DE102011052772A1

DE102011052772A1 - Waschgut-Behandlungsgerät mit gesteuerter Programmlaufzeit

Info

Publication number: DE102011052772A1
Application number: DE102011052772A
Authority: DE
Inventors: Ryan R. Bellinger; David J. Kmet; Scott D. Parde; Michele A. Paustian; Joseph M. Shaw; David M. Williams
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2012-04-26
Also published as: US20120096736A1; US9027258B2

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Wäschetrockners mit einer Behandlungskammer zur Aufnahme einer Trockengut-Charge, einem Luftsystem zum Zu- und Abführen von Luft in die bzw. aus der Behandlungskammer, einem Heizelement zum Erwärmen der der Behandlungskammer zugeführten Luft und einer Steuerung, mit der ein Arbeitsprogramm ausführbar ist und die eine Programmdauer eines Arbeitszyklus abschätzt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Moderne Waschgut-Behandlungsgeräte wie Wäschetrockner können mit einer Behandlungskammer zur Aufnahme des Waschguts – bspw. Trocknen – und einem Heizelement versehen sein, um die Luft, mit der die Waschgut-Charge zu behandeln ist, zu erwärmen. Die Waschgut-Charge kann in der Behandlungskammer je nach Arbeitsprogramm vorbestimmt lange behandelt werden. Bei einigen Wäschetrocknern lässt die Laufzeit des Arbeitsprogramms sich vom Benutzer an einer Benutzerschnittstelle von Hand eingeben. Bei anderen kann mit einem oder mehreren Sensoren eine Eigenschaft der Waschgut-Charge ermittelt und auf Grund derselben die Laufzeit gesetzt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Verfahren zum Betreiben eines Wäschetrockners durch Ermitteln der Spannung/Leistungsaufnahme eines Heizelements und Vorgabe der Spannung/Leistung (-saufnahme) an eine Steuerung, wobei die Steuerung die Laufzeit des Programms auf Grund mindestens der eingegebenen Spannung oder Leistung abschätzt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen:
1 ist eine schaubildliche Perspektive eines Waschgut-Behandlungsgeräts in Form eines Wäschetrockners nach einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt schaubildlich eine Schaltung zur Spannungsermittlung in einem Wäschetrockner nach 1;
3 zeigt schaubildlich eine Steuerung für den Wäschetrockner nach 1
4 zeigt schaubildlich den zeitlichen Ablauf eines Trockenprogramms; und
5 zeigt an einem Flussdiagramm die Arbeitsweise des Wäschetrockners nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die Erfindung richtet sich allgemein auf ein genaues Abschätzen der Laufzeit eines Trockenprogramms für eine Waschgut-Charge in einem Wäschetrockner. Die Laufzeit (Programmdauer) lässt sich berechnen auf Grund der Eigenschaften der Waschgut-Charge wie deren Größe, Stoffart, ihres Feuchtegehalts usw. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige Abschätzungen der Laufzeit ungenau sein können, wenn die Spannung am Heizelement nicht berücksichtigt wird, da eine Spannungsänderung dessen Leistungsaufnahme verändert. Der spezielle Ansatz der vorliegenden Erfindung ist, die Spannung/Leistung (-saufnahme) des Heizelements während des Trockenprogramms zu ermitteln. Ein hierzu in Erwägung gezogenes Verfahren ist, die Spannung am bzw. die Leistungsaufnahme des Heizelements so zu bestimmen, dass eine Steuerung die Laufzeit des Programms unter Berücksichtigung der Spannung/Leistungsaufnahme berechnen und aktualisieren kann. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung gelten die Ausdrücke „Spannung” und „Leistung (-saufnahme)” als austauschbar, da die Leistungsaufnahme des elektrischen Heizelements zur Spannung an ihm quadratisch proportional ist.
Die 1 zeigt schaubildlich ein Waschgut-Behandlungsgerät 10 in Form eines Wäschetrockners 10 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Während das Waschgut-Behandlungsgerät als Wäschetrockner 10 dargestellt ist, kann es sich um ein beliebiges Gerät handeln, das am Waschgut ein Arbeitsprogramm ausführt und ein elektrisches Heizelement verwendet, das die Laufzeit des Programms beeinflusst, wenn seine Leistungsaufnahme während des Programmablaufs variiert oder sich von einem Erwartungswert unterscheidet; (die Erfindung nicht einschränkende) Beispiele solcher Geräte sind u. a. Horizontal- und Vertikalachs-Waschautomaten, Wasch-/Trockner-Kombinationen, Umwälz- oder Stand-Auffrischer/Revitalisierer, Wäscheschleudern, wasserfreie sowie Revitalisier-Geräte. Das erfindungsgemäße Waschgut-Behandlungsgerät kann auch ein offenes oder geschlossenes Trocknersystem enthalten, bspw. einen Kondensier-, Umwälz- oder Heizpumpen-Trockner. Der hier beschriebene Wäschetrockner 10 hat zahlreiche Merkmale mit einem traditionellen Wäschetrockner gemein, die hier nicht ausführlich beschrieben sind, sofern nicht für ein Verständnis der Erfindung erforderlich.
