сушилка (варианты) и способ управления сушилкой

Формула изобретения

1. Сушилка, содержащая нагреватель для нагрева воздуха, выпускной патрубок для прохождения нагретого воздуха, переключатель, переключающийся для деактивации нагревателя при превышении температуры нагревателя заданного температурного диапазона, и контроллер, определяющий нарушение параметров потока нагретого воздуха и деактивирующий нагреватель при переключении переключателя в процессе работы нагревателя по меньшей мере заданное число раз.

2. Сушилка по п.1, в которой переключатель содержит термореле, способное включаться и выключаться в соответствии с температурой нагревателя.

3. Сушилка по п.1, в которой контроллер способен определять выключение переключателя на основе разности потенциалов между концами переключателя.

4. Сушилка по п.1, в которой дополнительно содержится фильтр, установленный в выпускном патрубке для фильтрации посторонних веществ в нагретом воздухе, проходящем через выпускной патрубок, причем контроллер способен определять то, что поток нагретого воздуха через фильтр не является плавным из-за посторонних веществ в фильтре при выключении переключателя в процессе работы нагревателя по меньшей мере заданное число раз.

5. Способ управления сушилкой, содержащий следующие стадии:

активация нагревателя для нагрева воздуха, проходящего через выпускной патрубок;

выключение переключателя для деактивации нагревателя при превышении температуры нагревателя в процессе работы заданного температурного диапазона;

определение нарушения параметров потока воздуха через выпускной патрубок и обесточивание нагревателя при переключении переключателя в процессе работы нагревателя, по меньшей мере, заданное число раз.

6. Способ по п.5, в котором определение нарушения параметров потока воздуха через выпускной патрубок обусловлено отклонением конструкции выпускного патрубка от нормы.

7. Способ по п.5, который дополнительно содержит определение выключенного состояния переключателя на основе разности потенциалов между концами переключателя.

8. Способ по п.7, в котором при деактивации нагревателя при выключении переключателя, по меньшей мере заданное число раз осуществляют выключение другого переключателя, управляющего подачей электроэнергии в нагреватель.

9. Сушилка, содержащая нагреватель воздуха для сушки объекта в сушилке, выпускной патрубок для прохождения нагретого воздуха, фильтр, установленный в выпускном патрубке для фильтрации посторонних веществ в нагретом воздухе, проходящем через выпускной патрубок, первый переключатель, управляющий подачей электрического тока в нагреватель, второй переключатель, выключаемый для обесточивания нагревателя при превышении температуры нагревателя заданного температурного диапазона, и контроллер, способный включать первый и второй переключатели для активизации нагревателя, определять то, что поток воздуха через фильтр не является плавным, и обесточивать нагреватель при включении и выключении второго переключателя в процессе работы нагревателя, по меньшей мере, заданное число раз.

10. Сушилка по п.9, в которой первый переключатель содержит реле, включаемое контроллером для подачи электроэнергии в нагреватель.

11. Сушилка по п.9, в которой второй переключатель содержит термореле, включаемое и выключаемое в соответствии с температурой нагревателя.

12. Сушилка по п.9, в которой контроллер способен определять выключенное состояние второго переключателя на основе разности потенциалов между концами второго переключателя.

13. Сушилка по п.12, в которой разность потенциалов равна нулю при включении первого и второго переключателя, при выключении первого переключателя и включении второго переключателя и при выключении первого и второго переключателя, и разность потенциалов отлична от нуля в случае при включении первого переключателя и выключении второго переключателя.

Описание изобретения к патенту

Устройства, соответствующие настоящему изобретению, касаются сушилки, и в частности сушилки для сушки белья или зерна с использованием воздуха, нагреваемого нагревателем, а также способа управления такой сушилкой.

Сушилки используются для испарения влаги, содержащейся в объектах, подлежащих сушке. Существуют сушилки для зерна, используемые в промышленности, и бытовые сушилки для белья.

В приводимом ниже описании будет рассмотрена типичная обыкновенная сушилка. При выборе режима сушки в обыкновенной сушилке для белья сушилка выполняет сушку при низкой скорости. После завершения 90% процедуры сушки пух, отделившийся от белья в ходе стирки, может циркулировать вместе с горячим воздухом внутри сушилки для белья, а затем этот пух может быть собран на специальном фильтре в сушилке.

