用于操作滚筒干燥机的方法
【专利摘要】一种用于操作洗衣干燥机的方法，该洗衣干燥机具有用于容纳要被干燥的衣服的可旋转滚筒以及用于使干燥空气穿过滚筒循环的设备，该方法包括以下步骤：执行用户所选择的干燥循环，其中，该干燥循环包括根据所选择循环的随时间变化的预定滚筒运动；对表示离开滚筒的干燥空气的温度的值进行检测；基于所述检测值，确定滚筒内的衣服处于缠结状态；以及启动用于解开滚筒内的衣服的解结操作，其中，该解结操作包括对预定滚筒运动的修改并且该修改包括以下步骤中的至少一个步骤：停止滚筒的旋转，使滚筒的旋转反向，修改滚筒的旋转速度，在解结操作结束时，或者恢复在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动，或者执行与在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动不同的随时间变化的滚筒运动。
【专利说明】用于操作滚筒干燥机的方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及一种干燥机(例如，滚筒干燥机)或带有旋转滚筒的洗衣/干燥机，更具体地，涉及一种用于操作洗衣机的方法和系统。
【背景技术】
[0002]在带有旋转滚筒的干燥机(例如，滚筒干燥机)中，一定流速的热空气穿过滚筒，从湿衣服去除水分。在滚筒内，热空气冷却下来并且该空气释放的热量使水分从衣服中蒸发。直排式滚筒干燥机吸入环境空气，通过电加热器将环境空气加热并且在该空气在滚筒中流动之后将其排出。相反，在冷凝式滚筒干燥机和热泵式滚筒干燥机中，作业空气在封闭回路中流动:空气在进入滚筒之前由电加热器或由热泵单元的冷凝器加热，并且随后该空气在滚筒出口处通过空气-空气交换器或通过热泵单元的蒸发器来冷却并除湿。
[0003]在任何情况下，作业空气的干燥能力严格取决于热空气与湿衣服之间的热交换，并且如果衣服时常因为一个或更多个结节而缠绕在一起，则干燥能力会受到显著影响:在这种情况下，入口热空气不能有效地去除水分，因此使机器的整体性能受损。
[0004]为了防止干燥循环期间衣服结节的形成，许多滚筒干燥机实施在循环期间以固定的时间间隔启动的特殊程序，从而达到解开可能的衣服结节的目的。作为示例，滚筒干燥机可以停止和启动滚筒旋转，或在一些情况下，滚筒干燥机甚至能够使滚筒旋转反向。重要的是强调，在任何情况下，这种程序由于它们会影响循环时间和干燥效率所以引起特别的低效(例如，如果旋转暂时停止，则滚筒内的载荷冷却，并且需要消耗能量将该载荷重新加热)。
[0005]总之，这种程序具有若干缺点，例如，它们以固定的时间间隔启动，在不需要时也启动，因此它们最终会降低整个滚筒干燥机效率(循环时间，干燥效率)。另一个可能的缺点会在如下情况下发生:在一个程序与下一个程序之间形成衣服结节，在这种情况下该结节引起的低效会持续到下一个解结程序启动。此外，对于现有技术系统，即使在出现衣服结节的情况下，也不可能知道该程序是否已经成功地解开结节。
[0006]此外，由于这种解结程序在任何情况下都会启动，甚至在不需要它们时也会启动，因此另一个缺点与由于多次重启发动机而造成的电机磨损相关。
[0007]此外，由于该解结程序以固定的时间间隔启动(但却不是有效的并且因此没能解决洗衣缠结问题)，因此仍会发生衣服不均匀干燥。
[0008]在大多数冷凝式干燥机(带有空气/空气热交换器)中，仅有一个发动机驱动作业风扇和滚筒，并且该作业风扇通常设计成使得在作业旋转方向上效率较高，而在反向旋转方向上效率较低，并且在解结程序期间，将滚筒和在此的作业风扇驱动至反向旋转方向。结果，在解结程序期间干燥空气流速极低，使得干燥衣服所需的时间趋于延长。请注意，在解结程序期间，电加热器切换至关闭(OFF)。
[0009]如上所述，可知，在市场上可买到的系统中，为了减少或消除衣服的缠结而执行解结操作。这种方法的多个问题中的一个问题是确定启动解结操作的正确时刻。例如，美国专利US5，651，194公开了一种用于对通过提供热空气来干燥旋转滚筒中的待干燥物品的干燥机进行控制的方法和系统。US5，651，194中公开的方法和系统包括解结操作，该解结操作在达到预定干燥程度时启动。该干燥度通过干燥度传感器来测量，该干燥度传感器包括位于滚筒内的电极，使得要干燥的物品在滚筒旋转的同时与电极接触:根据通过电极的电流来估算干燥程度。
