DE19704213C1

DE19704213C1 - System zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände in einem Wäschetrockner

Info

Publication number: DE19704213C1
Application number: DE19704213A
Authority: DE
Inventors: Christoph Wendker; Olaf Witte; Gerhard Rodefeld
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2017-02-06

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände in einem Wäschetrockner mit einem Innenraum zur Aufnahme von zu trocknender Wäsche, mit einem Gebläse zur Erzeugung eines durch den Innenraum geleitenden Luftstromes, mit zumindest einer mit einer elektrischen Energiequelle ver bundenen Heizung zur Erwärmung des Luftstromes auf eine vorgewählte Temperatur, mit einer mit der Heizung verbundenen und zur Erfassung der Temperatur des Luftstro mes vorgesehenen Thermostateinrichtung, einer Vorrichtung zur Messung des Rest feuchtegehaltes R(t) der Wäsche und mit einer mit der Thermostateinrichtung sowie der Restfeuchteerfassungseinrichtung verbundenen Einrichtung zur Erkennung eines unzulässigen Betriebszustandes, welche nach dem Erreichen eines Temperaturober wertes wirksam wird.

Bei Wäschetrocknern wird die von einem Gebläse erzeugte Trocknungsluft durch eine Heizung erwärmt und in den Innenraum des Trockners geleitet, in welchem sich feuchte Wäsche befindet. Im Anschluß daran wird die feuchtigkeitsbeladene Luft bei sogenannten Ablufttrocknern direkt ins Freie geführt, während sie bei sogenannten Kondenstrocknern über einen Wärmetauscher zum Abscheiden der aufgenommenen Feuchtigkeit wieder dem Gebläse oder umgekehrt zugeführt wird. In beiden Fällen kann es durch Verstopfung der Luftführung durch Flusen oder durch einen Ausfall des Gebläses zu Störungen kommen, welche dem Benutzer angezeigt werden müssen.

Aus der DE 43 37 735 A1 ist ein Wäschetrockner bekannt, dessen mit dem System nach dem vorliegenden Patent übereinstimmende Merkmale zur Bildung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 herangezogen wurden. Bei dem bekannten Wäschetrockner wird nach erstmaligem Erreichen eines vorgegebenen Temperaturoberwertes die Zeit zwischen zwei Abschalt- oder Einschaltvorgängen der Heizung gemessen und diese unter Hinzuziehung eines Restfeuchtewertes als Krite rium zur Erkennung eines Störfalles ausgewertet. Aus der DE-OS 40 34 274 ist es be kannt, bei einem Wäschetrockner der zuvor genannten Art zur Sensierung solcher Störfälle die Abschaltungen der Heizung zu zählen und als Kriterium zur Erzeugung eines Warnsignals heranzuziehen. Da bei einer Vielzahl von Trocknem jedoch der Trocknungsgrad durch den Bediener einstellbar ist, ist die Gesamtdauer des Trocknungsvorgangs von diesem Einstellwert abhängig. Somit ändert sich auch die Zahl der Abschaltvorgänge aufgrund des eingestellten Trocknungsgrades und kann daher nicht als Kriterium zur Erkennung eines Störfalls herangezogen werden. Weiter hin ist es aus der EP-A1 0 312 072 bekannt, als Fehlerkriterium die Zeit zwischen Abschalten der Heizung und Wiedereinschalten, also die Abkühlzeit zu verwenden. Diese Zeit ist jedoch nur in geringem Ausmaß vom Volumenstrom der Trocknungsluft abhängig. Ein Faktor, welcher die Abkühlung der Trocknungsluft viel stärker beein flußt, ist die Beladungsmenge des Trockners sowie der Wärmeübergang zwischen der Wäsche und ihrer Umgebungsluft.

Aus der JP-6-134194 (A) ist bekannt, die Verstopfung eines Flusenfilters für einen Wäsche trockner unabhängig von Änderungen in der Versorgungsspannung zu detektieren. Hierzu werden Meßwerte wie Heizspannung und Temperatur erfaßt und ausgewertet. Diese Werte werden mit in einen Mikrocomputer hinterlegten Werten verglichen. Eine Abweichung von hinterlegten Werten ist ein Kriterium für die Erkennung eines Störfalles.

