CN101896113A

CN101896113A - 洗碗机的干燥时间控制方法

Info

Publication number: CN101896113A
Application number: CN2008801202747A
Authority: CN
Inventors: H·海斯勒; K·潘内尔
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: ATE524100T1; US20100236575A1; ES2369513T3; ATE551942T1; EP2222219A1; CN101896113B; EP2289389A1; DE102007059516A1; ES2381992T3; RU2493766C2; WO2009074416A1; PL2222219T3; PL2289389T3; EP2222219B1; RU2010125032A; EP2289389B1

Abstract

本发明涉及用于控制洗碗机内干燥时间的方法，其中所述洗碗机包括用于待清洗物品的清洗舱室，待清洗的物品被加热至高于与清洗舱室连通的冷凝表面的温度的限定的初始温度(T₀)。根据本发明的方法包括(a)检测所述待清洗的物品的干燥过程中的特征温度(T)的温度梯度；(b)利用所述特征温度的温度梯度来检测实质为来自所述待清洗的物品(28a、28b)的表面的水的蒸发度的特定特征。

Description

洗碗机的干燥时间控制方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的方法。

背景技术

对于自动洗碗机而言，各种不同操作所需的能耗以及为此所需的时间是重要的性能参数，它们并不是独立的而是紧密相关的，在某种程度上甚至是相反的——一方面的最小化必然以另一方面最大化为代价。在最后的操作中，清洗过的碗碟大体上在清洗舱室内在干燥操作中被干燥。各种不同的方法和原理为此是已知的。

在基于内热干燥(inherent heat drying)类型的方法中，加热装置将热量供应至清洗舱室的内部空间，但是水分并未导出。清洗舱室的内部空气的温度在该过程中上升，由此导致了增加的相对空气湿度。冷表面改进了这种干燥表现。来自内部空间的水分可以在冷表面上冷凝，因而维持或增加了内部空气吸收水分的能力。

利用内热干燥的传统的洗碗机与负载、即待干燥的碗碟的数量和热容量无关地将预定量的能量(热能)供应至清洗舱室。为干燥操作设置预定的固定时间段。热量以及该时间段被设置成，甚至对于较大的负载也可以获得合适的干燥结果。该方法并未将小负载考虑到。同样，湿度传感器不能在内热干燥中使用，因为清洗舱室内的湿度在干燥过程中总是饱和、有可能甚至是过饱和。

发明内容

本发明的目的在于优化洗碗机内的干燥操作。应该可以实现经济上最佳的以及技术上简单的干燥；尤其可以无需利用技术上复杂的传感器和/或无需利用干燥专用的设备。

本发明基于一种用于调整洗碗机内的干燥时间段的方法，其中所述洗碗机包括用于接收待清洗物品的清洗舱室，所述待清洗的物品被加热至一预定的初始温度T₀，该预定的初始温度高于与所述清洗舱室连通的冷凝表面的温度。

本发明的目的得以实现在于以下步骤：

(a)检测所述待清洗的物品的干燥过程中的特征温度T的温度梯度；

(b)利用所述特征温度的温度梯度来检测代表来自所述待清洗的物品28a、28b的表面的水的蒸发度特性的特征。

代表实现待清洗物品的完全干燥特性的特征可以是达到或高于或低于代表完全干燥特性的合适选择的关键值、即特征温度T的阈值。特定特征的识别可以包括结束温度的达到或者特征温度的时间关系的渐进性开始的识别。因而可以识别完全干燥已经实现并且过早地、即例如在编程的干燥时间段结束之前终止干燥操作，从而节约时间。

特定特征还可以是代表完全干燥特性的特征温度的时间导数值的达到、即dT(t)/dt的阈值的达到。该特定特征还可以是在两个不同位置测量的两个温度T1与T2之间的温度差ΔT：＝T1-T2或者温度差的时间导数d(ΔT)/dt的特征值的达到、即ΔT或d(ΔT)/dt的阈值的达到。温度信号的时间导数可以被计算并被输送以便通过中央控制单元的处理器内的软件进行评价。

