衣物干燥机的控制方法.pdf

本发明描述了一种衣物干燥机的控制方法，基于与干燥机中衣物所含的水分量相对应的负载量和与衣物干燥过程相对应的温度的变化而精确干燥衣物。该方法包括：检测与滚筒中衣物所含水分相对应的负载量检测信号；基于负载量检测信号，设定衣物干燥机的加热器出口温度范围以预设第一和第二温度范围，并在预置的第一温度范围内第一次干燥滚筒里的衣物；在预置的第二温度范围内第二次干燥滚筒里的衣物；以及当第一和第二次干燥衣物过程完成后，冷却滚筒中的衣物。

1.  一种控制衣物干燥机的方法，包括：
检测与滚筒中衣物所含水分相对应的负载量检测信号；
基于所述负载量检测信号，设定所述衣物干燥机的加热器出口温度范围以预设第一和第二温度范围，并在所述预置的第一温度范围内第一次干燥滚筒里的衣物；
在所述预置的第二温度范围内第二次干燥滚筒里的衣物；和
当所述第一和第二次干燥衣物过程完成后，冷却滚筒中的衣物。

2.  一种控制衣物干燥机的方法，包括：
当从衣物干燥机的指令输入单元输入衣物干燥指令时，滚筒旋转并检测与所述滚筒中衣物所含水分相对应的负载量检测信号的步骤；
基于所述负载量检测信号，设定所述衣物干燥机的加热器出口温度范围到预置的第一和第二温度范围，并在所述预置的第一温度范围内干燥滚筒里衣物的步骤；
在所述预置的第二温度范围内第二次干燥滚筒里的衣物的步骤；
当所述第一和第二次干燥衣物过程完成后，驱动所述衣物干燥机的马达直到所述衣物干燥机的滚筒出口温度降至低于一个预置的温度，从而冷却衣物的步骤，其中，所述预置的第二温度范围低于所述预置的第一温度范围。

3.  如权利要求2所述的方法，其中，在第一次干燥衣物的步骤中，如果所述负载量检测信号的电平不大于预置的第一门限电压，并且预置的第一干燥结束时间还没有过去，滚筒里的衣物在所述预置的第一温度范围内干燥。

4.  如权利要求2所述的方法，其中，在第二次干燥衣物的步骤中，如果所述负载量检测信号的电平不小于所述预置的第一门限电压，滚筒里的衣物在所述预置的第二温度范围内干燥。

5.  如权利要求2所述的方法，其中，在第二次干燥衣物的步骤中，如果所述负载量检测信号的电平不小于所述预置的第一门限电压，并且所述预置的第一干燥结束时间已经过去，滚筒里的衣物在所述预置的第二温度范围内干燥。

6.  如权利要求5所述的方法，其中，在冷却衣物的步骤，当滚筒里的衣物在所述预置的第二温度范围内干燥时，如果所述负载量检测信号的电平不小于所述预置的第二门限电压，滚筒里的衣物被冷却，在这种情况下，所述第二门限电压设置得要比所述第一门限电压高。

7.  如权利要求6所述的方法，其中，所述第一门限电压预先被固定设置而与所述负载量检测信号无关，而所述第二门限电压根据滚筒里衣物所含的水分量，高于所述第一门限电压而灵活设置。

8.  如权利要求2所述的方法，其中，当预置的干燥衣物结束时间过去时，执行第二次干燥滚筒里衣物的步骤。

9.  如权利要求2所述的方法，其中，检测所述负载量检测信号的步骤包括：
当滚筒旋转时，检测与滚筒里衣物接触的一对电极的电阻值；
产生与所述电阻值相对应的电压；和
检测所产生的电压，
其中，所述衣物所含的水分量与所述电阻值成反比。

