УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОДЕЖДЫ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИМ
DEVICE FOR TREATMENT OF CLOTHES AND METHOD OF CONTROLLING IT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для обработки одежды и способу управления им и, более конкретно, к устройству для обработки одежды, содержащему теплонасосную систему, и способу проверки того, что находится ли в ненормальном состоянии вспомогательный вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха в барабан устройства для обработки одежды.
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.
Далее, 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 содержащий белье, загруженное в него, 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, подаваемого в барабан. Средство нагрева может использовать высокотемпературное тепло электрического сопротивления, генерируемое электрическим сопротивлением, или теплоту сгорания, генерируемую в результате сгорания газа.
Воздух, выпущенный из барабана, имеет высокую температуру и высокую влажность вследствие влажности белья в барабане. В соответствии со способом обработки воздуха с высокой температурой и высокой влажностью, сушильная машина для белья может подразделяться на конденсационный тип (циркуляционный типа) и выхлопной тип. Сушильная машина для одежды конденсационного типа выполнена с возможностью конденсации влаги, содержащейся в воздухе с высокой 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 выхлопного типа выполнена с возможностью непосредственного выпуска воздуха с высокой 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, выпущенного 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 выхлопного типа также необходимо выпускать воздух с высокой температурой и высокой влажностью на наружную сторону для подачи наружного воздуха с высокой температурой и нагрева наружного воздуха до заданной температуры средством нагрева. Особенно, 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 регенерации 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, содержащее теплонасосную систему. Теплонасосная система содержит два теплообменника, компрессор и расширительное устройство и увеличивает энергетический кпд за счет регенерации энергии, отработанного 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 энергию 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, нагреваемого при прохождении через конденсатор.
Для того чтобы теплонасосная система устройства для обработки одежды работала устойчиво, теплообмен должен осуществляться равномерно на испарителе и конденсаторе. В известном уровне техники воздух циркулирует внутри устройства для обработки одежды за счет работы основного вентилятора, расположенного под барабаном. Однако, в случае применения теплонасосной системы вспомогательный вентилятор для подачи воздуха в конденсатор установлен отдельно от основного вентилятора для ускорения теплообмена конденсатора.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Если теплообмен осуществляется неравномерно на конденсаторе вследствие ненормального состояния вспомогательного вентилятора, холодильный агент перегревается и понижает надежность изделия. Кроме того, количество потребления энергии компрессором увеличивается вследствие чрезмерной нагрузки, приложенной к компрессору. Это может понизить энергетический кпд. Следовательно, работает нормально или нет вспомогательный вентилятор, должно постоянно проверяться во время работы сушильной машины для одежды. Однако, это трудно, поскольку пользователь не может легко получить доступ к местоположению, где установлен вспомогательный вентилятор, и не может легко проверить невооруженным глазом. Более конкретно, воздушный поток продолжает перемещаться в состоянии, в котором основной вентилятор находится в установившемся режиме, а вспомогательный вентилятор находится в ненормальном состоянии. Это может вызвать проблему у пользователя при определении ненормального состояния вспомогательного вентилятора с наружной стороны.
Решение проблемы
Следовательно, целью настоящего изобретения является создание способа, быстро и легко определяющего то, что работает нормально или нет вспомогательный вентилятор в устройстве для обработки одежды, оснащенном теплонасосной системой.
Другой целью настоящего изобретения является создание устройства для обработки одежды, содержащего средство определения для быстрого и легкого определения того, что работает нормально или нет вспомогательный вентилятор.
Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью 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, воздушный всасывающий канал, выполненный с возможностью образования проточного канала для воздуха, подаваемого в барабан, вспомогательный вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха в воздушный всасывающий канал, воздушный выпускной канал, выполненный с возможностью образования проточного канала для воздуха, выпускаемого из барабана, основной вентилятор, выполненный с возможностью выпуска воздуха в воздушный выпускной канал из барабана, конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через воздушный всасывающий канал, испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через воздушный выпускной канал, а также компрессор и расширительное устройство, выполненные с возможностью образования теплового насоса в сочетании с конденсатором и испарителем, причем способ включает в себя измерение давления (Pd) на стороне выпуска компрессора, и сравнение измеренного давления (Pd) на стороне выпуска с максимально допустимым давлением (Pm), и определение того, что вспомогательный вентилятор не работает, когда давление (Pd) на стороне выпуска больше максимально допустимого давления (Pm).