Так как белье обычно является белым, а фильтр и крышка фильтра обычно черные, то изменение цвета фильтра вследствие большого количества собранного на нем пуха позволяет легко определить засорение фильтра.

По мере того как пух собирается на фильтре, пользователь определяет степень засорения фильтра по виду крышки фильтра и очищает фильтр в случае его сильного засорения.

Как правило, пользователю рекомендуется очищать фильтр при каждом использовании сушилки. Однако пользователи сушилок могут игнорировать эти рекомендации из-за их неудобства и недовольства, вызываемого необходимостью очищать фильтр при каждом использовании сушилки. Кроме того, несмотря на то, что степень засорения фильтра увеличивается по мере использования сушилки, пользователи не могут легко определить степень засорения фильтра на глаз, что приводит к снижению частоты очистки фильтра. По мере увеличения количества пуха, собранного на фильтре, увеличивается время, требуемое для завершения сушки, и повышается расход электроэнергии. В случае сильного засорения фильтра мелкие частицы пуха могут не собираться на фильтре, а вместо этого циркулировать в сушилке и прилипать к белью или к внутренней поверхности сушилки, вызывая тем самым загрязнение белья.

Целью настоящего изобретения является создание сушилки, обеспечивающей возможность создания предупредительного сигнала, информирующего пользователя о нарушении режима работы сушилки, возможность предотвращения возникновения дополнительной опасности сбоя, даже в случае неправильного срабатывания переключателя, предназначенного для предотвращения перегрева нагревателя в сушилке при нарушении режима ее работы, и способа управления такой сушилкой.

Эта цель достигается тем, что сушилка содержит нагреватель для нагрева воздуха, выпускной патрубок для прохождения нагретого воздуха, переключатель для деактивации нагревателя при превышении температуры нагревателя заданного температурного диапазона, и контроллер, определяющий нарушение параметров потока нагретого воздуха и деактивирующий нагреватель при переключении переключателя в процессе работы нагревателя по меньшей мере заданное число раз.

Переключатель может содержать термореле, способное включаться и выключаться в соответствии с температурой нагревателя.

Контроллер может определять выключение переключателя на основе разности потенциалов между концами переключателя.

Сушилка может дополнительно содержать фильтр, установленный в выпускном патрубке для фильтрации посторонних веществ в нагретом воздухе, проходящем через выпускной патрубок, причем контроллер способен определять то, что поток нагретого воздуха через фильтр не является плавным из-за посторонних веществ в фильтре при выключении переключателя в процессе работы нагревателя по меньшей мере заданное число раз.

Эта цель достигается и тем, что способ управления сушилкой содержит следующие стадии:

активация нагревателя для нагрева воздуха, проходящего через выпускной патрубок;

выключение переключателя для нагревателя при превышении температуры нагревателя в процессе работы деактивации заданного температурного диапазона;

определение нарушения параметров потока воздуха через выпускной патрубок и обесточивание нагревателя при переключении в процессе работы нагревателя по меньшей мере заданное число раз.

Определение нарушения параметров потока воздуха через выпускной патрубок может быть обусловлено отклонением конструкции выпускного патрубка от нормы.

Способ может дополнительно содержать определение выключенного состояния переключателя на основе разности потенциалов между концами переключателя.

При деактивации нагревателя при выключении переключателя по меньшей мере заданное число раз можно осуществлять выключение другого переключателя, управляющего подачей электроэнергии в нагреватель.

В другом варианте выполнения сушилка может содержать нагреватель воздуха для сушки объекта в сушилке, выпускной патрубок для прохождения нагретого воздуха, фильтр, установленный в выпускном патрубке для фильтрации посторонних веществ в нагретом воздухе, проходящем через выпускной патрубок, первый переключатель, управляющий подачей электрического тока в нагреватель, второй переключатель, выключаемый для деактивации нагревателя при превышении температуры нагревателя заданного температурного диапазона, и контроллер, способный включать первый и второй переключатели для активации нагревателя, определять то, что поток воздуха через фильтр не является плавным, и деактивировать нагреватель при включении и выключении второго переключателя в процессе работы нагревателя по меньшей мере заданное число раз.

Первый переключатель может содержать реле, включаемое контроллером для подачи электроэнергии в нагреватель.

