热泵衣物处理设备和操作热泵衣物处理设备的方法

热泵衣物处理设备和操作热泵衣物处理设备的方法
【专利说明】热泵衣物处理设备和操作热泵衣物处理设备的方法
[0001]本发明涉及热泵衣物处理设备，特别是具有烘干机功能的热泵烘干机或热泵洗衣机，所述热泵衣物处理设备包括热泵系统和用于冷却热泵系统的压缩机的冷却风扇单元。此外，本发明涉及操作这样的热泵衣物处理设备的方法。
[0002]EP 2 212 463 BI公开了一种热泵衣物烘干机，该热泵衣物烘干机包括用于冷却热泵系统的压缩机的开放式环路冷却通道。开放式环路冷却通道包含要由控制单元根据温度传感器的信号进行激活和控制的鼓风机。该温度传感器被布置成与热泵系统的制冷剂环路的冷凝器部分邻近。
[0003]本发明的目的是提供一种热泵衣物处理设备和一种以使热泵衣物处理设备的热泵系统有助于经济的烘干性能的方式来操作热泵衣物处理设备的方法。
[0004]在独立权利要求1和独立权利要求18中限定本发明。在从属权利要求中阐述了特定实施方式。
[0005]根据本发明，热泵衣物处理设备包括控制热泵衣物处理设备的操作的控制单元。热泵衣物处理设备(在以下描述中简要表示为“设备”)被特别配置为具有烘干功能的热泵衣物烘干机或热泵洗衣机。
[0006]此外，该设备包括用于使用处理空气来处理衣物的衣物处理室。使处理空气在处理空气回路中循环，该处理空气回路布置在设备的壳体或机壳中。该设备还包括具有制冷剂环路的热泵系统，在制冷剂环路中使制冷剂流体通过第一热交换器和第二热交换器循环。压缩机使制冷剂流体通过制冷剂环路循环，并且布置冷却风扇单元以冷却压缩机。在设备的操作期间，改变冷却风扇单元的输送能力(其还可以表示为冷却能力)。另外，该设备包括检测器单元，该检测器单元用于检测指示电子板的状态的操作参数。
[0007]控制单元适于控制设备的操作，其中，该操作包括以下方法特征a)和b)中的至少之一:
[0008]a)根据电子板操作参数来操作冷却风扇单元，
[0009]b)根据电子板操作参数来控制压缩机操作输出，其中，所述压缩机是具有可变的速度的压缩机。
[0010]因为电子板操作参数(其可简要表示为“操作参数”)表示电子板的状态，所以在操作冷却风扇单元时可以考虑这样的状态。因而，能够容易地考虑预定义的安全条件以操作冷却风扇单元，即使尚未检测到触发冷却风扇单元的特定热力学条件(例如，制冷剂温度水平和空气温度水平)。此外，考虑所述操作参数支持压缩机保持恒定的性能水平以及随后的制冷剂流体的稳定的制冷剂温度。
[0011]上述方法特征a)在具有固定操作速度的压缩机类型和具有可变操作速度的压缩机类型上适用。方法特征b)仅对具有可变速度的压缩机适用。例如，压缩机的操作速度或驱动速度优选在1800rpm(转每分钟)与7000rpm之间。
[0012]优选地，与控制单元对冷却风扇单元的一般或基本控制相比，根据所要求保护的方法的冷却风扇单元的操作控制更加优先。因而，根据独立于特定设备和/或环境条件的至少一个电子板操作参数，能够确保最小冷却风扇激活(以及因此的最小输送能力)，并且即使在根据设备的一些特定操作模式不打算或不要求冷却压缩机时，也可以确保最小冷却风扇激活。
[0013]优选地，在设备机壳内布置有至少一个空气入口和至少一个空气出口。因而，冷却风扇单元能够将来自所述空气入口的空气通过设备机壳输送到待冷却的压缩机上，并且通过所述出口离开设备机壳。能够例如通过以下方式完成该输送:通过所述空气入口将所输送的冷却空气的至少一部分吸入，并且通过所述空气出口将所输送的冷却空气的至少一部分排出。
[0014]特别地，空气输送发生在不具有任何特定空气通道的机壳内，使得所输送的冷却空气能够至少部分地在机壳内自由地循环。因而，空气循环将热和/或湿气从机壳中移除，并且防止电子板和/或像控制单元的其他电子部件的潜在过热。此外，防止了电子板上的潜在冷凝物和/或湿气而引起的电子板的潜在故障。
[0015]在实施方式中，冷却风扇单元包括至少一个鼓风机和用于驱动鼓风机的至少一个电动机。因而，能够用标准部件节省成本地配置冷却风扇单元。
[0016]关于制冷剂流体，其可以提供为标准条件(室温/大气压力)下的制冷剂气体或制冷剂液体。
[0017]优选地，操作参数指示以下参数中的至少之一:
[0018]-电子板的温度，
[0019]-经由电子板检测的电动机温度，
[0020]-超过阈值或者超过阈值平均值的由电子板传递至电动机的电流。在这一点上，注意:操作参数不是制冷剂的温度或者与制冷剂温度有关的任何温度(像制冷剂的环路部分(例如冷凝器、蒸发器、压缩机)的温度)。
[0021]在一个实施方式中，温度传感器为检测器单元的一部分。因而，能够检测电子板的温度，所检测的电子板的温度表示操作参数。在支持电子板的安全操作条件的情况下，能够进行所检测的操作参数与电子板的定义的温度阈值之间的逻辑比较。如果超过所述温度阈值，则能够激活冷却风扇单元。
