DE19755360A1

DE19755360A1 - Verfahren zur Temperaturmessung in einem wasserführenden Haushaltsgerät und wasserführendes Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE19755360A1
Application number: DE19755360A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Rosenbauer; Bruno Dipl Ing Reiter; Reinhard Dipl Ing Hering
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2017-12-13
Also published as: DE19755360B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturmessung in einem wasserführen den Haushaltsgerät und ein entsprechendes wasserführendes Haushaltsgerät.

Es ist allgemein bekannt, in wasserführenden Haushaltsgeräten - wie beispielsweise Wasch- oder Geschirrspülmaschinen - einen Temperaturfühler zur Messung der Tem peraturen während des Betriebs des Haushaltsgeräts zu verwenden. So ist eine Temperaturmessung in unterschiedlichen Teilprogrammschritten eines Spülpro gramms für den Programmablauf einer Geschirrspülmaschine durchzuführen. Ab hängig davon ermittelt der Temperaturfühler die Wassertemperatur oder die Lufttem peratur. Auf Grund der Temperaturmessung läßt sich ein Heizelement steuern, das bei Erreichen eines vorgebbaren Temperaturhöchst- oder niedrigstwerts abgeschaltet bzw. zugeschaltet wird. Temperaturfühler können beispielsweise als NTC (Negative Temperature Coefficient) oder Bimetallschalter ausgebildet sein. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-24 52 543 ist beispielsweise ein Thermostat zur Befestigung in einem Geschirrspüler bekannt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 196 11 402 ist eine Geschirrspülmaschine als wasserführendes Haushaltsgerät mit einem aus einem optische Signale versendenden Element und einem optische Signale empfangenden Element bestehenden Sensor zur Messung der Verschmutzung einer umgewälzten Reinigungsflüssigkeit bekannt. Der artige Sensoren erfassen die Trübung einer Wasch- oder Spüllauge, die als Prozeßpa rameter zur Optimierung des Programmablaufs herangezogen wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein wasserführendes Haushaltsgerät anzugeben, das eine wirtschaftliche Temperaturmessung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 hinsicht lich des Haushaltsgeräts gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Das wasserführende Haushaltsgerät weist einen aus einem optischen Signale versen denden Element und einem optische Signale empfangenden Element bestehenden Sensor für Verschmutzungen einer umgewälzten Reinigungsflüssigkeit auf. Erfin dungsgemäß wird das optische Signale versendende Element zur Messung eines temperaturabhängigen Ausgangssignals in Abhängigkeit eines vorgebbaren Ein gangssignals verwendet. Durch das auch zur Temperaturmessung benutzte optische Signale versendende Element kann der Sensor zu unterschiedlichen Zwecken mehr fach genutzt, und auf einen üblichen Temperaturfühler im Wasserkreislauf verzichtet werden. Damit wird eine besonders wirtschaftliche Temperaturmessung erzielt. Dar über hinaus besitzt das wasserführende Haushaltsgerät mit dem erfindungsgemäß verwendeten Sensorelement die Eigenschaft, eine Temperaturmessung ohne Zu satzelemente durchführen zu können.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das temperaturabhängige Ausgangssi gnal ausgewertet und zur Steuerung der Temperatur eines Heizelements im Haus haltsgerät benutzt. Zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Temperaturmessung können auch mehrere Ausgangssignale in Abhängigkeit der vorgebbaren Eingangssi gnale nacheinander gemessen und nach Auswertung zur Steuerung der Temperatur herangezogen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierfür das Verhältnis der gemessenen temperaturabhängigen Ausgangssignale zur Steuerung der Temperatur des Heizelements ausgewertet wird.

Vorzugsweise erfolgt eine prozessorgesteuerte Auswertung des oder der tempera turabhängigen Ausgangssignale, oder alternativ dazu mit Hilfe einer Auswerteschal tung.

Es hat sich als günstig herausgestellt, von dem optische Signale versendenden Ele ment einen definierten Strom als Eingangssignal zu empfangen und eine tempera turabhängige Schwellenspannung als Ausgangssignal abzugeben. Dadurch ergibt sich eine einfache Abhängigkeit der temperaturabhängigen Ausgangsgröße zu der Ein gangsgröße derart, daß die Schwellenspannung sinkt, wenn sich die Temperatur im Haushaltsgerät erhöht, oder steigt, wenn die Temperatur fällt.

Weiterhin hat es sich als Vorteil herausgestellt, wenn das temperaturabhängige Aus gangssignal des optische Signale sendenden Sensorelements in der Nähe der Reini gungsflüssigkeit gemessen wird. Dadurch kann die Meßgenauigkeit noch zusätzlich verbessert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Elemente eines Sensors eines was serführenden Haushaltsgeräts, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Temperaturmessung in dem wasserführenden Haushaltsgerät unter Verwendung des Sensors.

