专利名称：控制滚筒式干衣机的方法标准的家用滚筒式干衣机冷凝吹到干燥筒中的热气流，这种热气流除去衣物的湿气；并且筒的前端入口被铰接的面板型的前门关闭。 更具体而言，已知的千衣机包括通风系统(即，通常是包括风扇和电 扇电动机的鼓风机)和加热装置，该加热装置从外部吸取空气并通过 适当的管道装置加热并将空气吹到衣物千燥筒中。随后，热的干燥空 气直接从烘干机排出或者馈送到冷凝装置，以冷凝在热空气中收集到 的湿气。过去，干燥循环的持续时间是恒定的且预先确定的。但是，要干 燥的衣物的重量和最初的湿度是可变的，使得固定持续时间的干燥循 环可能太短(即，在干燥循环结束的时候，衣物仍然太湿，因此干燥 循环是无效果的)或者太长(即，干燥循环使用了太多能量，因此是 无效率的)。现代的滚筒式烘干机通常采用传感器以在干燥循环中测量衣物 的相对湿度，并且依赖用户所选择的干燥循环，当衣物的湿度达到给 定值的时候停止干燥循环。测量湿度最有效的途径是直接测量衣物的 电导率。有多种解决方案已经在市场上出售，这些方案测量筒和固定 到筒排水口或挺杆(lifter)的金属嵌件之间的电导率，或者在这些方 案中筒被分成两半并测量之间的电导率。这后一种方法的限制在于，强加到筒的约束，在这种情况下，筒 必须由任何导电材料(例如，不锈钢)制成并且不能衬着软材料，例 如薄的硅层，因为它们是绝缘的。因此，该后一种方法不能用在滚筒4式烘千机中，因为滚筒式烘千机中衣物的"轻柔处理"是通过给筒衬 着软材料来实现的。为了设计没有由湿度感测系统强加约束的筒，基于一对固定到例 如门内侧的机器不移动部分的小电极，已经提出了一种新的所谓"有 限电导系统，，。该"有限电导系统"(如今在市场上的滚筒式烘干机中是非常普遍的)有多个弱点由于电极与衣物之间有限的接触表面， 这种系统在及时停止千燥循环方面是相当不可靠的，尤其是对于小负 荷(例如，小于lkg)和湿循环(例如，超过3-4%的最终湿度)。即 使是对于标准负荷和千循环，在有些情况下，因为循环结束时的条件 不是完全可重复的，所以也会出现问题。测试显示利用"有限电导系 统"的滚筒式烘干机很少对小于lkg的负荷及时停止干燥循环；并且， 对于湿循环，甚至2kg的负荷也会有问题。
换句话说，对于这种固定到门内侧的电极，非常难以(如果不是 不可能的话)设计足够可靠的算法，以在小负荷和/或湿循环的情况下 及时停止干燥循环。
图l示出了比较利用"传统电导系统"测得的第一电压信号和利 用"有限电导系统"测得的第二电压信号的图表(关于大约3kg的负 荷)，其中在利用"传统电导系统"测量时筒被分成两半并且测量之 间的电导率(虚线)，而在利用"有限电导系统"测量时一对小电极 固定到门的内侧(实线)。在"传统电导系统"中，衣物总是与电导 系统良好地接触，甚至对于非常小的负荷(小于lkg)也一样，因此 电压信号非常平滑而且有规律(图1中的虚线)。相反，在"有限电 导系统"中，两个电极与衣物之间的接触表面相当有限，因此电压信 号是不规律的(图1中的实线)。此外，图1的图表涉及3kg负荷； 如果我们考虑更小的负荷，则关于"有限电导系统"的状况更坏，而 传统电导系统则总是可靠的。
US4531305公开了一种干衣机，其中监视湿衣物的电阻和排气温 度。当所监视的电阻瞬时达到预定值时，检测所监视温度改变的时间 变化率，以估计烘干机要保持运行多长时间；并且，在所估计的时间周期结束时，烘干机的热循环被切断。