[0022]在优选实施方式中，存在至少两个电子板，所述两个电子板中的每个都包括温度传感器以检测板温度作为表示操作参数的电子板温度。考虑若干电子板的电子板温度，如果超过第一电子板的定义的第一温度阈值或者如果超过另一电子板的定义的温度阈值，则能够激活冷却风扇单元。能够根据每个电子板的预定义优先级(即与每个电子板的特定冷却必要性有关)进行该激活。因而，具有较高冷却需要的电子板能够更加优先以支持设备的安全操作条件。
[0023]如已经提到的，冷却风扇单元的操作受到控制。优选地，该控制是或者包括:根据电子板操作参数来改变冷却风扇单元的输送能力。在一个实施方式中，响应于电子板操作参数，仅通过将冷却风扇单元的鼓风机切换至运行(ON)来‘增加’或者改变冷却风扇单元的输送能力。替选地或者另外地，通过以下来限定冷却风扇单元的输送能力或者可以通过改变以下来改变冷却风扇单元的输送能力:
[0024]-开启和关闭冷却风扇单元的占空比，和/或
[0025]-冷却风扇单元的输送速率。
[0026]占空比可以例如通过两个和的比来表示，其中，一个和为预定义时间段内的总开启时间(即冷却风扇单元被激活)的和，而另一个和为预定义的时间段内的总关闭时间(即冷却风扇单元被关闭)的和。在该关系中，无需单独计算关闭时间的和。而是，能够通过开启时间和预定义的时间段来自动确定关闭时间的和。
[0027]优选地，通过由冷却风扇单元生成的吹送冷却空气的流速来确定输送率。在一个实施方式中，通过冷却风扇单元的电动机速度或风扇速度来修改(即，特别是增加)输送能力或输送速率。
[0028]能够通过布置在由鼓风机输送的冷却空气的流动路径中的流量计来监视开启/关闭冷却风扇单元的输送能力或者调节冷却风扇单元的输送能力。从而，能够检查预期的空气流是否对应于实际空气流，并且能够由控制单元来提供输送能力调节。如果例如用户(部分地)阻塞了冷却空气入口或出口，则可能发生流速的偏差。
[0029]在一个实施方式中，冷却风扇单元的输送能力以如下这样的方式发生变化:板参数超过定义的阈值(例如温度阈值)越多，则冷却风扇单元的输送速率的增加越高。特别地，计算所检测的电子板温度与温度阈值之间的差，并且所计算的差越高，则输送能力的增加越多。该增加被配置为例如冷却风扇单元的风扇速度的增加和/或已经提到的(开启时间与关闭时间之间的)占空比的增加。
[0030]根据所期望的技术应用来配置电子板。在一个实施方式中，电子板能够执行若干技术功能。优选地，电子板被配置成执行以下技术功能中的至少之一:
[0031]-向用于旋转作为衣物处理室的滚筒的滚筒电动机提供受控电力，
[0032]-向用于使处理空气在处理空气回路中循环的处理空气风扇电动机提供受控电力，
[0033]-向压缩机提供受控电力以操作压缩机。
[0034]特别地，以节约空间的方式将滚筒电动机和处理空气风扇电动机配置为一个单独的电动机。滚筒电动机和/或处理空气风扇电动机可以被设计为定速电动机或变速电动机。
[0035]仅使用用于执行若干技术功能的一个电子板有助于安装以及设备机壳中各部件的节约空间的布置。在另一实施方式中，若干技术功能每个均由单独的电子板执行。
[0036]在另一实施方式中，电子板是或者包括向指定电动机(例如滚筒电动机或压缩机电动机)提供受控电流的逆变器电子器件。通过使用逆变器电子器件，能够容易地改变滚筒或处理空气风扇或压缩机的旋转速度。
[0037]即使在根据设备的一些特定操作模式不打算或不要求冷却驱动部分(例如压缩机)时，所检测的电子板操作参数也有益地用于确保逆变器电子器件的充分(最小)冷却。例如，通过冷却风扇单元的冷却流通常自动发生压缩机的逆变器电子器件的冷却，其中根据若干操作模式下的特定冷却请求生成冷却风扇单元的冷却流以冷却压缩机。然而，在一些操作模式下无需冷却压缩机(例如在热泵系统的预热阶段)，因此逆变器电子器件也不被冷却。然而，即使不冷却压缩机，冷却逆变器电子器件也可能是期望的。为了实现这样的期望的冷却逆变器电子器件，优选根据逆变器电子器件的状态(例如温度)来激活冷却风扇单元。
[0038]为了支持以技术上简单的方式来防止电子板上的潜在冷凝物和/或湿气引起的电子板的潜在故障或者防止电子板的潜在过热，在优选实施方式中用于冷却压缩机的冷却风扇单元被配置成:
[0039]-朝向电子板将所输送的空气流的至少一部分吹入设备机壳中，并且/或者
[0040]-在电子板上抽吸通过设备机壳的所输送的空气流的至少一部分。
[0041]优选地，该方法还包括:根据一个或更多个输入变量以及设备环境的至少一个环境参数来附加地改变冷却风扇单元的输送能力。在这点上，根据至少一个电子板操作参数而进行所述方法，作为冷却风扇单元和/或压缩机操作输出的一种主要控制。该至少一个电子板操作参数优先于其他参数(例如所述输入变量、环境参数)，即，其他操作参数支持一种次要控制。
[0042]输入变量特别地由以下中的一个或更多个表示:
[0043]-设备的先前操作时间，和/或
[0044]-用户可选 的输入变量，和/或
[0045]-衣物滚筒的工作参数，和/或
[0046]-处理空气风扇的工作参数，和/或
[0047]-电驱动电动机的工作参数，和/或
[0048]-热泵系统的工作参数，和/或
[0049]-压缩机的工作参数，和/或
[0050]-待烘干衣物的状态参数和/或烘干进度状态参数，和/或[0051 ]-机器警报状态参数。
