專利名稱：干燥裝置及其運轉(zhuǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵，將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱的干燥裝置及其運轉(zhuǎn)方法。
背景技術(shù)：
一般家庭中使用的電氣式衣物干燥機，采用電加熱器作為干燥所必需的熱源，由于家庭用的插座電流容量，會對其熱量造成限制，成為縮短衣物干燥時間的障礙。此外，由于不能對用于衣物干燥的熱加以再利用而需排出到外部，所以，造成能量的浪費。
作為現(xiàn)有技術(shù)的衣物干燥機，提出了將熱泵裝置用作衣物干燥機的熱源，同時，通過將干燥用的空氣的一部分排出到主體之外，利用低電力且除濕率高的衣物干燥機的方案(例如，參照特開平7-178289號公報(第4-5頁，圖1))。圖12是在專利文獻中描述的現(xiàn)有技術(shù)的衣物干燥裝置。
在該衣物干燥裝置中，旋轉(zhuǎn)滾筒22是可自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在干燥裝置的主體21內(nèi)、干燥內(nèi)部的衣物用的干燥室，利用馬達27經(jīng)由滾筒皮帶35進行驅(qū)動。鼓風(fēng)機23，沿著箭頭M所示的方向，使干燥用空氣從旋轉(zhuǎn)滾筒22通過過濾器24及旋轉(zhuǎn)滾筒側(cè)吸氣口25送往循環(huán)導(dǎo)管26，借助馬達27經(jīng)由鼓風(fēng)機皮帶28進行驅(qū)動。
此外，置于循環(huán)導(dǎo)管26內(nèi)的蒸發(fā)器29，通過使冷媒蒸發(fā)對干燥用空氣進行冷卻除濕，冷凝器30，通過使冷媒冷凝，加熱在循環(huán)導(dǎo)管26內(nèi)流動的干燥用空氣。并且，被加熱的空氣，被引導(dǎo)至循環(huán)導(dǎo)管26，再次返回干燥室。壓縮機31，使冷媒產(chǎn)生壓力差，由毛細管等構(gòu)成的節(jié)流裝置32保持冷媒的壓力差。并且，利用配管33將這些蒸發(fā)器29、冷凝器31、以及節(jié)流裝置32連接起來構(gòu)成熱泵裝置。
但是，用這種干燥裝置進行干燥時，由于干燥用空氣的溫度，主體與外部的熱交換損失，包含在干燥物內(nèi)的水分的量等，會隨著干燥時間的遷移而變化，所以，常常有必要控制向外部放出的最佳熱量。此外，當(dāng)向外部舍棄的熱量比應(yīng)該放出的最佳熱量多時，干燥的時間會延長，并增加消耗的電力。
此外，當(dāng)過分增加干燥用空氣的熱量時，熱泵裝置的制冷循環(huán)中的壓力會上升，存在著不能穩(wěn)定地進行制冷循環(huán)中的運轉(zhuǎn)的課題。
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種通過冷卻干燥用空氣，避免由于干燥用空氣的熱量的增加造成的對制冷循環(huán)的影響，在穩(wěn)定的制冷循環(huán)中進行運轉(zhuǎn)的干燥裝置及其運轉(zhuǎn)方法。
此外，本發(fā)明的目的是，提供一種可以縮短干燥物的干燥時間的干燥裝置及其運轉(zhuǎn)方法。
進而，本發(fā)明的目的是，提供一種可靠性高的干燥裝置及其運轉(zhuǎn)方法。
發(fā)明的內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一種實施形式的干燥裝置，配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵，將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，其特征在于，所述干燥裝置包括檢測前述壓縮機的輸入的壓縮機輸入檢測機構(gòu)，利用來自前述壓縮機輸入檢測機構(gòu)的檢測值對前述冷卻裝置的冷卻量進行控制的冷卻量控制機構(gòu)。
根據(jù)本實施形式，可以根據(jù)壓縮機的輸入，冷卻干燥用空氣，將相當(dāng)于壓縮機輸入的熱量排出到外部，可以將制冷循環(huán)的壓力保持在規(guī)定的壓力。
本發(fā)明的第二種實施形式，其特征在于，在根據(jù)第一種實施形式的干燥裝置中，包括檢測前述散熱器的出口的空氣溫度的出口溫度檢測機構(gòu)，以及，利用來自前述出口溫度檢測機構(gòu)的檢測值控制前述壓縮機的壓縮能力的制冷循環(huán)控制機構(gòu)。
根據(jù)本實施形式，通過根據(jù)散熱器的出口空氣溫度控制壓縮機，例如在運轉(zhuǎn)開始后，可以一面加快散熱器出口溫度的上升，即，加快干燥空氣溫度的上升速度，一面通過降低蒸發(fā)器中的冷媒溫度，加大除濕的水分量，可以縮短干燥時間。
本發(fā)明的第三種實施形式，其特征在于，在根據(jù)第二種實施形式的干燥裝置中，在前述冷媒制冷循環(huán)控制機構(gòu)中，利用來自前述出口溫度檢測機構(gòu)的檢測值，控制前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
根據(jù)本實施形式，例如，通過隨著出口空氣溫度的升高，變成壓縮比小的制冷循環(huán)，可以降低對壓縮機的輸入，以便節(jié)省能量。