[0010]然而，美国专利US5，651，194中所公开的技术并不能处理检测衣服缠结的问题。在达到估算的干燥程度时就会启动解结操作，而不考虑衣服缠结的实际存在。
[0011]本公开的目的
[0012]本公开的目的是克服与现有技术相关联的问题中的至少一些问题。
【发明内容】
[0013]本公开提供了一种如在所附权利要求中列出的方法和系统。
[0014]根据本公开的一个方面，提供了一种用于操作洗衣干燥机的方法，该洗衣干燥机具有用于容纳要被干燥的衣服的可旋转滚筒以及用于使干燥空气穿过滚筒循环的设备，该方法包括以下步骤:执行用户所选择的干燥循环，其中，干燥循环包括根据所选择循环的随时间变化的预定滚筒运动；对表示离开滚筒的干燥空气的温度的值进行检测；基于所述检测值，确定滚筒内的衣服处于缠结状态；以及启动用于解开滚筒内的衣服的解结操作，其中，解结操作包括对预定滚筒运动的修改，并且该修改包括以下步骤中的至少一个步骤:停止滚筒的旋转，使滚筒的旋转反向，修改滚筒的旋转速度，在解结操作结束时，或者恢复在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动，或者执行与在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动不同的随时间变化的滚筒运动。
[0015]优选地，确定滚筒内的衣服处于缠结状态的步骤包括:对检测值进行监测并且响应于检测值的相对于至少一个参考参数的异常，启动解结操作。
[0016]优选地，确定滚筒内的衣服处于缠结状态的步骤包括:将检测值与至少一个参考参数进行比较。
[0017]优选地，在检测值超过预定阈值时确定出衣服缠结状态。
[0018]优选地，确定滚筒内的衣服处于缠结状态的步骤包括:将表示在干燥循环期间随时间变化的离开滚筒的干燥空气的预期温度特性的至少一个参考参数保持在存储器中。
[0019]优选地，参考参数包括最大预期频率值，最大预期频率值表示在无衣服结节状态的情况下离开滚筒的干燥空气的基本温度信号的预期频率范围，并且其中，确定衣服缠结状态的步骤包括建立温度的检测值随时间变化的曲线并且响应于示出比最大预期频率更高的频率的曲线，确定衣服缠结状态的存在。
[0020]优选地，确定衣服缠结状态的存在的步骤包括:用高通数字滤波器对该曲线滤波，高通数字滤波器将低于最大频率值的所有频率滤除。
[0021]优选地，随时间变化的预期温度根据干燥循环期间检测到的值来调整。
[0022]优选地，调整预期温度的步骤在干燥循环开始时、对检测值进行监测的步骤之前执行。
[0023]优选地，响应于不再示出任何衣服缠结状态的检测值，暂停解结操作并且恢复在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动。[0024]优选地，洗衣干燥机包括传感器，该传感器用于对表示在滚筒的出口处或出口的下游的离开滚筒的空气的温度的值进行检测，优选地，该传感器能够设置在滚筒内和/或滚筒的出口处和/或滚筒的出口的下游(考虑到干燥空气气流的方向)，并且在冷凝式干燥机的情况下优选地设置在滚筒出口与冷凝装置之间。
[0025]优选地，确定衣服缠结状态的步骤包括:对表示衣服温度的多个值进行检测；建立温度的检测值随时间变化的曲线；以固定时间间隔t。测量该曲线的斜率；比较连续测量的斜率，以确定差值是否超过预定阈值。
[0026]根据本发明的另一方面，提供了一种洗衣干燥机，该洗衣干燥机包括用于实现上述方法的微处理器装置。
[0027]优选地，该洗衣干燥机包括:旋转滚筒；至少一个传感器，该至少一个传感器用于检测干燥循环期间的温度；存储装置，该存储装置用于存储至少一个参考参数，该至少一个参考参数表示在干燥循环期间随时间变化的衣服的预期温度特性；处理器装置，该处理器装置用于根据所检测的温度来估算衣服的温度，并且用于在识别出检测值的相对于至少一个参考参数的异常的情况下启动解结操作。
