操作熱泵衣物烘干機的方法以及熱泵衣物烘干機或具有烘干功能的熱泵洗衣機的制作方法
【專利說明】操作熱泵衣物烘干機的方法以及熱泵衣物烘干機或具有烘 干功能的熱泵洗衣機
[0001] 本發(fā)明涉及操作具有冷卻風扇單元的熱泵衣物烘干機或洗衣機的方法，該冷卻風 扇單元用于冷卻烘干機的壓縮機，并且本發(fā)明涉及熱泵衣物烘干機或具有烘干功能的熱泵 洗衣機。
[0002] EP 2 212 463 B1公開了用于烘干衣物的家用電器。熱泵單元和用于冷卻其部件 的裝置被布置在該電器的殼體中。用于冷卻的裝置包括適于從電器外部向部件輸送冷卻空 氣的鼓風機或風扇。溫度傳感器被布置在殼體中，以用于生成根據(jù)殼體內(nèi)的溫度的信號，其 中，溫度傳感器可以被布置成與用于冷凝制冷劑的熱交換器相鄰近。對電器的控制單元編 程以響應(yīng)于信號來操作鼓風機。根據(jù)一個實施方式，用于驅(qū)動鼓風機的電動機可以具有固 定的速度，其中，控制單元適于響應(yīng)于溫度信號來間歇地操作該電動機。根據(jù)另一實施方 式，提供了可變速電動機，其中，控制單元適于根據(jù)溫度信號以變化的速度操作該電動機。
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種熱泵衣物烘干機或具有烘干功能的洗衣機，以及提供 一種操作提供了改進的烘干性能的熱泵衣物烘干機或洗衣機的方法。
[0004] 分別在權(quán)利要求1和權(quán)利要求16中限定了本發(fā)明。在從屬權(quán)利要求中闡述了具 體的實施方式。
[0005] 根據(jù)權(quán)利要求1，提供了一種操作衣物處理設(shè)備的方法，其中，處理設(shè)備可以是熱 泵衣物烘干機或具有烘干功能的熱泵洗衣機。處理設(shè)備包括：控制衣物烘干機或洗衣機的 操作的控制單元、用于使用處理空氣來處理衣物的衣物處理室（例如，衣物滾筒）以及用于 使處理空氣循環(huán)的處理空氣回路。提供了具有制冷劑環(huán)路的熱泵系統(tǒng)，其中，借助于壓縮機 通過第一熱交換器（蒸發(fā)器）和第二熱交換器（冷凝器）使制冷劑液體循環(huán)。例如，壓縮 機可以具有固定的轉(zhuǎn)速或者可以是變速壓縮機。
[0006] 處理設(shè)備還包括用于冷卻壓縮機的冷卻風扇單元或鼓風機單元。冷卻風扇單元包 括例如至少一個風扇和用于驅(qū)動該至少一個風扇的電動機。冷卻風扇單元適于在烘干操作 期間冷卻壓縮機，即從熱泵系統(tǒng)中移除過量的熱量，從而提供在烘干操作期間（在烘干周 期開始時的預熱期之后）保持熱泵系統(tǒng)的能效穩(wěn)定狀態(tài)或目標操作狀態(tài)。
[0007] 如上所述的操作熱泵衣物烘干機或具有烘干功能的熱泵洗衣機的方法包括：在運 行（烘干）程序周期期間檢測或監(jiān)測一個或更多個輸入變量；通過檢測或監(jiān)測一個或更多 個輸入變量來確定程序子序列的結(jié)束；當確定程序子序列的結(jié)束時，修改或改變用于操作 冷卻風扇單元的操作參數(shù)集。換言之，烘干程序或烘干周期包括多個子序列，即周期步驟或 程序步驟，其中，根據(jù)一個或更多個輸入變量來確定周期步驟的持續(xù)時間或結(jié)束。例如，當 達到輸入變量的預定閾值時，例如經(jīng)過預定時間或達到熱泵系統(tǒng)的預定溫度時，可以終止 周期步驟。因此，風扇單元的操作參數(shù)設(shè)置，即風扇單元的冷卻能力被調(diào)節(jié)成每個特定的烘 干周期步驟的要求，使得熱泵系統(tǒng)始終在可能的最佳條件下操作。即提供了一旦熱泵系統(tǒng) 在穩(wěn)定狀態(tài)或平衡狀態(tài)下操作就保持該操作狀態(tài)，由此，提高了處理設(shè)備的烘干性能，特別 是在能效方面。
