具有基于周围温度检测的控制的衣物干燥系统的制作方法

1.本技术涉及衣物干燥系统，并且具体地涉及基于周围温度控制操作的衣物干燥系统。


背景技术：

2.组合洗涤和干燥设备包括用于洗涤衣物的洗涤循环和用于干燥衣物的干燥循环。对于干燥循环，洗涤和干燥设备可以是开环的(通风的)或闭环的(冷凝的)。就开环的洗涤和干燥设备而言，将湿空气从干燥衣物的滚筒引导到环境中。就闭环的洗涤和干燥设备而言，将湿空气从滚筒引导到冷凝器，在该冷凝器中从湿空气中去除水分。然后将更干燥的空气从冷凝器引导回滚筒以进行干燥操作。
3.开环干燥系统和闭环干燥系统都具有优点。例如，开环干燥系统将湿空气排放到环境中，并且用更干燥的进入空气替换通风空气。与闭环干燥系统相比，对相对湿的空气的这种排放可以减少干燥时间。闭环干燥系统可以用于不存在通气孔的位置，或者将需要主要的基础设施变化，以允许进入外部空间，诸如在一些公寓建筑物中。这些闭环干燥系统可具有比开环干燥系统长的干燥时间。期望允许到房间的一些受控排放相对快速地从系统中去除潮湿空气，与闭环干燥系统相比，这可以减少干燥时间。


技术实现要素：

4.在一个实施方案中，衣物干燥系统包括具有干燥空气回路的设备。系统包括与干燥空气回路连通的滚筒。冷凝器与干燥空气回路连通并且位于滚筒的下游。冷凝器包括冷却水入口，该冷却水入口将冷却水引导到加热空气中以从加热空气中去除水分。冷凝器包括用于从冷凝器流出水的冷凝器水出口。该冷凝器的该冷却水入口被配置成从自来水源接收水。温度传感器提供指示设备外部的环境的温度的信号。温度传感器可以是设备的一部分，或者可以从设备中去除并且与设备无线连通。存储器和处理电路耦接到存储器。存储器包括逻辑部件，该逻辑部件在由处理电路执行时进行以下项中的至少一者：(i)引导通风空气控制阀基于来自温度传感器的信号而改变从滚筒通过通风空气控制阀并流入环境的加热空气的量；(ii)引导风扇基于来自温度传感器的信号而改变流过干燥空气回路的空气的流速；以及(iii)引导加热器基于来自温度传感器的信号而改变向流过干燥空气回路的空气提供的热量的量。
5.在另一个实施方案中，提供了一种控制衣物干燥系统的方法，该衣物干燥系统包括具有干燥空气回路的设备。该方法包括将空气通过干燥空气回路引导到滚筒。将加热空气从滚筒引导到与干燥空气回路连通并位于滚筒的下游的冷凝器。冷凝器包括将冷却水引导到加热空气中的冷却水入口，从而从加热空气中去除湿气，冷凝器的冷却水入口被配置成从自来水源接收水。使用温度传感器提供指示设备外部的环境的温度的信号。基于来自温度传感器的信号，控制器进行以下项中的至少一者：(i)引导通风空气控制阀基于来自温度传感器的信号而改变从滚筒通过通风空气控制阀并流入环境的加热空气的量；(ii)引导
风扇基于来自温度传感器的信号而改变流过干燥空气回路的空气的流速；以及(iii)引导加热器基于来自温度传感器的信号而改变向流过干燥空气回路的空气提供的热量的量。
附图说明
6.虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利书要求作出结论，但据信结合附图阅读以下说明可更好地理解本发明，其中：
7.图1是根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的包括温度传感器的洗涤和干燥设备的示意图；
8.图2是根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的包括图1的洗涤和干燥设备的洗涤和干燥系统的示意图；并且
9.图3是根据本文所示和所述的一个或多个实施方案的控制图1的洗涤和干燥设备的方法。
具体实施方式