[0028]优选地，操作与在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动不同的随时间变化的滚筒运动包括步骤:减少滚筒旋转的反转次数和/或滚筒在反旋转方向上旋转的时间间隔和/或增大/减小滚筒的旋转速度。
[0029]根据本公开的另一方面，提供了一种用于检测干燥循环期间在用于干燥衣服的干燥机的旋转滚筒内出现衣服结节的方法，该干燥机包括用于检测表示衣服温度的值的传感器，该方法包括以下步骤:将表示干燥循环期间随时间变化的衣物的预期温度特性的至少一个参考参数保持在存储器中；对该检测值进行监测；响应于检测到检测值相对于至少一个参考参数异常，启动解结操作。
[0030]在本发明的另一方面中，随时间变化的预期温度根据在干燥循环期间检测到的值来调整。
[0031]在本发明的又一方面中，调整预期温度的步骤在干燥循环开始时、对该检测值进行监测的步骤之前执行。
[0032]在本发明的另一方面中，关于预期温度的信息包括最大期望频率值，该最大期望频率值表示在无衣服结节出现的情况下衣服的基本温度信号的预期频率范围，并且其中，确定异常的存在的步骤包括:建立温度的检测值随时间变化的曲线；响应于示出比最大预期频率更高的频率的曲线，确定异常的存在。
[0033]在本发明的又一方面中，确定异常的存在的步骤包括以下步骤:用高通数字滤波器对该曲线滤波，该高通数字滤波器将低于最大频率值的所有频率滤除。
[0034]在本发明的又一方面中，解结操作包括停止滚筒的旋转，并且可能使滚筒的旋转反向。
[0035]在本发明的再一方面中，提供了一种系统，该系统包括适于实现以上方法的部件。
[0036]本发明的再一方面提供了 一种用于执行上述方法的计算机程序。
[0037]根据本发明的优选实施例的方法和系统允许仅在真正需要时启动解结操作。
[0038]本发明提供了多个优点。根据本发明的优选实施例的方法的优点中的一个优点是通过避免能量和时间的损耗来提高干燥(或洗衣/干燥)机的效率。【专利附图】
【附图说明】
[0039]现在将参考作为示例的附图，其中:
[0040]图1是干燥循环期间分别位于干燥机的滚筒的入口处和出口处的空气的预期温度曲线的示意图；
[0041]图2表示出现一个或更多个衣服结节时的同一温度曲线；
[0042]图3示出了根据本发明的优选实施例获取温度的采样测量的时间点；
[0043]图4示出了根据不同载荷和湿度值的三条参考曲线的示例；
[0044]图5表示当通过好的调谐高通数字滤波器对出现衣服结节的基本温度信号的频率范围进行滤波时出现三个结节的温度曲线；
[0045]图6是实现根据本发明的优选实施例的方法的系统的示意图；
[0046]图7是实现根据本发明的优选实施例的方法的可选系统的示意图；
[0047]图8是本公开的优选实施例的方法步骤的示图。
【具体实施方式】
[0048]根据本发明的优选实施例的方法旨在检测干燥循环期间衣服结节的形成，使得解结操作仅在需要时启动。已经发现在出现衣服结节时，空气的干燥能力显著下降:未从衣服中去除水分，因此，循环更长且效率更低。
[0049]图1表示示出了热泵式滚筒干燥机中的滚筒的入口处和出口处的作业空气的典型温度的示图。该空气温度在过渡阶段期间增加并且随后在稳定状态阶段中保持不变。在直排式或冷凝式的无热泵滚筒干燥机的情况下几乎没有变化。示出的示例基于带有湿度接近100%的衣服的机器的中等载荷。
[0050]如果出现一个或更多个衣服结节(也称作“球”)，则滚筒出口处的空气的温度由于滚筒入口处的热空气不能与衣服有效地交换热量而比平时更高。这种情形在图2中清楚地示出。
[0051]根据本发明，用于操作具有用于容纳要干燥的衣服的可旋转滚筒和用于使干燥空气穿过滚筒循环的设备的衣服干燥机的方法包括以下步骤:执行用户所选择的干燥循环，其中，该干燥循环包括根据所选择循环的随时间变化的预定滚筒运动；对表示离开滚筒的干燥空气的温度的值进行检测；基于所述检测值，确定滚筒内的衣服处于缠结状态；以及启动用于解开滚筒内的衣服的解结操作，其中，解结操作包括对预定滚筒运动的修改，并且该修改包括以下中的至少一个:停止该滚筒的旋转，使滚筒的旋转反向，修改滚筒的旋转速度；在解结操作结束时，或者恢复在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动，或者执行与在启动解结操作之前运行的与干燥循环相关联的预定滚筒运动不同的随时间变化的滚筒运动。
