JP6596801B2

JP6596801B2 - インバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法

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Publication number: JP6596801B2
Application number: JP2017542057A
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: 2015-02-11
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2035-07-03
Also published as: CN105986455B; CN105986455A; US10494757B2; EP3258004A1; US20180274166A1; EP3258004A4; KR102344691B1; WO2016127553A1; KR20170115091A; JP2018510311A

Description

本発明は衣類乾燥機の分野に関し、特にインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法である。

日常生活において、衣類の多くは日に当てて乾かすが、日に当てて乾かすと衣類の乾燥時間が比較的長くなる。特に南部の梅雨時期には、日に当ててもしっかり乾かすのが難しい日が多い。したがって、衣類乾燥機は次第にユーザの支持を得ているが、既存の衣類乾燥機の衣類乾燥モードはほとんどが比較的単一である。消費者は、衣類乾燥機の使いやすい操作モードをさらに要望しており、主に以下の３つがある。要望１：夜の休息時間に使用する際、衣類乾燥機の騒音を小さくする。要望２：ユーザが急いでいるとき、ユーザの衣類乾燥速度に対する比較的高い要求を満たす必要がある。要望３：ユーザが急いでいないとき、ユーザの衣類乾燥機の電力消費に対する要求は高くなっており、節電に対する要求を満たす必要がある。

既存の冷却システムの動作において、膨張弁の調整は、一般的に蒸発器の出入口の温度差を調整の根拠としている。例えば蒸発器の出口温度ＴＳおよび入口表面の温度Ｔｅを測定し、目標過熱度ＴＳＨ＝５Ｋと比較すると、ＳＨ過熱度＝ＴＳ−Ｔｅ−ＴＳＨ、ΔＳＨ＝ＳＨ−ＳＨ（前回）である。ＳＨ過熱度が正数であると、流量を多くする必要がある。さらに前回の過熱度と比較して、過熱度が小さくなる傾向がある場合、強度を非常に小さく調整する。前回の過熱度と比較して、過熱度が大きくなる傾向がある場合、強度をより大きくする。ＳＨ過熱度が負数である場合、流量を少なくする必要がある。さらに前回の過熱度と比較して、過熱度が大きくなる傾向がある場合、強度を非常に小さく調整する。前回の過熱度と比較して、過熱度が小さくなる傾向がある場合、強度を小さくする。この種の制御方式は、蒸発器の有効熱交換面積を最大化することを確実に保証することができ、蒸発器内の冷媒が充分に蒸発することを保証する。しかし、蒸発器の両側に温度センサを設置する必要があり、製品の電気制御盤の型が増す。

このことを考慮して、本発明を示す。

本発明の目的は既存技術の不足を克服することであり、温度センサを省き、圧縮機自体のパラメータに基づいて、膨張弁開度を調整するインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法を提供する。

該目的を実現するため、本発明は以下の技術案を採用する。インバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法において、衣類乾燥機のインバータ圧縮機は周波数上昇段階、周波数保持段階、および周波数低下段階を含み、インバータ圧縮機の運転周波数／ある周波数での動作時間／仕事率／電流などのパラメータを利用して、電子膨張弁の開度を調整する。

同一の衣類乾燥モード下で、ある周波数での動作時間／仕事率／電流の基準値を設定し、圧縮機の該周波数での動作時間／仕事率／電流の実際値を設定した基準値と比較する。該周波数での動作時間の実際値が設定した基準値より小さい、または仕事率／電流の実際値が設定した基準値より大きい場合、膨張弁の開度を大きくする。該周波数での動作時間の実際値が設定した基準値より大きい、または仕事率／電流の実際値が設定した基準値より小さい場合、膨張弁の開度を小さくする。

前記周波数低下段階において、インバータ圧縮機の運転周波数は設定した目標周波数から漸次段階的に低下し、前記膨張弁開度は対応して段階的に大きくなる。

前記衣類乾燥機は様々な衣類乾燥モードを含み、異なる衣類乾燥モード下で、同じ周波数での目標動作時間／仕事率／電流が大きい場合、膨張弁の開度は大きい。

前記衣類乾燥機は、少なくとも第１衣類乾燥モードおよび第２衣類乾燥モードを含む。前記第１衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階での動作時間は、第２衣類乾燥モードにおけるインバータ圧縮機の高周波数段階での動作時間より長い。前記第１衣類乾燥モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度は、前記第２モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度より大きい。

