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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Trocknungssystem und ein Verfahren zum Steuern desselben.
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Ein Trockner wird allgemein dazu verwendet, feuchte Wäsche zu trocknen.
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Ein Trockner liefert durch einen Heizer erwärmte Luft in eine Trommel. Hierbei erwärmt der Heizer die an die Trommel zu liefernde Luft auf eine in einer Steuerungseinrichtung voreingestellte Temperatur. Der Heizer wird ein-/ausgeschaltet, um die Temperatur der in die Trommel gelieferten Luft in einem voreingestellten Temperaturbereich zu halten. Durch ein solches Steuern des Heizers kann Wäsche getrocknet werden, ohne dass sie Sengstellen erhält.
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Jedoch sammeln sich in Trocknern gemäß der einschlägigen Technik nach einer längeren Gebrauchsperiode Flusen im Trocknertrakt und verstopfen denselben. Dies kann dazu führen, dass der in der Nähe des Heizers montierte Thermostat dadurch fehlerhaft arbeitet, dass Ein/Aus-Schaltungseinheiten zu häufig ausgeführt werden. Wenn dies dazu führt, dass der Heizer übermäßig viele Ein/Aus-Schaltungseinheiten erfährt, wird die Betriebslebensdauer desselben verringert. Auch nimmt die Dauer eines Trocknungszyklus für Wäsche zu, wodurch mehr Energie verbraucht wird, wenn der Heizer nicht korrekt arbeitet und die Umwälzung der erwärmten Luft nicht gleichmäßig ist.
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US 4 763 425 A offenbart einen automatischen Wäschetrockner, der anfänglich die obere Regel- oder Zyklustemperatur entsprechend dem Stofftyp und der gewünschten Trockenheit, wie vom Bediener eingegeben, bestimmt. Dann misst die Steuerung die Zeitperiode zum Erreichen der oberen Regeltemperatur während des ersten Heizzyklus und verwendet diese Information zusammen mit dem Stofftyp und der gewünschten Trockenheit, um zu bestimmen, wie viele zusätzliche Heizzyklen ausgeführt werden, um die Wäsche auf die gewünschte Trockenheit zu trocknen.
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DE 40 34 274 A1 offenbart einen Wäschetrockner mit einem Innenraum zur Aufnahme von zu trocknender Wäsche, mit einem Gebläse zur Erzeugung eines durch den Innenraum geleiteten Luftstromes, mit zumindest einer mit einer elektrischen Energiequelle verbundenen Heizung zur Erwärmung des Luftstromes auf eine vorgewählte Temperatur, mit einer mit der Heizung verbundenen und zur Erfassung der Temperatur des Luftstromes vorgesehenen Thermostateinrichtung, die zur Abschaltung der Heizung von der Energiequelle bei Überschreitung eines Temperaturoberwertes sowie zur Wiederanschaltung der Heizung an die Energiequelle bei Unterschreitung eines Temperaturunterwertes eingerichtet ist, und mit einer mit der Thermostateinrichtung verbundenen Überwachungsschaltung, um für eine Anzeigeeinheit ein von den Abschaltungen abhängiges Signal zu erzeugen.
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US 2006 / 0 086 000 A1 offenbart einen Trockner und ein Verfahren zum Steuern desselben, wobei ein Alarm erzeugt wird, um den Benutzer darüber zu informieren, dass der Trockner abnormal arbeitet. Der Trockner enthält eine Heizung, einen Schalter und eine Steuerung. Die Heizung ist zur Erwärmung der Luft vorgesehen. Der Schalter wird ausgeschaltet, um die Heizung zu deaktivieren, wenn die Temperatur der Heizung außerhalb eines voreingestellten Temperaturbereichs liegt. Wenn der Schalter eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr ausgeschaltet wird, während die Heizvorrichtung in Betrieb ist, bestimmt die Steuerung, dass der Strom der erwärmten Luft abnormal ist, und deaktiviert die Heizvorrichtung.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Trocknungssystem und ein Steuerungsverfahren für dasselbe zu schaffen, die die Betriebslebensdauer des Thermostats und des Heizers verlängern können.
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Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, ein Trocknungssystem und ein Steuerungsverfahren für dasselbe zu schaffen, die den Energieverbrauch durch Verkürzen der Dauer eines Trocknungszyklus senken können.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß einer Ausführungsform ist ein Trocknungssystem mit Folgendem versehen: einem Heizer, der in eine Trommel strömende Luft erwärmt; einer Schalteinheit, die den Heizer ein-/ausschaltet, um die Temperatur innerhalb der Trommel in einem voreingestellten Bereich zu halten; und einer Steuerungseinrichtung zum Verringern des an den Heizer gelieferten Stroms, wenn ermittelt wird, dass die Anzahl der Ein-/Ausschaltvorgänge der Schalteinheit über eine voreingestellte Dauer hinweg eine voreingestellte Anzahl überschreitet.