本發(fā)明的第四種實施形式，其特征在于，在根據(jù)第一種實施形式的干燥裝置中，包括檢測前述壓縮機的排出壓力的排出壓力檢測機構(gòu)，以及利用來自前述排出壓力檢測機構(gòu)檢測的檢測值控制前述壓縮機的壓縮能力的制冷循環(huán)控制機構(gòu)。
根據(jù)本實施形式，通過檢測壓縮機的排出冷媒的壓力并控制壓縮機，可以迅速地進行排出壓力的調(diào)整，更可靠地確保壓縮機及干燥裝置的可靠性，特別是，可以使干燥運轉(zhuǎn)開始之后的干燥空氣的溫度快速上升。
本發(fā)明的第五種實施形式，其特征在于，在根據(jù)第四種實施形式的干燥裝置中，在前述制冷循環(huán)控制機構(gòu)中，利用來自前述排出壓力檢測機構(gòu)的檢測值控制前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
根據(jù)本實施形式，通過控制節(jié)流裝置，可以更迅速地進行排出壓力的調(diào)整，更可靠地確保壓縮機和干燥機的可靠性，特別是，可以迅速地使干燥運轉(zhuǎn)開始之后的干燥空氣溫度的上升。
本發(fā)明的第六種實施形式，其特征在于，在根據(jù)第四種實施形式的干燥裝置中，包括檢測前述蒸發(fā)器的冷媒溫度的蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣溫度的入口空氣溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣濕度的入口空氣濕度檢測機構(gòu)，根據(jù)利用來自前述入口空氣溫度檢測機構(gòu)的檢測值和來自前述入口空氣濕度檢測機構(gòu)的檢測值決定的露點溫度，控制前述壓縮機的壓縮能力的制冷循環(huán)控制機構(gòu)。
根據(jù)本實施形式，通過檢測出蒸發(fā)器的冷媒溫度，入口空氣溫度，以及入口空氣濕度對壓縮機進行控制，由于在可靠地進行用蒸發(fā)器的除濕的同時，可以避免發(fā)生結(jié)霜，所以能夠以更短的時間進行干燥，可以進行可靠性高的高效率的運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的第七種實施形式，其特征在于，在根據(jù)本發(fā)明的第六種實施形式中，其特征在于，在前述制冷循環(huán)控制機構(gòu)中，根據(jù)利用來自前述入口空氣溫度檢測機構(gòu)的檢測值和來自前述入口空氣濕度檢測機構(gòu)的檢測值決定的露點溫度，控制前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
根據(jù)本實施形式，由于通過檢測出蒸發(fā)器的冷媒溫度、入口空氣溫度以及入口空氣濕度以控制節(jié)流裝置，能夠在可靠地用蒸發(fā)器除濕的同時，避免發(fā)生結(jié)霜，所以，能夠以更短的時間進行干燥，可以進行可靠性高的高效率的運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的第八種實施形式的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，所述干燥裝置配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵，并將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，其特征在于，當(dāng)前述壓縮機的輸入增加時，使冷卻裝置的冷卻量增加，當(dāng)前述壓縮機的輸入減少時，使前述冷卻裝置的冷卻量減少。
根據(jù)本實施形式，可以根據(jù)壓縮機的輸入對干燥用空氣進行，將相當(dāng)于壓縮機的輸入的熱量排出到外部，可以將制冷循環(huán)的壓力保持在規(guī)定的壓力。
本發(fā)明的第九種實施形式的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，所述干燥裝置配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵，并將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，其特征在于，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度超過規(guī)定的溫度時，縮小前述壓縮機的壓縮能力，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度變成規(guī)定的溫度以下時，加大前述壓縮機的壓縮能力。
根據(jù)本實施形式，通過根據(jù)散熱器的出口空氣溫度來控制壓縮機，例如在運轉(zhuǎn)開始之后，可以立即加快散熱器出口溫度的上升，即，加快干燥空氣溫度的上升速度，同時通過使蒸發(fā)器中的冷媒溫度降低，可以增多除濕的水分量，使干燥時間縮短。
