EP3545126B1

EP3545126B1 - Haushaltsgerät und verfahren für das haushaltsgerät mit automatischer materialerkennung

Info

Publication number: EP3545126B1
Application number: EP17797138.9A
Authority: EP
Inventors: Alvaro Harbach; Philipp Neumaier
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2037-11-08
Also published as: CN110023557A; DE102016223080A1; EP3545126A1; WO2018095732A1; PL3545126T3; CN110023557B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät zum geregelten Durchführen eines Trocknens von in dem Haushaltsgerät anordenbaren zu trocknenden Gegenständen und ein Verfahren zum geregelten Durchführen eines Trocknens von in einem Haushaltsgerät anordenbaren zu trocknenden Gegenständen, insbesondere von Textilien in einem Wäschepflegegerät.
Für gewöhnlich werden in einem Haushaltsgerät angeordnete Gegenstände zunächst gereinigt und anschließend in demselben Haushaltsgerät oder in einem anderen Haushaltsgerät getrocknet. Die zu trocknenden Gegenstände können dabei unterschiedliche Trocknungseigenschaften aufweisen, bei denen die Gegenstände optimal trocknen. Zu trocknende Gegenstände können in einem Wäschepflegegerät, wie einem Trockner oder einem Waschtrockner, oder in einem Geschirrspüler angeordnet sein. Im Falle eine Wäschepflegegerätes handelt es sich bei den zu trocknenden Gegenständen um zu trocknende Textilien, während im Falle eines Geschirrspülers es sich bei den zu trocknenden Gegenständen um zu trocknende Küchenutensilien wie Geschirr, Töpfer, Küchenhelfer etc. handelt.
Das Trocknen als solches führt einerseits nicht immer zu dem gewünschten Effekt, vollständig getrocknete Gegenstände zu erhalten, oder andererseits zu dem Effekt, dass die Gegenstände zu lange dem Trocknen ausgesetzt sind oder unter Bedingungen, welche die Gegenstände langfristig zerstören, getrocknet werden. Insbesondere Textilien können in Trocknern geschädigt werden.
WO 2014/085329 A1 offenbart ein energieeffizientes Trocknersystem, welches mittels eines Wärmetauschers und einer Wärmepumpe thermische Energie aus der Abgasluft aufnimmt und diese thermische Energie zum Lufteingang des Wäschetrockners transferiert. Der Luftkanal ist derart ausgeführt, dass die Luft am Eingang direkt oder indirekt durch den Wärmetauscher erwärmt wird, bevor die einströmende Luft weiter durch den Kondenser direkt oder indirekt erwärmt wird.
WO 2014/198608 A1 offenbart eine Analysevorrichtung, die zum Analysieren von Wäschestücken außerhalb des Wäschebehandlungsgerätes dient. Dabei weist die Analysevorrichtung zumindest eine Kamera und eine Auswerteeinrichtung auf, mit welcher für die Wäschepflege relevante Eigenschaften bestimmt werden können. Dabei wird mit Hilfe der Kamera ein Bild des Wäschestückes aufgenommen, und mit Hilfe der Analysevorrichtung eine waschrelevante Eigenschaft bestimmt, um diese dann anschließend auf ein Haushaltsgerät anzuwenden.
Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltsgerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes bereitzustellen, in welchem darin angeordnete Gegenstände erkannt werden und entsprechend der Erkennung der Gegenstände unter verbesserten Bedingungen getrocknet werden.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Haushaltsgerät und einem Verfahren gemäß jeweiligem unabhängigem Patentanspruch. Weitere Vorteile und bevorzugte, fakultative Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Bevorzugten Ausführungen des Haushaltsgerätes entsprechen dabei bevorzugte Ausführungen des Verfahrens und umgekehrt, und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht explizit hingewiesen ist.
Erfindungsgemäß umfasst das Haushaltsgerät zum geregelten Durchführen eines Trocknens von in dem Haushaltsgerät anordenbaren zu trocknenden Gegenständen einen Behälter zum Aufnehmen der zu trocknenden Gegenstände und mindestens eine mit dem Behälter in Fluidverbindung stehende Luftleitung. Ein Luftstrom fließt dabei durch die Luftleitung und durch den Behälter. Der Behälter ist z. B. im Fall eines Wäschepflegegerätes die Wäschetrommel, bei einem Geschirrspüler der Raum, in dem das Geschirr angeordnet und gespült wird. Das Haushaltsgerät weist mindestens einen Sensor zum Detektieren mindestens zweier physikalischer Größen auf. Die detektierte physikalische Größe ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der absoluten Wasserbeladung x, der Lufttemperatur T, einem Luftdruck oder einer anderen physikalische Größe, welche eine Abhängigkeit zu dem geregelten Durchführen des Trocknens aufweist.
