CN107794730A - 热泵干衣设备控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热泵干衣设备控制方法，热泵干衣设备包括热泵***、散热风机、干燥衣物的腔室和控制单元，所述热泵***包括：用于放热的冷凝器、用于吸热的蒸发器和压缩机，该方法包括检测热泵***表面温度，干衣开始，散热风机初次动作后，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度，调节与环境温度匹配的控制压缩机和/或散热风机通断的参数。本发明监测环境温度的方法，利用散热风机开启后，热泵***的温度变化情况，来代替温度传感器判断压缩机所处的环境温度，无需增加额外的硬件，判断方法简单有效，节约了检测环境温度所用传感器的使用成本，判断及时准确。

Description

热泵干衣设备控制方法
技术领域
本发明属于衣物处理领域，具体地说，涉及一种衣物干燥控制方法，尤其是一种热泵干衣设备的控制方法。
背景技术
现有热泵式衣物干燥装置中设置有如下的空气循环通道：由热泵循环***中的冷凝器进行过加热的加热空气被送入装有衣物的干燥室内，从衣物中夺取了水分的湿空气被送回到蒸发器处进行除湿，除湿后的空气再次由冷凝器加热，并送入干燥室中。
申请号为200610153406.9的中国专利公开了一种能够使产生在干燥室与热泵之间循环的干衣空气的热泵实现稳定操作的衣物干燥装置。其中，由热泵中的加热器进行过加热的空气送入作为干燥室的盛水桶中，从盛水桶排出的空气穿过过滤器单元后回到热泵，由吸热器除湿之后再送至加热器，形成空气循环通道。过滤器单元中设有线屑过滤器，并且设有与空气排出口及空气导入口相连通的管道。
申请号为200410097855.7的中国专利公开了一种衣物干燥装置,包括：热泵装置；将干衣空气引导至热泵装置的吸热器、放热器和装有衣物的干衣室的风道；向所述风道中送入干衣空气的鼓风机；和控制装置。在干衣操作过程中，压缩机和鼓风机进行操作；当干衣操作发生中断时，控制装置使压缩机停止规定的时间。
上述采用热泵烘干方式的干衣装置，在环境温度较高，比如35～40℃环境下，烘干开始阶段，吹入洗衣/干衣筒内的空气温度迅速上升到60℃以上，从洗衣/干衣筒内吹出的空气温度，湿度也迅速上升。这种情况下，蒸发器内的制冷剂饱和压力较高，压缩机***的负荷大，很快达到压缩机的临界工作压力。
在热泵干衣装置的烘干***中，压缩机***耐受的压力为制冷剂对应60～70℃间温度对应的饱和压力，在烘干后期，随温度的升高，压缩机的冷凝温度会接近最高压力的限值。现有滚筒式热泵干衣机，设计有辅助冷凝器和辅助风机，以使在烘干后期或者在高温环境中辅助风机动作，对压缩机负荷进行调节。
散热风机的控制一般是在负荷达到***允许的最大负荷时开启，在低于最大负荷时停止运转，压缩机在超过最大负荷时停止运行以保证压缩机可靠性。判断负荷的标准是检测***温度的高低。但不同环境温度下，检测到***温度与实际压缩机内部线圈温度存在差异，压缩机若按照***固设的开停温度控制则存在缺陷，降低干衣效率的同时，还会减少压缩机的使用寿命。因此，需要根据环境温度和检测的***温度确定压缩机实际温度，并根据实际温度判断压缩机负荷标准。
如果额外设置环境温度传感器会增加成本，而仅利用***温度传感器检测则受压缩机运行的干扰，比如压缩机进行完一个干燥周期，以***温度判断会使检测到的环境温度偏高。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种利用散热风机开启后，热泵***的温度变化情况，来代替温度传感器判断压缩机所处的环境温度，从而控制压缩机和/或散热风机运转的热泵干衣设备控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种热泵干衣设备控制方法，热泵干衣设备包括热泵***、散热风机、干燥衣物的腔室和控制单元，所述热泵***包括：用于放热的冷凝器、用于吸热的蒸发器和压缩机，该方法包括检测热泵***表面温度，干衣开始，散热风机初次动作后，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度，调节与环境温度匹配的控制压缩机和/或散热风机通断的参数。
该调节的参数为预设在干衣设备中的参数，根据判断的环境温度，调取与环境温度对应的参数，以控制压缩机和/或散热风机通断。