周波数低下段階において、第１衣類乾燥モードで測定温度がＴ１１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ１ｎからｋ１１パルス開度に調整される。第２衣類乾燥モードで測定温度がＴ２１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２ｎからｋ２１パルス開度に調整される。Ｔ１１＞Ｔ２１、ｋ１ｎ＞ｋ２ｎ、ｋ１１＞ｋ２１である。

衣類乾燥機が動作を開始するとき、膨張弁は全閉状態まで閉じるように調整され、その後、第１開度まで開き、圧縮機が起動する。圧縮機の周波数上昇が終了すると、膨張弁は第２開度まで開いて、周波数保持段階に進む。好ましくは、前記膨張弁が全閉状態まで閉じるように調整されるとは、膨張弁を閉じてから、比較的小さい開度開いた後、比較的大きい開度閉じ、これを数回繰り返すことであり、膨張弁が完全に閉鎖状態にあることを保証する。

前記衣類乾燥機は第３衣類乾燥モードをさらに含み、前記第３衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間は、第２衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間より短い。前記第３衣類乾燥モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度は、前記第２モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度より小さい。

周波数低下段階において、第３衣類乾燥モードで測定温度がＴ３１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ３ｎからｋ３１パルス開度に調整される。第２衣類乾燥モードで測定温度がＴ２１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２ｎからｋ２１パルス開度に調整される。Ｔ２１＞Ｔ３１、ｋ２ｎ＞ｋ３ｎ、ｋ２１＞ｋ３１である。

周波数低下段階において、第１衣類乾燥モードで測定温度がＴ１２℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ１Ｈｚからｆ２Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ１１からｋ１２パルス開度に調整される。測定温度がＴ１ｍ℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ２ＨｚからｆｍＨｚまで低下し、膨張弁はｋ１２からｋ１ｍパルス開度に調整され、衣類乾燥の終了まで続く。第２衣類乾燥モードで測定温度がＴ２２℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ１Ｈｚからｆ２Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２１からｋ２２パルス開度に調整される。測定温度がＴ２ｍ℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ２ＨｚからｆｍＨｚまで低下し、膨張弁はｋ２２からｋ２ｍパルス開度に調整され、衣類乾燥の終了まで続く。Ｔ１２＞Ｔ２２、Ｔ１ｍ＞Ｔ２ｍ、ｋ１２＞ｋ２２、ｋ１ｍ＞ｋ２ｍである。

周波数低下段階において、第３衣類乾燥モードで測定温度がＴ３２℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ１Ｈｚからｆ２Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ３１からｋ３２パルス開度に調整される。測定温度がＴ３ｍ℃まで上昇すると、インバータ周波数の運転周波数はｆ２ＨｚからｆｍＨｚまで低下し、膨張弁はｋ３２からｋ３ｍパルス開度に調整され、衣類乾燥の終了まで続く。第２衣類乾燥モードで測定温度がＴ２２℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ１Ｈｚからｆ２Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２１からｋ２２パルス開度に調整される。測定温度がＴ２ｍ℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ２ＨｚからｆｍＨｚまで低下し、膨張弁はｋ２２からｋ２ｍパルス開度に調整され、衣類乾燥の終了まで続く。Ｔ２２＞Ｔ３２、Ｔ２ｍ＞Ｔ３ｍ、ｋ２２＞ｋ３２、ｋ２ｍ＞ｋ３ｍである。

本発明の前記技術案を採用すると、以下の有益な効果がもたらされる。
１、本発明の前記膨張弁の制御方法は、温度センサを余分に設置する必要はなく、圧縮機自体のパラメータを利用して、膨張弁開度を調節する。圧縮機自体のパラメータは圧縮機のインバータにより直接得ることができるため、温度センサの温度測定を省くことができ、制御部分を簡略化することができる。