Ferner ist der mindestens eine Sensor im Luftstrom angeordnet, wobei der mindestens eine Sensor mit einer Auswerteeinheit in Verbindung steht, welche konfiguriert ist, die mindestens zwei physikalischen Größen von dem mindestens einem Sensor zu empfangen und auszuwerten. Ferner ist die Auswerteeinheit dazu konfiguriert, die physikalischen Größen und/oder die ausgewerteten physikalischen Größen an eine Steuereinheit zum geregelten Durchführen des Trocknens zu übermitteln.
Vorliegend ist unter einem Haushaltsgerät ein Trockner wie beispielsweise ein Wärmepumpen- oder ein Kondensationstrockner, ein Waschtrockner oder ein anderes luftführendes Haushaltsgerät wie beispielsweise ein Geschirrspüler zu verstehen. Der mindestens eine Sensor ist konfiguriert, die mindestens zwei physikalischen Größen zeitgleich zu detektieren, insbesondere physikalischen Größen wie eine absolute Wasserbeladung x, eine Lufttemperatur T, einen Luftdruck oder dergleichen zeitgleich zu detektieren, und/oder der mindestens eine Sensor ist konfiguriert, die mindestens zwei physikalischen Größen zeitlich hintereinander zu detektieren. Beispielsweise sind die zu trocknenden Gegenstände Textilien, insbesondere aus Baumwolle und/oder aus Synthetik und/oder aus Wolle und/oder ein Gemisch aus den zuvor genannten. Insbesondere kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Textilart erkannt werden. Alternativ können die zu trocknenden Gegenstände verschiedene Küchenutensilien sein, insbesondere Porzellan, Geschirr, Töpfe, Küchenhelfer oder dergleichen oder ein Gemisch aus den zuvor genannten. Ein Vorteil des vorgeschlagenen Haushaltsgerätes liegt darin, dass die zu trocknenden Gegenstände bzw. deren Art oder deren Material, insbesondere die Textilart von dem Haushaltsgerät erkannt werden und dann unter an die zu trocknenden Gegenstände angepassten Bedingungen getrocknet werden. Dies hat zur Folge, dass die zu trocknenden Gegenstände einerseits zufriedenstellend und unter Bedingungen, die die Gegenstände weniger zerstören, getrocknet werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit außerhalb des Haushaltsgerätes, insbesondere in einer Cloud angeordnet, mit einer Steuereinheit drahtlos verbunden oder verbindbar oder die Auswerteeinheit ist in dem Haushaltsgerät in einer Steuereinheit integriert oder mit dieser verbunden. Ferner ist die Steuereinheit konfiguriert, das Trocknen auf Basis der ausgewerteten physikalischen Größen zu steuern, wobei ein Speicher zum Speichern der physikalischen Größen und/oder der ausgewerteten physikalischen Größen vorgesehen ist. Der Speicher kann in dem Haushaltsgerät integriert sein. Alternativ kann in der Cloud ein Speicher vorgesehen sein. Insbesondere wird der aktuelle Verlauf des Trocknens auf einem in dem oder an dem Haushaltsgerät integrierten oder externen Bildschirm angezeigt wird. Der Trocknungsverlauf kann beispielsweise auf einem Mobilgerät oder dergleichen angezeigt werden, wodurch eine Fernüberwachung des Trocknens realisiert wird. In dem Speicher sind ferner vorgegebene Sollwerte für verschiedene zu trocknende Gegenstände gespeichert. Beispielsweise sind für einen zu trocknenden Gegenstand aus Baumwolle eine vorbestimmte Solltemperatur und/oder ein Solluftdruck und/oder ein Sollluftfluss gespeichert. Bevorzugt sind die Sollwerte, welche beispielsweise einem Gegenstand aus Baumwolle zugordnet sind, in einer Gruppe, hier beispielsweise der "Baumwollgruppe", zusammengefasst. Sollwerte, welche einem anderen zu trocknenden Gegenstand zugeordnet sind, sind entsprechend einer anderen Gruppe zugeordnet. Während des Trocknens werden die aktuell detektierten und ausgewerteten physikalischen Größen mit den im Speicher gespeicherten Sollwerten der unterschiedlichen Gruppen verglichen und die Bedingungen nach Erkennen der Zuordnung zu einer bestimmten Gruppe, insbesondere in Bezug auf die Temperatur und/oder auf den Luftstrom und/oder auf den Luftdruck an die zu trocknenden erkannten Gegenstände angepasst. Dies hat den Vorteil, dass das Haushaltsgerät ausgebildet ist mit jedem Durchführen eines Trocknens zunächst die zu trocknenden Gegenstände bzw. deren Art zu erkennen und eine Trocknungs-Lern-Kurve zu erlernen.
