Método para controlar una secadora de ropa y secadora de ropa que utilice tal método.

Un método para controlar el funcionamiento de una secadora de ropa que comprende una cámara de secado (12)y un sistema de flujo de aire que comprende un soplante (14,

16) de velocidad variable para forzar el paso de aire através de la cámara de secado, caracterizado por que el método comprende calcular un valor relacionado con latasa de eliminación de agua y ajustar la velocidad del soplante dependiendo de dicho valor calculado.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11174919.

Solicitante: WHIRLPOOL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2000 M 63 Benton Harbor MI 49022 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SANTINATO, MATTEO, Colombo,Davide, MARTINELLO,DANIELE, PADULA,FABRIZIO, VISIOLI,ANTONIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • D06F58/20 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D06 TRATAMIENTO DE TEXTILES O SIMILARES; LAVANDERIA; MATERIALES FLEXIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR.D06F LAVANDERIA, SECADO, PLANCHADO, PRENSADO O PLEGADO DE ARTICULOS TEXTILES (aparatos para la conformación, el planchado a presión, el planchado a vapor o el estirado de sombreros A42C; tratamiento de materias textiles por líquidos, gases o vapores D06B; para la parte química, ver D06L, D06M). › D06F 58/00 Secadores de ropa de uso doméstico (secado en general F26B). › Partes constitutivas de los secadores de ropa para uso doméstico (D06F 59/00 tiene prioridad).
  • D06F58/28 D06F 58/00 […] › Control o regulación (control o regulación en general G05).

PDF original: ES-2443874_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método para controlar una secadora de ropa y secadora de ropa que utilice tal método La presente invención se refiere a un método para controlar el funcionamiento de una secadora de ropa que comprende una cámara de secado y un sistema de flujo de aire que incluye un soplante de velocidad variable para 5 forzar el paso de aire a través de la cámara de secado. La invención se refiere también a una secadora de ropa doméstica.

Se conocen en la técnica secadoras que tienen un soplante de velocidad variable. El documento US 2004/0261286 describe un método para controlar el funcionamiento de una secadora ventilada por aire en la que la velocidad del soplante se controla basándose en las señales recibidas de un sensor de temperatura con el fin de mantener las temperaturas de entrada y salida de la cámara de secado por debajo de una temperatura máxima predeterminada. En otras palabras, el control de velocidad del soplante sigue el mismo enfoque de un control de calentador. Además, en tal documento se describe que el calentador y el soplante nunca se ajustan al mismo tiempo.

El documento US 2007/0251118 describe un método para controlar una secadora en el que la velocidad del soplante puede cambiarse entre dos niveles establecidos según una señal de detección procedente de un sensor de electrodo.

Los métodos conocidos anteriores no permiten incrementar sustancialmente la eficiencia de la operación de secado. Según el documento US 2007/0251118, es necesario usar un sensor de carga específico, lo que aumenta el coste total del aparato. El documento US 2007/0151311 describe una secadora con un ventilador soplante accionado por un motor a velocidad variable.

El objeto de la presente invención es un método de control que se orienta a aumentar la eficiencia de una secadora volteadora reduciendo el consumo de energía y tiempo. Un objeto adicional es maximizar la ventaja de ahorro energético derivada del uso de un soplante de velocidad variable.

Tales objetos se alcanzan gracias a las características enumeradas en las reivindicaciones anexas.

Según la invención, el esquema de control preferido emplea un calentador para controlar la temperatura del flujo de aire y un motor eléctrico para controlar la velocidad del flujo de aire. En el método según la invención, se evalúa un valor relacionado con la tasa de eliminación de agua y se ajusta la velocidad del soplante según tal valor calculado.

