干衣机和具有干衣功能的洗衣机，作为一种能够对衣物或者纺织品实现快速干燥处理的电气设备，已经在许多家庭、绝大多数的宾馆和饭店等公共场所得到了广泛地应用。
1、电加热式干衣法，其采用电阻丝将环境空气加热为适当温度的干热空气，并使干热空气在风机吹动下流经湿衣物的表面，带走衣物内蒸发出的水分，实现衣物快速干燥。这种电加热式干衣法烘干时间短，但加热温度高，容易损坏衣物纤维，且耗电量多，加热具有不均匀性。
2、热泵式干衣法，其主要通过压缩机来加热循环空气，从而对衣物进行烘干。该方法耗电量少，加热温度较低，不容易损坏衣物纤维，但是烘干时间较长，加热不均匀，工作效率相对较低。
3、微波干衣法，其利用微波对衣物进行烘干处理，具有烘干时间短，烘干温度低，保护衣物纤维防止其老化，且烘干均匀度高等特点，已经逐渐成为目前干衣领域广受青睐的一种干衣方法。
虽然微波干衣法相比电加热式干衣法和热泵式干衣法，在衣物保护和加热均匀度等方面具有明显的优势，但是，目前采用微波技术对衣物进行干燥处理的设备，其智能化程度仍旧不高，烘干功率和工作时间固定，依然存在工作效率低、能源浪费等问题。
本发明的目的在于提供一种快速、高效的衣物烘干方法，可以根据待烘干衣物的材质，合理地调整电磁波的发射功率和干衣时间，以提高工作效率，减少能源浪费。
一方面，本发明提出了一种衣物烘干方法，首先，采集衣物的材质信息，根据衣物的材质信息确定干衣功率设定值和干衣时间设定值；然后，对衣物进行电磁波烘干处理，并调整电磁波的发射功率等于所述干衣功率设定值；在衣物烘干时间到达所述干衣时间设定值时，停止发射电磁波，结束烘干过程。
为了实现衣物材质信息的自动采集，本发明在衣物上设置电子标签，并在干衣设备上安装标签读写器；所述标签读写器在衣物投入干衣设备的过程中，访问所述电子标签，读取标签信息，并从所述标签信息中提取出衣物的材质信息。
由于不同材质的衣物对烘干温度的要求不同，因此，为了对烘干温度要求较低的衣物实现有效保护，避免该类衣物过热受损，本发明在根据衣物的材质信息确定干衣功率设定值的过程中，首先统计衣物材质的种类数N；然后根据每一种衣物材质确定与其对应的干衣功率，并从N种衣物材质所对应的N个干衣功率中，选择功率值最小的干衣功率作为所述干衣功率设定值，以满足烘干温度要求最低的衣物所能承受的烘干温度对所有的衣物进行烘干处理。
进一步的，为了提高衣物的干燥程度，本发明在根据衣物的材质信息确定干衣时间设定值的过程中，提出以下两种优选方案：
第一方案，首先，根据每一种衣物材质确定与其对应的干衣时间；然后，从N种衣物材质所对应的N个干衣时间中，选择时间值最大的干衣时间作为所述干衣时间设定值。
第二方案，首先，根据每一种衣物材质确定与其对应的干衣时间，并从N种衣物材质所对应的N个干衣时间中，选择时间值最大的干衣时间作为基础值T0；然后，采集衣物的重量信息，并统计每一种材质衣物的总重量；若最大干衣时间所对应材质衣物的总重量占全部衣物总重量的50%以上，则确定所述干衣时间设定值Tset=T0+△T，其中，△T为调整时间；若最小干衣时间所对应材质衣物的总重量占全部衣物总重量的50%以上，则确定所述干衣时间设定值Tset=T0-△T；若最大干衣时间所对应材质衣物的总重量和最小干衣时间所对应材质衣物的总重量在全部衣物总重量中所占的比重均小于等于50%，则确定所述干衣时间设定值Tset=T0。
为了在衣物干燥时能够及时结束烘干过程，本发明在对衣物进行电磁波烘干处理的过程中，接收衣物反射的电磁波，并计算接收功率P2；若（P1-P2）/P1≤3%，则停止发射电磁波，结束烘干过程；其中，P1为电磁波的发射功率。
为了在衣物接近完全干燥时，能够降低烘干温度，保护衣物纤维，本发明在对衣物进行电磁波烘干处理的过程中，若3%<（P1-P2）/P1≤10%，则降低电磁波的发射功率，以降低烘干温度。
