一种可调整系统负荷的热泵系统及干衣机及控制方法技术方案

一种可调整系统负荷的热泵系统及干衣机，包括干燥筒，连接干燥筒进风口与出风口的烘干风道以及部分设于烘干风道内的热泵系统，所述热泵系统包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器、储液器及节流装置，所述蒸发器和冷凝器设于烘干风道内，还设有储液器，储液器内设有往复运动以改变储液腔容积的隔板，储液器串联于热泵系统上，以对热泵系统内的制冷剂流量进行调节。本发明专利技术还提供了可调整系统负荷的热泵系统干衣机的控制方法，根据热泵系统的运行温度和压缩机的运行频率调节制冷剂储液器容积大小，以调节热泵系统的负荷。

【技术实现步骤摘要】
一种可调整系统负荷的热泵系统及干衣机及控制方法
本专利技术涉及干衣机
，具体地说，涉及一种可调系统负荷的热泵系统及干衣机及控制方法。
技术介绍
人们对生活品质的追求不断提高，干衣机也越来越被消费者所接受，其中热泵干衣机的热泵系统能够巧妙回收干燥过程中产生的热量，不需要加热管进行加热，减少了能量的浪费，同时温度稳定在中温，不会对衣物造成高温损伤。现有采用热泵烘干方式的滚筒式洗干一体机或干衣机，为加快干燥时间，采用变频压缩机系统。在低温阶段采用高频运行，高温阶段采用低频运行。但这种方案的缺陷是，制冷剂的使用量通常是按照低能耗即低运行频率下进行的优化设置，在系统中的流量较小，蒸发负荷小，依靠较多的制冷剂积存在冷凝器。使压缩机在低频运行时，负荷增加较快，利于干燥效果；但在压缩机高频运行阶段，制冷剂的优化流量较大，蒸发负荷大，冷凝负荷本身就增加较快，较多的制冷剂会加速冷凝负荷上升。这样的变频系统导致在使用快速干燥程序时，多余的制冷剂会因压缩机频率较高，加快提升压缩机的负荷，实际使用时压缩机频率会因负荷上升而降低，不会一直运行高频阶段，蒸发制冷量降低，使快速干燥程序的时间变长，没有发挥出压缩机高频的优势。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种可调整系统负荷的热泵系统及干衣机，采用容积可变的储液器，改变系统中制冷剂的有效使用量，以达到根据使用情况调节系统负荷的目的。为实现上述目的，本专利技术具体采用如下技术方案：一种可调整系统负荷的热泵系统，热泵系统包括依次连接的蒸发器5、压缩机3、冷凝器4、储液器1及节流装置2，所述热泵系统还设有储液器1，储液器1内设有往复运动以改变储液腔101容积的隔板103，储液器1串联于热泵系统上，以对热泵系统内的制冷剂流量进行调节。上述方案中，所述热泵系统的烘干风道8自进风口701起依空气流动方向依次设有干燥筒7、出风口702、过滤网9、蒸发器5、冷凝器4、风机10、辅助加热丝11，其中蒸发器5和冷凝器4是热泵系统中的换热结构，制冷剂流经蒸发器5吸收干衣后气流的余热，经压缩机3的压缩升温升压，再经过冷凝器4后与烘干风道8内的气流发生热交换，提高经过冷凝器4气流的温度，然后利用风机10将气流导入干燥筒进风口，中间加入辅助加热丝11以补足温度。本专利技术的进一步方案是：所述隔板103的一面设有密封的储液腔101，另一面与驱动结构104相连，所述驱动结构104包括设置于储液器1底部外侧的驱动部1041和与隔板103底面相连的连接部1042，所述驱动部1041控制连接部1042在储液器1内部伸缩，实现隔板103的往复运动。上述方案中，所述驱动结构104的驱动部1041设置于储液器1的外部，令储液器1的容积具有更大的调整空间。本专利技术的进一步方案是：所述储液器1为一柱状壳体，所述储液腔101为沿柱状壳体轴向设置的弹性腔室，包括固定端和活动端，固定端与储液器1内部轴向上两端面中的任一端面相密封连接，活动端与隔板103靠近所述端面的一侧相密封连接。