JP2017528171A - ２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機および制御方法 - Google Patents
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Abstract
２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機および該衣類乾燥機の制御方法において、該衣類乾燥機は、乾燥ドラム（１０）および乾燥風路（２０）で構成され、乾燥気流を循環流動させる循環風路と；順番に接続される蒸発器（３０）、絞り装置（６０）、凝縮器（５０）および圧縮機（４０）で構成され、冷媒を循環流動させるヒートポンプシステムとを含む。前記凝縮器（５０）および蒸発器（３０）は乾燥風路（２０）上に設けられ、乾燥気流と熱交換する。前記圧縮機（４０）に、少なくとも２つの独立した吸気圧縮室（１）が設けられ、各吸気圧縮室（１）は制御装置により変換可能に直列または並列に接続される。衣類乾燥機が低温環境下で乾燥を起動するとき、圧縮機（４０）の各吸気圧縮室（１）は並列状態で動作する。上記構造および方法により、衣類乾燥機は温度が比較的低い環境下で起動するとき、圧縮機（４０）の排気量を増大させて、ヒートポンプシステム中の冷媒の流動活性を上昇させ、蒸発器（３０）に着霜するのを防止する。【選択図】図３
Description
本発明は家電分野に関し、特に２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機および制御方法に関する。
既存のヒートポンプ乾燥方式を採用したドラム式洗濯乾燥機または衣類乾燥機は、例えば０℃環境などの低温環境において、衣類をすすぐ水温も０℃よりやや高いだけであるため、衣類乾燥の開始段階で、外槽内から吹き出される空気の温度は０℃に近くなる。このような状況において、ヒートポンプシステム中の冷媒の飽和圧力下における飽和温度は０℃よりはるかに低く、ヒートポンプシステムの圧縮機は低負荷、低入力効率で動作するようになる。さらに、外槽内の温度上昇も極めて遅くなり、これにより衣類の乾燥効率が低下する。さらにヒートポンプシステム内の冷媒が、蒸発器中の蒸発温度で長時間０℃以下の低温環境に保持された場合、蒸発器は外槽内から吹き出された湿った空気と接触して、蒸発器のフィン表面に大量に凝結して着霜する。蒸発器の有効面積は小さくなり、さらに循環風路中の風の循環が阻害される。圧縮機システムの冷媒は蒸発器中で完全に気化することができず、液体状態の冷媒が発生し、圧縮機の吸気管に沿って圧縮機に流入し、圧縮機が故障する。
上記問題を解決するため、いくつかの改良案が示されている。例えば、
中国特許出願番号第２０１１２０５５８８４３号の補助熱源を有するヒートポンプシステムは、冷媒圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置を含み、凝縮器の出口後端の風道に配置される補助加熱装置をさらに含む。周囲温度が比較的低いとき、ヒートポンプの効率は比較的低く、加熱温度は比較的低い。このとき、補助加熱装置を起動して、衣類乾燥時間を短縮することができる。したがって、凝縮器後面に補助加熱装置を増加し、凝縮器を経過した加熱空気が、引き続き加熱装置により再び加熱され、乾燥風路中の気流の温度が上昇する。これにより、蒸発器が比較的高い周囲温度を得て、ヒートポンプシステム中の冷媒の活性度が上昇し、衣類乾燥効率を上昇させる目的を達成する。しかし、この方式を採用すると、乾燥風道に加熱装置およびいくつかの構造部品を増加する必要があり、一定程度で乾燥風路の気流の風抵抗が増加し、常温下の乾燥効果に影響を及ぼしやすくなる。
中国特許出願番号第２０１１２０５５８８４３号の補助熱源を有するヒートポンプシステムは、冷媒圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置を含み、凝縮器の出口後端の風道に配置される補助加熱装置をさらに含む。周囲温度が比較的低いとき、ヒートポンプの効率は比較的低く、加熱温度は比較的低い。このとき、補助加熱装置を起動して、衣類乾燥時間を短縮することができる。したがって、凝縮器後面に補助加熱装置を増加し、凝縮器を経過した加熱空気が、引き続き加熱装置により再び加熱され、乾燥風路中の気流の温度が上昇する。これにより、蒸発器が比較的高い周囲温度を得て、ヒートポンプシステム中の冷媒の活性度が上昇し、衣類乾燥効率を上昇させる目的を達成する。しかし、この方式を採用すると、乾燥風道に加熱装置およびいくつかの構造部品を増加する必要があり、一定程度で乾燥風路の気流の風抵抗が増加し、常温下の乾燥効果に影響を及ぼしやすくなる。
このことを考慮して、特に本発明を示す。
本発明の目的は、２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機を提供して、低温環境下におけるヒートポンプシステム中の冷媒の流動活性を増加させる目的を実現することである。
