БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР Российский патент 2012 года по МПК D06F58/02 

Изобретение относится к бытовому электрическому прибору, в частности к домашней стиральной машине с устройством для сушки белья или к домашней барабанной сушильной машине для белья, которая рассматривается в нижеследующем описании в качестве примера.

Известные домашние барабанные сушильные машины содержат корпус в форме параллелепипеда; горизонтально установленный внутри него цилиндрический сушильный бак или камеру, расположенную напротив окна для загрузки/выгрузки белья, выполненного в передней стенке корпуса; дверцу, шарнирно установленную на передней стенке корпуса для открытия и закрытия указанного окна с целью герметизации сушильного бака; цилиндрический барабан для белья с перфорированной стенкой, установленный внутри сушильного бака с возможностью вращения соосно с ним; и электродвигатель для вращения барабана вокруг его продольной оси внутри сушильного бака.

Барабанные сушильные машины вышеуказанного типа также содержат калорифер, предназначенный для осуществления циркуляции внутри сушильного бака потока горячего воздуха с низкой влажностью, который по мере прохождения через барабан быстро высушивает находящееся внутри него белье. Более конкретно, сушильная машина содержит калорифер, который, в свою очередь, включает в себя сушильный контур, соединенный с сушильным баком; нагревательный элемент, обычно представляющий собой один электрический резистор, установленный вдоль сушильного контура для нагревания подаваемого в сушильный бак воздуха, и вентиляционное устройство, содержащее всасывающий вентилятор, приводимый во вращение двигателем, для осуществления циркуляции воздуха внутри сушильного контура.

Как известно, чтобы воспользоваться более низкими тарифами на электроэнергию, пользователи используют сушильную машину ночью, что, безусловно, требует значительного снижения ее уровня шума.

В заявке EP 156432 A1, поданной настоящим заявителем, описана сушильная машина, имеющая запоминающее устройство с различными стандартными выбираемыми пользователем программами сушки, каждая из которых управляет работой двигателя, вращающего вентилятор и барабан с достаточно высокими заданными скоростями во время сушки. Также в запоминающем устройстве заложена выбираемая пользователем «программа ночной сушки», которая для снижения уровня шума вентилятора и барабана управляет их работой при низкой скорости вращения, т.е. при скорости, меньшей скорости вращения при стандартной программе сушки.

Несмотря на снижение шума, сушильная машина, описанная в заявке EP 156432 A1, имеет некоторые недостатки. Уменьшение скорости вращения барабана по отношению к скоростям, соответствующим стандартной программе сушки, ведет к неудовлетворительному распределению белья внутри барабана, которое имеет тенденцию скатываться в клубок. В результате происходит, с одной стороны, неравномерное высушивание белья с внутренней стороны, а с другой - пересушивание белья с наружной стороны.

Задачей настоящего изобретения является создание бытового электрического прибора, в частности домашней сушильной машины, которая, с одной стороны, при выполнении «ночной программы сушки» имеет низкие скорость и шум, а с другой - обеспечивает более эффективное высушивание белья, устраняя вышеупомянутые недостатки.

Указанная задача решена в бытовом электрическом устройстве согласно пункту 1 формулы изобретения и предпочтительно согласно любому из прямо или косвенно зависящих от него пунктов формулы изобретения.

Объектом изобретения является также способ работы бытового электрического устройства в соответствии с пунктом 9 формулы изобретения.

Далее описан неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

На фиг.1 показана барабанная сушильная машина в соответствии с настоящим изобретением, вид сбоку;

на фиг.2 - структурная схема управления сушильной машины, изображенной на фиг.1.

На фиг.1 показано бытовое электрическое устройство 1, представляющее собой бытовую сушильную машину для белья, которая содержит корпус 2 предпочтительно в форме параллелепипеда; предпочтительно горизонтально установленный внутри него с возможностью вращения вокруг оси барабан 3, выполненный с возможностью вмещения белья для сушки и обращенный к выполненному в передней стенке корпуса 2 окну 2а для загрузки/выгрузки белья; дверцу 4, шарнирно установленную на передней стенке корпуса 2 для открытия и закрытия окна 2а с целью герметизации барабана 3, и незамкнутый калорифер 5, расположенный внутри корпуса 2 и выполненный с возможностью осуществления циркуляции внутри барабана 3 поступающего в него потока горячего воздуха низкой влажности для быстрого высушивания белья.

