DE4243594C2 - Verfahren zum Steuern eines kombinierten Wäschetrockners der Sensorbauart - Google Patents

Verfahren zum Steuern eines kombinierten Wäschetrockners der Sensorbauart

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DE4243594C2 DE4243594A DE4243594A DE4243594C2 DE 4243594 C2 DE4243594 C2 DE 4243594C2 DE 4243594 A DE4243594 A DE 4243594A DE 4243594 A DE4243594 A DE 4243594A DE 4243594 C2 DE4243594 C2 DE 4243594C2
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Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Steuern eines Wäschetrockners, und insbesondere mit einem Verfah­ ren zum Steuern eines kombinierten Wäschetrockners der Sen­ sorbauart, welcher die Fähigkeit hat, eine zu starke oder ei­ ne ungenügende Trocknung zu verhindern, welche im Zusammen­ hang mit einer einzigen Sensorbauart auftreten können, bei der Temperatursensoren oder Feuchtigkeitssensoren eingesetzt werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 10 ist eine allgemeine Auslegungs­ form eines Wäschetrockners verdeutlicht. Wie in Fig. 10 ge­ zeigt ist, weist der Wäschetrockner ein äußeres Gehäuse 1, eine Trommel 2, welche drehbeweglich im äußeren Gehäuse 1 an­ geordnet ist, und einen Motor 4 auf, welcher fest an der in­ neren Wand des Gehäuses 1 oberhalb der Trommel 2 angebracht ist, um ein Drehmoment zu erzeugen. Das Drehmoment des Mo­ tors 4 wird auf die Trommel 2 über einen Trommeltreibriemen 3 übertragen, um die Trommel in Drehung zu versetzen.
Die Trommel 2 hat an ihrem vorderen Teil eine Tür 14 und ei­ ne Mehrzahl von Öffnungen zum Einleiten von heißem Wind bzw. warmer Luft in die Trommel 2. Eine Heizeinrichtung 13 zur Ab­ gabe von Wärme ist von der Trommel 2 nach vorne liegend ange­ ordnet. Eine Mehrzahl von Entlüftungsöffnungen ist an der hinteren Wandfläche der Trommel 2 zur Ausgabe von Luft mit Dampf vorgesehen. Von den Entlüftungsöffnungen nach innen liegend ist eine Filteranordnung 15 an dem hinteren Teil der Trommel 2 derart angebracht, daß Fadenstückchen bzw. Flusen aus der Luft und dem Dampf ausgesondert werden, welche aus der Trommel 2 ausgegeben werden.
Ein Wärmeübertragergebläse 7 ist ebenfalls drehbeweglich rück­ seitig von der Trommel 2 gelagert. Das Gebläse 7 wird dadurch in Drehung versetzt, daß es ein Drehmoment von dem Motor 4 über einen Gebläsetreibriemen 6 erhält. Eine Mehrzahl von Entlüftungsöffnungen 5 ist auch auf dem äußeren Gehäuse 1 derart vorgesehen, daß Luft in das äußere Gehäuse eingeleitet werden kann und Luft aus dem äußeren Gehäuse austreten kann.
Eine Leitung 11 ist unterhalb der Trommel 2 angeordnet. Die Leitung 11 bildet einen Durchgang für zirkulierende Warm­ luft, welcher sich von dem hinteren Teil der Trommel 2 zu dem Inneren der Trommel 2 über die Heizeinrichtung 13 erstreckt. Folglich tritt die Warmluft, die aus dem hinteren Teil der Trommel 2 abgegeben wird, in Wärmeübertragungsverbindung mit der äußeren kalten Luft durch die Wirkungsweise des Gebläses 7 und wird dann in das Innere der Trommel 2 über die Heizein­ richtung 13 eingeleitet. Eine Auslaßöffnung 10 ist auch an einem gewünschten Teil der Leitung 11 vorgesehen, welche von dem äußeren Gehäuse 1 nach außen führt. Durch die Auslaßöff­ nung 10 wird Kondenswasser, welches während der Wärmeüber­ tragung bzw. des Wärmeaustausches erzeugt wurde, nach außen abgeleitet.
Zur Steuerung eines Trockenvorganges unter einem allgemein ausgelegten Wäschetrockner der vorstehend beschriebenen Aus­ legungsform wird in üblicher Weise gemäß zwei Steuerverfahren vorgegangen, wobei eine Verfahrensweise eine Temperatursen­ sorart ist, bei dem der Trockenvorgang, basierend auf der An­ sauglufttemperatur und der Auslaßlufttemperatur der Trommel 2 gesteuert wird, welche mit Hilfe von zwei Temperatursen­ soren 9 und 12 erfaßt werden, die an der Trommel 2 angebracht sind, und wobei die andere Verfahrensweise eine Feuchtigkeits­ sensorart ist, bei der der Trockenvorgang, basierend auf der Feuchtigkeit, gesteuert wird, die mittels eines Feuchtigkeits­ sensors 8 festgestellt wird, der an der Rückfläche der Trommel 2 an Stelle der Temperatursensoren 9 und 12 angebracht ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird eine Steuereinrichtung zum Steuern des Trockenbetriebs eines Wäschetrockners der Tem­ peratursensorbauart verdeutlicht. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, weist die Steuereinrichtung eine elektrische Energieversor­ gungseinheit 21 auf, welche die Einheiten des Trockners mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgt, eine erste Temperatursensoreinheit 22 und eine zweite Temperatursensor­ einheit 23, welche jeweils die detektierten Temperaturwerte in elektrische Signale umwandelt und die Auslaßlufttempera­ tur und die Einlaßlufttemperatur der Trommel 2 wiedergeben, welche mit Hilfe von zwei Temperatursensoren 9 und 12 er­ faßt werden, die an der Trommel 2 jeweils angebracht sind. Ferner umfaßt die Steuereinrichtung einen A/D-Wandler 24 zum Umwandeln der Sensorsignale von den ersten und zweiten Tem­ peratursensoreinheiten 22 und 23 in digitale Signale, ei­ nen Mikrocomputer 25 zur Durchführung der Steuerung für den Trockenvorgang, basierend auf den erfaßten Temperaturwer­ ten von dem A/D-Wandler 24 und eine Lastantriebseinheit 26 zum Antreiben des Motors 4 und der Heizeinrichtung 13 unter der Steuerung des Mikrocomputers 25 auf.
In Fig. 11 sind gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 10, wie der Motor 4, die Temperatursensoren 9 und 12 und die Heizeinrichtung 13 mit denselben Bezugszeichen versehen.
Andererseits ist Fig. 12 ein Schaltungsdiagramm einer Steuer­ einrichtung zum Steuern des Trockenvorganges beim Wäsche­ trockner der Feuchtigkeitssensorbauart. Wie in Fig. 12 ge­ zeigt ist, weist die Steuereinrichtung eine elektrische Energieversorgungseinheit 21 auf, welche die Einheiten des Trockners mit der erforderlichen elektrischen Energie ver­ sorgt, eine Feuchtigkeitssensoreinheit 27 zum Umwandeln des Feuchtigkeitsdetektionswertes in elektrische Signale, welche die Auslaßluftfeuchtigkeit der Trommel 2 wiedergeben, welche mit Hilfe des Feuchtigkeitssensors 8 erfaßt wird, einen A/D- Wandler 24 zum Umwandeln des erfaßten Signales von den Feuch­ tigkeitssensoreinheiten 27 und 23 in ein digitales Signal, einen Mikrocomputer 23 zur Ausführung der Steuerung für den Trockenvorgang, basierend auf dem ermittelten Feuchtigkeits­ wert von dem A/D-Wandler 24 und eine Lastantriebseinheit 26 zum Antreiben des Motors 4 und der Heizeinrichtung 13 unter der Steuerung des Mikrocomputers 25 auf.
In Fig. 12 sind gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 10, wie der Motor 4, der Feuchtigkeitssensor 8 und die Heizein­ richtung 13 sowie jene, die in Fig. 11 gezeigt sind, wie die elektrische Energieversorgungseinheit 21, der A/D-Wandler 24, der Mikrocomputer 25 und die Lastantriebseinheit 26 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Nunmehr wird der Trockenvorgang des Wäschetrockners in Ver­ bindung mit den Steuerabläufen gemäß der Steuereinrichtungen bei den vorstehend beschriebenen Auslegungsformen erläutert.
Wenn der Trockner arbeitet, nachdem ein Benutzer Wäsche in die Trommel 2 eingebracht hat, schaltet der Mikrocomputer 25 den Motor 4 und die Heizeinrichtung 13 über die Lastantriebs­ einheit 26 ein.
