[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschirrtrocknung in einer elektrischen
Haushaltsmaschine, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, nach dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1.
[0002] Durch die DE 34 18 304 A1 st eine Geschirrspülmaschine mit einer Entlüftung des Spülraumes
bekannt, um die feuchte Luft beim Geschirrtrocknen aus dem Spülbehälter zu entfernen.
Der Entlüftungskanal mündet in einen separaten Frischluftkanal in der Fronttür der
Geschirrspülmaschine. Dem Frischluftkanal ist eine Mischkammer nachgeschaltet. Ein
gemeinsames Gebläse mit zwei strömungstechnisch voneinander getrennten Lauträdern
sorgt für die Entfernung der Feuchtluft aus dem Spülbehälter. Die von den beiden Laufrädern
geförderten Luftmengen sind nun so bemessen, daß bei der in die Umgebung abgegebenen
Mischluft der Taupunkt nicht unterschritten wird.
[0003] Durch die EP 0 521 815 B1 ist eine Geschirrspülmaschine mit einem durch eine Tür
verschließbaren Spülraum und mit einer den Spülraum mit der Umgebungsluft verbindenden
Entlüftungsöffnung offenbart. In der Gerätetür befindet sich eine Mischkammer zum
Entfernen der feuchten Luft aus dem Spülraum beim Geschirrtrocknen, wobei in die Mischkammer
ein separater Frischluftkanal einmündet. Für den Transport der so gebildeten Mischluft
ist ein Gebläse vorgesehen. Die Mischkammer ist auf ein veränderbares Mischluftverhältnis
zwischen der zugeführten Frischluft und der aus dem Spülraum abgesaugten Feuchtluft
im Sinne einer Verringerung des Frischluftanteils und einer Zunahme des Feuchtluftanteils
während der Dauer der Geschirrtrocknung bei gleichbleibender Mischluft-Volumenstrommenge
einstellbar. Dadurch wird in Abhängigkeit von der tatsächlich herrschenden Dampf-
und Wrasenentwicklung im Spülraum immer das richtige Mischungsverhältnis zwischen
der extern zugeführten Frischluft und der feuchten Luft aus dem Spülraum eingestellt.
Dadurch soll die variable Mischkammer ein maximales Absaugen der mit Feuchtigkeit
beladenen Mischluft erlauben. Ferner werden durch die direkte Hintereinanderschaltung
der Mischkammer und des Frischluftgebläses sowie durch die Vermeidung einer direkten
Frischluftbeigabe zur Prozeßluft im Spülbehälter kurze Kanalwege ohne bauaufwendige
Ventilklappensteuerungen mit geringem Aufwand realisiert.
[0004] Aus der Praxis ist es auch bereits bekannt, im Spülbehälter bzw. im Spülraum kühle
Kondensationsflächen zu schaffen, an denen der Wasserdampf im Spülraum kondensiert
und nach unten in den Auffangbehälter als Kondenswasser abläuft.
[0005] Ferner ist es aus der Praxis bekannt, den Spülbehälter mit möglichst trockener Luft
durchströmen zu lassen, um hierbei Feuchtigkeit aufzunehmen. Die Durchführung dieser
Geschirrtrocknung erfolgt im Regelfall durch Absauggebläse in der Bauart von Radiallüftern,
die über verschließbare Blenden den Dampf aus dem Spülraum absaugen und in die Umgebung
ausblasen. Allen Gebläsen gemeinsam ist dabei ein Spaltpolmotor als Antriebselement
für das Lüfterrad und ein Schaltelement für die Steuerung der Dampfblende und gegebenenfalls
der Frischluftblende. Dies bedeutet, daß auch auf der Steuerungsseite insgesamt zwei
Verbraucher, nämlich Lüfterrad und Schaltelement zu bedienen sind.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei welchem mit geringem Raumbedarf und nur geringem konstruktiven Aufwand eine optimale
Geschirrtrocknung erreicht wird. Dabei wird besonderer Wert auf einen für die Geschirrtrocknung
kurzen Programmablauf bei einem optimalen Dampfabzug aus dem Spülraum der Haushaltsmaschine
gelegt.