[0052]设备的先前操作时间是有用的输入变量:因为长操作时间引起来自设备机壳内部件的增加的废热，因此能够合理地将输送能力值改变至期望的废热量。
[0053]用户可选输入变量意指由设备的用户选择的变量。该变量优选取决于以下特征中的至少之一:选择的循环或程序、选择的循环选项(ECO(经济)、NIGHT(夜间)、FAST(快速))、最终湿度、衣物量、衣物类型。
[0054]衣物滚筒的工作参数优选由滚筒电动机的电动机功率和/或电动机速度来表示。
[0055]处理空气风扇的工作参数特别地由风扇速度和/或风扇流速构成。
[0056]电驱动电动机的工作参数是例如机器电力供给(特别是电压和/或电流)和/或电动机速度。
[0057]电驱动电动机本身由例如衣物滚筒电动机、鼓风机电动机和/或压缩机电动机表不O
[0058]热泵系统的工作参数优选为检测的制冷剂的温度。
[0059]压缩机的工作参数由例如其压缩机功率、压缩机速度和/或压缩机电动机的状态构成。
[0060]另一输入变量由向设备提供的电力供给(特别是电压和/或电流)表示。
[0061 ] 机器警报状态参数由例如过热警报和电故障警报等表示。
[0062]优选地，用于控制压缩机的电子板被布置成邻近压缩机或冷却风扇单元或者与压缩机或冷却风扇单元接近。特别地，电子板被布置成邻近压缩机和冷却风扇单元这两个部分，从而支持设备机壳内的部件的节省空间的布置。在优选实施方式中，所述邻近被配置为具有从1cm至20cm延伸的范围的距离。
[0063]特别地，电子板不被布置在设备机壳的顶部区域，而是被布置在设备机壳的底部区域。这也利于电子板和压缩机和/或冷却风扇单元的接近、邻近的布置，该压缩机和/或冷却风扇单元被布置在设备机壳的底座部分中的许多应用中。
[0064]在实施方式中，压缩机为变速压缩机，并且电子板操作参数是在电子板上或在电子板处检测的温度。优选地，压缩机的输出(即压缩机速度和/或功率)响应于电子板温度增加而减小。特别地，当电子板的温度超过预定义的温度阈值时，控制单元减小或开始减小压缩机输出。通过减小压缩机输出，制冷剂温度降低，继而使设备壳体的内部的温度降低，继而使电子板温度减小。如果电子板是向压缩机提供电力的板(例如逆变器)，向压缩机提供的电力的减小使电子板中沉积的热减少，从而使电子板的温度减小。
[0065]在优选实施方式中，当根据电子板操作参数操作冷却风扇单元时，变速压缩机的电动机输出或压缩机输出增加。由于该操作关系，所以可以补偿因为由操作的冷却风扇单元进行的对压缩机的增大冷却而引起的压缩机的潜在性能损失(以及随后还有热泵系统的潜在性能损失)。所述增大的冷却通过以下方式在技术上是容易补偿的:增加变速压缩机的压缩机输出，从而向压缩机提供更高量的电能，该更高量的电能被转换成流入热泵系统的热。
[0066]在一个实施方式中，以这样的方式来执行所说明的补偿:为了增加压缩机输出而提供的附加电能仅补偿或者基本补偿当根据电子板操作参数操作该冷却风扇单元时由冷却风扇单元从压缩机消散的热。这种补偿支持附加地操作压缩机和热泵系统，而没有性能损失。
[0067]优选地，即使热泵系统未要求压缩机冷却(根据正常或标准操作控制)，也操作冷却风扇单元以达到最小输送能力值(根据优先考虑的控制)。即使根据标准操作控制不需要冷却压缩机，该操作确保用于冷却电子板的最小的量。例如在低能量操作模式下使用例如以低压缩机输出进行操作的变速压缩机来给出这样的操作。即使热泵系统的制冷剂的温度尚未达到其最佳操作温度(所谓的“稳定状态”)，也操作冷却风扇单元以冷却压缩机(尽管不必要)，从而冷却电子板。
[0068]在一个实施方式中，如果电子板参数超过预定义阈值，则延迟冷却风扇单元的激活或者冷却风扇单元的冷却能力的增加，并且反而减小压缩机的输出(即压缩机速度和/或功率)。能够以一步、以连续的方式进行对压缩机输出的减小(例如，压缩机输出随着电子板温度增加而减小，或者以重复渐进的步骤来减小压缩机输出)。通过该延迟，通过开启冷却风扇单元的“主动”冷却是不必要的。而是，能够保持冷却风扇单元处于其关闭状态或者改变成关闭状态。在许多应用中，这是用以实现电子板的充分冷却的变速压缩机和冷却风扇单元的节能替选操作(如果在该操作前处于激活状态)。仅当通过减小压缩机输出的‘冷却’不能降低或补偿所监视的电子板参数的增加时，才增加冷却风扇单元的冷却能力。
[0069]以上和以下所描述的方法和设备可以以任意组合的方式组合。
[0070]详细参照本发明的优选实施方式，在附图中示出本发明的优选实施方式的示例，附图示出了:
[0071]图1衣物处理设备的示意图，
[0072]图2控制衣物处理设备的必要部分的框图，
[0073]图3示出由控制单元实施的用于冷却压缩机和电子板的控制流的流程图，以及
[0074]图4a至图4c示出了不同的操作和控制条件的随时间变化的温度图。