Второй переключатель может содержать термореле, включаемое и выключаемое в соответствии с температурой нагревателя.

Контроллер может определять выключенное состояние второго переключателя на основе разности потенциалов между концами второго переключателя.

Разность потенциалов может быть равна нулю при включении первого и второго переключателей, при выключении первого переключателя и включении второго переключателя и при выключении первого и второго переключателей, и разность потенциалов отлична от нуля в случае при включении первого переключателя и выключении второго переключателя.

Указанные выше и/или другие особенности изобретения станут очевидны и легко понятны из следующего ниже описания типичных примеров осуществления, сопровождаемого прилагаемыми чертежами, на которых изображено следующее:

фиг.1 изображает блок-схему сушилки в соответствии с типичным примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.2A-2D изображают принципиальные схемы состояний первого и второго переключателей в сушилке в соответствии с типичным примером осуществления настоящего изобретения; и

фиг.3 изображает блок-схему последовательности операций в способе управления сушилкой в соответствии с типичным примером осуществления настоящего изобретения.

Ниже приведено подробное описание типичных примеров осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемых прилагаемыми чертежами, на которых одни и те же позиции относятся к одинаковым элементам. Описываемые ниже типичные примеры осуществления настоящего изобретения носят иллюстративный характер и рассмотрены со ссылками на фигуры.

На фиг.1 представлена блок-схема сушилки, соответствующей типичному примеру осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, сушилка содержит контроллер 102, датчик 104 температуры, блок 106 питания, нагреватель 108, первый переключатель 110, второй переключатель 112 и вентилятор 114. Датчик 104 температуры и второй переключатель 112 подключены к соответствующим входам контроллера 102, а первый переключатель 110 подключен к выходу контроллера 102. Датчик 104 температуры предназначен для измерения температуры воздуха на выходе из сушилки (т.е. температуры отработанного воздуха). Датчик 104 температуры может включать терморезистор. Первый переключатель 110 предназначен для активации и деактивации нагревателя 108. Первый переключатель 110 может включать реле. Первый переключатель 110, второй переключатель 112, нагреватель 108 и блок 106 питания соединены последовательно и образуют замкнутую цепь. Таким образом, подача электроэнергии в нагреватель 108 для нагрева воздуха в сушилке осуществляется только при включенных первом и втором переключателях 110 и 112. Вентилятор 114 обеспечивает циркуляцию воздуха, нагреваемого нагревателем 108, так, что нагретый воздух используется для сушки вещи в сушилке.

Управление первым переключателем 110 осуществляется непосредственно контроллером 102. Контроллер 102 включает первый переключатель 110 для обеспечения активизации нагревателя 108 и начала цикла сушки. Второй переключатель 112 может в предпочтительном варианте состоять из термореле, которое обеспечивает автоматическое включение или выключение второго переключателя 112 в соответствии с температурой нагревателя 108. Характеристики термореле обусловливают автоматическое выключение второго переключателя 112, когда температура нагревателя 108 достигает заданной температуры перегрева, чтобы предотвратить возгорание вследствие перегрева нагревателя 108. Если нагреватель 108 имеет надлежащую температуру, то термореле (т.е. второй переключатель 112) остается включенным и работа нагревателя 108 будет продолжаться.

Несмотря на наличие второго переключателя 112, который содержит термореле, для предотвращения перегрева нагревателя 108, в случае неправильного срабатывания термореле, перегрев нагревателя 108 предотвратить невозможно.

С целью разрешения этой проблемы в типичном примере осуществления настоящего изобретения контроллер 102 измеряет разность потенциалов между обоими концами второго переключателя 112 при включенном контроллером 102 первом переключателе 110, чтобы провести цикл сушки, и на основе измеренной разности потенциалов определяет то, что имеется ли нарушение режима работы сушилки или нет. Если контроллер 102 определяет нарушение режима работы сушилки, то контроллер 102 выключает первый переключатель 110, чтобы предотвратить продолжение работы нагревателя 108, и генерирует предупредительный сигнал для информирования пользователя о нарушении режима работы сушилки и гарантирования надежной работы сушилки.

На фигурах 2A-2D представлены принципиальные схемы состояний первого и второго переключателей 110 и 112 в сушилке в соответствии с типичным примером осуществления настоящего изобретения. Взаимосвязь состояний первого и второго переключателей 110 и 112 и разности потенциалов между обоими концами второго переключателя 112 показана в следующей таблице.