[0052]在本发明的优选实施例中，温度传感器用于测量滚筒出口处的空气的温度水平，并且将该值与无衣服结节出现的情况下的预期的温度值进行比较。如果该空气温度高于预期温度，则出现了衣服结节并且滚筒干燥机会启动用于解开该结节的程序，例如，滚筒干燥机电子设备可以停止并且启动旋转或可以使旋转反转若干秒。
[0053]以此方式，确保了空气-湿衣服的热交换的高效率。[0054]要注意的是，出口空气的温度梯度取决于载荷量及其水分含量，由于在一些情况下，空气温度会一直高于阈值(小载荷，低水分含量)或一直低于阈值(大载荷，高水分含量)，因此，固定的出口空气温度阈值会引起一些不需要的结果。在本发明的其他实施例中，可以增加更多复杂的计算来克服这种限制并避免这种不需要的情况。
[0055]一种可能的解决方案是利用特定的干燥循环(或在洗衣/干燥机情况下的洗衣/干燥循环)的实际参数来建立能够用作比较所检测温度的参考的定制曲线。要注意的是，出口温度的曲线的形状几乎一直相同，仅会“更大”或“更小”。因此，如在图3示出的示图上用“X”所表示的，例如，可在第一个20-30分钟期间获取三个温度采样，用于电子设备建立(产生)完整的曲线，该曲线能用作比较参考以验证是否出现了结节。在该过程的最初部分获取的采样能够用于建立曲线的增长部分，同时可假设在达到标准工作条件之后，曲线表示大致恒定的预期温度。作为本发明的方法的可能附加特征，可将根据例如载荷和水分的最通常情况的许多预先设定的参考曲线存储在机器微处理器存储器中。带有三个预先设定的参考曲线的示例在图4中示出。
[0056]一种可选解决方案需要实施高通数字滤波器:由于基本温度信号的频率范围低于结节特有的频率范围(即，载荷的热惯量大于衣服结节所引起的热惯量)，因此该滤波器必须滤除衣服结节所特有的频率范围之外的所有频率。图5示出了通过常规高通数字滤波器之后的出口温度信号的结果:如果固定阈值设定为2(表示以。C为单位的与预期温度值的差值)，，则发现最多4个结节，这个结果是极好的结果(好的调谐滤波器可以提供甚至更精确的结果)。
[0057]例如可以使用以下公式:
[0058]T低通滤波=aT低通滤波+ (Ii)Ti
[0059]T高通滤波=T1-T低通滤波
[0060]T1:未通过高通滤波器滤波的当前值
[0061]二阶滤波器和/或合适的常数值a能够提供更好的结果。这种数字滤波器能够以若干方式来实现:包括硬件实现、软件以及固件实现。
[0062]用于检测由滚筒排出的空气的在温度上的异常的另一个可能可选解决方案是按照导数函数来分析温度曲线的斜率，其中，排出的空气的温度表示滚筒内衣服的温度。斜率上的突变可能是异常特性的表示。根据本发明的实施例，这种分析通过估算温度曲线的导数来完成。更详细地，在温度曲线达到稳定特性的最初阶段(例如，4-5分钟)之后，以固定时间间隔t。(例如I分钟)来检测几个值(例如，2个值)，以计算温度曲线的斜率。根据本发明的优选实施例，该斜率按照以下方式计算:
【权利要求】
1.一种用于操作洗衣干燥机的方法，所述洗衣干燥机具有用于容纳要被干燥的衣服的可旋转滚筒以及用于使干燥空气穿过所述滚筒循环的设备，所述方法包括以下步骤: -执行用户所选择的干燥循环，其中，所述干燥循环包括根据所选择循环的随时间变化的预定滚筒运动， -对表示离开所述滚筒的所述干燥空气的温度的值进行检测， -基于所述检测值，确定所述滚筒内的衣服处于缠结状态，以及 -启动用于解开所述滚筒内的衣服的解结操作， 其中，所述解结操作包括对所述预定滚筒运动的修改，并且所述修改包括以下步骤中的至少一个步骤: -停止所述滚筒的旋转，使所述滚筒的旋转反向，修改所述滚筒的旋转速度， -在所述解结操作结束时，或者恢复在启动所述解结操作之前运行的与所述干燥循环相关联的所述预定滚筒运动，或者执行与在启动所述解结操作之前运行的与所述干燥循环相关联的所述预定滚筒运动不同的随时间变化的滚筒运动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述滚筒内的衣服处于缠结状态的步骤包括: -对所述检测值进行监测； -响应于所述检测值的相对于至少一个参考参数的异常，启动所述解结操作。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述滚筒内的衣服处于缠结状态的步骤包括: -将所述检测值与所述至少一个参考参数进行比较。