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Gemäß einer anderen Ausfiihrungsform ist ein Trocknungssystem mit Folgendem versehen: einem Heizmechanismus mit mehreren Heizern zum Erwärmen von in eine Trommel strömender Luft; einer Schalteinheit zum Ein-/Ausschalten mindestens eines der Heizer zum Aufrechterhalten der Temperatur in der Trommel innerhalb eines voreingestellten Bereichs; und einer Steuerungseinrichtung zum Verringern der durch den Heizmechanismus abgestrahlten Wärmemenge, wenn ermittelt wird, dass die Anzahl der Ein-/Ausschaltvorgänge der Schalteinheit über eine voreingestellte Dauer eine voreingestellte Anzahl überschreitet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Steuern eines Trocknungssystems das Folgende: Ausführen von Ein/Aus-Schaltungseinheiten für einen Heizer zum Aufrechterhalten der Temperatur in einer Trommel innerhalb eines voreingestellten Temperaturbereichs; und Verringern eines an den Heizer gelieferten Stroms, wenn ermittelt wird, dass die Anzahl der Ein-/Ausschaltvorgänge des Heizers über eine voreingestellte Dauer eine voreingestellte Anzahl überschreitet.
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Bei noch einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Steuern eines Trocknungssystems das Folgende: Ein-/Ausschalten mindestens eines unter mehreren Heizern eines Heizmechanismus, um die Temperatur in einer Trommel innerhalb eines voreingestellten Temperaturbereichs zu halten; und Verringern der durch den Heizmechanismus abgestrahlten Wärmemenge, wenn ermittelt wird, dass die Anzahl der Ein-/Ausschaltvorgänge des mindestens einen Heizers über eine voreingestellte Dauer eine voreingestellte Anzahl überschreitet.
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Die Einzelheiten eines oder mehrerer Ausführungsformen werden in den beigefügten Zeichnungen und der folgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie den Ansprüchen ersichtlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Trockners gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 2 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform eines Trocknungssystem mit dem Trockner in der 1.
- 3 ist ein Kurvenbild, das gesteuerte Temperaturen in einem Heizer und einer Trommel des Trockners in der 1 zeigt.
- 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens eines Trocknungssystems gemäß einer Ausführungsform.
- 5 ist ein Schaltbild eines Trocknungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform.
- 6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens eines Trocknungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun wird detailliert auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele dargestellt sind. Die vorliegende Offenbarung kann bei einem Kondensationstrockner, einem Ablufttrockner oder einer Waschmaschine mit Trocknungsfähigkeiten angewandt werden. Ein Kondensationstrockner trocknet Wäsche durch Umwälzen von Luft in einem geschlossenen Kreis, und er benötigt eine Kondensiervorrichtung zum Kondensieren von Wasser aus der feuchten, umgewälzten Luft. Derartige Kondensationstrockner sprühen Wasser durch die feuchte Luft, um Feuchtigkeit aus ihr zu entfernen. ein Ablufttrockner bläst andererseits feuchte Luft nach außen, und er benötigt keine Kondensiervorrichtung.
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Die folgende Beschreibung beruht auf einem Ablufttrockner.
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Die 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Trockners gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Gemäß der 1 verfügt der Trockner über eine Bedienkonsole 12, die sich an der Oberseite eines Gehäuses 10 befindet. Die Bedienkonsole 12 verfügt über verschiedene Tasten (nicht dargestellt) usw., mit denen ein Benutzer vorbestimmte Funktionen auswählen kann.
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Die Bedienkonsole 12 kann über eine Informationseinheit verfügen, durch die verschiedene Betriebszustände des Trockners erkannt werden können. Als Informationseinheit kann ein Display 13 verwendet werden. Die Informationseinheit kann über einen Alarmsender, der Informationen zu bestimmten Betriebszuständen des Trockners liefert, und eine Leuchtdiode (LED) verfügen.
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An der Vorderseite des Gehäuses 10 ist eine Öffnung 11 zum Eingeben von Wäsche durch diese ausgebildet. Es ist eine Tür 14 vorhanden, um die Öffnung 11 des Gehäuses 10 zu öffnen und zu schließen.
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Im Gehäuse 10 ist eine Trommel 15 drehbar vorhanden. Die Trommel 15 wird durch einen Motor 16 gedreht. Hierbei kann die Trommel 15 durch einen Riemen oder eine andere Antriebsübertragung Ausführungsformen auf viele verschiedene Arten durch den Motor gedreht werden. Andererseits kann der Motor direkt mit der Trommel verbunden sein, so dass sich diese zusammen mit dem Motor dreht.
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Mit der Rückseite der Trommel 15 ist ein Luftzuführtrakt 20 verbunden, um heiße Luft in sie zu liefern. Der Luftzuführtrakt 20 kann von der Rückseite des Gehäuses 10 her mit der Trommel 15 verbunden sein. Der Luftzuführtrakt kann alternativ über der Trommel 15 oder an deren Seite mit ihr verbunden sein.