Настоящие изобретатели констатировали, что внутреннее давление теплонасосной системы увеличено, когда вспомогательный вентилятор не работает, поскольку теплообмен в конденсаторе осуществляется неравномерно. Более конкретно, настоящие изобретатели сравнили случай, когда вспомогательный вентилятор работает нормально, со случаем, когда вспомогательный вентилятор не работает, в соответствии с намерением пользователя. Настоящее изобретение было разработано на основании результатов этого исследования. В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения способ управления устройством для обработки одежды может включать в себя измерение давления холодильного агента, выходящего из компрессора, и определение того, что вспомогательный вентилятор не работает, когда измеренное давление холодильного агента выше предварительно установленного значения.
Здесь, работает нормально или нет вспомогательный вентилятор, может быть определено на основании максимально допустимого давления (Pm), т.е., максимального давления холодильного агента, когда вспомогательный вентилятор работает нормально. Более конкретно, максимально допустимое давление (Pm) может быть определено как максимальное давление холодильного агента, когда воздух около конденсатора нормально подается в конденсатор в установившемся режиме вспомогательного вентилятора.
Давление на стороне выпуска компрессора может быть непосредственно измерено с помощью дополнительного датчика давления или может быть косвенно измерено посредством измерения температуры (Td) на стороне выпуска компрессора. Более конкретно, давления холодильного агента могут быть измерены заранее в соответствии с иначе установленными температурами на стороне выпуска холодильного агента. Эти измеренные значения могут сравниваться друг с другом для косвенного измерения давления холодильного агента.
Максимально допустимое давление (Pm) может быть определено с учетом периферийной температуры (Ta) конденсатора. Более конкретно, величина теплообмена на конденсаторе может стать другой в соответствии с периферийной температурой (Ta) конденсатора. Это может стать причиной того, что давление холодильного агента становится другим. Соответственно, периферийная температура (Ta) конденсатора может быть измерена, и максимально допустимое давление (Pm), соответствующее измеренной периферийной температуре (Ta), может быть определено, таким образом, более точно определяя, находится ли вспомогательный вентилятор в ненормальном состоянии.
Если определено, что вспомогательный вентилятор находится в ненормальном состоянии, более конкретно, если определено, что вспомогательный вентилятор не работает, устройство для обработки одежды может быть выключено, так что сушильная машина для одежды предотвращена от работы в ненормальном состоянии.
Если определено, что вспомогательный вентилятор не работает, скорость вращения основного вентилятора может быть увеличена для косвенного увеличения количества воздуха, подаваемого в конденсатор.
Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения, как воплощено и широко описано в данном документе, описано устройство для обработки одежды, содержащее барабан, выполненный с возможностью вмещения предмета, подлежащего сушке, воздушный всасывающий канал, выполненный с возможностью образования проточного канала для воздуха, подаваемого в барабан, вспомогательный вентилятор, выполненный с возможностью подачи воздуха в воздушный всасывающий канал, воздушный выпускной канал, выполненный с возможностью образования проточного канала для воздуха, выпускаемого из барабана, основной вентилятор, выполненный с возможностью выпуска воздуха в воздушный выпускной канал из барабана, конденсатор, расположенный для нагрева воздуха, всасываемого в барабан через воздушный всасывающий канал, испаритель, расположенный для охлаждения воздуха, выпускаемого из барабана через воздушный выпускной канал, а также компрессор и расширительное устройство, выполненные с возможностью образования теплового насоса в сочетании с конденсатором и испарителем, средство измерения давления, выполненное с возможностью измерения давления (Pd) на стороне выпуска компрессора, средство измерения температуры, выполненное с возможностью измерения периферийной температуры (Ta) конденсатора, и контроллер, выполненный с возможностью расчета максимально допустимого давления (Pm) на основании периферийной температуры (Ta) конденсатора, для сравнения рассчитанного максимально допустимого давления (Pm) с давлением (Pd) на стороне выпуска, и, таким образом, определения того, что работает или нет вспомогательный вентилятор.