EP0388939公开了 一种干衣机，该干衣机在外壳中包括用于湿衣 物的旋转筒、用于驱动该旋转筒的电动机、用于加热衣物的电热器、 用于检测旋转筒中温度的温度传感器、用于检测旋转筒中绝对湿度的 绝对湿度传感器和用于响应温度传感器与绝对湿度传感器输出而控制 干衣机操作的控制设备。该控制设备包括用于响应绝对湿度传感器的 输出而向电热器提供动力的电路设备。
EP1420104公开了一种用于干燥千燥设备的衣物外罩(laundry enclosure)或筒中衣物的处理，其中的干燥设备例如是干燥机、附有 脱水机的洗衣机或干燥箱，该处理包括在由加热装置加热并由通风装 置馈送到衣物外罩的气流中干燥衣物的一个或多个步骤、在由通风装 置馈送到衣物外罩的周闺温度的气流中使衣物通风的步骤，并且其中 干燥处理以通风步骤开始，以通过周围温度的气流减小衣物的最初峰 值湿气含量。 一个实施例还使用传感器装置以例如通过测量衣物的电 导率来检测衣物的湿气含量。这是利用在衣物外罩内侧包括至少两个 金属电极(与衣物接触)的电导率传感器(图中没有示出)进行的。 提供给加热装置和风扇装置的功率及由此各个步骤的持续时间是由控 制单元根据温度和/或电导率读数及可选地由用户输入的值，还要考虑 尤其是在通风步骤中衣物湿度减小的目标值来计算的。


本发明的目的是提供控制滚筒式干衣机的方法，该方法设计成消 除前面提到的缺陷，而且该方法是既便宜又容易实现的。
根据本发明，提供了如所附权利要求中所述的控制滚筒式干衣机 的方法。


以下将参考附图借助例子来描述本发明的非限制性实施例，在附
图中图l示出了比较利用"传统电导系统，，测得的第一电压信号和利
用"有限电导系统"测得的第二电压信号的图表；
图2示出了实现根据本发明的控制方法的干衣机的示意性侧视
图3示出了固定到图1干衣机门内侧的一对小电极的示意图4示出了用于测量图3电极之间电阻的电路的示意图5示出了比较由图4电路对不同负荷测得的四个电压信号的图
表；
图6示出了比较由图4电路对0.5kg负荷测得的四个电压信号的 图表；以及
图7示出了比较由温度传感器测得的四个温度信号的图表。

图2中的标号l整体上指示包括在多个脚4上支撑在地板3上的 外壳(casing) 2的干衣机。外壳2支撑绕水平旋转轴6 (在可选实施 例中没有示出，旋转轴6可以是倾斜的或者垂直的)旋转的衣物旋转 筒5,及由铰接到外壳2前壁的门7关闭的前端入口。由电动机8旋 转筒5，并且干燥气流通过离心式风扇9馈送到筒5并由加热元件10 加热该筒5。
筒5中衣物的湿气通过蒸发到热干燥气流而释放；且来自筒5的 潮湿的热空气被用管道输送到冷凝器11，该冷凝器被由离心式吸气器 12从外部吸入的相对冷的气流冷却。
在冷凝器ll中，热气流中的蒸汽通过冷却冷凝成液体，并收集 在冷凝器储存器13中；来自冷凝器11的干燥空气被风扇9吸入并反 馈到筒5中，被加热元件IO再次加热；并且用于冷凝的外部空气被排 出。
在冷凝器储存器13中收集的冷凝液被泵14泵到位于比冷凝器储 存器13更高水平的冷凝槽15中；而且当冷凝槽15满的时候，激活已 知的水平传感器(未示出)，来停止烘干机1。烘干机的操作是由程序装置16控制的，其中程序装置16是由前控制面板18上的按钮或旋 钮17操作的。