２、本発明の前記衣類乾燥機は数種の衣類乾燥モードを提供しており、ユーザは自分の要望に基づいて、適した衣類乾燥モードを選択することができる。より多くの選択をユーザに提供し、一台で様々な人に適用することができ、衣類乾燥機の汎用性を高めた。さらに複数の衣類乾燥モードを提供し、衣類乾燥機の多様化および適用性を高め、同時に様々な要望、様々な時間に対する人々の要求に対応することができる。多様な、高速、高効率の人々の生活リズムにより適応し、衣類乾燥機の使いやすさを高めた。

３、本発明の前記衣類乾燥機の複数の衣類乾燥モードにおいて、インバータ圧縮機は設定した目標周波数まで上昇する。設定した目標周波数、すなわち高周波数段階の動作時間の長さにより、衣類乾燥モードを区分する。複数の衣類乾燥モードにおいて、圧縮機のフル稼働により圧縮機の効率は最高に達し、圧縮機を最大限に利用する。長時間の低負荷動作で効率が低くなることはなく、長時間の高負荷動作で圧縮機が損傷し、圧縮機の使用寿命が低下することもない。

４、本発明の前記衣類乾燥モードにおいて、第１衣類乾燥モードは急速衣類乾燥の問題を解決することができ、急速に衣類乾燥を行う必要がある人に適用される。第３衣類乾燥モードは衣類乾燥の騒音の問題を解決することができ、衣類乾燥を急ぎはしないが、衣類乾燥の静かさを重視する人に適用される。第２衣類乾燥モードは、節電および衣類乾燥速度を適当に対応させることができ、衣類乾燥を急がず、衣類乾燥の騒音も気にしない人に適用される。

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、さらに詳細に記載する。

図１は、本発明における衣類乾燥モードの制御フローチャートである。図２は、本発明における膨張弁開度と衣類乾燥モードとの関係図である。図３は、本発明における膨張弁開度とある周波数での動作時間との関係図である。図４は、本発明における膨張弁開度と仕事率／電流との関係図である。

本発明の前記インバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法において、衣類乾燥機のインバータ圧縮機は周波数上昇段階、周波数保持段階、および周波数低下段階を含み、インバータ圧縮機の運転周波数／ある周波数での動作時間／仕事率／電流などのパラメータを利用して、電子膨張弁の開度を調整する。温度センサを余分に設置する必要はなく、圧縮機自体のパラメータを利用して膨張弁開度を調節する。圧縮機自体のパラメータは圧縮機のインバータにより直接得ることができるため、温度センサの温度測定を省くことができ、制御部分を簡略化することができる。前記ある周波数での動作時間とは、インバータ圧縮機が動作周波数の範囲内において、１つの周波数で安定して動作する時間である。

具体的に、同一の衣類乾燥モード下で、ある周波数での動作時間／仕事率／電流の基準値を設定し、圧縮機の該周波数での動作時間／仕事率／電流の実際値を設定した基準値と比較する。該周波数での動作時間の実際値が設定した基準値より小さい、または仕事率／電流の実際値が設定した基準値より大きい場合、膨張弁の開度を大きくする。該周波数での動作時間の実際値が設定した基準値より大きい、または仕事率／電流の実際値が設定した基準値より小さい場合、膨張弁の開度を小さくする。このように、設定した該周波数での動作時間／仕事率／電流などの基準値を洗濯機の制御盤に書き込むだけで、動作中に直接得た該周波数での動作時間／仕事率／電流などのパラメータの実際値を設定した基準値と比較して、膨張弁の開度を制御することができ、制御は簡単である。同一のモード下で、ある周波数での動作時間が長い場合、逆に温度上昇は遅いが、最終温度の設定は同じであるため、開度を小さくするべきである。しかし、異なる衣類乾燥モード下では、ある周波数での動作時間が長い場合、その最終温度／仕事率／電流は高くなり、該周波数における基準の膨張弁開度は大きくなる。

衣類乾燥機のインバータ圧縮機は周波数上昇段階、周波数保持段階、および周波数低下段階を含む。前記周波数低下段階において、インバータ圧縮機の運転周波数は設定した目標周波数から漸次段階的に低下し、前記膨張弁開度は対応して段階的に大きくなる。