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Im Luftzuführtrakt 20 kann ein Heizer 110 angeordnet sein. Der Heizer 110 kann im Trocknungssystem 100 (in der 2) enthalten sein. Dieses Trocknungssystem 100 wird unten beschrieben.
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An der Vorderseite der Trommel 15 ist ein Ablufttrakt 30 angeschlossen. Selbstverständlich kann der Ablufttrakt alternativ mit einer Seite oder der Rückseite der Trommel verbunden sein. Im Ablufttrakt 30 ist ein Ventilator 31 angeordnet. Der Ventilator 31 bläst feuchte Luft aus dem Inneren der Trommel 15 nach außen aus. Der Ventilator 31 kann im Luftzuführtrakt 20 angeordnet sein.
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Auch ist außerhalb der Trommel 15 eine Temperaturerfassungseinheit 40 angeordnet, um die Temperatur der erwärmten Luft zu messen. Die Temperaturerfassungseinheit 40 kann im Luftzuführtrakt 20 oder im Ablufttrakt 30 angeordnet sein.
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Die 2 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform eines Trocknungssystems mit dem Trockner in der 1.
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Gemäß der 2 kann in einem Trocknungssystem 100 ein Heizer 110 zum Liefern heißer Luft in eine Trommel 15 enthalten sein. Der vorhandene Heizer 110 ist ein Heizelement, das Wärme mittels elektrischem Widerstand erzeugt. Mit dem Heizer 110 kann eine Spannungsversorgung 120 zum Liefern von Spannung elektrisch verbunden sein.
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Zwischen der Spannungsversorgung 120 und dem Heizer 110 kann eine Schalteinheit 130 für Ein/Aus-Schaltungseinheiten der an den Heizer 110 gelieferten Spannung angeordnet sein. Hierbei ist als Schalteinheit 130 ein Thermostat offenbart. Wenn die durch die Temperaturerfassungseinheit 40 erfasste Temperatur über einer voreingestellten hohen Temperatur liegt, schaltet der Thermostat die Spannung zum Heizer 110 aus, jedoch liefert er Spannung an den Heizer 110, wenn die Temperatur unter einer voreingestellten niedrigen Temperatur liegt. So wird die durch den Heizer 110 erwärmte Luft in einem Bereich zwischen der hohen und der niedrigen voreingestellten Temperatur gehalten, um das Innere der Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Trocknungstemperaturbereichs zu halten.
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Zwischen die Spannungsversorgung 120 und die Heizer 110 ist ein Spannungsmodulator 150 geschaltet. Hierbei kann als Spannungsmodulator 150 ein Triac verwendet werden, der den durch die Spannungsversorgung 120 gelieferten Strom einstellen kann und die durch den Heizer 110 abgestrahlte Wärmemenge durch Steuerung der Steuerungseinrichtung 140 einstellen kann. Der Triac löscht (beseitigt) einen Teil von Frequenzen eines Sinusstroms, so dass der an den Heizer 110 gelieferte Strom kleiner als der von der Spannungsversorgung 120 gelieferte Strom ist. So moduliert der Spannungsmodulator 150 den an den Heizer 110 gelieferten Strom, um die durch diesen abgestrahlte Wärmemenge zu steuern. Hierbei kann der Triac den Stromfluss nicht sperren.
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Zwischen die Steuerungseinrichtung 140 und den Heizer 110 ist eine Erfassungseinheit 160 geschaltet, um zu erfassen, ob die Schalteinheit 130 ein- oder ausgeschaltet ist. Die Erfassungseinheit 160 kann ein Optokoppler sein. Der Optokoppler verfügt über eine Infrarotleuchtdiode und einen Fotowiderstand. der Optokoppler verhindert, dass ein durch den Motor 16 erzeugter Induktionsstrom durch eine Masseleitung, eine Spannungsleitung, eine Signalleitung usw. zur Steuerungseinrichtung 140 fließt und diese fehlerhaft arbeiten lässt. So kann der Optokoppler die Steuerungseinrichtung 140 elektrisch isolieren.
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Die Steuerungseinrichtung 140 steuert den Ventilator 31, eine Motoransteuerung 17, die Bedienkonsole 12 und das Display 13. Um die Bedienkonsole 12 und den Motor 16 getrennt zu steuern, können für diese getrennte Steuerungseinrichtungen vorhanden sein.
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Die 3 ist ein Kurvenbild, das gesteuerte Temperaturen in einem Heizer und einer Trommel des Trockners in der 1 zeigt.
