专利名称：烘干机及其控制方法
技术领域：
本发明涉及可感测衣物量和干燥度的烘干机、及其控制方法。
背景技术：
一般而言，在用于自动烘干湿洗衣物的衣物烘干机中，有排气型衣物 烘干机和凝气型衣物烘干机。
在衣物烘干机中，将对排气型烘干机进行描述。
图1示出现有技术的排气型供干机的示图，而图2示出图1中的烘干
机的气流通道的示图。
该现有技术衣物烘干机设置有正面有门2的机体1;可旋转安装在 体1内的滚筒3，其具有多个从内圆周表面凸出的提升机构4;用于对滚筒 3提供旋转力的驱动装置；用于将导入其内的外部空气加热到高温以产生热 空气的加热机5;与滚筒3的后开口连通的用于将热空气从加热机5导入滚 筒3内的吸气管道7;与滚筒3的前开口连通的用于将烘干后释放的潮湿气
体导入排气管道15的棉绒管道8;以及在棉绒管道8后部的用于产生鼓风 力的风扇13。
被安装到棉绒管道8的入口的有过滤器14，其用于从滚筒3所释放出 的空气过滤掉诸如棉绒之类的外来物质。
用于使滚筒3旋转的驱动装置设置有马达10;以及与耦合到该马达
10的传动皮带轮11连接、并被缠绕在滚筒3的外圆周表面的传动带12， 该传动带12用于使滚筒3随着缠绕在传动皮带轮11上的传动带12的旋转 而旋转、且传动带12随传动皮带轮的旋转而旋转，而传动皮带轮通过马达 10的旋转而旋转。
安装到滚筒3的前部的有用于检测烘干物的干燥度的电极感测器30。 该电极感测器30具有两个被排列成相互平行的金属板，以使电极感测器30以在烘干物同时与相对金属板接触时根据烘干物的含水量在相对电极处产 生的阻抗为基准来感测衣物的干燥度，并以电压信号提供干燥度。
艮P，控制普通烘干机系统的微处理器(所谓的微型计算机，未示出) 接收来自电极感测器30的电压信号，以电压电平为基准确定烘干物的干燥 度，并据此控制烘干机的运行。
然而，用电极感测器30对干燥度的直接接触型测量由于因各种数量的 烘干物、含水量和烘干物种类的阻抗差异引起的大阻抗偏差而无法测得准 确的干燥度。
此外，需要准确的感测器和检测电路，因为尽管由于在烘干物具有较 多水分时的初始烘干时期变化阻抗的差异较大干燥度的测量是容易的，但 是所提供电压的差异会随着烘干的进行而变得非常小。
此外，在电极感测器30感测到的干燥度达到目标干燥度情况下结束整
个过程的现有技术烘干机无法提供用于确定衣物数量的单独装置。
艮P，因为加热机5不管烘干物的负载如何都全力运行以提供热空气， 所以在小负载的烘干过程中会消耗超过必须能量的能量。
在采用其中马达10的速度自由变化的反相器控制系统的情况下，包括 电极感测器30的感测电路不仅与反相器电路使用同一电源，而且与反相电 路接地到同一接地端子。
在此实例中，因为反相电路使用公用AC电源运行，且感测电路与反 相电路连接到同一接地端子而电源相互不隔离，所以感测电路实际上具有 施加于其上的高电压。
艮P，如果用户在电源未隔离的状态下打开门并将手放入滚筒内，则电 击易于经由电极感测器30和与该电极感测器30接触的衣物发生
发明内容
技术问题
本发明提供可提供用于感测烘干物的负载和干燥度的感测装置的新颖 系统和更安全系统的烘干机。
本发明提供将烘干物的负载考虑在内的控制烘千过程的方法。本发明提供烘干机及其控制方法，该方法可更准确和更安全地确定烘 干物的负载和干燥度，从而改进烘干性能。
技术方案
根据在此具体化和广泛描述的本发明，烘干机包括用于贮存烘干物的 滚筒、用于向滚筒内侧提供热空气的加热机、用于根据与滚筒内烘干物的 接触提供脉冲信号的感测单元、以及用于以来自该感测单元的脉冲信号为 基准确定烘干物的负载和干燥度来控制普通烘干过程的微型计算机。