Wie in 1 gezeigt, kann der Wäschetrockner 10 ein Schrankgehäuse 12 aufweisen, in dem eine Steuerung 14 Eingaben eines Benutzers von einer Benutzerschnittstelle 16 her aufnimmt, um ein Arbeitsprogramm auszuwählen und die Arbeitsweise des Wäschetrockners 10 beim Abarbeiten dieses Arbeitsprogramms zu steuern.
Der Schrank 12 kann von einer Vorderwand 18, einer Rückwand 20 und einem Paar Seitenwänden 22 gebildet sein, die eine obere Abschlussfläche 24 tragen. Ein Chassis kann vorgesehen sein, wobei die Wände an diesem angebrachte Flächenelemente sind. Eine Tür 26 kann scharniermäßig an der Vorderwand 18 angeschlagen und wahlweise zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegbar sein, um eine Öffnung in der Vorderwand 18 zu schließen, die Zugang zum Inneren des Schranks 12 bietet.
Eine drehbare Trommel 28 kann im Schrank 12 zwischen einem hinteren und einem vorderen Schott 30, 32 angeordnet sein, die gemeinsam eine Behandlungskammer 34 zur Behandlung von Waschgut 36 bilden und eine offene Fläche aufweisen, die von der Tür 26 wahlweise verschließbar ist. Beispiele von Waschgut sind u. a. (ohne Einschränkung der Erfindung) Hüte, Schals, Handschuhe, Pullover, Blusen, Hemden, Shorts, Kleider, Socken, Hosen, Schuhe, Unterbekleidung und Jacken. Weiterhin lassen sich im Wäschetrockner 10 Textilstoffe in anderen Produkten wie Vorhänge, Laken, Handtücher, Kissen und ausgestopfte Tuchartikel (bspw. Spielzeug) trocknen.
Die Trommel 28 kann mindestens eine Hubleiste (nicht gezeigt) aufweisen. In den meisten Trocknern liegen mehrere vor. Die Hubleisten befinden sich auf der Innenfläche der Trommel 28, die deren Innenumfang bildet. Die Hubleisten erleichtern das Bewegen des Waschguts 36 in der Trommel 28 bei deren Umlauf.
Die Trommel 28 kann betrieblich mit einem Motor 54 gekoppelt sein, der sie während eines Trockenprogramms wahlweise dreht. Die Verbindung zwischen dem Motor 54 und der Trommel 28 kann direkt oder indirekt sein. Wie dargestellt, kann eine indirekte Verbindung einen Riemen 54 aufweisen, der eine Ausgangswelle des Motors 54 mit einem Rad/einer Scheibe auf der Trommel 28 koppelt. Bei einer direkten Verbindung kann die Ausgangswelle des Motors 54 an eine Nabe der Trommel 28 angesetzt sein.
Im Wäschetrockner 10 kann eine Luftführung vorgesehen sein, die Luft der Behandlungskammer 34 zu- und aus ihr abführt. Die zugeführte Luft kann erwärmt sein oder nicht. Die Luftführung kann einen Zufuhrteil teilweise in Form eines Kanals 38 aufweisen, der mit einem Ende über eine rückseitige Lüftungsöffnung 37 zur Umluft offen liegt und mit dem anderen Ende fluidisch mit einem Einlassgitter 40 gekoppelt ist, das in Strömungsverbindung mit der Behandlungskammer 34 steht. Im Zufuhrkanal 38 kann ein Heizelement 42 angeordnet und betrieblich an die Steuerung 14 angeschlossen sein, die es steuert. Bei erregtem Heizelement 42 wird die zugeführte Luft vor dem Einströmen in die Trommel 28 erwärmt.