进一步的，散热风机初次动作的执行步骤包括：检测热泵***表面温度，与预设的风机控制参数比较，符合预设条件则控制散热风机初始动作；
优选的，散热风机初次动作包括至少一次开启；
更优选的，散热风机初次动作包括开启、关闭和再次开启。
进一步的，散热风机初次动作过程中，检测热泵***表面温度，与预设的压缩机控制参数比较，若符合预设条件则控制压缩机动作；
优选的，控制压缩机动作包括控制压缩机关闭和开启。
进一步的，干衣开始后，先通过散热风机开启至少一次将压缩机热量吹到环境中，然后，再检测热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
进一步的，在散热风机开启状态中，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
进一步的，干衣开始，检测热泵***表面温度，热泵***表面温度大于T11时散热风机开启，小于T12时散热风机关闭；
热泵***表面温度大于T13时压缩机关闭，小于T14时压缩机开启；
T13＞T11＞T12＞T14；
热泵***表面温度大于T15时散热风机再次开启，T15＞T11；
检测热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
进一步的，压缩机关闭后再次开启的条件还包括判断压缩机关闭持续时间是否达到设定时间，判断压缩机关闭持续时间是否达到设定时间为第一优先判定条件。
进一步的，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况判断环境温度包括：计算散热风机开启时的热泵***表面温度降低至预设的比较温度所花的时间，与预设的时间-环境温度对应关系比较。
进一步的，与环境温度匹配的控制压缩机和/或散热风机通断的参数包括：控制散热风机关闭对应的热泵***表面温度、控制散热风机开启对应的热泵***表面温度、控制压缩机关闭对应的热泵***表面温度、控制压缩机开启对应的热泵***表面温度；
优选的，还包括，压缩机关闭持续的时间，该时间为第一优先判定条件。
进一步的，环境温度越高，控制压缩机/散热风机动作的温度点越低；环境温度越低，控制压缩机/散热风机动作的温度点越高；
优选的，环境温度越高，控制压缩机关闭持续的时间越长。
进一步的，热泵***的工作环境根据环境温度定义区分为低温环境、常温环境和高温环境，对应各环境分别设有控制压缩机/散热风机通断的参数，控制压缩机/散热风机初始动作的预设参数为预设的对应低温环境下控制压缩机/散热风机通断的参数。
进一步的，热泵***表面温度为压缩机出口到冷凝器出口之间任一位置的温度，优选为冷凝器出口温度。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明热泵干衣设备在现有热泵模块的基础上，实时监测压缩机的工作环境温度，根据监测的环境温度，调整散热风机和压缩机的工作状态，控制方法简单，调节迅速，提供了热泵工作效率，相对降低了能耗，延长了压缩机的使用寿命。
本发明监测环境温度的方法，利用散热风机开启后，热泵***的温度变化情况，来代替温度传感器判断压缩机所处的环境温度，无需增加额外的硬件，判断方法简单有效，节约了检测环境温度所用传感器的使用成本，判断及时准确。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明所述的热泵***示意图；
图2是本发明所述的热泵干衣机示意图；
图中：1滚筒、2送风风扇、3压缩机、4冷凝器、5膨胀阀、6蒸发器、7冷凝器温度传感器、8蒸发器温度传感器、9压缩机温度传感器、10散热风机、11电机
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明所述的热泵干衣设备为热泵干衣机，包括控制单元、滚筒1和设有滚筒下方的热泵***、散热风机10，由送风风扇2将热泵***产生的热风通过干衣风道导入到滚筒内干燥衣物，热泵***包括具有压缩机3、冷凝器4、膨胀阀5及蒸发器6的热泵模块，冷凝器4在冷凝器入口位置到出口位置之间制冷剂发生相变位置处设有检测冷凝器冷凝温度的冷凝器温度传感器7，和/或在蒸发器6在蒸发器入口位置到出口位置之间制冷剂发生相变位置处设有检测蒸发器蒸发温度的蒸发器温度传感器8，和/或于压缩机3排气口处设有检测压缩机排气温度的压缩机温度传感器9。
