達しているかどうかを判定し、周波数上昇または周波数低下の制御を選択することを指す。可変周波数圧縮機の周波数上昇の終了後、凝縮器温度もしくはドラム排気温度もしくは蒸発器温度が設定値より低いか、または凝縮器温度と圧縮機排気温度との差が設定値より小さいか、または蒸発器出口と入口の温度差が設定値より小さいことを検出した場合、可変周波数圧縮機を段階的に周波数が低下するように制御する。設定した最小動作周波数Ｈ２まで低下させても、依然として蒸発機に容易に着霜する状態である場合、一定時間経過後、可変周波数圧縮機の作動を設定時間停止するように制御し、その後、再び圧縮機の周波数上昇制御で上昇させた最終周波数で作動させる。

段階的周波数制御は、可変周波数圧縮機の動作周波数を複数の段階に分け、検出温度と対応関係を確立し、温度が高いほど、動作周波数を低く制御することを指す。各段階において、温度が該段階に対応する設定温度に達しているかどうかを検出し、達している場合、動作周波数に対して周波数を低下させるように調整し、次の段階に入る。達していない場合、該段階の動作周波数を該段階の温度に対応する周波数以上であるように調整する。圧縮機の周波数制御は最小動作周波数Ｈ２２が設けられ、該最小動作周波数以上であるように周波数変換の制御を行う。

圧縮機の周波数を最終周波数Ｈ０に上昇させる、すなわち設定した目標回転速度に達するか、または限度値の要求する最高回転速度に達すると、周波数変換制御を行う。このとき可変周波数圧縮機の周波数の調節は、ドラム吸気温度／ドラム排気温度／圧縮機排気温度／蒸発器温度／凝縮器温度に基づいて調節するか、または前回の周波数調節からの時間に基づいて調節する。例えば次の通りである。

可変周波数圧縮機が起動し、安定に作動した後、温度センサが１、凝縮器温度が設定値（例えば設定値３０℃）より低い；２、またはドラム排気温度が設定値より低い；３、または蒸発器温度が０℃より低い；４、または凝縮器温度と圧縮機排気温度との差がある値より小さい；５、または蒸発器の出口と入口の温度差がある値より小さい、ことを感知した場合、上記１／２／３は蒸発器に着霜が生じることを表す。４／５は冷媒の蒸発が不完全であることを表し、液体が圧縮機に吸入される可能性があるとき、圧縮機を一定周波数５Ｈｚ低下させて作動させる。周波数を調節した後、一定時間間隔を開けてから、温度センサにより状態の変化が正確に示された後、上記の状態が解消されるまでか、または圧縮機の周波数が設定した周波数値Ｈ１に低下するまで、次の判断、調節を行う。Ｈ１は、低温環境下で、蒸発器の着霜が解消されるまで、衣類乾燥機の温度をゆっくりと上昇させることができる周波数である。周波数がＨ１まで低下しても、上記状態が依然として解消せず、さらに状態の持続時間が設定時間Ｔ１、例えば３０分間を超えた場合、蒸発器の着霜が比較的深刻である可能性を意味する。このとき可変周波数圧縮機は時間Ｔ２、最短３分間作動を停止させると、ドラム内の循環空気の熱量により、蒸発器の着霜が溶解される。その後、可変周波数圧縮機を再び起動、作動させ、周波数上昇プログラムの実行後、最終周波数６０Ｈｚまたは圧縮機を停止する前の動作周波数で作動させる。

上記状態が解消し、凝縮器温度が設定値３０℃より高い場合、圧縮機の周波数は段階的制御段階に入る。動作周波数を複数の段階に分け、凝縮器温度またはドラム排気温度と対応関係を確立し、凝縮器の出口温度が高いほど、動作周波数範囲は低くなる。各周波数範囲において、圧縮機の作動による凝縮器温度／圧縮機排気温度／入力電流などに基づいて、実際の動作周波数を調整し、周波数を段階的に初期動作周波数より低くすることができる。衣類の量に基づいて、圧縮機の最小周波数段階の最小動作周波数を判断し、Ｈ２（Ｈ２≦Ｈ１）と設定する。周波数がＨ２まで低下するとき、凝縮器温度／圧縮機排気温度／入力電流が、凝縮器温度許容値ＴＣ１／圧縮機排気温度許容値ＴＤ１／入力電流許容値Ｉ１（ＴＣ１＞ＴＣ２＞ＴＣ３、ＴＤ１＞ＴＤ２＞ＴＤ３、Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３）を超える場合、圧縮機の作動を少なくとも３分間停止させた後、再び元の周波数を回復して作動させる。例えば、凝縮器温度が３２℃まで上昇すると、周波数は目標回転速度６０Ｈｚから５０Ｈｚまで低下する。凝縮器温度が４２℃まで上昇すると、周波数は回転速度５０Ｈｚから４０Ｈｚまで低下する。凝縮器温度が４７℃まで上昇すると、衣類の量に基づいた判定を開始し、圧縮機最小動作周波数Ｈ２を３５Ｈｚと設定する場合、周波数は回転速度４０Ｈｚから３５Ｈｚに低下する。衣類の量に基づいた判定を開始し、圧縮機最小動作周波数Ｈ２を３０Ｈｚと設定する場合、周波数は回転速度４０Ｈｚから３０Ｈｚに低下し、３０Ｈｚで乾燥が終了するまで作動する。最後の段階を３０Ｈｚで作動させるとき、ドラム内温度の上昇／圧縮機動作電流Ｉ／凝縮器温度／圧縮機排気温度に伴い、要求する限度値に達する可能性もある。例えば凝縮器温度が最高で７０℃を超えてはならず、すでに７０℃に接近した場合、従来の制御に基づいて、周波数を継続して低下させ、凝縮器温度を低下させる。本発明の制御方式は、最後の制御段階で、たとえ圧縮機が作動することができる最低周波数段階まで低下していなかったとしても、圧縮機動作電流Ｉ、凝縮器温度、圧縮機排気温度が限度値まで達した後、周波数はもう低下しない。しかし、送風機を起動することにより、圧縮機の負荷は低下する（図６を参照）。該過程は必須ではないが、周波数変換制御で十分多くの段階を設定し、正確に制御を行うと、圧縮機の作動を良好に制御することができる。このような圧縮機の周波数変換制御方式は、圧縮機の確実な作動を保護することもでき、凝縮効率を低下させず、作動時間の短縮も行った。さらに乾燥過程において、動作周波数の低下に伴い、凝縮圧力と蒸発圧力との圧力差が小さくなり、蒸発圧力が上昇し、蒸発温度が上昇する。単に周波数を低下させることにより、蒸発器温度を蒸発圧力により上昇させ、ドラム排気空気の露点に達する面積を小さくし、凝縮効率が低下する。蒸発器温度の上昇は、圧縮機の正常使用範囲を上昇させる可能性もある。上記制御した凝縮器温度の限度値は、圧縮機自体が要求する温度の限度値でよく、圧縮機自体が要求する温度の限度値より低くてもよく、人により乾燥効果に役立つ温度値が定義される。

