專利名稱：滾筒式洗衣烘干機及烘干時間確定方法
技術領域：
本發明涉及一種洗衣烘干機，特別是一種滾筒式洗衣烘干機及烘干時間確定方法。
背景技術：
現有帶烘干的滾筒式洗衣機是靠機器內溫控器的通斷來控制烘干的溫度，利用加熱的空氣對衣物進行烘干。其烘干的時間一般為定時烘干，烘干結束衣物是否干無判斷功能。不能精確控制衣物的干燥程度，可能使衣物烘得過干，或衣物烘不干而需進行第二次烘干。
在現有滾筒洗衣烘干機的烘干過程中，冷風進入烘干機被加熱管加熱，然后進入滾筒，將滾筒內衣物中的濕氣蒸發，最后濕氣經過冷凝器的冷凝水調節器噴射的水流冷卻后隨冷凝水從排水管中排出，此過程反復循環。此烘干過程靠定時器控制，手動選擇的時間即為整個烘干過程結束的時間。如若衣物投放的過多，可能滿程序不能對衣物徹底烘干，還需要對衣物加時烘干。烘干過程中加熱溫度的控制是通過機器內溫控器的通斷來實現的，確保不出現高溫致使衣物起皺、烤焦現象，但其烘干時間的長短不能根據最終衣物干燥程度進行調整，經常出現衣物過多或布質過厚時最終不干的現象；或衣物較少時會將衣物烘得過干，引起用戶的抱怨。
在專利號02237039.6中公布了一種傳統的洗滌一烘干洗衣機，它的結構如圖1所示。圖1所示是一種波輪洗衣機，其中，外筒3用多個防振吊桿2彈性地懸吊于機身1內，容納衣物(需要洗滌或烘干的物品)的內筒4放置在外筒3里面，并可繞軸5的中心旋轉以進行洗滌和甩干(脫水)。在外筒3內設置有內筒4。波輪6可旋轉地裝在內筒4的內部底上并攪動衣物(需要洗滌或烘干的物品)。在內筒4的內壁上開有許多小孔(未圖示)，并且在內筒4的頂面上設有液體平衡圈7。攪動用的突起9設在一個周邊帶有斜坡8的碟狀底上，由此構成波輪6。要烘干的衣物在烘干過程中利用波輪6的離心力沿著斜坡8上升。馬達10設置在外筒3的下面并通過聯軸器11和軸5與內筒4或者波輪6相連。外筒3的頂面上設有外筒蓋19，外筒蓋19上開有一個與彈性的上褶狀管17相連的熱風排放口20。外筒蓋19上設有內蓋21，用來放入和取出衣物。用來覆蓋機身1頂面的機蓋22有一個外蓋23和一個操作顯示部分24。用來排出外筒3中水的排水閥26設在外筒3的底部。
進水閥31用作洗滌的進水閥，在洗滌和漂洗的過程中向內筒4里供應水，同時它也用作冷卻水的進水閥，在烘干過程中向熱交換器32供水。水通過軟管33供應到熱交換器32中，其中進水閥31和軟管33構成了冷卻熱交換器32的水冷卻部分，用來冷卻熱交換器32表面的風扇34就構成了空氣冷卻部分。
用熱交換器32來干燥熱風。熱交換器32的一端通過彈性下褶狀管13與外筒3的底部相連，其另一端則與烘干用風扇14相連。風扇14的另一端與帶有加熱器15(加執單元)的熱風供應通道16相連，并且通道16通過上褶狀管17與內筒4相連。熱風在洗衣機中通過熱風循環通道35循環，其中熱風循環通道由35軟管、通道等組成。風扇14和加熱器15構成了一個熱風吹送部分。
測溫計36測量熱交換器32外壁的溫度，測溫計37測量熱交換器32出口處循環風的溫度，其中測溫計36放置在熱交換器32的外壁上。
一個微處理器的控制器38(控制部分)控制著馬達10(驅動裝置)、聯軸器11、烘干用風扇14(熱風吹送部分)、加熱器15(熱風吹送部分)、排水閥26、進水閥31以及冷卻用風扇34等等，因而控制了各過程，也就是洗滌、漂洗、脫水以及烘干。
此外，控制器38通過計算熱風循環通道35中的循環風的溫度和熱交換器32外壁的溫度之間的溫度差來結束烘干過程，其中這些溫度是由測溫計36和測溫計37測得的。圖2表示了在烘干過程中循環風的溫度變化，也就是由測溫計37測得的溫度TH1、測溫計測36得的溫度TH2以及溫度值TH1-TH2(溫度TH1和溫度TH2之間的差值)。下文將參照圖2對烘干過程中熱風循環通道35的狀況變化進行說明。