本发明利用散热风机开启后，热泵***表面温度的变化情况，来代替温度传感器判断压缩机所处的环境温度，从而控制压缩机和/或散热风机运转。这是由于单独设置环境温度传感器会增加成本，而利用热泵***温度传感器检测存在压缩机运行状态的干扰，比如压缩机进行完一个干燥周期，以热泵***温度判断会使检测到的环境温度偏高。因此，本发明根据热泵***的表面温度变化，判断压缩机所处的环境温度。
具体为，干衣开始，散热风机初次动作后，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度，调节与环境温度匹配的控制压缩机和/或散热风机通断的参数。该调节的参数为预设在干衣机中的参数，根据判断的环境温度，调取与环境温度对应的参数，以控制压缩机和/或散热风机通断。
与环境温度匹配的控制压缩机和/或散热风机通断的参数包括：控制散热风机关闭对应的热泵***表面温度、控制散热风机开启对应的热泵***表面温度、控制压缩机关闭对应的热泵***表面温度、控制压缩机开启对应的热泵***表面温度；
优选的，还包括，压缩机关闭持续的时间，该时间为第一优先判定条件。
判断环境温度包括：计算散热风机开启时的热泵***表面温度降低至预设的比较温度所花的时间，与预设的时间-环境温度对应关系比较，得出环境温度。
环境温度越高，控制压缩机/散热风机动作的温度点越低；环境温度越低，控制压缩机/散热风机动作的温度点越高；
优选的，环境温度越高，控制压缩机关闭持续的时间越长。
本发明散热风机初次动作的执行步骤包括：检测热泵***表面温度，与预设的风机控制参数比较，符合预设条件则对应控制散热风机开启、关闭、再次开启。
散热风机初次动作过程中，检测热泵***表面温度，与预设的压缩机控制参数比较，若符合预设条件则对应控制压缩机关闭、开启。
干衣开始后，先通过散热风机开启至少一次将压缩机热量吹到环境中，然后，再在散热风机开启状态中，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
具体为：干衣开始，检测热泵***表面温度，热泵***表面温度大于T11时散热风机开启，小于T12时散热风机关闭；
热泵***表面温度大于T13时压缩机关闭，小于T14时压缩机开启；
T13＞T11＞T12＞T14；
热泵***表面温度大于T15时散热风机再次开启，T15＞T11；
检测热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
进一步的，压缩机关闭后再次开启的条件还包括判断压缩机关闭持续时间是否达到设定时间，判断压缩机关闭持续时间是否达到设定时间为第一优先判定条件。
热泵***的工作环境根据环境温度的区间分为低温环境、常温环境和高温环境，对应各环境分别设有控制压缩机/散热风机通断的参数。
控制压缩机/散热风机初始动作的预设参数为预设的对应低温环境下控制压缩机/散热风机通断的参数。
实施例一
本实施例控制方法为：
干衣程序开始后，电机11带动滚筒1、送风风扇2运行；
初始设置散热风机10在冷凝器出口温度达到68℃时开启，由于散热风机运行，热泵***表面温度降低，当检测冷凝器出口温度小于65℃，控制散热风机10关闭，
控制压缩机3在冷凝器出口温度大于70℃关闭，在冷凝器出口温度低于55℃压缩机3重新开启，
进一步的，压缩机3的最小关闭时间为4分钟，也即压缩机优先需要满足停机时间至少达到4分钟才能再次开启，检测冷凝器出口温度低于55℃，若压缩机3关闭时间未达到4分钟也不能再次开启。
检测冷凝器出口温度T1,当T1＞70℃，开启散热风机，t时间内T1下降到小于65℃，如果t＜1min，则说明环境温度较低，环温＜15℃；如果t＞3min，则说明环境温度较高，环温＞30℃，如果1min≤t≤3min，则说明环境温度正常，15℃≦环温≦30℃，对应不同环境温度区间调节压缩机和风机的开停参数为下表。
环温<15℃ 15℃≦环温≦30℃ 环温＞30℃
风机开通值℃ 73 68 63
风机断开值℃ 70 65 60
压缩机断开值℃ 75 70 65
压缩机断开后再次开启值℃ 60 55 50
压缩机最低关闭时间min 3 4 5
为进一步提高提升压缩机可靠性，初始压缩机的参数设置可以按照环温＜15℃对应的参数设置。例如根据上表，初始设置散热风机10在冷凝器出口温度达到73℃时开启，当检测冷凝器出口温度小于70℃，控制散热风机10关闭，控制压缩机3在冷凝器出口温度大于75℃关闭，在冷凝器出口温度低于60℃压缩机3重新开启，压缩机3的最小关闭时间为3分钟。