特征温度的这种特定特征的检测允许自动干燥识别。通过合适地选择特征温度和特定特征，可以独立于或基本上独立于清洗舱室的(热和噪音)绝缘、环境状况地实现自动干燥识别，其中所述环境状况例如为环境温度(例如，在夏天和冬天)以及自动洗衣机的特定的安装方式(例如，立式安装或者内置在左右相邻的柜之间的厨房单元内)。

该方法具有的优点是，干燥操作可以作为负载的函数被控制。因此，对于较小的负载而言，可以节约能量，并且对于较大的负载而言，仍可以获得合适的干燥结果。优化大体上是在干燥结果合适时终止干燥操作。为此，根据本发明需要仅仅一个技术上简单的并经济的具有相关信号评价功能的温度传感器。自然地，在不同位置安置的两个或多个温度传感器也可以被使用，它们的温度信号相连以获得特征温度，这例如是通过形成温度差而实现的。

对于传统的洗碗机，适合于预定标准负载的干燥操作的持续时间和初始温度的值针对干燥操作的持续时间以及干燥操作的初始温度被永久地编程到程序控制器内。

在本发明的另一实施例中，洗碗机包括用于检测负载或负载量的检测装置。利用内热的干燥操作的初始温度作为所检测的负载在干燥操作开始之前被确定。在待清洗的物品被加热之前，合适的初始温度和/或被供应以加热待清洗的物品的热量也可以作为负载的函数被预确定。负载在此例如由待清洗的物品的量、热容量和/或总表面表示。干燥操作因而可以作为负载的函数被优化，例如在较小负载的情况中被缩短。

特征温度基本上可以在洗碗机内不同的部位处被检测。该特征温度可以是例如冷凝表面的温度特性。特征温度还可以是待清洗的物品温度的温度特性。

例如可以通过代表待清洗的物品温度特性的温度以及代表冷凝表面温度特性的温度形成温度差。蓄热器的温度可选地还可以用作为冷凝表面的温度。评价温度差减小了或消除了环境温度和/或安装现场的影响和/或清洗舱室周围的热和声绝缘的影响，因而允许甚至更加可靠地识别特定特征。

为了实现上述目的，也提出了一种洗碗机，该洗碗机包括用于待清洗物品的清洗舱室以及与清洗舱室连通的冷凝表面，以及还包括用于加热清洗舱室内的待清洗的物品的装置。

根据本发明，洗碗机还包括用于检测特征温度T的时间关系T(t)的检测装置以及用于检测代表来自待清洗物品的表面的水的蒸发度特性的特征温度的时间关系的特征的检测装置。这允许确定干燥操作的实际结束。这还可以作为负载的函数被确定，从而干燥操作按照需要被终止。

装载门可以例如用作为冷凝表面。因为在传统的洗碗机的情况中装载门已经保持电器件以及程序控制器的元件，所以温度传感器可以经济地附加技术措施较少地内置在那里。冷凝表面优选以导热的方式与高热容量的元件连通，例如与调整至相对较低温度的水或蓄热器连通。冷凝表面然后可以是蓄热器的与清洗舱室连通的表面。在待清洗的物品被加热，冷凝表面的温度仅仅不明显地发生变化，造成了高效的冷凝并因而造成了干燥的效果。环境温度(例如夏天、冬天)或者安装现场(例如靠近其它发热电器)对于特征温度的影响至少由于水或蓄热器的高热容量被减小。

检测装置可以被构造成检测代表冷凝表面温度特性的温度时间关系，并且例如可以是热学连接至冷凝表面的温度传感器。可选地，检测装置可以被构造成检测代表待清洗的物品温度特性的温度时间关系，并且例如可以是热学连接至循环经过清洗舱室的水的温度传感器。为此合适的部位可以是例如自动机器的泵槽。

检测装置可以包括一个或多个以下装置：(i)用于识别结束值达到的装置；(ii)用于在所述特征温度的结束值达到时识别渐进性的开始的装置；(iii)用于识别时间关系的阈值达到的装置；和/或(iv)用于识别所述特征温度时间关系的关于时间的导数或时间导数的阈值的装置。这些装置可以设置成软件模块的形式，它们评价检测装置的温度测量信号。中央控制器也可以设有处理器，其中所述处理器可以利用软件被编程。