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Gemäß der 3 leitet, wenn über eine Verbindung der Schalteinheit 130 ein Strom an den Heizer 110 geliefert wird, die Erfassungseinheit 160 ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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Hierbei schaltet die Schalteinheit 130 ab, wenn die Temperatur in der Trommel 15 eine in der Steuerungseinrichtung 140 voreingestellte hohe Temperatur erreicht. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 160 ein hohes Signal an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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Wenn die Temperatur innerhalb der Trommel 15 einen voreingestellten niedrigen Temperaturwert erreicht, stellt die Schalteinheit 130 eine Verbindung zum Liefern von Strom an den Heizer 110 her. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 160 ein Impulssignal mittels einer Verbindung der Schalteinheit 130 zur Steuerungseinrichtung 140 weiter. Auch wird der Maximalstrom an den Heizer 110 geliefert.
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Wie oben beschrieben, leitet die Erfassungseinheit 160, wenn die Schalteinheit 130 ein- und ausschaltet, ein Impulssignal und ein hohes Signal wiederholt an die Steuerungseinrichtung 140 weiter. Demgemäß bestimmt die Steuerungseinrichtung 140 die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizer 110 mittels der Anzahl wiederholter Impulssignale und hoher Signale.
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Wenn die Steuerungseinrichtung 140 ermittelt, dass der Heizer 110 innerhalb einer voreingestellten Dauer t1-t2 (Bereich L in der 3) eine Anzahl von Ein/Aus-Schaltungseinheiten über einer voreingestellten Anzahl erfuhr, steuert sie den Spannungsmodulator 150 so, dass er einen Strom an den Heizer 110 liefert, der kleiner als die Stärke des Stroms ist, der bei maximaler Ausgangsleistung an den Heizer 110 geliefert wird. D.h., dass dann, wenn der Heizer 110 über eine bestimmte Dauer zu häufig ein- und ausgeschaltet wird, der Spannungsmodulator 150 die Öffnungsdauer (Verringerung) des sinusförmigen Stromflusses so steuert, dass der an den Heizer 110 gelieferte Strom verringert wird. So wird die durch den Heizer 110 abgestrahlte Wärmemenge verringert. Hierbei können die voreingestellte Dauer und die Anzahl voreingestellter Ein/Aus-Schaltungseinheiten entsprechend der Trocknerkapazität, der Heizerkapazität usw. frei eingestellt werden.
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Die Steuerungseinrichtung 140 kann ab dem Punkt, ab dem eine kleine Stromstärke an den Heizer 110 geliefert wird, dauernd Strom an diesen liefern. Demgemäß kann Wäsche selbst dann ausreichend getrocknet werden, wenn eine Stromstärke geliefert wird, die kleiner als ein Strom ist, der dazu erforderlich ist, die maximale Ausgangsleistung des Heizers 110 zu erzielen. So müssen der Heizer 110 und die Schalteinheit 130 nicht ein-/ausgeschaltet werden, während der Heizer 110 Wärme abstrahlt, wodurch die Lebensdauer desselben sowie diejenige der Schalteinheit 130 verlängert werden.
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Wenn durch die Steuerungseinrichtung 140 ermittelt wird, dass der Heizer 110 während der Dauer L (in der 3) Ein/Aus-Schaltungseinheiten über einer voreingestellten Anzahl erfuhr, können durch das Display 13 Daten angezeigt werden, die darauf hinweisen, dass der Ablufttrakt 30 verstopft ist. Hierbei kann die Steuerungseinrichtung 140 einen Alarm über einen Alarmgenerator ausgeben, oder sie kann Strom an eine LED liefern. So wird ein Benutzer durch das Display 13, den Alarm oder die LED darüber informiert, dass Flusen, die sich im Ablufttrakt angesammelt haben, entfernt werden sollten.
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Wenn durch die Steuerungseinrichtung 140 ermittelt wird, dass die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizer 110 während der voreingestellten Dauer kleiner als die voreingestellte Anzahl ist, wird der Heizer 110 mit regelmäßigen Intervallen von Ein/Aus-Schaltungseinheiten kontinuierlich betrieben, um heiße Luft in das Innere der Trommel 15 zu liefern.
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Nun erfolgt eine Beschreibung zu einem Steuerungsverfahren für das auf die obige Weise konfigurierte System.
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Die 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens eines Trocknungssystems gemäß einer Ausführungsform.
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Gemäß der 4 liefert die Spannungsversorgung 120, wenn in einem Betriebsschritt S11 ein Trocknungszyklus gestartet wird, in einem Betriebsschritt S12 Spannung an den Heizer 110. Hierbei befindet sich die Schalteinheit 130 in einem EIN-Zustand, und der Heizer 110 strahlt aufgrund seines elektrischen Widerstands Wärme ab. Die Erfassungseinheit 160 leitet ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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Die Steuerungseinrichtung 140 steuert den Motor 16 an, der die Trommel 15 dreht, und sie steuert den Ventil 31 an, um erwärmte Luft in die Trommel 15 zu blasen.
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Hierbei erfasst die Temperaturerfassungseinheit 40 die Temperatur innerhalb der Trommel 15, und sie leitet in einem Betriebsschritt S13 Daten zu den Ergebnissen an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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Die Steuerungseinrichtung 140 ermittelt in einem Betriebsschritt S14, ob die Temperatur innerhalb der Trommel 15 eine hohe Temperatur erreicht hat.
