專利名稱：控制滾筒式干衣機的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制滾筒式千衣機，優(yōu)選地是家用干衣機的方法。
背景技術(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)的家用滾筒式干衣機冷凝吹到干燥筒中的熱氣流，這種熱氣
流除去衣物的濕氣；并且筒的前端入口被鉸接的面板型的前門關(guān)閉。 更具體而言，已知的千衣機包括通風(fēng)系統(tǒng)(即，通常是包括風(fēng)扇和電 扇電動機的鼓風(fēng)機)和加熱裝置，該加熱裝置從外部吸取空氣并通過 適當(dāng)?shù)墓艿姥b置加熱并將空氣吹到衣物千燥筒中。隨后，熱的干燥空 氣直接從烘干機排出或者饋送到冷凝裝置，以冷凝在熱空氣中收集到 的濕氣。
過去，干燥循環(huán)的持續(xù)時間是恒定的且預(yù)先確定的。但是，要干 燥的衣物的重量和最初的濕度是可變的，使得固定持續(xù)時間的干燥循 環(huán)可能太短(即，在干燥循環(huán)結(jié)束的時候，衣物仍然太濕，因此干燥 循環(huán)是無效果的)或者太長(即，干燥循環(huán)使用了太多能量，因此是 無效率的)。
現(xiàn)代的滾筒式烘干機通常采用傳感器以在干燥循環(huán)中測量衣物 的相對濕度，并且依賴用戶所選擇的干燥循環(huán)，當(dāng)衣物的濕度達到給 定值的時候停止干燥循環(huán)。測量濕度最有效的途徑是直接測量衣物的 電導(dǎo)率。有多種解決方案已經(jīng)在市場上出售，這些方案測量筒和固定 到筒排水口或挺桿(lifter)的金屬嵌件之間的電導(dǎo)率，或者在這些方 案中筒被分成兩半并測量之間的電導(dǎo)率。
這后一種方法的限制在于，強加到筒的約束，在這種情況下，筒 必須由任何導(dǎo)電材料(例如，不銹鋼)制成并且不能襯著軟材料，例 如薄的硅層，因為它們是絕緣的。因此，該后一種方法不能用在滾筒
4式烘千機中，因為滾筒式烘千機中衣物的"輕柔處理"是通過給筒襯 著軟材料來實現(xiàn)的。
為了設(shè)計沒有由濕度感測系統(tǒng)強加約束的筒，基于一對固定到例 如門內(nèi)側(cè)的機器不移動部分的小電極，已經(jīng)提出了一種新的所謂"有 限電導(dǎo)系統(tǒng)，，。該"有限電導(dǎo)系統(tǒng)"(如今在市場上的滾筒式烘干機
中是非常普遍的)有多個弱點由于電極與衣物之間有限的接觸表面， 這種系統(tǒng)在及時停止千燥循環(huán)方面是相當(dāng)不可靠的，尤其是對于小負 荷(例如，小于lkg)和濕循環(huán)(例如，超過3-4%的最終濕度)。即 使是對于標(biāo)準(zhǔn)負荷和千循環(huán)，在有些情況下，因為循環(huán)結(jié)束時的條件 不是完全可重復(fù)的，所以也會出現(xiàn)問題。測試顯示利用"有限電導(dǎo)系 統(tǒng)"的滾筒式烘干機很少對小于lkg的負荷及時停止干燥循環(huán)；并且， 對于濕循環(huán)，甚至2kg的負荷也會有問題。
換句話說，對于這種固定到門內(nèi)側(cè)的電極，非常難以(如果不是 不可能的話)設(shè)計足夠可靠的算法，以在小負荷和/或濕循環(huán)的情況下 及時停止干燥循環(huán)。
圖l示出了比較利用"傳統(tǒng)電導(dǎo)系統(tǒng)"測得的第一電壓信號和利 用"有限電導(dǎo)系統(tǒng)"測得的第二電壓信號的圖表(關(guān)于大約3kg的負 荷)，其中在利用"傳統(tǒng)電導(dǎo)系統(tǒng)"測量時筒被分成兩半并且測量之 間的電導(dǎo)率(虛線)，而在利用"有限電導(dǎo)系統(tǒng)"測量時一對小電極 固定到門的內(nèi)側(cè)(實線)。在"傳統(tǒng)電導(dǎo)系統(tǒng)"中，衣物總是與電導(dǎo) 系統(tǒng)良好地接觸，甚至對于非常小的負荷(小于lkg)也一樣，因此 電壓信號非常平滑而且有規(guī)律(圖1中的虛線)。相反，在"有限電 導(dǎo)系統(tǒng)"中，兩個電極與衣物之間的接觸表面相當(dāng)有限，因此電壓信 號是不規(guī)律的(圖1中的實線)。此外，圖1的圖表涉及3kg負荷； 如果我們考慮更小的負荷，則關(guān)于"有限電導(dǎo)系統(tǒng)"的狀況更壞，而 傳統(tǒng)電導(dǎo)系統(tǒng)則總是可靠的。