10.通过参考以下具体实施方式可更容易理解本文所述的实施方案。应当了解，权利要求的范围不限于本文所述的具体组成、方法、条件、装置或参数，并且本文所用的术语并非旨在进行限制。此外，如在包括所附权利要求书的说明书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”、“该”还包括复数，并且对特定数值的参考包括至少那个特定值，除非上下文另外明确指定。当表示值的范围时，另一个实施方案包括从其中一个特定值开始和/或到另一个特定值结束。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，所述特定值形成另一个实施方案。所有范围是包括端值在内的且可组合的。
11.本文所述的实施方案通常涉及干燥设备，该干燥设备包括在干燥循环期间使用的干燥空气回路。干燥设备还可以包括用于在洗涤循环中使用的洗涤水回路。干燥设备包括与干燥空气回路和洗涤水回路两者连通的滚筒。冷凝器与闭合干燥空气回路连通并且位于滚筒的下游，以用于在干燥循环期间从滚筒接收加热湿空气(即，高湿度)。冷凝器具有水入口，该水入口将水引导到加热空气中以通过冷凝过程从加热湿空气中去除水分。
12.干燥设备还包括提供指示干燥设备外部的环境的温度的信号的温度传感器。温度传感器可以是设备的一部分，或者可以从设备中去除并且与设备无线连通。干燥设备包括存储器和耦接到该存储器的处理电路。存储器包括逻辑部件，该逻辑部件在由处理电路执行时进行以下项中的至少一者：(i)引导空气控制阀(即，排气阀)基于来自温度传感器的信号而改变离开滚筒以行进通过空气控制阀并且流入环境的加热湿空气的量；(ii)引导风扇基于来自温度传感器的信号而改变流过干燥空气回路的空气的流速；以及(iii)引导加热器基于来自温度传感器的信号而改变向流过干燥空气回路的空气提供的热量的量。
13.参见图1，洗涤和干燥设备10被概略地示出并且包括外壳12、位于外壳中的桶14和位于桶14内部的滚筒16。电机19位于外壳12内部并且用于旋转滚筒16。洗涤和干燥设备10包括闭合干燥空气回路(通常称为元件18)和洗涤水回路(通常称为元件20)。虽然闭合干燥空气回路18和洗涤水回路20的部件被示出在外壳12的外部，但这仅用于说明，因为闭合干燥空气回路18和洗涤水回路20位于外壳12的内部。
14.闭合干燥空气回路18包括流体地连接到滚筒16的空气循环管道22。空气循环管道
22流体地连接到滚筒16，以用于在干燥循环期间将通过加热器24加热至加热温度的空气传送到滚筒16。可设置风扇27以促进通过空气循环管道22进出滚筒16的空气循环。闭合干燥空气回路18还包括通风空气控制阀28和进气控制阀32，该通风空气控制阀位于冷凝器30的上游并且位于冷凝器30与滚筒16之间，该进气控制阀位于冷凝器30的下游并且位于冷凝器30与风扇27之间。
15.一旦加热空气循环通过滚筒16，加热湿空气就可通过循环管道22被传送到冷凝器30的空气入口34。冷凝器30包括冷凝设备36(例如，管等)，该冷凝设备在空气入口34和空气出口38两者处流体地连接到循环管道22。冷凝器30被配置成在空气被加热器24再加热之前，从加热湿空气中并且通过冷凝过程去除水分，并在加热回到约相同的(例如，
±
5℃)加热温度之后以降低的相对湿度传送回滚筒16。
16.通风空气控制阀28允许加热空气从循环管道22排放到周围环境。在一些实施方案中，可设置用于在排放空气时过滤空气的过滤器33。通风空气控制阀28可以是可控的，以允许在0％与100％之间的排放。在通风空气控制阀28处排放的总气流的百分比或分数可以称为“排放分数”。通风空气控制阀28用于改变排放分数，如下文将更详细地描述。进气控制阀32允许更干燥的外部空气进入循环管道22。通过进气控制阀32进入循环管道22的空气的量可以被控制为与通过通风空气控制阀28离开循环管道22的基本上相同空气的量，以便维持循环管道22内的期望压力。
