降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及干衣柜设计技术领域，尤其涉及一种降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜及其工作方法。
【背景技术】
[0002]含湿物料或衣物的干燥过程，一般是以空气作为干燥介质，将空气加热成为高温干燥空气，再与含湿物料进行接触、进行热交换、进行传热传质，推动含湿物料中水分蒸发成为水蒸汽，并且利用干燥空气的吸湿特性对含湿物料表面水蒸汽进行吸收移除，保证干燥过程的持续进行。干燥过程，是一个高耗能过程。
[0003]在干燥的早期阶段，即恒速干燥阶段，物料水分蒸发所需的热量完全来自干燥空气，物料的表面温度等于空气的湿球温度。在恒速干燥阶段，干燥空气作“等焓”变化，空气的焓值(能量密度)不变，但干燥空气温度下降幅度大、相对湿度和绝对含湿量快速增加，干燥空气的显热转变成了水蒸汽的潜热，空气的湿负荷快速增大。
[0004]当含湿物料表面水分蒸发完成，干燥过程持续进行，依靠含湿物料内部深层的水分向表面扩散来供应表面蒸发所需的水源。当含湿物料内部深层的水分向表面扩散的速度小于含湿物料表面的水分的蒸发速度时，含湿物料表面的温度就开始升高，干燥作业的效率下降，进入“降速干燥阶段”。在降速干燥阶段，含湿物料已经失去多数水分，接近“烘干”状态；但由于此时含湿物料内部含水率仍然较高，而表面含水率较低，形成了由内而外的含湿物料的“水分梯度”，这个梯度推动含湿物料内部的深层的水分向含湿物料表面扩散，给表面的持续蒸发提供水源。
[0005]虽然降速干燥阶段的“含湿物料”上的水分大多数已经蒸发，已经接近“干燥”，但还没有完全干燥，干燥任务还没有最终完成。如果没有将含湿物料内部水分扩散蒸发析出，就没有彻底完成降速干燥阶段的干燥除湿，就没有解决含湿物料干燥的“最后一公里”问题。
[0006]现在的热泵干衣机，大多采用空气闭路循环方式。空气闭路循环热泵干衣机，在降速干燥阶段，经冷凝器加热后的高温度、低湿度干燥空气流过含湿衣物时依然作“等焓”变化，空气的焓值(能量密度)不变，但干燥空气流过潮湿衣物之后的温度的下降幅度、相对湿度和绝对含湿量的增加幅度与恒速干燥阶段相比，都出现明显收窄；在完成对潮湿衣物的干燥作业之后，干燥空气温度的下降不多、湿含量(水蒸汽含量)的增幅不大，柜内空气相应的露点温度比较低；柜内空气流进热泵蒸发器并在蒸发器中放热降温，但温度很难下降到相应的露点温度以下，降温后空气的相对湿度虽然有所增加但不可能达到“饱和”状态，空气中水蒸汽难以在蒸发器上放热冷凝析出；经过蒸发器降温但没有水蒸汽放热冷凝析出的不饱和空气，再次被冷凝器加热成高温度、低湿度的干燥空气进行闭路循环，在“高温”状态下无效运行，严重降低了降速干燥阶段的热泵干燥效果并且连续推高闭路循环空气的整体温度水平！
热泵干衣机烘干系统，压缩机系统耐受的正常压力为制冷剂饱和温度60?70°C所对应的饱和压力，在烘干后期，随温度的升高，压缩机的冷凝温度会接近最高压力的限值，压缩机会由于压力过高和排气温度过高停止工作甚至烧毁。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明提供了一种降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜的工作方法，具体包括以下步骤:
(O热泵干衣柜启动工作，对热泵干衣柜内空气的绝对含湿量d进行测量；
(2)将测量到的绝对含湿量d与第一预设绝对含湿量dl进行比较，当d小于dl时，热泵干衣柜内的压缩机停止工作；
(3)经过一段时间缓苏，衣物深层水分向衣物表面并通过表面向空气扩散，热泵干衣柜内空气的绝对含湿量回升后，当测量到的绝对含湿量d大于第二预设绝对含湿量d2，并且压缩机的停运时间t小于预设时间tl，压缩机再次启动；
(4)多次重复上述步骤1、步骤2和步骤3后，直到压缩机的停运时间t达到预设时间tl时，测量到的绝对含湿量d小于第二预设绝对含湿量d2时，干燥过程结束。
[0008]较佳地，第一预设绝对含湿量dl小于第二预设绝对含湿量d2。
[0009]较佳地，干燥过程未结束前，热泵衣柜内的风机持续工作。
[0010]较佳地，所述第一预设绝对含湿量dl、第二预设绝对含湿量d2以及预设时间tl均根据热泵干衣柜内被干燥衣物的厚薄、数量来设定。
[0011]本发明还提供了一种降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜，包括干燥间和设备间，所述设备间内设置有热泵干燥系统，所述干燥间内的湿空气进入到设备间内经过所述热泵系统降温除湿和加热升温后变成高温空气输送到所述干燥间；其中，该热泵干衣柜还包括控制系统和湿度计，所述湿度计设置在所述设备间进风口，所述湿度计和所述热泵干燥系统均与所述控制系统相连，该热泵干衣柜采用如上所述的工作方法。