Fig. 1 zeigt einen aus einem optische Signale versendenden Element 2 und einem optische Signale empfangenden Element 3 bestehenden Sensor 1. Durch die Anord nung dieses als Trübungssensor bezeichneten elektrooptischen Bauelements in einem wasserführenden Haushaltsgerät - beispielsweise in einer Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine - kann die Lichtdurchlässigkeit einer Spül- oder Waschlauge gemessen werden. Die durch Verschmutzungen einer im Haushaltsgerät umgewälzten Reinigungsflüssigkeit entstehende Trübung der Lauge wird als Prozeßparameter er faßt und zur Optimierung des mehrere Teilschritte umfassenden Programmablaufs für Spülen oder Waschen benutzt.

Ein derartiger Trübungssensor 1 arbeitet nach einem optischen Verfahren, bei dem vorzugsweise nahe dem Infrarotbereich von dem Element 2 - beispielsweise einer LED - ausgesendetes Licht von dem Element 3 - beispielsweise einem Fototransistor, einer Fotodiode oder einem Fotowiderstand - in ein proportionales elektrisches Signal um gewandelt wird. Der Sensor 1 ist gemäß der Offenlegungsschrift 196 11 402 bei spielsweise in einem Durchlauferhitzer des Haushaltsgeräts, der zur Erwärmung der umgewälzten Reinigungsflüssigkeit dient, angeordnet. Dabei weist der Durchlauferhit zer in einem geschlossenen Gehäuse befindliche Heizelemente auf. Alternativ zur Anordnung in einem Durchlauf erhitzer können die Heizelememte auch als eigenständige Bauteile zur Erwärmung bzw. Abkühlung der Flüssigkeit ausgebildet sein.

Fig. 2 zeigt anhand eines Blockschaltbilds die erfindungsgemäße Verwendung des Sensors 1 aus Fig. 1 zur Temperaturmessung in dem Haushaltsgerät, so daß auf ei nen üblicherweise darin angeordneten Temperaturfühler verzichtet werden kann. Der aus den beiden optischen Elementen 2 und 3 bestehende Sensor 1 befindet sich vor zugsweise in der Nähe der Lauge, so daß eine möglichst gute thermische Kopplung zwischen dem optischen Element 2 und der Lauge besteht. Die Temperaturen schwanken zwischen etwa 10 Grad Celsius und 90 Grad Celsius im Normalbetrieb des Haushaltsgeräts. Bevor mit der Temperaturmessung der umgewälzten Reinigungs flüssigkeit begonnen wird, kann eine Kalibrierung des Sensors bei Durchströmen des Haushaltsgeräts mit Klarwasser erfolgen. Dabei wird ein definierter Strom an den Ein gang 21 des optischen Elements 2 angelegt und eine Spannung am Ausgang des op tischen Elements 22 abgegriffen und ausgewertet.

Erfindungsgemäß ist zwischen dem Ausgang 22 des optischen Elements 2 und dem Eingang 31 des optischen Elements 3 ein Mikroprozessor 4 oder eine Auswerteschal tung 4' angeordnet, der bzw. die an einem Eingang 41 eine temperaturabhängige Schwellenspannung UA in Abhängigkeit eines vorgebbaren Stromes IE am Eingang 21 des optischen Elements 2 empfängt und auswertet. Dabei können auch mehrere Schwellenspannungen UA, UA' nacheinander auf Grund einer entsprechenden Anzahl von Eingangssignalen IE, IE' abgegriffen und ausgewertet werden. Prinzipiell genügt jedoch die Ermittlung eines einzigen temperaturabhängigen Werts. Für den Fall, daß mindestens zwei Schwellenspannungen UA, UA' vorliegen, kann auch deren Verhält nis vom Prozessor 4 oder der Auswerteschaltung 4' bestimmt und zur Temperatur steuerung benutzt werden.

Das Messen der Schwellenspannung UA, UA' durch das optische Element 2 und das Auswerten durch die Einrichtung 4 bzw. 4' erfolgt vorzugsweise simultan zur Messung der Verschmutzung der Reinigungsflüssigkeit während des Normalbetriebs. Dabei gibt das optische Element 3 an seinem Ausgang 32 ein Trübungssignal TR ab, das an ei nem weiteren Eingang 42 der Einrichtung 4 bzw. 4' empfangen und bezüglich der Lichtdurchlässigkeit des Sensors 1 (Trübung) ausgewertet wird. Der an den Eingang 21 des optischen Elements 2 angelegte definierte Strom IE, IE' bewegt sich im Mil liampere-Bereich, beispielsweise ein bis zwei Milliampere. Die Einrichtung 4 bzw. 4' bestimmt die Temperatur anhand der gemessenen temperaturabhängigen Schwellen spannung UA, UA' - wobei die Charakteristik derart ist, daß bei steigender Temperatur die Spannung absinkt, während sie bei sinkender Temperatur ansteigt - und steuert das oder die Heizelemente im Haushaltsgerät entsprechend einer Funktion f(T). Die Temperaturregelung wird entweder von einer eigenständigen Regelungseinrichtung 5, die mit ihrem Eingang 51 an den Ausgang 42 der Einrichtung 4 bzw. 4' angeschaltet ist, oder von der Einrichtung 4 bzw. 4' selbst übernommen, wobei eine mikroprozes sorgesteuerte Temperaturauswertung und -regelung durch einen einzigen Prozessor vorzuziehen ist. Durch das auch zur Temperaturmessung benutzte optische Signale versendende Element 2 kann der Sensor 1 zu unterschiedlichen Zwecken mehrfach genutzt, und auf einen üblichen Temperaturfühler im Wasserkreislauf verzichtet wer den. Damit wird eine besonders wirtschaftliche Temperaturmessung erzielt. Darüber hinaus besitzt das wasserführende Haushaltsgerät mit dem erfindungsgemäß verwen deten Sensorelement die Eigenschaft, eine Temperaturmessung mit guter Genauigkeit ohne Zusatzelemente in Form von Thermostaten oder dergleichen durchführen zu können.