異なる衣類乾燥モード下では、ある周波数での基準の動作時間／および仕事率／電流自体が異なる。ある周波数での基準の動作時間が長いモードほど、その他のモードに対して、同じ周波数段階の膨張弁の開度は大きくなる。ある周波数での基準の目標仕事率／電流が大きいモードほど、その他のモードに対して、同じ周波数段階の膨張弁の開度は大きくなる。

同一の衣類乾燥モード下で、ある周波数段階における圧縮機システムの実際の温度上昇速度が基準の温度上昇速度より速い（つまり時間が短い）ほど、該モードにおける基準の膨張弁開度を基に、開度を大きくするように調整する。ある周波数段階における実際の圧縮機システムの仕事率／電流が基準の仕事率／電流より大きいほど、該モードにおける基準の膨張弁開度を基に、開度を大きくするように調整する。

図１に示すように、前記衣類乾燥機は少なくとも２つの衣類乾燥モード、第１衣類乾燥モードおよび第２衣類乾燥モードを含む。前記第１衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間は、第２衣類乾燥モードにおけるインバータ圧縮機の高周波数段階の動作時間より長く、前記第１衣類乾燥モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度は、前記第２モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度より大きい。前記第１衣類乾燥モードの衣類乾燥速度は、第２衣類乾燥モードの衣類乾燥速度より速く、前記第２衣類乾燥モードの電力消費は第１衣類乾燥モードの電量消費より低い。ユーザは実際の状況に基づいて、衣類乾燥モードを選択することができる。制御パネルに衣類乾燥モードの制御ボタンが設けられ、ユーザはパネルのボタンにより、衣類乾燥モードを選択する。

第１衣類乾燥モードにおける送風機の動作周波数または速度は、第２衣類乾燥モードにおける送風機の動作周波数または速度より高いか、もしくは等しく、好ましくは、第１衣類乾燥モードにおける送風機の動作周波数または速度は、第２衣類乾燥モードにおける送風機の動作周波数または速度より高い。空気の循環によりドラム内の湿熱気体が除かれ、乾熱空気が進入することにより、ドラム内の衣類中の水分が除かれる。送風機の動作周波数または速度が高いほど、空気の循環が速くなり、ドラム内における衣類中の水分の除去がより容易となり、衣類乾燥速度はより速くなる。

インバータ圧縮機は周波数上昇段階、周波数保持段階、周波数低下段階を含む。圧縮機が起動すると、圧縮機の運転周波数は低周波数から最高運転周波数、すなわち設定した目標周波数まで漸次上昇し、直接最高運転周波数で運転するのではない。インバータ圧縮機の運転周波数の上昇も複数の段階に分けることができ、各周波数段階まで上昇した後、０．５〜３分間安定して動作してから、さらにもう１つの周波数段階まで上昇し、上昇時の速度は１Ｈｚ／ｓ〜１Ｈｚ／６０ｓ（例えば２８〜４０Ｈｚ／ｓ、４０〜５０Ｈｚ／ｓ、５０〜６０Ｈｚ／ｓ）である。ここで最高速度まで直接上昇させないのは、圧縮機内部の油は、周波数すなわち回転数が突然上昇すると、熱交換器から圧縮機に戻る油量が排出する油量より少なくなり、潤滑が不良になり、圧縮機内の部品の摩耗が増加するが、これを防止するためである。蒸発器の開始時、冷媒が完全に蒸発せず、液体状態の冷媒が圧縮機に進入し、圧縮機内部の潤滑油が希釈され、潤滑が不良になるのを防止する。周波数上昇段階において、圧縮機の動作電流Ｉ、凝縮温度を反映する凝縮器温度、および圧縮機内部の温度を反映する圧縮機排気温度を監視する。要求された限度値に達した場合、周波数を保持し、周波数がたとえ目標の回転数まで上昇しなかったとしても、これ以上上昇させない。