Сушильная машина 1 также содержит по меньшей мере один электрический двигатель 7, предпочтительно двигатель с переменной скоростью вращения или ему подобный, для вращения барабана 3 вокруг его продольной оси L внутри бака 6, расположенного внутри корпуса 2. Как показано на фиг.1, продольная ось барабана L совпадает с продольной осью сушильного бака 6.

Как показано на фиг.1, калорифер 5 последовательно втягивает воздух снаружи барабана 3; нагревает его до заданной температуры; и выводит влажный воздух из барабана 3.

Другими словами, калорифер 5 непрерывно втягивает, нагревает и подает наружный воздух в барабан 3 для быстрого высушивания находящегося внутри него белья и выпускает влажный воздух из барабана наружу.

Как показано на фиг.1, калорифер 5 содержит входной трубопровод 8, одним концом соединенный с задней стенкой барабана 3, а вторым концом соединенный с впускным отверстием 9, выполненным предпочтительно в корпусе 2; электронагревательное устройство 10, расположенное предпочтительно вдоль входного трубопровода 8 для нагревания потока воздуха, поступающего через впускное отверстие 9; выпускной трубопровод 11, соединяющий барабан 3 с выпускным отверстием 12, выполненным в стенке корпуса 2, и центробежный вентилятор 13, расположенный предпочтительно вдоль выпускного трубопровода 11, для создания внутри впускного трубопровода 8 и выпускного трубопровода 11 потока воздуха, который проходит через барабан 3 и находящееся в нем белье, а затем выпускается наружу.

Центробежный вентилятор 13 соединен посредством передаточного механизма (показан пунктирными линиями) с электродвигателем 7, который вращает вентилятор 13 и барабан 3 вокруг соответствующих осей вращения.

Корпус 2, сушильный бак 6, барабан 3 и электродвигатель 7 широко используются в промышленности и поэтому подробно не описаны.

Как показано на фиг.1 и 2, нагревательный прибор 10 содержит два или несколько пассивных электрических элемента 15, которые рассеивают электрическую мощность согласно эффекту Джоуля, нагревая направляемый в барабан 3 воздух, и блок управления 16, управляющий пассивными электрическими элементами 15 для регулирования рассеиваемой ими в виде джоулева тепла энергии.

Более конкретно, блок управления 16 управляет работой электродвигателя 7 при вращении барабана 3 в первом направлении D1 или в противоположном ему втором направлении D2, а также управляет пассивными электрическими элементами 15 для регулирования рассеиваемой ими в виде тепла электрической мощности Р_Е так, что температура t нагреваемого ими воздуха принимает первое значение t₁, когда барабан 3 вращается в первом направлении D1, или второе значение t₂, отличное от первого значения t₂, когда барабан 3 вращается во втором направлении D2.

Более конкретно, пассивные электрические элементы 15 нагревательного прибора 10 представляют собой резисторы 15, последовательно или параллельно соединенные друг с другом и включенные между двумя питающими проводами 18 при соответствующем опорном напряжении. Блок управления 16 содержит несколько коммутационных устройств 19, каждое из которых установлено между одним из двух питающих проводов 18 и соответствующим резистором 15.

Как показано на фиг.2, нагревательный прибор 10 содержит два резистора 15, каждый из которых соединен с питающим проводом 18 через соответствующее коммутационное устройство 19. В частности, два резистора 15 могут иметь разные сопротивления, например, один из двух резисторов 15 может иметь более высокое сопротивление, чем другой.

Сушильная машина 1 также содержит электронное контрольное устройство 20, которое управляет работой электродвигателя 7 для изменения скорости вращения V и/или направления D вращения ведущего вала 7а двигателя, а также управляет блоком управления 16 для регулирования рассеиваемой резисторами 15 энергии для изменения вырабатываемого тепла, а следовательно, температуры t подаваемого в барабан 3 воздуха.

Электронное контрольное устройство 20 содержит запоминающее устройство 21 с несколькими выбираемыми пользователем программами сушки, каждая из которых содержит следующую информацию: общее время DT цикла сушки; скорость(и) вращения V барабана 3 в течение цикла сушки и подаваемое на резисторы 15 электропитание Р_Е.

Программы сушки включают по меньшей мере одну «программу малошумной сушки», имеющую следующие характеристики: общее время DT выполнения программы сушки; время вращения двигателя 7 в первом направлении D1; время вращения двигателя 7 во втором направлении D2, противоположном первому; скорость V₁ вращения двигателя 7 в первом направлении D1; и скорость V₂ вращения двигателя 7 во втором направлении D2.