另一方面，本发明还提出了一种具有干衣功能的设备，包括标签读写器、天线模块、功率调节模块和控制器；所述标签读写器用于在衣物投入所述设备时，访问衣物上的电子标签，读取标签信息；所述天线模块用于向所述设备中的衣物发射电磁波，对衣物进行烘干处理；所述功率调节模块连接所述天线模块，用于调节所述天线模块的发射功率；所述控制器与所述标签读写器通信，从所述标签信息中提取出衣物的材质信息，并根据衣物的材质信息确定出干衣功率设定值和干衣时间设定值；所述控制器控制所述功率调节模块调整所述天线模块的发射功率等于所述干衣功率设定值，并在衣物烘干时间到达所述干衣时间设定值时，控制所述天线模块停止发射电磁波，结束烘干过程。
进一步的，所述天线模块接收衣物反射回的电磁波，所述控制器根据反射回的电磁波计算接收功率P2；所述控制器在检测到3%<（P1-P2）/P1≤10%时，控制所述功率调节模块降低天线模块的发射功率，以降低烘干温度；所述控制器在检测到（P1-P2）/P1≤3%时，控制所述天线模块停止发射电磁波，结束烘干过程；其中，P1为所述天线模块的发射功率。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的衣物烘干方法采用电磁波对衣物进行干燥处理，并可根据衣物的材质信息自动调整电磁波的发射功率以及干衣时间，由此不仅可以解决因烘干温度过高而导致衣物纤维受损的问题，实现对衣物的有效保护，而且可以准确地控制烘干时间，提高烘干效率，避免能源浪费。将该衣物烘干方法应用在具有干衣功能的设备中，可以显著提升设备的智能化水平，改善消费者的使用体验。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
本实施例的具有干衣功能的设备可以是专用的干衣机、烘干机，也可以是兼具有干衣功能的洗衣机，包括波轮洗衣机、滚筒洗衣机等。本实施例以具有干衣功能的洗衣机为例进行说明，并在以下的描述中将这种兼具有干衣功能的洗衣机简称为洗衣机。
在对衣物进行干燥的过程中，考虑到不同材质的衣物所能承受的烘干温度是不完全相同的，例如，棉织品所能承受的烘干温度通常大于麻织品所能承受的烘干温度，而麻织品所能承受的烘干温度往往大于丝织品所能承受的烘干温度，等等。在这里，所能承受的烘干温度是以不损坏衣物纤维为前提确定的加热温度。因此，在对不同材质的衣物进行烘干处理时，如果采用固定的加热温度干燥衣物，若加热温度设定过高，则会对烘干温度要求较低的衣物造成过热损伤；而若加热温度设定过低，则必须延长加热时间，才能保证衣物完全干燥。因此，在一定程度上影响了用户的干衣体验。
为解决上述问题，本实施例基于微波烘干技术，提出了一种可以根据衣物的材质自动调整加热温度和干衣时间的衣物烘干技术，通过调整电磁波的发射功率实现加热温度的自动调节。
以洗衣机为例，为了使洗衣机能够自动识别出投入到洗衣机中的衣物是何种材质，本实施例采用射频识别技术，首先在需要干燥的衣物上设置电子标签，例如RFID标签，在电子标签中记录衣物的相关信息，例如衣物材质、重量、烘干方式、生产日期、洗涤方式、水温、品牌等标签信息。这些标签信息可以由衣服厂家在衣物出厂前提前写入电子标签。考虑到衣物在使用过程中通常会经历多次的洗涤和烘干过程，因此，对于贴附或者内置于衣物中的电子标签应选用具有耐水、耐高温、耐揉搓等特性的超高频水洗标签。为了识别出衣物上的标签信息，还需要在洗衣机上设置标签读写器1，如图1、图2所示，优选安装在邻近衣物投入口的位置处，以便于衣物在投入到洗衣机的过程中，标签读写器1能够准确、无遗漏的采集到每一件衣物上的电子标签中的标签信息。对于图1的波轮洗衣机，优选将标签读写器1安装在洗衣机上壳体11的前方位置，且邻近上壳体11上所形成的开口12（衣物投入口）；对于图2的滚筒洗衣机，优选将标签读写器1安装在洗衣机前壳体21的上方位置，且邻近前壳体21上所形成的开口22（衣物投入口）。