さらに、インバータ圧縮機は設定した目標周波数まで上昇する。すなわち圧縮機がフル稼働することにより、圧縮機の効率は最高に達し、圧縮機を最大限に利用する。

圧縮機が設定した目標周波数に達するか、または限度値の最高周波数に達すると、周波数保持段階に進み、設定した目標周波数または限度値の最高周波数に基づいて稼働する。

具体的に、周波数低下段階において、第１衣類乾燥モードで測定温度がＴ１１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ１ｎからｋ１１パルス開度に調整される。第２衣類乾燥モードで測定温度がＴ２１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２ｎからｋ２１パルス開度に調整される。Ｔ１１＞Ｔ１２、ｋ１ｎ＞ｋ２ｎ、ｋ１１＞ｋ２１である。

前記ｋ１ｎ＜ｋ１１＜ｋ１２、ｋ２ｎ＜ｋ２１＜ｋ２２について、インバータ圧縮機の運転周波数は設定した目標周波数から漸次段階的に低下し、前記膨張弁開度は対応して段階的に大きくなる。

衣類乾燥機が動作を開始するとき、膨張弁が全閉状態まで閉じるように調整され、その後、第１開度まで開いて、圧縮機が起動する。圧縮機の周波数上昇が終了すると、膨張弁は第２開度まで開き、周波数保持段階に進む。好ましくは衣類乾燥機が動作を開始するとき、膨張弁を閉じてから、比較的小さい開度開いた後、比較的大きい開度閉じ、これを数回繰り返し、膨張弁が完全に閉鎖状態にあることを保証する。衣類乾燥機が動作を開始するとき、膨張弁はまず全閉動作を実行する。最大開度が５００パルスの場合、まず５００パルス閉じ、その後５つのパルスを開いて、６０パルス閉じるのを５回繰り返し、膨張弁が完全に閉鎖状態にあることを保証することができる。完了後、膨張弁は初期位置である１００パルス開度まで開き、圧縮機が起動する。圧縮機の周波数上昇が終了すると、膨張弁は初期位置である２００パルス開度まで開き、周波数保持段階に進む。

図１に示すように、前記衣類乾燥機は第３衣類乾燥モードをさらに含む。前記第３衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間は、第２衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間より短く、前記第３衣類乾燥モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度は、前記第２モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度より小さい。前記第３衣類乾燥モードの衣類乾燥速度は、第２衣類乾燥モードの衣類乾燥速度より遅いが、前記第３衣類乾燥モードの騒音は第２衣類乾燥モードの騒音より低い。ユーザは実際の状況に基づいて、衣類乾燥モードを選択することができる。制御パネルに衣類乾燥モードの制御ボタンが設けられ、ユーザはパネルのボタンにより衣類乾燥モードを選択する。前記第３衣類乾燥モードにおける送風機の動作周波数または速度は、第２衣類乾燥モードにおける送風機の動作周波数または速度より低く、騒音をさらに低下させることができる。

周波数低下段階において、第３衣類乾燥モードで測定温度がＴ３２℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ１Ｈｚからｆ２Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ３１からｋ３２パルス開度に調整される。測定温度がＴ３ｍ℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ２ＨｚからｆｍＨｚまで低下し、膨張弁はｋ３２からｋ３ｍパルス開度に調整され、衣類乾燥の終了まで続く。第２衣類乾燥モードで測定温度がＴ２２℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ１Ｈｚからｆ２Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２１からｋ２２パルス開度に調整される。測定温度がＴ２ｍ℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数はｆ２ＨｚからｆｍＨｚまで低下し、膨張弁はｋ２２からｋ２ｍパルス開度に調整され、衣類乾燥の終了まで続く。Ｔ２２＞Ｔ３２、Ｔ２ｍ＞Ｔ３ｍ、ｋ２２＞ｋ３２、ｋ２ｍ＞ｋ３ｍである。

前記ｋ３ｎ＜ｋ３１＜ｋ３２について、インバータ圧縮機の運転周波数は設定した目標周波数から漸次段階的に低下し、前記膨張弁開度は対応して段階的に大きくなる。

第１衣類乾燥モード：膨張弁開度は、その他のモードにおける同じ周波数段階の開度より大きく、流量は多く、圧力低下は小さい。圧縮機の周波数上昇が終了すると、膨張弁は初期位置である２１０パルス開度まで開き、周波数保持段階に進む。