発明の目的を実現するため、以下の技術案を採用する。
２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機は、乾燥ドラムおよび乾燥風路で構成され、乾燥気流を循環流動させる循環風路と；順番に接続される蒸発器、絞り装置、凝縮器および圧縮機で構成され、冷媒を循環流動させるヒートポンプシステムとを含む。前記凝縮器および蒸発器は乾燥風路上に設けられ、乾燥気流と熱交換する。前記圧縮機に、少なくとも２つの独立した吸気圧縮室が設けられ、各吸気圧縮室は制御装置により変換可能に直列または並列に接続される。
２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機は、乾燥ドラムおよび乾燥風路で構成され、乾燥気流を循環流動させる循環風路と；順番に接続される蒸発器、絞り装置、凝縮器および圧縮機で構成され、冷媒を循環流動させるヒートポンプシステムとを含む。前記凝縮器および蒸発器は乾燥風路上に設けられ、乾燥気流と熱交換する。前記圧縮機に、少なくとも２つの独立した吸気圧縮室が設けられ、各吸気圧縮室は制御装置により変換可能に直列または並列に接続される。
さらに、前記圧縮機に２つの吸気圧縮室が設けられ、それぞれ第１吸気圧縮室および第２吸気圧縮室である。第１吸気圧縮室に第１吸気口および第１排気口が設けられ、第２吸気圧縮室に第２吸気口および第２排気口が設けられる。前記第１吸気口／第１排気口および第２排気口／第２吸気口は、それぞれ制御装置と通じる。
さらに、前記制御装置は２位置４方バルブで構成される。前記２位置４方バルブの４つのジョイント部は、それぞれ圧縮機の液入口、液出口、第１吸気口／第１排気口、および第２排気口／第２吸気口と通じる。
さらに、前記第１排気口／第１吸気口は、圧縮機の液出口／液入口と通じる。第２吸気口／第２排気口は、圧縮機の液入口／液出口と通じる。
さらに、前記２位置４方バルブは２つの連通状態を有する。第１状態は、第１吸気口／第１排気口および第２排気口／第２吸気口が通じて、第１吸気圧縮室および第２吸気圧縮室が直列に接続される。第２状態は、第１吸気口／第１排気口および圧縮機の液入口／液出口が通じ、第２排気口／第２吸気口および圧縮機の液出口／液入口が通じる。
さらに、前記圧縮機はモータを含み、前記モータにより、各吸気圧縮室中の気体圧縮構造が室中の気体を圧縮処理する。
さらに、各吸気圧縮室に、気体を流入させる吸気口と、高圧圧縮気体を流出させる排気口とがそれぞれ設けられる。
さらに、各吸気圧縮室は順番に上下に同軸設置され、前記モータの出力端は回転軸に接続され、前記回転軸は順番に各吸気圧縮室を貫通する。前記回転軸は、各吸気圧縮室中の回転子と連動して組み合わさり、偏心輪構造を構成する。回転軸の軸線を中心として回転子を回転させ、室中の気体を圧縮処理し、高圧気体を生成する。
さらに、前記回転子の外壁は、吸気圧縮室の内壁と接触して組み合わさる。前記吸気圧縮室に、回転子の回転に伴って、吸気圧縮室の径方向に沿って移動するベーンがさらに設けられる。前記ベーンおよび回転子は共に、吸気圧縮室を相対して独立した２つの部分、第１部分および第２部分に隔てる。
さらに、前記ベーンは吸気圧縮室の径方向に沿って設置される。好ましくは、前記ベーンは吸気圧縮室の側壁を貫通して設置され、前記ベーンの貫入端は、回転子の外壁と接触して組み合わさる。ベーンは回転子の回転に伴って、軸方向に伸縮変位する。これにより、ベーンは回転子と組み合わさって、吸気圧縮室を回転子の回転に伴って容積が絶えず変化する独立した２つの部分、第１部分および第２部分に分ける。
さらに、前記圧縮機は、既存のいずれか１つの動作原理により、気体を圧縮処理し、高圧気体を生成する装置でよい。例えばピストン圧縮機、スクリュ圧縮機、遠心圧縮機などであり、各吸気圧縮室が同一モータの駆動下で気体を圧縮し、高圧気体を得る目的を達成する。
本発明のもう１つの目的は、衣類乾燥機が低温環境下で乾燥を起動するとき、圧縮機の各吸気圧縮室が並列状態で動作することを特徴とする、上記のいずれか１つに記載のヒートポンプ衣類乾燥機の制御方法を提供することである。
さらに、前記低温環境は、衣類乾燥機の乾燥が起動するとき、ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１より低い、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２より低い環境である。
さらに、ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達する、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、衣類乾燥機はユーザが選択したプログラムに応じて、対応する動作状態で動作するように圧縮機を制御する。