本发明热泵***表面温度为压缩机出口到冷凝器出口之间任一位置的温度，根据上述冷凝器温度传感器7和/或蒸发器温度传感器8压缩机温度传感器9均能检测热泵***表面温度，上述实施例优选为冷凝器出口温度代表热泵***表面温度。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热泵干衣设备控制方法，热泵干衣设备包括热泵***、散热风机、干燥衣物的腔室和控制单元，所述热泵***包括：用于放热的冷凝器、用于吸热的蒸发器和压缩机，该方法包括检测热泵***表面温度，其特征在于：干衣开始，散热风机初次动作后，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度，调节与环境温度匹配的控制压缩机和/或散热风机通断的参数。
2.根据权利要求1所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：散热风机初次动作的执行步骤包括：检测热泵***表面温度，与预设的风机控制参数比较，符合预设条件则控制散热风机初始动作；
优选的，散热风机初次动作包括至少一次开启；
更优选的，散热风机初次动作包括开启、关闭和再次开启。
3.根据权利要求1或2所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：散热风机初次动作过程中，检测热泵***表面温度，与预设的压缩机控制参数比较，若符合预设条件则控制压缩机动作；
优选的，控制压缩机动作包括控制压缩机关闭和开启。
4.根据权利要求1所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：干衣开始后，先通过散热风机开启至少一次将压缩机热量吹到环境中，然后，再检测热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
5.根据权利要求1或4所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：在散热风机开启状态中，控制单元根据热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
6.根据权利要求1所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：干衣开始，检测热泵***表面温度，热泵***表面温度大于T11时散热风机开启，小于T12时散热风机关闭；
热泵***表面温度大于T13时压缩机关闭，小于T14时压缩机开启；
T13＞T11＞T12＞T14；
热泵***表面温度大于T15时散热风机再次开启，T15＞T11；
检测热泵***表面温度的变化情况，判断环境温度。
7.根据权利要求3或6所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：压缩机关闭后再次开启的条件还包括判断压缩机关闭持续时间是否达到设定时间，判断压缩机关闭持续时间是否达到设定时间为第一优先判定条件。
8.根据权利要求1-7任一所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：控制单元根据热泵***表面温度的变化情况判断环境温度包括：计算散热风机开启时的热泵***表面温度降低至预设的比较温度所花的时间，与预设的时间-环境温度对应关系比较。
9.根据权利要求1-8任一所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：与环境温度匹配的控制压缩机和/或散热风机通断的参数包括：控制散热风机关闭对应的热泵***表面温度、控制散热风机开启对应的热泵***表面温度、控制压缩机关闭对应的热泵***表面温度、控制压缩机开启对应的热泵***表面温度；
优选的，还包括，压缩机关闭持续的时间，该时间为第一优先判定条件。
10.根据权利要求9所述的热泵干衣设备控制方法，其特征在于：环境温度越高，控制压缩机/散热风机动作的温度点越低；环境温度越低，控制压缩机/散热风机动作的温度点越高；
优选的，环境温度越高，控制压缩机关闭持续的时间越长。
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