US4531305公開了一種干衣機，其中監(jiān)視濕衣物的電阻和排氣溫 度。當(dāng)所監(jiān)視的電阻瞬時達到預(yù)定值時，檢測所監(jiān)視溫度改變的時間 變化率，以估計烘干機要保持運行多長時間；并且，在所估計的時間周期結(jié)束時，烘干機的熱循環(huán)被切斷。
EP0388939公開了 一種干衣機，該干衣機在外殼中包括用于濕衣 物的旋轉(zhuǎn)筒、用于驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)筒的電動機、用于加熱衣物的電熱器、 用于檢測旋轉(zhuǎn)筒中溫度的溫度傳感器、用于檢測旋轉(zhuǎn)筒中絕對濕度的 絕對濕度傳感器和用于響應(yīng)溫度傳感器與絕對濕度傳感器輸出而控制 干衣機操作的控制設(shè)備。該控制設(shè)備包括用于響應(yīng)絕對濕度傳感器的 輸出而向電熱器提供動力的電路設(shè)備。
EP1420104公開了一種用于干燥千燥設(shè)備的衣物外罩(laundry enclosure)或筒中衣物的處理，其中的干燥設(shè)備例如是干燥機、附有 脫水機的洗衣機或干燥箱，該處理包括在由加熱裝置加熱并由通風(fēng)裝 置饋送到衣物外罩的氣流中干燥衣物的一個或多個步驟、在由通風(fēng)裝 置饋送到衣物外罩的周閨溫度的氣流中使衣物通風(fēng)的步驟，并且其中 干燥處理以通風(fēng)步驟開始，以通過周圍溫度的氣流減小衣物的最初峰 值濕氣含量。 一個實施例還使用傳感器裝置以例如通過測量衣物的電 導(dǎo)率來檢測衣物的濕氣含量。這是利用在衣物外罩內(nèi)側(cè)包括至少兩個 金屬電極(與衣物接觸)的電導(dǎo)率傳感器(圖中沒有示出)進行的。 提供給加熱裝置和風(fēng)扇裝置的功率及由此各個步驟的持續(xù)時間是由控 制單元根據(jù)溫度和/或電導(dǎo)率讀數(shù)及可選地由用戶輸入的值，還要考慮 尤其是在通風(fēng)步驟中衣物濕度減小的目標(biāo)值來計算的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供控制滾筒式干衣機的方法，該方法設(shè)計成消 除前面提到的缺陷，而且該方法是既便宜又容易實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，提供了如所附權(quán)利要求中所述的控制滾筒式干衣機 的方法。


以下將參考附圖借助例子來描述本發(fā)明的非限制性實施例，在附
圖中圖l示出了比較利用"傳統(tǒng)電導(dǎo)系統(tǒng)，，測得的第一電壓信號和利
用"有限電導(dǎo)系統(tǒng)"測得的第二電壓信號的圖表；
圖2示出了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的控制方法的干衣機的示意性側(cè)視
圖3示出了固定到圖1干衣機門內(nèi)側(cè)的一對小電極的示意圖4示出了用于測量圖3電極之間電阻的電路的示意圖5示出了比較由圖4電路對不同負荷測得的四個電壓信號的圖
表；
圖6示出了比較由圖4電路對0.5kg負荷測得的四個電壓信號的 圖表；以及
圖7示出了比較由溫度傳感器測得的四個溫度信號的圖表。
具體實施例方式
圖2中的標(biāo)號l整體上指示包括在多個腳4上支撐在地板3上的 外殼(casing) 2的干衣機。外殼2支撐繞水平旋轉(zhuǎn)軸6 (在可選實施 例中沒有示出，旋轉(zhuǎn)軸6可以是傾斜的或者垂直的)旋轉(zhuǎn)的衣物旋轉(zhuǎn) 筒5,及由鉸接到外殼2前壁的門7關(guān)閉的前端入口。由電動機8旋 轉(zhuǎn)筒5，并且干燥氣流通過離心式風(fēng)扇9饋送到筒5并由加熱元件10 加熱該筒5。
筒5中衣物的濕氣通過蒸發(fā)到熱干燥氣流而釋放；且來自筒5的 潮濕的熱空氣被用管道輸送到冷凝器11，該冷凝器被由離心式吸氣器 12從外部吸入的相對冷的氣流冷卻。
在冷凝器ll中，熱氣流中的蒸汽通過冷卻冷凝成液體，并收集 在冷凝器儲存器13中；來自冷凝器11的干燥空氣被風(fēng)扇9吸入并反 饋到筒5中，被加熱元件IO再次加熱；并且用于冷凝的外部空氣被排 出。
在冷凝器儲存器13中收集的冷凝液被泵14泵到位于比冷凝器儲 存器13更高水平的冷凝槽15中；而且當(dāng)冷凝槽15滿的時候，激活已 知的水平傳感器(未示出)，來停止烘干機1。烘干機的操作是由程序裝置16控制的，其中程序裝置16是由前控制面板18上的按鈕或旋 鈕17操作的。