本發(fā)明的第十種實施形式，在根據(jù)第九種實施形式的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法中，其特征在于，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度超過規(guī)定的溫度時，加大前述節(jié)流裝置的節(jié)流度，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度變成規(guī)定的溫度以下時，縮小前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
根據(jù)本實施形式，通過根據(jù)散熱器的出口空氣溫度來控制節(jié)流裝置，例如，在運轉(zhuǎn)開始之后，可以立即加快散熱器出口溫度的上升，即，加快干燥空氣溫度的上升速度，同時通過使蒸發(fā)器中的冷媒溫度降低，可以增多除濕的水分量，使干燥時間縮短。此外，通過隨著出口空氣溫度的增高變成壓縮比小的制冷循環(huán)，可以使向壓縮機的的輸入降低，以便能夠節(jié)省能量。
本發(fā)明的第十一種實施形式的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，所述干燥裝置配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵，檢測前述蒸發(fā)器的冷媒溫度的蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣溫度的入口空氣溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣濕度的入口空氣濕度檢測機構(gòu)，將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，所述干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，其特征在于，利用來自前述入口空氣溫度檢測機構(gòu)的檢測值和來自前述入口空氣濕度檢測機構(gòu)的檢測值計算出露點溫度，對計算出來的前述露點溫度和用前述蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)檢測出來的冷媒溫度進行比較，在檢測出來的前述冷媒的溫度比前述露點溫度高時，加大前述壓縮機的壓縮能力，在檢測出來的前述冷媒的溫度比規(guī)定的溫度低時，縮小前述壓縮機的壓縮能力。
根據(jù)本實施形式，由于通過檢測出蒸發(fā)器的冷媒溫度、入口空氣溫度以及入口空氣濕度來控制壓縮機，在可靠地進行在蒸發(fā)器中的除濕的同時，可以避免發(fā)生結(jié)霜，所以能夠以更短的時間進行干燥，可以進行可靠性高、高效率的運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的第十二種實施形式，在根據(jù)第十一種實施形式的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法中，其特征在于，在檢測出來的前述冷媒的溫度比前述露點溫度高時，縮小前述節(jié)流裝置的節(jié)流度，在檢測出來的前述冷媒的溫度比規(guī)定的溫度低時，加大前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
根據(jù)本實施形式，通過檢測出蒸發(fā)器的冷媒溫度、入口空氣溫度以及入口空氣濕度，并控制節(jié)流裝置，在可靠地進行在蒸發(fā)器中的除濕的同時，可以避免發(fā)生結(jié)霜，所以能夠以更短的時間進行干燥，可以進行可靠性高、高效率的運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的第十三種實施形式，在根據(jù)第八至第十二種實施形式中的任何一種所述的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法中，其特征在于，當(dāng)前述壓縮機的排出壓力超過規(guī)定的壓力時，縮小前述壓縮機的壓縮能力。
根據(jù)本實施形式，能夠迅速地進行排出壓力的調(diào)整，在更可靠地確保壓縮機和干燥裝置的可靠性的同時，特別是，可以使干燥運轉(zhuǎn)開始后的干燥空氣的溫度，立即快速上升。
本發(fā)明的第十四種實施形式，在根據(jù)第十三種實施形式的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法中，其特征在于，當(dāng)前述壓縮機的排出壓力超過規(guī)定的壓力時，加大前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
根據(jù)本實施形式，能夠迅速地進行排出壓力的調(diào)整，在更可靠地確保壓縮機和干燥裝置的可靠性的同時，特別是，可以使干燥運轉(zhuǎn)開始后的干燥空氣的溫度立即快速上升。
本發(fā)明的第十五種實施形式，在根據(jù)第一至第七種實施形式中的任何一種所述的干燥裝置中，其特征在于，作為前述冷媒使用二氧化碳，以高壓側(cè)壓力超過臨界壓的壓力運轉(zhuǎn)。
根據(jù)本實施形式，如果散熱器的冷媒入口側(cè)溫度為同一溫度，則與氟利昂冷媒相比，可以獲得更高的出口空氣溫度，能夠縮短干燥時間。