洗碗机还可以包括用于实现特征温度的时间关系的根据时间的第一导数的装置，并且检测装置可以包括用于识别结束值达到或者在特征温度的时间导数的结束值达到时渐进性开始的装置。可选地，洗碗机还可以包括用于识别特征温度的时间关系的阈值或者特征温度的时间关系的时间导数的阈值已经达到的装置。这些装置还可以设置成在处理器内执行的软件模块的形式。

可以利用代表待清洗的物品温度特性的温度以及代表冷凝表面或蓄热器表面温度特性的温度计算温度差。为了测量待清洗的物品的温度，第一温度传感器可以在循环经过清洗舱室的水的循环回路内安置，例如在循环泵内安置。可选地，温度测量可以在与待清洗的物品换热的媒介上进行，例如在保持待清洗的物品的篮上或者在清洗舱室内例如靠近用于待清洗的物品的接收部位处进行。为了测量冷凝表面的温度，可以利用与冷凝表面或蓄热器表面热学接触的第二温度传感器。通过形成并评价温度差，还可以减少或消除环境状况或安装现场对于干燥操作控制的影响。

优选还可以设置成待清洗物品的温度特性和/或冷凝表面的温度特性被检测和被评价。为此目的，还可以设置成各种不同的测量值在它们被评价之前被不同地加权。

例如，在具有蓄热器的洗碗机内，这种检测和评价设备的一个实施例可以具有位于蓄热器内的第一温度传感器。第二传感器可以在清洗舱室内设置，并且第三传感器可以在装载门的洗涤剂分配器内设置。计算设备分别从第二和第三传感器的同时检测的值形成比值(商)并且将其从第一传感器的同时测量的温度值中减去。具有衰减梯度的曲线(其渐进地逼近作为阈值的温度)导致了时间间隔内检测的多个时间点。阈值体现了完全的干燥。如果曲线为此已经逼近直至特定的逼近和(approximation sum)或者甚至达到阈值，则控制单元接收对应的信号，因而该控制单元终止干燥操作。

附图说明

本发明的原理以下参照附图所示的实施例更加详细地说明，其中：

图1示出了利用内热干燥的洗碗机的清洗舱室内各操作过程中的温度时间关系；

图2示出了针对不同负载的最终冲洗和干燥操作过程中洗碗机的清洗舱室内的温度时间关系；

图3示出了洗碗机的(侧向)示意性剖视图；并且

图4示出了具有蓄热器的洗碗机的(前向)示意性剖视图。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的利用内热干燥的洗碗机的各操作。这些操作包括预清洗操作2；第一洗净操作4；第二洗净操作6；中间冲洗操作8；最终冲洗操作10；以及干燥操作12，它们组合成所述各操作。在预清洗操作2中，冷的清水(大约3.4至3.9升)借助于在清洗舱室14下方布置的循环泵20被供入并循环经过清洗舱室14(见图3和4)大约15分钟的预设时间段。在随后的洗净操作4中，洗涤剂被引入到清洗舱室14内，并且针对预清洗所供入的清水被加热至大约50℃的初始洗净温度大约13至14分钟的时间段。液压回路内设置的加热装置(未示出)将所循环的水加热至每个操作中所需的温度。在随后的洗净操作6中，现在设有洗涤剂的加热后的水被循环。洗净操作6体现了针对在清洗舱室14内设置的碗碟28的主要洗净操作。

在洗净操作6与中间冲洗操作8之间，清洗水从清洗舱室14被泵出，并且清洁的清水被供入。清水在中间洗净操作8的过程中循环了大约5分钟的时间段，并且在该过程中通过与清洗舱室14内的由于洗净操作6仍是温的元件接触而被加热，其中所述元件例如是待清洗的物品28、28a、28b、篮30、喷水旋转臂24和清洗舱室14的壁以及循环回路22a、20、22b内的各元件。为了从中间洗净操作8切换至随后的最终冲洗操作10，中间冲洗水从清洗舱室14被泵出并且冷的清水被再次供入。