衣物干燥机的控制方法
技术领域
本发明涉及一种衣物干燥机，尤其是，一种控制衣物干燥机的方法。
背景技术
通常在衣物干燥机内，一个内部滚筒旋转以旋转滚筒中的衣物，热量由加热器产生，同时，随着干燥扇的旋转，低温低湿度的气体通过加热器后变为高温低湿度的气体。
衣物干燥机通过将高温低湿度气体引入到滚筒中来加热衣物。高温低湿度气体被衣物加热时产生的蒸汽变成了高温高湿度气体，该高温高湿度气体被一个内部冷凝器去除湿气并冷凝而成低温低湿度气体，然后，该低温低湿度气体随着干燥扇的旋转通过加热器，变为高温低湿度气体。
也就是说，衣物干燥机通过重复执行将空气引入滚筒和加热衣物的过程来干燥衣物。
当衣物干燥结束，加热器停止，只有马达驱动以冷却衣物，使用户方便从滚筒中取出衣物。
为了准确地干燥衣物干燥机中滚筒里的衣物，滚筒中的衣物干燥结束点应该被精确得检测到。如果衣物干燥结束点没有被准确检测，衣物可能会因为过干而损伤或者可能会发生火情。或者，衣物干燥操作完成，而衣物却因为没有充分干燥而不够干。因此，必须精确检测衣物干燥机的衣物干燥结束点。
简单的说，在传统的衣物干燥机内，衣物在滚筒中被干燥，衣物干燥结束点是基于滚筒中释放出的气体温度和气体温度在被冷凝器冷凝之后、被加热器加热之前的变化而检测的。
传统的衣物干燥机的操作过程将参照附图1描述如下：
附图1是一张图表，表示根据传统技术的干燥衣物过程中，从滚筒出口释放出的气体的温度变化和从滚筒中释放出来并在冷凝器中冷凝之后、在被加热器加热之前在加热器入口处的气体温度变化。
如附图1所示，在预热干燥期，即干燥衣物的最初干燥阶段，从加热器中产生的热量提高了气体、衣物和四周温度，使得衣物表面的水分很容易蒸发。在干燥全面进行的恒定率干燥期间，热量由于衣物表面的水分蒸发而降低，这样温度分布表明循环气体的温度保持恒定，没有大的变化。
在干燥后期的下落率期间，衣物中的水分很少，这样大多数热量用于提高循环气体本身的温度，使得通过滚筒的循环气体的温度急剧上升。
另外，由于循环气体中有少量的水分，冷凝器中没有发生冷凝，没有产生冷凝热量，通过冷凝器后在加热器入口处的气体温度大量降低。也就是说，在传统衣物干燥机中，干燥结束点是基于滚筒出口处的温度变化和加热器入口处的温度变化而确定的。例如，检测在滚筒出口和加热器入口处的循环气体的温度，如果检测到的这两处循环气体的温度差异不小于预定的温度，可以确定衣物的干燥过程已经结束。
但是，传统的干燥机由两处循环气体的温度差异不能精确检测衣物干燥的结束点，导致衣物干燥过头或者衣物干燥操作停止而衣物还没有充分干燥的问题。
另外，即使在干燥停止的点之后，加热器持续加热只会增加循环气体本身的温度，导致能量的不必要的浪费。
在2002年9月17号公开的美国专利No.6,449,876中，对传统衣物干燥机做了详细的描述。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种控制衣物干燥机的方法，基于由衣物干燥机里的衣物里的水分带来的负载量和衣物干燥过程中温度的变化，实现精确干燥衣物。
本发明的另一个目的是提供一种控制衣物干燥机的方法，能在降低衣物干燥机里的能量消耗的同时有效地干燥衣物。
为了取得这些和其他好处，根据本发明的目的，由这里举例并充分描述，所提供地一种控制衣物干燥机的方法包括：检测与滚筒中衣物所含水分相对应的负载量检测信号；基于负载量检测信号，设定衣物干燥机加热器出口温度范围以预设第一和第二温度范围，在第一预置温度范围内第一次干燥衣物；在第二预置温度范围内第二次干燥衣物；当第一和第二次干燥衣物过程完成后，冷却滚筒中的衣物。