本發(fā)明的第十六種實施形式，在根據(jù)第八至第十二種實施形式中的任何一種所述的干燥裝置中，其特征在于，作為前述冷媒，利用二氧化碳，以高壓側(cè)壓力超過臨界壓的壓力運轉(zhuǎn)。
根據(jù)本實施形式，如果散熱器的冷媒入口側(cè)溫度為同一溫度的話，與氟利昂冷媒相比，可以獲得更高的出口空氣溫度，能夠縮短干燥時間。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是在第一個實施例中的壓縮機的輸入與冷卻裝置的冷卻量的關(guān)系圖。
圖3是表示根據(jù)發(fā)明的第二個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是第二個實施例中的散熱器的出口空氣溫度與壓縮機的壓縮能力及節(jié)流裝置的節(jié)流度的關(guān)系圖。
圖5是表示第二個實施例中制冷循環(huán)的莫里爾(Molier)圖(熵-焓圖)。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是第三個實施例中的干燥裝置的控制流程圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的第四個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是第四個實施例中的干燥裝置的控制流程圖。
圖10是表示根據(jù)發(fā)明的第五個實施例的干燥裝置的散熱器中的冷媒與空氣的溫度變化的圖示。
圖11是表示采用氟利昂冷媒時的干燥裝置的散熱器中的冷媒與空氣溫度變化的圖示。
圖12是表示現(xiàn)有技術(shù)的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的干燥裝置的一個實施例。
(第一個實施例)圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖。本實施例的干燥裝置，配備有例如以氟利昂或二氧化碳等冷媒作為動作流體，用配管19依次連接壓縮機1、散熱器2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)器4的熱泵裝置。此外，干燥裝置包括利用由散熱器2加熱的干燥空氣17干燥衣物等干燥物10的干燥室5，對干燥用空氣17進行送風(fēng)的鼓風(fēng)機6，冷卻干燥用空氣17的冷卻裝置7。干燥用空氣17，借助鼓風(fēng)機6，經(jīng)由導(dǎo)管16在散熱器2、干燥室5、冷卻裝置7及蒸發(fā)器4內(nèi)循環(huán)。此外，干燥裝置，還配備有檢測壓縮機1的輸入的壓縮機輸入檢測機構(gòu)8，根據(jù)檢測出來的壓縮機輸入對冷卻裝置7的冷卻量進行控制的冷卻量控制機構(gòu)9。
下面，對該干燥裝置的動作進行說明。
首先，把需要干燥的干燥物10裝入干燥室5內(nèi)。其次，當(dāng)使鼓風(fēng)機6旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生干燥用空氣17的氣流。干燥用空氣17被散熱器2加熱，并進入干燥室5，通過從干燥室5內(nèi)的干燥物10中奪取水分，濕度變大之后，由鼓風(fēng)機6送往冷卻裝置7進行冷卻，被運送到蒸發(fā)器4。被運送到蒸發(fā)器4的干燥用空氣被除濕，進一步被運送到散熱器2，被該散熱器2再次加熱后，被運送到干燥室5。借助該干燥循環(huán)，將干燥物干燥。
這里，當(dāng)考慮到在熱泵裝置中的制冷循環(huán)時，由散熱器2向干燥用空氣17放出的熱量，比用蒸發(fā)器4從干燥用空氣17中奪取的熱量多，所多出的熱量與壓縮機1的輸入程度相當(dāng)。從而，當(dāng)繼續(xù)干燥用空氣的循環(huán)時，干燥用空氣整體所具有的熱量增加，同時，熱泵裝置內(nèi)的冷媒所具有的熱量增加，冷媒壓力增高，不久就會超過壓縮機1的馬達的轉(zhuǎn)矩。從而，為了安全地運轉(zhuǎn)熱泵裝置，有必要利用冷卻裝置7，將相當(dāng)于壓縮機1的輸入的干燥用空氣的熱量排出。
下面，利用圖2說明冷卻裝置7的冷卻量控制機構(gòu)9的動作。
圖2表示壓縮機1的輸入與將熱放出到外部用的冷卻裝置7的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量的設(shè)定值(例如風(fēng)扇電壓)的關(guān)系。即，當(dāng)利用壓縮機輸入檢測機構(gòu)8檢測出壓縮機1的輸入X時，可以判斷出將相當(dāng)于該輸入的熱量放出到外部用的冷卻風(fēng)扇的風(fēng)量設(shè)定值Y。從而，通過根據(jù)該圖2的關(guān)系式、以使冷卻裝置7的冷卻量設(shè)定值成為Y的方式進行控制，可以和相當(dāng)于壓縮機1的輸入的熱量排出到外部，可以將制冷循環(huán)的壓力保持在規(guī)定的壓力。
這樣，由于通過檢測壓縮機1的輸入，控制冷卻裝置7的冷卻量，可以調(diào)整向外部放出的熱量，所以可以從運轉(zhuǎn)開始就能進行穩(wěn)定的制冷循環(huán)運轉(zhuǎn)，并且進一步縮短干燥時間，可以節(jié)省能量。