Wenn der Motor 4 angetrieben wird, wird sein Drehmoment auf die Trommel 2 über den Trommelantriebsriemen 3 derart über­ tragen, daß sich die Trommel 2 mit einer relativ langsamen und gleichmäßigen Geschwindigkeit dreht. Gleichzeitig wird das Drehmoment des Motors 4 auch auf das Wärmeübertragerge­ bläse 7 über den Gebläseriemen 6 übertragen, so daß das Wär­ meübertragergebläse 7 in Drehung versetzt wird.
Folglich gibt die Heizeinrichtung 13 Wärme ab, die ihrerseits dem Innenraum der Trommel 2 zugeführt wird. Als Folge hiervon steigt die Innentemperatur der Trommel 2 an und die in der Wäsche enthaltene Feuchtigkeit wird verdampft und über die Fil­ teranordnung 15 aus der Trommel 2 abgegeben. Die aus der Trom­ mel 2 abgegebene Luft wird einer Wärmeübertragung bzw. einem Wärmeaustausch mit der äußeren kalten Luft ausgesetzt, welche in das äußere Gehäuse 1 durch die Drehbewegung des Wärmeüber­ tragungsgebläses 7 eingeleitet wird. Durch die Wärmeübertra­ gung wird der in der warmen Abluft enthaltene Dampf zu Wasser kondensiert, was seinerseits über die Auslaßöffnung 10 und die Leitung 11 ausgegeben wird. Die Auslaßluft bzw. Abluft, aus welcher die Feuchtigkeit separiert ist, wird dann zu der Heiz­ einrichtung 13 geleitet, so daß sie in einem Kreislauf in der Trommel 2 in einem erwärmten Zustand in Umlauf gesetzt wird. Wenn der Trockenvorgang eine vorbestimmte Zeitperiode lang auf die vorstehend beschriebene Weise fortgesetzt durchge­ führt wird, wird die in der Wäsche enthaltene Feuchtigkeit kontinuierlich verdampft. Mit dem Zeitablauf wird die Ver­ dampfungsmenge allmählich größer.
Der Trockenvorgang wird auf die vorstehend beschriebene Weise durchgeführt. Wenn ein derartiger Trockenvorgang durch das Steuerverfahren gemäß der Temperatursensorart gesteuert wird, stellt der erste Temperatursensor 9, welcher an der Rückflä­ che der Trommel 2 angebracht ist, die Temperatur der Auslaß­ luft fest, und der zweite Temperatursensor 12, welcher in der Nähe der Heizeinrichtung 13 angeordnet ist, erfaßt die Tempe­ ratur der Einlaßluft, welche dampffrei ist und noch nicht durch die Heizeinrichtung 13 gegangen ist. In diesem Fall wird der Trockenvorgang durch die Steuerung des Einschaltens und Aus­ schaltens der Heizeinrichtung 13, basierend auf der detek­ tierten Einlaßlufttemperatur und der detektierten Auslaßluft­ temperatur gesteuert.
Mit Verstreichen einer Trockenvorgangszeit beispielsweise wer­ den die durch die Temperatursensoren 9 und 12 erfaßten Tempe­ raturen infolge der Wärmeabgabe der Heizeinrichtung 13 größer, wie dies in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist. Wenn eine vorbe­ stimmte Zeitperiode verstrichen ist, werden die von der Heiz­ einrichtung 13 abgegebene Wärmemenge und die Verdampfungsmen­ ge konstant, wodurch bewirkt wird, daß die von den Temperatur­ sensoren 9 und 12 erfaßte Temperaturveränderung konstant wird. Dies bedeutet, daß ein konstantes Trockenintervall zu dem Zeit­ punkt auftritt, wenn die Temperaturänderung konstant wird. Ein derartiges konstantes Trockenintervall tritt nicht auf, wenn das zu trocknende Gut, insbesondere die zu trocknende Wäsche­ menge, klein ist.
Fig. 13 zeigt Temperaturkurven S1 und S2, welche die Verände­ rungen der Temperatur verdeutlichen, die mit den Temperatur­ sensoren 9 und 12 erfaßt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Trockenzeit für die Fälle mit kleinen und großen Wäsche­ mengen jeweils. Die Schemata 1 nach Fig. 13 zeigen Beispiele, bei denen die Wäschemenge klein ist. Bei diesen Fällen ist die Verdampfungsmenge in Relation zu der abgegebenen Wärme­ menge der Heizeinrichtung 13 relativ klein, so daß die Ab­ lufttemperatur bzw. Auslaßlufttemperatur schnell größer wird und hierdurch die Steuertemperatur Tpeak der Heizeinrichtung 13 erreicht wird. Dies bedeutet, daß die Zeit tw bis zum Er­ reichen der Steuertemperatur Tpeak bei kleineren Wäschemen­ gen kleiner ist.
Andererseits zeigen die Schemata nach Fig. 13 auch Beispiele, bei denen die Wäschemenge groß ist. In diesen Fällen wird die Verdampfungsmenge langsam in der Anfangsstufe des Trocken­ vorganges größer, so daß die durch die Temperatursensoren 9 und 12 erfaßten Temperaturen größer werden. Wenn die von der Heizeinrichtung 13 abgegebene Wärmemenge und die Verdampfungs­ menge proportional zueinander konstant werden, werden die durch die Temperatursensoren 9 und 12 erfaßten Temperaturen konstant. Bei dem Schema 2 zeigt die Kurve S1 Temperaturveränderungen, welche mit Hilfe des ersten Temperatursensors 9 erfaßt werden, während die Kurve S2 Temperaturveränderungen zeigt, die mit Hilfe des zweiten Temperatursensors 12 erfaßt werden.
Wenn die Feuchtigkeitsmenge der Wäsche plötzlich kleiner wird, nimmt die Auslaßlufttemperatur zu. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Temperaturkurve S2 die Temperatur an, die mit Hilfe des zweiten Sensors 12 erfaßt wird, und man kann einen ansteigen­ den Gradienten, bzw. Steigungsgradienten erkennen, welcher kleiner als jener der Temperaturkurve S1 ist, welche die Tem­ peratur wiedergibt, die mit Hilfe des ersten Temperatursen­ sors 9 erfaßt wird. Als Folge hiervon wird der Zwischenbe­ reich zwischen den Temperaturkurven S1 und S2 größer.
Die Differenz GL zwischen den Temperaturen, die mit Hilfe der Temperatursensoren S1 und S2 bei dem Schema 1 bei einer kleinen Wäschemenge erfaßt werden, ist größer als die Differenz GS zwi­ schen den Temperaturen, die durch die Temperatursensoren S1 und S2 in dem Schema 2 bei einer großen Wäschemenge erfaßt werden.
Bei dem Steuerverfahren der Temperatursensorart wird die Trockenvorgangszeit t nach dem Beginn des Trockenvorganges geprüft, bei dem ein Motor 4 und die Heizeinrichtung 13 ein­ geschaltet werden, um festzustellen, ob eine vorbestimmte Zeit t verstrichen ist oder nicht. Wenn die vorbestimmte Zeit t ver­ strichen ist, werden die Temperatur S1 der Dampf enthaltenden Auslaßluft und die Temperatur S2 der von Dampf freien Ein­ laßluft, welche aber nicht durch die Heizeinrichtung 13 er­ wärmt ist, jeweils mit Hilfe der Temperatursensoren 9 und 12 erfaßt, so daß die Differenz zwischen der Auslaßlufttemperatur S1 und der Einlaßlufttemperatur S2 ermittelt wird als ΔT = S1-S2. Wenn die Tempera­ turdifferenz ΔT größer als ein vorbestimmter Wert T1 ist (ein konstanter Wert, welcher zuvor experimentell ermittelt wurde und gespeichert ist) und zwar zum Zeitpunkt ist, wenn die vorbestimmte Zeit t1 verstrichen ist, oder die Auslaßlufttemperatur S1 die Heizungssteuertemperatur Tpeak innerhalb der vorbestimmten Zeit t1 erreicht, wird bestimmt, daß die Wäschemenge klein ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Zeitgeberbetriebsvorgang durchgeführt, bei dem der Trockenvorgang eine vorbestimmte Zeit lang durchgeführt wird (eine Bezugszeit wird experimentell zuvor ermittelt und vorgegeben). Im An­ schluß an den Zeitgeberbetrieb wird die Heizeinrichtung 13 ausgeschaltet und die Trommel 2 und das Gebläse 7 laufen eine vorbestimmte Zeit lang wei­ ter (eine Zeit zum Abkühlen der erwärmten Wäsche, welche experimentell zuvor ermittelt wurde und vorgegeben wird), so daß die erwärmte Wäsche abgekühlt wird. Anschließend wird der Motor 4 ausgeschaltet, um den Troc­ kenvorgang zu beenden.