在利用内热干燥的已知的洗碗机内，所供入的冷的清水在最终冲洗操作10内被循环了预定的固定时间、例如大约15分钟，并且在该过程中，利用预定固定的热量输出被加热至针对最终干燥操作12的初始温度T0，例如65℃。

图2示出了最终冲洗操作10和干燥操作12的过程中针对不同的负载的清洗舱室内的温度关于时间的梯度或者温度时间关系。如图2所示的温度可以是如上所述的特征温度。该温度还可以是针对负载的一部分28a或28b的温度所测量的或者借助于第一温度传感器32所测量的所循环的水的温度T₁。图2示出了被限定为标准的并包括特定量的碗碟和餐具的负载n的时间梯度T_n(t)以及针对比标准负载更小的负载n-的时间梯度T_n-1(t)以及针对比较可接受的标准负载更大的负载n+的时间梯度T_n+1(t)。所供应的热量输出在最终冲洗操作10的过程中与时间t基本上成比例地使得清洗舱室14内的温度升高，并且因而也使得待清洗的物品28a、28b的温度升高。如图2所示的非成比例的温度升高是由于传热损失，例如经由清洗舱室14的壁并经由装载门16向制冷电器的位于清洗舱室14外侧的元件的传热损失。对于标准负载n而言，温度在最终冲洗操作10的过程中根据中间曲线T_n(t)升高最大至温度T₀、即针对时间上在后的干燥操作12的初始温度。对于具有相同供应的热量输出的较小的负载n-和较大的负载n+而言，温度根据上曲线T_n-(t)上升更多并根据下区域T_n+(t)下降更多，它们分别达到针对随后的干燥操作12的对应的初始温度T_0，n-和T_0，n+。

干燥操作12在热量输出停止时开始。对于标准负载n而言，温度T_n(t)基本上根据指数衰减函数(falling exponential function)改变其梯度。随着特征温度T_n降低，负载更加快地干燥，换句话说，待清洗的物品上的水膜蒸发并在一冷的表面上冷凝，例如该冷的表面为清洗舱室14内的冷的壁或者装载门16的内侧。在时间t_12，n，温度关于时间的梯度Tn(t)达到温度T_12，n，其然后仅仅稍微微小地改变并且表明达到了渐进的状态。待清洗的物品28上的水膜然后被完全地蒸发。针对负载n的干燥操作12可以在时间t_12，n被终止。

在该实施例中，温度梯度T_n(t)对应于针对蒸发度所要检测的特定特征。渐进的状态的达到是待清洗的物品28的完全干燥的特定特征。通过检测特征温度T的关于时间的梯度T(t)，可以表明干燥操作12的结束并且终止干燥操作12。例如可以针对“干燥终止”产生可视的或声学的信号或者甚至产生电器内部的控制信号，其中，干燥操作12被终止，并且自动洗碗机被停机和/或切换至待机状态，以便打开装载门16，并且清空清洗舱室14。

在如图2所示的实施例中，针对较小的负载n-的温度T_n-(t)在干燥操作的开始时比针对标准负载n更加陡峭地或迅速地下降，并且渐进的状态在时间t_12，n-比标准负载更早地达到温度T_12，n-，因为总体上看，从待清洗物品28的表面蒸发较少量的水分。相反地，针对较大的负载n+的温度T_n+(t)在干燥操作的开始时比标准负载n更平稳地下降，并且渐进的状态在时间t_12，n+更晚地达到温度T_12，n+。

通过检测温度梯度的渐进的状态的达到，识别待清洗物品28的作为负载的函数的完全的干燥。这可以被用于在完全干燥已经达到时终止干燥操作12，并且因而总是获得作为负载的函数的合适的干燥结果(完全干燥)。因此，干燥操作与利用永久编程的系列参数(固定的初始温度、固定的干燥时间)相比被优化，这是因为干燥操作12对于较小的负载而言与利用永久设定的干燥时间段的传统的自动洗碗机相比更早地被终止。

在以上的说明中，已经提到了特征温度是清洗舱室14内的温度，例如，待清洗的物品28a、28b的温度。然而，特征温度还可以是其它测量的温度变量，例如图3和4中所示的本发明的实施例那样。