冷凝槽15與關(guān)閉筒5的裝載開口的門7配合，并與門7的內(nèi)壁 19接觸。更具體而言，門7可以包括可拆卸地容納冷凝槽15的外殼。 冷凝槽15的外壁20與門7的內(nèi)壁19接觸，而且當(dāng)門7處于關(guān)閉位置 時，冷凝槽15的內(nèi)壁21充當(dāng)使衣物保留在筒5內(nèi)的門蓋。換句話說， 當(dāng)門7處于關(guān)閉位置時，冷凝槽15的內(nèi)壁21將前端開口關(guān)閉到筒5， 以使衣物保留在筒5內(nèi)，使得槽15既充當(dāng)水容器，又充當(dāng)用于將衣物 保留在筒5內(nèi)的所謂門蓋。
程序裝置16連接到濕度傳感器22，以測量千燥循環(huán)中衣物的相 對濕度，程序裝置16還連接到溫度傳感器23，以測量來自筒5的潮 濕熱空氣的溫度。濕度傳感器22包括測量單元24;及一對小電極25 (在圖3中更清楚地示出)，其中電極25是弧形的、固定到門7的內(nèi) 側(cè)并電連接到測量單元24。筒5內(nèi)的衣物的電阻/電導(dǎo)率Rx是在兩個 電才及25之間測得的，并用于確定衣物的濕度。
圖4示出了設(shè)計成將電極25連接到測量單元24的電路26的例 子；Rx是衣物的電阻，而Rm是測量羊元24的內(nèi)部阻抗。通過測量 Vcc與VREF (讓我們稱其為Vo)之間的電壓，Rx的值可以相當(dāng)容易 地算出。這個簡單的示意圖基本上提供了隨后轉(zhuǎn)換成衣物電阻/電導(dǎo)率 Rx的電壓Vo。將要描述的算法只考慮了 Vo信號，但可以容易地直接 應(yīng)用到Rx數(shù)據(jù)。
電極25的主要弱點是它們與衣物之間相當(dāng)有限的接觸表面，使 得電極25之間的接觸是不確定的。換句話說，當(dāng)其在筒5內(nèi)旋轉(zhuǎn)時， 衣物在兩個電極25之間來回移動，4吏得衣物與兩個電極25之間的接 觸電阻持續(xù)變化，尤其是對于少量衣物，這比全衣物負荷更易變。
因此，由兩個電極25發(fā)出信號的噪聲是相當(dāng)大的，如圖5中測 試圖表所示出的那樣。
來自很多次實驗室測試的大量數(shù)據(jù)獲得證明以下假定的有效性。 由兩個電極25發(fā)出的信號具有高噪聲電平(與傳統(tǒng)電導(dǎo)系統(tǒng)相比)，因為當(dāng)筒5旋轉(zhuǎn)時，衣物處于隨機運動，使得與電極實際接觸的衣物 是持續(xù)改變的；因而，由測量單元24測得的電壓Vo和電阻Rx是不 穩(wěn)定的。
對于比較大的負荷，由測量單元24測得的信號比對于小負荷測 得的信號更穩(wěn)定，因為對于大負荷，從統(tǒng)計的角度上講衣物更有可能 與電極25接觸。因此，覆蓋由測量單元24測得的平均信號的"噪聲 量"或"振動，，與負荷的大小成反比。
由于噪聲(或振動)的量僅僅依賴于衣物與電極25的隨機接觸， 因此只要它是穩(wěn)定的，即在干燥循環(huán)的開始，對于前10-60分鐘(依 賴于衣物中水的初始絕對含量)，衣物的濕度量對噪聲是沒有影響的。
由測量單元24測得的Vo (或Rx)信號的平均值依賴于衣物的 相對濕度和接觸表面的大小；而接觸表面的大小依賴于負荷的大小。
給出以上所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過評估由測量單元24測得的信號中 的噪聲量，有可能測量從0到6kg的衣物重量(精確到0.5-lkg)。換 句話說，通過評估在兩個電極25之間測得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的 噪聲電平，估計筒5內(nèi)衣物的重量。例如，如果在兩個電才及25之間測 得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的噪聲電平高于噪聲電平閾值，則估計筒5 內(nèi)衣物的重量低于重量閾值，而如果在兩個電極25之間測得的電阻/ 電導(dǎo)率瞬時值中的噪聲電平低于噪聲電平閾值，則估計筒5內(nèi)衣物的 重量高于重量闊值。
在干燥循環(huán)的開始，可以因此估計筒5內(nèi)衣物的重量。更具體而 言，有可能確定筒5內(nèi)衣物的重量是高于還是低于重量閾值。在不同 的實施例中，筒5內(nèi)衣物的重量可以不同方式測得，或者由用戶按下 程序裝置16上的小負荷按鈕來輸入。