Wenn jedoch die Auslaßlufttemperatur 51 nicht die Heizeinrichtungssteuer­ temperatur Tpeak innerhalb der vorbestimmten Zeit t1 erreicht und die Tempe­ raturdifferenz ΔT nicht größer als ein vorbestimmter Wert T1 zu dem Zeit­ punkt ist, wenn die vorbestimmte Zeit t1 verstrichen ist, wird die Wäsche­ menge als groß bestimmt. In diesem Fall wird der Trockenvorgang fortgesetzt, und die Temperaturdifferenz ΔT, welche mit Hilfe der Temperatursensoren 9 und 12 erfaßt wird, wird kontinuierlich überwacht und überprüft. Wenn die Temperaturdifferenz ΔT größer als ein vorbestimmter Wert T2 ist, wird die Heizeinrichtung 13 ausgeschaltet und nur die Trommel 2 dreht sich eine Zeit lang weiter (eine Zeit zum Abkühlen der erwärmten Wäsche bei einer großen Wäschemenge, welche zuvor experimentell ermittelt wurde und vorgegeben ist), so daß die erwärmte Wäsche gekühlt wird. Anschließend wird der Motor 4 ausgeschaltet, um den Trockenvorgang zu beenden. Der vorbe­ stimmte Wert T2 ist ein konstanter Wert, welcher zuvor ex­ perimentell ermittelt wurde und vorgegeben ist, und welcher der Temperaturdifferenz zu dem Zeitpunkt zugeordnet ist, wenn der Trocknungsgrad nicht kleiner als 97% einer großen Wäschemenge ist. Der vorbestimmte Wert T2 ist größer als der vorbestimmte Wert T1.
Andererseits wird bei dem Steuerverfahren nach der Feuchtig­ keitssensorart die Feuchtigkeit in der Trommel 2 mit Hilfe des Feuchtigkeitssensors 8 erfaßt, welcher an der Rückseite der Trommel 2 angebracht ist. Bei der Feuchtigkeitssensor­ einheit 27 wird der detektierte Wert von dem Feuchtigkeits­ sensor 8 in ein analoges Signal umgewandelt, welches seiner­ seits in ein digitales Signal mittels des A/D-Wandlers 24 umgewandelt wird. Das digitale Signal wird dann an den Mikro­ computer 25 angelegt. Der Mikrocomputer 25 steuert dann den Trocknungsvorgang in Abhängigkeit von der erfaßten Feuchtig­ keit.
Bei dem Steuerverfahren der Feuchtigkeitssensorart beginnt der Trocknungsvorgang, wenn der Motor 4 eingeschaltet wird und die Heizeinrichtung 13 eingeschaltet wird, sowie die Trommel 2 und das Gebläse 7 sich auf ähnliche Art und Weise wie bei dem Steuerverfahren der Temperatursensorart drehen. Mit Verstreichen der Trockenbetriebszeit wird die Verdampfungs­ menge allmählich größer.
Wenn eine vorbestimmte Zeit tH1 beispielsweise verstrichen ist, hat die Feuchtigkeit Veränderungen erfahren, wie dies mit den Schemata 1 und 2 in Fig. 16 verdeutlicht ist, wobei die Größen von der Wäschemenge abhängig sind.
Wenn die Wäschemenge klein ist (Schema 1), wird die Feuchtig­ keit H1 schnell größer im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Wäschemenge groß ist (Schema 2). Wenn die vorbestimmte Zeit tH1 verstrichen ist und die von der Heizeinrichtung 13 abge­ gebene Wärmemenge und die Verdampfungsmenge konstant zuein­ ander proportional sind, wird die Feuchtigkeit H1 auf vorbe­ stimmten Werten HB und HA jeweils bei einer kleinen Wäsche­ menge und einer großen Wäschemenge (konstantes Feuchtigkeits­ intervall) aufrechterhalten. Im Anschluß an das Intervall mit konstanter Feuchtigkeit wird die Verdampfungsmenge, insbeson­ dere die Dampfmenge, plötzlich herabgesetzt, wodurch bewirkt wird, daß die Feuchtigkeit H1 steil abfällt. Wenn die Feuch­ tigkeit H1 abfällt, um einen Feuchtigkeitserfassungsgrenzwert H₃ zu erreichen, wird die Heizeinrichtung 13 eine vorbestimm­ te Zeit lang weiterbetrieben. Anschließend wird die Heizein­ richtung 13 ausgeschaltet, um den Trockenvorgang zu beenden.
Fig. 17 zeigt die Veränderung des Widerstandes des Feuchtig­ keitssensors in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und der relativen Feuchtigkeit. Wie in Fig. 17 gezeigt ist, wird der Widerstand des Feuchtigkeitssensors kleiner, wenn die re­ lative Feuchtigkeit größer wird. Auch nimmt der Einfluß der Umgebungstemperatur auf den Widerstand bei einer höheren re­ lativen Feuchtigkeit zu. Der Widerstand wird bei einer hohen Umgebungstemperatur klein und bei einer niedrigen Umgebungs­ temperatur groß. Bei der relativen Feuchtigkeit von 90% bei­ spielsweise kann die Veränderung des Widerstandes in Abhän­ gigkeit von der Veränderung der Umgebungstemperatur groß sein. Die Veränderung des Widerstandes ist jedoch bei einer relativen Feuchtigkeit von etwa 10% sehr klein.
Wenn die Wäschemenge wie bei dem Schema 2 groß ist, ist die erfaßte Feuchtigkeit relativ hoch, da der Bereich der Dampf­ erzeugung im Vergleich zu dem Schema 1 mit einer kleinen Wä­ schemenge groß wird. Bei der großen Wäschemenge ist die Ab­ nahmerate der Verdampfungsmenge im Vergleich zu dem Fall ei­ ner kleinen Wäschemenge klein. Als Folge hiervon ist eine lange Betriebszeit bei der großen Wäschemenge erforderlich.
Nach Maßgabe des Steuerverfahrens des Trocknungsvorganges un­ ter Einsatz des Feuchtigkeitssensors wird der Trocknungsvor­ gang damit begonnen, daß der Motor 4 und die Heizeinrichtung 13 nach Fig. 18 eingeschaltet werden. Wenn die Trockenbe­ triebszeit t eine vorbestimmte Zeit tH1 abgelaufen ist, wird ein Betrieb zum Erfassen der Feuchtigkeit H1 eingeleitet und es erfolgt eine Bestimmung, ob etwa die erfaßte Feuchtigkeit H1 kleiner als die Feuchtigkeitserfassungsgrenze Hs ist. Wenn die erfaßte Feuchtigkeit H1 kleiner als die Feuchtigkeitser­ fassungsgrenze Hs ist, wird die Zeit gezählt, so daß die Heiz­ einrichtung 13 und der Motor 4 jeweils in ihren Einschaltzu­ ständen bleiben, bis eine vorbestimmte Zeit (die Zeit, wel­ che erforderlich ist, bis die Feuchtigkeit 0% beträgt) ver­ strichen ist. Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird die Heizeinrichtung 13 ausgeschaltet. Anschließend wer­ den die Trommel 2 und das Gebläse 7 wiederum eine vorbestimmte Zeit lang angetrieben, um die erwärmten Wäschestücke zu küh­ len. Im Anschluß an den Kühlvorgang wird der Motor ausge­ schaltet, und der Trockenvorgang ist beendet.
Jedoch ergeben sich bei den vorstehend beschriebenen Steuer­ verfahren der Temperatursensorart und der Feuchtigkeitssen­ sorart verschiedene Schwierigkeiten. Wenn die Wäschemenge bei­ spielsweise zu groß ist, wird die Temperaturdifferenz ΔT, welche mit Hilfe der Temperatursensoren 9 und 12 erfaßt wird, selbst dann nicht mehr größer, wenn das Trocknen der Wäsche in Wirklichkeit abgeschlossen ist. Daher ergibt sich bei dem Steuerverfahren der Temperatursensorart, bei dem der Trocken­ vorgang, basierend auf der Temperaturdifferenz ΔT gesteuert wird, eine Schwierigkeit hinsichtlich eines zu starken Trock­ nens, da man den Zeitpunkt des Endes des Trocknungsvorgangs nicht bestimmen kann. Bei einer größeren Wäschemenge wird die Temperaturdifferenz ΔT langsam größer, wodurch sich ein über­ mäßiges Trocknen ergibt.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Wärme von der Heizeinrichtung 13 durch die Wäsche infolge der großen Wäschemenge abgeschirmt wird und es sich daher Schwierigkeiten ergeben, diese zu der Umgebung des ersten Tem­ peratursensors 9 weiterzugeben. Diese Erscheinung fällt insbesondere bei ei­ ner größeren Wäschemenge ins Gewicht oder im Falle von Wäschearten mit großem Volumen oder Wolldecken o. dgl.