Con el término “tasa de eliminación de agua” se quiere dar a entender la tasa de evaporación de agua de las ropas en el interior de la cámara de secado. Un valor relacionado con esta tasa de eliminación de agua se puede calcular de diferentes maneras, dependiendo de la clase de secadora (secadora ventilada por aire, secadora condensadora y 30 secadora de bomba de valor) . Una manera, particularmente para secadoras ventiladas por aire, consiste en calcular el cambio de peso de todo el aparato versus el tiempo, usar sensores externos (por ejemplo, sensores de humedad)

o calcular, a intervalos de tiempo predeterminados, la carga en la cámara de secado usando técnicas bien conocidas para calcular la carga de ropa en máquinas lavadoras o secadoras (basándose una de tales técnicas bien conocidas en la estimación de la inercia de la carga) . Otra manera, particularmente para una secadora condensadora, es la de 35 calcular la tasa de condensación de agua midiendo la cantidad de agua almacenada en un tanque de agua de condensación. Una manera preferida de calcular el valor anterior relacionado con la tasa de eliminación de agua en una secadora condensadora es medir la temperatura de salida del aire de refrigeración en el intercambiador de calor (condensador) , vinculándose tal valor (o mejor la diferencia entre la temperatura del aire ambiente y dicha temperatura de salida) con la variación de la entalpía en el aire de proceso (es decir, el aire que fluye en el bucle interno de la secadora) a través del intercambiador de calor y, por tanto, de la tasa de condensación (conociéndose la relación entre el flujo de aire en el bucle interno y el flujo de aire de refrigeración) .

Según una realización preferida de la invención, el valor anterior relacionado con la tasa de eliminación de agua también está relacionado con la potencia entregada por el calentador de la secadora, siendo preferiblemente tal valor una relación entre la tasa de condensación de agua y la potencia aplicada al calentador o calentadores. Según 45 una característica adicional de la invención, el método de control está orientado a maximizar la relación anterior (definida como “índice de rendimiento”) ajustando en consecuencia la velocidad del soplante. Si la relación calculada en cierto momento es más alta que la relación calculada en un momento anterior, entonces se aumenta la velocidad del soplante; si tal relación es más baja que la de un momento anterior, entonces se disminuye la velocidad del soplante. Por tanto, este es un método adaptativo usado ventajosamente para determinar la velocidad del soplante o 50 ventilador.

Ventajas y características adicionales de un método y una secadora según la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada proporcionada como un ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La figura 1 es un diseño esquemático de una secadora condensadora volteadora según la invención;

La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra cómo la velocidad del soplante se ajusta según la invención;

La figura 3 es un diagrama que muestra cómo la velocidad de soplante se ajusta usando el esquema de control de la figura 2;

La figura 4 es un diagrama experimental similar al de la figura 3; y

Las figuras 5-6 son diagramas que muestran cómo cambian las temperaturas del aire y la velocidad del soplante usando el método según la presente invención.

Con referencia a la figura 1, una secadora volteadora 10 comprende un tambor giratorio 12 accionado por un motor eléctrico 14 y adaptado para contener una cierta cantidad de ropa, un ventilador 16 de proceso que impulsa un flujo F de aire y un ventilador de refrigeración 18 que impulsa un flujo C de aire de refrigeración a lo largo del lado exterior de un intercambiador de calor (condensador) 20.

En el ejemplo mostrado en la figura 1, el tambor 12, el ventilador 16 de proceso y el ventilador 18 de refrigeración son accionados por el mismo motor 14, pero resulta claro que éstos pueden ser accionados usando tres motores diferentes o dos motores combinados (por ejemplo, uno para el tambor y el otro para los dos ventiladores) .

Un calentador 22 (que tiene uno o más elementos calentadores) se usa para calentar el aire de proceso aguas arriba del tambor 12 según un número predefinido de niveles de potencia.

La secadora comprende un sensor de temperatura Ta que mide la temperatura del aire después del calentador 22 y antes de entrar en el tambor 12, un sensor de temperatura Tb que mide la temperatura de la ropa y un sensor de temperatura Tc que mide la temperatura de salida del aire de refrigeración que fluye fuera del intercambiador de calor 20.

