PL191154B1 - Sposób sterowania silnikiem napędowym w procesie suszenia w suszarce kondensacyjnej do bielizny i suszarka kondensacyjna do bielizny - Google Patents

Abstract

1. Sposób sterowania silnikiem napedowym w procesie suszenia w suszarce kondensacyjnej z obrotowo zamocowa- nym bebnem suszacym na suszona bielizne, dmuchawa do przetlaczania powietrza procesowego wykorzystywanego w procesie suszenia, dmuchawa do wytwarzania strumienia powietrza chlodzacego poprzez wymiennik ciepla dla odwil- gocenia powietrza procesowego oraz z ukladem czujników do rejestrowania mierzonych wartosci w procesie suszenia, przy czym silnik napedowy jest przystosowany do przelacza- nia kierunku ruchu obrotowego bebna oraz dmuchawy powietrza procesowego i dmuchawy powietrza chlodzace- go, a urzadzenie sterujace programami jest wyposazone w zespól sterowania silnikiem napedowym, znamienny tym, ze proces suszenia rozpoczyna sie w fazie nagrzewania od nadania kierunku ruchu obrotowego,……………………... 5. Suszarka kondensacyjna do bielizny z obrotowo zamo- cowanym bebnem suszacym na suszona bielizne, dmuchawa do przetlaczania powietrza procesowego wykorzystywanego w procesie suszenia, dmuchawa do wytwarzania strumienia powietrza chlodzacego poprzez wymiennik ciepla dla odwilgo- cenia powietrza procesowego oraz z ukladem czujników do rejestrowania mierzonych wartosci w procesie suszenia, przy czym silnik napedowy jest przystosowany do przelaczania kierunku ruchu obrotowego bebna oraz dmuchawy powietrza procesowego i dmuchawy powietrza chlodzacego, a urzadze- nie sterujace programami jest wyposazone w zespól sterowa- nia silnikiem napedowym, znamienna tym, ze korpus (10) dmuchawy powietrza procesowego, w której jest ………….. PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania silnikiem napędowym w procesie suszenia w suszarce kondensacyjnej do bielizny oraz suszarka kondensacyjna do bielizny z obrotowo zamocowanym bębnem suszącym na suszoną bieliznę, dmuchawą do przetłaczania powietrza procesowego wykorzystywanego w procesie suszenia, dmuchawą do wytwarzania strumienia powietrza chłodzącego poprzez wymiennik ciepła dla odwilgocenia powietrza procesowego oraz jednym silnikiem napędowym do napędu bębna i do napędu dmuchawy powietrza procesowego i dmuchawy powietrza chłodzącego, a ponadto z urządzeniem sterującym programami wraz z urządzeniem do sterowania silnikiem napędowym.

W kondensacyjnych suszarkach do bielizny wykorzystywane są tak zwane napędy jednosilnikowe. To znaczy, że napęd bębna jak również napęd dmuchawy powietrza procesowego i powietrza chłodzącego realizuje się za pomocą jednego wspólnego silnika napędowego. Dmuchawy te z reguły mają proste lub współbieżnie zaokrąglone łopatki, które poruszają się w spiralnie uformowanym korpusie.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 328250 A1 jest znana suszarka kondensacyjna do bielizny mająca dwa wirniki dmuchawy z zakrzywionymi łopatkami. Do napędu wirników dmuchawy i bębna służy jeden silnik, który jest przystosowany do pracy ze zmieniają cym się kierunkiem obrotów. Zmiana kierunku obrotów następuje okresowo w trakcie całego procesu suszenia, dla zapobieżenia skłębieniu się bielizny. Oba wirniki dmuchawy dzięki temu, podczas procesu suszenia, tłoczą do 90% czasu suszenia optymalny strumień objętości i do 10% czasu suszenia zmniejszony strumień objętości ze względu na ukształtowanie łopatek.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3039685 A1 jest znana suszarka do bielizny z bębnem napędzanym w dwóch kierunkach mająca wirnik dmuchawy z prostymi łopatkami do wytwarzania strumienia objętości powietrza procesowego, przy czym ten wirnik jest ułożyskowany w symetrycznej obudowie dmuchawy.