さらに好ましくは、乾燥プログラムは少なくとも高速乾燥および通常乾燥を含む。選択したプログラムが高速乾燥であるとき、圧縮機の各吸気圧縮室は終始並列接続状態で動作する。
選択したプログラムが通常乾燥であるとき、衣類乾燥機はヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達する、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、圧縮機の各吸気圧縮室が直列状態で動作するように制御し、衣類乾燥機はエネルギー消費が低い状況下で衣類を乾燥させる。
選択したプログラムが通常乾燥であるとき、衣類乾燥機はヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達する、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、圧縮機の各吸気圧縮室が直列状態で動作するように制御し、衣類乾燥機はエネルギー消費が低い状況下で衣類を乾燥させる。
さらに、衣類乾燥機内の負荷の重量ｍが設定値ｍ１を超える場合、ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達する、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、圧縮機の各吸気圧縮室が直列状態で動作するように制御する。
さらに、圧縮機の具体的な動作工程は以下の通りである。
回転子の回転に伴い、吸気口と通じる第１部分の体積は拡大し続け、これにより、気体は吸気口から第１部分中に流入し続け、吸気量は増加し続ける。排気口と通じる第２部分の体積は縮小し続け、これにより気体は圧縮され続け、気体の圧力が増大する。
排気口と通じる第２部分の気体の圧力値が設置値に達すると、排気口部分の制御バルブ片は、両側の圧力差の作用下で弾性変形が生じ、高圧気体は排気口を通って吸気圧縮室から流出する。
回転子の回転に伴い、吸気口と通じる第１部分の体積は拡大し続け、これにより、気体は吸気口から第１部分中に流入し続け、吸気量は増加し続ける。排気口と通じる第２部分の体積は縮小し続け、これにより気体は圧縮され続け、気体の圧力が増大する。
排気口と通じる第２部分の気体の圧力値が設置値に達すると、排気口部分の制御バルブ片は、両側の圧力差の作用下で弾性変形が生じ、高圧気体は排気口を通って吸気圧縮室から流出する。
上記技術案を採用し、本発明を既存技術と比較した利点は次の通りである。上記構造および方法により、衣類乾燥機または洗濯乾燥機は温度が比較的低い環境下で起動するとき、圧縮機の排気量を増大させて、ヒートポンプシステム中の冷媒の流動活性を上昇させ、蒸発器に着霜するのを防止する。さらに、乾燥初期に冷媒の流動性が増強されることにより、周囲温度の上昇は比較的速くなり、衣類乾燥機の乾燥時間を短縮することができる。より特別に、２つの吸気圧縮室を並列または直列に接続することにより、圧縮機は２つの動作状態に分けられる。衣類を高速乾燥させる必要があるとき、各吸気圧縮室が並列の動作状況を採用して、冷媒の排気量を上昇させることにより、循環風路中の気体の温度値が比較的高くなり、乾燥時間が短縮される。通常動作状態で衣類を乾燥させるとき、各吸気圧縮室が直列の動作状況を採用して、循環風路中の温度を低下させ、熱量の損失を減少させ、乾燥過程の消費電力量を低下させ、省エネ、環境保護の目的を達成する。さらに、本発明の構造は簡単で、効果は顕著であり、幅広い使用に適している。
以下に、実施例を組み合わせて、本発明についてさらに詳細に説明する。
図１に示すように、本実施例において、衣類乾燥機または洗濯乾燥機は、衣類乾燥機の筐体と、筐体内部に設けられる外槽とを含み、外槽内部に衣類を入れる内槽を組み合わせる。前記内槽に外槽に通じる複数の脱水孔が設けられる。内、外槽が衣類を洗濯／乾燥する乾燥ドラム１０を構成する。前記衣類乾燥機の筐体内にさらに乾燥風路２０が設けられ、前記乾燥風路２０の一端は排風口であり、乾燥ドラム１０の下端と通じ、もう一端は吸風口であり、乾燥ドラム１０の上端と通じる。前記乾燥風路２０中にファン７０が設けられ、ファン７０の作用により、衣類乾燥機に乾燥ドラム１０の下端から、乾燥風路２０、乾燥ドラム１０の上端、乾燥ドラム１０に至る循環気流が形成される。
前記衣類乾燥機にヒートポンプシステムがさらに設けられ、前記ヒートポンプシステムの一部は乾燥風路２０中に設けられ、一部は乾燥風路２０の外部に設けられる。管路を介して２つの部分が接続され、冷媒を流動させる循環通路が形成される。
