DE102008025496A1

DE102008025496A1 - Messanordnung zur Ermittlung einer Information über die Beladung eines Wäschetrockners

Info

Publication number: DE102008025496A1
Application number: DE102008025496A
Authority: DE
Inventors: Andreas Prof. Lahrmann; Peter Schuster
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zur Ermittlung einer Information über die aktuelle Beladung eines Wäschetrockners. Durch diese wird statt des ohmschen Leitwertes der bewertete elektrische Scheinleitwert einer Elektrodenanordnung zur Informationsgewinnung herangezogen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zur Ermittlung einer Information über die aktuelle Beladung eines Wäschetrockners.
Die vorhersage der voraussichtlichen Trocknungsdauer am Wäschetrockner lässt sich nur realisieren, wenn eine ausreichende Information über die aktuelle Trommelbeladung vorliegt. Letztlich muss ein Messwert abgeleitet werden, der ausreichend eng mit der zu verdampfenden Wassermasse oder der Feuchte korreliert.
Derzeitig wird zur Charakterisierung der aktuellen Trommelfüllung im Trockner vorwiegend der elektrische Leitwert der Trommelfüllung ausgewertet. Dazu sind in der Trommel entsprechende Elektroden angeordnet, die den Leitwert erfassen, den die Trommelfüllung zur metallischen Trommel erzeugt. Dieser Leitwert ist aufgrund der Bewegung der Trommelfüllung, welche durch die Drehung der Trommel hervorgerufen wird, eine zeitlich schwankende Größe.
Gemäß DE 137 36 419 A1 wird dazu die auftretende Schwankungsbreite des Leitwerte benutzt, gemäß DE 137 36 422 A1 die Frequenz der aus den Leitwertschwankungen abgeleiteten Impulse. Gemäß DE 137 38 150 A1 wird der Einfluss der Temperatur auf den Leitwert kompensiert.
Üblicherweise erfolgt die Leitwerterfassung mit Gleichspannung in einem Messspannungsteiler. So kann eine einfache Weiterverarbeitung des so erzeugten Spannungssignals durch die Steuereinheit des Trockners, insbesondere einen darin enthaltenen Mikrocontroller, erfolgen.
Die herkömmliche Erfassung des Leitwertes besitzt den Nachteil, dass an den metallischen Elektroden elektrolytische Effekte auftreten, die auf Grund der erzeugten Polarisationsspannung zu einem zeitabhängigen Messfehler führen. Als Gegenmaßnahme ist bekannt, den Messvorgang periodisch zu unterbrechen und durch Kurzschließen der Elektroden diese Polarisationsspannung abzubauen. Besser wäre es jedoch, eine derartige Polarisationsspannung von vornherein zu verhindern. Naheliegend könnte das durch Messen mit Wechselspannung erfolgen. Hierbei tritt die Messspannung jedoch ebenfalls als Wechselspannung auf, die nur mittels eines Präzisionsgleichrichters genau erfasst und ausgewertet werden kann, so dass dieses Verfahren üblicherweise vermieden wird.
Mit der erfindungsgemäßen Messanordnung, soll eine derartige Information gewonnen werden, die eine genügende Genauigkeit in der Restzeitvorhersage ermöglicht. Dabei soll sich das bisher bevorzugt angewendete Verfahren der Messung des elektrischen (rein ohmschen) Leitwertes ablösen lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird eine Messanordnung zur Ermittlung einer Information über die aktuelle Beladung eines Wäschetrockners, welche sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass statt des ohmschen Leitwertes der bewertete elektrische Scheinleitwert einer Elektrodenanordnung zur Informationsgewinnung herangezogen wird.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Messanordnung arbeitet die Elektrodenanordnung mit einer elektrisch isolierten Messelektrode.
Ebenfalls bevorzugt erfolgt in der erfindungsgemäßen Messanordnung die Bewertung des Scheinleitwertes mit einer Schaltung, die üblicherweise zur Messung einer Kapazität Verwendung findet.
