DE4102407A1 - Programmsteuerungsverfahren fuer haushalt-waeschetrockner und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Programmsteuerungsverfahren für Haushalt-Wäschetrockner und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Wäschetrocknern wird bekanntlich ein mittels elektrischer Heizung erwärmter Luftstrom durch eine reversierbar angetriebene Trockentrommel geblasen. Diese Trockenluft entzieht der Wäsche ihre Feuchtigkeit und gelangt entweder als feuchte Abluft ins Freie (bei sogenannten Abluftrocknern) oder der Luftstrom wird als geschlossener Kreislauf innerhalb des Gerätes permanent umgewälzt. Die der Wäsche hierbei entzogene Feuchtigkeit wird als Kondensat in einem Auffanggefäß gesammelt, das vom Benutzer von Zeit zu Zeit entleert werden muß. Nach dem Verlassen der Kondensationszone wird die entfeuchtete Luft erneut erwärmt. Durch den ständigen Kreislauf: Erwärmung, Feuchtigkeitsaufnahme, Abkühlung und Feuchtigkeitsentzug wird die Wäsche getrocknet (sogenanntes Kondensationsprinzip).

Die Dauer eines Trockenprozesses kann nun mit Hilfe manuell einstellbarer Zeitschaltuhren direkt oder indirekt mittels eines vorgewählten Trocknungsgrades bei elektronisch gesteuerten Geräten eingestellt werden.

Die Temperatur des Trockenluftstroms wird mit Hilfe eines Thermostaten durch Ansteuerung der elektrischen Beheizung geregelt. Dabei wird entweder die gesamte Heizleistung oder ein Teil hiervon getaktet.

Aus der DE-OS 37 40 748 ist eine "Zeitsteuerung und Zeitsteuerungsvorrichtung für Wäschetrockner" bekannt. Hierbei liegt ein einpoliger Thermostat in Reihe zu einer Beheizung. Ein kompletter Trockengang besteht aus einer Mehrzahl von Beheizungs Ein- und Aus-Zeiten. Wobei nun die Dauer der Aus-Zeiten von verschiedenen Faktoren wie Schaltdifferenz des Thermostaten, Umgebungstemperatur, Luftdurchsatz, Wäschebeladungsmenge sowie deren Feuchtigkeit (wiederum abhängig von der Drehzahl mit der die Wäsche vorgeschleudert wurde) und von den Aufstellungsbedingungen des Wäschetrockners am Verwendungsort abhängig ist. (Freistehendes oder Einbau-Gerät). D.h. mit anderen Worten: ein Trockengang schwankt in seiner Gesamtdauer und währt nie gleich lang. Die Trocknungszeit verlängert sich um die variable Dauer aller Aus-Zeiten.

Um ein Takten der Beheizung im Normalbetrieb zu verhindern und somit nahezu gleich lange bzw. reproduzierbare Trockenzeiten zu erhalten, wäre es naheliegend die Abschalttemperatur des Thermostaten einfach höher zu wählen. Dies ist jedoch aus Gründen der Gerätesicherheit und somit für die Berechtigung das VDE-Zeichen zu führen völlig ausgeschlossen. Die sicherheitstechnischen Vorschriften limitieren Geräteinnenraum- Temperaturen, Wäschetemperaturen und Bauteiletemperaturen während einer sogenannten "Erwärmungsprüfung". Es handelt sich hierbei um einen Betrieb mit überhöhter Gerätegesamtleistung bzw. bei überhöhter Betriebsspannung. Das Gerät wird seitens der VDE-Prüfstelle mit einer so hohen Anschlußspannung betrieben, daß sich eine um 15-20%ige Überlast bezogen auf Nennlast einstellt. Dementsprechend höher liegen nun auch die einzelnen Gerätetemperaturen gegenüber denjenigen im Normalbetrieb mit Nennleistung. Der maximale Ausschaltpunkt des Thermostaten richtet sich nun nach der maximal zulässigen Temperatur an der ungünstigsten Stelle im Gerät während des Prüfablaufs. Hier befindliche Bauteile werden sukzessive auf einen Temperaturendwert hochgetaktet. Dieser Umstand zwingt nun, die Abschalttemperatur des Thermostaten entsprechend niedrig anzusetzen, was dazu führt, daß bereits im Normalbetrieb (mit Nennlast) die Beheizung intervallmäßig und sehr frühzeitig abgeschaltet wird, was wie schon erwähnt, zu erheblichen Verlängerungen kompletter Trockengänge beiträgt.