通過將具有時間常數(shù)的低通濾波器應(yīng)用到由測量單元24測得的 信號(即，兩個電極25之間的電阻/電導(dǎo)率)，可以獲得更平滑更容 易處理的曲線，如圖6中測試圖表所示的那樣，其中實線示出了在兩 個電極25之間測得的電阻/電導(dǎo)率的瞬時值，而虛線示出了在兩個電 極25之間測得的電阻/電導(dǎo)率的平均值。換句話說，測量兩個電極25之間的電阻/電導(dǎo)率還包括通過將低通濾波器應(yīng)用到瞬時電阻/電導(dǎo)率 來計算給定時間幀中的瞬時電阻/電導(dǎo)率的平均值。
對很多次實驗室測試結(jié)果的分析顯示，如果衣物的重量高于重量
閾值，則當(dāng)兩個電極2 5之間的電阻/電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值 時，可以停止千燥/凝平循環(huán)。換句話說，如果衣物的重量高于重量閾 值，則結(jié)束干燥/凝平循環(huán)的決定僅僅基于由測量單元24測得的電阻/ 電導(dǎo)率。
例如，對于最大負荷為6kg的筒5，重量閾值可以設(shè)置成大約 0.5kg。
但是，如果衣物的重量低于重量閾值，則仍然有問題。在這種情 況下，還使用來自溫度傳感器23的溫度信息是有用的。其思想是，如 果負荷沒有足夠熱，則干媒/凝平循環(huán)一定不能停止；因此，在停止干 燥/熨平循環(huán)之前，筒輸出處的空氣溫度必須達到特定閾值(溫度閾 值)；無論什么時候當(dāng)這個溫度閾值達到至少一次時，如果兩個電極 25之間的電阻/電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值，則干燥/凝平循環(huán)停 止。溫度閾值設(shè)置成例如對所有干燥/燮平循環(huán)都是75°C，而且很明 顯依賴于溫度傳感器的類型(NTC、熱電耦……)及其在筒5外面的 位置。
圖7示出了比較由溫度傳感器23在不同測試中測得的四個溫度 信號的圖表；由溫度傳感器23測得的溫度信號在千燥/凝平循環(huán)中逐 漸增加，而在干燥/凝平循環(huán)結(jié)束后迅速減小。
簡言之，所述控制方法提供了估計筒5內(nèi)衣物的重量；測量筒輸 出處的干燥空氣的溫度；如果衣物重量高于重量閾值，則當(dāng)兩個電極 25之間的電阻/電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值時，停止干燥/燮平循 環(huán)；并且如果衣物重量低于重量閾值，則當(dāng)兩個電極25之間的電阻/ 電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值而且當(dāng)筒輸出處的干燥空氣溫度高
于溫度闊值時，停止千燥/熨平循環(huán)。
在優(yōu)選實施例中，電阻/電導(dǎo)率閾值不是恒定的，而是依賴于循 環(huán)的類型(千燥或凝平)和筒5內(nèi)衣物的重量。更具體而言，用于熨平循環(huán)的電阻/電導(dǎo)率閾值比用于干燥循環(huán)的更低/更高；此外，筒5 內(nèi)衣物的重量越大，電阻/電導(dǎo)率閾值越低/越高。
上述的干衣機控制方法有很多優(yōu)點，便宜而且容易實現(xiàn)，有效并 高效地確定何時停止干燥/凝平循環(huán)。因此，在筒設(shè)計/構(gòu)造中強加重 要約束的傳統(tǒng)電導(dǎo)系統(tǒng)可以被新的有限電導(dǎo)系統(tǒng)取代，其中新的有限 電導(dǎo)系統(tǒng)對筒沒有約束而同時保持了同樣的干燥性能。
權(quán)利要求
1、一種控制滾筒式干衣機(1)的方法，該方法包括以下步驟啟動干燥/熨平循環(huán)并將干燥空氣從筒輸入到筒輸出饋送到筒(5)中；以及持續(xù)測量接觸筒(5)內(nèi)衣物的兩個電極(25)之間的電阻/電導(dǎo)率；并且該方法的特征在于，包括以下步驟估計筒(5)內(nèi)衣物的重量；測量筒輸出處的干燥空氣的溫度；如果衣物的重量高于重量閾值，則當(dāng)兩個電極(25)之間的電阻/電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值時，停止干燥/熨平循環(huán)；以及如果衣物的重量低于重量閾值，則當(dāng)兩個電極(25)之間的電阻/電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值而且當(dāng)筒輸出處的干燥空氣的溫度高于溫度閾值時，停止干燥/熨平循環(huán)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，筒(5)內(nèi)衣物的重量是通 過評估在兩個電極(25)之間測得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的噪聲電平 來估計的。