熱泵衣物處理設(shè)備和操作熱泵衣物處理設(shè)備的方法
【專利說明】熱泵衣物處理設(shè)備和操作熱泵衣物處理設(shè)備的方法
[0001]本發(fā)明涉及熱泵衣物處理設(shè)備，特別是具有烘干機功能的熱泵烘干機或熱泵洗衣機，所述熱泵衣物處理設(shè)備包括熱泵系統(tǒng)和用于冷卻熱泵系統(tǒng)的壓縮機的冷卻風扇單元。此外，本發(fā)明涉及操作這樣的熱泵衣物處理設(shè)備的方法。
[0002]EP 2 212 463 BI公開了一種熱泵衣物烘干機，該熱泵衣物烘干機包括用于冷卻熱泵系統(tǒng)的壓縮機的開放式環(huán)路冷卻通道。開放式環(huán)路冷卻通道包含要由控制單元根據(jù)溫度傳感器的信號進行激活和控制的鼓風機。該溫度傳感器被布置成與熱泵系統(tǒng)的制冷劑環(huán)路的冷凝器部分鄰近。
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種熱泵衣物處理設(shè)備和一種以使熱泵衣物處理設(shè)備的熱泵系統(tǒng)有助于經(jīng)濟的烘干性能的方式來操作熱泵衣物處理設(shè)備的方法。
[0004]在獨立權(quán)利要求1和獨立權(quán)利要求18中限定本發(fā)明。在從屬權(quán)利要求中闡述了特定實施方式。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，熱泵衣物處理設(shè)備包括控制熱泵衣物處理設(shè)備的操作的控制單元。熱泵衣物處理設(shè)備(在以下描述中簡要表示為“設(shè)備”)被特別配置為具有烘干功能的熱泵衣物烘干機或熱泵洗衣機。
[0006]此外，該設(shè)備包括用于使用處理空氣來處理衣物的衣物處理室。使處理空氣在處理空氣回路中循環(huán)，該處理空氣回路布置在設(shè)備的殼體或機殼中。該設(shè)備還包括具有制冷劑環(huán)路的熱泵系統(tǒng)，在制冷劑環(huán)路中使制冷劑流體通過第一熱交換器和第二熱交換器循環(huán)。壓縮機使制冷劑流體通過制冷劑環(huán)路循環(huán)，并且布置冷卻風扇單元以冷卻壓縮機。在設(shè)備的操作期間，改變冷卻風扇單元的輸送能力(其還可以表示為冷卻能力)。另外，該設(shè)備包括檢測器單元，該檢測器單元用于檢測指示電子板的狀態(tài)的操作參數(shù)。
[0007]控制單元適于控制設(shè)備的操作，其中，該操作包括以下方法特征a)和b)中的至少之一:
[0008]a)根據(jù)電子板操作參數(shù)來操作冷卻風扇單元，
[0009]b)根據(jù)電子板操作參數(shù)來控制壓縮機操作輸出，其中，所述壓縮機是具有可變的速度的壓縮機。
[0010]因為電子板操作參數(shù)(其可簡要表示為“操作參數(shù)”)表示電子板的狀態(tài)，所以在操作冷卻風扇單元時可以考慮這樣的狀態(tài)。因而，能夠容易地考慮預(yù)定義的安全條件以操作冷卻風扇單元，即使尚未檢測到觸發(fā)冷卻風扇單元的特定熱力學條件(例如，制冷劑溫度水平和空氣溫度水平)。此外，考慮所述操作參數(shù)支持壓縮機保持恒定的性能水平以及隨后的制冷劑流體的穩(wěn)定的制冷劑溫度。
[0011]上述方法特征a)在具有固定操作速度的壓縮機類型和具有可變操作速度的壓縮機類型上適用。方法特征b)僅對具有可變速度的壓縮機適用。例如，壓縮機的操作速度或驅(qū)動速度優(yōu)選在1800rpm(轉(zhuǎn)每分鐘)與7000rpm之間。
[0012]優(yōu)選地，與控制單元對冷卻風扇單元的一般或基本控制相比，根據(jù)所要求保護的方法的冷卻風扇單元的操作控制更加優(yōu)先。因而，根據(jù)獨立于特定設(shè)備和/或環(huán)境條件的至少一個電子板操作參數(shù)，能夠確保最小冷卻風扇激活(以及因此的最小輸送能力)，并且即使在根據(jù)設(shè)備的一些特定操作模式不打算或不要求冷卻壓縮機時，也可以確保最小冷卻風扇激活。
