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