Selbst bei ein und derselben Wäschemenge kann die Temperaturdifferenz ΔT (S1-S2) erfaßt mit Hilfe der Temperatursensoren 9 und 12 insbesondere in Form eines Temperaturunterschieds in Abhängigkeit von der Umgebungs­ temperatur auftreten. Insbesondere wird die Temperaturdifferenz ΔT bei einer niedrigeren Umgebungstemperatur größer. Als Folge hiervon ergibt sich bei dem üblichen Steuerverfahren, bei dem die Wäschemenge durch den Tempe­ raturunterschied festgestellt wird, eine Schwierigkeit hinsichtlich eines be­ trächtlichen Fehlers bei der Bestimmung der Wäschemenge. In einigen Fällen ist zusätzlich ein Umgebungstemperatursensor vorgesehen, um die Umge­ bungstemperatur um den Trockner zu erfassen. In diesem Fall gibt es auch eine Schwierigkeit, welche darin zu sehen ist, daß die Wäschemenge dadurch bestimmt werden sollte, daß die erfaßte Temperaturdifferenz kompensiert wird, um hierdurch den Wäschemengen-Bestimmungsfehler kleiner zu ma­ chen.
Beim Verfahren der Feuchtigkeitssensorart kann die relative Feuchtigkeit nur in einem Bereich von 10% bis 90%, wie in Fig. 17 gezeigt, erfaßt werden. Über diesen Bereich hinaus wird der Feuchtigkeitserfassungsvorgang unge­ nau oder unmöglich. Der Feuchtigkeitssensor 8 erfaßt kaum die Feuchtigkeit bei einer niedrigen Umgebungstemperatur. Bei der Umgebungstemperatur von 0°C ist der Sensorbetrieb des Feuchtig­ keitssensors 8 unmöglich. Bei einer höheren Umgebungstemperatur wird ein Fehler größer, da die Feuchtigkeit der Umgebungsluft hoch ist. Die Feuchtig­ keit wird ebenfalls durch eine Gaserzeugung beeinflußt, sowie durch die Luft- bzw. Windmenge, welche durch das Gebläse 7 erzeugt wird, und Schwingungen.
Bei im Handel erhältlichen Wäschetrocknern lassen sich die Feuchtigkeits­ sensoren nur mit Schwierigkeiten zur Bestimmung einer sehr kleinen Wä­ schemenge einsetzen, da die relative Feuchtigkeit in einem Bereich von 0% bis 10% bei sehr kleinen Wäschemengen liegt. Bei der Wäschemenge erreicht die Feuchtigkeit, welche mit Hilfe des Feuchtigkeitssensors erfaßt wird, früh den Feuchtigkeitsgrenzwert Hs, so daß man einen unzulänglichen Trocken­ zustand erreicht. Wenn die Wäschemenge zu groß wird, kann die relative Feuchtigkeit 90% übersteigen. In diesem Fall ist es schwierig, die Wäsche­ menge genau durch Prüfen der Feuchtigkeit zu bestimmen.
Der zuvor ausführlich beschriebene Stand der Technik ist aus der DE 37 03 671 A1 und der DE-PS 12 18 958 bekannt. Dabei wird ein Verfahren zum Steuern des Trockenvorganges eines Wäschetrockners offenbart, welcher eine Trommel, ein Wärme übertragendes Gebläse, einen Motor, eine Heizein­ richtung, zwei Temperatursensoren und einen Feuchtigkeitssensor umfaßt. Die Sensoren sind zwischen der Trommel und dem Wärme übertragenden Gebläse angeordnet, bei dem nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (tSH) nach Beginn des Trockenvorganges die Temperaturveränderung (ΔX) pro Zeiteinheit und ein Feuchtigkeitswert gemessen werden.
Bei dem aus der DE 37 03 671 A1 bekannten Verfahren wird während der Aufheizphase in einem ersten Zeitintervall die Restzeit durch Rechnen aus dem Temperaturgradienten und Rechenwerten für die Wäscheart und den gewünschten Trocknungsgrad ermittelt und angezeigt. Während einer kur­ zen Rückkühlphase im zweiten Zeitintervall wird die Restzeit erneut, aber unter Berücksichtigung des nun negativen Temperaturgradienten errechnet und angezeigt. In den weiteren Zeitintervallen mit Weiterheizung wird die Wäschefeuchtigkeit als Steuerkriterium eingesetzt, solange diese Größe noch verwertbar ist. In diesen Intervallen ist die Restzeitermittlung ausschließlich abhängig von der eingestellten Wäscheart und dem gewünschten Trock­ nungsgrad. Die Menge der in der Wäschetrommel befindlichen Wäsche wird somit nicht berücksichtigt oder aus den gemessenen Werten hergeleitet.
Bei dem aus der DE-PS 12 18 958 bekannten Verfahren wird mit Hilfe der Sen­ soren bei Erreichen einer bestimmten Temperatur oder Feuchtigkeit in der Abluft der Trockner oder dessen Heizung abgeschaltet oder die Heizung auf eine niedrigere Heizleistung umgeschaltet. Auch bei diesem Stand der Tech­ nik wird also für eine Steuerung des Trocknungsvorganges nicht die Wä­ schemenge berücksichtigt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beim Trocknen von Wä­ sche in einem Wäschetrockner, der zum Steuern des Trockenvorganges Sen­ soren aufweist (DE 37 03 671 A1) wirksam zu verhindern, daß beim Trocknen unterschiedlicher Wäschemengen die jeweils im Trockner befindliche Wäschemenge zu stark und/oder zu unzulänglich getrocknet wird.
Die Erfindung stellt daher ein Verfahren zum Steuern eines kombinierten Wä­ schetrockners der Sensorbauart bereit, welches ermöglicht, daß eine zu trocknende Wäschemenge, basierend auf einem Mittelwert aus der Summe einer Temperaturveränderung und eines Feuchtigkeitswertes, sich bestimmen läßt, wobei eine Umgebungstemperatur berücksichtigt wird, um hierdurch das Auftreten eines Fehlers bei der Bestimmung der Wäschemenge zu verhin­ dern.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Trockenvorganges eines Wäschetrockners bereitgestellt, welcher eine Trommel, ein Wärmeübertragergebläse, einen Motor, eine Heizeinrichtung, zwei Temperatursensoren und einen Feuchtigkeitssensor umfaßt, wobei die Sensoren zwischen der Trommel und dem Wärmeübertra­ gergebläse angeordnet sind, und wobei sich das Verfahren durch die folgenden Schritte auszeichnet: Ermitteln eines Mittelwer­ tes aus der Summe einer Temperaturveränderung pro Zeiteinheit und eines Feuchtigkeitswertes, welche beide erfaßt werden, wenn eine vorbestimmte Zeit (tSH), ausgehend von dem Beginn des Trockenvorganges, verstrichen ist; Bestimmen der Wäschemenge als eine kleine Wäschemenge, eine große Wäschemenge und eine zu große Wäschemenge, basierend auf dem ermittelten Mittel­ wert; und Steuern des Trocknungsvorganges auf der Basis der so bestimmten Wäschemenge.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich­ nung. Darin zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung zum Steuern eines Wäschetrockners der kombinierten Sensorbauart nach der Erfindung,
Fig. 2 charakteristische Kurven zur Verdeutlichung der Veränderungen der Temperaturen und Feuchtigkeit­ keit bei einer kleinen Wäschemenge bei dem Steuerverfahren der kombinierten Sensorart nach der Erfindung,
Fig. 3 charakteristische Kurven zur Verdeutlichung von Veränderungen der Temperatur und der Feuchtig­ keit bei einer großen Wäschemenge bei dem Steuerverfahren der kombinierten Sensorart nach der Erfindung,
Fig. 4 charakteristische Kurven zur Verdeutlichung von Veränderungen der Temperatur und der Feuchtig­ keit in Abhängigkeit von der Umgebungstempera­ tur bei einer konstanten Wäschemenge bei dem Steuerverfahren der kombinierten Sensorart nach der Erfindung,
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Steuerungsablaufes zum Steuern des Trockenvorganges des Wäschetrock­ ners der kombinierten Sensorbauart nach der Erfindung.