[0075]图1示出示意性地描绘的衣物处理设备2，在该实施方式中衣物处理设备2为热泵滚筒式烘干机。滚筒式烘干机2包括热泵系统4，热泵系统4包括封闭的制冷剂环路6，按制冷剂流B的以下顺序，封闭的制冷剂环路6包括:作为用于蒸发制冷剂和冷却处理空气的蒸发器的第一热交换器10 ;压缩机14 ;作为用于冷却制冷剂和加热处理空气的冷凝器的第二热交换器12 ;以及膨胀装置16，制冷剂从膨胀装置16返回至第一热交换器10。热泵系统与将热泵系统4的各部件串联连接的制冷剂管一起形成制冷剂环路6，如箭头B所示的，压缩机14使制冷剂通过制冷剂回路6循环。
[0076]处理设备2内的处理空气流被引导通过家用电器2的隔室18，S卩，通过用于容纳待处理物品的隔室(例如滚筒18)。待处理物品为织物、衣物19、衣服、鞋子等。处理空气流由图1中的箭头A指示并且由处理空气鼓风机8驱动。处理空气通道20在滚筒18外部引导处理空气流A，并且处理空气通道20包括不同的部分，这些不同的部分包括形成其中布置有第一热交换器10和第二热交换器12的层架式通道(battery channel) 20a的部分。离开第二热交换器12的处理空气流入其中布置有处理空气鼓风机8的后通道20b中。由鼓风机8输送的空气在上升通道20c中被向上引导至滚筒18的后侧。通过滚筒出口(该滚筒出口为滚筒的装载开口 )离开滚筒18的空气被绒毛过滤器22过滤，绒毛过滤器22被布置成在通道20中或在通道20处与滚筒出口接近。可选的绒毛过滤器22布置在前通道20d中，该前通道20d形成被布置在烘干机2的前盖之后且邻近烘干机2的前盖的通道20的另一部分。形成在第一热交换器10处的冷凝物被收集并且被引导至冷凝物收集器30。
[0077]冷凝物收集器30经由排水管46、排水泵36和抽屉管50而连接至可抽出的冷凝物抽屉40。即，能够将所收集的冷凝物从收集器30泵送至抽屉40，抽屉40布置在设备2的上部，从该上部用户可以舒适地拉出并且清空抽屉40。
[0078]根据图2，控制单元51被布置在设备2的机壳中以控制若干部件，以便实现有效冷却压缩机14和/或压缩机14的电子板(即逆变器板52)，其中，所述电子板包括电子逆变器等。在一个实施方式中，控制单元51还控制上述排水泵36。
[0079]控制单元51控制冷却风扇单元53。冷却风扇单元53包括鼓风机54和用于激活鼓风机54的电动机56。冷却风扇单元53被布置用于冷却压缩机14以及用于冷却压缩机14的逆变器板52 (特别是作为逆变器板52的一部分的上述电子逆变器)。通常，通过冷却空气流C自动进行冷却逆变器板52 (特别是其逆变器)，其中，根据若干操作模式下的特定冷却请求生成该冷却空气流C以冷却压缩机14。然而，在一些操作模式下，没有必要冷却压缩机14，所以也不冷却逆变器板52 (特别是其逆变器)。然而，即使不冷却压缩机14，也可能期望冷却逆变器板52。为了在控制单元51的控制下实现这样的所期望的逆变器板52的冷却，控制单元51能够相应地控制冷却风扇单元53和/或压缩机电动机59，其中压缩机电动机59与逆变器板52交互并且驱动压缩机14。
[0080]由冷却空气鼓风机54输送的冷却空气C通过一个或更多个环境空气入口开口(未不出)进入烘干机2的机壳或壳体3。例如，在壳体3的底座部分处的下底部区域处设置冷却空气入口。在烘干机壳体3处，例如在底座部分5的底部处和/或在形成壳体3的一部分的后盖的上部区域处设置有用于排出冷却空气的一个或更多个出口开口(未示出)。鼓风机54主要向压缩机14引导冷却空气流C，然而已经通过压缩机的空气流的一部分和/或空气流在烘干机壳体3内循环，这引起内部空气与鼓风机吸入的环境空气交换。该空气交换冷却的一部分冷却了电子板(如控制单元的电子板、滚筒和/或处理空气鼓风机的配电板，以及/或者用于驱动压缩机电动机的逆变器)。在变速压缩机的实施方式中，用于驱动变速压缩机输出的逆变器52被布置成与压缩机覆盖罩接近，并且因此在流向压缩机的冷却空气C的流动路径中。
[0081]优选地，控制单元51同时还是用于控制并监视设备2的全部操作的控制单元。例如，如图2所示，控制单元51接收来自温度传感器41的温度信号，其中温度传感器41布置在第二热交换器12 (冷凝器)的出口处并且指示该位置处的制冷剂温度T_refrig。
[0082]在正常操作中，控制单元51响应于从温度传感器41接收的温度信来操作或者激活冷却风扇单元51。当激活冷却风扇单元51时(这意味着鼓风机54向压缩机14吹送冷却空气C，从而还使冷却空气C在设备2的机壳中循环)，风扇单元53的状态被设置成“FAN ON” ( “风扇开启”)。由控制单元51实现并且取决于所检测的电子板操作参数 (例如逆变器板52的下述逆变器温度T_inv)的控制过程能够在下述(延长)时段内激活风扇单元53:在该时段内，风扇单元53没有仅由于来自传感器41的温度所指示的冷却需要而被激活或被充分足够地激活。这种附加冷却能够被称为‘优先冷却’，其优先于压缩机的冷却要求(经由传感器41信号)。即使热泵系统4不要求冷却压缩机14，这种附加冷却也确保冷却风扇单元的最小输送能力值。
[0083]另一方面，如果来自温度传感器41的信号指示对于压缩机14的冷却需求(该需求可以附加地取决于除了仅温度信号以外的其他参数)，则风扇单元53的激活优选地优先于根据冷却设备机壳中的其他部件(例如逆变器板52)的需求而进行的激活。因而，不论是压缩机14还是其他部件需要通过鼓风机激活来被冷却，均保证了最小冷却。