Средство измерения давления может включать в себя средство для измерения температуры, выполненное с возможностью измерения температуры (Td) на стороне выпуска компрессора. Контроллер может включать в себя первое запоминающее устройство для сохранения данных, относящихся к корреляции между температурой (Td) на стороне выпуска и давлением (Pd) на стороне выпуска.
Первое запоминающее устройство может сохранять множество давлений (Pd) на стороне выпуска компрессора, соответствующее множеству температур (Td) на стороне выпуска, и контроллер может выбирать одно из множества давлений (Pd) на стороне выпуска, сохраненных в первом запоминающем устройстве, в соответствии с измеренной температурой (Td) на стороне выпуска.
Контроллер может включать в себя второе запоминающее устройство, содержащее множество максимально допустимых давлений (Pm), соответствующее множеству периферийных температур (Ta) конденсатора, и может выбирать одно из множества максимально допустимых давлений (Pm), сохраненных во втором запоминающем устройстве, в соответствии с измеренной периферийной температурой (Ta).
Контроллер может определять, что вспомогательный вентилятор не работает, когда давление (Pd) на стороне выпуска больше максимально допустимого давления (Pm).
Благоприятные результаты настоящего изобретения
В настоящем изобретении, работает или нет вспомогательный вентилятор, может быть быстро и легко проверено без невооруженного глаза пользователя. Это может повысить надежность устройства для обработки одежды и увеличить 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; и
фиг.4 - схема последовательности операций, изображающая процессы определения того, что находится или нет в ненормальном состоянии вспомогательный вентилятор.
Лучший 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 со ссылкой на прилагаемые чертежи будут описаны устройство для обработки одежды, содержащее теплонасосную систему, и способ управления им.
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. Однако настоящее изобретение не ограничивается сушильной машиной для одежды и может применяться к любым устройствам для обработки одежды для сушки белья 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 вспомогательный вентилятор 185 установлен на конце воздушного всасывающего канала 120. То есть, воздух внутри корпуса подается в воздушный всасывающий канал 120 вследствие вращения вспомогательного 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 вспомогательного 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 для излучения установлены на поверхности трубопровода 134 холодильного агента. Поскольку вспомогательный вентилятор 185 расположен на стороне вниз по потоку от конденсатора 130, воздух, всасываемый вспомогательным вентилятором 185, осуществляет теплообмен с холодильным агентом при контакте с пластинами 132 для излучения конденсатора 130. Затем, воздух подается в барабан, имея повышенную температуру.
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, имеющего температуру около 30°С и затем используется для сушки предмета, подлежащего сушке и размещенного в барабане.
Затем, горячий воздух выпускается в воздушный выпускной канал 140 основным вентилятором 180, расположенным под барабаном 110, и затем осуществляет теплообмен с испарителем 135, расположенным на конце воздушного выпускного канала 140. Затем, воздух выпускается на наружную сторону корпуса 100. Поскольку испаритель 135 имеет температуру ниже температуры выпускаемого воздуха, выпускаемый воздух охлаждается до температуры, подобной комнатной температуре. Соответственно, часть влаги выпускаемого воздуха конденсируется, и влажность отработанного воздуха уменьшается и становится подобной влажности помещения.
Компрессор 150, конденсатор 130, расширительное устройство 160 и испаритель 135 образуют устройство с циклом сжатия холодильного агента, поглощают тепло из выпускаемого воздуха и затем передают поглощенное тепло всасываемому воздуху. Это может уменьшить количество потребления энергии. Более конкретно, холодильный агент последовательно циркулирует через компрессор 150, конденсатор 130, расширительное устройство 160 и испаритель 135. На впускном отверстии конденсатора 130 холодильный агент имеет высокую температуру и высокое давление, поскольку он был сжат компрессором 150.
При нормальной работе вспомогательного вентилятора 185 достаточное количество воздуха передается в конденсатор для теплообмена с холодильным агентом, проходящим через внутреннюю часть конденсатора. В результате, холодильный агент имеет низкую температуру и высокое давление и перемещается в расширительное устройство. Если достаточное количество воздуха не подается в конденсатор вследствие ненормального состояния вспомогательного вентилятора 185, тепло холодильного агента не излучается. Соответственно, давление и температура холодильного агента внутри конденсатора увеличиваются. Это может увеличить температуру и давление внутри теплонасосной системы. Работает нормально или нет вспомогательный вентилятор, может быть проверено путем проверки давления холодильного агента, выходящего из компрессора.