[0007] Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
[0009] Von wesentlicher Bedeutung bei dem erfinderischen Verfahren ist es, daß die Feuchtluft
und die Frischluft in voneinander getrennten Strömen dem Lüfterrad zugeführt werden.
Dabei nimmt das Lüfterrad auf der einen Seite axial nur die Feuchtluft an, während
um etwa 180° versetzt die Frischluft wiederum axial dem Lüfterrad zugeführt wird.
Aufgrund dieser Trennung der Luftströme bis unmittelbar vor Eintritt in das Lüfterrad
verbleibt es auch im Lüfterrad bei der Trennung zwischen Feuchtluft und Frischluft.
Beide Luftströme werden von dem Lüfterrad radial ausgestoßen und vereinigen sich erst
in dem gemeinsam Mischluftaustrittskanal. Dabei ist es von weiterer Bedeutung, daß
die Mittel für die Einstellungen der Luftstrommengen in der Feuchtluft und in der
Frischluft und auch der Antrieb des Lüfterrades durch einen einzigen, gemeinsamen
Antriebsmotor beaufschlagt werden. Dadurch werden also das Lüfterrad, die Feuchtluftblende
und die Frischluftblende durch einen einzigen Antriebsmotor angetrieben bzw. gesteuert.
Dies bedeutet, daß auf der Steuerungsseite nur noch ein Verbraucher über die gesamte
Zeit der Geschirrtrocknung anzusteuern ist. Dadurch wird der Steuerungs- und der Verdrahtungsaufwand
deutlich verringert.
[0010] Die Feuchtluft- und die Frischluftklappe bzw. -blende werden dabei kontinuierlich
angetrieben, wodurch eine bessere Anpassung an den kontinuierlichen Trocknungsprozeß
im Spülraum der Haushaltsmaschine zu erreichen ist. Bei den aus dem Stand der Technik
bekannten separaten Schaltelementen werden nur bestimmte Feuchtluft- und Frischluftverhältnisse
bei gleichbleibendem Mischluft-Volumenstrom zugelassen. Aufgrund des erfinderischen
Verfahrens kann nun auch der Mischluft-Volumenstrom ebenso wie der Feuchtluftstrom
aus dem Spülbehälter und der Frischluftstrom variabel über die gesamte Trocknungszeit
gestaltet werden. Dabei bestehen die Möglichkeiten:
- Der Mischluft-Volumenstrom wird bei gleichbleibendem oder auch bei veränderbarem Feuchtluft-/Frischluftverhältnis
verändert.
- Das Feuchtluft-/Frischluftverhältnis wird bei gleichbleibendem Mischluft-Volumenstrom
verändert, wobei der Feuchtluftstrom- und/oder der Frischluftstrom verändert werden
können. Eine solche Veränderung ist zeitlich parallel und auch seriell möglich.
[0011] Vielfach wird die Wahlmöglichkeit gewünscht, daß auch am Ende eines Trocknungsvorganges
die Feuchtluftblende und/oder die Frischluftblende offen oder geschlossen bleibt.
Auch diese Auswahl ist bei der erfinderischen einmotorigen Lösung konstruktiv realisierbar.
[0012] Die Rückstellung der Blenden in die Ausgangslage kann so durchgeführt werden, daß
sie abhängig ist von der Lage der Gerätetür der Geschirrspülmaschine. Alternativ kann
die Rückstellung der Blenden in die Ausgangslage auch vom Antriebsmotor gesteuert
werden. D.h., daß die Rückstellung in einem solchen Fall unabhängig von der Lage der
Gerätetür, nämlich vertikal oder horizontal, funktioniert. Ein Beispiel dafür wäre,
daß bei dem Einschalten des Antriebsmotors der Antrieb zur Blende eingekuppelt ist.
Andererseits ist bei ausgeschaltetem Antriebsmotor auch der Antrieb zur Blende ausgekuppelt,
was eine Rückstellung in die Ausgangslage bedeutet.