インバータ圧縮機の運転周波数が周波数低下段階に進み、凝縮器表面が４２℃まで上昇すると、周波数は目標回転数６０Ｈｚから５０Ｈｚまで低下し、同時に膨張弁は２３０パルス開度に調整される。凝縮器表面が５２℃まで上昇すると、周波数は回転数５０Ｈｚから４０Ｈｚまで低下し、膨張弁は２５０パルス開度に調整される。凝縮器表面が５７℃まで上昇すると、周波数は回転数４０Ｈｚから３０Ｈｚまで低下し、膨張弁は２７０パルス開度に調整され、３０Ｈｚで乾燥終了まで動作する。

第２衣類乾燥モード：圧縮機の各周波数段階に対応する凝縮温度は、第１衣類乾燥モードより低い。目標凝縮温度が低くなるため、圧縮機は可能な限り早く低周波数動作段階に進む。ドラム内の衣類の温度は低く、蒸発器がインバータ圧縮機の同じ運転周波数段階で蒸発させる冷媒は少なく、膨張弁開度は第１モードにおける同じ周波数段階の設定より小さく、流量は少なく、圧力低下は大きい。圧縮機の周波数上昇が終了すると、膨張弁は初期位置である２００パルス開度まで開く。周波数保持段階に進み、凝縮器表面が３２℃まで上昇すると、周波数は目標回転数６０Ｈｚから５０Ｈｚまで低下し、同時に膨張弁は２２０パルス開度に調整される。凝縮器表面が４２℃まで上昇すると、周波数は回転数５０Ｈｚから４０Ｈｚまで低下し、膨張弁は２４０パルス開度に調整される。凝縮器表面が４７℃まで上昇すると、周波数は回転数４０Ｈｚから３０Ｈｚまで低下し、膨張弁は２６０パルス開度に調整され、３０Ｈｚで乾燥終了まで動作する。

第３衣類乾燥モード：圧縮機の各周波数段階に対応する凝縮温度は、第２衣類乾燥モードより低い。目標凝縮温度が低くなるため、圧縮機は可能な限り早く低周波数動作段階に進む。ドラム内の衣類の温度は低く、蒸発器がインバータ圧縮機の同じ運転周波数段階で蒸発させる冷媒は少なく、膨張弁開度は第２モードにおける同じ周波数段階の設定より小さく、流量は少なく、圧力低下は大きい。圧縮機の周波数上昇が終了すると、膨張弁は初期位置である１９０パルス開度まで開き、周波数保持段階に進む。

凝縮器表面が２７℃まで上昇すると、周波数は目標回転数６０Ｈｚから５０Ｈｚまで低下し、同時に膨張弁は２１０パルス開度に調整される。凝縮器表面が３７℃まで上昇すると、周波数は回転数５０Ｈｚから４０Ｈｚまで低下し、膨張弁は２３０パルス開度に調整される。凝縮器表面が４２℃まで上昇すると、周波数は回転数４０Ｈｚから３０Ｈｚまで低下し、膨張弁は２５０パルス開度に調整され、３０Ｈｚで乾燥終了まで動作する。

図２に示すように、１は急速衣類乾燥モードの曲線であり、２は通常衣類乾燥モードの曲線である。急速衣類乾燥モードの高周波数段階の動作時間は長く、通常衣類乾燥モードの高周波数段階の動作時間は短く、膨張弁は周波数の低下に基づいて順次開度が増加するが、急速モードの開始時の基準開度は非常に大きいことがわかる。

図３に示すように、各周波数段階の時間を基準時間と比較すると、周波数低下が早いのは温度上昇が早いと説明され、蒸発した冷媒は多く、弁開度を大きくすることができ、反対の場合は小さくする。高周波数段階の動作時間を例とすると、曲線３は基準の高周波数段階の動作時間と膨張弁開度との対応曲線であり、曲線４は実際の高周波数の動作時間が基準の高周波数段階の動作時間より短いときの膨張弁開度との対応曲線であり、曲線５は実際の高周波数の動作時間が基準の高周波数段階の動作時間より長いときの膨張弁開度との対応曲線である。曲線４の実際の動作時間は基準時間より短く、膨張弁開度を大きくし、曲線５の実際の動作時間は基準時間より長く、膨張弁開度を小さくする。