Z DE 3135289 A1 jest znana suszarka kondensacyjna do bielizny z napę dzaną jednym silnikiem napędowym jednostką dmuchaw, w skład której wchodzi dmuchawa powietrza chłodzącego i procesowego. Napę d ruchu obrotowego bę bna jest realizowany przy pomocy osobnego silnika napędowego. Wirnik dmuchawy powietrza chłodzącego i powietrza procesowego mają w podanym przykładzie proste łopatki. Wadą tego znanego dotychczas rozwiązania jest to, że dmuchawa powietrza chłodzącego poprzez takie ułożenie łopatek dmuchawy już w fazie nagrzewania, krótko po rozpoczęciu procesu suszenia jest napędzana z pełną wydajnością. Poprzez to odciąga się w fazie nagrzewania, w której następuje tylko nieznaczne odwilgocenie bielizny, dużą ilość ciepła z obiegu powietrza procesowego. To powoduje wydłużenie fazy nagrzewania, jak również całego procesu suszenia, a poprzez to zwię kszone zużycie energii.

Celem wynalazku było skonstruowanie takiej suszarki kondensacyjnej do bielizny, która pozwoli na skrócenie fazy nagrzewania w procesie suszenia, a poprzez to zmniejszenie zużycia energii w całym procesie suszenia.

Zgodny z wynalazkiem sposób sterowania silnikiem napędowym polega na tym, że proces suszenia rozpoczyna się w fazie nagrzewania od nadania kierunku ruchu obrotowego, który powoduje wytworzenie przez wymiennik ciepła pomniejszonego strumienia objętości powietrza uzależnionego od konstrukcji dmuchawy powietrza chłodzącego, przy czym sterowanie silnikiem napędowym, służące do zmiany kierunku ruchu obrotowego z początkowego kierunku na zalecany kierunek umożliwiający osiągnięcie maksymalnego strumienia objętości powietrza chłodzącego, prowadzi się w zależności od czasu zarejestrowanego w trwałej pamięci urządzenia sterującego programami i/lub w zależności od wartości mierzonej przez układ czujników.

Korzystnie sterowanie zmianą kierunku ruchu obrotowego prowadzi się w zależności od wykrytego sygnału z układu czujników wykrywania temperatury powietrza procesowego, która jest charakterystyczna dla końca fazy nagrzewania w procesie suszenia.

Ponadto, korzystnie sterowanie zmiany kierunku ruchu obrotowego prowadzi się czasowo za pomocą urządzenia sterującego programami w zależności od czasu zarejestrowanego w trwałej pamięci.

Zgodnie z innym przykładem realizacji sposobu według wynalazku sterowanie zmianą kierunku ruchu obrotowego prowadzi się w zależności od sygnału podawanego przez układ czujników do mierzenia oporu bielizny w zależności od zawartości resztkowej wilgoci w bieliźnie.