上述方案中，所述储液腔101是由对形变敏感的材料制成的，在调整储液器1的过程中适应不同的容积大小；现有技术中常采用与柱状储液器轴向相密封的隔板形成储液腔，长期使用由于密封件的磨损可能会造成制冷剂的渗漏；并且由于隔板与储液器内壁密封导致摩擦力变大，在容积调整的过程中反馈速度慢，无形中还提高了驱动电机的消耗。因此本专利技术用形变材料制成储液腔101，以达到对容积变化的快速反馈，同时对零部件损耗较小的目的。本专利技术的进一步方案是：所述隔板103将储液器1的内部空间分为沿重力方向设置的储液腔101与调节腔102，储液腔101设于调节腔102的上方，驱动结构104的连接部1042与隔板103相连并且在调节腔102内往复运动，令储液腔101的容积发生变化。上述方案中，由于制冷剂经冷凝器4后变为液态，将储液腔101设于调节腔102上方，利用重力使制冷剂流入储液腔101的底部进行暂时贮存；通过调节腔中连接部1042的伸缩控制隔板103的上下移动令储液腔101的容积发生变化。本专利技术的进一步方案是：所述驱动部1041为步进电机，所述连接部1042为由步进电机驱动的螺杆，储液器1底部设置有与螺杆相配合的螺孔，令步进电机带动螺杆旋转从而调节螺杆伸入调节腔102的长度。本专利技术的进一步方案是：所述储液腔101为一沿储液器1轴向设置的波纹管，所述波纹管外壁与储液器1的内壁相分离设置，活动端与隔板103相连在储液器1轴向上实现往复运动。本专利技术的进一步方案是：所述储液器1的顶部设有与储液腔101相连的进液口105与排液口106，所述进液口105与冷凝器4相连，所述排液口106与节流装置2相连，令从冷凝器4管路流出的冷媒经储液腔101流入节流装置2。上述方案中，所述节流装置2优选为电子膨胀阀，在压缩机3高频运行时，将膨胀阀开度调大可以满足压缩机高频运转对流量的需求；在压缩机低频运行时，将膨胀阀开度调小则可以减小流量。本专利技术还提供了一种应用上述热泵系统的干衣机，包括干燥筒7、连接干燥筒7的进风口701与出风口702的烘干风道8以及部分设于烘干风道8内的热泵系统，所述蒸发器5和冷凝器4设于烘干风道8内，所述干衣机可以通过储液器1的容积变化控制热泵系统中的制冷剂流量，以调整热泵系统的运行负荷。本专利技术的进一步方案是：所述热泵干衣机的干燥筒7设有衣物投放口12，且在干燥筒7内设置有检测水蒸气含量的检测器，用于判断衣物是否干燥完毕。本专利技术的进一步方案是：蒸发器5还设有储排水装置6，用于收集排放烘干管道8内因换热产生的冷凝水。本专利技术还提供了一种可调整系统负荷的热泵干衣机的控制方法，热泵干衣机包括容积可调的制冷剂储液器和用于给制冷剂增温增压的压缩机，所述控制方法根据热泵干衣机压缩机的运行频率调节储液器的容积，控制热泵系统中制冷剂的流量，以调整系统的运行负荷。上述控制方法包括如下步骤：S1.开启热泵干衣机，后执行步骤S2；S2.判断热泵干衣机是否执行快速干燥程序，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4；S3.热泵干衣机的压缩机高频运行，后执行步骤S5；S4.热泵干衣机的压缩机低频运行，后执行步骤S6；S5.热泵干衣机的储液器容积增大，后执行步骤S7；S6.热泵干衣机的储液器容积减小，后执行步骤S7；S7.根据干燥筒中的水蒸气含量判断衣服是否干燥，若是则进行S8，若否则执行S2；S8.热泵干衣机结束运行。上述控制方法中，根据干衣机的体量和功率不同，可以根据具体的干衣机型号进行相应的调整。