Давление на стороне выпуска компрессора может быть непосредственно измерено датчиком давления или может быть косвенно измерено с помощью температуры холодильного агента. Более конкретно, давление определяется в соответствии с температурой холодильного агента при предположении, что остальные внешние условия являются прежними. Соответственно, если измерена температура (Td) на стороне выпуска компрессора, может быть рассчитано давление (Pd) на стороне выпуска компрессора. Для этого датчик 136 температуры установлен на трубе, на стороне выпуска компрессора 150 в предпочтительном варианте осуществления.
Величина теплообмена, осуществляемого конденсатором между всасываемым воздухом и холодильным агентом, может изменяться в соответствии с температурами холодильного агента и всасываемого воздуха. Более конкретно, если теплонасосная система работает нормально, температура (Td) на стороне выпуска компрессора поддерживается в заданном диапазоне. Однако, температура всасываемого воздуха, передаваемого в конденсатор, изменяется в соответствии с климатом или другими условиями помещения, в котором была установлена сушильная машина для одежды. Соответственно, температура и давление холодильного агента, прошедшего через конденсатор, изменяются в соответствии с температурой всасываемого воздуха при предположении, что количество всасываемого воздуха, передаваемого в конденсатор, является постоянным.
Даже если остальные условия остаются прежними, диапазон нормального давления холодильного агента внутри конденсатора определяется в соответствии с периферийной температурой конденсатора. Для точной проверки того, что работает нормально или нет теплонасосная система, измеряется периферийная температура (Ta) конденсатора, и диапазон давления рассчитывается на основании измеренной периферийной температуры (Ta). Здесь, определяется максимально допустимое давление (Pm) и сравнивается с вышеупомянутым давлением (Pd) на стороне выпуска. На основании результата сравнения проверяется то, что работает нормально или нет вспомогательный вентилятор 185. Для этого датчик 137 температуры установлен в положении рядом с впускным отверстием конденсатора.
Фиг.3 - блок-схема, схематично показывающая конфигурацию контроллера устройства для обработки одежды на фиг.1. Ссылаясь на фиг.3, два датчика 136 и 137 температуры соединены с контроллером 200 и передают на контроллер 200 сигнал относительно температуры (Td) на стороне выпуска компрессора и периферийной температуры (Ta) конденсатора. Затем, контроллер 200 проверяет, работает нормально или нет вспомогательный вентилятор на основании принятого сигнала. Для этого контроллер 200 включает в себя первое запоминающее устройство 210, содержащее информацию о каждом давлении (Pd) на стороне выпуска, соответствующем каждой температуре (Td) на стороне выпуска, и второе запоминающее устройство 220, содержащее информацию о каждом максимально допустимом давлении (Pm), соответствующем каждой периферийной температуре (Ta) конденсатора.
Контроллер 200 выполнен с возможностью управления работой компрессора 150 и основного вентилятора 180. После определения ненормального состояния вспомогательного вентилятора 185 компрессор 150 выключается для предотвращения неустойчивого приведения в действие теплонасосной системы. В качестве альтернативы, скорость вращения основного вентилятора 180 может быть увеличена для подачи большего количества воздуха в конденсатор.
Со ссылкой на фиг.4 будет описан способ определения того, что находится в ненормальном состоянии или нет вспомогательный вентилятор. Фиг.4 - схема последовательности операций, изображающая процессы определения того, что находится или нет в ненормальном состоянии вспомогательный вентилятор. Ссылаясь на фиг.4, температура (Td) на стороне выпуска компрессора и периферийная температура (Ta) конденсатора определяются двумя датчиками 136 и 137 температуры. Затем, давление (Pd) на стороне выпуска компрессора и максимально допустимое давление (Pm) рассчитываются на основании определенных температур. Затем, рассчитанные значения сравниваются друг с другом. Если давление (Pd) на стороне выпуска компрессора меньше максимально допустимого давления (Pm) (Pd<Pm), определено, что вспомогательный вентилятор работает нормально. С другой стороны, если давление (Pd) на стороне выпуска больше максимально допустимого давления (Pm) (Pd>Pm), определено, что вспомогательный вентилятор находится в ненормальном состоянии.