[0013] Von Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, daß eine gezielte Trennung
des Feuchtluftstromes und des Frischluftstromes durch einen Wärmetauscher bzw. eine
Wärmetauscherplatte herbeigeführt wird. Dadurch wird vom Feuchtlufteinlaß am Spülbehälter
bis zum Lüfterrad auf der einen Seite der Wärmetauscherplatte, die z.B. eine Glasplatte
oder eine Metallplatte sein kann, die feuchte Luft geleitet und auf der anderen Seite
dieser Wärmetauscherplatte die aus der Umgebung angesaugte Frischluft geführt. Ein
Teil des Wasserdampfes in der Feuchtluft kondensiert an der Dampfseite der Wärmetauscherplatte,
so daß das Kondensat in den Spülbehälter zurückgeführt werden kann. Gleichzeitig wird
durch den eingesetzten Wärmetauscher auf der anderen Seite die angesaugte Frischluft
vorgewärmt und kann dadurch bei der anschließenden Vermischung mit der Feuchtluft
nach dem Lüfterrad mehr Wasserdampf binden. Dabei wird gleichzeitig die Wrasenbildung
am Austritt der Geschirrspülmaschine in die Umgebung verringert. Mit dem Verfahren
wird erreicht, daß Feuchtluft bzw. Dampf und Frischluft ganz gezielt zwischen den
jeweiligen Ansaugstutzen und dem Lüfterrad getrennt nebeneinander geführt werden.
Aufgrund des beschriebenen Steuerungssystems ist es auch möglich, vor dem Öffnen der
Feuchtluftblende den Frischluftstrom gezielt über beide Seite der Wärmetauscherplatte
zu leiten, um dadurch eine weitere Abkühlung zu erzielen. Dadurch wird eine verstärkte
Kondensation erzielt. Im gleichen Sinne ist dieses Wärmetauscherprinzip auch im Bereich
zwischen dem Lüfterrad und dem gemeinsamen Mischluftkanal anwendbar.
[0014] In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Darin zeigen:
- Figur 1
- schematische Darstellung der Luftstromführungen
- Figur 2
- eine perspektivische Darstellung des Lüfterrades mit Gehäuse und Luftstromführung
- Figur 3
- eine schematische Darstellung der Luftstromführungen mit Wärmetauscher
- Figur 4
- eine schematische Darstellung der Luftstromführungen mit Wärmetauschereinrichtung
anderer Bauart.
[0015] In der Figur 1 ist in sehr stark vereinfachter Darstellung eine programmgesteuerte
Geschirrspülmaschine 1 ausschnittsweise gezeigt. Diese Geschirrspülmaschine 1 als
elektrische Haushaltsmaschine besitzt einen Spülraum 2 bzw. Spülbehälter und eine
den Spülraum 2 verschließbare Gerätetür 3. Während des Programmabschnittes

Trocknen" ist der durch die Gerätetür 3 verschlossene Spülraum 2 durch die Austrittsöffnung
4 in der Gerätetür 3 mit der Umgebungsluft strömungstechnisch verbunden.
[0016] In der Gerätetür 3 ist ein Lüfterrad oder ein Gebläse 5 um die Achse 6 drehbar eingebaut,
welches von einem Antriebsmotor 7 angetrieben wird. Auf der Saugseite des Lüfterrades
5 mündet ein Kanal 8 für die Feuchtluft aus dem Spülraum, der axial zur Saugseite
des Lüfterrades 5 ausgerichtet ist und sich im radial inneren Bereich des Lüfterrades
5 befindet. Der Kanal 8 mündet axial unmittelbar vor der Ansaugseite des Lüfterrades
5. Die Ansaugseite befindet sich im radial innenliegenden Bereich des Lüfterrades
5, von wo die angesaugte Luft bei Drehung des Lüfterrades 5 durch die Leitelemente
radial nach außen gefördert wird.
[0017] Ein zweiter Kanal 9 für die Frischluft mündet ebenfalls an der Ansaugseite des Lüfterrades
5 und in einem radial inneren Bereich, der dem Kanal 8 um etwa 180° gegenüberliegend
angeordnet ist. Die Kanäle 8 und 9 sind getrennt geführt und münden beide unmittelbar
vor dem Eintritt in das Lüfterrad 5.