冷凝槽15与关闭筒5的装载开口的门7配合，并与门7的内壁 19接触。更具体而言，门7可以包括可拆卸地容纳冷凝槽15的外壳。 冷凝槽15的外壁20与门7的内壁19接触，而且当门7处于关闭位置 时，冷凝槽15的内壁21充当使衣物保留在筒5内的门盖。换句话说， 当门7处于关闭位置时，冷凝槽15的内壁21将前端开口关闭到筒5， 以使衣物保留在筒5内，使得槽15既充当水容器，又充当用于将衣物 保留在筒5内的所谓门盖。
程序装置16连接到湿度传感器22，以测量千燥循环中衣物的相 对湿度，程序装置16还连接到温度传感器23，以测量来自筒5的潮 湿热空气的温度。湿度传感器22包括测量单元24;及一对小电极25 (在图3中更清楚地示出)，其中电极25是弧形的、固定到门7的内 侧并电连接到测量单元24。筒5内的衣物的电阻/电导率Rx是在两个 电才及25之间测得的，并用于确定衣物的湿度。
图4示出了设计成将电极25连接到测量单元24的电路26的例 子；Rx是衣物的电阻，而Rm是測量羊元24的内部阻抗。通过测量 Vcc与VREF (让我们称其为Vo)之间的电压，Rx的值可以相当容易 地算出。这个简单的示意图基本上提供了随后转换成衣物电阻/电导率 Rx的电压Vo。将要描述的算法只考虑了 Vo信号，但可以容易地直接 应用到Rx数据。
电极25的主要弱点是它们与衣物之间相当有限的接触表面，使 得电极25之间的接触是不确定的。换句话说，当其在筒5内旋转时， 衣物在两个电极25之间来回移动，4吏得衣物与两个电极25之间的接 触电阻持续变化，尤其是对于少量衣物，这比全衣物负荷更易变。
因此，由两个电极25发出信号的噪声是相当大的，如图5中测 试图表所示出的那样。
来自很多次实验室测试的大量数据获得证明以下假定的有效性。 由两个电极25发出的信号具有高噪声电平(与传统电导系统相比)，因为当筒5旋转时，衣物处于随机运动，使得与电极实际接触的衣物 是持续改变的；因而，由测量单元24测得的电压Vo和电阻Rx是不 稳定的。
对于比较大的负荷，由测量单元24测得的信号比对于小负荷测 得的信号更稳定，因为对于大负荷，从统计的角度上讲衣物更有可能 与电极25接触。因此，覆盖由测量单元24测得的平均信号的"噪声 量"或"振动，，与负荷的大小成反比。
由于噪声(或振动)的量仅仅依赖于衣物与电极25的随机接触， 因此只要它是稳定的，即在干燥循环的开始，对于前10-60分钟(依 赖于衣物中水的初始绝对含量)，衣物的湿度量对噪声是没有影响的。
由测量单元24测得的Vo (或Rx)信号的平均值依赖于衣物的 相对湿度和接触表面的大小；而接触表面的大小依赖于负荷的大小。
给出以上所述，已经发现通过评估由测量单元24测得的信号中 的噪声量，有可能测量从0到6kg的衣物重量(精确到0.5-lkg)。换 句话说，通过评估在两个电极25之间测得的电阻/电导率瞬时值中的 噪声电平，估计筒5内衣物的重量。例如，如果在两个电才及25之间测 得的电阻/电导率瞬时值中的噪声电平高于噪声电平阈值，则估计筒5 内衣物的重量低于重量阈值，而如果在两个电极25之间测得的电阻/ 电导率瞬时值中的噪声电平低于噪声电平阈值，则估计筒5内衣物的 重量高于重量阔值。
在干燥循环的开始，可以因此估计筒5内衣物的重量。更具体而 言，有可能确定筒5内衣物的重量是高于还是低于重量阈值。在不同 的实施例中，筒5内衣物的重量可以不同方式测得，或者由用户按下 程序装置16上的小负荷按钮来输入。