[0008] 例如冷卻風扇單元的操作參數(shù)集可以包括以下操作參數(shù)中的一個或更多個，特別 是其任意組合：風扇轉(zhuǎn)速，即風扇流率（flow rate);開/關(guān)啟動功率占空比，例如通過控制 風扇速度的PWM(脈沖寬度調(diào)制）信號驅(qū)動冷卻風扇電動機來控制開/關(guān)啟動功率占空比； 閾值溫度，高于該閾值溫度則冷卻風扇單元開啟，并且低于該閾值溫度則風扇單元關(guān)閉；以 及另外地或可替選地開/關(guān)時間簡檔（例如，操作開/關(guān)時段的占空比），例如，不連續(xù)地但 以一定的啟動節(jié)奏（例如20秒開、5秒關(guān)）驅(qū)動風扇。
[0009] 程序周期可以是以下周期中的一個：烘干周期、衣物煥新周期、衣物干洗周期、衣 物化學處理周期、洗滌周期以及抗皺周期。優(yōu)選地，程序周期或多個程序周期中的每個具有 第一子序列和至少第二子序列，其中，第一子序列具有用于操作冷卻風扇單元的第一操作 參數(shù)集，并且第二子序列具有用于操作冷卻風扇單元的第二操作參數(shù)集，并且其中，第一操 作參數(shù)集與第二操作參數(shù)集彼此不同。換言之，該方法提供多個操作參數(shù)集，其中，每個操 作參數(shù)集彼此不同。由控制風扇單元的操作的控制單元來提供多個操作參數(shù)集，即選擇和 應(yīng)用多個操作參數(shù)集。
[0010] 優(yōu)選地，根據(jù)以下輸入變量中的至少一個來確定程序子序列的結(jié)束：用戶可選的 輸入變量、衣物滾筒的工作參數(shù)、處理空氣風扇的工作參數(shù)、熱泵系統(tǒng)的工作參數(shù)、電驅(qū)動 電動機的工作參數(shù)、壓縮機的工作參數(shù)、液體泵或冷凝泵的工作參數(shù)、計數(shù)器的時間參數(shù)、 烘干進度狀態(tài)參數(shù)或要烘干衣物的狀態(tài)參數(shù)、液體的狀態(tài)或冷凝水平、處理設(shè)備環(huán)境的環(huán) 境參數(shù)、以及機器報警狀態(tài)參數(shù)（例如過熱報警、電氣故障報警等）。
[0011] 熱泵系統(tǒng)的工作參數(shù)可以為，例如制冷劑的溫度，特別是熱交換器中的一個熱交 換器處、壓縮機出口處或冷凝器出口處的制冷劑溫度。
[0012] 例如，可以在控制單元中實現(xiàn)用于確定運行程序周期的時間參數(shù)的計數(shù)器。計數(shù) 器可以適于對時間計數(shù)或者確定從程序周期開始起所經(jīng)過的時間，或從子序列的開始起所 經(jīng)過的時間，或從其它輸入?yún)?shù)中的一個輸入?yún)?shù)達到或超過預定義值，例如預定制冷劑 溫度、衣物濕度或處理空氣溫度的時間點起所經(jīng)過的時間。
[0013] 烘干進度狀態(tài)可以包括：例如在滾筒出口處的處理空氣的溫度，或者例如由處理 設(shè)備的濕度傳感器檢測的要烘干衣物的濕度值。
[0014] 用戶選擇的變量，即用戶選擇可以是例如選擇的周期、選擇的周期選項或者烘干 程序類型（例如，快速烘干或者夜間操作（靜音且低速模式）、殘余衣物濕度、最終濕度或烘 干水平（例如，特干或熨燙輔助，即較高的殘余衣物濕度）、衣物量（例如，由用戶輸入的衣 物量、由處理設(shè)備（例如，衣物烘干機）的重量傳感器檢測的衣物量、或者通過合適的算法 估計的衣物量）、衣物類型（例如，棉布、羊毛等）和/或節(jié)能選項或者烘干過程省時選項 (例如，經(jīng)濟模式、快速）。
[0015] 衣物艙或衣物滾筒的工作參數(shù)可以是用于驅(qū)動滾筒的滾筒電動機的功耗和/或 滾筒電動機的轉(zhuǎn)速。特別地，可以根據(jù)滾筒電動機的功耗導出多個衣物參數(shù)。例如可以根 據(jù)檢測的滾筒電動機的功耗推斷/估計衣物量或衣物負荷及其濕度或濕度損失。例如，當 驅(qū)動或者旋轉(zhuǎn)具有較大（即重量較重）的衣物負荷的滾筒時，用于使衣物滾筒旋轉(zhuǎn)的功耗 比用于較輕的衣物負荷的功耗高。此外，當在烘干過程中衣物的濕度水平降低時，滾筒電動 機在攪動（重量較輕）衣物時具有較低的功耗。
