устройство для обработки одежды, снабженное теплонасосной системой, и способ управления им

Формула изобретения

1. Способ управления устройством для обработки одежды, содержащим

барабан, выполненный с возможностью размещения в нем предмета, подлежащего сушке; средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, подаваемого в барабан; средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, выпускаемого из барабана; конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха; испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха;

компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, подаваемого из испарителя; и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, подаваемого из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия, причем способ включает этапы, на которых: измеряют температуру (Tei) холодильного агента, подаваемого в испаритель, и температуру (Tci) холодильного агента, подаваемого в компрессор; и уменьшают степень открытия регулируемого расширительного устройства, когда разность (Tci-Tei) между двумя измеренными температурами меньше заданного первого значения, причем на этапе уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства ширину уменьшения степени открытия, когда степень открытия небольшая, устанавливают уже ширины уменьшения степени открытия, когда степень открытия большая.

2. Способ по п.1, в котором диапазон между максимальной степень открытия и минимальной степенью открытия регулируемого расширительного устройства разделяют по меньшей мере на две части и ширину уменьшения степени открытия устанавливают в соответствии с каждой частью, причем ширину уменьшения степени открытия, соответствующую части, имеющей большую степень открытия, устанавливают уже ширины уменьшения степени открытия, соответствующей части, имеющей небольшую степень открытия.

3. Способ по п.1, дополнительно включающий этап уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства на половину или меньше, чем когда процесс сушки начинается, до приведения в действие компрессора.

4. Способ по п.3, в котором степень открытия регулируемого расширительного устройства имеет минимальную величину до приведения в действие компрессора.

5. Способ по п.3, дополнительно включающий этап изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства до максимальной величины после приведения в действие компрессора.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий этап увеличения степени открытия регулируемого расширительного устройства, когда разность (Tci- Tei) между двумя измеренными температурами превышает заданное второе значение, причем на этапе увеличения степени открытия регулируемого расширительного устройства ширину увеличения степени открытия, когда степень открытия небольшая, устанавливают уже ширины увеличения степени открытия, когда степень открытия большая.

7. Способ по п.6, в котором диапазон между максимальной степенью открытия и минимальной степенью открытия регулируемого расширительного устройства разделяют по меньшей мере на две части и ширину увеличения степени открытия устанавливают в соответствии с каждой частью, причем ширину увеличения степени открытия, соответствующую части, имеющей небольшую степень открытия, устанавливают уже ширины увеличения степени открытия, соответствующей части, имеющей большую степень открытия.

8. Способ управления устройством для обработки одежды, содержащим

барабан, выполненный с возможностью размещения в нем предмета, подлежащего сушке; средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, подаваемого в барабан; средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, выпускаемого из барабана; конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха; испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха; компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, подаваемого из испарителя; и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, подаваемого из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия, причем способ включает этапы, на которых: определяют влажность воздуха, выпускаемого из барабана; и уменьшают степень открытия регулируемого расширительного устройства в соответствии с определенной влажностью выпускаемого воздуха, причем на этапе уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства ширину уменьшения степени открытия, когда определенная влажность низкая, устанавливают уже ширины уменьшения степени открытия, когда определенная влажность высокая.

9. Способ по п.8, в котором диапазон между максимальной влажностью и минимальной влажностью выпускаемого воздуха разделяют по меньшей мере на две части и ширину уменьшения степени открытия устанавливают в соответствии с каждой частью, причем ширину уменьшения степени открытия, соответствующую части, имеющей низкую влажность, устанавливают уже ширины уменьшения степени открытия, соответствующей части, имеющей высокую влажность.

10. Способ по п.8, дополнительно включающий этап уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства на половину или меньше, чем когда процесс сушки начинается, до приведения в действие компрессора.

11. Способ по п.10, в котором степень открытия регулируемого расширительного устройства имеет минимальную величину до приведения в действие компрессора.

12. Способ по п.11, дополнительно включающий этап изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства до максимальной величины после приведения в действие компрессора.

13. Устройство для обработки одежды, содержащее

барабан, выполненный с возможностью размещения в нем предмета, подлежащего сушке; средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, подаваемого в барабан; средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, выпускаемого из барабана; конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха; испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха; компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, подаваемого из испарителя; и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, подаваемого из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия, причем устройство дополнительно содержит первое и второе средства определения температуры, выполненные с возможностью определения температур холодильных агентов, подаваемых в компрессор и испаритель, соответственно; и контроллер, выполненный с возможностью изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства на основании разности температур между температурами, определенными первым и вторым средствами определения температуры, причем контроллер выполнен с возможностью определения ширины изменения степени открытия на основании фактической степени открытия регулируемого расширительного устройства.