Die Luftführung kann weiterhin einen Ablassteil aufweisen, der teilweise von einem Abluftkanal 44 gebildet wird. Ein Flusenfänger 45 kann am Einlass von der Behandlungskammer 34 zum Abluftkanal 44 angeordnet sein. Ein Gebläse 46 kann fluidisch mit dem Abluftkanal gekoppelt sein. Das Gebläse 46 kann betrieblich an die Steuerung 14 angeschlossen und von ihr gesteuert werden. Das Gebläse 46 saugt Luft in die Behandlungskammer 34 und drückt sie durch den Abluftkanal 44 wieder aus ihr hinaus. Der Abluftkanal 44 kann fluidisch mit einer Haushalts-Abluftleitung gekoppelt sein oder die Luft aus der Behandlungskammer 34 nur aus dem Wäschetrockner 10 hinaus leiten.
Die Luftführung kann weiterhin verschiedene Sensoren und andere Bauelemente wie bspw. einen Thermistor 47 und einen Thermostaten 48 aufweisen, die mit dem Zufuhrkanal 38 gekoppelt sein können, in dem sich das Heizelement 42 befinden kann. Der Thermistor 47 und der Thermostat 48 können betrieblich miteinander gekoppelt sein. Alternativ kann der Thermistor 47 am oder nahe dem Einlassgitter 40 mit dem Zufuhrkanal 38 gekoppelt sein. Ungeachtet seiner Anordnung kann der Thermistor 47 dazu dienen, das Bestimmen der Einlasstemperatur zu unterstützen. Ein Thermistor 51 und eine Thermo-Sicherung 49 können mit dem Abluftkanal 44 gekoppelt sein, wobei der Thermistor 51 zum Bestimmen der Auslass-Lufttemperatur dient. Ein Feuchtesensor 50 kann innerhalb der Behandlungskammer 34 angeordnet sein, um den Feuchtegehalt des Waschguts in der Behandlungskammer 34 zu überwachen.
Der Wäschetrockner 10 kann weiterhin eine Ausgabeeinheit 57 enthalten, mit der sich während eines Trockenprogramms Behandlungschemie ausgeben lässt. Wie gezeigt, kann die Ausgabeeinheit innerhalb des Schranks 12 so angeordnet sein, dass sie die Behandlungschemie ausgeben kann, wenn auch andere Orte möglich sind. Die Ausgabeeinheit 57 kann ein herausnehmbares Reservoir mit Behandlungschemie enthalten und diese an die Behandlungskammer 34 ausgeben. Bei der Behandlungschemie kann es sich um ein beliebig geartetes Hilfsmittel für die Waschgutbehandlung handeln; Beispiele hierfür sind (ohne Einschränkung der Erfindung) Weichmacher, Hygienisierer, Faltenglätter sowie Chemikalien, die dem Waschgut Solleigenschaften erteilen – einschl. Fleckwiderstand, Düfte (bspw. Parfums), Insekten- sowie UV-Schutz.
Die 2 zeigt schaubildlich eine Spannungsdetektorschaltung 60 für den Wäschetrockner 10 der 1. Die Schaltung 60 kann betrieblich mit dem Heizelement 42 und der Steuerung 14 gekoppelt sein. Wie gezeigt, können die Spannung am Heizelement 42 und ihr Phasenwinkel detektiert werden, wobei die Schaltung an die beiden elektrischen Phasen (11, 12) gelegt ist. Angemerkt sei, dass die Spannung auch nach anderen Verfahren messbar ist – bspw. das Phasenwinkelverfahren. Die von der Schaltung 60 ermittelte Spannung kann an die Steuerung 14 gegeben werden, in der sie zum Abschätzen der Laufzeit berücksichtigt wird. In den meisten Fällen handelt es sich beim Ausgangssignal dieser Schaltung um ein Signal, das der Spannung über dem Heizelement entspricht und von der Steuerung 14 als Spannungsindikator verwendbar ist. Jede geeignete Art einer Spannungsdetektorschaltung ist einsetzbar und hier nicht erfindungswesentlich.
Die 3 zeigt schaubildlich die Steuerung mit den angeschlossenen Systemkomponenten des Wäschetrockners 10. Die Steuerung 10 kann zur Signalübertragung mit den Systemkomponenten des Wäschetrockners 10 gekoppelt sein – bspw. mit dem Heizelement 42, dem Gebläse 46, dem Thermistor 47, dem Thermostat 48, der Thermo-Sicherung 49, dem Thermistor 51, dem Motor 54 und der Ausgabeeinheit 57, um alle diese entweder zu steuern und/oder ihre Ausgangssignale aufzunehmen, um sie zu steuern. Die Steuerung 14 ist auch betrieblich mit der Benutzerschnittstelle 165 verbunden, um von dort Eingaben des Benutzers zur Realisierung des Trockenprogramms aufzunehmen und Informationen zu diesem an den Benutzer auszugeben.