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Wäschemengen-Ermitt­ lungsschrittes bei dem Steuerungsvorgang nach der Erfindung,
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Bestimmungsschrittes für eine kleine Wäschemenge und eines Be­ triebsschrittes beim Steuervorgang nach der Erfindung für eine kleine Wäschemenge,
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Bestimmungsschrittes für eine sehr große bzw. zu große Wäschemen­ ge und eines Trockenbetriebsschrittes des Steuerungsablaufes nach der Erfindung für ei­ ne sehr große zu trocknende Wäschemenge,
Fig. 9A und 9B charakteristische Kurven zur Verdeutlichung der Veränderungen der Temperaturen der Feuchtigkeit bei dem Trockenvorgang der kom­ binierten Sensorart nach der Erfindung, wo­ bei Fig. 9A die Veränderungen der Temperatur und der Feuchtigkeit in Abhängigkeit von der Betriebszeit zeigt, während Fig. 9B die Tem­ peraturveränderung pro Zeiteinheit in Ab­ hängigkeit von der Betriebszeit zeigt,
Fig. 10 eine Seitenansicht einer allgemeinen Ausle­ gungsform eines Wäschetrockners,
Fig. 11 ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung zum Steuern eines üblichen Wäschetrockners der Tem­ peratursensorbauart,
Fig. 12 ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung zum Steuern eines üblichen Wäschetrockners der Feuchtigkeitssensorbauart,
Fig. 13 charakteristische Kurven zur Verdeutlichung der Veränderungen der Temperatur in Abhängig­ keit von der Trockenzeit bei einem Steuerver­ fahren der Temperatursensorart im Falle von kleinen und großen Wäschemengen jeweils,
Fig. 14 charakteristische Kurven zur Verdeutlichung der Veränderungen der Temperaturdifferenz in Abhängigkeit von der Trockenzeit bei dem Steuerverfahren bei der Temperatursensorart am Beispiel von kleinen und großen Wäschemen­ gen jeweils,
Fig. 15 ein Flußdiagramm des Steuerungsablaufes zum Steuern des Trockenvorganges bei dem Wäsche­ trockner der Temperatursensorbauart gemäß der üblichen Auslegungsform,
Fig. 16 charakteristische Kurven zur Verdeutlichung der Veränderungen der Feuchtigkeit in Abhän­ gigkeit von der Trocknungszeit bei dem Steuer­ verfahren der Feuchtigkeitssensorart im Falle von kleinen und großen Wäschemengen jeweils,
Fig. 17 charakteristische Kurven zur Verdeutlichung der Veränderungen des Widerstandes eines üb­ lichen Feuchtigkeitssensors in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur, und
Fig. 18 ein Flußdiagramm des Steuerungsablaufes zum Steuern des Trocknungsvorganges bei dem Wä­ schetrockner gemäß der Feuchtigkeitssensor­ bauart üblicher Auslegungsform.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine Steuereinrichtung zum Steuern des Trockenvorganges eines Wäschetrockners nach der Erfindung verdeutlicht.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Steuereinrichtung eine elektrische Energie­ versorgungseinheit 31 zum Zuführen von elektrischer Energie an die erfor­ derlichen Einheiten des Trockners, eine Temperatursensoreinheit 32 zum De­ tektieren der Auslaßlufttemperatur einer Trockentrommel 2 und somit zum Abfragen einer tatsächlichen Oberflächentemperatur der Wäsche, eine Feuchtigkeitssensoreinheit 33 zum Detektieren der Auslaßluftfeuchtigkeit aus der Trommel 2 und zum Abfragen eines tatsächlichen Feuchtigkeitsgra­ des der Wäsche, einen A/D-Wandler 34 zum Umwandeln der Ausgangssi­ gnale von der Temperatursensoreinheit 32 und der Feuchtigkeitssensorein­ heit 33 in digitale Signale, einen Mikrocomputer 35 zur Durchführung der Steuerung für den Trockenvorgang, basierend auf dem erfaßten Temperatur­ wert und dem Feuchtigkeitswert von dem A/D-Wandler 34 und eine Lastan­ triebseinheit 36 zum Antreiben eines Motors 4 auf, welcher derart beschaffen und ausgelegt ist, daß er die Trommel 2 und ein Gebläse 7 antreibt und eine Heizeinrichtung 13 vorgesehen ist, welche derart ausgelegt ist, daß Wärme dem Innenraum der Trommel 2 unter der Steuerung des Mikrocomputers 35 zugeführt wird.
In Fig. 1 sind gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 10, wie der Motor 4 und die Heizeinrichtung 13 mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Tempera­ tursensoreinheit 32 und die Feuchtigkeitssensoreinheit 33 hat einen Tempe­ ratursensor und einen Feuchtigkeitssensor, welche an den gleichen Positio­ nen wie der Temperatursensor 9 und der Feuchtigkeitssensor 8 jeweils in Fig. 10 angeordnet sind.
Ein Verfahren zum Steuern des Trockenvorganges des Wäschetrockners nach der Erfindung wird nachstehend näher beschrieben.
Wenn nasse Wäsche getrocknet werden soll, öffnet der Benutzer eine Türe des Wäschetrockners und gibt die nasse Wäsche in die Trommel 2 ein. Wenn der Trockner zu arbeiten beginnt, schaltet der Mikrocomputer 35 den Motor 4 und die Heizeinrichtung 13 über die Lasttreibereinheit 36 ein. Wenn der Motor 4 angetrieben wird, wird sein Drehmoment auf die Trommel 2 über einen Trommeltreibriemen übertragen, wodurch bewirkt wird, daß die Trom­ mel 2 eine Drehbewegung ausführt. Zugleich wird das Drehmoment des Mo­ tors 4 auch auf das Gebläse über einen Gebläsetreibriemen übertragen, so daß das Gebläse eine Drehbewegung ausführt.
Somit gibt die Heizeinrichtung 13 Wärme ab, welche ihrerseits dem Innen­ raum der Trommel 2 zugeführt wird. Als Folge hiervon steigt die Innentempe­ ratur der Trommel 2 an und die in der Wäsche enthaltene Feuchtigkeit wird verdampft. Somit enthält die Luft in der Trommel 2 Dampf und wird aus der Trommel 2 über eine Filteranordnung ausgegeben, welche Fadenstücke bzw. Flusen u. dgl. aus der Auslaßluft aussondert. Die heiße bzw. warme Auslaßluft von der Trommel 2 wird einer Wärmeübertragung bzw. einem Wärmeaus­ tausch mit der äußeren kalten Luft unterzogen, welche in das äußere Gehäuse des Trockners durch die Drehbewegung des Gebläses eingeleitet wird. Durch die Wärmeübertragung wird der in der warmen Auslaßluft bzw. Abluft ent­ haltene Dampf zu Wasser kondensiert, was seinerseits über eine Ableitungs­ öffnung entlang einer Leitung abgeleitet wird. Die Auslaßluft, aus der die Feuchtigkeit separiert ist, wird dann der Heizeinrichtung 13 zugeführt, so daß sie in einem erwärmten Zustand zu der Trommel 2 im Kreislauf geführt wird. Wenn die Luft auf die vorstehend beschriebene Weise umgewälzt wird, wird der Trocknungsvorgang durchgeführt. Der Trocknungsvorgang wird durch den Mikrocomputer 35 auf eine kombinierte Sensorart, basierend auf der Temperatur, erfaßt mittels des Temperatursensors, und der Feuchtigkeit, erfaßt mittels des Feuchtigkeitssensors, nach Maßgabe der Erfindung gesteuert.