14. Устройство для обработки одежды по п.13, в котором контроллер разделяет диапазон между максимальной степенью открытия и минимальной степенью открытия регулируемого расширительного устройства по меньшей мере на две части и ширина изменения степени открытия, соответствующая части, имеющей большую степень открытия, установлена шире ширины изменения степени открытия, соответствующей части, имеющей небольшую степень открытия.

15. Устройство для обработки одежды, содержащее барабан, выполненный с возможностью размещения в нем предмета, подлежащего сушке; средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, подаваемого в барабан; средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, выпускаемого из барабана; конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха; испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха; компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, подаваемого из испарителя; и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, подаваемого из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия, причем устройство дополнительно содержит средство определения влажности, выполненное с возможностью определения влажности воздуха, выпускаемого из барабана; и контроллер, выполненный с возможностью изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства на основании влажности, определенной средством определения влажности, причем контроллер выполнен с возможностью определения различным образом ширины изменения степени открытия на основании влажности, определенной средством определения влажности.

16. Устройство для обработки одежды по п.15, в котором контроллер разделяет диапазон между максимальной влажностью и минимальной влажностью выпускаемого газа по меньшей мере на две части и ширина изменения степени открытия, соответствующая части, имеющей высокую влажность, установлена шире ширины изменения степени открытия, соответствующей части, имеющей низкую влажность.

17. Способ управления устройством для обработки одежды, содержащим

барабан, выполненный с возможностью размещения в нем предмета, подлежащего сушке; средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, подаваемого в барабан; средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, выпускаемого из барабана; конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха; испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха; компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, подаваемого из испарителя; и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, подаваемого из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия, причем способ включает этапы, на которых: измеряют время, в течение которого был осуществлен процесс сушки; и уменьшают степень открытия регулируемого расширительного устройства при осуществлении процесса сушки в соответствии с истекшим временем, причем на этапе уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства ширину уменьшения степени открытия устанавливают так, чтобы она становилась уже по истечению времени.

18. Способ по п.17, в котором часть для процесса сушки разделена по меньшей мере на две части в соответствии с промежутками времени, и ширину уменьшения степени открытия устанавливают в соответствии с каждой частью, причем ширину уменьшения степени открытия, соответствующую части, устанавливают уже по истечению времени.

19. Способ по п.17, дополнительно включающий этап уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства на половину или меньше, чем когда процесс сушки начинается, до приведения в действие компрессора.

20. Способ по п.17, дополнительно включающий этап изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства до максимальной величины после приведения в действие компрессора.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для обработки одежды, снабженному тепловым насосом, и способу управления им и, более конкретно, к устройству и способу, определяющим рабочее состояние теплонасосной системы устройства для обработки одежды и поддерживающим установившийся режим.

Предпосылки изобретения

В основном, устройство для обработки одежды, имеющее функцию сушки, такое как стиральная машина или сушильная машина для одежды, используется для сушки белья, полностью постиранного и обезвоженного, посредством загрузки белья в барабан, подачи горячего воздушного потока в барабан и затем испарения влаги из белья.

Ниже, устройство для обработки одежды будет объяснено на примере сушильной машины для одежды. Сушильная машина для одежды включает в себя барабан, установленный с возможностью вращения в корпусе и размещения белья, приводной электродвигатель, выполненный с возможностью приведения в движение барабана, нагнетательный вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха в барабан, и средство нагрева, выполненное с возможностью нагрева воздуха, поданного в барабан. Средство нагрева может использовать высокотемпературное тепло электрического сопротивления, генерируемое электрическим сопротивлением, или теплоту сгорания, генерируемую в результате сгорания газа.

Воздух, вышедший из барабана, имеет среднюю температуру и высокую влажность вследствие влажности белья в барабане. В соответствии со способом обработки воздуха со средней температурой и высокой влажностью сушильная машина для одежды может подразделяться на конденсационный тип (циркуляционный тип) и выпускной тип. Сушильная машина для одежды конденсационного типа выполнена с возможностью конденсации влаги, содержащейся в воздухе со средней температурой и высокой влажностью, посредством циркуляции и охлаждения воздуха до температуры ниже точки росы через конденсатор без выпуска воздуха на наружную сторону. Сушильная машина для одежды выпускного типа выполнена с возможностью непосредственного выпуска воздуха со средней температурой и высокой влажностью, прошедшего через барабан, на наружную сторону.

В случае сушильной машины для одежды конденсационного типа воздух должен быть охлажден до температуры ниже точки росы для конденсации воздуха, вышедшего из барабана. Воздух должен быть нагрет средством нагрева до повторной подачи в барабан. Здесь, воздух может терять свою тепловую энергию при охлаждении. Для нагрева воздуха до температуры, достаточно высокой для осуществления процесса сушки, необходим дополнительный нагреватель и т.д.