4.根据任一前述权利要求2或3所述的方法，其中，在所述检测值超过预定阈值时确定出衣服缠结状态。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定所述滚筒内的衣服处于缠结状态的步骤包括:将表示所述干燥循环期间随时间变化的离开所述滚筒的所述干燥空气的预期温度特性的至少一个参考参数保持在存储器中。
6.根据前述权利要求2至5中的任一项所述的方法，其中，所述参考参数包括最大预期频率值，所述最大预期频率值表示在无衣服缠结状态的情况下离开所述滚筒的干燥空气的基本温度信号的预期频率范围，并且其中，确定衣服缠结状态的步骤包括: -建立温度的所述检测值随时间变化的曲线； -响应于示出比最大预期频率更高的频率的所述曲线，确定衣服缠结状态的存在。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定衣服缠结状态的存在的步骤包括: -用高通数字滤波器对所述曲线滤波，所述高通数字滤波器将低于所述最大频率值的所有频率滤除。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，随时间变化的所述预期温度根据在所述干燥循环期间检测到的值来调整。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，调整所述预期温度的步骤在干燥循环的开始时、对所述检测值进行监测的步骤之前执行。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中， -响应于不再示出任何衣服缠结状态的所述检测值，-暂停所述解结操作并且恢复在启动所述解结操作之前运行的与所述干燥循环相关联的所述预定滚筒运动。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述洗衣干燥机包括传感器，所述传感器对处于所述滚筒的出口处或所述出口的下游的空气的温度进行检测。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定衣服缠结状态的步骤包括: -对表示衣服的温度的多个值进行检测； -建立所述温度的检测值随时间变化的曲线； -以固定时间间隔tc测量所述曲线的斜率； -比较连续测量的斜率，以确定所述差值是否超过预定阈值。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，操作与在启动所述解结操作之前运行的与所述干燥循环相关联的所述预定滚筒运动不同的随时间变化的滚筒运动的步骤包括以下步骤:减少滚筒旋转的反转次数和/或所述滚筒在反旋转方向上旋转的时间间隔和/或增大/减小所述滚筒旋 转速度。
14.一种洗衣干燥机，包括用于实现权利要求1至13中的任一项所述的方法的微处理器装置。
15.根据权利要求14所述的洗衣干燥机，包括: -旋转滚筒； -至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测所述干燥循环期间的温度； -存储装置，所述存储装置用于存储至少一个参考参数，所述至少一个参考参数表示在所述干燥循环期间随时间变化的所述衣服的预期温度特性； -处理器装置，所述处理器装置用于根据所检测的温度来估算所述衣服的温度，并且用于在识别出所述检测值的相对于所述至少一个参考参数的异常的情况下启动解结操作。
【文档编号】D06F58/28GK103732823SQ201280039656
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2011年6月29日
【发明者】阿尔贝托·比松, 弗朗切斯科·卡瓦雷塔, 毛里齐奥·于格尔 申请人:伊莱克斯家用产品股份有限公司