Aus der JP-4-64396 (A) ist außerdem eine Einrichtung zur Erkennung eines unzulässigen Betriebszustandes bekannt, bei der am Trommelausgang die Trommelablufttemperatur gemessen wird und bei der die Temperatur der Prozeßluft sowie die Trommelablufttemperatur zur Störfallerkennung ausgewertet werden.

Bei den o. g. Dokumenten wird der wesentliche Einfluß, den die Beladungsmenge sowie die Umgebungslufttemperatur auf die Meßergebnisse und deren Auswertung für eine Störfallerkennung haben, nicht berücksichtigt. Dies kann zu Fehlabschaltungen des Trockenprozesses führen oder fehlerhafte Störfallanzeigen zur Folge haben.

Der Erfindung stellt sich das Problem, ein System zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände in einem Wäschetrockner in optimierter Weise anzugeben, so daß eine von äußeren Einflüssen unabhängige Störungsüberwachung erfolgen kann.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem (diese Aufgabe) durch ein System mit den Merk malen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgenden Unteran sprüchen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß das System zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände ferner so durchführbar ist, daß es sich nur solcher Parameter bedient, die ohnehin zur Steuerung des Trocknungsprogramms gemessen werden müssen und somit keine zusätzlichen Sensoren benötigt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der Be rücksichtigung aller Randbedingungen, welche die Erkennung eines aufgrund von ver ringertem Prozeßluftstrom auftretenden Störfalls beeinflussen. Die Randbedingungen werden durch den gewählten Zeitpunkt der Messung der Meßwerte zur Erkennung eines unzulässigen Betriebszustandes berücksichtigt. Die Meßwerte werden vorteilhaft im Verlauf des Trockenprozesses in der sogenannten Gleichgewichtsphase erfaßt und mit den hinterlegten bzw. berechenbaren Werten im Microcomputer verglichen. Die Gleichgewichtsphase ist erreicht, wenn ein vorgegebener Temperaturwert der Trommelaustrittstemperatur der Prozeßluft erreicht ist und über einen festgelegten Zeitraum konstant hält sowie wenn ein vorgegebener Restfeuchtewert erreicht ist. In besonderer Weise verringert sich dadurch der Einfluß der Heizspannung sowie der Einfluß der Beladungsmenge auf das Meßergebnis.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Die schematische Darstellung eines zum erfindungsgemäßen System gehörigen Kondensations-Trommeltrockners (1),

Fig. 2 die schematische Darstellung eines zum erfindungsgemäßen System gehörigen Abluft-Trommeltrockners (1),

Fig. 3 den schematischen Systemablauf in einer zum System gehörigen Einrichtung (3) zur Erken nung eines unzulässigen Betriebszustandes.

