CH695456A5 - Method for determining charge in cloth dryer involves measuring the charge with respect to the voltage and rotation of drum and charge is measured when electrical resistance exceeds threshold resistance - Google Patents
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Abstract
Description
CH 695 456 A5 CH 695 456 A5
Beschreibung description
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Füllmenge in einem Wäschetrockner und einen Wäschetrockner zum Durchführen des Verfahrens gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a method for determining the filling amount in a tumble dryer and a tumble dryer for performing the method according to the preamble of the independent claims.
[0002] Die Füllmenge der Trommel ist beim Trocknen von Wäsche ein wichtiger Parameter. Unter anderem erlaubt sie eine Voraussage der zu erwartenden Trocknungszeit. Es sind deshalb Wäschetrockner bekannt, welche eine Füllmengenerkennung zur Bestimmung der Füllmenge besitzen. Diese misst z.B. das Trägheitsmoment der Trommel, was unter anderem durch Messen der Anlaufzeit bei bekannter Motorleistung möglich ist. Es ist auch möglich, die Leistungsaufnahme des Motors beim Start der Trommel zu bestimmen. The capacity of the drum is an important parameter when drying laundry. Among other things, it allows a prediction of the expected drying time. There are therefore known tumble dryer, which have a filling quantity detection for determining the filling quantity. This measures e.g. the moment of inertia of the drum, which is possible inter alia by measuring the startup time with known engine power. It is also possible to determine the power consumption of the motor when starting the drum.
[0003] Derartige Messverfahren sind jedoch nicht sonderlich präzise und benötigen unter Umständen zusätzliche Messeinrichtungen. However, such measuring methods are not very precise and may require additional measuring equipment.
[0004] Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Wäschetrockner und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche die Füllmenge in anderer Weise bestimmen. It is therefore the task of providing a tumble dryer and a method of the type mentioned, which determine the capacity in a different way.
[0005] Diese Aufgabe wird durch den Wäschetrockner und das Verfahren gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst. This object is achieved by the tumble dryer and the method according to the independent claims.
[0006] Erfindungsgemäss wird also ein Messwert bestimmt, der abhängig vom Widerstand entlang einem Messpfad in der Trommel ist. Die Füllmengenerkennung ist ausgestaltet, um die Füllmenge aus dem zeitlichen Verlauf des Messwerts zu ermitteln. Diesem Messprinzip steht die Erkenntnis zugrunde, dass der zeitliche Verlauf des elektrischen Widerstands beim Drehen der Trommel mit feuchter Wäsche von der Füllmenge abhängt. Wenn die Wäsche in der Trommel bewegt wird, befindet sie sich nicht immer in Kontakt mit der Elektrodenanordnung. Je weniger Wäsche in der Trommel ist, desto seltener ist dieser Kontakt. Dies führt zu zeitlichen Änderungen des Messwerts, deren Struktur von der Füllmenge abhängen. Thus, according to the invention, a measured value is determined which is dependent on the resistance along a measuring path in the drum. The filling quantity detection is designed to determine the filling quantity from the time course of the measured value. This measurement principle is based on the finding that the time profile of the electrical resistance when rotating the drum with wet laundry depends on the filling quantity. When the laundry is moved in the drum, it is not always in contact with the electrode assembly. The less laundry in the drum, the less common is this contact. This leads to temporal changes of the measured value whose structure depends on the filling quantity.
[0007] Insbesondere kann die Füllmenge z.B. aus der Zeit ermittelt werden, während welcher der Messpfad nicht durch Wäsche überbrückt ist. Hierzu wird z.B. gemessen, wie lange der Widerstand im Messpfad über einem Schwellwert liegt. In particular, the filling quantity can be e.g. be determined from the time during which the measuring path is not bridged by laundry. For this purpose, e.g. measured how long the resistance in the measuring path is above a threshold value.