PL 191 154 B1

Dzięki sposobowi według wynalazku silnik napędowy obraca się w czasie trwania fazy nagrzewania do osiągnięcia zadanej wartości temperatury powietrza procesowego w kierunku odwrotnym dla wirnika dmuchawy powietrza chłodzącego pod względem zakrzywienia jego łopatek. Dzięki temu w łatwy sposób osią ga się to, ż e w fazie nagrzewania, w czasie której nie nastę puje odprowadzanie dużej ilości wilgoci, przez wymiennik ciepła przepływa pomniejszony strumień objętości powietrza chłodzącego przepływającego. Powoduje to zmniejszenie ilości energii cieplnej wydalanej z powietrza procesowego, oraz skrócenie fazy nagrzewania, a poprzez to skrócenie całego procesu suszenia. To wpływa korzystnie na bilans energetyczny procesu suszenia. Za pomocą zgodnej z wynalazkiem suszarki kondensacyjnej oraz zgodnego z wynalazkiem sposobu sterowania silnikiem napędowym jest możliwe ponadto zapobieganie zwijaniu się bielizny, co często występuje w przypadku napędów jednosilnikowych, które obracają się przeważnie w zalecanym kierunku ruchu obrotowego silnika napędowego. Jeżeli urządzenie do wykrywania oporu bielizny lub ilości resztkowej wilgoci w bieliźnie wskazuje już w początkowej fazie programu suszenia zadaną ilość wilgoci resztkowej, można stwierdzić, że wytworzył się kłąb bielizny lub że cała partia bielizny nie osiągnęła równomiernego stopnia zawartości resztkowej wilgoci w bieliźnie. W zgodnym z wynalazkiem sposobie sterowania silnikiem napędowym przełącza się wtedy kierunek ruchu obrotowego silnika napędowego z zalecanego na kierunek początkowy.

Zgodnie z wynalazkiem problem ten rozwiązano przy pomocy suszarki kondensacyjnej korpus dmuchawy powietrza procesowego, w której jest usytuowany wirnik dmuchawy z prostymi łopatkami, ma symetryczną budowę, przy czym korpus dmuchawy powietrza chłodzącego, w której jest zamocowany wirnik dmuchawy ze współbieżnie zakrzywionymi łopatkami, ma kształt spiralny, a współbieżnie zaokrąglone łopatki dmuchawy, jak też spiralnie uformowany korpus dmuchawy określają zalecany kierunek ruchu obrotowego silnika napędowego umożliwiający osiągnięcie maksymalnego strumienia objętości z dmuchawy powietrza chłodzącego, przy czym urządzenie sterujące programami stanowi programator zmiany kierunku ruchu obrotowego silnika sterowane temperaturą lub czasem i/lub ilością resztkowej wilgoci, i przy czym urządzenie sterujące programami stanowi programator rozpoczynający proces suszenia w fazie nagrzewania od nadania kierunku ruchu obrotowego, który powoduje wytworzenie przez wymiennik ciepła pomniejszonego strumienia objętości powietrza uzależnionego od konstrukcji dmuchawy powietrza chłodzącego.

Korzystnie układ czujników do rejestrowania mierzonych wartości w procesie suszenia służących do sterowania zmianą kierunku ruchu obrotowego stanowi urządzenie do rejestrowania temperatury powietrza procesowego, usytuowane w kanale powietrza procesowego.

Ponadto korzystnie stanowiące układ czujników czujniki do rejestrowania temperatury powietrza procesowego są usytuowane w kanale powietrza procesowego na wejściu powietrza procesowego do bębna i na wyjściu z bębna.

Korzystnie układ czujników do rejestrowania mierzonych wartości w procesie suszenia służących do sterowania zmiany kierunku ruchu obrotowego stanowi urządzenie do rejestrowania oporu bielizny w zależności od wilgotności bielizny.

Zaletą tego wynalazku jest przede wszystkim to, że poprzez odpowiednią konstrukcję dmuchawy powietrza procesowego z wirnikiem dmuchawy mającym proste łopatki osiąga się równomierny strumień objętości powietrza procesowego przy ruchu obrotowym silnika napędowego w prawo lub lewo. Dla dmuchawy powietrza chłodzącego jest korzystne, jeżeli łopatki dmuchawy są zaokrąglone współbieżnie, co powoduje wytworzenie optymalnego strumienia objętości powietrza we właściwym dla wirnika dmuchawy kierunku ruchu obrotowego oraz wytworzenie pomniejszonego strumienia objętości powietrza przy ruchu obrotowym w przeciwnym kierunku. Jeżeli silnik napędowy obraca się w fazie nagrzewania przeciwnie do kierunku ruchu obrotowego dmuchawy powietrza chłodzą cego (początkowy kierunek ruchu obrotowego), następuje pomniejszone odprowadzanie ciepła z obiegu powietrza procesowego poprzez wymiennik ciepła. Poprzez napęd dmuchawy powietrza chłodzącego w odwrotnym dla niej kierunku ruchu obrotowego osią ga się poza tym znacznie bardziej cichy ruch w fazie nagrzewania. Dzię ki zgodnej z wynalazkiem budowie dmuchawy oraz odpowiedniemu sterowaniu silnikiem napędowym osiąga się krótszą fazę grzewczą, co powoduje, że proces suszenia jest bardziej energooszczędny i cichy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat obiegu powietrza procesowego i przepływ powietrza chłodzącego w suszarce kondensacyjnej do bielizny, fig. 2 - schematycznie dmuchawę powietrza procesowego z wirnikiem dmuchawy mającym proste łopatki i symetrycznym korpusem dmuchawy, fig. 3 - schematycznie dmu4