[0012]较佳地，所述热泵干燥系统包括蒸发器、冷凝器、节流阀、压缩机和风机，干燥间内的湿空气在所述风机的作用下依次经过所述蒸发器、冷凝器和风机，所述蒸发器和冷凝器、节流阀内部的管道相连，并与所述压缩机相连形成一供制冷剂流通的循环。
[0013]较佳地，所述控制系统连接所述压缩机和所述风机，并控制所述压缩机和所述风机的启停。
[0014]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
本发明提供的一种降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜及其工作方法，通过对干衣柜内的空气湿度进行测量并与预设湿度进行比较，在潮湿衣物的降速干燥阶段来控制压缩机停止工作，留出时间以使衣物的深层水分向衣物表面和空气扩散，实现衣物内部含水率的降低和表面含水率的升高，推动潮湿衣物内部和表面水分的均匀化，以及衣物水分向空气的迀移，从而能够提高下一个压缩机启动运行、冷凝器放热、蒸发器降温除湿的干燥阶段的衣物干燥速度和干燥效率，也减少了压缩机的工作时间和能耗；同时，本发明解决了传统热泵式干衣机在降速干燥阶段蒸发压力、冷凝压力持续走高、压缩机排气温度过高、压缩机工况恶化等问题。
【附图说明】
[0015]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为本发明提供的降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜的结构示意图；
图2为降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜的工作程序框图。
[0016]符号说明:
1-干燥间
2-设备间
3、4_蒸发器、冷凝器
5-风机
6-压缩机
7-进风口
8-出风口
9-窄柜
10挂衣杆。
【具体实施方式】
[0017]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0018]潮湿衣物干燥时，潮湿衣物表面和接近表面的水分，吸热蒸发，衣物表面率先接近干燥状态；但此时潮湿衣物内部含水率仍然较高，尤其是衣领、垫肩、口袋、袖笼、裤腰等夹层部位或者是较厚的衣物，内部含水率较高，而表面含水率较低，形成了由内而外的“水分梯度”，这个水分梯度推动衣物内部的深层水分向衣物表面扩散，给表面的持续蒸发提供水源。
[0019]当通风加热持续进行，潮湿衣物内部深层的水分向表面扩散的速度小于表面水分的蒸发速度时，衣物表面的温度就开始高出空气的湿球温度，逐步走高，干燥作业的效率开始下降，进入“降速干燥阶段”。
[0020]本发明提供的降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜及其工作方法，解决了在衣物“降速干燥阶段”热泵干燥系统蒸发压力、冷凝压力持续走高、压缩机排气温度过高、压缩机工况恶化、等问题，以及衣物内的深层水分无法全部、快速蒸发的问题，以下进行详细说明。
[0021]本发明提供了一种降速干燥阶段具有缓苏特性的热泵干衣柜，参照图1中所示，该热泵干衣柜包括干燥间I和设备间2，干燥间I内设置有用于衣物挂放挂衣杆10，设备间内设置有热泵干燥系统；干燥间I与设备间2之间的上下端上还分别设置有进风口 7和出风口 8，干燥间I内的湿空气从进风口 7进入到设备间2内，经过热泵系统降温除湿和加热升温后变成高温干燥空气，再从出风口 8输送到干燥间I内，对干燥间I内的潮湿衣物进行干燥。在本实施例中，在干燥间I的侧面除了设置设备间2外，多余的空间可再设置一窄柜9，窄柜9与设备间2前后并列设置，从而具有充分利用衣柜空间的有点。
[0022]具体的，热泵干燥系统包括蒸发器和冷凝器3、4，以及压缩机6和风机5，蒸发器和冷凝器3、4并排或并列设置。自干燥间I内来的潮湿空气，在风机5的作用下依次流经蒸发器和冷凝器3、4，含湿空气经过蒸发器降温除湿成为低温饱和空气，再经过冷凝器加热升温成为干燥空气；干燥空气直接被送入到干燥间I内，对潮湿衣物进行干燥，变成含湿空气后再次被送入热泵干燥系统，如此往复循环，实现对潮湿衣物的除湿干燥效果。
[0023]其中，蒸发器和冷凝器内的管道相连，并与压缩机6相连形成一供制冷剂流动的循环通道，蒸发器与冷凝器之间的管道上还设置有节流阀。自压缩机6出来的被加压后的高温制冷剂气体，首先流经冷凝器，放热冷凝液化，变成低温制冷剂液体；制冷剂液体再经过节流阀降压进入蒸发器，吸收流经蒸发器的空气的热量后，蒸发成为低压制冷剂气体；压缩机再对由蒸发器过来的低压制冷剂气体进行加压后，输送给冷凝器，从而形成一完整的制冷剂循环。
[0024]在本实施例中，该热泵干衣柜还包括控制