为了实现上述目的，还提供一种控制衣物干燥机的方法，包括：从衣物干燥机的指令输入单元输入衣物干燥指令，旋转滚筒，并检测与滚筒中衣物包含的水分相对应的负载量检测信号的步骤；基于负载量检测信号，设置衣物干燥机加热器出口处温度范围以预置第一和第二温度范围，并在第一预置温度范围内干燥滚筒中衣物的步骤；在第二预置温度范围内第二次干燥衣物的步骤；当第一和第二次干燥衣物过程完成后，驱动衣物干燥机中的马达直到滚筒出口的温度降低到一个预置温度之下，以冷却衣物，其中预置的第二温度范围比预置的第一温度范围低。
下面结合附图详细描述本发明后，本发明前述的和其他目的、特征、方面和优点会更清楚明显。
附图说明
伴随的附图，对本发明提供了进一步的理解，并组成本详细说明的一部分，其举例说明了本发明的实施方案，并和说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是一张图表，表示根据传统技术的干燥衣物过程中，从滚筒出口释放出的气体的温度变化和从滚筒中释放出来并在冷凝器中冷凝后、在被加热器加热之前在加热器入口处的气体温度变化。
图2是一透视图，表示采用本发明的干燥控制方法的衣物干燥机的结构；
图3是一侧视图，表示采用本发明的干燥控制方法的衣物干燥机的结构；
图4是一方框图，表示采用本发明的干燥控制方法的衣物干燥机的控制单元的结构；
图5A-5B是本发明中控制衣物干燥机的方法的流程图；
图6是一张图表，表示本发明的干燥控制方法中的加热器出口的温度变化；
图7是一张图表，表示本发明的干燥控制方法中的负载量检测信号的变化；
图8是一张图表，表示本发明的干燥控制方法中的加热器的供能变化。
具体实施方式
现在将详细介绍本发明的优选实施方案，并随着附图一起举例。
一种控制衣物干燥机的方法，依照本发明的一个优选实施例，检测与衣物干燥机滚筒中衣物包含的水分相对应的负载量检测信号，基于负载量检测信号，将衣物干燥机加热器出口温度范围设置在第一和第二预置温度范围，并在第一预置温度范围内干燥滚筒中衣物，在第二预置温度范围内第二次干燥衣物，当第一和第二次干燥衣物过程完成后，冷却滚筒里的衣物，这样，能准确干燥衣物和降低衣物干燥机的能量消耗，其中预置的第二温度范围比预置的第一温度范围低，将结合图2到8对该方法进行介绍。
图2是一表示采用本发明的干燥控制方法的衣物干燥机的结构的透视图，图3是一表示采用本发明的干燥控制方法的衣物干燥机的结构的侧视图。
如图2和3所示，本发明的衣物干燥机包括：衣物干燥机主体100；滚筒102，安装在主体100中并接收待干燥的衣物；冷凝器104，安装在滚筒102的右下面；马达106，安装在滚筒102的左下面。皮带轮(图中未表示)固定在马达106的旋转轴上，由于皮带轮通过皮带108连接到滚筒102，使得在马达被驱动的时候，滚筒102被旋转起来。
冷却盘110和干燥盘112安装在旋转轴的左边和右边。用于将冷却扇110吹入的空气引至穿过冷凝器104的空气通道114，安装在冷却扇110和冷凝器104之间。
用于将在冷凝器104中冷凝的空气引回进滚筒102的空气通道116和110，分别安装在冷凝器104和干燥扇112之间以及干燥扇112和滚筒102之间。
用于加热空气的第一加热器120和第二加热器120A安装在空气通道118中，用于感应在第一和第二加热器120和120A中加热的空气温度的第一温度传感器122安装在第一和第二加热器120和120A的上面。第一和第二加热器120和120A的功率能力不一样。比如，第一加热器的能量消耗大约2000W，而第二加热器的能量消耗大约800W。
在滚筒120的前面有一个门124，在门124的内表面有一滚筒盖126，这样当门124关闭时，滚筒盖126位于滚筒102的前表面。