前記ヒートポンプシステムは、管路を介して順番に接続される凝縮器５０、絞り装置６０、蒸発器３０および圧縮機４０を少なくとも含む。前記凝縮器５０および蒸発器３０はいずれも乾燥風路中に設けられ、凝縮器５０は蒸発器３０に対し、乾燥風路２０の吸風口端側に設置される。前記圧縮機４０および絞り装置６０は、いずれも乾燥風路２０の外部に設けられる。前記圧縮機４０の出口端は冷媒を圧縮機から流出させる一端であり、該出口端は乾燥風路２０の側壁を貫通する管路を介して凝縮器５０と接続される。前記圧縮機４０の入口端は冷媒を圧縮機に流入させる一端であり、該入口端は乾燥風路２０の側壁を貫通する管路を介して蒸発器３０と接続される。これにより、ヒートポンプシステム中の冷媒は、圧縮機の作用下で、圧縮機の出口端から、凝縮器、絞り装置、蒸発器、圧縮機の入口端までの方向に沿って循環流動する。ヒートポンプシステムを流れる気流を、まず凝縮、排水してから、加熱、昇温する目的を実現し、乾燥ドラム中の衣類を加熱乾燥する目的を達成する。
実施例１
図２から図３に示すように、本実施例において、前記圧縮機に２つの吸気圧縮室１が設けられる。上から下にそれぞれ、上部に位置する第１吸気圧縮室１１と、下部に位置する第２吸気圧縮室１２である。第１吸気圧縮室１１に、第１吸気口１１１および第１排気口１１２が設けられ、第２吸気圧縮室１２に、第２吸気口１２１および第２排気口１２２が設けられる。前記第１吸気口１１１および第２排気口１２２は、それぞれ制御装置と通じる。
図２から図３に示すように、本実施例において、前記圧縮機に２つの吸気圧縮室１が設けられる。上から下にそれぞれ、上部に位置する第１吸気圧縮室１１と、下部に位置する第２吸気圧縮室１２である。第１吸気圧縮室１１に、第１吸気口１１１および第１排気口１１２が設けられ、第２吸気圧縮室１２に、第２吸気口１２１および第２排気口１２２が設けられる。前記第１吸気口１１１および第２排気口１２２は、それぞれ制御装置と通じる。
前記制御装置は、２位置４方バルブ２で構成される。前記２位置４方バルブ２の４つのジョイント部はそれぞれ圧縮機の液入口３と通じるＡ端、液出口４と通じるＢ端、第１吸気口１１１と通じるＣ端、および第２排気口１２２と通じるＤ端である。前記第１排気口１１２は、その他の管路を介して圧縮機の液出口４と通じ、第２吸気口１２１は、その他の管路を介して圧縮機の液入口３と通じる。本実施例において、圧縮機の液入口３は管路を介して蒸発器３０と通じ、圧縮機の液出口４は管路を介して凝縮器５０と通じる。
前記２位置４方バルブ２は、２つの連通状態を有する。
図３に示すように、第１状態は、２位置４方バルブのＣ端およびＤ端が通じ、第１吸気口１１１および第２排気口１２２が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が直列に接続される。
図２に示すように、第２状態は、２位置４方バルブのＡ端およびＣ端が通じ、第２排気口１２２および圧縮機の液出口４が通じる。２位置４方バルブのＢ端およびＤ端が通じ、第１吸気口１１１および圧縮機の液入口３が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が並列に接続される。
図３に示すように、第１状態は、２位置４方バルブのＣ端およびＤ端が通じ、第１吸気口１１１および第２排気口１２２が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が直列に接続される。
図２に示すように、第２状態は、２位置４方バルブのＡ端およびＣ端が通じ、第２排気口１２２および圧縮機の液出口４が通じる。２位置４方バルブのＢ端およびＤ端が通じ、第１吸気口１１１および圧縮機の液入口３が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が並列に接続される。
２つの吸気圧縮室の間に２位置４方バルブを設置することにより、第１吸気圧縮室および第２吸気圧縮室の間が相互に変換可能に直列または並列に接続され、圧縮機の排気量を調節して、ヒートポンプシステムの熱交換効率を変更する目的を達成した。
実施例２
本実施例と実施例１との違いは次の通りである。前記第１排気口１１２および第２吸気口１２１がそれぞれ制御装置と通じ、第２排気口１２２はその他の管路を介して圧縮機の液出口４と通じる。第１吸気口１１１は、その他の管路を介して圧縮機の液入口３と通じる。（図示せず）。
本実施例と実施例１との違いは次の通りである。前記第１排気口１１２および第２吸気口１２１がそれぞれ制御装置と通じ、第２排気口１２２はその他の管路を介して圧縮機の液出口４と通じる。第１吸気口１１１は、その他の管路を介して圧縮機の液入口３と通じる。（図示せず）。
前記制御装置は、２位置４方バルブ２で構成される。前記２位置４方バルブ２の４つのジョイント部は、それぞれ圧縮機の液入口３、液出口４、第１排気口１１２および第２吸気口１２１と通じる。前記第２排気口１２２は圧縮機の液出口４と通じ、第１吸気口１１１は圧縮機の液入口３と通じる（図示せず）。
前記２位置４方バルブ２は、２つの連通状態を有する。
第１状態は、第１排気口１１２および第２吸気口１２１が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が直列に接続される。