[0008] Vorzugsweise besitzt der Wäschetrockner ausserdem eine Feuchte-Messeinheit, mit welcher aus dem Messwert die Restfeuchte der zu trocknenden Wäsche bestimmt werden kann. Somit kann die Elektrodenanordnung sowohl für die Füllmengenerkennung als auch für die Ermittlung der Restfeuchte eingesetzt werden. Dadurch wird der Aufbau des Wäschetrockners vereinfacht. Preferably, the clothes dryer also has a humidity measuring unit, with which from the measured value, the residual moisture of the laundry to be dried can be determined. Thus, the electrode assembly can be used both for the filling quantity detection and for the determination of the residual moisture. This simplifies the construction of the tumble dryer.
[0009] Unter Füllmenge im Sinne der Ansprüche ist die Füllmenge im engeren Sinne, z.B. in Form des Wäschegewichts, oder auch eine davon abhängige Grösse, wie z.B. die Trocknungszeit, zu verstehen. In einer bevorzugten Ausführung wird die Füllmenge in Form der zu erwartenden Trocknungszeit angezeigt. Under filling amount in the sense of the claims, the filling amount in the strict sense, e.g. in the form of the laundry weight, or a size dependent thereon, e.g. the drying time, to understand. In a preferred embodiment, the filling amount is displayed in the form of the expected drying time.
[0010] Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to the figures. Showing:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Wäschetrockner parallel zur Drehachse der Trommel, 1 shows a section through a tumble dryer parallel to the axis of rotation of the drum,
Fig. 2 den Verlauf der Spannung U über den Elektroden und Fig. 3 eine exemplarische Kalibriermessung. 2 shows the course of the voltage U across the electrodes and FIG. 3 shows an exemplary calibration measurement.
[0011] Der Wäschetrockner nach Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 1, eine Trommel 2 mit horizontaler Drehachse zur Aufnahme der zu trocknenden Wäsche, eine Türe 3 zum Beschicken der Trommel und eine Trockenanlage 4. Die Trockenanlage 4 umfasst entweder einen Kondensator zum Entfeuchten der Trockenluft oder einen Ausgang für feuchte Abluft, eine Heizung und eine Pumpe. Sie befördert trockene Luft durch eine Zuführung 5 zur Rückwand der Trommel 2, wo sie durch Öffnungen in das Trommelinnere eintritt. Die Luft verlässt die Trommel durch ein in der Türe 3 angeordnetes Filter und gelangt über eine Abführleitung 6 wieder zur Trockenanlage 4. Zum Trocknen wird die Trommel 2 gedreht, so dass die Wäsche in der Trommel bewegt wird, damit sie in engen Kontakt mit der Trockenluft kommt. Der Wäschetrockner besitzt ferner eine Steuerung 7 mit Anzeige- und Bedienelementen 8, einer Feuchte-Messeinheit 9 und einer Füllmengenerkennung 10. 1 has a housing 1, a drum 2 with horizontal axis of rotation for receiving the laundry to be dried, a door 3 for loading the drum and a drying system 4. The drying unit 4 comprises either a condenser for dehumidifying the dry air or an outlet for moist exhaust air, a heater and a pump. It conveys dry air through a supply 5 to the rear wall of the drum 2, where it enters through openings in the interior of the drum. The air leaves the drum through a filter disposed in the door 3 and returns to the dryer 4 via a discharge line 6. For drying, the drum 2 is rotated so that the laundry in the drum is moved to be in close contact with the dry air comes. The tumble dryer further has a controller 7 with display and control elements 8, a humidity measuring unit 9 and a filling quantity detection 10.
[0012] Derartige Wäschetrockner sind dem Fachmann bekannt. Je nach Modell kann dabei die Anordnung der einzelnen Komponenten variieren. Such clothes dryers are known in the art. Depending on the model, the arrangement of the individual components may vary.
[0013] In der Trommel 2 ist eine Elektrodenanordnung 11 angeordnet. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung besteht diese aus zwei horizontalen, am unteren Ende der Türe 3 angeordneten Elektroden. Der Abstand zwischen den Elektroden beträgt z.B. einige cm. In the drum 2, an electrode assembly 11 is arranged. In the embodiment shown in Fig. 1, this consists of two horizontal, arranged at the bottom of the door 3 electrodes. The distance between the electrodes is e.g. a few cm.