在滚筒盖126的低端，固定安装有由一对电极构成的负载量检测传感器128，以检测待干燥衣物的负载量(即，待干燥衣物所含的水分量)，还有一空气通道130将从滚筒102中释放出的气体引向冷凝器104。第二温度传感器132固定安装在空气通道130中，感应从滚筒102中释放出的气体温度。
本发明的衣物干燥机的控制单元的结构将参照图4加以描述。
图4是一方框图，表示采用本发明的干燥控制方法的衣物干燥机的控制单元的结构。
如图4所示，本发明的衣物干燥机的控制单元包括：负载量检测单元200，通过负载量检测传感器128检测待干燥衣物的负载量(水分含量)；滚筒出口温度检测单元202，通过第二温度传感器132检测从滚筒202中释放出的气体温度；加热器出口温度检测单元204，通过第一温度122检测通过第一和第二加热器120和120A的气体的温度；指令输入单元206，根据用户操纵输入操作指令；控制器208，控制衣物干燥机的操作，根据从指令输入单元206输入的操作指令，基于负载量检测单元200的输出信号，确定待干燥衣物的负载量，并基于滚筒出口温度检测单元202和加热器出口温度检测单元204的输出信号，确定滚筒出口温度和加热器出口温度；马达驱动单元210，在控制器208的控制下驱动马达；加热器驱动单元212，在控制器208的控制下加热第一和第二加热器120和120A。
现在结合图4描述本发明的衣物干燥机的控制单元的操作。
首先，当用户将衣物放到滚筒102中，并通过操纵指令输入单元206发出干燥指令，控制器208控制马达驱动单元210以驱动马达106。然后，滚筒102随着马达106的驱动而旋转，滚筒102中的衣物相应地旋转，并与负载量检测传感器128的一对电极相接触。
负载量检测传感器128的一对电极的阻值随着被接触的衣物所含的水分量而变化。也就是说，负载量检测单元200产生一定电平的与负载量检测传感器128的阻值相应的负载量检测信号(如，与阻值相应的电压)，并输出产生的负载量检测信号到控制器208。这里，该对电极的阻值根据滚筒102中衣物所含的水分量而变化。例如，如果滚筒102中衣物所含的水分量增加，该对电极的阻值减小，而如果滚筒102中衣物所含的水分量减少，该对电极的阻值增大。即：负载量检测单元200的一对电极的阻值与滚筒102中衣物所含的水分量成反比。
控制器208根据负载量检测信号确定滚筒102中的衣物是湿还是干，如果是湿的，控制器208根据负载量检测信号电平来确定负载量，即衣物中的水分。
当确定了负载量时，控制器208设置衣物干燥的预置初始条件，控制马达驱动单元210以驱动马达106，并控制加热器驱动单元212以加热第一和第二加热器120和120A，从而干燥衣物。
这里，当马达106被驱动后，滚筒102旋转，待干燥的衣物也旋转，冷却扇110和干燥扇112也旋转。这时，随着冷却扇110的转动，外部空气被引入，被引入的空气通过空气通道114穿过冷凝器104，以冷却冷凝器104。
然后，当随着干燥扇112、通过空气通道116从冷凝器104引入的低温低湿度气体通过空气通道118时，气体因为第一和第二加热器120和120A产生的热量而变成高温低湿度气体，然后气体引入到滚筒102，由此加热和干燥衣物。
在那里，因为衣物被干燥时产生的蒸汽而变成的高温多湿度气体，通过安装在滚筒盖126上的空气通道130，被引入到冷凝器104的前端，在冷凝器104中冷凝后的低温低湿度气体被向后释放，并通过空气通道116回到干燥扇112处。该循环过程不断重复来干燥衣物。
现在结合图5介绍本发明的衣物干燥机的控制方法。
图5A-5B是本发明的衣物干燥机的控制方法的流程图。