Bevorzugt ist der mindestens eine Sensor ein miniaturisierter Sensor, insbesondere ein MEMS-Chip (microelectromechanical system). Ein MEMS-Chip kombiniert in vorteilhafter Weise mechanische und elektrische Detektionseigenschaften. Insbesondere wird mindestens ein PTH-Chip (pressure-temperature-humidity chip) zur Erfassung der physikalischen Größen verwendet. Mit einem PTH-Chip können der Luftdruck, die Temperatur und die Luftfeuchte detektiert werden. Der PTH-Chip vereint vorzugsweise drei einzelne Sensoren, nämlich einen Temperatursensor, einen Drucksensor und einen Feuchtigkeitssensor, in einem einzigen Sensor-Chip. Dies hat den Vorteil, dass mit einem Sensor unterschiedliche physikalische Größen ermittelt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist Auswerteeinheit konfiguriert, aus der Mehrzahl an physikalischen Größen thermodynamische Größen zu bestimmen, insbesondere die spezifische Enthalpie und/oder die relative Luftfeuchte oder dergleichen, und ist konfiguriert, die thermodynamischen Größen einer vorbestimmten Art an zu trocknenden Gegenständen zuzuordnen. In der Auswerteeinheit sind verschiedene Modelle hinterlegt, welche zur Auswertung der erfassten physikalischen Größen dienen. Bevorzugt sind lineare Funktionen, Potenzfunktionen oder Logarithmen oder Exponentialfunktionen oder komplexere, insbesondere zusammengesetzte, Funktionen hinterlegt, mit denen die detektierten physikalischen Größen zur Bestimmung der thermodynamischen Größen in der Auswerteeinheit ausgewertet werden. Beispielsweise sind Monome und Polynome hinterlegt, welche eine ganzzahlige Potenz hoch 2, 3, 4 ...n aufweisen, wobei n eine ganze Zahl ist und/oder Polynome der Art ±1/n, wobei n eine ganze Zahl ist. Dies hat den Vorteil, dass die Trocknungseigenschaften und damit die thermodynamischen Größen gemäß einem der Realität nach gebildeten Modell ausgewertet werden.
Bevorzugt ist der mindestens eine Sensor an einem Übergang zwischen der Luftleitung und dem Behälter angeordnet, insbesondere an einem Behältereintritt oder einem Behälteraustritt, oder der mindestens eine Sensor ist in der Luftleitung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der oder die Sensor(en) zur Messung der physikalischen Größen dem zirkulierenden Luftstrom ausgesetzt sind. Hierdurch werden die aktuellen Bedingungen besser erfasst. Bei zeitabhängiger Erfassung der physikalischen Größen detektiert der mindestens eine Sensor eine zeitabhängige Veränderung der physikalischen Größen. Der Behälter ist insbesondere eine Reservetrommel eines Wäschetrockners oder Waschtrockners, insbesondere ist der mindestens eine Sensor in oder an der Trommel angeordnet.
Bevorzugt ist ein Sensor oder sind mindestens zwei Sensoren nach einer Wärmesenke und/oder vor einer Wärmequelle für den Prozessluftstrom angeordnet. Insbesondere ist ein Sensor am Trommeleintritt und/oder am Trommelaustritt angeordnet. Bei Anordnen eines ersten Sensors nach der Wärmesenke und bei einem Anordnen eines zweiten Sensors vor einer Wärmequelle oder am Trommeleintritt und am Trommelaustritt kann dieselbe physikalische Größe zeitgleich an zwei unterschiedlichen Stellen im Luftstrom erfasst werden. Bei nur einem Sensor kann dieselbe physikalische Größe zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erfasst werden. Dies hat den Vorteil, dass verschiedene temporärstationäre thermodynamische, insbesondere atmosphärische, Bedingungen der physikalischen Größen zeitgleich an verschiedenen Stellen oder nacheinander folgend an einer Stelle erfasst und anschließend ausgewertet werden können. Hierdurch kann mit höherer zutreffender Wahrscheinlichkeit bestimmt werden, um welchen zu trocknenden Gegenstand es sich handelt. Bei einem Wäschepflegegerät, wie einem Wäschetrockner oder einem Waschtrockner, handelt es sich bei den zu trocknenden Gegenständen um Textilien. Durch Erfassen der physikalischen Größen wird vorhergesagt, um welche Art an zu trocknenden Textilien es sich handelt. Mit dem Begriff "Art an zu trocknenden Textilien" ist die Textilie als solche gemeint, beispielsweise eine Textilie aus Baumwolle, aus Synthetik, aus Wolle, oder aus eine Mischung von Textilien.