Claims

1. Verfahren zur Temperaturmessung in einem wasserführenden Haushaltsge rät, das einen aus einem optischen Signale versendenden Element (2) und ei nem optische Signale empfangenden Element (3) bestehenden Sensor (1) für Verschmutzungen einer umgewälzten Reinigungsflüssigkeit aufweist, gekennzeichnet durch die Verwendung des optische Signale versendenden Elements (2) zur Messung eines temperaturabhängigen Ausgangssignals (UA, UA') in Abhängigkeit eines vorgebbaren Eingangssignals (IE, IE').

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Ausgangssignal (UA, UA') ausgewertet und zur Steue rung der Temperatur eines Heizelements im Haushaltsgerät benutzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei temperaturabhängige Ausgangssignale (UA, UA') nacheinander in Abhängig keit vorgebbarer Eingangssignale (IE, IE') gemessen, ausgewertet und zur Steuerung der Temperatur eines Heizelements im Haushaltsgerät benutzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der gemessenen temperaturabhängigen Ausgangssignale (UA, UA') zur Steuerung der Temperatur des Heizelements ausgewertet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß eine prozessorgesteuerte Auswertung des oder der tempera turabhängigen Ausgangssignale (UA, UA') durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Auswertung des oder der temperaturabhängigen Aus gangssignale (UA, UA') mit Hilfe einer Auswerteschaltung (4') durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß von dem optische Signale versendenden Element (2) ein defi nierter Strom als Eingangssignal (IE, IE') empfangen und eine temperaturab hängige Schwellenspannung als Ausgangssignal (UA, UA') abgegeben wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß von dem optische Signale empfangenden Element (3) ein Trü bungssignal (TR) abgegeben wird, das für eine Messung der Verschmutzung der umgewälzten Reinigungsflüssigkeit simultan zur Temperaturmessung ausgewertet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das temperaturabhängige Ausgangssignal (UA, UA') des opti sche Signale sendenden Elements (2) in der Nähe der Reinigungsflüssigkeit gemessen wird.

10. Wasserführenden Haushaltsgerät mit einem aus einem optischen Signale versendenden Element (2) und einem optische Signale empfangenden Ele ment (3) bestehenden Sensor (1) für Verschmutzungen einer umgewälzten Reinigungsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Signale versendende Element (2) zur Messung eines temperaturabhängigen Aus gangssignals (UA, UA') in Abhängigkeit eines vorgebbaren Eingangssignals (IE, IE') vorgesehen ist.

11. Wasserführenden Haushaltsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das optische Signale versendende Element (2) zur aufeinanderfol genden Messung von mindestens zwei temperaturabhängigen Ausgangssi gnalen (UA, UA') in Abhängigkeit vorgebbarer Eingangssignale (IE, IE') vor gesehen ist.

12. Wasserführenden Haushaltsgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (22) des optische Signale ver sendenden Elements (2) und dem Eingang (31) des optische Signale emp fangenden Elements (3) ein Prozessor (4) zur Auswertung eines oder mehre rer temperaturabhängiger Ausgangssignale (UA, UA') und zur Steuerung der Temperatur eines Heizelements im Haushaltsgerät angeordnet ist.

13. Wasserführenden Haushaltsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß der Prozessor (4) zur Auswertung des Verhältnisses der gemesse nen temperaturabhängigen Ausgangssignale (UA, UA') für die Steuerung der Temperatur des Heizelements vorgesehen ist.

14. Wasserführenden Haushaltsgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (22) des optische Signale ver sendenden Elements (2) und dem Eingang (31) des optische Signale emp fangenden Elements (3) eine Auswerteschaltung (4') zur Ermittlung eines oder mehrerer temperaturabhängiger Ausgangssignale (UA, UA') und zur Steuerung der Temperatur eines Heizelements im Haushaltsgerät angeordnet ist.

15. Wasserführenden Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal (IE, IE') aus einem definier ten Strom und das Ausgangssignal (UA, UA') aus einer temperaturabhängi gen Schwellenspannung bestehen.

16. Wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß es als Geschirrspülmaschine ausgebildet ist.

17. Wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß es als Waschmaschine ausgebildet ist.