首先，当干燥指令从指令输入单元206输入到控制器208(步骤S300)，控制器208控制马达驱动单元210以驱动马达106(步骤S302)并接收来自于负载量检测单元200的负载量检测信号(步骤S304)，该信号是根据与负载量检测传感器128相联系的衣物中的水分量而测得。
控制器208根据负载量检测信号，确定滚筒102中的衣物是否是不需要干燥的干衣物(步骤S306)，如果滚筒102中的衣物是干衣物，控制器208驱动马达106并保持一段预定的时间，以冷却衣物，然后结束衣物干燥机的操作(步骤S308)。
但是，如果在步骤S306中确定衣物不是干的，控制器根据负载量检测信号确定衣物的负载量(水分量)(步骤S310)，并基于所确定的负载量设置预置初始条件(衣物干燥条件)(步骤S312)。这时，控制器208通过比较负载量检测信号和预置的经过实验验证的参考负载量信号，以确定滚筒中的衣物所含的水分量。
现在结合图6和7描述一种根据在步骤S312中确定的负载量来设置衣物干燥条件的方法。
图6是一张图表，表示本发明的干燥控制方法中的加热器出口的温度变化，图7是一张图表，表示本发明的干燥控制方法中的负载量检测信号的变化。
如图6所示，分别设置了在第一干燥期间加热器出口的温度范围(Tmax1，Tmin1)，在第二干燥期间加热器出口的温度范围(Tmax2，Tmin2)，基于图7中的负载量检测信号以检测第一和第二干燥结束点的第一和第二门限电压(V_TH1；V_TH2)，以及在第一和第二干燥完成后冷却图6中衣物的冷却结束温度，由此，根据步骤S312中确定的负载量而完成了衣物干燥条件。
这里，优选地，在第一衣物干燥期间的加热器出口温度范围(Tmax1，Tmin1)要设置得比在第二衣物干燥期间的加热器出口温度范围(Tmax2，Tmin2)高，加热器出口温度范围(Tmax1，Tmin1)和(Tmax2，Tmin2)在负载量大的时候设置得要比在负载量小的时候高。第一门限电压VTH1被固定设置在一个特定电平而与负载量无关，第二门限电压VTH2在负载量大的时候设置得高，而在负载量小的时候设置得低。
然后，当衣物干燥条件在步骤S312完全设置后，控制器208控制加热器驱动单元212以加热第一加热器120，同时，将由加热器出口温度检测单元204检测到的加热器出口温度控制到在衣物干燥条件中设置的第一干燥温度范围(Tmax1，Tmin1)，并控制第二加热器120A的加热(步骤S314)。
也就是说，在步骤(S314)，第一加热器120被持续加热，而如果被加热器出口温度检测单元204检测到的加热器出口温度不小于最大第一干燥温度(Tmax1)，具有低加热值的第二加热器120A停止加热，如果加热器出口温度不大于最小第一干燥温度(Tmin1)，第二加热器120A被加热。通过重复进行加热操作，加热器出口温度被控制到在衣物干燥条件中设置的第一干燥温度范围(Tmax1-Tmin1)。
图8是一张图表，表示本发明的干燥控制方法中的加热器的供能变化。
如图8所示，在第一衣物干燥期间，负载量检测单元200产生的负载量检测信号在初始阶段的变化很小，当衣物变干而水分从衣物中蒸发后，负载量检测传感器128的阻值增加，负载量检测信号的电平也增加。
然后，控制器208确定由负载量检测单元200检测到的负载量检测信号的电平是否不小于在衣物干燥条件中设置的第一门限电压(V_TH1)(步骤S316)。
如果在S316步骤，负载量检测信号的电平不大于第一门限电压(V_TH1)，控制器208确定预置的第一干燥结束时间是否已经过去。
另外，如果负载量检测信号的电平不大于第一门限电压(V_TH1)，同时之前在步骤S318中设置的第一干燥结束时间还没有过去，则回到步骤S314，控制器继续执行第一干燥时期的操作，并控制加热器出口温度到第一干燥温度范围(Tmax1-Tmin1)。这里，步骤S318中的第一干燥结束时间是为了防止被干燥的衣物过干以致损害或者火情发生的现象。