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind an einer Stelle ein erster Sensor und an einer zweiten Stelle ein zweiter Sensor zum Erfassen mindestens einer physikalischen Größe angeordnet. Die von dem ersten und dem zweiten Sensor erfassten Werte der physikalischen Größe werden von der Auswerteeinheit zur Differenzbildung zwischen der erfassten physikalischen Größe des ersten Sensors und der erfassten physikalischen Größe des zweiten Sensors verwendet. Beispielsweise wird bei der Differenzbildung eine Luftdruckdifferenz gemäß P(t0)=p1 (t0)-p2(t0), wobei p1(t0) der Luftdruck in dem Luftstrom an der Position des ersten Sensors und p2(t0) der Luftdruck in dem Luftstrom an der Position des zweiten Sensors jeweils zum Zeitpunkt t0 ist. Ferner kann die Luftdruckdifferenz zu zwei verschiedenen Zeitpunkten bestimmt werden, nämlich zum Zeitpunkt t0 und zu einem späteren Zeitpunkt t1. Die Differenzbildung erfolgt dann gemäß P(t1-t0)=p(t1)-p(t0). Die Differenzbildung kann mit jeder erfassten physikalischen Größe vorgenommen werden, beispielsweise mit der Lufttemperatur T(t), der absoluten Wasserbeladung x(t) oder dergleichen, wobei t die Zeit ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum geregelten Durchführen eines Trocknens von Gegenständen in einem Haushaltsgerät. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Aufnehmen der zu trocknenden Gegenstände in einen Behälter des Haushaltsgerätes, wobei mindestens eine Luftleitung mit dem Behälter in Fluidverbindung steht und ein Luftstrom durch die Luftleitung und durch den Behälter fließt. Ferner umfasst das Verfahren ein Detektieren von mindestens zwei physikalischen Größen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer absoluten Wasserbeladung x, einer Lufttemperatur T, einen Luftdruck p oder eine andere physikalische Größe, welche eine Abhängigkeit zu dem geregelten Durchführen des Trocknens aufweist, von mindestens einem in dem Luftstrom angeordneten Sensor. Ferner umfasst das Verfahren ein Übergeben der detektierten physikalischen Größen an eine Auswerteeinheit, welche konfiguriert ist, die mindestens zwei physikalischen Größen von dem mindestens einen Sensor zu empfangen und auszuwerten und die mindestens zwei physikalischen Größen und die ausgewerteten mindestens zwei physikalischen Größen an eine Steuereinheit zum geregelten Durchführen des Trocknens zu übermitteln. Der für das Verfahren verwendete mindestens eine Sensor kann eine Mehrzahl an physikalischen Größen, bevorzugt zeitgleich und/oder zeitlich hintereinander, detektieren, insbesondere physikalischen Größen wie eine absolute Wasserbeladung x, eine Temperatur T, einen Druck oder dergleichen. Diese physikalischen Größen weisen eine Abhängigkeit zum Haushaltsgerät und den in dem Haushaltsgerät angeordneten zu trocknenden Gegenständen auf. Mit anderen Worten die erfassten physikalischen Größen sind charakteristisch für das System bestehend aus dem Haushaltsgerät und den darin angeordneten zu trocknenden Gegenständen. Dies hat den Vorteil, dass mittels des vorgeschlagenen Verfahrens die in dem Haushaltsgerät angeordneten Gegenstände erkannt werden und nach Erkennung unter Bedingungen, welche in der Auswerteeinheit gespeichert sind und den in dem Haushaltsgerät aktuell angeordneten Gegenständen zugeordnet sind, schonend getrocknet werden können.
Die Steuereinheit steuert das Trocknen auf Basis der ausgewerteten physikalischen Größen, insbesondere steuert die Steuereinheit eine Behälterdrehung, ein Reversieren, eine Temperatur oder dergleichen. Die Steuerung steuert ein Einstellen der temporär-stationär thermodynamischen Bedingungen derart, dass die zu trocknenden Gegenstände unter möglichst optimalen Bedingungen getrocknet werden. Dies hat den Vorteil, dass die zu trocknenden Gegenstände unter schonenden Bedingungen getrocknet werden.
Die Auswerteeinheit bestimmt aus einer Mehrzahl an physikalischen Größen thermodynamische Größen, insbesondere die spezifische Enthalpie und/oder die relative Luftfeuchte oder dergleichen, und ordnet die thermodynamischen Größen einer vorbestimmten Art an zu trocknenden Gegenständen zu. Die ermittelten thermodynamischen Größen werden in einem Speicher gespeichert, insbesondere einer Gruppe zugewiesen und in der zugewiesenen Gruppe gespeichert.
Bevorzugt werden die thermodynamischen Größen auf Basis mindestens eines in der Auswerteeinheit gespeicherten Vorhersagemodells bestimmt, insbesondere auf Basis einer werksseitig eingestellten multivarianten Analyse mit einem PLS-Vorhersage-Verfahren (Partial Least Square). Bevorzugt sind in der Auswerteeinheit mehrere Vorhersagemodelle gespeichert, bei denen die thermodynamischen Größen mittels linearen Funktionen oder Potenzfunktionen oder Logarithmen oder Exponentialfunktionen oder komplexeren, insbesondere zusammengesetzten, Funktionen abgebildet werden. Beispielsweise umfassen die Vorhersagemodelle Monome und Polynome, welche eine ganzzahlige Potenz hoch 2, 3, 4 ...n aufweisen, wobei n eine ganze Zahl ist, und/oder Polynome der Art ±1/n, wobei n eine ganze Zahl ist. Hierdurch können mit Hilfe einer multivarianten Analyse mit einem PLS-Vorhersage-Verfahren bestmöglich die aktuellen thermodynamischen Bedingungen in dem Haushaltsgerät real abgebildet werden.