Сушильная машина 1 содержит интерфейсный блок 22, который позволяет пользователю выбирать программу малошумной сушки из разных хранящихся в памяти программ сушки и передает сигнал на электронное управляющее устройство 20, чтобы начать сушку белья в соответствии с программой малошумной сушки.

Сушильная машина 1 работает следующим образом. После выбора пользователем программы малошумной сушки электронное управляющее устройство 20 устанавливает коммутационные устройства 19 в первое положение для рассеивания первой электрической мощности Р_Е=Р_Е1 в тепло и в то же самое время управляет электродвигателем 7 для вращения ведущего вала 7а двигателя в первом направлении D1 на первой малой скорости вращения V=V₁. Причем первая скорость вращения V₁ ведущего вала 7а электродвигателя 7 может быть приблизительно 2000 об/мин, а первым направлением вращения ведущего вала 7а электродвигателя 7 при вращении барабана 3 является направление по часовой стрелке (фиг.2).

По истечении заданного времени ΔТ1, например около 60 секунд, электронное управляющее устройство 20 устанавливает коммутационные устройства 19 во второе положение для рассеивания второй электрической мощности Р_Е2, предпочтительно меньшей Р_Е1, и таким образом уменьшает температуру t₂<t₁ подаваемого в барабан 3 воздуха. В то же время электронное управляющее устройство 20 управляет электродвигателем 7, чтобы вращать ведущий вал 7а двигателя во втором направлении D2 на второй малой скорости вращения V₂≤V₁. Вторая скорость вращения V2 может быть 2000 об/мин или меньше, а второе направление D2 вращения ведущего вала 7а электродвигателя 7 является направлением вращения барабана 3 против часовой стрелки (фиг.2).

Первое положение коммутационных устройств 19, приводимых в действие посредством управляющего устройства 20, может включать замыкание первого коммутационного устройства 19 для подачи питания на первый резистор 15 и размыкание второго коммутационного устройства 19, чтобы тепловыделение во втором резисторе 15 отсутствовало. Второе положение коммутационных устройств 19 может включать замыкание второго коммутационного устройства 19 для подачи питания на второй резистор 15 и размыкание первого коммутационного устройства 19, чтобы тепловыделение в первом резисторе 15 отсутствовало.

Следует отметить, что изменение направления вращения барабана 3 в соответствии с программой малошумной стирки предохраняет белье от скатывания в клубок за счет его распределения по внутренней стенке барабана 3, что позволяет равномерно его высушивать. При уменьшении джоулевой теплоты, выделяемой во время вращения барабана во втором направлении D2, т.е. после распределения белья по внутренней стенке барабана 3, уменьшается температура воздуха t₂<t₁, что в значительной степени сокращает риск пересушивания белья.

Через заданное время ΔТ2 цикл малошумной сушки может либо закончиться, либо повторить вышеупомянутые этапы, т.е. чередовать направления D1 и D2 вращения и/или относительные скорости вращения V₁ и V₂ двигателя 7 в течение заданных промежутков времени ΔTi.

Вышеописанная сушильная машина не только имеет низкий уровень шума, но и предохраняет белье от скатывания в клубок, а также от пересушивания и возможных повреждений.

Очевидно, что в вышеописанный бытовой электрический прибор 1 могут быть внесены изменения в пределах объема настоящего изобретения, определяемого формулой.