17.热电设备40包括热电装置56，该热电装置可以设置在冷凝器30与自来水源42之间。“热电装置”是指使用珀耳帖效应在两种不同类型材料的接合处产生热通量的装置。该热电装置是一种固态主动热泵，其使用电能将热量从装置的一侧传输到另一侧。热电设备40包括热侧流动装置44，该热侧流动装置包括热侧水输入部46和热侧水输出部48。热电设备40还包括冷侧流动装置50，该冷侧流动装置包括冷侧水输入部52和冷侧水输出部54。热侧流动装置44和冷侧流动装置50各自包含在输入部46、52与输出部48、54之间延伸的管道，该管道可以是允许加热和冷却通过其的自来水的任何合适的形状，诸如弯曲的、起伏的、直的等。热电装置56位于热侧流动装置44与冷侧流动装置50之间。可以使用任何合适的处理(诸如使用热粘合剂)将热电装置56连接到热侧流动装置44和冷侧流动装置50。热电装置56将热量从流过冷侧流动装置50的自来水传输到流过热侧流动装置44的自来水，从而将自来水从初始水龙头出口温度冷却至冷却水温度。虽然描述了热电装置，但是可以使用任何其他合适的装置(例如，制冷剂基、水基等)来冷却进入的自来水，或者在一些实施方案中，可以不使用冷却进入的自来水的装置。
18.冷却水沿着管线58传送到冷凝器30。在该冷凝器处，冷却水60以约1g/s和约16g/s之间的速率释放到冷凝器30中。在一个实施方案中，冷却水60沿着冷凝器30的壁的内表面从冷却水入口64释放，该操作将壁冷却至低于进入冷凝器的加热湿空气70的温度。
19.在一些实施方案中，冷却水入口64可以包括与管线58相比具有减小的内径的管嘴72，以生成小的冷却水滴喷雾。该液滴尺寸可以足够大，使得水滴不会夹带在加热湿空气70中并增加冷却水滴的传热系数和/或传热面积。作为一个示例，对于通过冷凝管36的大于约4m/s的气流，可以使用来自管嘴72的大于约1076μm的液滴尺寸。管嘴上游的泵可用于生成雾化水所需的足够液压。从空气中去除并且还通过管线58提供给冷凝器30的水被引导到排水口，由元件74表示。泵76可设置在冷凝器水出口78处以从冷凝器30泵送水。
20.洗涤和干燥设备10可以包括控制器80。该控制器80可以包括处理电路和存储器，该存储器包括机器可读指令形式的逻辑部件，该逻辑部件用于在洗涤和干燥循环期间控制一个或多个阀和泵的操作。例如，在洗涤循环期间，逻辑部件可以使处理电路使用连通地耦接到控制器80的阀82(例如，三通阀)将冷却水从冷侧流动装置50引导到排水口74。可以使用连通地耦接到控制器80的阀84和泵86将加热水从热侧流动装置44引导到桶14。在干燥循环期间，逻辑部件可以使处理电路使用阀84将加热水从热侧流动装置44引导到排水口74。可以使用阀82将冷却水从冷侧流动装置50引导到冷凝器30。在一些实施方案中，控制器80可以控制风扇27、通风空气控制阀28和/或进气控制阀32，以维持通过冷凝器30的预选空气流速。
21.温度传感器90可以提供指示洗涤和干燥设备10外部的环境的温度的信号。控制器80可以包括可以包括逻辑部件的存储器，该逻辑部件在由处理电路执行时进行以下项中的至少一者：(i)引导通风空气控制阀28基于来自温度传感器90的信号而改变离开滚筒16以行进通过通风空气控制阀28并且流入环境的加热湿空气的量；(ii)引导风扇27基于来自温度传感器的信号而改变流过循环管道22的空气的流速；以及(iii)引导加热器24基于来自温度传感器的信号而改变向流过循环管道22的空气提供的热量的量。其他传感器类型还可以与温度传感器90结合使用，诸如湿度传感器和/或接近传感器，该湿度传感器提供指示洗涤和干燥设备10外部的环境的湿度水平的信号，该接近传感器可以提供空间信息诸如洗涤和干燥设备10位于其中的房间的尺寸。
22.存储器可以包括默认温度(例如，介于约20℃和25℃之间)，控制器80使用该默认温度来基于默认温度与基于来自温度传感器90的信号确定的周围温度之间的差来控制洗涤和干燥设备10的操作。下文将更详细地描述基于温度差的控制的详细信息。在一些实施方案中，可以提供允许用户输入不同于(即，高于或低于)默认温度的用户选择温度的用户输入94。在这种情况下，控制器80可以基于用户选择温度与基于来自温度传感器90的信号确定的周围温度之间的差来控制洗涤和干燥设备10的操作。