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Hierbei hält die Schalteinheit 130, wenn ermittelt wird, dass die Temperatur in der Trommel 15 eine voreingestellte hohe Temperatur nicht erreicht hat, die Spannung im EIN-Zustand aufrecht. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 160 ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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Wenn ermittelt wird, dass die Innentemperatur der Trommel 15 die voreingestellte hohe Temperatur erreicht hat, sperrt die Schalteinheit 130 den an den Heizer 110 gelieferten Strom, um ihn in einem Betriebsschritt S15 auszuschalten. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 160 ein hohes Signal an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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Wenn der Heizer 110 ausgeschaltet ist, fällt die Temperatur in der Trommel 15 allmählich, da keine erwärmte Luft mehr in sie geliefert wird.
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Die Steuerungseinrichtung 140 bestimmt in einem Betriebsschritt S16, ob die Temperatur in der Trommel 15 unter eine voreingestellte niedrige Temperatur gefallen ist. Wenn ermittelt wird, dass die Temperatur in der Trommel 15 nicht unter eine voreingestellte niedrige Temperatur gefallen ist, hält die Schalteinheit 130 die Spannung im AUS-Zustand. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 160 ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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Wenn ermittelt wird, dass die Innentemperatur der Trommel 15 eine voreingestellte niedrige Temperatur erreicht hat, schaltet die Schalteinheit 130 die Spannung ein, um in einem Betriebsschritt S17 Strom an den Heizer zu liefern.
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Wenn der Heizer 110 wiederholt ein- und ausgeschaltet wird, wie es oben beschrieben ist, leitet die Erfassungseinheit 160 entsprechend Impulssignale und hohe Signale wiederholt an die Steuerungseinrichtung 140 weiter.
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In einem Betriebsschritt S18 ermittelt die Steuerungseinrichtung 140, ob die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizer 110 innerhalb einer voreingestellten Dauer eine voreingestellte Anzahl überschritten hat. Hierbei zählt die Steuerungseinrichtung 140 die Anzahl der Wiederholungen der Impulssignale und hohen Signale, um die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizer 110 zu bestimmen.
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Wenn ermittelt wird, dass der Heizer 110 in der voreingestellten Dauer eine Anzahl von Ein/Aus-Schaltungseinheiten unter der voreingestellten Anzahl erfuhr, wird er ein-/ausgeschaltet, wenn die Temperatur in der Trommel 15 die voreingestellte hohe bzw. niedrige Temperatur erreicht.
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Wenn ermittelt wird, dass der Heizer 110 innerhalb der voreingestellten Dauer eine Anzahl von Ein/Aus-Schaltungseinheiten über der voreingestellten Anzahl erfuhr, wird der an ihn gelieferte Strom durch Steuern des Spannungsmodulators 150 in einem Betriebsschritt S19 verringert. Hierbei kann der Strom ab einem Punkt t2, zu dem die Stromstärke verringert wird, bis zum Ende des Trocknungszyklus dauernd an den Heizer 110 geliefert werden.
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Die Steuerungseinrichtung 140 bestimmt in einem Betriebsschritt S20, ob der Trocknungszyklus abgeschlossen ist. Wenn ermittelt wird, dass der Trocknungszyklus abgeschlossen ist, stoppt die Steuerungseinrichtung 140 die Stromlieferung, und sie schaltet in einem Betriebsschritt S21 den Heizer 110 aus.
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Die obige Ausführungsform zeigt die folgenden Effekte.
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Da die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten des Heizers und des Thermostaten drastisch gesenkt werden kann, werden die Lebensdauer des Heizers und des Thermostaten erhöht.
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Auch kann die Trocknungszeit dadurch drastisch gesenkt werden, dass der Heizer während des Trocknungszyklus für eine vorbestimmte Dauer in einem EIN-Zustand gehalten wird.
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Außerdem kann die durch den Heizer verbrauchte Energie wesentlich gesenkt werden, da der Trocknungszyklus angemessen ausgeführt werden kann, da der Heizer mit einer niedrigeren Stromstärke als derjenigen des Stroms bei seiner maximalen Ausgangsleistung versorgt wird.
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Ferner wird durch Signalgabe aufgrund des Ein/Aus-Timings des Heizers dahingehend, dass der Ablufttrakt durch Flusen verstopft ist, ein Benutzer über den genauen Zeitpunkt informiert, zu dem Flusen aus dem Ablufttrakt entfernt werden müssen.
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Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Heizsystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Die 5 ist ein Schaltbild eines Trocknungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform.