(第二個實施例)圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖，下面，對于本實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)，說明與第一個實施例的不同之處。此外，對于以后的實施例的說明，情況也是一樣。
第二個實施例的干燥裝置，在第一個實施例的結(jié)構(gòu)中，包括檢測散熱器2的出口空氣溫度的出口空氣溫度檢測機構(gòu)11，以及根據(jù)該出口空氣溫度控制壓縮機1的壓縮能力及節(jié)流裝置3的節(jié)流度的制冷循環(huán)控制機構(gòu)18。
上升出口空氣溫度檢測機構(gòu)11，例如，由溫度傳感器構(gòu)成，檢測散熱器2的出口側(cè)的干燥用空氣17的溫度。制冷循環(huán)控制機構(gòu)18，例如，由調(diào)節(jié)驅(qū)動壓縮機的電動機的運轉(zhuǎn)頻率、控制壓縮機1的壓縮能力的機構(gòu)，以及，例如控制由膨脹閥構(gòu)成的節(jié)流裝置3的節(jié)流度的機構(gòu)構(gòu)成。此外，所述第二個實施例的制冷循環(huán)控制機構(gòu)18，也可以包含后面描述的從第三個實施例至第五個實施例的制冷循環(huán)機構(gòu)18，對冷卻量控制機構(gòu)9進行控制。
下面，對該干燥裝置的動作進行說明。
圖4是表示散熱器2的出口溫度，與節(jié)流裝置3的節(jié)流度及壓縮機1的壓縮能力(例如，運轉(zhuǎn)頻率)的關(guān)系的圖示。圖5是說明根據(jù)本實施例的干燥裝置的動作用的制冷循環(huán)的莫里爾(Molier)圖(熵-焓圖)。
由于在熱泵裝置的運轉(zhuǎn)開始之后，散熱器2的出口空氣溫度立即降低，所以，以節(jié)流裝置3的開度縮小、壓縮機1的運轉(zhuǎn)頻率增大的方式進行控制。借此，由于可以增大散熱器2的熱交換量，所以，可以更迅速地提高散熱器2的出口空氣溫度。此外，通過縮小節(jié)流裝置3的開度，可以降低蒸發(fā)器4的冷媒溫度，所以可以加大除濕的水分的量，可以縮短干燥時間。此外，從運轉(zhuǎn)開始經(jīng)過規(guī)定的時間，以隨著散熱器2的出口溫度增高、節(jié)流裝置3的開度加大、壓縮機1的運轉(zhuǎn)頻率縮小的方式進行控制。即，為了在散熱器2的出口溫度高的情況下，給予散熱器2的熱交換量變小，通過一面增大節(jié)流裝置3的開度，一面縮小壓縮機1的運轉(zhuǎn)頻率，如圖5所示，如從A循環(huán)至B循環(huán)那樣，壓縮比縮小，可以轉(zhuǎn)移到安全并且COP(制冷系數(shù))高的制冷循環(huán)。
這樣，通過根據(jù)散熱器2的出口空氣溫度控制節(jié)流裝置3的節(jié)流度及壓縮機1的運轉(zhuǎn)頻率，形成從運轉(zhuǎn)開始后的散熱器2的出口溫度，即，干燥用空氣的溫度的上升速度立即加快，并且隨著出口空氣溫度升高壓縮比縮小的制冷循環(huán)，借此，可以縮小壓縮機1所需的動力，以便能夠節(jié)省能量。
此外，在上面的說明中，對于和散熱器2的出口空氣溫度的變化一起控制壓縮機1和節(jié)流裝置2的情況進行了說明，但也可以是逐級的控制，此外，也可以按以下方式進行控制，即，一直到散熱器2的出口空氣溫度達到預(yù)先設(shè)定的第一個規(guī)定的溫度為止，增大壓縮機1的壓縮能力，同時縮小節(jié)流裝置3的節(jié)流度，當(dāng)散熱器2的出口空氣溫度超過預(yù)先設(shè)定的第二個規(guī)定的溫度時，縮小壓縮機1的壓縮能力的同時、增大節(jié)流裝置3的節(jié)流度。
(第三個實施例)圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖7是根據(jù)本實施例的干燥裝置的控制流程圖。
第三個實施例的干燥裝置，包括檢測壓縮機1的排出壓力的排出壓力檢測機構(gòu)12，根據(jù)檢測出來的排出壓力控制壓縮機1的壓縮能力及節(jié)流裝置的節(jié)流度的制冷循環(huán)控制機構(gòu)18。
下面，對該干燥裝置的動作進行說明。
如圖7所示，制冷循環(huán)控制機構(gòu)18，在步驟41中，對利用排出壓力檢測機構(gòu)12檢測出來的排出壓力Pm，與想要獲得的上限設(shè)定壓力Px(例如12MPa)進行比較。然后，在Pm大于Px的情況下，判斷為排出壓力超過壓縮機的可靠性基準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)移到步驟42，實行縮小壓縮機1的壓縮能力、增大節(jié)流裝置3的節(jié)流度的控制，之后，返回步驟41。借此，可以迅速并且大幅度地進行排出壓力的降低。此外，當(dāng)Pm在Px以下時，返回到步驟41。
這樣，在第三個實施例的干燥裝置中，通過檢測出壓縮機1的排出壓力、根據(jù)檢測出來的排出壓力控制壓縮機1的壓縮能力及節(jié)流裝置3的節(jié)流度，可以直接控制排出壓力本身，可以快速地進行排出壓力的調(diào)整。從而，在排出壓力出現(xiàn)異常上升時，能夠迅速且可靠地與之適應(yīng)，可以提高壓縮機和干燥裝置的可靠性。