上記送風機の制御段階は、図６に示すように、既存技術の一定速圧縮機の作動プログラムと同じであり、凝縮器温度／圧縮機排気温度／圧縮機入力電流が許容値ＴＣ２／ＴＤ２／Ｉ２を超えるとき、送風機が作動し、凝縮器温度／圧縮機排気温度／圧縮機入力電流が設定値ＴＣ３／ＴＤ３／Ｉ３より低いとき、送風機が停止するように設定することができる。このうち、ＴＣ２＞ＴＣ３、ＴＤ２＞ＴＤ３、Ｉ２＞Ｉ３である。一般的にＴＣ２は６８℃以下、ＴＣ３は（ＴＣ３−３）６５℃、ＴＤ２は１０５℃、ＴＤ３は１００℃が選択される。

上記実施例中の実施案は、さらに組合せまたは置換を行うことができる。さらに、実施例は本発明の好ましい実施例に対する説明に過ぎず、本発明の構想および範囲を限定しない。本発明の設計、発想を逸脱しない前提の下、当業者が本発明の技術案に対して行う各種の変化および改良は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

Claims

衣類乾燥機がヒートポンプ衣類乾燥機であり、圧縮機が可変周波数圧縮機である、衣類乾燥機の制御方法であって、衣類の量に基づいて、圧縮機最小動作周波数を設定し、衣類が多いほど、設定する最小動作周波数が大きくなることを特徴とする、制御方法。
衣類乾燥の開始後、衣類の量を検出し、検出した情報に基づいて、該情報に対応する圧縮機最小動作周波数を収集し、進行中の衣類乾燥過程における圧縮機の最小動作周波数を設定することを特徴とする、請求項１に記載の衣類乾燥機の制御方法。
設定した衣類乾燥時間の範囲内で、凝縮器の表面温度が設定した温度値に達する時間を判断し、時間が長いほど衣類が多いことを表し、または設定時間範囲内における凝縮器の表面温度の変化について、時間当たりの凝縮器の表面温度の変化が小さいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなることを特徴とする、請求項１に記載の衣類乾燥機の制御方法。
設定した衣類乾燥時間の範囲内で、衣類乾燥機のドラム内の衣類の湿度が設定湿度値に達する時間を判断し、時間が長いほど衣類が多いことを表し、または設定時間範囲内の衣類の湿度変化について、時間当たりの衣類の湿度変化が小さいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなることを特徴とする、請求項１に記載の衣類乾燥機の制御方法。
設定した衣類乾燥時間の範囲内で、衣類乾燥機の加熱空気のドラム吸気温度とドラム排気温度との差を判断し、差が大きいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなることを特徴とする、請求項１に記載の衣類乾燥機の制御方法。
開始時、まず衣類の初期重量を検出し、設定時間作動させた後、再度衣類の衣類乾燥後の重量を検出し、時間当たりの衣類の重量変化を判断し、変化が小さいほど衣類が多いことを表し、さらには設定する圧縮機最小動作周波数が大きくなることを特徴とする、請求項１に記載の衣類乾燥機の制御方法。
衣類乾燥機が衣類の量に基づいて、衣類量を２つまたは複数のクラスに区分し、異なるクラスの衣類量は、それぞれ異なる圧縮機最小動作周波数に対応することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の衣類乾燥機の制御方法。
選択した衣類乾燥プログラムが異なると、その設定されたパラメータも異なることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の衣類乾燥機の制御方法。
衣類乾燥機がドラム吸気温度、ドラム排気温度、または圧縮機／蒸発器／凝縮器に設置される１つまたは複数の温度センサが検出した温度、または衣類乾燥時間に基づいて、圧縮機の周波数を調節することを特徴とする、請求項１に記載の衣類乾燥機の制御方法。
圧縮機の周波数調節が段階的制御を採用し、圧縮機動作周波数を複数の段階に分け、検出温度と対応関係を確立し、温度が高いほど、動作周波数を低く制御し、各段階において、温度が該段階に対応する設定温度に達しているかどうかを検出し、達している場合、動作周波数に対して周波数を低下させるように調整し、次の段階に入り；達していない場合、該段階の動作周波数を該段階の温度に対応する周波数以上であるように調整し；最小動作周波数以上であるように周波数変換の制御を行うことを特徴とする、請求項９に記載の衣類乾燥機の制御方法。