第２状態は、第２吸気口１２１および圧縮機の液入口３が通じ、第１排気口１１２および圧縮機の液出口４が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が並列に接続される。
第１状態は、第１排気口１１２および第２吸気口１２１が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が直列に接続される。
第２状態は、第２吸気口１２１および圧縮機の液入口３が通じ、第１排気口１１２および圧縮機の液出口４が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が並列に接続される。
実施例３
本実施例と実施例１との違いは次の通りである。図４に示すように、前記第１吸気口１１１および第２排気口１２２間が、第１制御バルブ２１が設けられる管路を介して通じる。第２排気口１２２および液出口４間が、第３制御バルブ２３が設けられる管路を介して通じ、第１吸気口１１１および液入口３間が、第２制御バルブ２２が設けられる管路を介して通じる。
本実施例と実施例１との違いは次の通りである。図４に示すように、前記第１吸気口１１１および第２排気口１２２間が、第１制御バルブ２１が設けられる管路を介して通じる。第２排気口１２２および液出口４間が、第３制御バルブ２３が設けられる管路を介して通じ、第１吸気口１１１および液入口３間が、第２制御バルブ２２が設けられる管路を介して通じる。
上記各制御バルブは２つの開閉状態に分けられる。
第１状態は、第１制御バルブ２１が開き、第２制御バルブ２２および第３制御バルブ２３が閉じることにより、第１排気口１１２および第２吸気口１２１が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が直列に接続される。
第２状態は、第１制御バルブ２１が閉じ、第２制御バルブ２２および第３制御バルブ２３が開くことにより、第１排気口１１２および圧縮機の液出口４が通じ、第２吸気口１２１および圧縮機の液入口３が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が並列に接続される。
第１状態は、第１制御バルブ２１が開き、第２制御バルブ２２および第３制御バルブ２３が閉じることにより、第１排気口１１２および第２吸気口１２１が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が直列に接続される。
第２状態は、第１制御バルブ２１が閉じ、第２制御バルブ２２および第３制御バルブ２３が開くことにより、第１排気口１１２および圧縮機の液出口４が通じ、第２吸気口１２１および圧縮機の液入口３が通じて、第１吸気圧縮室１１および第２吸気圧縮室１２が並列に接続される。
実施例４
本発明は、衣類乾燥機が低温環境下で乾燥を起動するとき、圧縮機の各吸気圧縮室が並列状態で動作することを特徴とする、実施例１〜４のいずれか１つに記載のヒートポンプ衣類乾燥機または洗濯乾燥機の制御方法を紹介している。
本発明は、衣類乾燥機が低温環境下で乾燥を起動するとき、圧縮機の各吸気圧縮室が並列状態で動作することを特徴とする、実施例１〜４のいずれか１つに記載のヒートポンプ衣類乾燥機または洗濯乾燥機の制御方法を紹介している。
図６に示すように、本実施例において、前記衣類乾燥機または洗濯乾燥機の具体的な乾燥過程は以下に記載する通りである。
１）乾燥プログラムが開始されると、ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達しているかどうかを判断し、達している場合、工程２）を実行し、そうでない場合、工程３）を実行する。
２）循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達しているかどうかを判断し、達している場合、工程４）を実行し、そうでない場合、工程３）を実行する。
３）圧縮機の２つの室が並列に通じ、ヒートポンプシステムが動作を開始し、衣類を一定時間乾燥させ、工程１）に戻って引き続き実行する。
４）ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達し、同時に循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、ユーザが選択した乾燥プログラムが高速乾燥プログラムであるかどうかを判断し、高速乾燥プログラムである場合、工程５）を実行し、そうでない場合、工程６）を実行する。
５）ヒートポンプシステムは、圧縮機の２つの室が並列に通じる状況で、乾燥プログラムが終了するまで動作する。
６）ヒートポンプシステムは、圧縮機の２つの室が直列に通じる状況で、乾燥プログラムが終了するまで動作する。
１）乾燥プログラムが開始されると、ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達しているかどうかを判断し、達している場合、工程２）を実行し、そうでない場合、工程３）を実行する。