首先，當烘干開始時，暴露在熱風中的衣物的溫度在預熱時段T1中是上升的。接著，在烘干的勻速時段T2中，從衣物中蒸發的水分量保持不變(稱為平衡狀態)。空氣冷卻方式和水冷卻方式的冷卻效果用在狀態的變化上，也就是凝結，并且熱交換器32的側壁溫度保持著平衡狀態。因此用來探測熱交換器32內壁溫度的測溫計36的測得溫度TH2也保持不變。
再后，當烘干繼續進行，從衣物中蒸發的水分逐漸減少，并且在烘干的減速時段，熱風的溫度升高了。在這種情況下，由于熱風的相對濕度(水分含量)逐漸減少，在熱交換器32上凝結用的交換熱也減少。熱交換器32的側壁是通過風扇34在熱交換器32中進行的空氣冷卻方式和軟管33所供冷水進行水冷卻方式來進行冷卻的。結果熱交換器側壁的溫度降低了。
測溫計36測得熱交換器32側壁上的狀態變化，也就是說，測溫計36測得溫度TH2。時段T2至時段T3的循環風溫度TH1由測溫計37測得，并對溫度TH1和TH2之間的差值也進行了計算。結果就可以明確的定義出圖2所示的拐點A2。在拐點A2之后設置了一個給定的延遲時段，衣物得到了足夠的烘干，然后烘干過程結束。
該發明利用烘干過程由T2勻速平衡時段經過拐點A2向T3減速時段轉變時后，溫度計37所測得的熱風的溫度TH1升高，而溫度計36所測得的熱交換器側壁的溫度TH2降低，所得的TH1和TH之間的差值來明確的定義出圖2所示的拐點A2。在拐點A2之后設置了一個給定的延遲時段，衣物得到了足夠的烘干，然后烘干過程結束。從而達到根據最終衣物干燥程度自動調整烘干時間的長短，克服由于衣物過多或布質過厚時所出現的最終不干的現象；或衣物較少時會將衣物烘得過干的問題。
用兩個溫度計測量所得的TH1和TH2之間的差值來確定拐點A2具有測量精度高的優點，因為|TH1-TH2|＞|TH1|＞|TH2|。但是，增加元件不僅使成本增加，處理程序復雜，而且會使可靠度降底，元件增加一倍，可靠度則降低一倍。
上述烘干時間控制方法僅用于波輪洗衣機，尚未在滾筒洗衣機中看到。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的上述不足，而提供一種只用一個溫度計來確定拐點A2，并依此定義出拐點A2的滾筒式洗衣烘干機及烘干時間確定方法。
本發明所提供的滾筒式洗衣烘干機及烘干時間確定方法是由如下技術方案來實現的。
一種滾筒式洗衣烘干機，包括設于機殼內的外筒；一滾筒可旋轉地設于所述的外筒內；于機殼的前面設有觀察窗；一排水系統連接設于外筒底部的排水口；一烘干系統設置于外筒一側，其中包括由烘干裝置上殼、熱風管和冷凝器所構成的循環風道；所述的冷凝器具有一連通內筒的進風口、一連通烘干裝置上殼與外筒所構成的加熱風道的出風口、一設于底部連接排水系統的冷凝管及一設于上部的冷凝水調節器；于所述的加熱風道中設有風機、加熱管；一熱風管連接所述的加熱風道和所述的外筒；其特征在于于冷凝器內，接近出風口處設有溫度傳感器。
除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內容所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的溫度傳感器是熱敏元件。
所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的熱敏元件是熱敏電阻或熱敏二極管。
所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的設于外筒底部的排水系統是由連接設于外筒底部排水口的軟管、連接軟管的水泵及連接水泵的排水管所組成。
所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的加熱管是螺旋管電加熱器；或翅片式PTC電加熱器。
所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的冷凝水調節器是噴霧式水流調節器。
所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的溫度傳感器的探頭上設有導熱翅片。