根据图3的洗碗机包括清洗舱室14，在该清洗舱室14内，待清洗的物品28、具体地讲盘和杯安置在一篮30内；铰接至清洗舱室14的装载门16，该装载门在如图1所示的操作过程中关闭；旋转喷水臂24，其具有多个喷嘴26，所述旋转喷水臂以可旋转的方式安置在清洗舱室14内；在清洗舱室14的底壁19下方设置的循环泵20；循环管线的入口22a，其将循环泵20的压力出口侧连接至旋转喷水臂24；循环管线的出口22b，其连接至循环泵20的输入侧；以及第一温度传感器32和第二温度传感器34，它们分别借助于电学或光学线路连接至对应的温度读取设备，以便评价由温度传感器34、36所获取的温度测量信号。

第一温度传感器32在循环泵20内安置。该温度传感器用于测量温度T1或者用于检测循环回路内的洗液的时间关系T1(t)。然而，该温度传感器还可以在循环回路内安置在不同的位置上，例如安置在入口22a、出口22b内或者安置在清洗舱室14的底壁内的靠近出口22b的开口的凹部内。

第二温度传感器34与内壁、即与装载门16的朝向清洗舱室14的壁接触地安置。该第二温度传感器用于测量基准温度T2或者用于检测基准温度的时间关系T2(t)，其实质是清洗舱室14内的冷的表面的温度。然而，该第二温度传感器还可以在不同的位置被安置，例如在清洗舱室14内的控制面板18内安置，在那里，该温度传感器可以借助于已有的电缆容易地连接至相关的温度读取设备。

用于检测特定特征的特征温度T(t)是温度T1与T2之差，即T(t)＝ΔT₁₂(t)：＝T1(t)-T2(t)。由循环回路内的第一温度传感器32所测量的水的温度T1在最终冲洗操作结束而热量输出停止之后自干燥操作的开始下降。与时间有关的梯度T1(t)可以由一曲线示出，该曲线在整个时间过程中以类似于如图2所示的形式下降。由冷凝表面上的第二温度传感器34测量的温度T2在最终冲洗操作的过程中由于穿入并经过清洗舱室的壁的传热而升高，但是比温度T1更加缓慢地升高。在干燥操作的开始之后，温度T2持续升高，这是因为在从待清洗的物品蒸发的水在清洗舱室内的冷的表面上冷凝的过程中释放的冷凝热。然而，T2的进一步升高的程度小于T1的下降的程度，从而温度差的与时间有关的梯度ΔT₁₂(t)＝T1(t)-T2(t)大体上具有衰减的梯度。代表实现待清洗的物品的完全干燥特性的特征是低于代表完全干燥特性的合适选择的临界值，即低于针对ΔT₁₂的阈值。

不像如图3所示的洗碗机那样，如图4所示的洗碗机还包括作为保温器的蓄热器38，其位于清洗舱室14的侧壁上。蓄热器38被构造成容器的形式，其中该容器与清洗舱室14的侧壁平行地安置。该蓄热器基本上包括两个彼此相互平行安置的壁；供应管线40a，其具有可控制的输入阀42，以便将蓄热器38充满水；以及输出管线40b，其用于清空蓄热器。正如如图3所示的实施例那样，用于测量温度T1的或用于检测洗液的时间关系T1(t)的第一温度传感器32在循环回路内安置。并非是位于装载门内的第二传感器34(见图3)，第三温度传感器36与蓄热器38的朝向清洗舱室14的壁接触地安置。该第三温度传感器用于测量基准温度T3或者用于检测其时间关系T3(t)，其实质为蓄热器38内的水温。

在最终冲洗操作开始时或在干燥操作的开始时，蓄热器38充满与所循环的洗液相比相对冷的清水。蓄热器38内的温度T3在最终冲洗过程中升高，这是因为传入并经过清洗舱室14的壁的传热，但是与温度T1相比更加缓慢地升高。自干燥操作的开始温度T3的升高是由于以下因素造成的，即热量由于从待清洗的物品28a、28b蒸发的水在清洗舱室14的靠近蓄热器38所位于的冷侧壁上的冷凝而被释放。用于检测特定特征的特征温度T(t)是蓄热器内的温度T3，即T(t)＝T3(t)。代表实现待清洗的物品完全干燥特性的特征在于代表完全干燥特性的合适选择的临界值的超过，即针对T3的阈值的超过。