Die Benutzerschnittstelle 16 kann mit Bedienelementen wie Skalen, Leuchten, Knöpfen, Hebeln, Tastern, Schaltern und Anzeigeelementen ausgerüstet sein, mittels derer der Benutzer Befehle an eine Steuerung 14 absetzen und von Systemkomponenten im Wäschetrockner 10 oder als Eingabe an der Benutzerschnittstelle 16 Informationen zu einem Trockenzyklus empfangen kann. Der Benutzer kann zahlreiche unterschiedlich geartete Informationen eingeben – einschl. (ohne Einschränkung der Erfindung) die Programmauswahl und Programmparameter wie bspw. Ausführungsoptionen. Ein beliebiges Programm lässt sich auswählen – bspw. (ohne Einschränkung der Erfindung) für Freizeitbekleidung, Fein- bzw. Feinstwäsche, Arbeitsbekleidung, normales Trocknen, Feuchttrocknen, Hygienisieren, Schnelltrocknen, zeitspezifisches Trocknen, Jeans.
Die Steuerung 14 kann ein vom Benutzer gewähltes Trockenprogramm mit beliebigen, vom Benutzer gewählten Optionen ausführen und an ihn diesbezügliche Informationen ausgeben. Die Steuerung 14 kann auch einen Zentralprozessor (CPU) 66 und einen zugehörigen Speicher 68 enthalten, wo verschiedene Trockenprogramme und zugehörige Daten – bspw. Aufsuchtabellen – sich ablegen lassen. Der Speicher kann eine oder mehr Software-Anwendungen – bspw. eine Anordnung ausführbarer Befehle – aufnehmen, die die CPU 66 zum Abarbeiten eines oder mehrerer Trockenprogramme aufnehmen soll.
Generell bewirkt die Steuerung das Abarbeiten eines Trockenprogramms, um das Waschgut in der Behandlungskammer 34 zu trocknen. Die Steuerung 14 betätigt ein Gebläse 46, das an der rückseitigen Lüftungsöffnung 37 Luft in den Zuluftkanal 38 saugt. Die Steuerung 14 kann das Heizelement 42 erregen, um die Zuluft beim Überströmen des Heizelements 42 zu erwärmen und die erwärmte Luft der Behandlungskammer 34 zuzuführen. Der Thermistor 47 kann die Temperatur der Zuluft im Zufuhrkanal 38 erfassen und ein der erfassten Temperatur entsprechendes Signal zur Steuerung 14 schicken. Die erwärmte Luft kann beim Durchströmen der Behandlungskammer 34 auf dem Weg zum Abluftkanal 44 in Berührung mit der Waschgut-Charge 36 treten, um dieser Feuchte zu entziehen. Die Luft verlässt die Behandlungskammer 34 und strömt durch das Gebläse 46 und die Abluftleitung 44 aus dem Wäschetrockner 10 hinaus. Die Steuerung 14 führt das Arbeitsprogramm weiter durch, bis festgestellt wird, dass die Wäsche trocken ist. Das Feststellen, dass eine Waschgut-Charge „trocken” ist, ist auf unterschiedliche Weise möglich, erfolgt jedoch meistens auf Grund ihres Feuchtegehalts, der auf Grundlage des gewählten Trockenprogramms, einer Ausführungsoption desselben oder einer Präferenz des Benutzers von diesem vorgegeben wird.
Die Gesamtdauer eines Arbeitsprogramms – bspw. eines Trockenprogramms – kann zahlreiche zeitliche Unterabschnitte aufweisen, die alle ihre eigene Laufzeit haben und gemeinsam die Programmlaufzeit bzw. Programmdauer bilden. Die 4 zeigt schaubildlich ein Zeitdiagramm für ein Trockenprogramm mit Unterprogrammen bzw. Phasen wie bspw. einem Vortrocknen, einer Hilfsmittelausgabe, dem Haupttrocknen, dem Zusatztrocknen und dem Abkühlen. Jede dieser Phasen hat eine entsprechende Dauer, die variabel sein kann oder nicht. In dieser Anwendung ist die Gesamtheit der Phasenlängen als Programmdauer bezeichnet, wobei angemerkt sei, dass diese Programmdauer eine Funktion der Phasenlängen ist. Die Phasen hängen nicht alle mit dem Trocknen des Waschguts zusammen. Die Summe der mit dem Trocknen des Waschguts im Zusammenhang stehenden Phasen ist als Trockendauer bezeichnet.