本發明還提供一種滾筒式洗衣烘干機烘干時間的確定方法。
一種滾筒式洗衣烘干機烘干時間確定方法，用于具有主控板的全自動滾筒式洗衣烘干機，其特征在于于循環烘干風道冷凝器的連接加熱風道的出風口處設一溫度傳感器；所述的溫度傳感器將所側溫度信號送洗衣機主控板；主控板檢測出風口處循環風的溫度，當檢測到溫度達到第一設定溫度時，主控板控制冷凝水調節器噴射霧狀冷凝水，對循環風進行冷卻，使溫度恒定；當溫度傳感器檢測到再次溫度上升的拐點后，且達到最高的設定溫度，則控制停止烘干加熱，進行冷卻過程，當出風口溫度降到一定的溫度后，停止冷卻，結束整個烘干過程。
所述的滾筒式洗衣烘干機烘干時間確定方法，其特征在于所述的第一設定溫度為25-40℃，最佳為30℃。
所述的滾筒式洗衣烘干機烘干時間確定方法，其特征在于所述的最高的設定溫度為75-85℃，最佳為80℃。
所述的滾筒式洗衣烘干機烘干時間確定方法，其特征在于所述的停止冷卻，結束整個烘干過程的出風口溫度降到低于55℃。
本發明的優點在于本發明從現有實際問題出發，在現有烘干機的基礎上通過增加一種溫度傳感裝置，該裝置在烘干過程中隨時檢測出風口的溫度，主控板芯片對相應的阻值進行處理，得出出風口的溫度變化，進而相應調整加熱時間，實現對衣物干燥程度的控制。當達到一定的溫度或溫度變化率時，立即停止烘干加熱并繼續冷卻一段時間，實現衣干即停的效果，從而滿足了自動烘干衣物的用戶需求。
2、本發明專利通過溫度傳感器精確感知出風口的溫度，更準確地收集出風口溫度的變化信息，準確控制衣物烘干過程的干燥程度，實現衣物烘干過程的自動控制，用戶使用更方便，衣物保護更準確。
3、通過感知烘干出風口的溫度來判斷滾筒內衣服的干燥程度，調整烘干加熱時間，優化烘干效果。
4、此傳感器準確性高、可靠性強，解決了單純溫控器可靠性、準確性差的技術難題。為對本發明的結構特征及其功效有進一步了解，茲列舉具體實施例并結合附圖詳細說明如下。


圖1是現有波輪洗衣烘干機的結構示意圖。
圖2是本發明滾筒式洗衣烘干機的結構示意圖。
圖3是本發明滾筒式洗衣烘干機烘干過程出風口溫度變化曲線圖。
圖4是本發明烘干時間判定程序圖。
具體實施例方式
本發明提供一種只用一個溫度計來確定拐點A，并依此定義出拐點A的滾筒式洗衣烘干機及烘干時間確定方法。圖2是本發明所提供的滾筒式洗衣烘干機的結構示意圖。如圖所示，本發明的滾筒式洗衣烘干機包括設于機殼內的外筒41；一滾筒42可旋轉地設于所述的外筒41內，所述的滾筒42用于盛放被洗衣物并由電機驅動在外筒內旋轉，達到洗滌目的；于機殼的前面設有觀察窗43，用于觀察滾筒及衣物的滾動洗滌情況；一排水系統44連接設于外筒41底部的排水口45，用于排出洗滌水和烘干過程的冷凝水；一連接外筒41筒內的烘干循環風道46設置于外筒一側，其中包括由烘干裝置上殼47與外筒41所構成的加熱風道61、熱風管62和冷凝器63；所述的冷凝器具有連通內筒的進風口631、一連通烘干裝置上殼與外筒所構成的加熱風道61的出風口632、一設于底部連接排水系統44的冷凝管633及一設于上部的冷凝水調節器48；于所述的加熱風道61中設有風機49、加熱管50；一熱風管64連接所述的加熱風道61和所述的外筒41；本發明所述的滾筒式洗衣烘干機于現有滾筒式洗衣烘干機的區別在于冷凝器63內，接近出風口632處設有溫度傳感器51。所述的溫度傳感器51是熱敏元件，例如熱敏電阻或熱敏二極管。
所述的設于外筒底部的排水系統44是由連接設于外筒底部排水口的軟管441、連接軟管的水泵442及連接水泵442的排水管443所組成。所述的水泵442的排水管443是用作上排水，而對于不具有上排水功能的這種洗衣機來說，則可將排水管443直接安裝于外筒底部的排水口上。
所述的設于加熱風道61內的加熱管50可以是螺旋管電加熱器，或翅片式PTC電加熱器。
所述的水流調節器48是噴霧式水流調節器。
本發明所提供的滾筒式洗衣烘干機烘干時間的確定方法所依據的原理是。