优选地，微型计算机对来自感测单元的每单位时段的脉冲数量进行计 数以根据该计数值确定负载和干燥度，并根据由此确定的负载和干燥度控 制加热机的输出量和烘干过程结束点。
优选地，加热机包括输出量互不相同的第一加热机和第二加热机。在 此实例中，优选地，微型计算机根据烘干物的负载选择性地控制第一和第 二加热机的运行。
感测单元可包括用于提供与在电极感测器接触烘干物时生成的阻抗 相对应的电压信号的电极感测器，用于将来自电极感测器的电压信号和预 定参考电压作比较、并提供比较结果的比较器，以及用于响应来自比较器 的信号提供脉冲信号的光电耦合器。
在本发明的另一方面中， 一种用于控制烘干机的方法，该烘干机具有 第一和第二加热机、以及用于感测烘干物与其的接触以提供脉冲信号的感 测单元，该方法包括作为烘干过程的初始阶段，以来自感测单元的脉冲 数量为基准确定烘干物负载的负载确定步骤；以及根据由此确定的烘干物 负载选择性地驱动第一和第二加热机以执行烘干过程的烘干过程步骤。
该负载确定步骤可包括在加热机的运行在预定时段停止的状态下对 每单元时段来自感测单元的脉冲数量计数的步骤；以及如果过了该预定时 段，则计算每一单元时段的脉冲数量的平均值以确定负载的步骤。优选地， 计算平均值以确定负载的步骤包括如果该平均值小于定义成小负载的预定
值，则确定为"小负载"的步骤。
优选地，该烘干过程步骤包括如果由此确定的负载是"小负载"，则选择性地运行第一和第二加热机中的一个以执行烘干过程的步骤。
同时，该方法可进一步包括在烘干过程执行期间取决于来自感测单元
的脉冲数量达到预定值来确定烘干结束时间点的干燥度确定步骤。
该干燥度确定步骤可包括在加热机运行期间对来自感测单元的每单
位时段的脉冲数量计数的步骤、以及如果由此算得的每单元时段的脉冲数
量达到预定值，则结束整个过程从而确定这是烘干结束时间点的步骤。
附图简述
图1示出显示现有技术排气型烘干机的示意性结构的纵向截面。 图2示出图1的排气型衣物烘干机的关键部分的截面。 图3示出根据本发明优选实施例的烘干机的示图。 图4示出显示与烘干物接触的数量对时间的关系的图表。 图5示出显示与烘干物接触的数量对衣物量的关系的图表。 图6示出根据本发明优选实施例的用于控制烘干机的方法的各步骤的 流程图。
本发明最佳实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，各优选实施例的示例在附图中 示出。
同时，虽然排气型烘干器作为本发明一实施例进行描述，但是本发明 的各方面对凝气型烘干机也是适用的。
将参考图3对本发明烘干机中的负载和干燥度感测单元进行描述。在
可能时，将对与现有技术相同的部件给予与图l相同的附图标记。
如图所示，烘干机包括用于贮存烘干物的可旋转安装的滚筒3、用于 向滚筒3提供热空气的加热机5a和5b、用于取决于与滚筒3内烘干物的接 触提供脉冲信号的感测单元20、以及用于以来自感测单元20的脉冲信号为 基准确定烘干物的负载和干燥度以对烘干过程进行普通控制的微型计算机 60。
加热机5a和5b被安装在吸气管道7内以加热从烘干机的外部引入其
7内的空气并将该空气提供给滚筒3，其优选包括具有高功率(2500W)加热 线圈和低功率(750W)加热线圈的第一加热机5a。在此实例中，优选地微 型计算机取决于烘干物的负载选择性地控制第一加热机和第二加热机的运行。
优选地，感测单元20包括用于提供与在电极感测器接触烘干物时生
成的阻抗相对应的电压信号的电极感测器30，用于将来自该电极感测器30 的电压信号和预定参考电压作比较、并提供比较结果的比较器40，以及用 于响应来自该比较器40的信号提供脉冲信号的光电耦合器50。