В случае сушильной машины для одежды выпускного типа также необходимо выпускать воздух со средней температурой и высокой влажностью на наружную сторону для подачи наружного воздуха с высокой температурой и нагрева наружного воздуха до заданной температуры средством нагрева. В частности, высокотемпературный воздух, выпущенный на наружную сторону, включает в себя тепловую энергию, переданную средством нагрева. Однако тепловая энергия выходит на наружную сторону, приводя к понижению термического кпд.

Для устранения этих проблем предлагается устройство для обработки одежды, увеличивающее энергетический кпд посредством накопления энергии, необходимой для генерации горячего воздушного потока, и энергии, вышедшей на наружную сторону без использования. В качестве одного примера устройства для обработки одежды недавно было предложено устройство для обработки одежды с теплонасосной системой. Теплонасосная система содержит два теплообменника, компрессор и расширительное устройство и увеличивает энергетический кпд за счет накопления энергии выпускаемого горячего воздушного потока и повторного использования энергии для нагрева воздуха, подаваемого в барабан.

Более конкретно, теплонасосная система содержит испаритель на стороне выпуска и конденсатор на стороне всасывания рядом с барабаном. Теплонасосная система передает тепловую энергии холодильному агенту через испаритель и передает тепловую энергию холодильного агента воздуху, подаваемому в барабан через конденсатор, таким образом, генерируя горячий воздушный поток с использованием отработанной энергии. Здесь, теплонасосная система может дополнительно включать в себя нагреватель, выполненный с возможностью повторного нагрева воздуха, нагретого при прохождении через конденсатор.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

Данная теплонасосная система должна поддерживать установившийся режим во время процесса сушки для повышения энергетического кпд. Соответственно, состояние теплонасосной системы должно постоянно проверяться, и каждый элемент должен регулироваться на основании проверенного состояния теплонасосной системы для поддержания установившегося режима.

Решение проблемы

Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание устройства для обработки одежды, проверяющего состояние теплонасосной системы и поддерживающего установившейся режим.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа управления устройством для обработки одежды, проверяющего состояние теплонасосной системы и поддерживающего установившийся режим.

Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с задачей настоящего изобретения, как воплощено и широко описано в данном документе, описан способ управления устройством для обработки одежды, содержащим барабан, выполненный с возможностью вмещения предмета, подлежащего сушке, средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, подаваемого в барабан, средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования потока воздуха, выпускаемого из барабана, конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха, испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха, компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, поданного из испарителя, и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, поданного из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия, причем способ включает в себя измерение температуры (Tei) холодильного агента, поданного в испаритель, и температуры (Tci) холодильного агента, поданного в компрессор, проверку степени открытия регулируемого расширительного устройства, когда разность (Tci-Tei) температур между двумя измеренными температурами меньше заданного первого значения, и уменьшение степени открытия регулируемого расширительного устройства в соответствии с величиной степени открытия регулируемого расширительного устройства, причем на этапе уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства ширина уменьшения степени открытия, когда степень открытия является небольшой, уже ширины уменьшения степени открытия, когда степень открытия является большой.

В настоящем изобретении теплонасосная система может регулироваться для устойчивого поддержания установившегося режима посредством регулирования величины расхода холодильного агента за счет изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства. В случае устройства для обработки одежды, имеющего функцию сушки, количество тепла, передаваемого в теплонасосную систему, от испарителя может значительно изменяться в соответствии с количеством белья, размещенного в барабане, и влажностью белья. Следовательно, регулируемое расширительное устройство, возможно, необходимо регулировать в соответствии со скоростью осуществления процесса сушки.

Более конкретно, холодильный агент может подаваться в компрессор через испаритель в газовом состоянии, не в жидком состоянии с точки зрения условия работы и срока службы. Для этого достаточное количество тепла может передаваться на испаритель. Однако если достаточное количество тепла не может передаваться на испаритель, величина расхода холодильного агента, проходящего через испаритель, может быть уменьшена, так что холодильный агент достаточно испаряется.

Тепло, передаваемое холодильному агенту от испарителя, может быть получено от воздуха, выпускаемого из барабана. Однако количество тепла, переданного испарителю выпускаемым воздухом, может изменяться в соответствии со скоростью осуществления процесса сушки. Более конкретно, во время начального процесса сушки выпускаемый воздух может поглощать большое количество влаги из белья и, таким образом, иметь высокую влажность и низкую температуру. Следовательно, большая часть тепловой энергии выпускаемого воздуха может существовать в виде скрытой теплоты, и только ее часть может существовать в виде физической теплоты. Это может явиться причиной того, что количество тепла, которое может быть получено испарителем, является относительно небольшим. Следовательно, при проверки того, что холодильный агент не был достаточно испарен во время начального процесса сушки, величина расхода холодильного агента, проходящего через испаритель, должна быть быстро уменьшена.