Eine kurze Zusammenfassung dieser verschiedenen Phasen mag für ein Verständnis der Erfindung hilfreich sein. Die Vortrockenphase hat normalerweise eine vorbestimmte Dauer von etwa 5 min. Während dieser Phase hat der Feuchtesensor 50 nicht genug Feuchtedaten geliefert, dass die Steuerung 14 eine erste Abschätzung über den Nässezustand des Trockenguts treffen könnte. Daher wird die Vortrockendauer auf Grund des gewählten Trockenprogramms, der Größe der Trockengut-Charge und anderer relevanter Daten ausgewählt, normalerweise einer Aufsuchtabelle im Speicher 68 der Steuerung 14 entnommen, an der Benutzerschnittstelle 16 sichtbar ausgegeben und mit dem Zeitablauf herunter gezählt.
Nach dem Ende der Vortrockenphase wird die Haupttrockenphase für eine Trockendauer begonnen und kann die Steuerung 14 die Feuchtedaten aus der Vortrockenphase dazu benutzen, die Haupttrockenzeit zu ermitteln und den Schätzwert der Programmdauer zu aktualisieren. Die aktualisierte Programmdauer berücksichtigt notwendigerweise die bereits abgelaufene Zeit; sie lässt sich daher als die verbleibende Programmdauer betrachten und wird an der Benutzerschnittstelle 16 sichtbar ausgegeben. Die Programmdauer lässt sich beliebig oft aktualisieren, wird aber normalerweise nur ein einziges Mal aktualisiert, das mit dem Zeitpunkt zusammenfällt, an dem der Feuchtesensor 50 keine sinnvollen Daten mehr liefern kann, d. h. bei 10% bis 15% Feuchtegehalt für die meisten modernen Leitfähigkeits-Feuchtesensoren.
Die Zusatztrockenphase beginnt, wenn der Feuchtesensor 50 keine nutzbaren Daten mehr liefert. An dieser Stelle ermittelt die Steuerung 14, wieviel Zeit (Zusatztrockenzeit) ggf. noch zum Trocknen des Trockenguts benötigt wird. Wird keine weitere Zeit benötigt, wird die Abkühlphase begonnen. Der Zusatztrockendauer liegen normalerweise die Feuchtedaten, die Einlasstemperatur und die Auslasstemperatur in der Haupttrockenphase zu Grunde. Ist eine neue Programmdauer berechtigt, wird sie aktualisiert und dargestellt.
Ist die Zusatztrockenphase abgeschlossen, wird die Abkühlphase für eine Abkühldauer ausgeführt, mit deren Ende auch die Programmdauer abgelaufen ist. Die Abkühldauer lässt sich auf vorgewählte Weise bestimmen – bspw. durch Anwenden einer Aufsuchtabelle oder eines Feldes von Abkühlzeiten, die in der Steuerung 14 gespeichert sind und auf der Stoffart, dem Trockenheitsgrad, der Größe der Trockengut-Charge und dergl. basieren; die Abkühlzeit lässt sich auch aus einer berechneten Gesamt-Trockendauer und einem vorgewählten Einstellwert der Temperatur des Heizelements berechnen.
Die Vortrocken-, Ausgabe-, Haupttrocken- und Zusatztrockendauer wird zuweilen auch als Trockendauer bezeichnet, da sie in der Summe die Dauer darstellt, während der das Trockengut getrocknet wird und die normalerweise mit der Aufheizdauer der Luft übereinstimmt. Die Gesamtdauer aller fünf Phasen stellt die Programmdauer dar. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung soll der Ausdruck „Programmdauer” die Gesamtdauer bezeichnen, die das Arbeitsprogramm für einen vollständigen Durchlauf benötigt, und zwar unabhängig davon, ob es alle vier Phasen aufweist. Er soll die Trockenzeit, während der das Trockengut getrocknet wird, oder trocknungsrelevante Unterphasen bezeichnen, bspw. die Haupttrockenphase mit oder ohne der Vor- oder der Zusatztrockendauer.
Das Bestimmen der Programmdauer im Wäschetrockner 10 ist ausführlich in dem US-Patent 7 594 343 – vom 29. September 2009 mit dem Titel „Drying Mode for Automatic Clothes Dryer” – dargestellt, das durch die Bezugnahme in Gänze als Teil vorliegender Anmeldung gelten soll.