PL 191 154 B1 chawę powietrza chłodzącego ze współbieżnie zakrzywionymi łopatkami zamocowanymi na wirniku dmuchawy i spiralnie ukształtowany korpus dmuchawy, fig. 4 -przepływ strumienia objętości powietrza z dmuchawy powietrza procesowego w przypadku ruchu silnika napędowego w prawo i lewo, fig. 5 - przepływ strumienia objętości powietrza z dmuchawy powietrza chłodzącego w przypadku ruchu silnika napędowego w prawo i lewo.

Figura 1 przedstawia schematycznie obieg powietrza procesowego i kierowanie powietrza chłodzącego w suszarce kondensacyjnej do bielizny. Powietrze procesowe jest kierowane za pomocą dmuchawy 1 powietrza procesowego poprzez nagrzewnicę 2 do obrotowo umocowanego bębna 3. Następnie strumień powietrza procesowego kieruje się poprzez siatkowy filtr osadowy 4 do wymiennika ciepła 5 urządzenia kondensacyjnego. Do napędu bębna 3 jak też dmuchawy 1 powietrza procesowego i dmuchawy 6 powietrza chłodzącego przewidziano jeden silnik napędowy 7. Duża prędkość obrotowa silnika napędowego 7 jest redukowana w celu napędu bębna 3 za pomocą pośredniej przekładni 8. Kierunek ruchu obrotowego dmuchawy 1 powietrza procesowego i dmuchawy 6 powietrza chłodzącego jest zgodny z kierunkiem ruchu obrotowego silnika napędowego. Sterowanie prędkością obrotową i kierunkiem ruchu obrotowego silnika napędowego 7 realizuje się przy pomocy mikrokomputera 9 urządzenia sterującego programami.

Figura 2 przedstawia dmuchawę 1 powietrza procesowego z symetrycznym korpusem 10 dmuchawy i wirnikiem 11 dmuchawy mającym proste łopatki. Taka budowa dmuchawy zapewnia równomierny strumień objętości V przy ruchu obrotowym silnika napędowego 7 w obydwu kierunkach.

Figura 3 przedstawia dmuchawę 6 powietrza chłodzącego ze spiralnie uformowanym korpusem 12 dmuchawy i wirnikiem 13 dmuchawy ze współbieżnie zakrzywionymi łopatkami dmuchawy.

Taka budowa dmuchawy zapewnia zróżnicowany strumień objętości w zależności od kierunku ruchu obrotowego silnika napędowego 7, gdyż tylko w jednym kierunku ruchu obrotowego tzn. w kierunku ruchu obrotowego pozytywnym dla dmuchawy powietrza chłodzącego 6, jest wytwarzany optymalny strumień objętości powietrza.

Przepływ strumienia objętości pokazano na fig. 5.