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Gemäß der 5 kann das Trocknungssystem 200 über einen Heizmechanismus verfügen, der dazu vorhanden ist, heiße Luft in die Trommel 15 (in der 1) zu liefern. Der Heizmechanismus 210 verfügt über mehrere Heizer 211 und 212, die Wärme mittels elektrischem Widerstand abstrahlen. Hierbei können die Heizer 211 und 212 über verschiedene Leistungsvermögen verfügen. Demgemäß können während eines Trocknungszyklus beide Heizer 211 und 212 betrieben werden, wenn maximale Wärmeabstrahlung erforderlich ist, und bei weniger herausfordernden Umständen kann nur ein Heizer betrieben werden.
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Die Spannungsversorgung 220 kann elektrisch mit dem Heizmechanismus 210 verbunden werden, um Spannung an ihn zu liefern.
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Zwischen der Spannungsversorgung 220 und jedem Heizer 211 und 212 können mehrere Schalteinheiten 231 und 232 vorhanden sein. Jede Schalteinheit 231 und 232 erzeugt Ein/Aus-Schaltungseinheiten zum Aufrechterhalten der Temperatur in der Trommel 15 innerhalb eines Bereichs zwischen einer voreingestellten hohen und niedrigen Temperatur. Hierbei kann als jeweilige Schalteinheit 231 und 232 ein Thermostat vorhanden sein.
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Zwischen die Spannungsversorgung 220 und den Heizmechanismus 210 ist ein Spannungsmodulator 250 geschaltet. Hierbei kann der Spannungsmodulator 250 ein Triac sein, der den von der Spannungsversorgung 220 gelieferten Strom mittels einer Steuerungseinrichtung 240 moduliert. der Triac verkleinert einen Sinusstrom zum Versorgen des Heizers 210 mit einem Strom kleinerer Stärke als derjenigen, die direkt von der Spannungsversorgung 220 geliefert wird.
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Hierbei kann nur ein Teil der Schalteinheiten 231 und 232 eingeschaltet werden, wenn ein Strom kleiner Stärke geliefert wird, um nur einen Teil der Heizer einzuschalten. Daher steuern der Spannungsmodulator 250 und die Schalteinheiten 231 und 232 die Menge der vom Heizmechanismus 210 abgestrahlten Wärmemenge. Hierbei kann der Triac den Strom nicht sperren.
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Zwischen die Steuerungseinrichtung 240 und den Heizmechanismus 210 ist eine Erfassungseinheit 260 geschaltet, um zu erfassen, ob die Schalteinheiten ein- oder ausgeschaltet sind. Die Erfassungseinheit 260 kann ein Optokoppler sein. Der Optokoppler kann die Steuerungseinrichtung 240 elektrisch isolieren.
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Die Steuerungseinrichtung 240 steuert einen Ventilator 31, eine Bedienkonsole 12 und ein Display 13. Auch können Steuerungseinrichtungen zum jeweiligen Steuern der Bedienkonsole 12 und des Motors 16 getrennt vorhanden sein.
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Wenn beide Schalteinheiten 231 und 232 angeschlossen sind, wird Strom an beide Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 geliefert, und die Erfassungseinheit 260 liefert ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 240.
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Hierbei werden beide Schalteinheiten 231 und 232 abgeschaltet, wenn die Temperatur in der Trommel 15 eine in der Steuerungseinrichtung 240 voreingestellte hohe Temperatur erreicht. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 260 ein hohes Signal an die Steuerungseinrichtung 240 weiter.
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Wenn die Temperatur in der Trommel 15 eine voreingestellte niedrige Temperatur erreicht, stellen beide Schalteinheiten 231 und 232 Kontakte her und liefern Strom an beide Heizer. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 260 aufgrund des Kontakts beider Schalteinheiten 231 und 232 ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 240 weiter. Der Heizer 210 wird mit Strom für seine maximale Ausgangsleistung versorgt.
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Durch die Ein/Aus-Schaltungseinheiten beider Schalteinheiten 231 und 232 leitet die Erfassungseinheit 260 Impulssignale und hohe Signale abwechselnd an die Steuerungseinrichtung 240 weiter. Daher wird die Anzahl der Wiederholungen der Impulssignale und der hohen Signale durch die Steuerungseinrichtung 240 dazu genutzt, die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizmechanismus 210 zu bestimmen.
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Wenn durch die Steuerungseinrichtung 240 ermittelt wird, dass die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizmechanismus 210 innerhalb einer voreingestellten Dauer eine voreingestellte Anzahl überschreitet, steuert sie den Spannungsmodulator 250 dazu an, den Heizmechanismus 210 mit einem Strom unter demjenigen zu versorgen, der für den Heizmechanismus 210 für dessen maximale Ausgangsleistung erforderlich ist. D.h., dass dann, wenn ermittelt wird, dass der Heizmechanismus 210 innerhalb einer voreingestellten Dauer zu häufige Ein/Aus-Schaltungseinheiten erfährt, der Spannungsmodulator 250 den Anteil aller Frequenzen in einem Sinusstrom verringert, um den an den Heizmechanismus 210 gelieferten Strom zu verkleinern. Hierbei wird dafür gesorgt, dass nur ein Teil der Heizer Wärme erzeugt, in dem Ein-Schaltungseinheiten nur für einen Teil der Schalteinheiten erfolgen. So kann die durch den Heizmechanismus 210 ausgegebene Wärme verringert werden.