Vor diesem Hintergrund lässt sich nun verstehen, wie eine Änderung der Wärme-Ausgangsleistung des Heizelements die Trocken- und die Programmdauer beeinflusst. Bisher wird dessen Ist-Ausgangsleistung während des Ablaufs des Trockenprogramms von den verschiedenen Algorithmen zur Berechnung der Trocken- und der Programmdauer nicht berücksichtigt. Vielmehr gehen diese davon aus, dass das Heizelement mit seinen konstruktiven Anschlussdaten arbeitet. Die Ausgangsleistung des elektrischen Heizelements kann jedoch mit der Zeit abnehmen und dann den Vorgabewert nicht mehr erreichen. Entspricht außerdem die an das Heizelement gelegte Netzspannung nicht dem vorgegebenen Anschlusswert, liefert es nicht die Ausgangsleistung, für die es ausgelegt ist.
Für ein elektrisches Heizelement wird die Leistung erheblich von der anliegenden Spannung beeinflusst, da sie exponentiell von letzterer abhängt, wie aus der Gleichung (1) erkennbar. Die Leistung fällt mit dem Quadrat der Spannung ab: P (Leistung in Watt) = V ²(Spannung² ) / R (Ohm) (1)
Angemerkt sei, dass in der häufigsten Heizung für einen Wäschetrockner mit einem Nenn-Widerstand von 9,67 Ohm die Leistung 5400 W bei 240 V betragen kann. Bei einer Spannung von 216 V, also 10% weniger als die Nennspannung von 240 V, liefert das Heizelement nur 4824 W, also nur 80% der Nennleistung zum Erwärmen der Luft und Trocknen des Trockenguts im Wäschetrockner 10. Ein Spannungsabfall von 10% ergibt also in diesem Beispiel einen Leistungsabfall von 20%; bereits ein geringer Spannungsabfall beeinflusst die Leistung also erheblich. Bspw. erfordert eine Charge von 3 Pfund [= 1,36 kg] Baumwoll-Handtüchern bei 208 V/4680 W eine Trockendauer von etwa 31,4 min gegenüber 28 min bei 240 V/5400 W; entsprechend benötigen 15 Pfund [= 6,8 kg] Jeans bei 208 V/4680 W etwa 83,1 mm gegenüber 70,6 mm bei 240 V/5400 W. Da die Trockenzeit generell proportional zum Leistungsabfall zunimmt, kann schon ein geringer Spannungsabfall die Trocken- und die Programmdauer erheblich verlängern. Übliche Algorithmen berücksichtigen die Änderung der Ausgangsleistung aus Spannungsänderungen nicht, da sie davon ausgehen, dass das Heizelement mit seinen konstruktiven Vorgabewerten arbeitet. Sie unter-/überschätzen die Trocken- und die Programmdauer für eine entsprechende Zu-/Abnahme der Istspannung gegenüber der Sollspannung, was zu Trockengut führt, das zu trocken oder zu nass ist – ein den Verbraucher nicht zufrieden stellendes Ergebnis.
Die 5 zeigt als Flussdiagramm die Arbeitsweise des Wäschetrockners 10 nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die in der 5 gezeigte Schrittfolge gilt nur erläuternd und soll das erfindungsgemäße Verfahren in keiner Weise einschränken, da die Schritte auch anders aufeinander folgen, Schritte hinzugefügt und eingeschoben oder die beschriebenen Schritte beliebig unterteilt werden können, ohne die Erfindung zu verlassen. Das Verfahren kann in ein Arbeitsprogramm für den Wäschetrockner 10 eingefügt werden – bspw. vor demselben oder als Teil einer beliebigen Phase desselben. Desgl. kann es auch separat bzw. autonom ausgeführt werden.
Das Verfahren 500 kann bei 502 durch Starten eines Trockenprogramms beginnen. Angenommen ist, dass das Trockenprogramm mit Trockengut in der Behandlungskammer 34 ausgeführt wird. Bei 504 kann ein anfänglicher Schätzwert der Programmdauer auf der Benutzerschnittstelle 16 angezeigt werden, um dem Benutzer die Programmdauer – bspw. die Programm-Restdauer – zu melden.
Die anfängliche Programmdauer lässt sich bei 504 unter Anwendung von Verfahren der Fuzzy-Logik oder der Regressionsanalyse auf Grundlage von Anfangseingaben bzw. -vorgaben wie bspw. der Größe der Trockengut-Charge, der Stoffart des Trockenguts und dem Anfangs-Feuchtegehalt abschätzen; alternativ ist auch eine Aufsuchtabelle anwendbar.