Dla zgodnej z wynalazkiem suszarki kondensacyjnej do bielizny oznacza to, że w fazie nagrzewania procesu suszenia silnik napędowy 7 obraca się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu obrotowego dmuchawy 6 powietrza chłodzącego, dzięki czemu przez wymiennik ciepła 5 przepływa zmniejszony strumień powietrza chłodzącego. Sterowanie silnikiem napędowym umożliwiające zmianę kierunku ruchu obrotowego, realizowane jest przy pomocy mikrokomputera 9 urządzenia sterującego programami, które to urządzenie umożliwia sterowania zarówno w zależności od czasu, jak też temperatury. W przypadku sterowania w zależności od czasu zmiana kierunku ruchu obrotowego odbywa się po upływie czasu trwania fazy nagrzewania, który jest zarejestrowany w pamięci trwałej. W zależności od rodzaju wybranego programu tkaniny delikatne, bielizna do gotowania, bielizna kolorowa itp. lub stopnia wysuszenia wilgotne do prasowania, suche do szafy itp. możliwe jest zarejestrowanie w pamięci większej liczby przedziałów czasowych dla fazy nagrzewania. W przypadku sterowania zmianami kierunku ruchu obrotowego z uwzględnieniem temperatury, osiągnięcie pewnej temperatury powietrza procesowego jest rejestrowane jako sygnał do zmiany kierunku ruchu obrotowego. Czujniki do pomiaru temperatury powietrza procesowego znajdują się w kanale powietrza procesowego na wejściu powietrza procesowego do bębna i/lub na wyjściu z bębna. Wartość progową temperatury powietrza procesowego mierzy się krótko przed osiągnięciem tak zwanej fazy równowagi w procesie suszenia. Fazą równowagi w procesie suszenia nazywa się fazę, w której w przybliżeniu stałej temperaturze powietrza procesowego osiąga się maksymalne odwilgocenie bielizny. Ta temperatura powietrza procesowego jest charakterystyczna dla końca fazy nagrzewania. Silnik napędowy 7 obraca się w tej fazie zgodnie z zalecanym kierunkiem ruchu obrotowego dmuchawy 6 powietrza chłodzącego, co umożliwia maksymalne odwilgocenie powietrza procesowego przez wymiennik ciepła 5. Jest możliwa również realizacja sterowania silnikiem napędowym 7 umożliwiającego zmianę kierunku ruchu obrotowego w zależności od zawartości wilgoci w głównej fazie procesu suszenia lub w fazie równowagi. Jeżeli w tej fazie zbyt wcześnie jest sygnalizowana już nastawiona lub żądana wilgotność bielizny, można stwierdzić, iż wytworzył się zwój bielizny. Zwojem bielizny nazywana jest partia bielizny, w której część bielizny obraca się w bębnie w postaci zrolowanej. W przypadku zwojów bielizny, osiąga się wprawdzie żądaną wilgotność w brzegowej partii bielizny ale cześć środkowa nie jest jeszcze wysuszona w żądanym stopniu. W zależności od sygnału rejestrującego wilgotność, który w procesie suszenia zbyt wcześnie wskazuje informację „uzyskano wilgotność końcową”, następuje przełączenie kierunku ruchu obrotowego silnika napędowego 7 na kierunek przeciwny do zalecanego.

Claims (8)