23.参见图2，示意性地示出了利用洗涤和干燥设备10的示例性洗涤和干燥系统100。应当指出的是，为清晰起见，下文将描述洗涤和干燥系统100的仅选择部件，并且也可以利用其他部件，诸如各种泵和控制阀。洗涤和干燥系统100包括通信路径102、包括处理器104、存储器模块106的控制器80、风扇27、加热器24、通风空气控制阀28、进气控制阀32、传感器90(温度、接近和湿度)和用户输入94。
24.处理器104可以包括能够执行存储在非暂态计算机可读介质上的机器可读指令的任何装置。处理器104可以包括一个或多个处理器。因此，每个处理器104可以包括控制器、集成电路、微芯片、计算机和/或任何其他计算装置。洗涤和干燥系统100还可以包括网络接口硬件108。通信路径102可以提供可以发送和接收数据的各个模块之间的数据互连性。通信路径102可以是有线的和/或无线的。
25.洗涤和干燥系统100还可以包括用于使洗涤和干燥系统100与网络110连通地耦接的网络接口硬件108。该网络接口硬件108可以连通地耦接到通信路径102，并且可以是能够经由网络113传输和接收数据的任何装置。网络接口硬件108可以包括天线、调制解调器、lan端口、wi-fi、移动通信硬件等。网络接口硬件108可以包括用于向移动装置114发送蓝牙通信和从移动装置接收蓝牙通信的模块。网络接口硬件108可以允许控制洗涤
和干燥系统100的操作并且例如使用手持式计算装置113远程地输入用户选择温度。
26.参见图3，示出了控制洗涤和干燥系统100的方法120。该方法包括在步骤122处，温度传感器90向控制器80发送指示洗涤和干燥设备10周围的环境的温度的信号。在步骤124处，控制器80检查用户选择温度。如果存在用户选择温度，则在步骤126处，控制器80确定周围温度是否大于用户选择温度。如果周围温度大于用户选择温度，则控制器80可以减少以下项中的一者或多者：(i)使用通风空气控制阀28的排放分数，这在步骤128处减少排放到周围环境中的加热湿空气的量；(ii)来自加热器24的热量，这在步骤130处减少循环管道22中的空气温度；和(iii)使用风扇27的空气流速，这在步骤132处也减少加热湿空气的量。相反，如果周围温度小于用户选择温度，则控制器80可以增加以下项中的一者或多者：(i)使用通风空气控制阀28的排放分数，这在步骤134处增加排放到周围环境中的加热湿空气的量；(ii)来自加热器24的热量，这在步骤136处增加循环管道22中的空气温度；和(iii)使用风扇27的空气流速，这在步骤138处也增加加热湿空气的量。增加排放分数、空气温度和空气流速中的一者或多者可以利用周围环境的降低的温度来减少衣物在滚筒中的干燥时间。排放分数、空气温度和空气流速的变化量可以通过算法确定，以减小用户选择温度与周围温度之间的差的绝对值。
27.类似地，如果不存在用户选择温度并且使用默认值，则在步骤140处，控制器确定周围温度是否大于默认温度。如果周围温度大于默认温度，则控制器80可以减少以下项中的一者或多者：(i)使用通风空气控制阀28的排放分数，这在步骤142处减少排放到周围环境中的加热湿空气的量；(ii)来自加热器24的热量，这在步骤144处减少循环管道22中的空气温度；和(iii)使用风扇27的空气流速，这在步骤146处也减少加热湿空气的量。相反，如果周围温度小于默认温度，则控制器80可以增加以下项中的一者或多者：(i)使用通风空气控制阀28的排放分数，这在步骤148处增加排放到周围环境中的加热湿空气的量；(ii)来自加热器24的热量，这在步骤150处增加循环管道22中的空气温度；和(iii)使用风扇27的空气流速，这在步骤152处也增加加热湿空气的量。