Un práctica común es la de controlar sólo la temperatura de la secadora volteadora realimentando la temperatura de salida del tambor en el sistema de control de realimentación. La temperatura de salida del tambor (medida por el sensor de temperatura Tb) es usualmente una buena aproximación de la temperatura de la ropa y, por tanto, ésta se mantiene bajo control para evitar daños a los tejidos. La realimentación se realiza usualmente mediante control de histéresis, es decir, el calentador 22 se enciende cuando la temperatura de realimentación está por debajo de un umbral predeterminado y se enciende cuando está por encima de un segundo umbral predefinido. De esta manera, el control de histéresis muestra un bajo rendimiento cuando la temperatura del calentador 22 está alrededor del límite superior y esto puede provocar una oscilación de la temperatura de la ropa.

Una manera más avanzada de controlar el calentador 22 es mediante un control PI (proporcional-integral) y PWM 30 (Modulación por anchura de impulsos) .

Con referencia particular al método según la presente invención, se aumenta la eficiencia de la secadora volteadora 10 controlando tanto la temperatura de la ropa como el flujo de aire dentro del tambor 12. La temperatura se controla cambiando la potencia entregada por el calentador 22, mientras que el flujo de aire F se controla cambiando la velocidad del ventilador 16 por medio del motor eléctrico de velocidad variable 14.

El control de temperatura se realiza preferiblemente por medio... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para controlar el funcionamiento de una secadora de ropa que comprende una cámara de secado (12) y un sistema de flujo de aire que comprende un soplante (14, 16) de velocidad variable para forzar el paso de aire a través de la cámara de secado, caracterizado por que el método comprende calcular un valor relacionado con la tasa de eliminación de agua y ajustar la velocidad del soplante dependiendo de dicho valor calculado.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que dicho valor se basa en una relación (φ) entre la tasa de condensación de agua y la potencia de un calentador (22) usado para calentar el flujo de aire (F) aguas arriba de la cámara de secado (12) .

3. Un método según la reivindicación 1 o 2, en el que la velocidad del soplante (16) se cambia dependiendo de si el

cambio previo de velocidad en un periodo de control previo ha dado como resultado un aumento o una disminución de dicha relación (φ) , siendo, en caso de aumento, el cambio de velocidad en la misma dirección y siendo, en caso de disminución, el cambio de velocidad en la dirección opuesta.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, para una secadora de ropa que tiene un intercambiador de calor (20) para enfriar el aire aguas abajo de la cámara de secado (12) y aguas arriba de un calentador (22) , en donde se mide la diferencia de temperatura del aire de refrigeración (C) a través del intercambiador de calor, estando relacionada tal diferencia con la tasa de eliminación de agua.

5. Una secadora volteadora doméstica que comprende un tambor giratorio (12) que define una cámara de secado y un sistema de flujo de aire que comprende un soplante (14, 16) de velocidad variable para forzar el paso de aire a través del tambor (12) , caracterizada por que ésta comprende una unidad de control (24, 26) adaptada para calcular

un valor relacionado con la tasa de eliminación de agua y para ajustar la velocidad del soplante (16) dependiendo de dicho valor calculado.

6. Una secadora volteadora doméstica según la reivindicación 5, en la que la unidad de control (24, 26) está adaptada para ajustar la velocidad del soplante (16) dependiendo de una relación entre la tasa de eliminación de agua y la potencia entregada por un calentador (22) que está colocado aguas arriba del tambor (12) .

7. Una secadora volteadora doméstica según la reivindicación 5 o 6, que incluye un intercambiador de calor (20) aguas abajo del tambor (12) para condensar agua en el flujo (F) de aire, en donde dicho valor se calcula midiendo el aumento de temperatura del aire de refrigeración a través del intercambiador de calor (20) .

8. Una secadora volteadora doméstica según la reivindicación 5 o 6, en la que la unidad de control (24, 26) está adaptada para procesar una señal procedente de un sensor de peso que detecta la cantidad de agua condensada.


 

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