[0013]優(yōu)選地，在設(shè)備機殼內(nèi)布置有至少一個空氣入口和至少一個空氣出口。因而，冷卻風扇單元能夠?qū)碜运隹諝馊肟诘目諝馔ㄟ^設(shè)備機殼輸送到待冷卻的壓縮機上，并且通過所述出口離開設(shè)備機殼。能夠例如通過以下方式完成該輸送:通過所述空氣入口將所輸送的冷卻空氣的至少一部分吸入，并且通過所述空氣出口將所輸送的冷卻空氣的至少一部分排出。
[0014]特別地，空氣輸送發(fā)生在不具有任何特定空氣通道的機殼內(nèi)，使得所輸送的冷卻空氣能夠至少部分地在機殼內(nèi)自由地循環(huán)。因而，空氣循環(huán)將熱和/或濕氣從機殼中移除，并且防止電子板和/或像控制單元的其他電子部件的潛在過熱。此外，防止了電子板上的潛在冷凝物和/或濕氣而引起的電子板的潛在故障。
[0015]在實施方式中，冷卻風扇單元包括至少一個鼓風機和用于驅(qū)動鼓風機的至少一個電動機。因而，能夠用標準部件節(jié)省成本地配置冷卻風扇單元。
[0016]關(guān)于制冷劑流體，其可以提供為標準條件(室溫/大氣壓力)下的制冷劑氣體或制冷劑液體。
[0017]優(yōu)選地，操作參數(shù)指示以下參數(shù)中的至少之一:
[0018]-電子板的溫度，
[0019]-經(jīng)由電子板檢測的電動機溫度，
[0020]-超過閾值或者超過閾值平均值的由電子板傳遞至電動機的電流。在這一點上，注意:操作參數(shù)不是制冷劑的溫度或者與制冷劑溫度有關(guān)的任何溫度(像制冷劑的環(huán)路部分(例如冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機)的溫度)。
[0021]在一個實施方式中，溫度傳感器為檢測器單元的一部分。因而，能夠檢測電子板的溫度，所檢測的電子板的溫度表示操作參數(shù)。在支持電子板的安全操作條件的情況下，能夠進行所檢測的操作參數(shù)與電子板的定義的溫度閾值之間的邏輯比較。如果超過所述溫度閾值，則能夠激活冷卻風扇單元。
[0022]在優(yōu)選實施方式中，存在至少兩個電子板，所述兩個電子板中的每個都包括溫度傳感器以檢測板溫度作為表示操作參數(shù)的電子板溫度?？紤]若干電子板的電子板溫度，如果超過第一電子板的定義的第一溫度閾值或者如果超過另一電子板的定義的溫度閾值，則能夠激活冷卻風扇單元。能夠根據(jù)每個電子板的預(yù)定義優(yōu)先級(即與每個電子板的特定冷卻必要性有關(guān))進行該激活。因而，具有較高冷卻需要的電子板能夠更加優(yōu)先以支持設(shè)備的安全操作條件。
[0023]如已經(jīng)提到的，冷卻風扇單元的操作受到控制。優(yōu)選地，該控制是或者包括:根據(jù)電子板操作參數(shù)來改變冷卻風扇單元的輸送能力。在一個實施方式中，響應(yīng)于電子板操作參數(shù)，僅通過將冷卻風扇單元的鼓風機切換至運行(ON)來‘增加’或者改變冷卻風扇單元的輸送能力。替選地或者另外地，通過以下來限定冷卻風扇單元的輸送能力或者可以通過改變以下來改變冷卻風扇單元的輸送能力:
[0024]-開啟和關(guān)閉冷卻風扇單元的占空比，和/或
[0025]-冷卻風扇單元的輸送速率。
[0026]占空比可以例如通過兩個和的比來表示，其中，一個和為預(yù)定義時間段內(nèi)的總開啟時間(即冷卻風扇單元被激活)的和，而另一個和為預(yù)定義的時間段內(nèi)的總關(guān)閉時間(即冷卻風扇單元被關(guān)閉)的和。在該關(guān)系中，無需單獨計算關(guān)閉時間的和。而是，能夠通過開啟時間和預(yù)定義的時間段來自動確定關(guān)閉時間的和。
[0027]優(yōu)選地，通過由冷卻風扇單元生成的吹送冷卻空氣的流速來確定輸送率。在一個實施方式中，通過冷卻風扇單元的電動機速度或風扇速度來修改(即，特別是增加)輸送能力或輸送速率。