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，如果在兩個電極(25)之 間測得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的噪聲電平高于噪聲電平閾值，則估計 筒(5)內(nèi)衣物的重量低于重量閾值，而如果在兩個電極(25)之間測 得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的噪聲電平低于噪聲電平閾值，則估計筒(5)內(nèi)衣物的重量高于重量閾值。
4、 如權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，還包括確定作為筒(5) 內(nèi)衣物重量函數(shù)的電阻/電導(dǎo)率閾值的步驟；筒(5)內(nèi)衣物的重量越 大，電阻/電導(dǎo)率閣值就越低/越高。
5、 如4又利要求1-4中任何一項所述的方法，其中，測量兩個電極(25)之間電阻/電導(dǎo)率的步驟還包括計算給定時間幀中瞬時電阻/ 電導(dǎo)率的平均值的步驟。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，瞬時電阻/電導(dǎo)率的平均值是通過將低通濾波器應(yīng)用于瞬時電阻/電導(dǎo)率來計算的。
7、 如權(quán)利要求1-6中任何一項所述的方法，其中，對于最大負 荷為6kg的筒(5 )，重量閾值設(shè)置成0.5kg，而且溫度閾值設(shè)置成75。C。
8、 如權(quán)利要求1-7中任何一項所述的方法，其中，兩個電極(25) 位于關(guān)閉筒(5)的門(7)的內(nèi)側(cè)。
9、 一種測量滾筒式干衣機(1)的筒(5)內(nèi)衣物重量的方法， 該方法包括以下步驟啟動干燥/爽平循環(huán)并將千燥空氣從筒輸入到筒輸出饋送到筒 (5)中；以及持續(xù)測量接觸筒(5)內(nèi)衣物的兩個電極(25)之間的電阻/電導(dǎo)率；該方法的特征在于，包括以下步驟通過評估在兩個電極(25)之間測得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的 噪聲電平來估計筒(5)內(nèi)衣物的重量。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，如果在兩個電極(25)之 間測得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的噪聲電平高于噪聲電平閾值，則估計 筒(5)內(nèi)衣物的重量低于重量閾值；而如果在兩個電極(25)之間測 得的電阻/電導(dǎo)率瞬時值中的噪聲電平低于噪聲電平閾值，則估計筒(5)內(nèi)衣物的重量高于重量閾值。
全文摘要
一種控制滾筒式干衣機(1)的方法，該方法包括以下步驟啟動干燥/熨平循環(huán)并將干燥空氣從筒輸入到筒輸出饋送到筒(5)中；持續(xù)測量位于門內(nèi)側(cè)的兩個電極(25)之間的電阻/電導(dǎo)率；估計筒(5)內(nèi)衣物的重量；測量筒輸出處的干燥空氣的溫度；如果衣物的重量高于重量閾值，則當(dāng)兩個電極(25)之間的電阻/電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值時，停止干燥/熨平循環(huán)；以及如果衣物的重量低于重量閾值，則當(dāng)兩個電極(25)之間的電阻/電導(dǎo)率高于/低于電阻/電導(dǎo)率閾值而且當(dāng)筒輸出處的干燥空氣的溫度高于溫度閾值時，停止干燥/熨平循環(huán)。
文檔編號D06F58/28GK101688354SQ200880014034
公開日2010年3月31日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者G·德萊歐西, M·尤格爾 申請人:伊萊克斯家用產(chǎn)品股份有限公司