Таблица 1
	1-Й ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 110	2-Й ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 112	РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ МЕЖДУ КОНЦАМИ 2-ГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ 112
A)	ВКЛ.	ВКЛ.	РАВНА НУЛЮ
B)	ВЫКЛ.	ВКЛ.
C)	ВЫКЛ.	ВЫКЛ.
D)	ВКЛ.	ВЫКЛ.	ОТЛИЧНА ОТ НУЛЯ

Как показано на фигурах 2A-2D и в таблице 1, имеется четыре комбинации A, B, C и D состояний вкл./выкл. первого и второго переключателей 110 и 112. Первая комбинация A соответствует состоянию, при котором оба переключателя 110 и 112 являются включенными, как показано на фиг.2A, вторая комбинация B соответствует состоянию, при котором первый переключатель 110 является выключенным, а второй переключатель 112 - включенным, как показано на фиг.2B, третья комбинация C соответствует состоянию, при котором оба переключателя 110 и 112 являются включенными, как показано на фиг.2C, а четвертая комбинация D - состоянию, при котором первый переключатель 110 является включенным, а второй переключатель 112 - выключенным, как показано на фиг.2D. Разность потенциалов между обоими концами второго переключателя 112 отлична от нуля только при четвертом состоянии D и равна нулю при всех остальных состояниях A, B и C. В данном описании предполагается, что разность потенциалов между обоими концами второго переключателя 112 обусловлена достаточно большим сопротивлением между обоими концами этого переключателя в выключенном состоянии и игнорируется разность потенциалов, обусловливаемая внутренним сопротивлением каждого переключателя во включенном состоянии.

В первом состоянии A оба переключателя 110 и 112 являются включенными, так что разность потенциалов между обоими концами второго переключателя 112 отсутствует. Во втором и третьем состояниях B и C первый переключатель 110 является выключенным, так что подача электроэнергии от блока 106 питания прервана, и поэтому разность потенциалов между обоими концами второго переключателя 112 отсутствует. Напротив, в четвертом состоянии D первый переключатель 110 является включенным, а второй переключатель 112 - выключенным, так что большая часть напряжения блока 106 питания прикладывается между обоими концами второго переключателя 112. На основе напряжения (т.е. разности потенциалов) на обоих концах второго переключателя 112 контроллер 102 принимает решение о выключенном состоянии второго переключателя 112.

Второй переключатель 112, который содержит термореле или т.п., включается только тогда, когда температура нагревателя 108 находится в границах заданного температурного диапазона, и выключается, когда температура нагревателя 108 выходит за границы заданного температурного диапазона. Следовательно, выключение второго переключателя 112 указывает на то, что температура нагревателя 108 вышла за границы заданного температурного диапазона. Выход температуры нагревателя 108 за границы заданного температурного диапазона свидетельствует о перегреве нагревателя 108.

Контроллер 102 принимает решение об активации или деактивации нагревателя 108 на основе температуры отработанного воздуха, т.е. воздуха, проходящего через вещь в сушилке в результате обеспечиваемой вентилятором 114 циркуляции, а не на основе температуры нагревателя 108. Принятие решения об активации или обесточивании нагревателя 108 без учета температуры нагревателя 108 может вызывать нарушение режима работы сушилки в следующих случаях.

Для сушки объекта в сушилке сушилка должна всасывать воздух через впускное отверстие, нагревать этот воздух нагревателем 108 и обеспечивать циркуляцию нагретого воздуха над вещью в сушилке, а затем выпускать использованный для сушки воздух через выпускное отверстие. Один случай нарушения режима работы сушилки, как описано выше, возникает при слишком большом расстоянии между впускным и выпускным отверстиями (т.е. длины выпускного патрубка). В этом случае температура отработанного воздуха понижается, что позволяет контроллеру 102 продолжать активацию нагревателя 108, даже если всасываемый воздух достаточно нагревается нагревателем 108. Это может приводить к перегреву нагревателя 108 и частой активации второго переключателя 112.