在将衣物放入到洗衣机时，当衣物经过衣物投入口时，衣物上的电子标签接近洗衣机上的标签读写器1，进入标签读写器1所形成的磁场，进而与标签读写器1进行通信。标签读写器1读取电子标签中的标签信息，并将读取到的标签信息发送至洗衣机电脑板上的控制器，结合图3所示，控制器从接收到的标签信息中提取出衣物的材质信息，将材质信息作为关键词在数据库中进行检索，以获取该材质衣物所适合的加热温度和加热时间。由于本实施例采用电磁波烘干法对衣物进行干燥处理，因此，可以直接采用电磁波的发射功率代替加热温度保存在数据库中，以供控制器调用。为描述清楚起见，将保存在数据库中的电磁波发射功率和加热时间分别定义为干衣功率和干衣时间。
当然，对于该材质衣物所适合的加热温度和加热时间，也可以直接从标签信息中提取，控制器只需根据提取出的加热温度换算出或者查表找出与之对应的电磁波发射功率，并作为干衣功率即可。对于从标签信息中提取出的加热时间，可以直接作为干衣时间使用。
考虑到洗衣机在一次烘干过程中，烘干衣物的材质可能不尽相同，例如，投入到洗衣机中的衣物可能包含有棉织品、麻织品、丝织品等多种材质。由于不同材质的衣物所对应的干衣功率和干衣时间不同，因此，在对材质不同的衣物同时进行干燥处理时，需要在获取到的多个干衣功率和多个干衣时间中，确定出最终的干衣功率和干衣时间，以作为干衣功率设定值Pset和干衣时间设定值Tset，在后续的烘干过程中使用。
作为本实施例的一种优选设计方案，当需要同时干燥N种材质的衣物时，优选从N种衣物材质所对应的N个干衣功率中，选择功率值最小的干衣功率Pmin作为所述的干衣功率设定值Pset。以棉织品、麻织品和丝织品三种材质的衣物为例进行说明，假设棉织品所适合的干衣功率为300W，麻织品所适合的干衣功率为200W，丝织品所适合的干衣功率为100W，当需要将这三种材质的衣物放入洗衣机同时进行干燥处理时，优选功率值最小的干衣功率，即丝织品所对应的100W干衣功率，作为干衣功率设定值Pset，由此可以避免加热温度过高，导致丝织品中的纤维过热受损。
由于在干衣功率上选择了最小值，因此，为了保证洗衣机中不同材质的衣物在烘干过程结束时都能达到基本干燥的状态，本实施例优选针对N种材质的衣物所对应的N个干衣时间，选择时间值最大的干衣时间Tmax作为所述的干衣时间设定值Tset。仍以棉织品、麻织品和丝织品三种材质的衣物为例进行说明，假设棉织品在300W的干衣功率下所适合的干衣时间为50分钟，麻织品在200W的干衣功率下所适合的干衣时间为45分钟，丝织品在100W的干衣功率下所适合的干衣时间为40分钟，则当需要将这三种材质的衣物放入洗衣机同时进行干燥处理时，优选时间值最大的干衣时间，即棉织品所对应的干衣时间50分钟，作为干衣时间设定值Tset，以尽量提高棉织品衣物在烘干过程结束时的干燥程度。
考虑到烘干时间与衣物的重量呈正相关关系，如果在N种材质的衣物中，干衣时间较短的衣物在全部衣物中所占的比重较大，那么这些材质的衣物在烘干时间到达上述干衣时间设定值Tset之前就早已完全干燥。对完全干燥的衣物继续加热烘干，也会对衣物纤维产生破坏。反之，若在N种材质的衣物中，干衣时间较长的衣物在全部衣物中所占的比重较大，由于干衣功率选取的是最小值，因此这些材质的衣物在烘干时间到达上述干衣时间设定值Tset时可能还未干燥，因此需要对采用上述方法确定的干衣时间设定值Tset进行微调。具体方案优选为：
若最大干衣时间所对应材质衣物的总重量占全部衣物总重量的50%以上，例如棉织品的衣物占绝大多数，则可以将基础值T0上调△T，所述△T为调整时间，优选△T=10分钟，以确定出最终的干衣时间设定值Tset=T0+△T；
若最小干衣时间所对应材质衣物的总重量占全部衣物总重量的50%以上，例如丝织品的衣物占绝大多数，则可以将基础值T0下调△T，例如减少10分钟，以确定出最终的干衣时间设定值Tset=T0-△T；