各段階において、電流／仕事率などのパラメータに基づいて、膨張弁を調節することもできる。電流、仕事率が増すと、膨張弁開度を大きくし、／電流／仕事率が減少すると、膨張弁開度を小さくする。

図４に示すように、各周波数段階の電流／仕事率を基準の電流／仕事率と比較すると、電流／仕事率が大きいと、圧縮機の負荷が大きく、温度が高く、蒸発した冷媒は多く、弁開度を大きくすることができ、反対の場合は小さくする。高周波数段階を例とすると、曲線６は基準の仕事率／電流と膨張弁開度との対応曲線であり、曲線７は実際の仕事率／電流が基準の仕事率／電流より高いときの膨張弁開度との対応曲線であり、曲線８は実際の仕事率／電流が基準の仕事率／電流より低いときの膨張弁開度との対応曲線である。曲線７の実際の仕事率／電流は基準の仕事率／電流より高く、膨張弁開度を大きくし、曲線８の実際の仕事率／電流は基準の仕事率／電流より低く、膨張弁開度を小さくする。

本発明において、膨張弁開度およびインバータ圧縮機のパラメータは、直接対応関係を形成し、パラメータの変化による温度変化を除いている。間接的な調節によって膨張弁開度を変化させるが、間接的に調節するときに数段階に測定することによって起こる誤差を低下させ、より正確に制御し、衣類乾燥効率が高い。

急いである衣服を着るユーザは、急速に乾燥させる必要があり、騒音および電力消費を考慮する必要はなく、速度を最も重要な基準とする。このとき第１衣類乾燥モード、すなわち急速モードを選択することができ、必要な衣類を急速に乾燥させることができる。あるユーザは夜に衣服を洗い終えた後、次の日に着るつもりであり、夜に衣服を乾燥させればよい。一晩の時間は長いが、夜は休息するため、衣類乾燥機に休息を邪魔されたくない。このとき、静かな衣類乾燥が必要であり、速度および電力消費を考慮する必要はなく、静音を最も重要な基準とする。そのため第３衣類乾燥モード、すなわち静音モードを選択し、騒音を最低まで低下させることができる。衣類を乾燥させることも、騒音を低くすることもでき、休息の妨害を防止する。ユーザが特に衣類乾燥を急いでおらず、騒音により休息が妨害されることも気にしない場合、節電および衣類乾燥速度を適当に対応させた第２衣類乾燥モードを選択することができる。

本発明の前記衣類乾燥機は数種の衣類乾燥モードを提供しており、ユーザは自分の要望に基づいて、適した衣類乾燥モードを選択することができる。より多くの選択をユーザに提供し、一台で様々な人に適用することができ、衣類乾燥機の汎用性を高めた。さらに複数の衣類乾燥モードを提供し、衣類乾燥機の多様化および適用性を高め、同時に様々な要望、様々な時間に対する人々の要求に適応することができる。多様な、高速、高効率の人々の生活リズムにより適応し、衣類乾燥機の使いやすさを高めた。

同時に、本発明の前記衣類乾燥機における複数の衣類乾燥モードでは、インバータ圧縮機が設定した目標周波数まで上昇する。設定した目標周波数、すなわち高周波数段階の動作時間の長さにより、衣類乾燥モードを区分する。複数の衣類乾燥モードにおいて、圧縮機のフル稼働により圧縮機の効率は最高に達し、圧縮機を最大限に利用する。長時間の低負荷動作で効率が低くなることはなく、長時間の高負荷動作で圧縮機が損傷し、圧縮機の使用寿命が低下することもない。

以上の記載は本発明の好ましい実施方式に過ぎない。当業者は本発明の原理を逸脱しない前提の下、複数の変形および改良を行うこともできるが、これらも本発明の保護範囲と見なすべきであると指摘しなければならない。