28.上述洗涤和干燥系统和设备提供基于设备外部的周围温度进行反应的干燥系统。如果周围温度高于设定温度(默认温度或用户选择温度)，则洗涤和干燥设备可以减少排放到周围环境中的加热湿空气的量，减少向空气提供的热量和/或减少通过干燥回路的空气流速。如果周围温度低于设定温度，则洗涤和干燥设备可以增加排放到周围环境中的加热湿空气的量，增加向空气提供的热量和/或增加通过干燥回路的空气流速，从而利用减少的周围温度来减少干燥时间。虽然上文描述了温度传感器，但是再次参见图2，其他输入可用于控制通风空气控制阀、风扇和加热器。例如，另一个温度传感器160可以位于加热、通风和空调(hvac)系统的空气口处，以提供指示空调通风口处的温度的信号。温度传感器160在空调通风口处的此类布置可以允许洗涤和干燥系统预测周围环境中的温度变化并且因此进行调整。作为另一个示例，加热和干燥系统可以例如通过网络接口硬件108从天气信息源的服务器接收远程提供的天气信息。该天气信息也可以由洗涤和干燥系统使用以预测周围环境的温度变化并且因此进行调整。作为又一个示例，接近传感器162可用于提供尺寸信息(例如，距洗涤和干燥设备位于其中的房间的壁、地板和天花板的距离)。
29.实施例如下：
30.条款1：一种衣物干燥系统，所述衣物干燥系统包括具有干燥空气回路的设备，所
述系统包括：滚筒，所述滚筒与所述干燥空气回路连通；冷凝器，所述冷凝器与所述干燥空气回路连通并且位于所述滚筒的下游，所述冷凝器包括将冷却水引导到加热空气中以从所述加热空气中去除水分的冷却水入口，所述冷凝器包括用于从所述冷凝器流出水的冷凝器水出口，所述冷凝器的所述冷却水入口被配置成从自来水源接收水；温度传感器，所述温度传感器提供指示设备外部的环境的温度的信号；和存储器和耦接到所述存储器的处理电路，所述存储器包括逻辑部件，所述逻辑部件在由所述处理电路执行时进行以下项中的至少一者：(i)引导通风空气控制阀基于来自所述温度传感器的所述信号而改变从所述滚筒通过所述通风空气控制阀并流入所述环境的加热空气的量；(ii)引导风扇基于来自所述温度传感器的所述信号而改变流过所述干燥空气回路的空气的流速；以及(iii)引导加热器基于来自所述温度传感器的所述信号而改变向流过所述干燥空气回路的所述空气提供的热量的量。
31.条款2：根据条款1所述的系统，其中所述存储器包括逻辑部件，所述逻辑部件在由所述处理电路执行时引导所述通风空气控制阀基于来自所述温度传感器的所述信号而增加或减少从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
32.条款3：根据条款2所述的系统，其中所述存储器包括逻辑部件，所述逻辑部件在由所述处理电路执行时引导所述通风空气控制阀基于当检测到的温度高于默认温度时的所述信号来减少从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量，并且当检测到的温度低于所述默认温度时增加从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
33.条款4：根据条款1至3中任一项所述的系统，其中所述存储器包括逻辑部件，所述逻辑部件在由所述处理电路执行时引导进气控制阀控制从所述冷凝器下游的位置处的所述环境流入所述干燥空气回路的空气的量以及约等于所述通气控制阀排放到所述环境中的流速的流速。
34.条款5：根据条款1至4中任一项所述的系统，还包括允许用户提供用户选择温度的用户输入。
35.条款6：根据条款1至5中任一项所述的系统，其中所述温度传感器位于所述设备的外部。
36.条款7：根据条款1至6中任一项所述的系统，还包括传感器，所述传感器提供指示所述接近传感器与至少部分地限定所述环境的边界的一个或多个壁的距离的信号。
37.条款8：根据条款1至7中任一项所述的系统，其中所述存储器包括逻辑部件，所述逻辑部件在由所述处理电路执行时使用所述通风空气控制阀、进气控制阀和/或风扇来控制通过所述冷凝器的空气流速。