[0018] Durch die Drehung des Lüfterrades 5 gemaß Pfeil 10 werden die Feuchtluft 11 und die
Frischluft 12 angesaugt, in dem Lüfterrad 5 ohne Vermischung mit dem anderen Medium
auf jeweils einem Winkel von 180° radial gemäß der Pfeile 11.1 und 12.1 ausgestoßen.
Die Feuchtluft und die Frischluft werden erst anschließend in dem für beide Luftströme
gemeinsamen radial außenliegenden Mischluftausgangskanal 13 gemischt. Durch diese
Vermischung der beiden Medien nimmt die Frischluft Feuchtigkeit aus der Feuchtluft
auf, während sich die Feuchtluft gleichzeitig hinsichtlich ihres Feuchteanteils verringert.
Durch die Entlüftungsöffnung 4 in der Gerätetür 3 tritt schließlich diese Mischluft
aus der Geschirrspülmaschine 1 aus, wobei ein Dampf- oder Wrasenaustritt nicht sichtbar
ist.
[0019] Wie aus Figur 2 hervorgeht, sind die Luftstrommengen der angesaugten Feuchtluft 11
und Frischluft 12 durch besondere Einrichtungen veränderbar. Diese Einrichtungen bestehen
aus Blenden 14 und 15, die beide ebenfalls wie das Lüfterrad 5 durch den gemeinsamen
Antriebsmotor 7 gesteuert bzw. angetrieben werden. Als Getriebeelemente zwischen dem
Antriebsmotor 7 und den Aggregaten können beispielsweise Keilriemen 16 oder andere
geeignete und an sich bekannte Getriebeelemente, wie beispielsweise Zahnräder, Reibradgetriebe
oder andere eingesetzt werden. Durch geeignete Steuerelemente wird die Blende 14 in
die Durchgangsöffnung des Kanals 9 für die Frischluft bewegt. In gleicher Weise wird
die Blende 15 durch Steuerungselemente in die Durchgangsöffnung des Kanals 8 für die
Feuchtluft bewegt. Während die Blende 14 beispielsweise als Schieber ausgebildet ist,
besteht die Blende 15 im Kanal 8 für die Feuchtluft beispielsweise aus einer um eine
Achse bewegbaren Klappe. Die Steuerung dieser Klappe 15 erfolgt gegen die Kraft einer
eingesetzten Druckfeder.
[0020] Durch die zwangsweise Steuerung der Blenden 14, 15 über eingesetzte Getriebe/Getriebeelemente
erfolgt in vorteilhafter Weise eine überaus präzise und real gesteuerte Bewegung der
Blenden 14, 15, deren Rückstellungen jeweils über entsprechend ausgelegte Federn vorgenommen
wird.
[0021] Die Blende 14 für die Frischluft 12 und die Blende 15 für die Feuchtluft 11 werden
über den Antriebsmotor 7 und zwischengeschaltete Steuerungsmittel kontinuierlich angetrieben,
wodurch eine bessere Anpassung an einen kontinuierlichen Trocknungsprozeß im Spülraum
erreicht wird. Mit Beginn des Trocknungsvorganges wird zweckmäßigerweise die Blende
15 im Kanal für die Feuchtluft nur gering geöffnet sein, während gleichzeitig die
Blende 14 im Kanal 9 für die Frischluft 12 ganz oder nahezu ganz geöffnet ist. Da
gerade in der Anfangsphase der Geschirrtrocknung der Feuchtegehalt in der Feuchtluft
aus dem Spülraum sehr hoch ist, wird durch diese zueinander unterschiedliche Blendenöffnung
erreicht, daß die hoch mit Feuchtigkeit angereicherte Prozeßluft durch die Frischluft
auf ein Feuchtemaß abgesenkt wird, bei dem kein Dampf und keine Wrasenbildung an der
Entlüftungsöffnung 4 der Geschirrspülmaschine 1 zu erkennen ist. Durch die besondere
Steuerung ist eine Veränderung des Feuchte-/Frischluftverhältnis bei einem veränderlichen
oder gleichbleibenden Mischluftvolumenstrom möglich, wobei der feuchte Luftstrom und/oder
der Frischluftstrom zeitlich parallel oder auch seriell kontinuierlich veränderbar
sind.