[0084]替选地，由控制单元51实现的控制过程执行冷却风扇单元53的“优先控制”，使得:取决于电子板操作参数(例如逆变器温度T_inv)的检测值和具有可变操作速度的压缩机14的存在，冷却风扇单元53可以被去激活(deactivated)(状态“FAN OFF” (风扇关闭))，并且同时压缩机操作输出，即压缩机速度和/或功率被减小，如下所述。
[0085]注意，板温度传感器60被布置在逆变器板52处以指示逆变器板52的温度状态T_invo控制单元51将该板温度传感器60的信号与定义的阈值T_inv_set进行比较。板温度传感器60能够布置在逆变器板52的罩壳处或罩壳中或罩壳上的合适位置。
[0086]将通过根据图3的流程图说明用于冷却压缩机14和/或逆变器板52的控制单元51的运行。烘干循环在基本控制模式下开始(步骤SI)。在这点上，鼓风机54未被激活，即鼓风机54的状态为“FAN OFF”，并且如果是变速压缩机类型，则在压缩机14的操作输出0UT_comp处开始(Sla)烘干循环，或者如果是定速压缩机类型，则替选地在固定操作输出处开始烘干循环，其中0UT_comp等于定义的标准输出值0UT_std。压缩机输出可以是压缩机速度和/或功率。
[0087]要验证的第一条件是烘干循环的结束(步骤S2)。优选地，通过考虑衣物湿度水平、从设备启动起经过的时间和/或合适的算法来进行该验证。如果未检测到烘干循环的结束，则进行由温度传感器41检测的制冷剂温度T_refrig与定义的设定点制冷剂温度T_refrig_set之间的比较(步骤S3)。如果所检测的制冷剂温度T_refrig高于设定点制冷剂温度T_refrig_Set，则鼓风机54被激活(状态“FAN ON”)，此外以标准输出值0UT_std (如果是变速压缩机)或以固定输出值(如果是定速压缩机)驱动压缩机14。
[0088]如果所检测的制冷剂温度T_refrig不高于设定点制冷剂温度T_refrig_set，则将逆变器板52的逆变器温度T_inv与定义的设定点逆变器温度T_inv_set进行比较(步骤S4)。如果所检测的逆变器温度T_inv不高于设定点逆变器温度T_inv_set，则鼓风机54将被关闭或者保持关闭(状态“FAN OFF”)。然而，如果所检测的逆变器温度T_inv高于设定点逆变器温度T_inv_set，则将根据所使用的压缩机14的类型(具有固定操作速度或者可变操作速度)来控制冷却风扇单元53。如果压缩机14具有固定/恒定操作速度，则冷却风扇单元53将被激活至其状态“FAN ON” (步骤S7)。该替选控制由步骤S4与步骤S7之间的虚线来表示。如果压缩机14具有可变操作速度，则验证压缩机输出值0UT_comp (步骤S5)。
[0089]如果在步骤S5处实际压缩机操作输出0UT_comp不高于定义的下限输出值0UT_lo_lim(即，压缩机输出以其最低可容许操作输出0UT_lo_lim来操作)，则鼓风机54将被激活(步骤S7中的状态“FAN 0N”)，并且压缩机输出从0UT_lo_lim增大至标准输出值0UT_std (步骤Sla)。然而，如果实际压缩机输出值0UT_comp高于定义的下限输出值0UT_lo_lim，则验证鼓风机54的状态(步骤S6)。如果适用，则鼓风机54的状态被操作成“FANOFF”，即鼓风机54将被关闭。另外，控制单元51将压缩机操作输出0UT_comp (0UT_comp是当前所应用的输出电流0UT_comp)减小预定义的输出增量值△ OUT，这可以在步骤S8中表达为:新 0UT_comp =当前 0UT_comp-Δ OUT。
[0090]为了确保变速压缩机14的寿命和/或热泵系统4的正确操作的稳定性，不能在预定义的最小值0UT_lo_lim以下(持久地)操作压缩机。因此，在步骤S8中，如果增量减小会导致更低的值，则压缩机输出被设置成0UT_lo_lim。
[0091]如上所述，步骤S5、S6和S8仅针对变速压缩机。概括该控制分支:如果电子板温度T_inv在阈值T_inv_set以上，贝U首先检查压缩机是否已经以最低输出限值0UT_lo_lim操作。如果输出高于0UT_lo_lim，则输出被(进一步)减小，并且鼓风机被(保持)关闭(FAN OFF)，这具有冷却效果，因为更少的电力流过逆变器52和/或热泵系统的功率降低(从而降低烘干机壳体2内的内部温度)。然而，如果压缩机已经处于其最低可容许操作输出0UT_lo_lim(S5)，则为了冷却电子板52，鼓风机54被激活(S7)。比启动鼓风机更优选地减小压缩机输出的效果为:能够减小能耗(不经由鼓风机排热)，并且尽可能地避免了用于冷却电子板的鼓风机的冷却影响，其中该鼓风机还冷却制冷剂(比较图4b)。