Более конкретно, во время начального процесса сушки чувствительность к испарению холодильного агента относительно изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства может быть низкой. Соответственно, предпочтительно достаточно увеличить ширину изменения степени открытия.

С другой стороны, если процесс сушки осуществлен до некоторой степени, количество влаги, содержащейся в белье, может стать небольшим. Поскольку энергия выпускаемого воздуха существует в виде физической теплоты, количество тепла, передаваемого холодильному агенту через испаритель, может стать относительно большим. В этом случае в отличие от начального процесса сушки чувствительность к испарению холодильного агента относительно изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства может быть высокой. Соответственно, может быть предпочтительным уменьшение ширины изменения степени открытия для энергетического кпд устройства для обработки одежды.

В настоящем изобретении испарение холодильного агента может проверяться при помощи изменения каждого параметра состояния холодильного агента, подаваемого в компрессор, и холодильного агента, подаваемого в испаритель. Например, испарение холодильного агента может быть определено с помощью разности температур. Если холодильный агент был достаточно испарен (получил достаточное количество тепла), холодильный агент, подаваемый в компрессор, может иметь высокую температуру. Следовательно, испарение холодильного агента может быть косвенно проверено на основании разности температур, измеренной заранее, когда теплонасосная система находится в установившемся режиме.

Скорость осуществления процесса сушки может быть непосредственно проверена при помощи степени открытия регулируемого расширительного устройства. При запуске процесса сушки регулируемое расширительное устройство может регулироваться для максимального открытия, так что достаточное количество тепла передается всасываемому воздуху через конденсатор. При дальнейшем осуществлении процесса сушки степень открытия регулируемого расширительного устройства может постепенно уменьшаться. Следовательно, скорость осуществления процесса сушки может быть проверена путем проверки степени открытия регулируемого расширительного устройства. В качестве альтернативы, скорость осуществления процесса сушки может проверяться посредством определения влажности выпускаемого воздуха. Более конкретно, скорость осуществления процесса сушки может проверяться на основании того, что выпускаемый воздух имеет высокую влажность во время начального процесса сушки, но имеет низкую влажность при дальнейшем осуществлении процесса сушки.

При определении того, что разность температур меньше опорного значения, означает, что испарение холодильного агента является недостаточным. Следовательно, величина расхода холодильного агента может быть уменьшена за счет уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства. Здесь, ширина уменьшения степени открытия может устанавливаться иначе в соответствии с проверенной степенью открытия регулируемого расширительного устройства. Например, ширина уменьшения степени открытия может быть установлена пропорционально степени открытия. Это может увеличить энергетический кпд и устойчиво поддерживать теплонасосную систему.

В качестве альтернативы, диапазон между максимальной степенью открытия и минимальной степенью открытия регулируемого расширительного устройства может быть разделен по меньшей мере на две части и диапазон уменьшения степени открытия может быть установлен в соответствии с каждой частью. Здесь, диапазон уменьшения степени открытия, соответствующий части, имеющей большую степень открытия, может быть установлен уже диапазона уменьшения степени открытия, соответствующего части, имеющей небольшую степень открытия.

В качестве регулируемого расширительного устройства обычно может использоваться линейный расширительный клапан (LEV). Степень открытия регулируемого расширительного устройства может регулироваться пропорционально количеству импульсов поданного сигнала. Следовательно, этап уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства, выполненного в виде линейного расширительного клапана (LEV), может включать в себя уменьшение количества импульсов сигнала, поданного на регулируемое расширительное устройство.

Способ может дополнительно включать в себя уменьшение степени открытия регулируемого расширительного устройства на половину или меньше, чем когда начинается процесс сушки до приведения в действие компрессора. Это может предотвратить прохождение большого количества жидкого холодильного агента, остающегося в испарителе или компрессоре после завершения предыдущего процесса сушки, в компрессор. Здесь, степень открытия регулируемого расширительного устройства может быть уменьшена до минимальной величины.

Способ может дополнительно включать в себя изменение степени открытия регулируемого расширительного устройства до максимальной величины после приведения в действие компрессора в течение заданного времени в состоянии, в котором степень открытия была уменьшена. Это может обеспечить максимальное приведение в действие теплонасосной системы и, таким образом, максимально увеличить количество использованной теплоты, регенерированной из выпускаемого воздуха. Здесь, заданное время, в течение которого компрессор приведен в действие в состоянии, в котором степень открытия была уменьшена, может быть определено как время, потраченное для вхождения теплонасосной системы в устоявшийся режим после приведения в действие, достаточное, чтобы не оставался жидкий холодильный агент.