Fig. 1 zeigt schematisch einen zum erfindungsgemäßen System gehörigen Kondensations- Trommeltrockner (1) mit einer elektronischen Programmsteuerung (2), in welche eine Einrichtung (3) zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände integriert ist. In der Be dienblende (4) des Trommeltrockners (1) ist eine Anzeigeleuchte (5) angeordnet, welche von der Einrichtung (3) zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände angesteuert wird. Die zu trocknende Wäsche wird in die Trommel (6) gegeben, welche an ihrer Stirnseite eine durch eine Tür (7) verschließbare Wäscheaufnahmeöffnung be sitzt. Innerhalb der Trommel (6) befindet sich eine Vorrichtung zur Bestimmung des Restfeuchtegehaltes R(t) der Wäsche, beispielsweise ein Leitwertsensor (8). Dieser steht über eine Datenleitung (9) mit der Programmsteuerung (2) und der Einrichtung (3) zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände in Verbindung und gibt Meßwerte an diese weiter. Die Prozeßluft wird mittels Gebläse (10) in einem geschlossenen Kreis lauf im Gerät bewegt. Vor dem Einblasen in die Trommel (6) erfolgt eine Erwärmung der Luft durch eine Heizeinrichtung (11). Diese ist über einen von der Programmsteue rung (2) betätigten Schalter (12) an die elektrische Energieversorgung (13) des Trommeltrockners (1) angeschlossen. Die Heizeinrichtung (11) ist innerhalb des Luft kanals (14) vor dem prozeßluftseitigen Trommeleingang (15) angeordnet. In diesem Luftkanal ist ein erster Temperatursensor (16) zur Überwachung der Temperatur T1 angeordnet, beispielsweise ein NTC-Widerstand. Dessen Meßwerte werden über eine Datenleitung (9) an die Programmsteuerung (2) und an die Einrichtung (3) weiter gegeben. Am Ausgang der Trommel (6) befindet sich ein Gebläse (10) zur Bewegung der Prozeßluft. Diesem sind Flusensiebe (17) zur Filterung der Luft vorgeschaltet. Weiterhin befindet sich am prozeßluftseitigen Ausgang der Trommel (6) ein zweiter Temperatursensor (18) zur Messung der Trommelablufttemperatur T2. Dessen Meß werte werden ebenfalls über eine Datenleitung (9) an die Programmsteuerung (2) und an die Überwachungsschaltung (3) weitergegeben. Zur Abkühlung und zur Konden sation der in der Trommel (6) aufgenommenen Feuchtigkeit wird die Prozeßluft über einen Wärmetauscher (19) geführt. Fig. 2 zeigt den vergleichbaren Aufbau bei einem Abluft-Trommeltrockner (1). Die Prozeßluft wird über den Abluftkanal (20) ins Freie geleitet.

Die wesentlichen Komponenten des Systems zur Erkennung eines unzulässigen Betriebszustandes werden im folgenden anhand von Fig. 3 beschrieben. Während des Trockenprozesses werden Meßwerte wie Prozeßlufttemperatur, Temperatur T1 auf der Heizung, Temperatur T2 am Prozeß luftausgang der Trommel (6), Umgebungslufttemperatur und Heizspannung aufge nommen. Die Umgebungslufttemperatur wird zu Beginn des Trockenprozesses bei ausgeschalteter Heizung (11) über den Temperatursensor (16) an der Heizung (11) erfaßt. Die Temperatur T2 der Prozeßluft sowie die Temperatur T1 nach der Heizung (11) und die Heizspannung werden in der sogenannten Gleichgewichtsphase des Trockenprozesses erfaßt. Die Aufnahme der Meßwerte beginnt ca. 5 bis 10 Minu ten nach Eintritt in die Gleichgewichtsphase des Trockenprozesses bei konstant ge schalteter Heizung (11). Im Anschluß an die Meßphase von ca. 5 Minuten werden die Meßergebnisse ausgewertet. Der unzulässige Betriebszustand wie z. B. Luftmangel durch verstopfte Flusenfilter (17) und/oder Wärmetauscher (19) wird durch eine Anzeigeleuchte (5) in der Bedienblende (4) visualisiert. Der Luftmangelzustand wird durch Aufleuchten der Anzeigeleuchte (5) angezeigt. Erfolgt daraufhin kein Reinigen der Luftwege im Trockner durch die Bedienperson und ein weiterer Trockenprozeß wird gestartet, erfolgt ein erneutes Aufleuchten der Anzeigeleuchte (5) für den Luft mangelzustand. Nach einer vorgegebenen Zahl von Warnsignalen (z. B. dreimaliges Aufleuchten der LED) kann der Trockenprozeß von der Einrichtung zur Erkennung (3) unzulässiger Betriebszustände abgebrochen werden.

Es wird ferner ausgeführt, daß die zum System gehörige Einrichtung (3) zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände mit einem Fuzzy-Set (21) ausgebildet ist, in dem Operationen in Über einstimmung mit Fuzzy-Regeln in Abhängigkeit von Temperatur-, und Heizspannungs signalen durchführbar sind. Es Kann evtl. vorteilhaft sein, auch ein von dem Rest feuchtegehalt der Wäsche abhängiges Signal auszuwerten. Dazu werden die digitali sierten Signale der Temperatur, Heizspannung und evtl. Restfeuchte in Abhängigkeit von Fuzzyregeln ausgewertet und die Abweichung von vorgegebenen Daten als Signal für einen Fehlerzustand in der Bedienblende (4) als Warnsignal zur Anzeige gebracht.