Weiterhin bevorzugt erfolgt in der erfindungsgemäßen Messanordnung die Bewertung mit einer Schaltung, die einen Zweiflankenintegrator aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der galvanische Kontakt zur Trommelfüllung vermieden. Dadurch kann sich eine elektrisch isolierende Zwischenwand zwischen der Messelektrode und der Trommelfüllung befinden. Daher können sich keine störenden elektrolytischen Effekte an der Messelektrode ausbilden.
Das Auftreten einer Polarisationsspannung wird vermieden. Es brauchen keine Maßnahmen zum periodischen Abbau der Polarisationsspannung durchgeführt werden.
Die Messanordnung kann ohne Verwendung einer Messwechselspannung auskommen. Damit wird kein Präzisionsgleichrichter zur Erfassung der Messspannung benötigt.
Die Bewertung des Scheinwiderstandes der Elektrodenanordnung mittels einer Zweiflankenintegration stellt ein Verfahren dar, das der Weiterverarbeitung mit einem Mikrokontroller sehr gut angepasst ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Bild 1 eine Messanordnung zur Ermittlung einer Information über die Beladung eines Wäschetrockners, wobei die Information der Scheinleitwert einer Trommelfüllung ist; und
Bild 2 die Ersatzschaltung der Elektrodenanordnung mit der Trommelfüllung.
Die Anordnung gemäß Bild 1 benutzt zur Ableitung der Information zur Trommelbeladung 3 einen kapazitiven Sensor umfassend die Elektrode 2 und die Messanordnung 1.
Der Sensor 1, 2 bewertet die zeitliche Änderung des elektrischen Scheinwiderstandes G_ges, den eine entsprechende Elektrode 2 zur Trommel bzw. zur Trommelbeladung 3 ausbildet. Die großflächige Elektrode 2 ist elektrisch isoliert und z. B. in der Trocknertür angebracht.
Bild 2 zeigt die Ersatzschaltung der Elektrodenanordnung mit der Trommelfüllung. Die Trommelfüllung bildet einen komplexen Widerstand, bestehend aus dem Realteil R_w und dem Imaginärteil 1/ωC_w.
Den Imaginäranteil 1/ωC_w bildet die Trommelfüllung 3 auf Grund ihrer Dielektrizitätskonstante zwischen der Messelektrode 2 und der Trommel aus.
In Reihe zum komplexen Widerstand der Trommelfüllung 3 ist die Elektrodenkapazität C_e zu berücksichtigen. Sie wird gebildet durch das Dielektrikum, das die Elektrodenisolation darstellt.
Alle drei Leitwertanteile 1/R_w, ωC_w und ωC_e sind proportional zur Berührungsfläche der Messelektrode 2 mit der Trommelfüllung 3. Bei geeigneter senkrechter Anordnung der Messelektrode 2 schlägt sich daher in der Berührungsfläche der Füllungsgrad der Trommel nieder. Die Anteile 1/R_w und ωC_w steigen mit dem Wassergehalt der Trommelfüllung 3, so dass sich hier die Feuchte abbildet.
In einem Ausführungsbeispiel wird eine isolierte gitterförmige Elektrode 2 von ca. 200 cm² senkrecht in der Trocknertür angeordnet. Zur Bewertung des Gesamtscheinleitwertes wird eine Messanordnung zur Kapazitätsbestimmung nach dem Prinzip des Zweiflankenintegrators angewendet. Dabei wird die Zeit gemessen, die benötigt wird, um die zu messende Kapazität bis auf eine Schwellspannung zu laden und wieder zu entladen. Es lässt sich zeigen, dass diese Messanordnung sowohl mit zunehmender Feuchte der Trommelfüllung 3, wie auch mit zunehmendem Füllungsgrad ein fluktuierendes, im Mittel deutlich ansteigendes Ausgangssignal liefert. So konnten mit unterschiedlichen realen Trommelfüllungen 3 Unterschiede von 1 zu 20 in den Signalmaxima beobachtet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 13736419 A1 [0004]
- DE 13736422 A1 [0004]
- DE 13738150 A1 [0004]

Claims

Messanordnung zur Ermittlung einer Information über die aktuelle Beladung eines Wäschetrockners, dadurch gekennzeichnet, dass statt des ohmschen Leitwertes der bewertete elektrische Scheinleitwert einer Elektrodenanordnung zur Informationsgewinnung herangezogen wird.
Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung mit einer elektrisch isolierten Messelektrode arbeitet.
Messanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung des Scheinleitwertes mit einer Schaltung erfolgt, die üblicherweise zur Kapazitätsmessung Verwendung findet.
Messanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung mit einer Schaltung, die einen Zweiflankenintegrator aufweist, erfolgt.