Die Erfindung hat die Aufgabe die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile und Mängel durch geeignete Verbesserungen wirksam zu vermeiden.

Diese Aufgabe gemäß der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachsten Mitteln und dadurch kostengünstig darstellbar ein Takten der Beheizung während des Normalbetriebs vermieden wird und eine Verkürzung des Trockengangs bei reproduzierbaren Ergebnissen erreichbar ist. Limitierte Temperaturgrenzwerte werden im Prüfbetrieb nicht überschritten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Temperatur-Zeitdiagramm während des Prüfbetriebs,

Fig. 2 ein Temperatur-Zeitdiagramm während eines normalen Trockengangs,

Fig. 3 das Schaltbild der erfindungsgemäßen Beheizungssteuerung,

Fig. 4 ein Temperatur-Zeitdiagramm während des Prüfbetriebs bei Beheizungssteuerung gemäß dem Schaltbild nach Fig. 3,

Fig. 5 ein Temperatur-Zeitdiagramm während eines normalen Trockengangs bei Beheizungssteuerung gemäß dem Schaltbild nach Fig. 3.

Nach Fig. 1 beträgt die gemäß einschlägiger VDE-Vorschrift maximal zulässige Gerätetemperatur während einer Erwärmungsprüfung bei Überlast z. B. 90°C. Um ein überschreiten zu verhindern muß die Abschalttemperatur des Thermostaten bei 70°C liegen. Die Schaltdifferenz handelsüblicher Regler beträgt ca. 10 K so daß die Wiedereinschalttemperatur 60°C beträgt. Während des Regelspiels (Aus-Ein) steigt nun die Temperatur an der ungünstigsten Gerätestelle auf einen Endwert, der jedoch unterhalb der limitierten Grenze liegt. (Strichpunktierter Kurvenverlauf).

Fig. 2 veranschaulicht die zeitabhängigen Temperaturverhältnisse sowie die Ein-Aus-Zeiten der Beheizung während eines normalen Trockengangs bei Betrieb mit Gerätenennleistung unter Beibehaltung der unter Fig. 1 angenommenen Thermostatabschalttemperatur von 70°. Die Maximaltemperatur an der ungünstigsten Gerätestelle steigt hierbei im Gegensatz zum Prüfbetrieb nicht so hoch an. Die Beheizung wird wie im Prüfbetrieb gemäß den Aus-Ein-Werten des Thermostaten bis zum Trocknungsende genau so getaktet. Die Dauer des kompletten Trockengangs besteht aus der Summe aller Ein- und Aus-Zeiten und schwankt gemäß den eingangs erwähnten Umgebungseinflüssen.

Fig. 3 stellt eine Schaltung, bestehend aus den Thermostaten 1 und 2 und der Heizung 3 dar. Steigt durch die eingeschaltete Heizung 3 die Temperatur, so schaltet wegen des niedrigeren Schaltpunktes zuerst Thermostat 2 (70°C). Die Heizung 3 wird weiter über den geschlossenen Thermostat 1 (78°C) versorgt; die Temperatur steigt weiter. Erst wenn die Schalttemperatur des Thermostaten 1 (78°C) erreicht ist, wird der Heizungskreislauf unterbrochen und die Temperatur sinkt ab. Da die Rückschalttemperatur des Thermostaten 2 (60°C) höher liegt als die des Thermostaten 1 (50°C) übernimmt ab diesem Zeitpunkt der Thermostat 2 die Temperaturregelung der Heizung 3 bis zum Ende des Trockengangs auf einem niedrigeren Niveau.