1. Sposób sterowania silnikiem napędowym w procesie suszenia w suszarce kondensacyjnej z obrotowo zamocowanym b ę bnem suszą cym na suszoną bieliznę , dmuchawą do przetłaczania powietrza procesowego wykorzystywanego w procesie suszenia, dmuchawą do wytwarzania strumienia powietrza chłodzącego poprzez wymiennik ciepła dla odwilgocenia powietrza procesowego oraz z układem czujników do rejestrowania mierzonych wartoś ci w procesie suszenia, przy czym silnik napędowy jest przystosowany do przełączania kierunku ruchu obrotowego bębna oraz dmuchawy powietrza procesowego i dmuchawy powietrza chłodzącego, a urządzenie sterujące programami jest wyposażone w zespół sterowania silnikiem napędowym, znamienny tym, że proces suszenia rozpoczyna się w fazie nagrzewania od nadania kierunku ruchu obrotowego, który powoduje wytworzenie przez wymiennik ciepła (5) pomniejszonego strumienia objętości powietrza uzależnionego od konstrukcji dmuchawy (6) powietrza chłodzącego, przy czym sterowanie silnikiem napędowym (7), służące do zmiany kierunku ruchu obrotowego z początkowego kierunku na zalecany kierunek umożliwiający osiągnięcie maksymalnego strumienia powietrza chłodzącego, prowadzi się w zależności od czasu zarejestrowanego w trwałej pamięci urządzenia sterującego programami i/lub w zależności od wartości mierzonej przez układ czujników.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sterowanie zmianą kierunku ruchu obrotowego prowadzi się w zależności od wykrytego sygnału z układu czujników wykrywania temperatury powietrza procesowego, która jest charakterystyczna dla końca fazy nagrzewania w procesie suszenia.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sterowanie zmiany kierunku ruchu obrotowego prowadzi się czasowo za pomocą urządzenia sterującego programami w zależności od czasu zarejestrowanego w trwałej pamięci.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że sterowanie zmianą kierunku ruchu obrotowego prowadzi się w zależności od sygnału podawanego przez układ czujników do mierzenia oporu bielizny w zależności od zawartości resztkowej wilgoci w bieliźnie.

5. Suszarka kondensacyjna do bielizny z obrotowo zamocowanym bębnem suszącym na suszoną bieliznę, dmuchawą do przetłaczania powietrza procesowego wykorzystywanego w procesie suszenia, dmuchawą do wytwarzania strumienia powietrza chłodzącego poprzez wymiennik ciepła dla odwilgocenia powietrza procesowego oraz z układem czujników do rejestrowania mierzonych wartości w procesie suszenia, przy czym silnik napę dowy jest przystosowany do przełą czania kierunku ruchu obrotowego bębna oraz dmuchawy powietrza procesowego i dmuchawy powietrza chłodzącego, a urządzenie sterujące programami jest wyposażone w zespół sterowania silnikiem napę dowym, znamienna tym, że korpus (10) dmuchawy powietrza procesowego, w której jest usytuowany wirnik (11) dmuchawy z prostymi łopatkami, ma symetryczną budowę, przy czym korpus (12) dmuchawy powietrza chłodzącego, w której jest zamocowany wirnik dmuchawy (13) ze współbieżnie zakrzywionymi łopatkami, ma kształt spiralny, a współbieżnie zaokrąglone łopatki dmuchawy, jak też spiralnie uformowany korpus (12) dmuchawy określają zalecany kierunek ruchu obrotowego silnika napędowego (7) umożliwiający osiągnięcie maksymalnego strumienia objętości z dmuchawy powietrza chłodzącego (6), przy czym urządzenie sterujące programami stanowi programator zmiany kierunku ruchu obrotowego silnika sterowane temperaturą lub czasem i/lub ilością resztkowej wilgoci, i przy czym urządzenie sterujące programami stanowi programator rozpoczynający proces suszenia w fazie nagrzewania od nadania kierunku ruchu obrotowego, który powoduje wytworzenie przez wymiennik ciepła (5) pomniejszonego strumienia objętości powietrza uzależnionego od budowy dmuchawy (6) powietrza chłodzącego.

6. Suszarka według zastrz. 5, znamienna tym, że układ czujników do rejestrowania mierzonych wartości w procesie suszenia służących do sterowania zmianą kierunku ruchu obrotowego stanowi urządzenie do rejestrowania temperatury powietrza procesowego, usytuowane w kanale powietrza procesowego.

7. Suszarka według zastrz. 5, znamienna tym, że stanowiące układ czujników czujniki do rejestrowania temperatury powietrza procesowego są usytuowane w kanale powietrza procesowego na wejściu powietrza procesowego do bębna i na wyjściu z bębna.

8. Suszarka według zastrz. 5, znamienna tym, że układ czujników do rejestrowania mierzonych wartości w procesie suszenia służących do sterowania zmiany kierunku ruchu obrotowego stanowi urządzenie do rejestrowania oporu bielizny w zależności od wilgotności bielizny.