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Hierbei können die voreingestellte Dauer und die voreingestellte Anzahl von Ein/Aus-Schaltungseinheiten abhängig von der Trocknerkapazität, der Heizerkapazität usw. bestimmt werden.
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Die Steuerungseinrichtung 240 kann ab dem Punkt, zu dem ein kleinerer Strom an den Heizmechanismus 210 geliefert wird, Spannung kontinuierlich an einen Teil desselben liefern. Demgemäß kann Wäsche selbst dann ausreichend getrocknet werden, wenn eine kleinere Stromstärke geliefert, als es dem für maximale Ausgangsleistung des Heizmechanismus 210 gelieferten Strom entspricht. Auch müssen, wenn ein Teil der Heizer und ein Teil der Schalteinheiten verwendet werden, die restlichen Heizer und Schalteinheiten nicht ausgeschaltet werden, wodurch die Lebensdauer des Heizmechanismus und der Schalteinheiten erhöht wird.
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Wenn durch die Steuerungseinrichtung 240 ermittelt wird, dass alle Heizer 211 und 212 und alle Schalteinheiten 231 und 232 für eine Anzahl von Wiederholungen über einer voreingestellten Anzahl über eine voreingestellte Dauer ein-/ausgeschaltet wurden, kann das Display 13 (1) ein Signal anzeigen, das darauf hinweist, dass der Ablufttrakt 30 verstopft ist. Hierbei kann die Steuerungseinrichtung 240 einen Alarm über einen Alarmsender ausgeben, oder sie kann einen Strom an eine LED liefern. Auf diese Weise können aufgrund der Anzeige 13, des Alarms und/oder der LED vom Benutzer Flusen aus einem verstopften Ablufttrakt 30 entfernt werden.
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Nun wird ein Steuerungsverfahren gemäß einer anderen Ausführungsform beschrieben.
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Die 6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens eines Trocknungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform.
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Gemäß der 6 liefert, wenn in einem Betriebsschritt S31 ein Trocknungszyklus gestartet wird, die Spannungsversorgung 220 in einem Betriebsschritt S32 Spannung an alle Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210. Hierbei werden alle Schalteinheiten 231 und 232 eingeschaltet, und die Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 strahlen mittels elektrischen Widerstands Wärme ab. Die Erfassungseinheit 260 leitet ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 240 weiter.
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Die Steuerungseinrichtung 240 steuert die Motoransteuerung 17 dazu an, die Trommel 15 zu drehen, und sie betreibt den Ventilator 31 zum Liefern erwärmter Luft in die Trommel 15.
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Hierbei erfasst die Temperaturerfassungseinheit 40 (1) die Temperatur in der Trommel 15, und sie leitet die erfassten Daten in einem Betriebsschritt S53 an die Steuerungseinrichtung 240 weiter.
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Die Steuerungseinrichtung 240 ermittelt in einem Betriebsschritt S34, ob die Temperatur in der Trommel 15 eine hohe Temperatur erreicht hat.
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Hierbei werden, wenn ermittelt, dass die Temperatur in der Trommel 15 die voreingestellte hohe Temperatur nicht erreicht hat, alle Schalteinheiten 231 und 232 kontinuierlich einer EIN-Schaltungseinheit unterzogen, um alle Heizer 211 und 212 zu betreiben. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 260 ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 240 weiter.
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Wenn ermittelt, dass die Temperatur in der Trommel 15 die voreingestellte hohe Temperatur erreicht hat, kann der an alle Heizer 211 und 212 gelieferte Strom gesperrt werden, um in einem Betriebsschritt 235 alle Heizer 211 und 212 auszuschalten. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 260 ein hohes Signal an die Steuerungseinrichtung 240 weiter. Selbstverständlich kann der Strom nur an einen Teil der Heizer gesperrt werden, und die Erfassungseinheit 260 kann ein hohes Signal an die Steuerungseinrichtung 240 weiterleiten.
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Wenn alle Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 eine AUS-Schaltungseinheit erfahren, fällt die Temperatur in der Trommel 15 allmählich ab, da keine erwärmte Luft in sie geliefert wird.
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In einem Betriebsschritt S36 wird durch die Steuerungseinrichtung 240 ermittelt, ob die Temperatur in der Trommel 15 eine voreingestellte niedrige Temperatur erreicht hat.
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Wenn ermittelt wird, dass die Temperatur in der Trommel 15 die voreingestellte niedrige Temperatur nicht erreicht hat, fahren die Schalteinheiten 231 und 232 damit fort, die Spannung ausgeschaltet zu halten. Hierbei leitet die Erfassungseinheit 260 ein Impulssignal an die Steuerungseinrichtung 240 weiter.