在感测单元20的连接系统中，电极感测器30具有连接到比较器40的 反相端子(-)的输出端子，且根据分压电阻R2和R3预定的参考电压连接 到比较器40的非反相端子(+ )。此外，优选地比较器40的输出端子连接 到光电耦合器50的光发射单元(例如LED)，且该光电耦合器50的光接 收单元(即光电晶体管)连接到微型计算机60的输入端。
在此实例中，优选地比较器40的基准电压被设置成低于在完全烘干衣 物与电极感测器30接触时该电极的相反两端上的电压电平。g卩，如果衣物 被完全烘干，则因为即使衣物与电极感测器30接触也生成低于该基准电压 的电压信号，所以没有脉冲信号被提供给微型计算机60。
该感测单元20不采用直接接触系统，而是采用烘干物与其的接触数量 来确定烘干物的负载和干燥度。
此外，通过不采用电极感测器30的直接接触系统，感测单元20可采 用与反相器的马达驱动电路隔离的DC电源5V和接地端子等。此外，光电 耦合器50用于电极感测器30和微型计算机60之间的电绝缘。
详细地，如果在滚筒3旋转时烘干物与电极感测器30接触，则与在电 极感测器30的电极的两端生成的阻抗相对应的电压信号被生成，并被提供 给比较器40的反相端子(-)。
比较器40将电极感测器30上的电压信号与非反相端子(+ )的参考电 压作比较，如果该电压信号大于基准电压就提供高信号。光发射单元的光 电耦合器50响应来自比较器40的高信号发射光，并且作为光接收单元的 光电晶体管响应于由此发射的光被导通，以将脉冲信号提供给微型计算机60。
即，无论何时电极感测器30和烘干物相互接触一次，就产生一脉冲信 号。然而，如果生成低于基准电压的电压信号，则即使电极感测器30和烘 干物相互接触也不生成脉冲信号。
微型计算机60对每单位时段(例如一分钟)来自光电耦合器50的脉 冲信号的数量计数，并以该每单位时段的脉冲数量(脉冲数量/一分钟)为 基准确定烘干物的负载和干燥度。
图4示出针对各类衣物和衣物量的每单位时段的脉冲数量的计数结 果，这是示出脉冲信号的计数值对时段的关系的图表。
如图所示，在过程的初始阶段，由衣物接触引起的每单位时段的脉冲 数量因为多数衣物是湿的而相对较大，而随着过程的进行，每单位时段的 脉冲数量由于烘干衣物的增多而减少。
因为目标干燥度随过程的类别诸如熨干(iron)、日照、常规烘干等 而变化，所以对应于目标干燥度的每单位时段的脉冲数量通过对每种过程 的反复实验来得到，并预定这些值并将其存储在系统中。即，在该过程中， 如果由与烘干物的接触引起的每单位时段的脉冲数量达到预定值，则微型 计算机认为这是烘干结束时间点。
例如，如果对应于常规烘干模式的目标干燥度被预定为零(0)，则如 果脉冲数量在该过程期间达到零(0)，微型计算机就确定这是烘干结束时 间点。
同时，图5示出每单位时段的脉冲数量的计数结果对衣物量的关系， 其示出在针对各种负载的反复实验中获得的来自感测单元20的每单位时段 的脉冲数量。
如图所示，可知衣物量越少，来自感测单元20的每单位时段的脉冲数 量的计数值越是分布在较小级别计数值附近。
在将要感测的负载重量首先定义为"小"量负载之后，其中针对烘干 物的重量对来自感测单元20的每单位时段的脉冲数量计数的实验被反复进 行，并且计算在该反复实验中获得的每单位时段的脉冲数量的平均值，并 将其预先存储于系统中。然后，在使用该产品的过程的初始阶段，如果确定来自该感测单元20的每单位时段的脉冲数量少于预先存储的每单位时段 的脉冲数量，则微型计算机认为它是小负载。
在具有负载和干燥度感测单元20的本发明中，将参考图6详细描述用
于感测烘干机内的负载和干燥度的方法和用于控制本发明烘干机的方法。