[0016] 處理空氣風扇的工作參數(shù)可以是風扇轉(zhuǎn)速、風扇電動機功耗和/或風扇流率。
[0017] 電驅(qū)動電動機，例如驅(qū)動衣物滾筒的滾筒電動機、用于驅(qū)動處理空氣通過處理空 氣回路的處理空氣風扇電動機的工作參數(shù)可以是：如上所述的電動機的電動機供電和/或 功耗，或者是提供給該電動機的電流、電壓、相位，或者是由它們計算出的參數(shù)，例如電動機 轉(zhuǎn)矩。
[0018] 壓縮機的工作參數(shù)可以是壓縮機的功耗、壓縮機速度和/或壓縮機電動機狀態(tài) (例如，開/關(guān)）。
[0019] 處理設(shè)備的環(huán)境參數(shù)可以是檢測的環(huán)境溫度，并且另外地或可替選地，可以是處 理設(shè)備外部的環(huán)境空氣的濕度。
[0020] 可以根據(jù)上述輸入變量中的任一輸入變量或者根據(jù)該輸入變量的兩個或更多個 的任意組合來修改或改變風扇單元的操作參數(shù)集。即可以根據(jù)每個輸入變量與其它輸入變 量相獨立地修改操作參數(shù)集。
[0021] 優(yōu)選地，響應(yīng)于檢測或監(jiān)測的輸入變量的以下情形來確定子序列的結(jié)束：該變量 超過、達到或未達到預定義閾值、超過、達到或未達到所檢測或監(jiān)測的輸入變量的預定義變 化量、超過、達到或未達到所檢測或監(jiān)測的輸入變量的預定義時間梯度，或者上述情形的任 意組合。由控制單元確定和控制特定周期或程序步驟結(jié)束條件，使得選擇的烘干程序可以 嚴密地適于當前運行的程序或循環(huán)的要求。
[0022] 根據(jù)一個實施方式，修改或改變用于操作冷卻風扇單元的操作參數(shù)集包括從第一 預定風扇單元簡檔改變至第二預定風扇單元簡檔，其中，第一風扇單元簡檔與第二風扇單 元簡檔不同。例如在運行的烘干程序周期的（第一）周期步驟或子序列中執(zhí)行第一風扇單 元簡檔。例如，因為達到了預定閾值，所以如上所述地終止該周期步驟，即通過第二風扇單 元簡檔與第一風扇單元簡檔不同來開始后續(xù)的（第二）周期步驟。
[0023] 例如，執(zhí)行的風扇單元控制簡檔可以是時間特性或時間模式，即隨時間變化的簡 檔，在烘干程序的子序列期間應(yīng)用該簡檔，直到監(jiān)測的輸入變量達到使該子序列終止的預 定子序列結(jié)束條件為止。優(yōu)選地，預定風扇單元（時間）簡檔包括以下簡檔中一個或更多 個：預定風扇單元速度或輸送能力簡檔（例如，隨時間變化的單獨的速度簡檔）、預定風扇 單元開/關(guān)時間簡檔（例如，隨時間變化的預定的啟動簡檔，如20秒開/5秒關(guān)（周期性的 或非周期性的））、以及預定的風扇單元開/關(guān)占空比，即風扇單元的打開時間與關(guān)閉時間 之比。
[0024] 優(yōu)選地，冷卻風扇單元的操作參數(shù)集提供用于隨時間開啟和關(guān)閉風扇的操作簡 檔，即風扇單元開/關(guān)簡檔。如上所述，檢測的輸入變量可以是處理設(shè)備的工作參數(shù)（例如， 滾筒電動機速度、設(shè)備的功耗）、機器報警或在設(shè)備中烘干的衣物的（濕度）狀態(tài)。如果例 如在烘干周期期間處理設(shè)備的功耗（即檢測的輸入變量）增加到預定閾值以上，則終止所 執(zhí)行的子序列。在后續(xù)的子序列或周期步驟中，控制單元選擇（即應(yīng)用）用于風扇單元的 操作簡檔，其提高風扇單元的冷卻能力或輸送能力。例如通過提供在風扇單元的非操作階 段