合适的控制回路使得无法在最终冲洗和干燥操作10和12的过程中打开装载门16。这使得可以防止待清洗的物品在装载门打开时由于回冷凝(back condensation)而弄湿。

附图标记列表

2 预清洗操作/预清洗

4 洗净操作/洗净

6 洗净操作/洗净

8 中间冲洗操作/中间冲洗

10 最终冲洗操作/最终冲洗

12 干燥操作/干燥

14 清洗舱室

16 装载门

18 控制面板

19 底板

20 循环泵

22a 循环管线的入口

22b 循环管线的出口

24 旋转喷水臂

26 喷嘴

28 待清洗的物品

30 篮

32 第一温度传感器

34 第二温度传感器

36 第三温度传感器

38 蓄水器

40a 供应管线

40b 输出管线

42 输入阀

Claims

1.一种用于调节洗碗机内的干燥时间段的方法，其中所述洗碗机包括用于接收待清洗的物品的清洗舱室，所述待清洗的物品被加热至一预定的初始温度(T₀)，该预定的初始温度低于与所述清洗舱室连通的冷凝表面的温度，

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(a)检测所述待清洗的物品的干燥过程中的特征温度(T)的温度梯度；

(b)利用所述特征温度的温度梯度来检测代表来自所述待清洗的物品(28a、28b)的表面的水的蒸发度特性的特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结束温度(T(t-＞∞))的达到或者所述特征温度的时间关系(T(t))的渐进性的开始作为所述特征被检测。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特征温度的温度梯度的升高被评价，以检测所述特征。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述特征温度(T)为所述待清洗的物品温度(T₁)的温度特性和/或所述冷凝表面(18、36)温度(T₂)的温度特性。

5.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括测量代表所述待清洗的物品温度特性的温度和/或检测代表所述待清洗的物品温度的温度(T₁)特性的温度梯度(T₁(t))。

6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述特征温度(T)是代表所述待清洗的物品温度特性的温度(T₁)与代表所述冷凝表面(18、36)温度特性的温度(T₂)之间的温度差(ΔT)。

7.根据权利要求4至6任一所述的方法，其特征在于，所述洗碗机包括蓄水器(38)，并且代表所述冷凝表面温度特性的温度(T₂)是代表所述蓄水器(38)温度特性的温度(T₂＝T_WT)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述待清洗的物品的温度(T₁)特性和/或所述冷凝表面的温度(T₂)特性被检测和评价。

9.一种洗碗机，包括用于待清洗的物品的清洗舱室以及与所述清洗舱室连通的冷凝表面，其中所述洗碗机还包括用于将所述清洗舱室内的待清洗的物品加热至一预定的初始温度的装置，其中所述预定的初始温度高于所述冷凝表面的温度，

其特征在于，

所述洗碗机还包括用于检测特征温度(T)的时间关系(T(t))的检测装置以及用于检测所述特征温度的温度梯度的特征的检测装置，其中所述特征为代表来自所述待清洗的物品(28a、28b)的表面的水的蒸发度特性的特征。

10.根据权利要求9所述的洗碗机，其特征在于，所述检测装置包括以下一个或多个装置：

(i)用于识别结束值达到的装置；

(ii)用于在所述特征温度的结束值达到时识别渐进性开始的装置；

(iii)用于识别时间关系的阈值达到的装置；和/或

(iv)用于识别所述特征温度时间关系的关于时间的导数的阈值的装置。

11.根据权利要求9或10所述的洗碗机，其特征在于，所述用于检测时间关系的检测装置包括：第一温度传感器(32)，以检测所述待清洗的物品温度的温度(T₁)特性时间关系；以及第二温度传感器(34)，以检测所述冷凝表面的温度(T2)特性时间关系。