２）循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達しているかどうかを判断し、達している場合、工程４）を実行し、そうでない場合、工程３）を実行する。
３）圧縮機の２つの室が並列に通じ、ヒートポンプシステムが動作を開始し、衣類を一定時間乾燥させ、工程１）に戻って引き続き実行する。
４）ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達し、同時に循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、ユーザが選択した乾燥プログラムが高速乾燥プログラムであるかどうかを判断し、高速乾燥プログラムである場合、工程５）を実行し、そうでない場合、工程６）を実行する。
５）ヒートポンプシステムは、圧縮機の２つの室が並列に通じる状況で、乾燥プログラムが終了するまで動作する。
６）ヒートポンプシステムは、圧縮機の２つの室が直列に通じる状況で、乾燥プログラムが終了するまで動作する。
本実施例において、上記方式により、衣類乾燥機または洗濯乾燥機は温度が比較的低い環境下で起動するとき、圧縮機の排気量を大きくして、ヒートポンプシステム中の冷媒の流動活性を上昇させ、凝縮器に着霜するのを防止する。より特別に、２つの吸気圧縮室を並列または直列に接続することにより、圧縮機は２つの動作状況に分けられる。衣類を高速乾燥させる必要があるとき、各吸気圧縮室が並列の動作状況を採用して、冷媒の排気量を上昇させることにより、循環風路中の気体の温度値が比較的高くなり、乾燥時間が短縮される。通常動作の状態下で衣類を乾燥させるとき、各吸気圧縮室が直列の動作状況を採用して、循環風路中の温度を低下させ、熱量の損失を減少させ、乾燥過程の消費電力量を低下させ、省エネ、環境保護の目的を達成する。
本実施例において、好ましくは、衣類乾燥機または洗濯乾燥機が動作する前に、その内部の負荷を計量し、負荷重量ｍを得る。負荷重量ｍが設定値ｍ１を超えない場合、上記１）から６）に応じて乾燥させる。負荷重量ｍが設定値ｍ１を超える場合、工程４）の後、直接工程６）を実行し、圧縮機の各吸気圧縮室が直列状態で動作するように制御する。
実施例５
本実施例では、上記実施例１〜４のヒートポンプ衣類乾燥機または洗濯乾燥機に取り付ける圧縮機を紹介している。前記圧縮機に少なくとも２つの独立した吸気圧縮室１が設けられ、各吸気圧縮室１は制御装置により変換可能に直列または並列に接続される。
本実施例では、上記実施例１〜４のヒートポンプ衣類乾燥機または洗濯乾燥機に取り付ける圧縮機を紹介している。前記圧縮機に少なくとも２つの独立した吸気圧縮室１が設けられ、各吸気圧縮室１は制御装置により変換可能に直列または並列に接続される。
図２から図４に示すように、本実施例において、前記圧縮機はロータリー圧縮機であり、上記圧縮機の各吸気圧縮室１は順番に上下に同軸設置され、前記回転軸４３は順に各吸気圧縮室１を貫通する。前記回転軸４３は、各吸気圧縮室１中の回転子４２とそれぞれ連動して組み合わさり、各吸気圧縮室中の気体を同時に回転させ、高圧気体を生成する。各吸気圧縮室１にさらに吸気口４４および排気口４５がそれぞれ設けられ、前記排気口４５部分に弾性変形が可能な、排気口の開閉を制御する排気バルブ片４６が設けられる。
図５ａから図５ｄに示すように、本実施例において、前記圧縮機はモータを含む。前記モータの出力端は回転軸４３と接続し、軸線を中心として回転軸４３を回転させる。前記回転軸は各吸気圧縮室１の軸線に沿って設置され、圧縮機の各圧縮室１中にそれぞれ回転子４２が設けられる。前記回転子４２は垂直に設置され、回転軸４３と異なる軸に設置される柱状構造である。前記回転子４２は回転軸４３と組み合わさり、回転軸４３および回転子４２は偏心輪構造を形成する。前記回転子４２の外壁は、吸気圧縮室１の内壁と摩擦接触して組み合わさる。前記吸気圧縮室１に一定距離離れた吸気口４４および排気口４５が設けられる。前記排気口４５部分に弾性変形が可能で、排気口の開閉を制御する排気バルブ片４６が設けられる。前記吸気口４４と排気口４５との間にベーン４８が設けられる。前記ベーン４８は吸気圧縮室１の径方向に沿って設置され、一端は吸気圧縮室１を貫通し、バネ４７を介して圧縮機の筐体４１と接続し、もう一端は吸気圧縮室１に貫入し、回転子４２の外壁と接触して組み合わさる。したがって、回転子４２およびベーン４８が共に作用して、吸気圧縮室１を相対して独立した２つの部分、第１部分および第２部分に分ける。
本実施例において、前記回転子４２は、回転軸の駆動下で、回転軸４３の軸線を中心として回転する。前記吸気口４４、ベーン４８および排気口４５は、回転子４３の回転方向に沿って順番に設置される。本実施例において、前記吸気口４４および排気口４５は吸気圧縮室１の側壁に設けられる。吸気口および排気口を吸気圧縮室の上面壁または底面壁に設けることもできる（図示せず）。