在用户将潮湿的要烘干物放入滚筒3并将过程起动命令施加到烘干机 时(S10)，为确定烘干物的负载，微型计算机在加热机5a和5b不运行的 状态下仅旋转滚筒3预定时段(S20)。
在此实例中，微型计算机对预定时段中来自感测单元20的每单位时段 的脉冲数量计数，并由此在预定时段已过后的一时间点计算每单元时段的 脉冲数量的平均值(S30)。
然后，微型计算机以由此算得的每单位时段的脉冲数量的平均值为基 准来确定负载(S40、 S50)。
在确定负载的步骤中，确定感测到的每单位时段的脉冲数量的平均值 是否小于定义为小负载的预定值(S60)。
因为如果每单位时段的脉冲数量的平均值大于预定值则作为确定结果 负载不是小负载(S60)，所以第一和第二加热机5a和5b同时运行以执行 烘干(S70)。
因为如果每单位时段的脉冲数量的平均值小于预定值则作为确定结果 负载是小负载(S60)，所以只有第一加热机5a运行，而第二加热机5b被 关闭以执行烘干(S80)。
在步骤S70或S80的烘干过程中，马达10被驱动以驱动滚筒3和风扇 13，并且由风扇13吸入的外部空气被加热机5a和5b加热，然后旋转通过 吸气管道7后被强制吹入滚筒3。在此情况下，被导入滚筒3的热空气蒸发 来自潮湿的要烘干物的湿气以烘干该烘干物，变成低温、潮湿空气，并且 通过棉绒管道8和排气管道15被排放到烘干机的外部。
在通过选择性地驱动第一和第二加热机5a和5b重复以上步骤以进行 烘干过程期间，微型计算机接收来自感测单元20的脉冲信号，并对每单位 时段的脉冲数量计数(S90)。
该微型计算机确定由此计数的每单元时段的脉冲数量是否达到已定义为用于确定烘干结束与否的基准的预定值(S100)。如果微型计算机确定 由此计数的每单位时段的脉冲数量达到预定值，则确认这是烘千结束时间 点，该微型计算机结束所有的烘干过程(S110)。
如前所述，不仅可在过程的初始阶段通过使用与烘干物的接触数量来 确定小负载，而且还可在该过程期间确定烘干物的烘干状态，即干燥度。
因而，本发明不是通过使用电极感测器的直接接触系统，而是通过感 测与衣物的接触数量并使用每单位时段的接触数量来确定烘干物的负载和 干燥度。
对本领域技术人员而言，显然可对本发明作各种修改或变化，而不背 离本发明的精神或范围。因而，本发明旨在覆盖在所附权利要求和它们的 等效方案的范围内所提供的本发明的各种修改和变体。
工业实用性
如已描述地，烘干机和用于控制本发明烘干机的方法具有以下优点。 第一，可提供一种系统，其中不使用电极感测器的直接接触系统，而
是使用与衣物的接触数量来确定负载和干燥度。该系统提供能准确确定负
载和干燥度，其能改进烘干性能。
第二，可通过使用加热机随负载而变化的输出来执行烘干过程以节省
加热机的能耗。
第三，因为用于确定负载和干燥度的新型系统的提供能提供电源与需 要高电压的电路隔离的感测装置，所以可最小化用户的电击危险，并可改 进产品的可靠性。
权利要求
1. 一种烘干机，包括用于贮存要烘干物的滚筒；用于向所述滚筒的内部提供热空气的加热机；用于取决于与所述滚筒内的烘干物的接触提供脉冲信号的感测单元；以及用于以来自所述感测单元的脉冲信号为基准确定烘干物的负载和干燥度以控制普通烘干过程的微型计算机。
2. 如权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述微型计算机对来自所 述感测单元的每单位时段的脉冲数量计数，以根据计数值确定所述负载和所述 干燥度。
3. 如权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述微型计算机根据由此 确定的所述负载和所述干燥度控制所述加热机的输出量和烘干过程结束点。