根据上述控制方法，包括快速干燥程序，所述快速干燥程序执行压缩机高频运行，同时将储液器容积增大以降低制冷剂对热泵系统造成的负荷，后判断衣物是否干燥，若是执行步骤S1、S2、S3、S5、S7及S8，若否则执行步骤S1、S2、S3、S5、S7并循环执行S2、S3、S5、S7直至衣物干燥。上述控制方法中，在使用快速干燥程序时，可变容积的储液器1在步进电机带动螺杆下容积变大，同时电子膨胀阀的开度调大，制冷剂会由于储液器1的空间容纳变大而在增加蒸发负荷的同时，使冷凝负荷上升速度较低，压力负荷不会快速上升。如此可使压缩机3较长时间运行在高频下，加快对蒸发蒸汽的冷凝，提高干燥速度。根据上述控制方法，还包括如下步骤：S1.开启热泵干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调整系统负荷的热泵系统，热泵系统包括依次连接的蒸发器(5)、压缩机(3)、冷凝器(4)及节流装置(2)，其特征在于，所述热泵系统还设有储液器(1)，储液器(1)内设有往复运动以改变储液腔(101)容积的隔板(103)，储液器(1)串联于热泵系统上，以对热泵系统内的制冷剂流量进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种可调整系统负荷的热泵系统，热泵系统包括依次连接的蒸发器(5)、压缩机(3)、冷凝器(4)及节流装置(2)，其特征在于，所述热泵系统还设有储液器(1)，储液器(1)内设有往复运动以改变储液腔(101)容积的隔板(103)，储液器(1)串联于热泵系统上，以对热泵系统内的制冷剂流量进行调节。2.根据权利要求1所述的可调整系统负荷的热泵系统，其特征在于，所述隔板(103)的一面设有密封的储液腔(101)，另一面与驱动结构(104)相连，所述驱动结构(104)包括设置于储液器(1)底部外侧的驱动部(1041)和与隔板(103)底面相连的连接部(1042)，所述驱动部(1041)控制连接部(1042)在储液器(1)内部伸缩，实现隔板(103)的往复运动。3.根据权利要求1或2所述的可调整系统负荷的热泵系统，其特征在于，所述储液器(1)为一柱状壳体，所述储液腔(101)为沿柱状壳体的轴向设置的弹性腔室，包括固定端和活动端，固定端与储液器(1)内部轴向上两端面中的任一端面相密封连接，活动端与隔板(103)靠近所述端面的一侧相密封连接。4.根据权利要求1～3任意一项所述的可调整系统负荷的热泵系统，其特征在于，所述隔板(103)将储液器(1)的内部空间分为沿重力方向设置的储液腔(101)与调节腔(102)，储液腔(101)设于调节腔(102)的上方，驱动结构(104)的连接部(1042)与隔板(103)相连并且在调节腔(102)内往复运动，令储液腔(101)的容积发生变化。5.根据权利要求1～4任意一项所述的可调整系统负荷的热泵系统，其特征在于，所述储液腔(101)为一沿储液器(1)轴向设置的波纹管，所述波纹管外壁与储液器(1)的内壁相分离设置，活动端与隔板(103)相连在储液器(1)轴向上实现往复运动。6.一种应用如权利要求1～4任意一项所述热泵系统的干衣机，包括干燥筒(7)、连接干燥筒(7)的进风口(701)与出风口(702)的烘干风道(8)以及部分设于烘干风道(8)内的热泵系统，所述蒸发器(5)和冷凝器(4)设于烘干风道(8)内，其特征在于，所述干衣机可以通过储液器(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋华诚，许升，李洋，
申请(专利权)人：青岛海尔滚筒洗衣机有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37