此外，如果將第三個實施例與第二個實施例的干燥裝置組合起來使用，則在運轉(zhuǎn)開始之后，可以使干燥空氣溫度快速地上升，同時，可以迅速且可靠地返回到原來的排出壓力，可以安心地運轉(zhuǎn)干燥裝置。
(第四個實施例)圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的第四個實施例的干燥裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖9是根據(jù)本實施例的干燥裝置的控制流程圖。
第四個實施例的干燥裝置，包括檢測蒸發(fā)器4的冷媒溫度的蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)13，檢測蒸發(fā)器4的入口空氣溫度的入口空氣溫度檢測機構(gòu)14，檢測蒸發(fā)器4的入口空氣濕度的入口空氣濕度檢測機構(gòu)15，根據(jù)檢測出來的蒸發(fā)器溫度及露點溫度控制壓縮機1的壓縮能力及節(jié)流裝置3的節(jié)流的制冷循環(huán)控制機構(gòu)18。
下面，對該干燥裝置的動作進行說明。
如圖9所示，制冷循環(huán)控制機構(gòu)18，在步驟51，根據(jù)利用入口空氣溫度檢測機構(gòu)14檢測出來的溫度以及用入口空氣濕度檢測機構(gòu)15檢測出來的濕度，計算出露點溫度Tr(例如為2℃)。然后，進入步驟52，對用蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)13檢測出來的蒸發(fā)溫度Te與露點溫度Tr進行比較。
然后，在Te大于Tr的情況下，判斷為蒸發(fā)器4不能進行除濕的狀態(tài)，轉(zhuǎn)移到步驟54，以縮小節(jié)流裝置3的節(jié)流度、增大壓縮機1的壓縮能力的方式進行控制，返回步驟51。由于借助該判斷及控制動作，蒸發(fā)器4中的冷媒溫度下降，變成露點溫度以下，所以，能夠在蒸發(fā)器4內(nèi)進行除濕。
此外，在步驟52中，當(dāng)Te小于Tr時，進入步驟53，對蒸發(fā)器溫度Te與結(jié)霜判斷設(shè)定值(例如0℃)進行比較。然后，在Te超過設(shè)定值的情況下，判斷為蒸發(fā)器4處于未結(jié)霜狀態(tài)，返回步驟51。
另一方面，在步驟53中，當(dāng)Te小于設(shè)定值時，判斷為蒸發(fā)器4處于有可能結(jié)霜的狀態(tài)，進入步驟55。然后，以加大節(jié)流裝置3的節(jié)流度、縮小壓縮機1的壓縮能力的方式進行控制，返回步驟51。借助該判斷及控制動作，蒸發(fā)器4中的冷媒溫度上升，可以避免結(jié)霜，所以，可以防止蒸發(fā)器4中的熱傳導(dǎo)率的降低及通風(fēng)阻力的增加。
這樣，在第四個實施例的干燥裝置中，由于通過檢測出蒸發(fā)器4的蒸發(fā)器溫度及入口空氣的露點溫度，控制節(jié)流裝置3的節(jié)流度和/或壓縮機1的壓縮能力，能夠可靠地進行在蒸發(fā)器4中的除濕，同時可以避免發(fā)生結(jié)霜，所以能夠在更短的時間內(nèi)進行干燥，可以提供一種可靠性高、高效率的干燥裝置及其運轉(zhuǎn)方法。
(第五個實施例)對于根據(jù)本發(fā)明第五個實施例的干燥裝置，參照圖10及圖11進行說明。圖10是表示在從第一至第四個實施例的熱泵裝置中，作為冷媒使用二氧化碳，以高壓側(cè)壓力超過臨界壓的壓力運轉(zhuǎn)的、第五個實施例的干燥裝置的散熱器中的冷媒與空氣溫度變化的簡圖，圖11是表示利用氟利昂作為冷媒的情況下，散熱器2中的冷媒與空氣溫度變化的簡圖。
即，如圖11所示，在氟利昂冷媒的情況下，在散熱器2中，冷媒從過熱狀態(tài)變成氣液二相狀態(tài)，進行狀態(tài)變化，變成過冷狀態(tài)，與空氣進行熱交換，散熱器2中的空氣側(cè)出口溫度一直上升到C。
與此相對，如圖10所示，利用二氧化碳作為冷媒，在高壓側(cè)壓力以超過臨界壓的壓力運轉(zhuǎn)的情況下，在散熱器2中的熱交換，不伴隨著氣液的相變化。從而，可以使空氣側(cè)出口溫度與冷媒側(cè)入口溫度的溫度差Δt，小于氟利昂冷媒時的溫度差ΔT，散熱器2的出口空氣溫度變成D。即，如果冷媒側(cè)入口溫度To為同一溫度，則可以使二氧化碳冷媒時的出口空氣溫度D高于氟利昂冷媒時的出口空氣溫度C。
這樣，在第五個實施例的干燥裝置中，在熱泵裝置中，通過使用二氧化碳作為在超臨界狀態(tài)進行散熱器2的熱交換的冷媒，可以進一步提高干燥用空氣17的溫度，所以，能夠進一步縮短干燥時間，可以提供運轉(zhuǎn)干燥效率高的干燥裝置。
此外，在上述實施例中，作為衣物干燥用的干燥裝置進行了說明，但也可以用于餐具干燥用及含有水分的垃圾處理用等，作為其它用途的干燥裝置使用。
如可以從上面所述看出的那樣，根據(jù)本發(fā)明的干燥裝置，由于通過檢測壓縮機的輸入、控制冷卻裝置的冷卻量，總是可以調(diào)整向外放出的熱量，所以，可以從運轉(zhuǎn)開始就能穩(wěn)定地進行制冷循環(huán)運轉(zhuǎn)，同時進一步縮短干燥時間，可以節(jié)省能量。