通過大量的實驗驗證出風口溫度隨著烘干加熱管50輸入的能量與被烘干衣物中的水分蒸發所吸收的能量有關，其溫度變化如圖3所示。在加熱管50輸入的能量一定的條件下，開始階段(T0-T1)，筒內衣物含水量大，水分蒸發所吸收的能量也比較大，這部分熱能被水蒸汽冷凝帶走，隨烘干時間的持續，衣物中的含水量逐漸減小，相應由水分蒸發所吸收的能量也逐漸減小，因而出風口的溫度由開始時的最低溫度迅速上升，隨著水汽散失，蒸發量逐漸減小而趨于平衡，進入平衡階段。在平衡階段(T1-T2)中，由于衣物中的含水量較少，蒸發緩慢，由水蒸汽冷凝帶走的熱量也相應較少，但各時間點的蒸發量基本相同，出風口的溫度亦在較高的溫度上達到平衡；當筒內衣物的濕氣越來越少時，衣物中的水分蒸發量趨于零，烘干加熱管輸入的能量使空氣和筒內衣物的溫度上升，此時，出風口的溫度再次上升，由平衡進入上升的溫度點A，稱為拐點，此時筒內衣物已被烘干。此時溫度上升的變化率明顯大于烘干平衡時的變化率，因此可通過溫度傳感器檢測出風口的此溫度變化率來判斷筒內衣物是否已烘干，從而控制烘干加熱管動作，調整烘干時間；當溫度傳感器檢測到出風口的溫度達到一定的變化率后，達到T3時間，停止烘干加熱，進行冷卻過程，筒內溫度及出風口的溫度迅速下降，當出風口溫度降到一定的溫度后即可停止冷卻，即結束整個烘干過程。
本發明的方法用于具有主控板的全自動滾筒式洗衣烘干機，其步驟如下于循環烘干風道冷凝器的連接加熱風道的出風口處設一溫度傳感器51；所述的溫度傳感器51將所側溫度信號送洗衣機主控板；主控板檢測出風口處循環風的溫度，當檢測到溫度達到第一設定溫度時，主控板控制水流調節器48噴射霧狀冷凝水，對循環風進行冷卻，使溫度恒定；當溫度傳感器檢測到再次溫度上升的拐點A后，且達到最高的設定溫度，則控制停止烘干加熱，進行冷卻過程，當出風口溫度降到一定的溫度后，停止冷卻，結束整個烘干過程。其中所述的第一設定溫度為25-40℃，最佳為30℃；所述的最高的設定溫度為75-85℃，最佳為80℃；所述的停止冷卻，結束整個烘干過程的出風口溫度是降到低于55℃。
所用溫度傳感器是通過阻值隨溫度變化來實現對出風口溫度的判斷，從而達到感知滾筒2內衣物的干燥程度的目的。當采用負溫度系數的溫度傳感器時，出風口溫度高時，其電阻值變小，如若出風口溫度低時，其電阻增大，根據阻值的變化可準確了解到出風口溫度的變化，從而判斷衣物干燥程度。本發明所用溫度傳感器的型號是NTSF0103。
烘干過程是利用熱空氣及滾筒42的翻轉來進行的。圖4是本發明烘干時間判定程序圖。
烘干開始，先對烘干加熱管50和風機49通電運行，由風機49使筒內空氣進行循環，由烘干加熱管50對循環空氣進行加熱，筒內的溫度迅速上升，溫度傳感器51在出風口處檢測循環空氣的溫度，直到溫度達到第一設定值所述的第一設定溫度為25-40℃，最佳為30℃。
溫度傳感器51檢測到溫度達到第一設定值25-40℃(最佳30℃)后，主控板控制接通冷凝進水電磁閥進冷凝水，冷凝水通過水流調節器8噴射成霧狀，最大限度與冷凝器63內的循環空氣充分接觸并進行冷卻，將其從滾筒內衣物攜帶的濕氣隨冷凝水經冷凝管633、外筒41、經排水系統44排出。經冷卻干燥后的空氣由風機49吸入后再次由烘干加熱管50加熱。溫度傳感器51在出風口處隨時檢測循環空氣的溫度，檢測是否出現拐點，即溫度變化達到一定的變化率(出風口溫度在一定的時間內上升一定的溫度)，或溫度是否達到最高的設定溫度75-85℃，最佳為80℃。
經過平衡階段以后，當溫度傳感器51檢測到的溫度再次上升出現拐點時，可判定筒內的衣物已經烘干。根據溫度傳感器51判定的衣物的干燥程度，相應的調整烘干過程的時間，當衣物提前烘干，則相應的提前結束烘干加熱，達到最佳的干衣效果，防止衣物被烘得過干，又比傳統的烘干機節省能耗；反之，可相應的增加一定的時間，避免烘干結束后衣物仍未烘干，需進行第二次烘干。
溫度傳感器51連續幾次檢測到拐點或達到最高的設定溫度后，則停止加熱，但繼續進冷凝水進行冷卻。直到溫度傳感器51檢測到出風口溫度低于55℃，此時結束整個烘干過程。