Fig. 9A und 9B sind charakteristische Kurven zur Verdeutlichung der Verän­ derungen der Temperaturen und der Feuchtigkeit in Abhängigkeit von der Betriebszeit bei dem Trocknungsvorgang der kombinierten Sensorart nach der Erfindung. Während des Trocknungsvorganges wird die in der Wäsche enthaltene Feuchtigkeit kontinuierlich verdampft. Mit dem Zeitablauf wird die Verdampfungsmenge allmählich größer, wie dies in Fig. 9A gezeigt ist. Bei diesem Anstieg der Verdampfungsmenge wird die Temperatur, erfaßt mittels des Temperatursensors, größer. Auch wird die Feuchtigkeit, erfaßt mittels des Feuchtigkeitssensors, mit dem Ausmaß der Zunahme der Dampferzeugung größer. Zu diesem Zeitpunkt wird der durch den Temperatursensor erfaßte Wert nach einem Schema ähnlich jenem größer, das man bei dem durch den Feuchtigkeitssensor erfaßten Wert erhält. Dies bedeutet, daß sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit steil während einer vorbestimmten Vorwärmzeit tSH′ ausgehend von dem Beginn der Trocknungsvorganges, ansteigen. Wenn die Vorwärmzeit tSH verstrichen ist, ist die Verdampfungs­ menge proportional zu der von der Heizeinrichtung 18 abgegebenen Wär­ memenge, so daß die Temperatur und die Feuchtigkeit im Gleichgewicht ge­ halten werden. Folglich wird eine Trocknung mit einer konstanten Rate eine gewisse Zeit lang fortgesetzt. Anschließend fällt dann die Feuchtigkeit steil ab, während die Temperatur ansteigt. Dies bedeutet, daß ein Trocknen mit ei­ ner verminderten Rate durchgeführt wird.
Wie in Fig. 9B gezeigt ist, ist die Temperaturveränderung pro Zeiteinheit bei dem Intervall mit der konstanten Trocknungsrate sehr klein und groß bei dem Intervall bei der Trocknung mit der verminderten Rate. Insbesondere ist die Temperaturveränderung bei einer großen Wäschemenge im Vergleich zu einer kleinen Wäschemenge groß.
Somit erfaßt der Mikrocomputer 35 sowohl die Temperatur als auch die Feuchtigkeit über die Temperatursensoreinheit 32 und die Feuchtigkeitssensoreinheit 33, und steuert den Trocknungsvorgang, basierend auf der erfaßten Temperaturveränderung und der erfaßten Feuch­ tigkeit nach Maßgabe der Verfahrensweisen, welche in Fig. 5 gezeigt sind.
Nunmehr wird das Steuerverfahren der kombinierten Sensorweise unter Steuerung durch den Mikrocomputer 35 näher erläutert. Wenn der Wäsche­ trockner arbeitet, schaltet der Mikrocomputer 35 die Heizeinrichtung und den Motor 4 an und fragt die Trockenbetriebszeit t ab, so daß ein Schritt aus­ geführt wird, bei dem abgefragt bzw. geprüft wird, ob eine vorbestimmte Zeit tSH verstrichen ist. Die vorbestimmte Zeit tSH ist ein Bezugswert, welcher experimentell ermittelt und zur Bestimmung der Wäschemenge vorgegeben ist. Die vorbestimmte Zeit tSH entspricht einer Zeitperiode zwischen dem Zeitpunkt des Betriebsbeginns und dem Zeitpunkt unmittelbar bevor der Feuchtigkeitswert einen Maximalwert von beispielsweise 90% erreicht und der Temperaturwert seinen Spitzenwert unabhängig von der Wäschemenge erreicht.
Wenn die Trockenbetriebszeit t die vorbestimmte Zeit tSH überschreitet, führt der Mikrocomputer 35 eine Verfahrensweise zur Ermittlung eines Wertes Q aus, welcher die Wäschemenge, basierend auf der Temperaturveränderung ΔX pro Zeiteinheit und auf dem Feuchtigkeitswert H1 wiedergibt.
Zur Ermittlung der Wäschemenge wird zuerst die Temperatur der aus der Trommel ausgegebenen Luft zur Ermittlung der Temperaturveränderung ΔX pro Zeiteinheit ermittelt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Anschließend wird ein Schritt zur Ermittlung der Feuchtigkeit der auf der Trommel ausgegebenen Luft durchgeführt. Anschließend wird der Wäschemengenwert Q dadurch ermittelt, daß die absolute Summe (|H1 + ΔX|) des Feuchtigkeitswertes H1 und der Temperaturveränderung ΔX durch 2 dividiert wird.
Beim Steuerverfahren für den Trockenvorgang gemäß der übli­ chen Auslegung wird die Wäschemenge, basierend auf der Tem­ peraturdifferenz zwischen der Auslaßlufttemperatur und der Einlaßlufttemperatur bestimmt, und hierbei kann ein Fehler auftreten, da die Temperaturdifferenz in starkem Maße durch die Umgebungstemperatur um den Trockner beeinflußt wird. Die Erfindung gibt ein Verfahren an, welche eine Kompensation ei­ nes derartigen Fehlers gestattet.
Die Temperaturveränderung ΔX pro Zeiteinheit ist die Auslaß­ lufttemperaturveränderung, welche weniger durch die Umge­ bungstemperatur im Vergleich zu der Veränderung der Einlaß­ lufttemperatur beeinflußt wird. Es trifft jedoch zu, daß die Temperaturveränderung ΔX stark durch die Umgebungstem­ peratur beeinflußt wird. Nach der Erfindung wird dieser Ef­ fekt durch Erfassen der Feuchtigkeit kompensiert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein großer Unterschied zwi­ schen der Temperaturveränderung pro Zeiteinheit bei einer kleinen Wäschemenge und der Temperaturveränderung pro Zeit­ einheit bei einer großen Wäschemenge sowohl im Vorwärminter­ vall als auch beim Trockenintervall mit verminderter Rate vorhanden. Wenn die Wäschemenge, basierend auf der Tempera­ turveränderung pro Zeiteinheit und dem Feuchtigkeitswert bestimmt wird, läßt sich der Fehler der Wäschemengenbestim­ mung beträchtlich reduzieren, ohne daß man eine zusätzliche Kompensation benötigt, welche durch Detektieren der Umgebungs­ temperatur erzielt wird.
Der Grund dafür, daß der Fehler der Wäschemengenbestimmung infolge der Umgebungstemperatur durch den Feuchtigkeitswert kompensiert werden kann, ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird die Temperaturveränderung ΔX bei einer niedrigen Umgebungstemperatur größer und nie­ driger bei einer höheren Umgebungstemperatur. Andererseits wird der Feuchtigkeitswert bei einer niedrigen Umgebungstem­ peratur niedriger und bei einer höheren Umgebungstemperatur höher. Dies bedeutet, daß die Temperaturveränderung und der Feuchtigkeitswert in Abhängigkeit von der Umgebungstempera­ tur umgekehrt proportional zueinander sind. Die Kurven der Temperaturveränderung und des Feuchtigkeitswertes sind also symmetrisch. Bei einer konstanten Wäschemenge ist daher der Wäschemengenwert Q konstant, und zwar unabhängig von der Um­ gebungstemperatur.
Wie vorstehend angegeben ist, ist die Temperaturveränderung bei einer großen Wäschemenge kleiner und bei einer kleineren Wäschemenge größer. Andererseits ist der Feuchtigkeitswert bei einer größeren Wäschemenge höher und bei einer kleine­ ren Wäschemenge kleiner. Der Feuchtigkeitswert erreicht den Maximalwert bei einer hohen Rate, wenn die Wäschemenge klein ist; aber bei einer niedrigeren Rate, wenn die Wäschemenge größer ist. Der Feuchtigkeitswert nimmt jedoch einen kon­ stanten Wert unabhängig von der Wäschemenge ein, bis eine bestimmte Zeit nach dem Erreichen des Maximalwertes ver­ strichen ist. Bei dem Trockenintervall mit konstanter Rate ändert sich der Feuchtigkeitswert in Abhängigkeit von der Wäschemenge geringfügig. Der Feuchtigkeitswert, welcher zu dem Zeitpunkt erfaßt wird, wenn die vorbestimmte Zeit tSH nach dem Beginn des Trockenvorganges verstrichen ist, än­ dert sich ebenfalls in Abhängigkeit von der Umgebungstem­ peratur. Diese Änderung jedoch ist so klein, daß sie ver­ nachlässigbar im Vergleich zu der Temperaturveränderung ist.
Somit ist der Wäschemengenwert Q, welcher durch Division der absoluten Summe aus dem Feuchtigkeitswert und der Tempera­ turveränderung durch 2 ermittelt ist, unabhängig von der Umgebungstemperatur und nur von der Wäschemenge abhängig.
Dies bedeutet, daß der Wäschemengenwert Q bei einer kleine­ ren Wäschemenge kleiner und bei einer größeren Wäschemenge größer ist.