若最大干衣时间所对应材质衣物的总重量和最小干衣时间所对应材质衣物的总重量在全部衣物总重量中所占的比重均小于等于50%，即不属于上述两种情况中的任意一种时，可以将所述基础值T0作为最终的干衣时间设定值Tset，即，干衣时间设定值Tset=T0。
在洗衣机中设置功率调节模块和天线模块，如图3所示，功率调节模块可以安装在洗衣机的左侧壳体或者右侧壳体的内侧，并通过线缆连接控制器，根据控制器确定的干衣功率设定值Pset调节天线模块的发射功率，使通过天线模块发出的电磁波的功率等于所述的干衣功率设定值Pset。将天线模块朝向洗衣机内桶安装，以使通过天线模块发射的电磁波能够最大限度地射向内桶中的衣物。
作为本实施例的一种优选天线模块安装方式，对于波轮洗衣机来说，如图1所示，可以将天线模块2安装在波轮洗衣机的上盖板13的底部。在波轮洗衣机对其内桶14中的衣物进行烘干处理时，扣合上盖板13，此时天线模块2正对内桶14中的衣物，发射电磁波，对内桶14中的衣物进行烘干。对于滚筒洗衣机来说，如图2所示，可以将天线模块2安装在滚筒洗衣机的门体23的内侧。在滚筒洗衣机对其内桶24中的衣物进行烘干处理时，关闭门体23，此时天线模块2正对内桶24中的衣物，发射电磁波，对内桶24中的衣物进行烘干。当然，所述天线模块2也可以安装在滚筒洗衣机的内桶24的后方，向内桶24的方向发射电磁波。由于滚筒洗衣机在工作过程中门体23是不能打开的，因此，可以防止电磁波泄漏。
洗衣机在进入烘干运行模式后，控制器控制功率调节模块调节天线模块的发射功率等于干衣功率设定值Pset，并对烘干时间T进行计时。当烘干时间T到达干衣时间设定值Tset时，控制器控制天线模块（或者通过功率调节模块控制天线模块）停止发射电磁波，烘干过程结束。
在烘干过程中，优选设置天线模块发射固定频率的电磁波，例如发送频率为433MHz的超高频电磁波，对衣物中的水分进行加热。由于水与衣物相比，其介电常数不同，在433MHz电磁波的辐射下，水吸收的热量远比一般衣物吸收的热量大，因此衣物中的水分温度快速升高、挥发，达到干衣效果。
为使烘干效果更加均匀，洗衣机在烘干过程中优选控制其内桶旋转，搅动内桶中的衣物，使衣物受热均匀。同时，可以在洗衣机中设置风道和送分系统，以在内桶中形成流动空气，进而将湿衣物中蒸出的水汽带走，提高烘干效率。
考虑到衣物在接近完全干燥时，若仍然承受高温烘烤，对衣物中的纤维也可能会产生某种程度的损伤。为了保护衣物，本实施例在烘干过程中，对衣物的干燥程度进行检测，当衣物接近干燥时，降低天线模块的发射功率，减小加热温度，减轻衣物损伤。当衣物已经干燥时，若烘干时间T还未到达干衣时间设定值Tset，则控制天线模块停止发射电磁波，提前结束烘干过程，以更好地保护洗衣机内的衣物。
作为本实施例的一种优选干燥程度判断方式，由于通过天线模块发射的电磁波在接触到衣物时会发生反射，且湿度越大的衣物吸收的电磁波的能量越多，反射的电磁波的功率越小；而湿度越小的衣物吸收的电磁波的能量越少，反射的电磁波的功率越大。因此，基于这一特性，本实施例利用天线模块接收衣物反射的电磁波，并将接收到的电磁波转换成电压传输至控制器，控制器根据接收到的电压计算出反射电磁波的功率，记为接收功率P2。当然，对于天线接收功率的计算还有很多成熟方案，本实施例并不仅限于以上举例。将天线模块的发射功率记为P1，当（P1-P2）/P1下降到10%左右时，本实施例认为洗衣机中的衣物接近干燥。此时，通过控制器控制功率调节模块降低天线模块的发射功率，进而降低加热温度，保护衣物。当（P1-P2）/P1下降到3%左右时，本实施例认为洗衣机中的衣物已经干燥。此时，若烘干时间T还未到达干衣时间设定值Tset，则控制器控制天线模块停止工作，提前结束烘干过程，从而在保护衣物不被损伤的同时，可以达到节约电能、避免能源浪费的技术效果。