[0014] Über die Elektroden der Elektrodenanordnung wird z.B. über einen Vorwiderstand eine vorgegebene Spannung U0 angelegt. Liegt im Messpfad zwischen den Elektroden ein feuchtes Wäschestück, so fliesst durch dieses ein Strom, so dass die Spannung U über den Elektroden auf einen von der Leitfähigkeit des Wäschestückes abhängigen Wert fällt. Dabei ist die Spannung U ein Mass für die Feuchte des Wäschestücks. Liegt kein Wäschestück im Messpfad, so entspricht die Spannung über den Elektroden der Spannung U0. Via the electrodes of the electrode arrangement, e.g. applied via a series resistor a predetermined voltage U0. If a moist piece of laundry lies between the electrodes in the measuring path, then a current flows through the latter, so that the voltage U across the electrodes falls to a value which depends on the conductivity of the item of laundry. The voltage U is a measure of the moisture content of the item of laundry. If there is no item of laundry in the measuring path, the voltage across the electrodes corresponds to the voltage U0.
[0015] Im Normalbetrieb des Wäschetrockners ist die Wäsche in Bewegung. Es befindet sich deshalb nicht dauernd Wäsche im Messpfad und die Spannung U über den Elektroden besitzt einen Verlauf, wie er qualitativ in Fig. 2 darge2 In normal operation of the tumble dryer, the laundry is in motion. It is therefore not permanently laundry in the measuring path and the voltage U across the electrodes has a course, as it qualitatively in Fig. 2 Darge2
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stellt ist. Wie daraus ersichtlich, lassen sich die Zeiten t1, t2, t3..., während welchen sich keine Wäsche im Messpfad befindet, gut von den Zeiten s1, s2, s3..., während denen sich Wäsche im Messpfad befindet, unterscheiden. Hierzu wird die Spannung U z.B. mit einem Schwellwert Us verglichen, der einem Schwellwiderstand Rs im Messpfad entspricht. Steigt die Spannung U über den Schwellwert Us an, so liegt der Widerstand über dem Schwellwiderstand Rs. In diesem Falle kann, wenn die Wäsche noch einigermassen feucht ist, davon ausgegangen werden, dass sich keine Wäsche im Messpfad befindet. is is. As can be seen, the times t1, t2, t3 ..., during which there is no wash in the measuring path, can be well differentiated from the times s1, s2, s3 ... during which laundry is in the measuring path. For this purpose, the voltage U is e.g. compared with a threshold Us, which corresponds to a threshold resistance Rs in the measurement path. If the voltage U exceeds the threshold value Us, the resistance is above the threshold resistance Rs. In this case, if the laundry is still somewhat moist, it can be assumed that there is no laundry in the measuring path.
[0016] Die durchschnittliche Länge der Zeiten t1, t2, t3,... ist abhängig von der Füllmenge. Befindet sich viel Wäsche in der Trommel, so sind diese Zeiten relativ kurz. Je weniger Wäsche sich in der Trommel befindet, desto länger werden sie. The average length of the times t1, t2, t3, ... is dependent on the capacity. If there is a lot of laundry in the drum, then these times are relatively short. The less laundry is in the drum, the longer they will be.
[0017] Durch eine Bestimmung der Zeiten t1, t2, t3,... ist es deshalb möglich zu ermitteln, wie gross die Füllung der Trommel ist. By determining the times t1, t2, t3, ..., it is therefore possible to determine how large the filling of the drum is.
[0018] Hierzu kann z.B. die Summe t = t1, t2, t3,... über ein vorgegebenes Zeitintervall T gebildet werden. Dieses Zeitintervall T sollte, damit umdrehungsbedingte Schwankungen ausgemittelt werden, wesentlich länger als eine Umdrehung der Trommel sein, z.B. eine Minute. For this purpose, e.g. the sum t = t1, t2, t3, ... are formed over a predetermined time interval T. This time interval T should be much longer than one revolution of the drum, so that rotation-related fluctuations are averaged, e.g. a minute.