Бытовой электрический прибор (1) содержит корпус (2); установленный внутри него с возможностью вращения вокруг свой продольной оси (L) приводной барабан (3) для белья для сушки; калорифер (5); по меньшей мере, два пассивных электрических элемента (15) для рассеивания заданной электрической мощности (P_E) в виде тепла для нагревания подаваемого в барабан (3) воздуха до заданной температуры (t); и электронное управляющее устройство (20). Электронное управляющее устройство (20) выполнено с возможностью управления работой электродвигателя для вращения барабана (3) в первом направлении (D1) при заданной первой скорости (V₁) вращения или противоположном ему втором направлении (D2) при заданной второй скорости (V₂) вращения, отличной от первой, и с возможностью управления пассивными электрическими элементами (15) так, что рассеиваемая ими электрическая мощность (P_E) в виде тепла в каждом из двух направлений (D1, D2) вращения различна. Описан также способ работы данного бытового электрического прибора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Бытовой электрический прибор (1), содержащий корпус (2); установленный внутри него с возможностью вращения вокруг своей продольной оси (L) барабан (3), выполненный с возможностью вмещения белья для сушки; средства (5) нагревания воздуха для обеспечения циркуляции потока горячего воздуха внутри барабана (3); электрический привод (7) для вращения барабана (3) вокруг продольной оси (L); электрические нагревательные средства (10), выполненные с возможностью рассеивания заданной электрической мощности (P_E) в виде тепла для нагревания подаваемого в барабан (3) воздуха до заданной температуры (t); и электронные средства (20) управления, выполненные с возможностью управления работой привода (7) для вращения барабана (3) в первом направлении (D1) или в противоположном ему втором направлении (D2) и с возможностью управления электрическими нагревательными средствами (10) для регулирования рассеиваемой ими электрической мощности (P_E) в виде тепла так, что температура (t) нагреваемого с помощью них воздуха принимает первое значение (t₁) при вращении барабана (3) в первом направлении (D1) или второе значение (t₂), отличное от первого значения (t₁), при вращении барабана (3) во втором направлении (D2), отличающийся тем, что электронные средства (20) управления выполнены с возможностью управления работой электрического привода (7) для вращения барабана (3) в первом направлении (D1) при заданной первой скорости (V₁) вращения или в противоположном ему втором направлении (D2) при заданной второй скорости (V₂) вращения, отличной от первой.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что электрические нагревательные средства (10) содержат, по меньшей мере, два резистора (15).

3. Прибор по п.2, отличающийся тем, что один из двух резисторов (15) имеет сопротивление, отличное от сопротивления другого резистора (15).

4. Прибор по п.2, отличающийся тем, что электрические нагревательные средства (10) содержат, по меньшей мере, два коммутационных устройства (19), каждое из которых включено между соответствующим резистором (15) и питающим проводом (18).

5. Прибор по п.3, отличающийся тем, что электрические нагревательные средства (10) содержат, по меньшей мере, два коммутационных устройства (19), каждое из которых включено между соответствующим резистором (15) и питающим проводом (18).

6. Прибор по п.1, отличающийся тем, что электронные средства (20) управления выполнены с возможностью выборочного замыкания/размыкания коммутационных средств (19) для подключения/отключения соответствующих резисторов (15).

7. Прибор по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что электрический привод (7) включает в себя, по меньшей мере, один электродвигатель (7).

8. Прибор по п.7, отличающийся тем, что электродвигатель (7) является двигателем с переменной скоростью вращения.

9. Способ работы бытового электрического прибора (1), содержащего корпус (2); установленный в нем с возможностью вращения вокруг своей продольной оси (L) барабан (3), выполненный с возможностью вмещения белья для сушки; средства (5) нагревания воздуха для обеспечения циркуляции потока горячего воздуха внутри барабана (3); и электрический привод (7) для вращения барабана (3) вокруг продольной оси (L), включающий следующие этапы: включение электрических нагревательных средств (10), выполненных с возможностью рассеивания заданной электрической мощности (P_E) в виде тепла для нагревания подаваемого в барабан (3) воздуха до заданной температуры (t); управление работой электрического привода (7) для вращения барабана (3) в первом направлении (D1) или в противоположном ему втором направлении (D2); и выборочное регулирование электрической мощности (P_E), рассеиваемой в виде тепла электрическими нагревательными средствами (10) так, что температура (t) нагреваемого ими воздуха принимает первое заданное значение (t₁) при вращении барабана (3) в первом направлении (D1) или второе заданное значение (t₂), отличное от первого заданного значения (t₁), при вращении барабана (3) во втором направлении (D2), отличающийся тем, что этап вращения барабана (3) для белья в первом (D1) или втором (D2) направлении включает этап, на котором регулируют промежутки времени (ΔT1, ΔТ2) вращения барабана в первом (D1) или втором (D2) направлении на основе выбранной пользователем программы сушки в ночное время.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что электрические нагревательные средства (10) содержат два или несколько резисторов (15), каждый из которых соединен с питающим проводом (18) через коммутационное устройство (19); а этап выборочного регулирования электрической мощности (РЕ), рассеиваемой в тепло электрическими нагревательными средствами (10), включает этап, на котором выборочно замыкают/размыкают коммутационные устройства (19) для подключения/отключения соответствующих резисторов (15).