标签信息的采集方式有很多种，可以采用查看衣物标牌的方式人工采集，也可以使用扫码器或者读写器进行手动采集。在本实施例中，优选通过设置在洗衣机上的标签读写器，在衣物投入到洗衣机的过程中进行标签信息的自动采集。
根据每一件衣物的材质信息，对投入到洗衣机中的全部衣物进行材质划分，相同材质的衣物归为一类，并统计每一类材质的衣物的总重量Wi，i=1,2,……，N，其中，N为正整数，以用于后续干衣时间设定值Tset的优化。
在本实施例中，针对每一种材质的衣物，分别确定出与该材质衣物相对应的干衣功率Pi和干衣时间Ti，i=1,2,……，N，从而获得N个干衣功率和N个干衣时间。
在本实施例中，优选从N种衣物材质所对应的N个干衣功率中，选择功率值最小的干衣功率作为所述的干衣功率设定值Pset。
对于干衣时间设定值Tset，可以从N种衣物材质所对应的N个干衣时间中，选择时间值最大的干衣时间作为所述干衣时间设定值Tset。当然，也可以对所述干衣时间设定值Tset作进一步优化，以获得更合理的干衣时间设定值Tset，具体方法为：
若最大干衣时间所对应材质衣物的总重量占全部衣物总重量的50%以上，则对所述基础值T0进行上调，确定所述干衣时间设定值Tset=T0+△T；
若最小干衣时间所对应材质衣物的总重量占全部衣物总重量的50%以上，则对所述基础值T0进行下调，确定所述干衣时间设定值Tset=T0-△T；
若最大干衣时间所对应材质衣物的总重量和最小干衣时间所对应材质衣物的总重量在全部衣物总重量中所占的比重均小于等于50%，则将所述基础值T0作为所述的干衣时间设定值，即Tset=T0。
利用天线模块发射的电磁波对洗衣机中的衣物进行加热烘干处理，并通过功率调节模块调整天线模块的发射功率达到所述的干衣功率设定值Pset。即，利用功率为Pset的电磁波对洗衣机中的衣物进行加热干燥处理。
S407、对烘干时间T进行计时，若T<Tset，则执行后续过程；若T=Tset，则结束烘干过程；
对洗衣机执行烘干程序的持续时间进行计时，若烘干时间T已经到达了设定的干衣时间设定值Tset，则可以通过控制器控制天线模块停止发射电磁波，结束烘干过程。
在本实施例中，可以结合天线模块的发射功率P1和天线模块接收到的反射电磁波的功率（即，接收功率P2），间接地判断出衣物的干燥程度。例如，当3%<（P1-P2）/P1≤10%时，可以判断为衣物接近干燥。此时，可以降低电磁波的发射功率，实现对衣物的保护。在本实施例中，可以采用按照设定的速率逐级降低电磁波的发射功率的方式，或者采用直接将发射功率降低一个固定值的方式来降低电磁波的发射功率，以降低加热温度，避免对衣物中的纤维造成过热损伤。
由于通过天线模块接收到的反射电磁波有的是通过衣物反射回来的，有的是通过洗衣机内桶反射回来的，而且通过洗衣机内桶反射回的电磁波损耗小，接收功率大；而湿度越大的衣物吸收的电磁波能量越多，反射回的电磁波的功率越小。因此，在对洗衣机中的衣物的干燥程度进行判断时，优选从天线模块接收到的不同功率的反射电磁波中选择功率最小值作为所述的接收功率P2，代入公式（P1-P2）/P1中，计算出衣物的干燥程度。即，以湿度最大的衣物所对应的干燥程度作为全部衣物的整体干燥程度，决定是否需要降低天线模块的发射功率。
在本实施例中，可以在检测到（P1-P2）/P1≤3%时，认为洗衣机中的衣物已经干燥。此时，可以通过控制器控制天线模块停止发射电磁波，以结束整个烘干过程。
本实施例的衣物烘干技术智能化水平高，可以根据待烘干衣物的特性自动调整加热温度和加热时间，在减少对衣物损伤的同时，明显提高了烘干效率，提升了用户的干衣体验。
当然，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。