圧縮機の具体的な動作原理は以下の通りである。
図５ｂから図５ｃ、図５ｄに示すように、回転子４３が吸気口４４の位置に回転するとき、吸気圧縮室１の第１部分は吸気口４４とつながって吸気室１０１を構成し、第２部分は排気口４５と通じて圧縮室１０２を形成する。回転子４２の回転に伴い、吸気室１０１の体積は増大し続け、吸気の総量が増加し、気体の圧力値は変わらない。圧縮室１０２の体積は減少し続け、気体の総量は変わらないため、圧縮室１０２中の気体の圧力は増加し続ける。圧縮室１０２中の気体の圧力値が設定値に達すると、排気口部分の排気バルブ片４６は、両側の圧力差の作用下で、弾性変形が生じ、これにより圧縮室１０２中の高圧気体が、排気口４５部分を通って吸気圧縮室１から流出する。
図５ｂから図５ｃ、図５ｄに示すように、回転子４３が吸気口４４の位置に回転するとき、吸気圧縮室１の第１部分は吸気口４４とつながって吸気室１０１を構成し、第２部分は排気口４５と通じて圧縮室１０２を形成する。回転子４２の回転に伴い、吸気室１０１の体積は増大し続け、吸気の総量が増加し、気体の圧力値は変わらない。圧縮室１０２の体積は減少し続け、気体の総量は変わらないため、圧縮室１０２中の気体の圧力は増加し続ける。圧縮室１０２中の気体の圧力値が設定値に達すると、排気口部分の排気バルブ片４６は、両側の圧力差の作用下で、弾性変形が生じ、これにより圧縮室１０２中の高圧気体が、排気口４５部分を通って吸気圧縮室１から流出する。
回転子の回転に伴い、上記過程を絶えず繰り返すことにより、圧縮機は高圧気体を出力し続ける目的を実現した。
本実施例において、前記圧縮機は、既存のいずれか１つの動作原理により、気体を圧縮処理し、高圧気体を生成する装置でもよい。例えばピストン圧縮機、スクリュ圧縮機、遠心圧縮機などであり、各吸気圧縮室が同一モータの駆動下で気体を圧縮し、高圧気体を得る目的を達成する。
上記実施例の実施案は、さらに組合せまたは置換を行うことができ、また実施例は本発明の好ましい実施例を記載したに過ぎず、本発明の構想および範囲を限定しない。本発明の設計の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更および改良は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
１ 吸気圧縮室
２ ２位置４方バルブ
３ 液入口
４ 液出口
１１ 第１吸気圧縮室
１２ 第２吸気圧縮室
１１１ 第１吸気口
１１２ 第１排気口
１２１ 第２吸気口
１２２ 第２排気口
２１ 第１制御バルブ
２２ 第２制御バルブ
２３ 第３制御バルブ
１０ 乾燥ドラム
２０ 乾燥風路
３０ 蒸発器
４０ 圧縮機
５０ 凝縮器
６０ 絞り装置
７０ 送風機
１０１ 吸気室
１０２ 圧縮室
４１ 筐体
４２ 回転子
４３ 回転軸
４４ 吸気口
４５ 排気口
４６ 排気バルブ片
４７ バネ
４８ ベーン
２ ２位置４方バルブ
３ 液入口
４ 液出口
１１ 第１吸気圧縮室
１２ 第２吸気圧縮室
１１１ 第１吸気口
１１２ 第１排気口
１２１ 第２吸気口
１２２ 第２排気口
２１ 第１制御バルブ
２２ 第２制御バルブ
２３ 第３制御バルブ
１０ 乾燥ドラム
２０ 乾燥風路
３０ 蒸発器
４０ 圧縮機
５０ 凝縮器
６０ 絞り装置
７０ 送風機
１０１ 吸気室
１０２ 圧縮室
４１ 筐体
４２ 回転子
４３ 回転軸
４４ 吸気口
４５ 排気口
４６ 排気バルブ片
４７ バネ
４８ ベーン
Claims (14)
- 乾燥ドラム（１０）および乾燥風路（２０）で構成され、乾燥気流を循環流動させる循環風路と；順番に接続される蒸発器（３０）、絞り装置（６０）、凝縮器（５０）および圧縮機（４０）で構成され、冷媒を循環流動させるヒートポンプシステムとを含み；前記凝縮器（５０）および蒸発器（３０）が乾燥風路（２０）上に設けられ、乾燥気流と熱交換する、２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機であって、前記圧縮機（５０）に少なくとも２つの独立した吸気圧縮室（１）が設けられ、各吸気圧縮室（１）が制御装置により変換可能に直列または並列に接続されることを特徴とする、ヒートポンプ衣類乾燥機。