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Wenn ermittelt wird, dass die Temperatur in der Trommel 15 die voreingestellte niedrige Temperatur erreicht hat, erfahren die Schalteinheiten 231 und 232 eine EIN-Schaltungseinheit, und alle Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 werden in einem Betriebsschritt S37 mit Strom versorgt.
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Die Erfassungseinheit 260 leitet ein Impulssignal und ein hohes Signal abhängig von den Ein/Aus-Schaltungseinheiten für die Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 abwechselnd an die Steuerungseinrichtung 240 weiter.
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Durch die Steuerungseinrichtung 240 wird im Betriebsschritt S18 ermittelt, ob die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für alle Heizer über eine voreingestellte Dauer eine voreingestellte Anzahl überschritten hat. Hierbei zählt die Steuerungseinrichtung 240 die Anzahl der Impulssignale und der hohen Signale, um die Anzahl der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizmechanismus 210 zu bestimmen.
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Wenn ermittelt wird, dass die Ein/Aus-Schaltungseinheiten für alle Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 über die voreingestellte Dauer unter der voreingestellten Anzahl liegen, werden alle Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 abhängig davon, ob die Innentemperatur der Trommel 15 eine voreingestellte hohe Temperatur oder eine voreingestellte niedrige Temperatur erreicht, wiederholt einer Ein/Aus-Schaltungseinheit unterzogen.
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Wenn ermittelt, dass die Ein/Aus-Schaltungseinheiten aller Heizer 211 und 212 des Heizmechanismus 210 über eine voreingestellte Dauer hinweg eine voreingestellte Anzahl überschritten haben, wird in einem Betriebsschritt S39 nur ein Teil der Heizer dadurch eingeschaltet, dass ein Teil der Schalteinheiten eingeschaltet wird. Auch wird die Stärke des an den Heizmechanismus 210 gelieferten Stroms in einem Betriebsschritt S40 durch den Spannungsmodulator 250 verringert. Demgemäß wird der an den Heizmechanismus 210 gelieferte verringerte Strom nur an einen Teil der Heizer geliefert.
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Hierbei wird der an einen Teil der Heizer gelieferte verringerte Strom ab demjenigen Punkt, zu dem er abgesenkt wird, bis zum Ende des Trocknungszyklus kontinuierlich zugeführt, und die restlichen Heizer bleiben bis zum Ende des Trocknungszyklus ausgeschaltet.
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Durch die Steuerungseinrichtung 240 wird in einem Betriebsschritt S41 ermittelt, ob der Trocknungszyklus abgeschlossen ist.
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Wenn ermittelt wird, dass der Trocknungszyklus abgeschlossen ist, sperrt die Steuerungseinrichtung 240 in einem Betriebsschritt S42 die Lieferung von Strom, um alle Heizer des Heizmechanismus 210 abzuschalten.
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Das obige Verfahren zeigt die folgenden Effekte.
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Wenn alle Heizer und alle Thermostate zu häufig ein-/ausgeschaltet werden, wird ein Teil der Heizer und ein Teil der Thermostate ausgeschaltet, um dadurch die Lebensdauer eines Teils der Heizer und der Thermostate zu verlängern.
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Auch kann die Trocknungszeit wesentlich verkürzt werden, da ein Teil der Heizer für eine vorbestimmte Dauer kontinuierlich in einem EIN-Zustand arbeitet, um einen Trocknungsvorgang auszuführen, und zwar im Vergleich zu einem Verfahren, bei dem alle Heizer wiederholt ein-/ausgeschaltet werden, um einen Trocknungsvorgang auszuführen.
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Außerdem kann der Energieverbrauch durch den Heizer beträchtlich gesenkt werden, da ein Strom unter demjenigen, der für die maximale Ausgangsleistung des Heizmechanismus geliefert wird, zum Ausführen eines Trocknungszyklus ausreicht.
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Ferner wird durch Anzeigen, dass der Ablufttrakt mit Flusen verstopft ist, was durch das Timing der Ein/Aus-Schaltungseinheiten für den Heizmechanismus erfolgt, ein Benutzer genau darüber informiert, wann der Ablufttrakt von Flusen zu reinigen ist.
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Obwohl Ausführungsformen unter Bezugnahme auf eine Anzahl veranschaulichender zugehöriger Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es zu beachten, dass vom Fachmann zahlreiche andere Modifizierungen und Ausführungsformen entworfen werden können, die in den Grundgedanken und Schutzumfang der Prinzipien dieser Offenbarung fallen. Genauer gesagt, sind bei den Bauteilen und/oder den Anordnungen der betreffenden Kombinationsanordnung innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche verschiedene Variationen und Modifizierungen möglich. Zusätzlich zu Variationen und Modifizierungen bei den Bauteilen und/oder Anordnungen sind dem Fachmann auch alternative Anwendungen ersichtlich.