通过将具有时间常数的低通滤波器应用到由测量单元24测得的 信号(即，两个电极25之间的电阻/电导率)，可以获得更平滑更容 易处理的曲线，如图6中测试图表所示的那样，其中实线示出了在两 个电极25之间测得的电阻/电导率的瞬时值，而虚线示出了在两个电 极25之间测得的电阻/电导率的平均值。换句话说，测量两个电极25之间的电阻/电导率还包括通过将低通滤波器应用到瞬时电阻/电导率 来计算给定时间帧中的瞬时电阻/电导率的平均值。
对很多次实验室测试结果的分析显示，如果衣物的重量高于重量
阈值，则当两个电极2 5之间的电阻/电导率高于/低于电阻/电导率阈值 时，可以停止千燥/凝平循环。换句话说，如果衣物的重量高于重量阈 值，则结束干燥/凝平循环的决定仅仅基于由测量单元24测得的电阻/ 电导率。
例如，对于最大负荷为6kg的筒5，重量阈值可以设置成大约 0.5kg。
但是，如果衣物的重量低于重量阈值，则仍然有问题。在这种情 况下，还使用来自温度传感器23的温度信息是有用的。其思想是，如 果负荷没有足够热，则干媒/凝平循环一定不能停止；因此，在停止干 燥/熨平循环之前，筒输出处的空气温度必须达到特定阈值(温度阈 值)；无论什么时候当这个温度阈值达到至少一次时，如果两个电极 25之间的电阻/电导率高于/低于电阻/电导率阈值，则干燥/凝平循环停 止。温度阈值设置成例如对所有干燥/燮平循环都是75°C，而且很明 显依赖于温度传感器的类型(NTC、热电耦……)及其在筒5外面的 位置。
图7示出了比较由温度传感器23在不同测试中测得的四个温度 信号的图表；由温度传感器23测得的温度信号在千燥/凝平循环中逐 渐增加，而在干燥/凝平循环结束后迅速减小。
简言之，所述控制方法提供了估计筒5内衣物的重量；测量筒输 出处的干燥空气的温度；如果衣物重量高于重量阈值，则当两个电极 25之间的电阻/电导率高于/低于电阻/电导率阈值时，停止干燥/燮平循 环；并且如果衣物重量低于重量阈值，则当两个电极25之间的电阻/ 电导率高于/低于电阻/电导率阈值而且当筒输出处的干燥空气温度高
于温度阔值时，停止千燥/熨平循环。
在优选实施例中，电阻/电导率阈值不是恒定的，而是依赖于循 环的类型(千燥或凝平)和筒5内衣物的重量。更具体而言，用于熨平循环的电阻/电导率阈值比用于干燥循环的更低/更高；此外，筒5 内衣物的重量越大，电阻/电导率阈值越低/越高。
上述的干衣机控制方法有很多优点，便宜而且容易实现，有效并 高效地确定何时停止干燥/凝平循环。因此，在筒设计/构造中强加重 要约束的传统电导系统可以被新的有限电导系统取代，其中新的有限 电导系统对筒没有约束而同时保持了同样的干燥性能。


一种控制滚筒式干衣机(1)的方法，该方法包括以下步骤启动干燥/熨平循环并将干燥空气从筒输入到筒输出馈送到筒(5)中；持续测量位于门内侧的两个电极(25)之间的电阻/电导率；估计筒(5)内衣物的重量；测量筒输出处的干燥空气的温度；如果衣物的重量高于重量阈值，则当两个电极(25)之间的电阻/电导率高于/低于电阻/电导率阈值时，停止干燥/熨平循环；以及如果衣物的重量低于重量阈值，则当两个电极(25)之间的电阻/电导率高于/低于电阻/电导率阈值而且当筒输出处的干燥空气的温度高于温度阈值时，停止干燥/熨平循环。