通過此結構，可大大提高對衣物干造程度判斷的可靠性及準確性，使用壽命大大加長，傳感數據準確無誤。
此溫度傳感器51可直接安裝在冷凝器63上，工藝性好。
此結構要求溫度傳感器51與出風口循環的空氣充分接觸，為達到充分接觸溫度傳感器51的探頭上設有導熱翅片。
權利要求
1.一種滾筒式洗衣烘干機，包括設于機殼內的外筒；一滾筒可旋轉地設于所述的外筒內；于機殼的前面設有觀察窗；一排水系統連接設于外筒底部的排水口；一烘干系統設置于外筒一側，其中包括由烘干裝置上殼、熱風管和冷凝器所構成的循環風道；所述的冷凝器具有一連通內筒的進風口、一連通烘干裝置上殼與外筒所構成的加熱風道的出風口、一設于底部連接排水系統的冷凝器管及一設于上部的冷凝水調節器；于所述的加熱風道中設有風機、加熱管；一熱風管連接所述的加熱風道和所述的外筒；其特征在于于冷凝器內，接近出風口處設有溫度傳感器。
2.根據權利要求1所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的溫度傳感器是熱敏元件；所述的熱敏元件是熱敏電阻、或熱敏二極管。
3.根據權利要求1所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的設于外筒底部的排水系統是由連接設于外筒底部排水口的軟管、連接軟管的水泵及連接水泵的排水管所組成。
4.根據權利要求1所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的加熱管是螺旋管電加熱器；或翅片式PTC電加熱器。
5.根據權利要求1所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的冷凝水調節器是噴霧式冷凝水調節器。
6.根據權利要求1所述的滾筒式洗衣烘干機，其特征在于所述的溫度傳感器的探頭上設有導熱翅片。
7.一種用于權利要求1所述的滾筒式洗衣烘干機的烘干時間確定方法，該全自動滾筒式洗衣烘干機具有主控板，其特征在于于循環烘干風道冷凝器的連接加熱風道的出風口處設一溫度傳感器；所述的溫度傳感器將所側溫度信號送洗衣機主控板；主控板檢測出風口處循環風的溫度，當檢測到溫度達到第一設定溫度時，主控板控制冷凝水調節器噴射霧狀冷凝水，對循環風進行冷卻，使溫度恒定；當溫度傳感器檢測到再次溫度上升的拐點后，且達到最高的設定溫度，則控制停止烘干加熱，進行冷卻過程，當出風口溫度降到一定的溫度后，停止冷卻，結束整個烘干過程。
8.根據權利要求7所述的滾筒式洗衣烘干機烘干時間確定方法，其特征在于所述的第一設定溫度為25-40℃，最佳為30℃。
9.根據權利要求7所述的滾筒式洗衣烘干機烘干時間確定方法，其特征在于所述的最高的設定溫度為75-85℃，最佳為80℃。
10.根據權利要求7所述的滾筒式洗衣烘干機烘干時間確定方法，其特征在于所述的停止冷卻，結束整個烘干過程的出風口溫度降到低于55℃。
全文摘要
一種滾筒式洗衣烘干機，包括設于機殼內的外筒；一滾筒可旋轉地設于所述的外筒內；于機殼的前面設有觀察窗；一排水系統連接設于外筒底部的排水口；一烘干系統設置于外筒一側，其中包括由烘干裝置上殼、熱風管和冷凝器所構成的循環風道；所述的冷凝器具有一連通內筒的進風口、一連通烘干裝置上殼與外筒所構成的加熱風道的出風口、一設于底部連接排水系統的冷凝器管及一設于上部的冷凝水調節器；于所述的加熱風道中設有風機、加熱管；一熱風管連接所述的加熱風道和所述的外筒；其特征在于于冷凝器內，接近出風口處設有溫度傳感器。
文檔編號D06F58/20GK1978731SQ200510125929
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月29日 優先權日2005年11月29日
發明者呂佩師, 席磊, 吳軍 申請人:海爾集團公司, 青島海爾洗衣機有限公司