В некоторых случаях разность (Tci-Tei) температур между двумя измеренными температурами может превышать второе значение. Более конкретно, когда избыточное количество тепла было передано холодильному агенту выпускаемым воздухом через испаритель, холодильный агент может перегреться и уменьшить производительность системы и сократить срок службы компрессора. Соответственно, способ может дополнительно включать в себя увеличение степени открытия регулируемого расширительного устройства, так что температура холодильного агента возвращается к нормальному диапазону. На этапе увеличения степени открытия регулируемого расширительного устройства ширина увеличения степени открытия может стать переменной в соответствии со степенью открытия регулируемого расширительного устройства. Ширина увеличения степени открытия, когда степень открытия является небольшой, может быть установлена уже ширины увеличения степени открытия, когда степень открытия является большой.

Диапазон между максимальной степенью открытия и минимальной степенью открытия регулируемого расширительного устройства может быть разделен на по меньшей мере две части и ширина увеличения степени открытия может быть установлена в соответствии с каждой частью. Здесь, ширина увеличения степени открытия, соответствующая части, имеющей небольшую степень открытия, может быть установлена уже ширины для увеличения степени открытия, соответствующей части, имеющей большую степень открытия.

На этапе уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства в случае, когда ширина уменьшения степени открытия определена в соответствии с влажностью выпускаемого воздуха, ширина уменьшения степени открытия, когда определенная влажность является низкой, может быть установлена уже ширины уменьшения степени открытия, когда определенная влажность является высокой. Диапазон между максимальной влажностью и минимальной влажностью выпускаемого воздуха может быть разделен по меньшей мере на две части и ширина уменьшения степени открытия может быть установлена в соответствии с каждой частью. Здесь, ширина уменьшения степени открытия, соответствующая части, имеющей низкую влажность, может быть установлена уже ширины уменьшения степени открытия, соответствующей части, имеющей высокую влажность.

Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с задачей настоящего изобретения, как воплощено и широко описано в данном документе, также описано устройство для обработки одежды, содержащее барабан, выполненный с возможностью вмещения предмета, подлежащего сушке, средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования проточного канала для воздуха, подаваемого в барабан, средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования проточного канала для воздуха, выпускаемого из барабана, конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха, испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха, компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, подаваемого из испарителя, и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, подаваемого из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия.

Контроллер может разделять диапазон между максимальной степенью открытия и минимальной степенью открытия регулируемого расширительного устройства по меньшей мере на две части. Здесь, ширина изменения степени открытия, соответствующая части, имеющей большую степень открытия, может быть установлена шире ширины уменьшения степени открытия, соответствующей части, имеющей небольшую степень открытия.

Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с задачей настоящего изобретения, как воплощено и широко описано в данном документе, также еще описано устройство для обработки одежды, содержащее барабан, выполненный с возможностью вмещения предмета, подлежащего сушке, средство всасывания воздуха, выполненное с возможностью образования проточного канала для воздуха, подаваемого в барабан, средство выпуска воздуха, выполненное с возможностью образования проточного канала для воздуха, выпускаемого из барабана, конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через средство всасывания воздуха, испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через средство выпуска воздуха, компрессор, выполненный с возможностью сжатия холодильного агента, подаваемого из испарителя, и регулируемое расширительное устройство, выполненное с возможностью расширения холодильного агента, подаваемого из конденсатора, и имеющее регулируемую степень открытия, причем устройство дополнительно содержит первое и второе средства определения температуры, выполненные с возможностью определения температур холодильного агента, подаваемого в компрессор и испаритель, соответственно, средство определения влажности, выполненное с возможностью определения влажности выпускаемого воздуха, выпускаемого из барабана, и контроллер, выполненный с возможностью изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства на основании разности температур между температурами, определенными первым и вторым средствами определения температуры, причем контроллер выполнен с возможностью определения ширины изменения степени открытия на основании влажности, определенной средством определения влажности.

Контроллер может разделять диапазон между максимальной влажностью и минимальной влажностью выпускаемого газа по меньшей мере на две части. Здесь, ширина изменения степени открытия, соответствующая части, имеющей высокую влажность, может быть установлена шире ширины изменения степени открытия, соответствующей части, имеющей низкую влажность.

Благоприятные результаты настоящего изобретения

В настоящем изобретении, когда теплонасосная система находится в ненормальном состоянии, ненормальное состояние может быть быстро определено и теплонасосная система может быть возвращена к установившемуся режиму. Это может повысить надежность системы и повысить энергетический кпд.