Erfindungsgemäß wird jede ausgewertete physikalische Größe, insbesondere jede bestimmte thermodynamische Größe, mit in der Auswerteeinheit vorgegebenen unterschiedlichen Sollwerten verglichen, wobei jeder Sollwert einer bestimmten Gruppe zugeordnet ist, wobei insbesondere zur Erkennung der zu trocknenden Gegenstände jede Gruppe werksseitig vorbestimmte Sollwerte umfasst. Die vorbestimmten Sollwerte einer Gruppe sind jeweils einer Art an zu trocknenden Gegenständen zugeordnet, insbesondere ist eine erste Gruppe einer Textilart, beispielsweise Wolle, zugeordnet, während eine zweite Gruppe einer anderen Textilart, beispielsweise Synthetik, zugeordnet ist. Bevorzugt sind unterschiedliche Gruppen vorgesehen, wie beispielsweise eine Wolle-Gruppe, eine Baumwollgruppe, eine Synthetik-Gruppe, eine Mischgruppe oder dergleichen. Beispielsweise umfasst die Gruppe "Wolle" Sollwerte mit einer geringen Temperatur und einer erhöhten Luftströmung, während die Gruppe "Baumwolle" einen geringeren Luftstrom und eine höhere Temperatur umfasst. Durch Vergleichen der bestimmten thermodynamischen Größen mit den in der Auswerteeinheit gespeicherten, werksseitig vorgegebenen, Sollwerten ist eine Zuweisung der zu trocknenden Gegenstände zu mindestens einer Gruppe möglich, wodurch die zu trocknenden Gegenstände, insbesondere automatisch, im Laufe des Trocknungsverfahrens erkannt werden. Die werksseitig eingestellten Sollwerte umfassen Sollwerte zu den zu detektierenden physikalischen Größen und/oder zu den zu ermittelnden thermodynamischen Größen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind an einer Stelle ein erster Sensor und an einer zweiten Stelle ein zweiter Sensor zum Erfassen mindestens einer physikalischen Größe angeordnet. Von der Auswerteeinheit wird die Differenz zwischen der erfassten physikalischen Größe des ersten Sensors und der erfassten physikalischen Größe des weiten Sensors gebildet. Beispielsweise wird bei der Differenzbildung eine Luftdruckdifferenz gemäß P(t0)=p1 (t0)-p2(t0), wobei p1(t0) der Luftdruck in dem Luftstrom an der Position des ersten Sensors und p2(t0) der Luftdruck in dem Luftstrom an der Position des zweiten Sensors jeweils zum Zeitpunkt t0 ist. Ferner kann die Luftdruckdifferenz zu zwei verschiedenen Zeitpunkten bestimmt werden, nämlich zum Zeitpunkt t0 und zu einem späteren Zeitpunkt t1. Die Differenzbildung erfolgt dann gemäß P(t1-t0)=p(t1)-p(t0). Die Differenzbildung kann mit jeder erfassten physikalischen Größe vorgenommen werden, beispielsweise mit der Lufttemperatur T(t), der absoluten Wasserbeladung x(t) oder dergleichen, wobei t die Zeit ist.
Bevorzugt sind in der Auswerteeinheit verschiedene Modelle hinterlegt, welche zur Auswertung der erfassten physikalischen Größen dienen, wobei bevorzugt lineare Funktionen oder Potenzfunktionen oder Logarithmen oder Exponentialfunktionen oder komplexere, insbesondere zusammengesetzte, Funktionen verwendet werden, mit denen nach Erfassung der detektierten physikalischen Größen die thermodynamischen Größen in der Auswerteeinheit ausgewertet werden. Die hat den Vorteil, dass die zu trocknenden Gegenstände zuverlässig in Echtzeit erkannt werden können.
Das vorgeschlagene Haushaltsgerät und das zugehörige Verfahren zum geregelten Durchführen eines Trocknens von in dem Haushaltsgerät anordenbaren zu trocknenden Gegenständen vermeiden in vorteilhafter Weise die Zerstörung der zu trocknenden Gegenständen und gewährleisten zugleich ein gutes Trocknungsergebnis mittels der Echtzeiterkennung der erfassten thermodynamischen Größen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnung. Es versteht sich, dass einzelne in den jeweiligen Figuren gezeigte Ausführungsformen Merkmale aufweisen können, die auch in anderen Ausführungsformen zum Einsatz gelangen können, auch wenn dies nicht explizit genannt ist, und sofern dies nicht aufgrund technischer Gegebenheiten oder explizit ausgeschlossen wurde. Es zeigen:

Fig. 1: ein schematisch dargestelltes Haushaltsgerät insbesondere ein Trockner,
Fig. 2: eine schematisch dargestellte Anordnung von Sensoren in einem Luftstrom in einem Haushaltsgerät gemäß Fig. 1, und
Fig.3: gegenüber der Zeit dargestellte erfasste physikalische Größen in einem Luftstrom gemäß Fig. 2.

Im Folgenden wird in Zusammenschau der Figuren 1 bis 3 die vorliegende Erfindung anhand eines Haushaltsgerätes 10 in Form eines Wäschepflegegerätes erläutert. Die nachfolgende Bildbeschreibung ist auf ein anderes luftführendes Haushaltsgerät, wie beispielsweise einem Geschirrspüler, analog übertragbar.
Fig. 1 zeigt ein Haushaltsgerät 10, insbesondere ein Wäschepflegegerät mit einem Bildschirm 12 und einem Behälter 14. In dem Behälter 14 sind zu trocknende Gegenstände 20, insbesondere Textilien verschiedener Art, angeordnet. Das Haushaltsgerät 10 kann entweder über den Bildschirm 12 oder durch ein Mobilgerät 16 über eine drahtlose Datenübermittlung 18 gestartet werden, d.h. ein von dem Haushaltsgerät 10 ausgeführtes Verfahren zum geregelten Durchführen eines Trocknens von in dem Haushaltsgerät angeordneten zu trocknenden Gegenständen kann gestartet werden. Den Verlauf des Trocknens kann auf dem Bildschirm 12 und/oder dem Mobilgerät 16 angezeigt werden. Gemäß Fig. 1 ist das Behälter 14 als Wäschetrommel ausgebildet, welche von einer Steuereinheit 22 angesteuert wird. Die Steuereinheit 22 ist mit einer Auswerteeinheit 24, 24' verbindbar. Die Auswerteeinheit 24' kann in dem Haushaltsgerät 10 angeordnet sein oder die Auswerteeinheit 24 kann außerhalb des Haushaltsgerätes in einer Cloud 26 umfasst sein. In der Auswerteeinheit 24, 24' sind verschiedene Vorhersagemodelle gespeichert, mit welchen Vorhersagen über die Art der konkret zu trocknenden Gegenstände 20 getroffen werden. In einem Speicher 25, 25' sind Sollwerte in Gruppen 40 gespeichert, wobei jede Gruppe 40 vorbestimmten zu trocknenden Gegenständen zugeordnet ist. Insbesondere ist jede Gruppe 40 einer Textilart, wie beispielsweise Baumwolle oder Wolle oder Synthetik oder einer Mischung verschiedener Textilien, zugeordnet.
Wie in Fig. 2 schematisch gezeigt sind in dem Luftstrom 30 an verschiedenen Stellen Sensoren 32 zum Detektieren mindestens einer physikalischen Größe angeordnet, wie einer Lufttemperatur T, einem Luftdruck p, einer absoluten Wasserbeladung x. Aus den detektierten physikalischen Größen wird mittels der Auswerteeinheit 24, 24' thermodynamische Größen, wie die spezifische Enthalpie h und/oder die relative Luftfeuchte φ bestimmt. Wie Fig. 2 zeigt, ist ein Sensor 32 an einem Behälteraustritt 34 und ein anderer Sensor 32 mitten in einer Luftleitung 36 angeordnet. Ferner ist ein Sensor 32 nach einem Flusensieb 37 und vor einem Lüfter 38 angeordnet. Fig. 2 zeigt mögliche Stellen in dem Luftstrom 30, an welchen eine Sensor 32 positioniert werden kann, um physikalische Größen zu detektieren, insbesondere eine absoluten Wasserbeladung x, eine Lufttemperatur T, einen Luftdruck p oder eine andere physikalische Größe, welche eine Abhängigkeit zu dem geregelten Durchführen des Trocknens aufweist. Der mindestens eine Sensor 32 steht in Verbindung mit der Auswerteeinheit 24, 24'. Der mindestens eines Sensor 32 übermittelt die detektierten physikalischen Größen an die Auswerteeinheit 24, 24, welche dann auf Basis der verschiedenen Vorhersagemodelle thermodynamische Größen, insbesondere die spezifische Enthalpie h und/oder die relative Luftfeuchte φ, errechnet und diese anschließend mit in einem der Auswerteeinheit 24, 24 zugeordneten Speicher 25, 25' gespeicherten Sollwerten verschiedener Gruppen 40 vergleicht. Nachdem eine beste mögliche Übereinstimmung der berechneten thermodynamischen Größen mit den Sollwerten einer Gruppe 40 bestimmt wurde, welches einem Erkennen der zu trocknenden Gegenstände 20 entspricht, übermittelt die Auswerteeinheit 24, 24' die thermodynamisch optimierten Bedingungen zum Durchführen des Trocknens der zu trocknenden Gegenstände 20 an die Steuereinheit 22. Die Steuereinheit 22 steuert den Behälter 14 und den Lüfter 38 entsprechend an, um die für die Trocknung optimalen Bedingungen im Haushaltsgerät 10 einzustellen. Über die Ansteuerung des Lüfters 38 ist der Luftstrom 30 einstellbar, während über die Ansteuerung des Behälters 14, insbesondere der Trommel, die Drehgeschwindigkeit des Behälters 14 einstellbar ist. In dem Behälter 14 sind Mitnehmerelemente 42 zum Unterstützen eines Umwälzens der in dem Haushaltsgerät 10 angeordneten Textilien angeordnet.
Fig. 3 zeigt schematisch die mittels der Sensoren 32 oder des mindestens einen Sensors 32 detektierten physikalischen Größen T, p, x und die daraus berechneten thermodynamischen Größen h, φ für zwei verschiedene zu trocknende Gegenstände 20, beispielsweise Wolle und Synthetik. Beispielsweise wurden die detektierten physikalischen Größen T, p, x und die daraus berechneten thermodynamischen Größen h, φ auf Basis eines ersten Sensors 32 an einem Eintritt des Behälters 14, bevorzugt einem Trommeleintritt, und eines zweiten Sensors 32 an einem Austritt des Behälters 14, bevorzugt einem Trommelaustritt, erfasst. Die im Zeitverlauf erfassten physikalischen Größen T, x und die daraus berechneten thermodynamischen Größen h, φ sind gegenüber der Zeit dargestellt. Die in dem der Auswerteeinheit 24, 24' zugeordneten Speicher 25, 25' gespeicherten Sollwerte können auch in Form von Sollwertkurven gespeichert sein. Es werden in diesem Fall Sollwertkurven mit aktuell erfassten Kurven der thermodynamischen Größen h, φ und/oder der detektierten physikalischen Größen T, p, x verglichen. An jeder Position eines Sensors 32 ergibt sich ein zeitlicher Verlauf der physikalischen Größen T, p, x und der thermodynamischen Größen h, φ, wobei die Form, die Steigung oder dergleichen unterschiedlich sind. Die unterschiedlichen Verläufe der erfassten und/oder berechneten Kurven weisen eine Abhängigkeit zur Textilfeuchte, zur Textilart und/oder zur Webung auf. Hierdurch kann die Textilart der sich in dem Haushaltsgerät befindenden Gegenstände 20 ermittelt werden. Insbesondere durch Zuordnung der erfassten Kurven oder der erfassten Werte zu einer Gruppe 40 werden die in dem Haushaltsgerät 10 angeordneten zu trocknenden Gegenstände 20 erkannt. Auf Basis einer anfänglichen Erfassung der Beladungsmasse der zu trocknenden Gegenstände ist es möglich, ein geeignetes Vorhersagemodell aus der hinterlegten Menge der Vorhersagemodelle auszuwählen, so dass die Erkennung zielgenauer durchführbar ist.