Bei der Erfindung wird daher der Fehler bei der Wäschemengen­ bestimmung auf Grund der Umgebungstemperatur dadurch kompen­ siert, daß die Wäschemenge, basierend auf dem Wäschemengen wert Q, bestimmt wird, welcher unabhängig von der Umgebungs­ temperatur und nur von der Wäschemenge abhängig ist.
Nach der vor stehend beschriebenen Ermittlung des Wäschemen­ genwertes Q führt der Mikrocomputer einen Vorgang aus, welcher hauptsächlich dazu bestimmt ist, zu bestimmen, ob die Wäsche­ menge einer kleinen Wäschemenge entspricht, und zwar basie­ rend auf dem ermittelten Wäschemengenwert Q.
Zur Durchführung des Bestimmungsvorganges primär für eine kleine Wäschemenge erfolgt zuerst eine Bestimmung etwa da­ hingehend, ob die gegenwärtig erfaßte Temperatur den Spitzen­ wert tp erreicht hat, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn die gegenwärtigen erfaßte Temperatur die Spitzentemperatur tp erreicht hat, wird die Wäschemenge als eine kleine Wä­ schemenge bestimmt. Wenn die gegenwärtig ermittelte Tempera­ tur niedriger als der Spitzenwert tp ist, erfolgt eine Be­ stimmung etwa dahingehend, ob die Temperaturveränderung ΔX größer als ein Bezugswert TA ist, welcher für die Bestimmung der kleinen Wäschemenge vorbestimmt ist. Die Wäschemenge wird als eine kleine Wäschemenge bestimmt, wenn die Temperaturver­ änderung ΔX größer als ein Bezugswert TA ist. Bei einer der­ artigen kleinen Wäschemenge führt der Mikrocomputer ein Ver­ fahren für einen Trocknungsvorgang einer kleinen Wäschemenge dadurch aus, daß der Motor eine vorbestimmte Zeit lang ein/­ ausgeschaltet wird.
Der Grund dafür, daß die Bestimmung etwa dahingehend erfolgt, ob die gegenwärtig ermittelte Temperatur den Spitzenwert tp erreicht hat, auf den die Heizeinrichtung gesteuert wird, wird aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
Wenn die Wäschemenge sehr klein ist, kann der Feuchtigkeits­ wert, welcher nach der vorbestimmten Zeit tSH ermittelt wur­ de, nicht genutzt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die ermittelte Feuchtigkeit schlecht ist und sich diese nur ungenau ermitteln läßt und daß der Feuchtigkeitswert steil zu einem Wert abfällt, welchen der Feuchtigkeitssensor 8 er­ faßt, wenn man die vorstehend angegebenen Bedingungen berück­ sichtigt. Jedoch ist die Temperaturveränderung pro Zeitein­ heit größer bei einer kleineren Wäschemenge. Daher wird die Bestimmung der kleinen Wäschemenge dadurch erzielt, daß be­ stimmt wird, ob die mit Hilfe des Temperatursensors erfaßte Temperatur den Spitzenwert tp erreicht hat. Wenn die durch den Temperatursensor erfaßte Temperatur den Spitzenwert tp erreicht hat, erfolgt eine Bestimmung etwa dahingehend, ob die Temperaturveränderung ΔX größer als der Bezugswert TA ist, welcher für die Bestimmung einer kleinen Wäschemenge vorbestimmt ist. Wenn die Wäschemenge als eine kleine Wä­ schemenge bestimmt worden ist, wird der Trocknungsvorgang für die kleine Wäschemenge dadurch durchgeführt, daß der Motor eine vorbestimmte Zeit lang ein/ausgeschaltet wird, bis der Trocknungsgrad nicht kleiner als 97% ist.
Der Grund dafür, daß die Heizeinrichtung ein/ausgeschaltet wird, wenn die Wäsche als kleine Wäschemenge bestimmt worden ist, ist darin zu sehen, daß jegliche Beschädigung der Wä­ sche verhindert werden soll. Die Heizeinrichtung wird aus­ geschaltet, wenn die erfaßte Temperatur den Spitzenwert tp erreicht hat, und sie wird eingeschaltet, wenn die erfaßte Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist. Im letztgenannten Fall wird die Heizeinrichtung eingeschal­ tet, um den Trocknungsvorgang zu steuern.
Wenn die Wäschemenge nicht als eine kleine Wäschemenge bei dem Bestimmungsvorgang für die kleine Wäschemenge bestimmt worden ist, führt der Mikrocomputer eine Verfahrensweise zur Bestimmung aus, ob die Wäschemenge eine sehr große Wä­ schemenge ist, wie dies in Fig. 8 verdeutlicht ist. Die sehr große bzw. übergroße Wäschemenge und deren Bestimmung wer­ den dadurch erzielt, daß bestimmt wird, ob der ermittelte Wäschemengenwert Q höher als ein Bezugswert K für die über­ große Wäschemengenbestimmung ist. Wenn die Wäschemenge als übergroße Wäschemenge bestimmt worden ist, wird ein Trockenvorgang für eine übergroße Wäschemenge durchgeführt. Der Trockenvorgang für die übergroße Wäschemenge wird da­ durch erzielt, daß der Schritt zur Durchführung des Trock­ nungsvorganges durchgeführt wird, bis der Feuchtigkeitswert H1 nicht größer als ein Feuchtigkeitsermittlungsgrenzwert S ist, und dann wird ein Schritt durchgeführte bei dem zusätz­ lich der Trockenvorgang für eine zusätzlich verzögerte Be­ triebszeit ta durchgeführt wird, welche entsprechend der sehr großen Wäschemenge gewählt ist.
Bei einer derartigen übergroßen Wäschemenge tritt die Diffe­ renz zwischen der Auslaßlufttemperatur und der Einlaßluft­ temperatur nicht auf, wie dies aus Fig. 3 zu ersehen ist, da die von der Heizeinrichtung abgegebene Wärme durch die Wä­ sche mit ihrer übergroßen Wäschemenge abgeschirmt wird. Als Folge hiervon ist es tatsächlich unmöglich, das Ende des Trocknens durch den Temperatursensor festzustellen. Bei einem Feuchtigkeitssensor jedoch ist es möglich, die Feuch­ tigkeit abzufragen, da der durch die Wärme von der Heizein­ richtung verdampfte Dampf die Umgebung des Feuchtigkeitssen­ sors selbst dann erreichen kann, wenn die Wärme von der Heiz­ einrichtung nicht zu dem Temperatursensor übertragen werden kann.
Wenn die Wäschemenge sehr groß ist, wird daher der Trocknungs­ vorgang, basierend nur auf dem Feuchtigkeitswert, gesteuert, welcher durch den Feuchtigkeitssensor erfaßt wird, und dieser Trocknungsvorgang wird durchgeführt, bis der Feuchtigkeitswert H1 nicht größer als ein Feuchtig­ keitsgrenzwert S ist. Anschließend wird der Trocknungsvorgang zusätzlich während einer zusätzlichen Betriebszeit ta ausgeführt, so daß man eine wei­ tere Steigerung des Trocknungsgrades erhält. Die Betriebszeit ta wird unter Einsatz eines Zeitgebers abgefragt. Nachdem die zusätzliche Betriebszeit ta verstrichen ist, ist der Trockenvorgang beendet.
Wenn der Wäschemengenwert Q derart bestimmt worden ist, daß er gleich oder kleiner als der Bezugswert K für die übergroße Wäschemengenbestim­ mung während des Bestimmungsverfahrens für die übergroße Wäschemenge ist, d. h. wenn die Wäschemenge nicht übergroß ist, erfolgt eine Bestimmung etwa dahingehend, ob der Wäschemengenwert Q größer als ein Bezugswert TB ist, welcher für die Bestimmung der kleinen Wäschemenge vorgegeben ist. Wenn die Wäschemenge als die kleine Wäschemenge bestimmt worden ist, erfolgt ein zweiter Trocknungsvorgang für eine kleine Wäschemenge. Bei dieser zweiten Bestimmung für die kleine Wäschemenge wird die Wäsche­ menge nochmals abgefragt bzw. überprüft, und zwar basierend auf dem Wä­ schemengenwert Q, welcher bei einer konstanten Wäschemenge unabhängig von der Umgebungstemperatur konstant ist, um hierdurch den Fehler bei der Bestimmung der Wäschemenge zu reduzieren.