Краткое описание чертежей

фиг.1 - перспективный вид, схематично изображающий внутреннюю конструкцию устройства для обработки одежды в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - вид сверху устройства для обработки одежды на фиг.1;

фиг.3 - блок-схема, схематически изображающая конфигурацию контроллера устройства для обработки одежды на фиг.1;

фиг.4 - схема последовательности операций, изображающая процессы регулирования степени открытия регулируемого расширительного устройства; и

фиг.5 - кривая изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства, причем степень открытия регулируется процессами, изображенными на фиг.4.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Подробно будет сделана ссылка на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых изображены на сопроводительных чертежах. Кроме того, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны различные модификации и изменения в настоящем изобретении без отхода от сущности или объема настоящего изобретения. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение включает в себя модификации и изменения настоящего изобретения при условии, что они входят в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Будет дано подробное описание сливного устройства и холодильного устройства, содержащего сливное устройство, в соответствии с вариантом осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Ниже устройство для обработки одежды, содержащее тепловой насос, и способ управления им в соответствии с настоящим изобретением будут объяснены более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг.1 - перспективный вид, схематично изображающий внутреннюю конструкцию устройства для обработки одежды в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и фиг.2 - вид сверху устройства для обработки одежды на фиг.1. Ссылаясь на фиг.1 и 2, фиг.1 изображает сушильную машину для одежды в качестве устройства для обработки одежды. Однако настоящее изобретение не ограничивается устройством для обработки одежды и может применяться к любым устройствам для обработки одежды для сушки одежды посредством подачи горячего воздуха в барабан, например, стиральной машине, имеющей функцию сушки и т.д. Устройство для обработки одежды в соответствии с настоящим изобретением содержит корпус 100, который образует внешний вид сушильной машины для одежды, и барабан 110, установленный с возможностью вращения в корпусе. Барабан поддерживается с возможностью вращения опорой (не показана) на передней и задней сторонах.

Воздушный всасывающий канал 120, который образует часть воздушного всасывающего проточного канала по направлению к внутренней части барабана 110, установлен на нижней поверхности барабана 110, и конец воздушного всасывающего канала 120 соединен с концом заднего канала 122. Задний канал 122 проходит в направлении вверх-вниз корпуса 100 между воздушным всасывающим каналом 120 и барабаном 110, таким образом, подавая воздух, прошедший через воздушный всасывающий канал 120, в барабан 110. Соответственно, образован воздушный всасывающий проточный канал, через который воздух подается в барабан 110, при помощи воздушного всасывающего канала 120 и заднего канала 122.

Воздух, поданный через воздушный всасывающий проточный канал, проходит в корпус через отверстие для всасывания воздуха (не показано), образованное на задней поверхности или нижней поверхности корпуса, и затем перемещается в воздушный всасывающий канал 120. Для данного перемещения воздуха воздушный всасывающий вентилятор 185 установлен на конце воздушного всасывающего канала 120. То есть, воздух внутри корпуса подается в воздушный всасывающий канал 120 вследствие вращения воздушного всасывающего вентилятора 185. Это может понижать давление внутри корпуса, таким образом, заставляя наружный воздух проходить в корпус через отверстие для всасывания воздуха.

Конденсатор 130 установлен на передней стороне воздушного всасывающего вентилятора (на стороне вверх по потоку по воздушному проточному каналу). Конденсатор 130 образует тепловой насос в сочетании с испарителем 135, компрессором 150 и расширительным устройством 160, которое будет описано ниже. Один трубопровод 134 холодильного агента расположен в зигзагообразной форме, и пластины 132 излучения установлены на поверхности трубопровода 134 холодильного агента. Поскольку воздушный всасывающий вентилятор 185 расположен на стороне вниз по потоку от конденсатора 130, воздух, всасываемый воздушным всасывающим вентилятором 185, осуществляет теплообмен с холодильным агентом при контакте с пластинами излучения конденсатора 130. Затем, воздух подается в барабан, имея повышенную температуру. В качестве регулируемого расширительного устройства 160 используется линейный расширительный клапан (LEV), степень открытия которого регулируется электрическим сигналом.

Нагреватель 170 установлен в заднем канале 122 для дополнительного нагрева воздуха, недостаточно нагретого конденсатором 103. Нагреватель 170 может быть установлен на воздушном всасывающем канале 120. Этот воздух, нагретый при прохождении через конденсатор 130 и нагреватель, подается в барабан в виде горячего воздуха и затем используется для сушки предмета, подлежащего сушке и размещенного в барабане.

Затем, горячий воздух выпускается в воздушный выпускной канал 140 вытяжным воздушным вентилятором 180, расположенным под барабаном 110, и затем осуществляет теплообмен с низкотемпературным холодильным агентом, проходящим через внутреннюю часть испарителя 135, расположенного на конце воздушного выпускного канала 140. Затем, воздух выпускается на наружную сторону корпуса 100. За счет этих процессов теплообмена воздух выпускается на наружную сторону корпуса 100, имея пониженную температуру и влажность. Часть тепловой энергии выпускаемого воздуха передается холодильному агенту через испаритель 135 и повторно передается всасываемому воздуху через конденсатор. То есть, тепловая энергия выпускаемого воздуха аккумулируется для повторного использования для генерации горячего воздуха. Это может уменьшить количество потребления энергии.