[0092]图4a示出在控制单元51仅响应于温度传感器41检测的温度来激活冷却风扇单元53时控制烘干机的操作的示例情况，其中温度传感器41用于检测制冷剂温度。图4a中的曲线图(以及图4b和图4c的曲线图)以相对比例示出随时间t变化的电子板温度T_inv (逆变器温度)、制冷剂温度T_refrig、压缩机功率PWR和压缩机旋转速度RPM_comp。此外，指示了以上所述的设定点制冷剂温度T_refrig_set和设定点逆变器温度T_inv_set的温度水平。图4a至图4c未示出曲线相对于彼此的准确对准和比例。一般地，要理解的是:随着鼓风机54开启，制冷剂温度、电子板温度和压缩机功率减小(可能具有一些时间延迟)；相反地，通过关闭鼓风机，制冷剂温度、电子板温度和压缩机功率增大(可能具有一些时间延迟)。
[0093]在图4a的情况下，电子板温度T_inv未达到设定点逆变器温度T_inv_set。由于制冷剂温度T_refrig达到设定点制冷剂温度T_refrig_set，鼓风机54被激活以向压缩机14提供冷却空气C。在激活鼓风机54之后，压缩机被冷却并且制冷剂温度T_refrig下降至较低的温度阈值，其中在该较低的温度阈值处控制单元51关闭冷却风扇单元53。在鼓风机54关闭的情况下，制冷剂温度T_refrig再次上升直到其再次达到设定点制冷剂温度T_refrig_set为止，其中T_refrig_set为鼓风机54被再次开启的限值。
[0094]在图4a中，在这样的控制条件(电子板温度T_inv未达到设定点逆变器温度T_inv_set)下，在烘干循环的开始处启动压缩机之后，压缩机的旋转速度RPM_comp增大至恒定值。由于压缩机的恒定旋转速度PRM_comp，压缩机功率PWR随着制冷剂的温度而变化(冷凝器12的出口处的较高制冷剂温度还意味着压缩机的出口处的较高压力，从而意味着压缩机电动机59的较高能耗)。
[0095]图4b示出如下情形:电子板温度T_inv反复达到预定义的设定点逆变器温度T_inv_set，而制冷剂温度T_refrig未达到其指定的预定义的设定点制冷剂温度T_refrig_set。由于电子板温度T_inv的时间依赖性，控制单元51专有地提供对冷却风扇单元53的激活和关闭，其中此处的电子板温度T_inv高于在图4a的情况下的电子板温度T_inv。例如在图4b的情形下，环境温度(如冷却流C的温度)高于在图4a的情况下的环境温度，并且(经由传感器60检测的)电子板52升温更快。
[0096]如在图4a中一样，在图4b中压缩机的旋转速度RPM_comp增大至随时间保持不变的恒定值。为了实施图4a和图4b的情形下的控制方法，可以使用恒定速度压缩机。在限度设定点逆变器温度T_inv_set处激活之后，鼓风机54在电子板温度T_inv下降到预定义值以下时被关闭。通过经由鼓风机对压缩机进行冷却，制冷剂温度T_refrig同样减小。当鼓风机被关闭时，电子板和制冷剂的温度再次上升，直到(在本示例中)电子板温度T_inv再次达到设定点逆变器温度T_inv_set为止。在所示的特定情形下，对制冷剂的冷却效果高于对电子板温度T_inv的冷却效果，使得:由于反复激活/关闭冷却风扇单元53，制冷剂温度T_refrig随时间下降。如上所述，功耗(压缩机功率PWR)随着制冷剂温度T_refrig变化。
[0097]图4c提供了如下控制方法:该方法对在鼓风机由于如图4b中所示的电子板温度T_inv而被激活时制冷剂温度T_refrig随时间的下降进行补偿，并且能够在使用变速压缩机时实现该方法。在图4c中，压缩机速度为受控压缩机输出。在图4c中，分别由于电子板温度T_inv达到阈值设定点逆变器温度T_inv_set或者此后达到较低的温度限度，由控制单元开启和关闭鼓风机54。在鼓风机被开启的相同时间点处，压缩机的旋转速度RPM_comp如所示的以阶梯状增加的方式从标准速度值RPM_std(作为示例)增大至更高的压缩机速度值。在控制单元关闭鼓风机的时间点处，压缩机速度以阶梯状减小的方式再次从更高速度值减小至标准速度值。
[0098]通过在鼓风机被激活的时间段期间增大压缩机速度，能够补偿制冷剂的“过度冷却”(记住:此处鼓风机被激活不是用于冷却制冷剂/压缩机，而是用于冷却电子板)。如所示出的，能够选择所增大的速度，以便在时间上平均而言几乎补偿鼓风机激活的冷却效果(仍然可以观察到鼓风机活动的暂时冷却和反复冷却)。由此，保持了烘干机的烘干效率，并且用于冷却电子板的冷却活动没有使烘干持续时间延长。因而，图4c给出如下示例:如何根据电子板参数(温度)来控制烘干机的操作，其中同时改变鼓风机活动和压 缩机操作速度。
[0099]就图3而言，图4a的控制行为对应于通过步骤S2_S3_S7_S2的循环，并且图4b的控制行为对应于通过步骤S2-S3-S4-S7-S2的循环(恒定速度压缩机)。在图3中未表示出图4c的控制行为。
[0100]附图标记列表
[0101]2滚筒式烘干机54鼓风机
[0102]3壳体/机壳56电动机
[0103]4热泵系统59压缩机电动机
[0104]6制冷剂环路60板温度传感器
[0105]8鼓风机
[0106]10第一热交换器A处理空气流
[0107]12第二热交换器B制冷剂流
[0108]14压缩机C冷却空气流
[0109]16膨胀装置FAN OFF冷却风扇单元的状态