此外，根據(jù)本發(fā)明的干燥裝置，通過根據(jù)散熱器的出口空氣溫度控制壓縮機的壓縮能力及節(jié)流裝置的節(jié)流度，在運轉(zhuǎn)開始之后，可以立即加快散熱器出口溫度的上升速度，即，加快干燥用空氣溫度的上升速度，同時，通過形成隨著出口空氣溫度的增高壓縮比縮小的制冷循環(huán)，縮小壓縮機所需的動力，可以節(jié)省能量。
此外，根據(jù)本發(fā)明的干燥裝置，由于通過檢測出壓縮機的排出壓力控制壓縮機的壓縮能力及節(jié)流裝置的節(jié)流度，能夠迅速地進行排出壓力的調(diào)整，所以，在更可靠地確保壓縮機和干燥裝置的可靠性的同時，可以使得在干燥運轉(zhuǎn)開始后，干燥用空氣的溫度立即迅速上升。
此外，由于通過檢測出蒸發(fā)器的冷媒溫度及蒸發(fā)器的入口空氣溫度及入口空氣濕度，控制節(jié)流裝置的節(jié)流度及壓縮機的壓縮能力，可以在蒸發(fā)器中可靠地進行除濕，同時可以避免發(fā)生結(jié)霜，所以，可以在更短的時間內(nèi)進行干燥，可以進行可靠性高、高效率的干燥裝置的運轉(zhuǎn)。
進而，由于通過熱泵裝置在高壓側(cè)以超臨界壓力運轉(zhuǎn)，可以進一步提高干燥用空氣的溫度，所以，可以縮短干燥時間，可以進行高效率的干燥裝置的運轉(zhuǎn)。
工業(yè)上的可利用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，除衣物干燥用的干燥裝置之外，還可以用作餐具干燥用及有水垃圾處理用等，作為其它用途的干燥裝置使用。
權(quán)利要求
1.一種干燥裝置，配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵裝置，并將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，其特征在于，所述干燥裝置包括檢測前述壓縮機的輸入的壓縮機輸入檢測機構(gòu)，利用來自前述壓縮機輸入檢測機構(gòu)的檢測值對前述冷卻裝置的冷卻量進行控制的冷卻量控制機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的干燥裝置，其特征在于，包括檢測前述散熱器的出口的空氣溫度的出口溫度檢測機構(gòu)，以及，利用來自前述出口溫度檢測機構(gòu)的檢測值控制前述壓縮機的壓縮能力的制冷循環(huán)控制機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的干燥裝置，其特征在于，在前述冷媒制冷循環(huán)控制機構(gòu)中，利用來自前述出口溫度檢測機構(gòu)的檢測值，控制前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
4.如權(quán)利要求1所述的干燥裝置，其特征在于，包括檢測前述壓縮機的排出壓力的排出壓力檢測機構(gòu)，以及利用來自前述排出壓力檢測機構(gòu)檢測的檢測值控制前述壓縮機的壓縮能力的制冷循環(huán)控制機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的干燥裝置，其特征在于，在前述制冷循環(huán)控制機構(gòu)中，利用來自前述排出壓力檢測機構(gòu)的檢測值控制前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
6.如權(quán)利要求1所述的干燥裝置，其特征在于，包括檢測前述蒸發(fā)器的冷媒溫度的蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣溫度的入口空氣溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣濕度的入口空氣濕度檢測機構(gòu)，根據(jù)利用來自前述入口空氣溫度檢測機構(gòu)的檢測值和來自前述入口空氣濕度檢測機構(gòu)的檢測值決定的露點溫度，控制前述壓縮機的壓縮能力的制冷循環(huán)控制機構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的干燥裝置，其特征在于，在前述制冷循環(huán)控制機構(gòu)中，根據(jù)利用來自前述入口空氣溫度檢測機構(gòu)的檢測值和來自前述入口空氣濕度檢測機構(gòu)的檢測值決定的露點溫度，控制前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
8.一種干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，所述干燥裝置配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵裝置，并將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，其特征在于，當(dāng)前述壓縮機的輸入增加時，使冷卻裝置的冷卻量增加，當(dāng)前述壓縮機的輸入減少時，使前述冷卻裝置的冷卻量減少。