Bezugszeichenliste

10: Haushaltsgerät
12: Bildschirm
14: Behälter
16: Mobilgerät
18: drahtlose Datenübermittlung
20: zu trocknende Gegenstände
22: Steuerung
24, 24': Auswerteeinheit
25, 25': Speicher
26: Cloud
30: Luftstrom
32: Sensor
34: Behälterausgang
36: Luftleitung
37: Flusensieb
38: Lüfter
40: Gruppe
42: Mitnehmerelement
h, φ: thermodynamische Größen
T, p, x: physikalische Größen
T: Lufttemperatur
p: Luftdruck
x: absolute Wasserbeladung
h: spezifische Enthalpie
φ: relative Luftfeuchte

Claims

Haushaltsgerät (10) zum geregelten Durchführen eines Trocknens von in dem Haushaltsgerät (10) anordenbaren zu trocknenden Gegenständen (20), wobei das Haushaltsgerät (10) aufweist:
einen Behälter (14) zum Aufnehmen der zu trocknenden Gegenstände (20), mindestens eine mit dem Behälter (14) in Fluidverbindung stehende Luftleitung (36), wobei ein Luftstrom (30) durch die Luftleitung (36) und durch den Behälter (14) fließt,

wobei mindestens ein Sensor (32) zum Detektieren mindestens zweier physikalischer Größen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer absoluten Wasserbeladung x, einer Lufttemperatur T, einem Luftdruck und/oder einer andere physikalische Größe, welche eine Abhängigkeit zu dem geregelten Durchführen des Trocknens aufweist, im Luftstrom (30) angeordnet ist, wobei der mindestens ein Sensor (32) mit einer Auswerteeinheit (24, 24') in Verbindung steht, welche konfiguriert ist, die mindestens zwei physikalischen Größen von dem mindestens einen Sensor (32) zu empfangen und auszuwerten und die physikalischen Größen und/oder die ausgewerteten physikalischen Größen an eine Steuereinheit (22) zum geregelten Durchführen des Trocknens zu übermitteln,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Auswerteeinheit (24, 24') dazu ausgelegt ist, jede ausgewertete physikalische Größe insbesondere jede bestimmte thermodynamische Größe, mit unterschiedlichen Sollwerten zu vergleichen, wobei jeder Sollwert einer bestimmten Gruppe (40) zugeordnet ist,