[0110]18滚筒FAN ON冷却风扇单元的状态
[0111]19衣物PWR压缩机功耗
[0112]20处理空气通道OUT_comp压缩机操作输出
[0113]20a层架式通道RPM_comp压缩机操作速度
[0114]20b后通道OUT_std标准输出值
[0115]20c上升通道RPM_std标准速度值
[0116]20d前通道OUT_lo_lim下限输出值
[0117]22过滤器元件Λ OUT输出减小增量
[0118]30冷凝物收集器S1- S7控制步骤
[0119]36排水泵T_refrig制冷剂温度
[0120]40冷凝物容器T_refrig_set 设定点制冷剂温度
[0121]41温度传感器T_inv逆变器温度
[0122]46排水管T_inv_set设定点逆变器温度
[0123]50抽屉管
[0124]51控制单元
[0125]52逆变器板
[0126]53冷却风扇单元
【主权项】
1.一种操作热泵衣物处理设备，特别是具有烘干功能的热泵衣物烘干机(2)或热泵洗衣机的方法，其中，所述衣物处理设备包括: 控制单元(51)，所述控制单元(51)控制所述衣物处理设备(2)的操作， 衣物处理室(18)，所述衣物处理室(18)用于使用处理空气(A)来处理衣物(19)，处理空气回路(20，20a-20d)，所述处理空气回路(20，20a_20d)用于使所述处理空气(A)循环， 热泵系统(4)，所述热泵系统(4)具有制冷剂环路(6)，在所述制冷剂环路(6)中使制冷剂流体通过第一热交换器(10)和第二热交换器(12)循环， 压缩机(14)，所述压缩机(14)用于使所述制冷剂流体通过所述制冷剂环路(6)循环，冷却风扇单元(53)，所述冷却风扇单元(53)用于冷却所述压缩机(14)，其中，在所述操作期间所述冷却风扇单元(53)的输送能力被改变，以及 检测器单元(60)，所述检测器单元(60)用于检测指示电子板(52)的状态的操作参数(T_inv)， 其中，所述方法包括: 根据所述电子板操作参数(T_inv)来操作所述冷却风扇单元(53)，和/或根据所述电子板操作参数(T_inv)来控制压缩机操作输出(OUT_comp，RPM_comp)，其中，所述压缩机(14)为变速压缩机。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子板操作参数指示以下中的至少之一: 电子板温度(T_inv)， 经由所述电子板(52)检测的电动机温度，以及 超过阈值或者超过阈值平均值的由所述电子板(52)传递至电动机(59)的电流。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述检测器单元包括温度传感器￠0)，所述温度传感器(60)用于检测电子板温度(T_inv)作为电子板操作参数。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述衣物处理设备(2)包括第一电子板(52)和第二电子板，其中，每个板包括温度传感器(60)，所述温度传感器￠0)用于检测板温度(T_inv)作为电子板温度。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法， 其中，控制所述冷却风扇单元(53)的操作是或者包括:根据所述电子板操作参数(T_inv)来改变所述冷却风扇单元(53)的输送能力，并且 其中，所述冷却风扇单元(53)的输送能力由以下中的一个或更多个来限定: 开启和关闭所述冷却风扇单元(53)的占空比，以及 所述冷却风扇单元(53)的输送速率。6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过修改所述冷却风扇单元(53)的电动机速度(56)或风扇速度(54)来修改所述冷却风扇单元(53)的输送速率。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，电子板操作参数(T_inv)超过阈值(T_inv_set)越多，则所述冷却风扇单元(53)的输送速率的增加越高。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电子板为以下中的至少之 向用于旋转滚筒的滚筒电动机提供受控电力的电子板，其中所述滚筒是所述衣物处理室(18)， 向用于使所述处理空气(A)在所述处理空气回路(20)中循环的处理空气风扇马达(8)提供受控电力的电子板，以及 用于向所述压缩机(14)提供受控电力的电子板(52)。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电子板是或者包括向所述电动机提供受控电流的逆变器电子器件(52)。10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法， 其中，用于冷却所述压缩机(14)的所述冷却风扇单元(53)朝向所述电子板(52)将所输送的空气流(C)中的至少一部分吹入所述衣物处理设备(2)的机壳(3)中，或者 其中，用于冷却所述压缩机(14)的所述冷却风扇单元(53)在所述电子板(52)上抽吸通过所述衣物处理设备(2)的所述机壳(3)的所输送的空气流(C)的至少一部分。