Bei 506 wird ein optionaler eingebauter Selbsttest unter Verwendung einer an den Wäschetrockner 10 angeschlossenen Prüfschaltung ausgeführt. Der Selbsttest kann an einer Stromversorgungsschaltung durchgeführt werden, die das Heizelement 42 mit elektrischem Strom speist, um Verdrahtungsfehler festzustellen. Was die Anzahl der Phasen und die Spannung anbetrifft, kann die Versorgungsschaltung für das Verfahren 500 verschiedene Ausführungen beinhalten. Bspw. kann es sich um einen 3-Leiter-Anschluss mit den Phasen L1, L2 und einem Neutralleiter handeln; andere Anschlussarten sind ebenfalls möglich.
Bei 508 erfolgt eine Bestimmung der Ausgangsleistung des Heizelements 42, und zwar durch Ermitteln der Spannung über dem Heizelement 42 und Anwenden dieser Information zur Leistungsbestimmung. Die beiden Leiter L1, L2 und die Spannungsdetektorschaltung 60 sind dabei an das Heizelement 42 angeschlossen, wie in 2 gezeigt. Die Leistungsbestimmung kann nach Ablaufeines vorbestimmten Intervalls nach Beginn eines Trockenprogramms erfolgen.
Bei 510 kann die Programmdauer berechnet werden unter Berücksichtigung der bei 508 ermittelten Leistung. Für die Bestimmung der Programmdauer lassen sich auch andere Eingaben verwenden – bspw. das Trocken- oder das Nassgewicht der Trockengut-Charge, ihr Feuchtegehalt und die Stoffart. Aus diesen ggf. erfolgenden Eingaben wird gemeinsam mit der Leistung von der Steuerung 14 die Programmdauer verwendet. Die bei 510 berechnete Programmdauer kann sich von der bei 504 geschätzten anfänglichen Programmdauer unterscheiden. Bspw. kann die neue Programmdauer länger oder kürzer sein, und zwar abhängig von der Differenz der Anfangsspannung und -leistung bei 504 und den bei 508 ermittelten Werten.
Bei 512 lässt sich die aktualisierte Programmdauer auf der Benutzerschnittstelle 16 ausgeben, um dem Benutzer eine genauere aktualisierte Programmdauer – bspw. die Programm-Restdauer – anzugeben.
Bei 514 kann ermittelt werden, ob das Trockenprogramm abgearbeitet ist. Diese Bestimmung ist auf Grund verschiedener Parameter möglich – bspw. des Feuchtegehalts der Trockengut-Charge oder der Temperatur der Abluftströmung. Ist bspw. der Feuchtegehalt gleich dem oder geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert, kann das Trockenprogramm als beendet angesehen und bei 516 abgeschlossen werden. Ist der Schwellenwert nicht erfüllt und gilt das Trockenprogramm als nicht beendet, kann das Verfahren zum Schritt 508 zurückgehen, um die aktualisierte Programmdauer bis 512 zu berechnen, bis sich ergibt, dass das Trockenprogramm beendet ist. Unter diesen Bedingungen kann das Verfahren zum Schritt 506 zurückkehren und der Selbsttest durchgeführt werden, bevor die Spannung und die Leistung des Heizelements 42 bestimmt wird, während das Verfahren bei nur einmaligem Selbsttest zum Schritt 508 zurückspringt.
Dem Verfahren 500 kann das wiederholte Prüfen der Spannung und der Wärmeleistung des Heizelements 42 bis zum Abschluss des Trockenvorgangs zu Grunde gelegt werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Prüfung nur einmal pro Durchlauf des Trockenprogramms erfolgen, wobei angenommen ist, dass die Spannung am Heizelement und die Wärmeleistung des Heizelements konsistent sind und während des gesamten Programmablaufs nicht mehr als innerhalb eines vorbestimmten Bereichs variieren.
Während die Erfindung speziell an Hand bestimmter Ausführungsformen beschrieben wurde, ist einzusehen, dass dies nur erläuternd, nicht einschränkend erfolgte. Im Rahmen der voranstehenden Offenbarung und der Zeichnungen sind sinnvolle Varianten und Änderungen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen ausgedrückt ist.