Ｓ１周波数上昇段階
Ｓ２周波数保持段階
Ｓ３周波数低下段階
１急速衣類乾燥モードの曲線
２通常衣類乾燥モードの曲線
３基準の高周波数での動作時間と膨張弁開度との対応曲線
４実際の高周波数での動作時間と膨張弁開度との対応曲線
５実際の高周波数での動作時間と膨張弁開度との対応曲線
６基準の仕事率／電流と膨張弁開度との対応曲線
７実際の仕事率／電流と膨張弁開度との対応曲線
８実際の仕事率／電流と膨張弁開度との対応曲線

Claims

衣類乾燥機のインバータ圧縮機が周波数上昇段階、周波数保持段階、および周波数低下段階を含む、インバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法であって、運転周波数でのインバータ圧縮機の、動作時間、仕事率、および、電流からなる群から選択されたパラメータを利用して、電子膨張弁の開度を調整し、
同一の衣類乾燥モード下で、ある周波数での動作時間、仕事率、および、電流の基準値を設定し、
圧縮機の該周波数での動作時間、仕事率または電流の実際値を設定した基準値と比較し、該周波数での動作時間の実際値が設定した基準値より小さい、または、仕事率または電流の実際値が設定した基準値より大きい場合、膨張弁の開度を大きくし、
該周波数での動作時間の実際値が設定した基準値より大きい、または、仕事率または電流の実際値が設定した基準値より小さい場合、膨張弁の開度を小さくすることを特徴とする方法。
前記周波数低下段階において、インバータ圧縮機の運転周波数が設定した目標周波数から漸次段階的に低下し、前記膨張弁開度は対応して段階的に大きくなることを特徴とする、請求項１に記載のインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法。
前記衣類乾燥機が、同じ周波数におけるインバータ圧縮機の異なる目標動作時間によって区分された異なる衣類乾燥モードを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法。
前記衣類乾燥機が少なくとも第１衣類乾燥モードおよび第２衣類乾燥モードを含み、前記第１衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間は、第２衣類乾燥モードにおけるインバータ圧縮機の高周波数段階の動作時間より長く、前記第１衣類乾燥モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度は、前記第２モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度より大きいことを特徴とする、請求項３に記載のインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法。
周波数低下段階において、第１衣類乾燥モードで凝縮器表面の温度がＴ１１℃まで上昇したことが測定されると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ１ｎからｋ１１パルス開度に調整される；第２衣類乾燥モードで前記凝縮器表面の温度がＴ２１℃まで上昇したことが測定されると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２ｎからｋ２１パルス開度に調整される；Ｔ１１＞Ｔ２１、ｋ１ｎ＞ｋ２ｎ、ｋ１１＞ｋ２１であることを特徴とする、請求項３または４に記載のインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法。
衣類乾燥機が動作を開始するとき、膨張弁は全閉状態まで閉じるように調整され、その後、第１開度まで開いて、圧縮機が起動し、圧縮機の周波数上昇が終了すると、膨張弁は第２開度まで開き、周波数保持段階に進む；好ましくは前記膨張弁が全閉状態まで閉じるように調整されるとは、膨張弁を閉じてから、比較的小さい開度開いた後、比較的大きい開度閉じ、これを数回繰り返すことであり、膨張弁が完全に閉鎖状態にあることを保証することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法。
前記衣類乾燥機が第３衣類乾燥モードをさらに含み、前記第３衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間は、第２衣類乾燥モードにおける圧縮機の高周波数段階の動作時間より短く、前記第３衣類乾燥モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張
弁開度は、前記第２モードにおける周波数低下段階に進むときの膨張弁開度より小さいことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法。
周波数低下段階において、第３衣類乾燥モードで測定温度がＴ３１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ３ｎからｋ３１パルス開度に調整される；第２衣類乾燥モードで測定温度がＴ２１℃まで上昇すると、インバータ圧縮機の運転周波数は目標周波数ｆｎＨｚからｆ１Ｈｚまで低下し、膨張弁はｋ２ｎからｋ２１パルス開度に調整される；Ｔ２１＞Ｔ３１、ｋ２ｎ＞ｋ３ｎ、ｋ２１＞ｋ３１であることを特徴とする、請求項７に記載のインバータヒートポンプ衣類乾燥機の膨張弁の制御方法。