11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述衣物处理设备(2)的操作期间，所述方法还包括根据以下输入变量中的至少之一来附加地改变所述冷却风扇单元(53)的输送能力(C): 所述衣物处理设备(2)的先前操作时间， 用户能够选择的输入变量， 衣物滚筒(18)的工作参数， 处理空气风扇(8)的工作参数， 电驱动电动机的工作参数， 所述热泵系统(4)的工作参数(T_refrig)， 所述压缩机(14)的工作参数(RPM_comp)， 待烘干衣物(19)的状态参数或烘干进度状态参数， 向所述设备提供的电力的电力供给状态， 所述衣物处理设备(2)环境的环境参数，以及 机器警报状态参数。12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，用于控制所述压缩机(14)的所述电子板(52)被布置成邻近所述压缩机(14)或者邻近所述冷却风扇单元(53)。13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述压缩机(14)是变速压缩机，所述电子板操作参数是在所述电子板处检测的温度(T_inv)，并且所述压缩机输出(OUT_comp, RPM_comp)响应于所述电子板温度(T_inv)的增加而减小。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述压缩机操作输出(OUT_comp，RPM_comp)被减小为不低于预定义的较低输出值(0UT_lo_lim)。15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，当根据所述电子板操作参数(T_inv)操作所述冷却风扇单元(53)的操作时，所述变速压缩机的所述压缩机操作输出(0UT_comp, RPM_comp)增加。16.根据权利要求15所述的方法，其中，为了增加所述压缩机操作输出(0UT_comp，RPM.comp)而提供的附加电能补偿或者基本补偿在根据所述电子板操作参数(T_inv)操作时由所述冷却风扇单元(53)从所述压缩机(14)消散的热。17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，即使所述热泵系统(4)不要求压缩机冷却，所述方法也操作所述冷却风扇单元(53)以达到最小输送能力值。18.—种热泵衣物处理设备，特别是具有烘干功能的热泵衣物烘干机(2)或热泵洗衣机，其中，所述衣物处理设备(2)包括: 控制单元(51)，所述控制单元(51)控制所述衣物处理设备(2)的操作， 衣物处理室(18)，所述衣物处理室(18)用于使用处理空气(A)来处理衣物(19)，处理空气回路(20，20a-20d)，所述处理空气回路(20，20a_20d)用于使所述处理空气(A)循环， 热泵系统(4)，所述热泵系统(4)具有制冷剂环路(6)，在所述制冷剂环路(6)中使制冷剂流体通过第一热交换器(10)和第二热交换器(12)循环， 压缩机(14)，所述压缩机(14)用于使所述制冷剂流体通过所述制冷剂环路(6)循环，以及 冷却风扇单元(53)，所述冷却风扇单元(53)用于冷却所述压缩机(14); 其中，所述控制单元(51)适于根据前述方法权利要求中的任一项来控制所述衣物处理设备(2)的操作。
【专利摘要】本发明涉及热泵衣物处理设备，特别是具有烘干功能的热泵衣物烘干机或热泵洗衣机，以及操作这样的热泵衣物处理设备的方法。衣物处理设备包括：控制衣物处理设备的操作的控制单元(51)；用于使用处理空气来处理衣物的衣物处理室；用于使处理空气循环的处理空气回路；具有制冷剂环路(6)的热泵系统，在该制冷剂环路(6)中制冷剂流体通过第一热交换器和第二热交换器循环；用于使制冷剂流体通过制冷剂环路(6)循环的压缩机(14)；以及用于冷却压缩机(14)的冷却风扇单元(53)。在操作期间改变冷却风扇单元(53)的输送能力，并且用于检测操作参数的检测器单元(60)指示电子板(52)的状态。所述方法包括：根据电子板操作参数来操作冷却风扇单元(53)，和/或根据电子板操作参数来控制压缩机操作输出，其中，压缩机(14)为变速压缩机。
【IPC分类】D06F58/28
【公开号】CN104884701
【申请号】CN201380066663
【发明人】弗朗切斯科·卡瓦雷塔, 罗伯托·拉戈尼亚, 毛拉·帕斯阔蒂, 斯特凡诺·赞多纳, 埃琳娜·佩萨文托, 克里斯蒂安·蒙泰贝洛
【申请人】伊莱克斯家用产品股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月14日
【公告号】EP2733254A1, EP2920355A1, US20150308034, WO2014076159A1