Если достаточное количество тепла не получено от испарителя 135, часть холодильного агента, вышедшего из испарителя, подается в компрессор 150 в жидком состоянии. При подаче жидкого холодильного агента в компрессор 150 компрессор может повредиться или может иметь пониженный энергетический кпд. Соответственно, разность температур холодильного агента, прошедшего через испаритель 135, определяется для косвенной проверки сухого состояния холодильного агента. В предпочтительном варианте осуществления первый датчик 136 температуры расположен на стороне впуска испарителя 135 и второй датчик 137 температуры расположен на стороне впуска компрессора (см. фиг.2).

Если холодильный агент получает достаточное количество тепла от испарителя 135, разность температур холодильного агента между передней и задней сторонами испарителя 135, т.е. T2-T1 (когда предполагается, что температурой на стороне впуска испарителя является T1 и температурой на стороне впуска компрессора 150 является T2), имеет значение больше заданного значения (первого значения). Первое значение определено как минимальное значение, когда теплонасосная система работает нормально.

С другой стороны, если холодильный агент получает избыточное количество тепла от испарителя 135, разность температур (T2-T1) не находится в нормальном диапазоне. В этом случае значение (T2-T1) превышает второе значение, определенное как максимальное значение, когда теплонасосная система работает нормально.

В случае, когда значение (T2-T1) не находится в нормальном диапазоне между первым значением и вторым значением, степень открытия регулируемого расширительного устройства 160 регулируется для изменения величины расхода холодильного агента и изменения значения (T2-T1).

Фиг.3 - блок-схема, схематично показывающая конфигурацию контроллера 200 устройства для обработки одежды на фиг.1. Ссылаясь на фиг.3, контроллер 200, расположенный в любом положении корпуса 100, электрически соединен с двумя датчиками 136 и 137 определения температуры и принимает сигнал определения, таким образом, проверяя, работает ли нормально теплонасосная система на основании значения (T2-T1). Если определено, что теплонасосная система не работает нормально, степень открытия регулируемого расширительного устройства 160 регулируется для приведения теплонасосной системы к установившемуся режиму.

Ссылочная позиция 138 обозначает датчик влажности, установленный в воздушном выпускном канале, через который проходит воздух, выпускаемый из барабана. Работа датчика 138 влажности будет описана ниже.

Со ссылкой на фиг.4 будут описаны процессы регулирования степени открытия регулируемого расширительного устройства 160 контроллером. Ссылаясь на фиг.4, при запуске процесса сушки контроллер 200 включает регулируемое расширительное устройство 160 и затем устанавливает импульс сигнала, поданного на регулируемое расширительное устройство 160, равный a. Здесь, величина a означает величину, соответствующую половине или меньше количества импульсов, поданных на регулируемое расширительное устройство, когда регулируемое расширительное устройство 160 максимально открыто, которая установлена равной 80 в предпочтительном варианте осуществления. Причина, почему степень открытия регулируемого расширительного устройства 160 сначала уменьшена, состоит в том, чтобы предотвратить подачу большого количества жидкого холодильного агента, остающегося в конденсаторе или испарителе во время предыдущего процесса сушки, в компрессор 150.

Затем, проверяется, работает или нет компрессор 150. Если определено, что компрессор 150 находится в нерабочем состоянии, клапан регулируемого расширительного устройства поддерживается в состоянии, в котором он находится. С другой стороны, если определено, что компрессор находится в рабочем состоянии, степень открытия регулируемого расширительного устройства максимально увеличивается. Для этого максимальное количество импульсов сигнала, поданного на регулируемое расширительное устройство, устанавливается, равным 460. Здесь, максимальное количество импульсов является только примерным и может изменяться в соответствии с типом и характеристиками используемого расширительного устройства.

После установки максимального количества импульсов, T1 и T2 определяются двумя датчиками температуры. Затем T2-T1 рассчитывают на основании определенных T1 и T2. Если значение (T2-T1) находится между заданным первым значением и заданным вторым значением, контроллер определяет, что теплонасосная система находится в установившемся режиме. Затем, контроллер повторно определяет значения T1 и T2.

Если разность температур меньше первого значения, это означает, что достаточное количество тепла не подано от испарителя, и, таким образом, холодильный агент подается в компрессор в жидком состоянии. Соответственно, степень открытия регулируемого расширительного устройства уменьшается для уменьшения величины расхода холодильного агента. Здесь, контроллер проверяет количество импульсов сигнала, поданного на регулируемое расширительное устройство, и иначе устанавливает ширину уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства в соответствии с проверенным количеством импульсов.