Wenn der Wäschemengenwert Q größer als der Bezugswert TB ist, d. h. bei einer großen Wäschemenge, wird ein Trocknungsvorgang für eine große Wä­ schemenge durchgeführt. Zur Erzielung des Trockenvorganges für eine große Wäschemenge erfolgt zuerst ein Trockenvorgang, bis die Temperatur­ veränderung ΔX größer als ein vorbestimmter Bezugswert M ist. Nachdem die Temperaturveränderung ΔX größer als der vorbestimmte Bezugswert M ist, erfolgt eine Bestimmung etwa dahingehend, ob der Feuchtigkeitswert H1 niedriger als der Feuchtigkeitssensorgrenzwert S zur Bestimmung der Beendigung des Trocknens ist. Basierend auf dieser Be­ stimmung wird der Trockenvorgang fortgesetzt, bis der Feuchtigkeitswert H1 niedriger als der Feuchtigkeitssensorgrenzwert S ist. Der Grund dafür, daß sowohl die Temperaturveränderung als auch die Feuchtigkeit abgefragt und überprüft werden, ist darin zu sehen, daß ein unzulängliches Trocknen bei ei­ ner großen Wäschemenge verhindert werden soll.
Nach dem Trocknungsvorgang für die kleine Wäschemenge, dem Trocken­ vorgang für die große Wäschemenge oder dem Trockenvorgang für die sehr große Wäschemenge wird die Heizeinrichtung ausgeschaltet. Anschließend wird nur der Motor eine vorbestimmte Zeit lang angetrieben, um einen Kühl­ vorgang zum Abkühlen der erwärmten Wäsche durchzuführen. Somit ist der Trocknungsvorgang beendet.
Wie sich aus der voranstehenden Beschreibung ergibt, wird ein Verfahren zum Steuern des Trockenvorganges bereitgestellt, welches ein Überprüfen des Endzeitpunkts des Trocknens unabhängig von der Wäschemenge gestat­ tet, wobei man eine Verminderung der Trockenzeit erzielt. Das Steuerverfah­ ren nach der Erfindung beseitigt das Erfordernis eines zusätzlichen Sensors zur Kompensation eines Fehlers der Wäschemengenbestimmung infolge einer Umgebungstemperatur. Durch die doppelte Wäschemengenbestimmung kompensiert das Steuerverfahren nach der Erfindung auch eine unzulängli­ che Trocknung, welche bei den üblichen Steuerverfahren sowohl der Tempe­ ratursensorart als auch der Feuchtigkeitssensorart möglich war. Somit wird erreicht, daß sich das Auftreten einer unzulänglichen Trocknung verhindern läßt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Steuern des Trockenvorganges eines Wäschetrockners, welcher eine Trommel (2), ein Wärme übertragendes Gebläse (7), einen Motor (4), eine Heizeinrichtung (13), zwei Temperatursensoren (9, 12) und einen Feuchtigkeitssensor (8) umfaßt, wobei die Sensoren (8, 9, 12) zwischen der Trommel (2) und dem Wärme übertragenden Gebläse (7) angeordnet sind, bei dem nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (tSH) nach Beginn des Trockenvorganges die Temperaturveränderung (ΔX) pro Zeiteinheit und ein Feuchtigkeitswert gemessen werden und aus der Summe dieser beiden Werte ein Mittelwert (Q) ermittelt, die Wä­ schemenge basierend auf dem Mittelwert (Q) als kleine Menge, große Menge oder übergroße Menge bestimmt und der weitere Trockenvor­ gang entsprechend der jeweils bestimmten Wäschemenge gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Trockenvorganges die Heizeinrichtung (13) und der Motor (4) ein­ geschaltet werden und eine Trockenbetriebszeit (t) abgefragt wird, um zu bestimmen, ob die Trockenbetriebszeit (t) eine vorbestimmte Zeit (tSH) überschritten hat, der Mittelwert (Q), welcher die Wäschemenge basierend auf der Temperaturveränderung (ΔX) pro Zeiteinheit und dem Feuchtigkeitswert wiedergibt, ermittelt wird, wenn die Trockenbetriebs­ zeit (t) die vorbestimmte Zeit (tSH) überschritten hat, woraufhin zunächst bestimmt wird, ob die Wäschemenge einer kleinen Wäschemenge ent­ spricht, und, wenn eine kleine Wäschemenge festgestellt wurde, der Trockenvorgang für eine kleine Wäschemenge durchgeführt wird, in­ dem der Motor (4) eine vorbestimmte Zeit lang ein/ausgeschaltet wird, und, wenn die Wäschemenge nicht als eine kleine Wäschemenge be­ stimmt worden ist, bestimmt wird, ob der Mittelwert (Q) der Wäsche­ menge größer als ein Bezugswert (K) für eine übergroße Wäschemenge ist, und, wenn eine Wäschemenge als übergroße Wäschemenge festge­ stellt worden ist, der Trockenvorgang für eine übergroße Wäschemenge durchgeführt wird, wobei der Trockenvorgang für die übergroße Wä­ schemenge einen Trockenvorgang umfaßt, welcher ausgeführt wird bis der Feuchtigkeitswert nicht höher als ein vorbestimmter Bezugswert für die Feuchtigkeit (S) ist, und einen zusätzlichen Trockenvorgang im Anschluß an diesen Trockenvorgang umfaßt; wenn die Wäschemenge nicht als die übergroße Wäschemenge bestimmt worden ist, bestimmt wird, ob der Mittelwert (Q) der Wäschemenge kleiner als ein vorbestimmter Bezugswert (TB) ist, so daß die Wäschemenge eine kleine Wäschemenge ist und damit Fehler bei der Be­ stimmung der Wäschemenge, verursacht durch die Umgebungstempera­ tur, vermindert werden, oder die Wäschemenge als eine große Wä­ schemenge bestimmt wird, wenn der Mittelwert (Q) der Wäschemenge derart bestimmt worden ist, daß er gleich oder größer als der vorbe­ stimmte Bezugswert (TB) ist, woraufhin ein Trockenvorgang für eine große Wäschemenge, basierend auf der Temperaturveränderung und dem Feuchtigkeitswert abläuft, und daß die Wäsche nach dem jeweili­ gen Trocknen eine vorbestimmte Zeit bei ausgeschalteter Heizeinrich­ tung (13) und eingeschaltetem Motor (4) abgekühlt und damit der ge­ samte Trockenvorgang abgeschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ermitteln des Mittelwertes (Q) der Wäschemenge die Temperatur der aus der Trommel (2) aus geleiteten Luft und die Feuchtigkeit der aus der Trommel (2) ausgeleiteten Luft erfaßt werden und der Mittelwert (Q) der Wäschemenge durch die absolute Summe aus dem Feuchtigkeitswert und der Temperaturveränderung (ΔX) pro Zeiteinheit ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bestimmen einer kleinen Wäschemenge festgestellt wird, ob die Temperatur der Auslaßluft die Spitzentemperatur (tp) erreicht hat, bevor die Trockenbetriebszeit (t) die vorbestimmte Zeit (tSH) überschritten hat, und die Wäsche als kleine Wäschemenge bestimmt wird, wenn die Tem­ peraturveränderung (ΔX) größer als ein Bezugswert (TA) selbst dann ist, wenn die Temperatur der Auslaßluft nicht die Spitzentemperatur (tp) er­ reicht, bis die Trockenbetriebszeit (t) die vorbestimmte Zeit (tSH) über­ schreitet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trocknen einer kleinen Wäschemenge die Trommel (2) und das Wärme übertragende Gebläse (7) des Trockners in vorbestimmten Inter­ vallen periodisch angetrieben und angehalten werden und die Heizein­ richtung ein- und ausgeschaltet wird, und zwar derart, daß die Tempera­ tur der Auslaßluft zwischen einem vorbestimmten Wert und einem Spit­ zenwert während einer vorbestimmten Zeit konstant gehalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trocknen einer übergroßen Wäschemenge getrocknet wird, bis der Feuchtigkeitswert nicht höher als ein Grenzwert (S) ist, welcher für das Beendigen des Trockenvorganges bestimmt wurde, und während einer vorbestimmten zusätzlichen Betriebszeit (ta) entsprechend der übergroßen Wäschemenge weiter getrocknet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trocknen einer übergroßen Wäschemenge diese getrocknet wird, bis die Temperaturveränderung (ΔX) höher als ein vorbestimmter Bezugswert (M) ist, und sodann weiter getrocknet wird, bis der Feuch­ tigkeitswert kleiner als der Grenzwert (S) für das Beendigen des Troc­ kenvorganges ist, nachdem die Temperaturveränderung (ΔX) größer als der vorbestimmte Bezugswert (M) geworden ist.
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