也就是说，当负载量很多时，即使第一干燥动作已经施行很长时间了，负载量检测信号的电平也不会增长到预置的第一门限电压(V_TH1)之上，此时，如果第一干燥动作在高热下持续进行，衣物会因为过干而损害，火情也可能发生。
因此，在本发明中，在第一干燥时期，设置一个足够干燥衣物的时间作为第一干燥结束时间，当第一干燥结束时间过去时，第一干燥动作就结束了。
同时，如果在S316步骤中负载量检测信号的电平不小于预置的第一门限电压(V_TH1)，或者当在步骤S318中的预置第一干燥结束时间过去了，控制器208结束第一干燥操作。
第一干燥操作结束后，控制器208将由加热器出口温度检测单元204检测到的加热器出口温度范围控制到在衣物干燥条件中预置的第二干燥温度范围(Tmax2-Tmin2)(步骤S320)。这时，控制器208确定由负载量检测单元200检测到的负载量检测信号的电平是否不小于在衣物干燥条件中设置的第二门限电压(V_TH2)  (步骤S322)。
如果由负载量检测单元200检测到的负载量检测信号的电平不大于第二门限电压(V_TH2)，控制器208回到步骤S320，控制加热器出口温度范围到第二干燥温度范围(Tmax2-Tmin2)。
也就是说，在第二干燥期间发生过干现象，使得由第一和第二加热器120和120A产生的大部分热量增加了循环气体本身的温度。
这样，在本发明中，具有高热量值的第一加热器120被持续加热，而当由加热器出口温度检测单元204检测到的加热器出口温度范围不小于最大第二干燥温度(Tmax2)时，具有低热量值的第二加热器120A停止加热，然后，当加热器出口温度不高于最小第二干燥温度(Tmin2)时，第二加热器120A又被加热，由此加热器出口温度被维持在比第一干燥温度范围(Tmax1-Tmin1)设置得要低的第二干燥温度范围(Tmax2-Tmin2)，从而减小了衣物干燥机的能量消耗。这里，衣物在第二干燥时期被快速干燥，使得由负载量检测单元200检测到的负载量检测信号的电平快速上升。
同时，如果由负载量检测单元200检测到的负载量检测信号的电平不小于第二门限电压(V_TH2)，控制器208控制加热器驱动单元212将第一和第二加热器120和120A都停止，并结束第二干燥操作。这时候，控制器208继续驱动马达106以冷却衣物(步骤S324)。
然后，控制器208通过滚筒出口温度检测单元202检测滚筒的出口温度(步骤S326)，并确定滚筒的出口温度是否不大于预置的冷却结束温度(步骤S328)。即，控制器确定滚筒的出口温度是否是适合用户从滚筒102中取出干燥了的衣物的温度(比如，冷却结束温度)。如果滚筒出口温度高于冷却结束温度，控制器208回到步骤S326并确定滚筒出口温度是否不高于冷却结束温度。当滚筒出口温度不高于冷却结束温度，控制器208停止马达106，并结束衣物干燥操作(步骤S330)。
描述到目前为止，本发明的控制衣物干燥的方法具有以下优点：
比如，在干燥衣物中，首先确定负载量，然后第一和第二干燥过程根据该确定的负载量在预置温度范围内进行。这样，衣物可以被精确干燥。另外，在衣物干燥快要结束的时候，减少会增加循环气体温度的热量的产生，从而减少了能量的消耗。
由于本发明可以用几种形式实施，而不会脱离其精神和基本特征，因此容易理解，除非另有说明，上述的实施方案并不限于上述描述的细节内容，而是在所附的权利要求的精神和范围内广泛的解释，因此，所有在权利要求的范围内的改变和修正，或者等同于这些范围的等价物都包括在所附的权利要求中。