Другой случай нарушения режима работы сушилки возникает при засорении выпускного патрубка. Например, если фильтр, установленный в выпускном патрубке в определенном положении, засоряется посторонними веществами, препятствующими надлежащему выпуску воздуха (т.е. плавному), температура отработанного воздуха может быть низкой, в то время как температура внутри выпускного патрубка будет непрерывно повышаться. Это заставляет контроллер 102 поддерживать первый переключатель 110 во включенном состоянии и, таким образом, поддерживать активацию нагревателя 108. В этом случае нагреватель 108 также перегревается и второй переключатель 112 часто активизируется.

Еще один другой случай нарушения режима работы сушилки возникает при чрезмерной утечке всасываемого воздуха во время выпуска. В случае утечки всасываемого воздуха и отсутствия его нормального выпуска температура отработанного воздуха может быть низкой, в то время как температура внутри выпускного патрубка будет непрерывно повышаться. Это заставляет контроллер 102 поддерживать первый переключатель 110 во включенном состоянии и, таким образом, поддерживать активацию нагревателя 108. В этом случае нагреватель 108 также перегревается и второй переключатель 112 часто активизируется.

При неисправности сушилки или при ошибке проектирования выпускного патрубка нагреватель 108 может перегреться так, что активация второго переключателя 112 будет происходить чаще, чем при его нормальном рабочем состоянии. Частая активация второго переключателя 112 означает его частое выключение. Следовательно, в типичном примере осуществления настоящего изобретения контроллер 102 на основе частого выключения второго переключателя 112 обнаруживает возникновение конструкционной или эксплуатационной ошибки в сушилке.

На фиг.3 представлена блок-схема последовательности операций в способе управления сушилкой в соответствии с типичным примером осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.3, если первый переключатель 110 выключается, контроллер 102 завершает цикл сушки независимо от того, включен или выключен второй переключатель 112 (302 и 304). Это соответствует второму состоянию B переключателей, как показано на фиг.2B, или третьему состоянию C, как показано на фиг.2C.

Напротив, если контроллер 102 включает первый переключатель 110, чтобы активировать нагреватель 108, то контроллер 102 принимает решение о включенном или выключенном состоянии второго переключателя 112 (306). Если второй переключатель 112 включен, нагреватель 108 активируется для выполнения цикла сушки (308). Это соответствует первому состоянию A переключателей, как показано на фиг.2A. Цикл сушки завершается после выполнения в течение заданного времени (310).

Если второй переключатель 112 выключается, когда первый переключатель 110 был включен контроллером 102 для активации нагревателя 108, контроллер 102 деактивирует нагреватель 108 и завершает сушку. Контроллер 102 измеряет разность потенциалов между обоими концами второго переключателя 112 и на основе измеренной разности потенциалов принимает решение о том, выключен ли второй переключатель 112 или нет. Если при включенном переключателе 110 выключение второго переключателя 112 повторяется определенное или более число раз, контроллер 102 принимает решение о возникновении конструкционной или эксплуатационной ошибки в сушилке (312). При этом контроллер 102 выключает первый переключатель 110, чтобы прервать подачу электроэнергии в нагреватель 108, и генерирует предупредительный сигнал, чтобы информировать пользователя о возникновении ошибки в сушилке (314). Это соответствует состоянию D переключателей, как показано на фиг 2D. Для корректного определения возникновения ошибки в сушилке число выключений второго переключателя 112 в течение заданного времени определяется экспериментальным путем с использованием управляемого сбоя сушилки, и контроллер 102 снабжается просмотровой таблицей, соответствующей полученным данным. При выполнении реального цикла сушки контроллер 102 обращается к просмотровой таблице для того, чтобы отличить нормальное рабочее состояние от состояния возникновения ошибки.

Как очевидно из приведенного выше описания, настоящее изобретение предлагает сушилку и способ управления такой сушилкой, которые имеют следующие преимущества. Для информирования пользователя о нарушении режима работы сушилки генерируется предупредительный сигнал, чтобы пользователь мог знать об опасности, обусловливаемой нарушением режима работы сушилки. Кроме того, предотвращается возможность возникновения дополнительной опасности сбоя, даже в случае неправильного срабатывания переключателя, предназначенного для предотвращения перегрева.

Выше были раскрыты и описаны типичные примеры осуществления настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в эти типичные примеры осуществления могут быть внесены изменения, не выходящие за пределы принципов и существа изобретения, объем которых определяется формулой и ее эквивалентами.