Das Fuzzy-Set (21) weist dazu einen Fuzzyfikationsabschnitt (22) auf, in dem die digitalisierten Signale von Temperatur, Heizspannung und Restfeuchte in vom Fuzzy- Set (21) auswertbare Signale umgesetzt werden. Im Fuzzy-Regelabschnitt (23) werden diese Signale in Abhängigkeit von Fuzzy-Regeln ausgewertet. Die Ausgangssignale des Fuzzy-Regelabschnittes (23) werden im Defuzzyfikationsabschnitt (24) in ein Signal zur Darstellung eines Fehlerzustandes an die Programmsteuerung (2) umgesetzt. Aus mehreren Ausgangssignalen bildet ein Mittelwertbildner (25) einen Wert der als Fehlersignal durch Aufleuchten der Anzeigeleuchte (5) in der Bedienblende (4) zur Anzeige gebracht wird. Eine Zählerschaltung (26) addiert die Zahl der Warnsignale auf und beendet bei Überschreiten eines Grenzwertes den Trockenprozeß.

Claims

1. System zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände in einem Wäschetrockner
mit einem Innenraum zur Aufnahme von zu trocknender Wäsche,
mit einem Gebläse zur Erzeugung eines durch den Innenraum geleitenden Luftstromes,
mit zumindest einer mit einer elektrischen Energiequelle verbundenen Heizung zur Er wärmung des Luftstromes auf eine vorgewählte Temperatur, mit einer mit der Heizung verbundenen und zur Erfassung der Temperatur des Luftstromes vorgesehenen Ther mostateinrichtung, einer Vorrichtung zur Messung des Restfeuchtegehaltes R(t) der Wäsche und mit einer mit der Thermostateinrichtung sowie der Restfeuchte erfassungseinrichtung verbundenen Einrichtung (3) zur Erkennung eines unzulässigen Betriebszustandes, welche nach dem Erreichen eines Temperaturoberwertes wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3) zur Erkennung eines unzulässigen Betriebszustandes innerhalb eines ersten Programmabschnittes bei ausgeschalteter Heizung (11) die Temperatur der Prozeßluft am Trommelausgang mißt und diese im Microcomputer hinterlegt und nach Erreichen eines oberen Temperaturwertes bei konstanter Heizleistung die Temperatur T2 der Prozeßluft am Trommelausgang mißt und diese unter Hinzuziehung der Heizspannung oder des Restfeuchtegehaltes RT der Wäsche und der Heizspannung als Kriterium zur Er kennung eines unzulässigen Betriebszustandes auswertet.

2. System zur Erkennung von unzulässigen Betriebszuständen in einem Wäsche trockner mit Sensoren zum Erfassen von Temperaturen, Restfeuchte und Heizspan nung und mit Mitteln zur Erzeugung davon abhängiger digitalisierter Signale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Fuzzy-Set (21) aufweist, in dem Operationen in Übereinstim mung mit Fuzzy-Regeln in Abhängigkeit der Temperatur- und Heizspannungssignale oder der Temperatur-, Restfeuchte- und Heizspan nungssignale durchführbar sind.

3. System zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände nach Anspruch 1 oder 2 einer Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Fuzzy-Set (21) einen Fuzzikationsabschnitt (22) aufweist, in dem die digita lisierten Signale in vom Fuzzy-Set (21) auswertbare Signale umgesetzt werden und daß die umgesetzten Signale in einem Fuzzy-Regelabschnitt (23) in Abhängigkeit von Fuzzy-Regeln ausgewertet werden und daß das oder die Ausgangssignale des Fuzzy- Regelabschnitts (23) in einem Defuzzifikationsabschnitt (24) in ein Signal zur Dar stellung eines Fehlerzustandes an den Microcomputer der Programmsteuerung (2) umgesetzt wird und in der Bedienblende (4) als Warnsignal zur Anzeige gebracht wird.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren Ausgangssignalen ein Mittelwert gebildet wird und in der Bedien blende zur Anzeige gebracht wird.

5. System Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zählerschaltung (26) die Zahl der Warnsignale aufaddiert und bei Überschrei tung eines Grenzwertes den Trockenprozeß abbricht.