38.条款9：根据条款1至8中任一项所述的系统，还包括位于hvac系统的空气口处的另一个温度传感器，所述另一个温度传感器提供指示所述空气口处的温度的信号，所述存储器包括逻辑部件，所述逻辑部件在由所述处理电路执行时引导所述通风空气控制阀基于来自所述另一个温度传感器的所述信号而控制从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
39.条款10：根据条款1至9中任一项所述的系统，所述存储器包括逻辑部件，所述逻辑部件在由所述处理电路执行时引导所述通风空气控制阀基于通过无线网络接收的天气信息而控制从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
40.条款11：一种控制衣物干燥系统的方法，所述衣物干燥系统包括具有干燥空气回
路的设备，所述方法包括：将空气通过所述干燥空气回路引导到滚筒；将加热空气从所述滚筒引导到冷凝器，所述冷凝器与所述干燥空气回路连通并且位于所述滚筒的下游，所述冷凝器包括将冷却水引导到加热空气中从而从所述加热空气中去除水分的冷却水入口，所述冷凝器的所述冷却水入口被配置成从自来水源接收水；使用温度传感器提供指示所述设备外部的环境的温度的信号；以及基于来自所述温度传感器的所述信号，控制器进行以下项中的至少一者：(i)引导通风空气控制阀基于来自所述温度传感器的所述信号而改变从所述滚筒通过所述通风空气控制阀并流入所述环境的加热空气的量；(ii)引导风扇基于来自所述温度传感器的所述信号而改变流过所述干燥空气回路的空气的流速；以及(iii)引导加热器基于来自所述温度传感器的所述信号而改变向流过所述干燥空气回路的所述空气提供的热量的量。
41.条款12：根据条款11所述的方法，包括使用所述控制器引导所述空气控制阀基于来自所述温度传感器的所述信号而增加或减少从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
42.条款13：根据条款12所述的方法，包括使用所述控制器引导所述通风空气控制阀基于当检测到的温度高于默认温度时的所述信号来减少从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量，并且当检测到的温度低于所述默认温度时增加从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
43.条款14：根据条款11至13中任一项所述的方法，还包括将所述默认温度改变为与所述默认温度不同的用户选择温度。
44.条款15：根据条款11至14中任一项所述的方法，其中所述方法还包括引导进气控制阀控制从所述冷凝器下游的位置处的所述环境流入所述干燥空气回路的空气的量以及约等于所述通风空气控制阀将空气排放到所述环境中的流速的流速。
45.条款16：根据条款11至15中任一项所述的方法，其中所述温度传感器位于所述设备的外部。
46.条款17：根据条款11至16中任一项所述的方法，还包括提供指示接近传感器距使用传感器至少部分地限定环境的边界的壁的距离的信号。
47.条款18：根据条款11至17中任一项所述的方法，还包括使用所述冷凝器下游的所述加热器加热所述干燥回路中的空气。
48.条款19：根据条款11至18中任一项所述的方法，还包括：使用空气口处的另一个温度传感器提供指示在hvac系统的所述空气口处的温度的信号，并且所述控制器引导所述通风空气控制阀使用所述处理电路基于来自所述另一个温度传感器的所述信号而控制从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
49.条款20：根据条款11至19中任一项所述的方法，还包括引导所述通风空气控制阀使用所述处理电路基于天气信息而控制从所述滚筒流入所述环境的加热空气的量。
50.本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。