9.一種干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，所述干燥裝置配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵裝置，并將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，其特征在于，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度超過規(guī)定的溫度時，縮小前述壓縮機的壓縮能力，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度變成規(guī)定的溫度以下時，加大前述壓縮機的壓縮能力。
10.權(quán)利要求9所述的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，其特征在于，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度超過規(guī)定的溫度時，加大前述節(jié)流裝置的節(jié)流度，當(dāng)前述散熱器的出口空氣溫度變成規(guī)定的溫度以下時，縮小前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
11.一種干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，所述干燥裝置配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵裝置，檢測前述蒸發(fā)器的冷媒溫度的蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣溫度的入口空氣溫度檢測機構(gòu)，檢測前述蒸發(fā)器的入口空氣濕度的入口空氣濕度檢測機構(gòu)，將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，其特征在于，利用來自前述入口空氣溫度檢測機構(gòu)的檢測值和來自前述入口空氣濕度檢測機構(gòu)的檢測值計算出露點溫度，對計算出來的前述露點溫度和用前述蒸發(fā)器溫度檢測機構(gòu)檢測出來的冷媒溫度進行比較，在檢測出來的前述冷媒的溫度比前述露點溫度高時，加大前述壓縮機的壓縮能力，在檢測出來的前述冷媒的溫度比規(guī)定的溫度低時，縮小前述壓縮機的壓縮能力。
12.如權(quán)利要求11所述的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，其特征在于，在檢測出來的前述冷媒的溫度比前述露點溫度高時，縮小前述節(jié)流裝置的節(jié)流度，在檢測出來的前述冷媒的溫度比規(guī)定的溫度低時，加大前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
13.如權(quán)利要求8至12中的任何一項所述的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法中，其特征在于，當(dāng)前述壓縮機的排出壓力超過規(guī)定的壓力時，縮小前述壓縮機的壓縮能力。
14.如權(quán)利要求13所述的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，其特征在于，當(dāng)前述壓縮機的排出壓力超過規(guī)定的壓力時，加大前述節(jié)流裝置的節(jié)流度。
15.如權(quán)利要求1至7中任何一項所述的干燥裝置，其特征在于，作為前述冷媒使用二氧化碳，以高壓側(cè)壓力超過臨界壓的壓力運轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求8至12中任何一項所述的干燥裝置的運轉(zhuǎn)方法，其特征在于，作為前述冷媒使用二氧化碳，以高壓側(cè)壓力超過臨界壓的壓力運轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種干燥裝置，配備有冷媒依次在壓縮機、散熱器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的熱泵，并將被散熱器加熱的空氣引導(dǎo)到干燥室，將從干燥室出來的空氣用冷卻裝置冷卻，將被冷卻裝置冷卻的空氣用蒸發(fā)器除濕，將被蒸發(fā)器除濕的空氣再次用散熱器加熱，所述干燥裝置包括檢測前述壓縮機的輸入的壓縮機輸入檢測機構(gòu)，利用由前述壓縮機輸入檢測機構(gòu)檢測出來的檢測值控制前述冷卻裝置的冷卻量的冷卻量控制機構(gòu)。
文檔編號F25B9/00GK1697953SQ20048000030
公開日2005年11月16日 申請日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者藥丸雄一, 田村朋一郎, 西脅文俊 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社