[0028]能夠通過布置在由鼓風機輸送的冷卻空氣的流動路徑中的流量計來監(jiān)視開啟/關(guān)閉冷卻風扇單元的輸送能力或者調(diào)節(jié)冷卻風扇單元的輸送能力。從而，能夠檢查預(yù)期的空氣流是否對應(yīng)于實際空氣流，并且能夠由控制單元來提供輸送能力調(diào)節(jié)。如果例如用戶(部分地)阻塞了冷卻空氣入口或出口，則可能發(fā)生流速的偏差。
[0029]在一個實施方式中，冷卻風扇單元的輸送能力以如下這樣的方式發(fā)生變化:板參數(shù)超過定義的閾值(例如溫度閾值)越多，則冷卻風扇單元的輸送速率的增加越高。特別地，計算所檢測的電子板溫度與溫度閾值之間的差，并且所計算的差越高，則輸送能力的增加越多。該增加被配置為例如冷卻風扇單元的風扇速度的增加和/或已經(jīng)提到的(開啟時間與關(guān)閉時間之間的)占空比的增加。
[0030]根據(jù)所期望的技術(shù)應(yīng)用來配置電子板。在一個實施方式中，電子板能夠執(zhí)行若干技術(shù)功能。優(yōu)選地，電子板被配置成執(zhí)行以下技術(shù)功能中的至少之一:
[0031]-向用于旋轉(zhuǎn)作為衣物處理室的滾筒的滾筒電動機提供受控電力，
[0032]-向用于使處理空氣在處理空氣回路中循環(huán)的處理空氣風扇電動機提供受控電力，
[0033]-向壓縮機提供受控電力以操作壓縮機。
[0034]特別地，以節(jié)約空間的方式將滾筒電動機和處理空氣風扇電動機配置為一個單獨的電動機。滾筒電動機和/或處理空氣風扇電動機可以被設(shè)計為定速電動機或變速電動機。
[0035]僅使用用于執(zhí)行若干技術(shù)功能的一個電子板有助于安裝以及設(shè)備機殼中各部件的節(jié)約空間的布置。在另一實施方式中，若干技術(shù)功能每個均由單獨的電子板執(zhí)行。
[0036]在另一實施方式中，電子板是或者包括向指定電動機(例如滾筒電動機或壓縮機電動機)提供受控電流的逆變器電子器件。通過使用逆變器電子器件，能夠容易地改變滾筒或處理空氣風扇或壓縮機的旋轉(zhuǎn)速度。
[0037]即使在根據(jù)設(shè)備的一些特定操作模式不打算或不要求冷卻驅(qū)動部分(例如壓縮機)時，所檢測的電子板操作參數(shù)也有益地用于確保逆變器電子器件的充分(最小)冷卻。例如，通過冷卻風扇單元的冷卻流通常自動發(fā)生壓縮機的逆變器電子器件的冷卻，其中根據(jù)若干操作模式下的特定冷卻請求生成冷卻風扇單元的冷卻流以冷卻壓縮機。然而，在一些操作模式下無需冷卻壓縮機(例如在熱泵系統(tǒng)的預(yù)熱階段)，因此逆變器電子器件也不被冷卻。然而，即使不冷卻壓縮機，冷卻逆變器電子器件也可能是期望的。為了實現(xiàn)這樣的期望的冷卻逆變器電子器件，優(yōu)選根據(jù)逆變器電子器件的狀態(tài)(例如溫度)來激活冷卻風扇單元。
[0038]為了支持以技術(shù)上簡單的方式來防止電子板上的潛在冷凝物和/或濕氣引起的電子板的潛在故障或者防止電子板的潛在過熱，在優(yōu)選實施方式中用于冷卻壓縮機的冷卻風扇單元被配置成:
[0039]-朝向電子板將所輸送的空氣流的至少一部分吹入設(shè)備機殼中，并且/或者
[0040]-在電子板上抽吸通過設(shè)備機殼的所輸送的空氣流的至少一部分。
[0041]優(yōu)選地，該方法還包括:根據(jù)一個或更多個輸入變量以及設(shè)備環(huán)境的至少一個環(huán)境參數(shù)來附加地改變冷卻風扇單元的輸送能力。在這點上，根據(jù)至少一個電子板操作參數(shù)而進行所述方法，作為冷卻風扇單元和/或壓縮機操作輸出的一種主要控制。該至少一個電子板操作參數(shù)優(yōu)先于其他參數(shù)(例如所述輸入變量、環(huán)境參數(shù))，即，其他操作參數(shù)支持一種次要控制。
[0042]輸入變量特別地由以下中的一個或更多個表示:
[0043]-設(shè)備的先前操作時間，和/或
[0044]-用戶可選