- 前記圧縮機に２つの吸気圧縮室（１）が設けられ、それぞれ第１吸気圧縮室（１１）および第２吸気圧縮室（１２）であり；第１吸気圧縮室（１１）に第１吸気口（１１１）および第１排気口（１１２）が設けられ、第２吸気圧縮室（１２）に第２吸気口（１２１）および第２排気口（１２２）が設けられ；前記第１吸気口（１１１）および第２排気口（１２２）がそれぞれ制御装置と通じることを特徴とする、請求項１に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 前記制御装置が２位置４方バルブ（２）で構成され；前記２位置４方バルブ（２）の４つのジョイント部が、それぞれ圧縮機の液入口（３）、液出口（４）、第１吸気口（１１１）および第２排気口（１２２）と通じることを特徴とする、請求項２に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 前記第１排気口（１１２）が圧縮機の液出口（４）と通じ；第２吸気口（１２１）が圧縮機の液入口（３）と通じることを特徴とする、請求項３に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 前記２位置４方バルブ（２）が２つの連通状態を有し；第１状態は、第１吸気口（１１１）および第２排気口（１２２）が通じて、第１吸気圧縮室（１１）および第２吸気圧縮室（１２）が直列に接続され；第２状態は、第１吸気口（１１１）および圧縮機の液入口（３）が通じ、第２排気口（１２２）および圧縮機の液出口（４）が通じることを特徴とする、請求項３または４に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 前記圧縮機（５０）がモータを含み、前記モータにより、各吸気圧縮室（１）中の気体圧縮構造が室中の気体を圧縮処理することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 各吸気圧縮室（１）に、気体を流入させる吸気口（４４）と、高圧圧縮気体を流出させる排気口（４５）とがそれぞれ設けられることを特徴とする、請求項６に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 各吸気圧縮室（１）が順番に上下に同軸設置され、前記モータの出力端が回転軸（４３）に接続され、前記回転軸（４３）が順番に各吸気圧縮室（１）を貫通し；前記回転軸（４３）が、各吸気圧縮室（１）中の回転子（４２）と連動して組み合わさり、偏心輪構造を構成し、回転軸の軸線を中心として回転子を回転させ、室中の気体を圧縮処理し、高圧気体を生成することを特徴とする、請求項７に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 前記回転子（４２）の外壁が吸気圧縮室（１）の内壁と接触して組み合わさり；前記吸気圧縮室（１）に、回転子（４２）の回転に伴って、吸気圧縮室（１）の径方向に沿って移動するベーン（４８）がさらに設けられ；前記ベーン（４８）および回転子（４２）が共に、吸気圧縮室（１）を相対して独立した２つの部分、第１部分および第２部分に隔てることを特徴とする、請求項８に記載の２つの排気圧縮機システムを備えたヒートポンプ衣類乾燥機。
- 衣類乾燥機が低温環境下で乾燥を起動するとき、圧縮機の各吸気圧縮室が並列状態で動作することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のヒートポンプ衣類乾燥機の制御方法。
- 前記低温環境は、衣類乾燥機の乾燥が起動するとき、ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１より低い、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２より低い環境であることを特徴とする、請求項１０に記載のヒートポンプ衣類乾燥機の制御方法。
- ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設置値ｔ１に達する、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、衣類乾燥機はユーザが選択したプログラムに応じて、対応する動作状態で動作するように圧縮機を制御することを特徴とする、請求項１１に記載のヒートポンプ衣類乾燥機の制御方法。
- 乾燥プログラムが少なくとも高速乾燥および通常乾燥を含み；選択したプログラムが高速乾燥であるとき、圧縮機の各吸気圧縮室は終始並列状態で動作し；選択したプログラムが通常乾燥であるとき、衣類乾燥機はヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達する、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、圧縮機の各吸気圧縮室が直列状態で動作するように制御し、衣類乾燥機はエネルギー消費が低い状況下で衣類を乾燥させることを特徴とする、請求項１２に記載のヒートポンプ衣類乾燥機の制御方法。
- 衣類乾燥機内の負荷の重量ｍが設定値ｍ１を超える場合、ヒートポンプシステム中の冷媒の温度が設定値ｔ１に達する、および／または循環風路中の気体の温度が設定値ｔ２に達すると、圧縮機の各吸気圧縮室が直列状態で動作するように制御することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のヒートポンプ衣類乾燥機の制御方法。
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