Fig. 4 veranschaulicht den Prüfbetrieb mit Überlast und bei Beheizungssteuerung gemäß Schaltung nach Fig. 3. Der Luftstrom erreiche zum Zeitpunkt t1 eine Temperatur von 70°C (ausgezogen gezeichnete Kurve), die dem Abschaltwert des Thermostaten 2 entspricht, so daß dessen Kontakt in Aus-Stellung gebracht wird. Die Beheizung 3 liegt jedoch weiterhin über den noch geschlossenen Kontakt des Thermostaten 1 an Netzspannung. Zum Zeitpunkt t2 erreiche der Luftstrom eine Temperatur von 78°C. Jetzt öffnet zusätzlich der Thermostat 1 und unterbricht den Heizstromkreis endgültig. Eine Luftumwälzung ist mit Hilfe des an Spannung liegenden Trockentrommel-Antriebsmotors jedoch weiterhin gewährleistet. Die Temperatur des Luftstroms kühlt nun rasch ab und erreiche zum Zeitpunkt t3 einen Wert von 60°C, der dem Wiedereinschaltpunkt des Thermostaten 2 entspricht. Da der Thermostat 1 eine Wiedereinschalttemperatur von 50°C besitzt, verbleibt dessen Kontakt während des gesamten Prüfablaufs in Aus-Stellung. Die weitere Temperaturregelung des Luftstroms erfolgt ausschließlich mit Hilfe des Thermostaten 2 innerhalb eines reduzierten Temperaturniveaus von 60 bis 70°C. Die maximal zulässige Endtemperatur an der ungünstigsten Gerätestelle wird nicht überschritten. Die erste, überhöhte Abschalttemperatur zu Beginn des Prüfbetriebs verbleibt ohne Einfluß.

Welche Auswirkungen die zwangsweise herbeigeführte erste Temperaturspitze in Höhe von 78°C auf den normalen, betriebsmäßigen Trockengang ausübt ist in Fig. 5 dargestellt.

Wie zuvor geschildert öffnet der Thermostat 2 zum Zeitpunkt t1′ = 70°C. Die Beheizung liegt über den Thermostaten 1 weiterhin an Spannung; in folge Nennlast-Betrieb steigt nun die Luftstromtemperatur wesentlich langsamer an als während des Prüfbetriebs (welcher mit höherer Leistung gefahren wird). Die Abschalttemperatur des Thermostaten 1, in Höhe von 78°C, wird erst gegen Ende des Trockengangs zum Zeitpunkt t2′ erreicht. Die eingestellte Trockenzeit läuft kontinuierlich ab, d. h. ein Beheizungstakten erfolgt nicht. Die Dauer des Trockengangs entspricht somit der Dauer der eigentlichen Trockenzeit, verkürzt sich und ist reproduzierbar. D.h. sie ist im großen und ganzen unabhängig von den eingangs erwähnten Einflüssen.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß mit einfachsten Mitteln die Gebrauchstauglichkeit eines Haushalt-Wäschetrockners erhöht wurde. Der Kernpunkt des erfindungsgemäßen Gedankens liegt zum einen in der Parallelschaltung zweier Thermostate 1, 2 mit verschiedenen Abschalt- und Wiedereinschaltwerten und zum anderen darin, daß der Thermostat 1 mit der höheren Abschalttemperatur eine tiefere Wiedereinschalttemperatur besitzt als der Thermostat 2 mit der niedrigeren Abschalttemperatur. Oder mit anderen Worten: der Thermostat 1 mit der höheren Abschalttemperatur besitzt eine größere Schaltdifferenz als der Thermostat 2 mit der niedrigeren Abschalttemperatur, wobei die Wiedereinschalttemperatur des Thermostaten 1 mit der höheren Abschalttemperatur unterhalb der Wiedereinschalttemperatur des Thermostaten 2 mit der niedrigeren Abschalttemperatur liegt.

Claims (4)

1. Programmsteuerungsverfahren für Haushalt-Wäschetrockner mit einer thermostatisch regelbaren Beheizung für den Trockenluftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beheizungsregelung zwei Thermostate (1, 2) mit unterschiedlichen Abschalttemperaturen und mit unterschiedlichen Schaltdifferenzen bzw. Wiedereinschalttemperaturen verwendet werden, wobei die Abschalttemperatur des Thermostaten (1) so hoch ausgelegt wird, daß die mit Nennlast betriebene Beheizung (3) erst zum Ende eines Trockengangs unterbrochen wird.

2. Programmsteuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschalttemperatur des Thermostaten (2) niedriger als die Abschalttemperatur des Thermostaten (1) ausgelegt wird.

3. Programmsteuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltdifferenz des Thermostaten (1) größer als die Schaltdifferenz des Thermostaten (2) bzw. daß die Wiedereinschalttemperatur des Thermostaten (1) niedriger als die Wiedereinschalttemperatur des Thermostaten (2) gewählt wird.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Programmsteuerungsverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermostate (1, 2) parallel und in Reihe zur Beheizung (3) geschaltet sind.