4. 如权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述加热机包括具有互不 相同输出量的第一加热机和第二加热机。
5. 如权利要求4所述的烘干机，其特征在于，所述微型计算机根据烘干 物的负载选择性地控制所述第一和第二加热机的运行。
6. 如权利要求1所述的烘干机，其特征在于，所述感测单元包括 用于提供与在所述电极感测器与烘干物接触时生成的阻抗相对应的电压信号的电极感测器，用于将来自所述电极感测器的电压信号与预定参考电压作比较、并提供比 较结果的比较器，以及用于响应来自所述比较器的信号提供脉冲信号的光电耦合器。
7. 如权利要求6所述的烘干机，其特征在于，所述电极感测器具有连接 到所述比较器的反相端子(-)的输出端子，并且其基准电压连接到所述比较 器的非反相端子(+ )，以及所述比较器具有连接到所述光电耦合器的光发射单元的输出端子，并且所 述光电耦合器的光接收单元连接到所述微型计算机的输入端。
8. —种用于控制烘干机的方法，所述烘干机具有第一和第二加热机、以及用于感测烘干物与其的接触以提供脉冲信号的感测单元，所述方法包括以在烘干过程的初始阶段来自所述感测单元的脉冲数量为基准确定烘干物负载的负载确定步骤；以及根据由此确定的所述烘干物负载选择性地驱动所述第一和第二加热机以执行烘干过程的烘干过程步骤。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述负载确定步骤包括以下 步骤对在所述加热机的运行停止预定时段的状态下每单位时段的来自所述感 测单元的脉冲数量计数，以及如果预定时段已过，则计算每单位时段的脉冲数量的平均值以确定负载。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，计算平均值以确定所述负载 的步骤包括如果所述平均值小于定义成小负载的预定值，则确定为M、负载' 的步骤。
11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述烘干过程步骤包括如 果由此确定的负载是'小负载'则选择性地运行所述第一和第二加热机中的一 个以执行烘干过程的步骤。
12. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括在执行烘干过程 期间取决于来自所述感测单元的脉冲数量达到预定值来确定烘干结束时间点 的干燥度确定步骤。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述干燥度确定步骤包括以下步骤在运行所述加热机期间对来自所述感测单元的每单位时段的脉冲数量计 数，以及如果由此计数的每单位时段的脉冲数量达到所述预定值，则结束整个过 程，从而确定这是所述烘干结束时间点。
全文摘要
本发明涉及可感测衣物量和干燥度的烘干机、及其控制方法。该烘干机包括用于贮存烘干物的滚筒(3)、用于向滚筒(3)内部提供热空气的加热机(5a、5b)、用于取决于与滚筒(3)内衣物的接触提供脉冲信号的感测单元(20)、用于以来自感测单元(20)的脉冲信号为基准确定烘干物的负载和干燥度来控制普通烘干过程的微型计算机(60)。据此，通过提供一种具有感测装置的新颖系统，该系统可不使用电极感测器的直接接触系统、而使用与衣物的接触数量来确定负载和干燥度，本发明能提供更准确和更安全的系统。
文档编号D06F58/28GK101443507SQ200780016803
公开日2009年5月27日 申请日期2007年4月13日 优先权日2006年4月14日
发明者都永珍 申请人:Lg电子株式会社