Bezugszeichenliste
Fig. 2

Voltage...: Spannungsdetektor
Controller: Steuerung
Cycle time: Programmdauer

16: Benutzerschnittstelle
49: Thermo-Sicherung
50: Feuchtesensor
57: Ausgabeeinheit
60: Spannungsdetektor
66: CPU (Zentralprozessor)
68: Speicher

Add-on...: Zusatztrocknen
Cool-down: Abkühlen
Dispensing: Hilfsmittelausgabe
Drying: Haupttrocknen
Initial drying: Vortrocknen
Cycle time: Programmdauer, -laufzeit
Drying time: Trockenzeit
Time: Zeit

502: Trockenprogramm starten
504: Erst-Schätzwert für Programmdauer ausgeben
506: internen Selbsttest durchführen
508: Spannung/Leistung des Heizelements ermitteln
510: Programmdauer berechnen
512: Aktualisierte Programmdauer ausgeben
514: Trockenbehandlung abgeschlossen?
516: Programm beenden
No: Nein
Yes: Ja

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

US 7594343 [0031]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Wäschetrockners, der eine Behandlungskammer zur Aufnahme einer Trockengut-Charge, eine Luftführung, mit der Luft zur bzw. aus der Behandlungskammer zu- und abführbar ist, ein Heizelement, mit dem die der Behandlungskammer zugeführte Luft erwärmbar ist, und eine Steuerung aufweist, mittels der sich ein Arbeitsprogramm ausführen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Leistung (-saufnahme) des Heizelements während der Ausführung des Arbeitsprogramms sensorisch erfasst wird; (b) die sensorisch erfasste Leistung als Eingabe an die Steuerung gegeben wird; und (c) von der Steuerung eine Programmdauer mindestens auf der Basis der erfassten Leistung abgeschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das sensorische Erfassen der Leistung das sensorische Erfassen einer an das Heizelement gelegten Spannung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das sensorische Erfassen der an das Heizelement gelegten Spannung das sensorische Erfassen der Spannung zwischen den elektrischen Netzleitungen beinhaltet, mit denen das Heizelement mit Elektrizität gespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingeben der sensorisch erfassten Leistung in die Steuerung das Eingeben der sensorisch erfassten Spannung in die Steuerung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingeben der sensorisch erfassten Spannung in die Steuerung das Anlegen eines der sensorisch erfassten Spannung entsprechenden Signals an die Steuerung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der Programmdauer das Setzen einer verbleibenden Programmdauer beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin die verbleibende Programmdauer während der Durchführung des Arbeitsprogramms wiederholt gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wiederholte Setzen der verbleibenden Programmdauer das wiederholte sensorische Erfassen der Leistung und das wiederholte Bestimmen der verbleibenden Programmdauer für jedes wiederholte sensorische Erfassen der Leistung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen der Programmdauer das Setzen eines der Trockendauer entsprechenden Teils der Programmdauer beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Setzen der Programmdauer weiterhin das Addieren mindestens der endgültigen Trocken- und/oder der Abkühldauer zur Trockendauer beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin das Ermitteln mindestens einer physikalischen Eigenschaft der Trockengut-Charge in der Behandlungskammer und das Eingeben der mindestens einen Eigenschaft in die Steuerung beinhaltet, wobei die Steuerung unter Verwendung der sensorisch erfassten Leistung und der mindestens einen physikalischen Eigenschaft den Schätzwert der Programmdauer erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der mindestens einen physikalischen Eigenschaft das sensorische Erfassen der mindestens einen physikalischen Eigenschaft beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der mindestens einen physikalischen Eigenschaft das Empfangen der mindestens einen physikalischen Eigenschaft als Eingabe vom Benutzer beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine physikalische Eigenschaft der Trockengut-Charge mindestens das Trockengewicht und/oder das Nassgewicht und/oder den Feuchtegehalt und/oder die Stoffart der Trockengut-Charge beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin der Schätzwert der Trockendauer an einer Benutzerschnittstelle des Wäschetrockners sichtbar ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin an einer Stromversorgung, die das Heizelement mit Elektrizität speist, ein elektrischer Selbsttest auf Verdrahtungsfehler ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausführen des Selbsttests vor dem Ermitteln der an das Heizelement gelegten Leistung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbsttest vorbestimmt oft durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromanschluss ein 3-Leiter-Netz mit den Phasen (L1, L2) und einem Neutralleiter (N) ist, wobei der Selbsttest das Bestimmen der Spannungen für L1 und L2 sowie von L1 gegen L2 und einen Vergleich der Spannungen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbsttest einen Fehlerzustand anzeigende Fehlerdaten erzeugt, die von der Steuerung als Eingabe empfangen werden, um den Betrieb des Geräts dem Fehlerzustand entsprechend zu ändern.