wobei die vorbestimmten Sollwerte einer Gruppe (40) einer Art an zu trocknenden Gegenständen (20) zugeordnet sind.
Haushaltsgerät (10) nach Anspruch 1, wobei die Auswerteeinheit (24) außerhalb des Haushaltsgerätes (10), insbesondere in einer Cloud (26) angeordnet ist, mit der Steuereinheit (22) drahtlos verbunden oder verbindbar ist oder die Auswerteeinheit (24') in dem Haushaltsgerät (10) in der Steuereinheit (22) integriert ist oder mit dieser verbunden ist, wobei die Steuereinheit (22) konfiguriert ist, das Trocknen auf Basis der ausgewerteten physikalischen Größen zu steuern, wobei ein Speicher (25, 25') zum Speichern der physikalischen Größen und/oder der ausgewerteten physikalischen Größen vorgesehen ist.
Haushaltsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Sensor (32) ein miniaturisierter Sensor ist, insbesondere ein MEMS-Chip (microelectromechanical system).
Haushaltsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (24, 24') konfiguriert ist, aus der Mehrzahl an physikalischen Größen thermodynamische Größen zu bestimmen, insbesondere die spezifische Enthalpie und/oder die relative Luftfeuchte oder dergleichen, und konfiguriert ist, die thermodynamischen Größen einer vorbestimmten Art an zu trocknenden Gegenständen (20) zuzuordnen.
Haushaltsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Sensor (32) an einem Übergang zwischen der Luftleitung (36) und dem Behälter (14) angeordnet ist, insbesondere an einem Behältereintritt oder einem Behälteraustritt (34), oder in der Luftleitung (36) angeordnet sind.
Haushaltsgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sensor (32) nach einem Verdampfer und/oder vor einem Kondenser angeordnet ist/sind.
Haushaltsgerät (10) nach Anspruch 6, wobei an einer Stelle nach dem Verdampfer oder an einem Trommeleintritt ein erster Sensor (32) und an einer zweiten Stelle, vor dem Kondenser oder an einem Trommelaustritt, ein zweiter Sensor (32) zum Erfassen mindestens einer physikalischen Größe angeordnet sind und die von dem ersten und dem zweiten Sensor (32) erfassten physikalischen Größen von der Auswerteeinheit (24, 24') zur Differenzbildung zwischen der erfassten physikalischen Größe des ersten Sensors (32) und der erfassten physikalischen Größe des weiten Sensors (32) verwendet werden.
Verfahren zum geregelten Durchführen eines Trocknens von Gegenständen (20) in einem Haushaltsgerät (10), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Trocknen der zu trocknenden Gegenstände (20) in einem Behälter (14) des Haushaltsgerätes (10), wobei mindestens eine Luftleitung (36) mit dem Behälter (14) in Fluidverbindung steht und ein Luftstrom (30) durch die Luftleitung (36) und durch den Behälter (14) fließt,

wobei mindestens zwei physikalische Größen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer absoluten Wasserbeladung x, einer Lufttemperatur T, und

einem Luftdruck, oder eine andere physikalische Größe, welche eine Abhängigkeit zu dem geregelten Durchführen des Trocknens aufweist, von mindestens einem in dem Luftstrom (30) angeordneten Sensor (32) detektiert werden, und

an eine Auswerteeinheit (24, 24') übergeben werden, welche konfiguriert ist, die mindestens zwei physikalischen Größen von dem mindestens einen Sensor (32) zu empfangen und auszuwerten und die mindestens zwei physikalischen Größen und die ausgewerteten mindestens zwei physikalischen Größen an eine Steuereinheit (22) zum geregelten Durchführen des Trocknens zu übermitteln,

dadurch gekennzeichnet, dass

jede ausgewertete physikalische Größe, insbesondere jede bestimmte thermodynamische Größe, mit in der Auswerteeinheit (24,24') vorgegebenen unterschiedlichen Sollwerten verglichen wird, wobei jeder Sollwert einer bestimmten Gruppe (40) zugeordnet ist,

wobei die vorbestimmten Sollwerte einer Gruppe (40) einer Art an zu trocknenden Gegenständen (20) zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (22) das Trocknen auf Basis der ausgewerteten physikalischen Größen steuert, insbesondere eine Behälterdrehung und einen Lüfter (38) um für die Trocknung optimale Bedingungen im Haushaltsgerät einzustellen, steuert.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Auswerteeinheit (24, 24') aus einer Mehrzahl an physikalischen Größen thermodynamische Größen bestimmt, insbesondere die spezifische Enthalpie und/oder die relative Luftfeuchte oder dergleichen, und die thermodynamischen Größen einer vorbestimmten Art an zu trocknenden Gegenständen (20) zuordnet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die thermodynamischen Größen auf Basis eines in der Auswerteeinheit (24, 24') gespeicherten Vorhersagemodells bestimmt werden, insbesondere auf Basis einer werksseitig eingestellten multivarianten Analyse mit einem PLS-Vorhersage-Verfahren (Partial Least Square).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei zur Erkennung der zu trocknenden Gegenstände (20) jede Gruppe (40) werksseitig vorbestimmte Sollwerte umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine erste Gruppe (40) Sollwerte einer Textilart, beispielsweise Wolle, zugeordnet ist, während einer zweiten Gruppe Sollwerte (40) einer anderen Textilart, beispielsweise Synthetik, zugeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei an einer Stelle ein erster Sensor (32) und an einer zweiten Stelle ein zweiter Sensor (32) zum Erfassen mindestens einer physikalischen Größe angeordnet sind und von der Auswerteeinheit (24, 24') die Differenz zwischen der erfassten physikalischen Größe des ersten Sensors (32) und der erfassten physikalischen Größe des zweiten Sensors (32) bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei in der Auswerteeinheit (24, 24') verschiedene Modelle hinterlegt, welche zur Auswertung der erfassten physikalischen Größen dienen, wobei bevorzugt Potenzfunktionen oder Logarithmen oder Exponentialfunktionen oder komplexere, insbesondere zusammengesetzte, Funktionen verwendet werden, mit denen nach Erfassung der detektierten physikalischen Größen die thermodynamischen Größen in der Auswerteeinheit (24, 24') ausgewertet werden.