[0019] Fig. 3 zeigt charakteristische summierte Zeiten t für unterschiedliche Ladegewichte typischer Haushaltwäsche. Es zeigt sich, dass für die meisten Wäschetypen ähnliche Abhängigkeiten bestehen. Durch Kalibriermessungen bei bekannten Füllmengen kann somit eine Kalibrierkurve K erstellt werden, die es erlaubt, aus einer gemessenen Summe t eine Abschätzung für die Füllmenge (z.B. in kg) zu erhalten. Fig. 3 shows characteristic summed times t for different load weights of typical household laundry. It turns out that similar dependencies exist for most types of laundry. By calibration measurements at known filling quantities, a calibration curve K can thus be created which makes it possible to obtain an estimate of the filling quantity (for example in kg) from a measured sum t.
[0020] Die Füllmengenerkennung 10 ist ausgestaltet, um die Summe t = t1, t2, t3,... zu bilden und über eine Kalibrierkurve K (oder eine entsprechende Kalibriertabelle) die Wäschemenge zu bestimmen. Allerdings wird die Wäschemenge vorzugsweise nicht als Gewicht angezeigt, sondern in Form der zu erwartenden Trocknungszeit. Hierzu wird die Füllmenge aufgrund von Erfahrungswerten umgerechnet in die Zeit, die es benötigt, um mit dem derzeit ausgewählten Trockenprogramm Wäsche der gegebenen Menge zu trocknen. Hierbei kann von einem mittleren anfänglichen Feuchtegrad der Wäsche ausgegangen werden, oder der anfängliche Feuchtegrad kann aus dem absoluten Wert der Leitfähigkeit der Wäsche zu Beginn des Trocknungsvorgangs abgeschätzt werden. The filling quantity recognition 10 is designed to form the sum t = t1, t2, t3,... And to determine the amount of laundry via a calibration curve K (or a corresponding calibration table). However, the amount of laundry is preferably not displayed as weight, but in the form of the expected drying time. For this purpose, the filling amount is converted based on empirical values in the time it takes to dry the given amount of laundry with the currently selected drying program. In this case, it may be assumed that the average initial degree of moisture of the laundry, or the initial degree of moisture can be estimated from the absolute value of the conductivity of the laundry at the beginning of the drying process.
[0021] Die Umrechnung von der Summe t in die zu erwartende Trocknungszeit kann über zwei Schritte erfolgen, wobei als Zwischen résultat das Wäschegewicht anfällt, oder es ist denkbar, die Rechnung mittels kombinierter Kalibrierdaten in nur einem Schritt durchzuführen. In beiden Fällen liegt als Endresultat eine Abschätzung der Trocknungszeit vor. The conversion of the sum t in the expected drying time can be done via two steps, as a result résultat the laundry weight is obtained, or it is conceivable to carry out the calculation by means of combined calibration data in only one step. In both cases, the final result is an estimate of the drying time.
[0022] Wie eingangs erwähnt, besitzt der Wäschetrockner auch eine Feuchte-Messeinheit 9. Diese bestimmt die Feuchte der Wäsche in der Trommel 2, und zwar ebenfalls aus dem Signal U der Elektroden 11. Hierzu wird der gemessene mittlere Widerstand in den Perioden s1, s2, s3... ermittelt, in denen die Spannung U unter die Schwellspannung Us fällt. Dieser Widerstand ist ein Mass für den spezifischen Widerstand und somit den Wassergehalt der Wäsche. As mentioned above, the dryer also has a humidity measuring unit 9. This determines the humidity of the laundry in the drum 2, and also from the signal U of the electrodes 11. For this purpose, the measured average resistance in the periods s1, s2, s3 ... determined in which the voltage U falls below the threshold voltage Us. This resistance is a measure of the specific resistance and thus the water content of the laundry.
[0023] Sowohl die Feuchte-Messeinheit 9 als auch die Füllmengenerkennung 10 können als separate Komponenten in Hardware oder als Programmteile in der Software eines Steuerprozessors realisiert werden. Both the humidity measuring unit 9 and the filling quantity detection 10 can be realized as separate components in hardware or as program parts in the software of a control processor.