Более конкретно, контроллер разделяет диапазон между максимальным значением (460) и минимальным значением (40) количества импульсов регулируемого расширительного устройства на следующие 4 части:

Первая часть: 300 ~ 460,

Вторая часть: 200 ~ 300,

Третья часть: 100 ~ 200,

Четвертая часть: 400 ~ 100.

Выпускаемый воздух, выпущенный из барабана, содержит большое количество влаги во время начальной стадии процесса сушки. Соответственно, тепловая энергия в виде скрытой теплоты выше тепловой энергии в виде физической теплоты. Это может стать причиной затрудненного осуществления теплообмена. В случае, когда определено, что значение (T2-T1) меньше первого значения во время начальной стадии процесса сушки, регулируемое расширительное устройство должно иметь большую ширину уменьшения степени открытия, так что параметр состояния холодильного агента может регулироваться до соответствующего уровня. С другой стороны, при осуществлении процесса сушки количество влаги, содержащейся в выпускаемом воздухе, становится небольшим. В результате, количество энергии в виде физической теплоты увеличивается. В этом случае ширина уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства относительно сужена для регулирования параметра состояния холодильного агента до достаточного уровня.

С точки зрения изменения параметра состояния холодильного агента преимущественно увеличить ширину уменьшения степени открытия. Однако если величина расхода холодильного агента уменьшена, это не является предпочтительным с точки зрения энергетического кпд, поскольку количество использованной теплоты, регенерированной испарителем, также уменьшено. Соответственно, для быстрого изменения параметра состояния холодильного агента в состоянии, в котором ширина уменьшения энергетического кпд минимизирована, ширина уменьшения величины расхода холодильного агента должна определяться на основании проверенной скорости осуществления (степени осуществления) процесса сушки.

Фиг.5 - кривая изменения степени открытия регулируемого расширительного устройства в соответствии со скоростью осуществления процесса сушки. Как показано на фиг.5, первая часть из четырех частей соответствует начальной стадии процесса сушки и четвертая часть соответствует конечной стадии процесса сушки. Следовательно, в первой части ширина уменьшения импульса сигнала, поданного на регулируемое расширительное устройство, установлена равной 30, относительно большое значение. Однако при осуществлении процесса сушки ширина уменьшения импульса уменьшена и установлена равной 2.

После уменьшения степени открытия регулируемого расширительного устройства контроллер многократно определяет значения T1 и T2.

В случае, когда значение (T2-T1) превышает второе значение, количество импульсов сигнала, поданного на регулируемое расширительное устройство, увеличено, как показано на фиг.5.

В случае, когда значение (T2-T1) не находится в нормальном диапазоне, несмотря на регулирование степени открытия регулируемого расширительного устройства определено, что проблемы возникли в устройстве. Соответственно, о ненормальном состоянии устройство сообщается пользователю через дисплей 210, расположенный на панели управления (не показано).

В качестве альтернативы, подогреватель поддона для нагрева масла может быть расположен на компрессоре. Нагреватель поддона означает нагреватель для нагрева масла, содержащегося в компрессоре, и выполнен для получения вязкости масла, соответствующей для работы компрессора за счет нагрева масла во время начальной стадии компрессора. Для управления работой нагревателя поддона третий датчик температуры может быть установлен на разгрузочной стороне компрессора для определения температуры холодильного агента, вышедшего из компрессора. На основании определенной температуры работа нагревателя поддона может управляться.

На рабочее состояние нагревателя поддона могут влиять внешние условия помещения, где установлено устройство для обработки одежды. Соответственно, измерения температуры могут осуществляться с учетом внешних условий. Для этого может быть дополнительно установлен дополнительный датчик температуры для измерения внешней температуры, и значения, измеренные первым-третьим датчиками температуры, могут надлежащим образом обрабатываться и использоваться для управления устройством.

Процесс сушки может определяться на основании влажности выпускаемого воздуха, выпущенного из барабана, не на основании степени открытия регулируемого расширительного устройства. Датчик 138 влажности используется для измерения влажности воздуха, выпущенного из барабана, таким образом, проверяя скорость осуществления процесса сушки. Диапазон влажности выпускаемого воздуха во время процесса сушки может быть разделен на 4 части, и каждая часть может быть установлена с различной шириной уменьшения импульса.

Или датчики 136 и 137 температуры, или датчик 138 влажности могут быть установлены, или оба из них могут быть установлены. В последнем случае датчики температуры могут использоваться для проверки скорости осуществления процесса сушки, а датчик влажности может использоваться, только когда датчик температуры работает неправильно. В качестве альтернативы, датчики температуры и датчик влажности в целом могут использоваться для проверки скорости осуществления процесса сушки, соответственно. После сравнения результатов, полученных при соответствующем использовании двух датчиков, друг с другом степень открытия регулируемого расширительного устройства может регулироваться на основании результата сравнения.