[0024] Im so weit beschriebenen Beispiel wurde die Füllmenge aus der Summe t der Zeiten t1, t2, t3... ermittelt. Es ist jedoch auch denkbar, eine andere, aus dem zeitlichen Verlauf des Messwerts U ermittelte Grösse zu verwerten, z.B. die mittlere Länge < t > der Zeiten t1, t2, t3... Auch andere, aus den Zeiten t1, t2, t3 abgeleitete statistische Kennwerte, wie z.B. deren Medianwert oder deren Streuung können verwendet werden, um genauere Angaben über die Wäscheart und/oder die Füllmenge zu erhalten. Hierzu werden wiederum Kalibriermessungen durchgeführt und es wird geprüft, ob der jeweilige Kennwert mit der gesuchten Grösse ausreichend gute Korrelation aufweist. Falls ja, so kann eine entsprechende empirische Umrechenvorschrift ausgearbeitet werden. In the example described so far, the filling amount of the sum t of the times t1, t2, t3 ... was determined. However, it is also conceivable to utilize another variable determined from the time profile of the measured value U, e.g. the mean length <t> of the times t1, t2, t3 ... Also other statistical values derived from the times t1, t2, t3, e.g. their median value or their scattering can be used to obtain more precise information about the type of laundry and / or the filling quantity. For this purpose, calibration measurements are again carried out and it is checked whether the respective characteristic value with the sought size has sufficiently good correlation. If so, a corresponding empirical conversion rule can be worked out.
[0025] Die Bestimmung der Füllmenge gemäss obigem Verfahren wird vorzugsweise zu Beginn eines Trockenvorgangs durchgeführt. Dies erlaubt es, dem Benutzer frühzeitig eine gute Schätzung für die verbleibende Trocknungszeit zu geben. Ausserdem ist zu Beginn der Trocknung die Leitfähigkeit der Wäsche im Allgemeinen hoch, was eine sehr genaue Bestimmung der Zeiten t1, t2, t3... erlaubt. The determination of the filling amount according to the above method is preferably carried out at the beginning of a drying process. This allows the user to get a good estimate of the remaining drying time early on. In addition, at the beginning of the drying, the conductivity of the laundry is generally high, which allows a very accurate determination of the times t1, t2, t3.
[0026] Im Gegensatz hierzu ist die Feuchtemessung zu Beginn des Trockenvorgangs noch wenig genau und wird erst zuverlässiger, wenn die Wäsche schon relativ trocken ist. Somit kann die Feuchtemessung gegen Ende des Vorgangs für eine genauere Abschätzung der Restfeuchte und damit der verbleibenden Trocknungszeit verwendet werden. In contrast, the moisture measurement at the beginning of the drying process is still poorly accurate and only more reliable when the laundry is already relatively dry. Thus, at the end of the process the moisture measurement can be used for a more accurate estimation of the residual moisture and thus the remaining drying time.
[0027] In der Ausführung nach Fig. 1 ist die Elektrodenanordnung 11 als Elektrodenpaar in der Türe 3 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, die Elektroden an einem anderen Teil der Trommelinnenseite anzuordnen, z.B. an den Rippen der Trommel. Wird eine Elektrodenanordnung mit mehreren Messpfaden verwendet, so sollte für möglichst gute Resultate bei der Bestimmung der Füllmenge nur ein Messpfad aufs Mal benutzt werden, d.h. die Messpfade sollten nicht parallel geschaltet sein. In the embodiment according to FIG. 1, the electrode arrangement 11 is arranged as a pair of electrodes in the door 3. However, it is also conceivable to arrange the electrodes on another part of the drum inside, e.g. on the ribs of the drum. If an electrode arrangement with several measuring paths is used, then only one measuring path should be used once for the best possible results in determining the filling quantity, i. the measuring paths should not be connected in parallel.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010105325A2 (en) * | 2009-03-20 | 2010-09-23 | Whirlpool S.A. | Laundry drying machine and method for drying laundry |
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2001
- 2001-10-02 CH CH01810/01A patent/CH695456A5/en not_active IP Right Cessation
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