[0022] Die besondere Steuerung erlaubt es aber auch, den Mischluftvolumenstrom bei einem
gleichbleibenden Feuchtluft-/Frischluftverhältnis zu verändern. Und schließlich ist
die Steuerung derart eingerichtet, daß auch dann eine Veränderung des Mischluftvolumenstromes
denkbar ist, wenn sich das Feuchte-/Frischluftverhältnis der angesaugten Feuchtluft
11 und Frischluft 12 verändert.
[0023] Der Volumenstrom der Feuchtluft und auch der Volumenstrom der Frischluft können entsprechend
der eingesetzten Steuerungen im zeitlichen Verlauf des Trocknungsvorganges größer
oder auch kleiner werden. Dieser Gesichtspunkt ist vor allem bei getakteter Energiezuführ
über die Heizung von besonderer Wichtigkeit.
[0024] Ferner ist die Steuerung der Blenden 14 und 15 derart ausgelegt, daß am Ende eines
Trocknungsvorganges je nach Wahl der Bedienungsperson die Blenden 14 und 15 geöffnet
oder geschlossen bleiben. Sämtliche Steuerungsvorgänge für die Blenden 14 und 15 werden
über den einzigen Antriebsmotor vorgenommen. Die Rückstellung der Blenden 14 und 15
in die Ausgangslage kann in Abhängigkeit der Einbauverhältnisse der Gerätetür 3 (vertikal/horizontal)
selbsttätig oder aber auch durch den Antriebsmotor erfolgen. Eine weitere Verbesserung
des Trocknungsvorganges und insbesondere eine Verbesserung hinsichtlich des Austritts
von Mischluft aus der Geschirrspülmaschine 1 ist in den Figuren 3 und 4 schematisch
dargestellt.
[0025] So ist in Figur 3 erkennbar, daß der Kanal 9 für die Frischluft vor dem Lüfterrad
5 und der Kanal 13 für die Mischluft nach dem Lüfterrad 5 auf zumindest einer Teilstrecke
nebeneinanderliegend angeordnet sind. In die Trennwand 17 der Kanäle 9 und 13 ist
auf zumindest einem Teilstück eine Wärmetauscher 18 z.B. in Form einer Metall- oder
Glasplatte eingesetzt. Dieser Wärmetauscher 18 bewirkt, daß aus der Mischluft im Kanal
13 Dampf kondensiert, welches als Kondensat durch einen Kanal 19 oder Schlauch abgepumpt
oder abgezogen wird. Gleichzeitig wird die Frischluft bei dem Vorbeistreichen am Wärmetauscher
angewärmt, wodurch sie eine größere Aufnahmefähigkeit für die Feuchtigkeit der angesaugten
Feuchtluft erhält.
[0026] In Figur 4 ist schematisch dargestellt, daß ein Wärmetauscher 20 als Metallplatte
oder als Glasplatte zwischen dem Kanal 8 für die feuchte Luft 11 und dem Kanal für
die Frischluft 12 eingesetzt werden kann. In diesem Fall wird bereits vor Eintritt
der Feuchtluft und der Frischluft in das Lüfterrad 5 eine Kondensation durchgeführt,
wodurch der Feuchtegehalt der Feuchtluft im Lüfterrad 5 und nach dem Lüfterrad 5 wesentlich
verringert ist. Auch in diesem Fall wird das gebildete Kondenswasser durch einen Kanal
oder durch einen besonderen Schlauch wieder dem Spülraum 2 der Geschirrspülmaschine
1 zugeführt.
[0027] Anstelle der in den Figuren 3 und 4 gezeigten plattenförmigen Wärmetauschern können
solche Wärmetauscher im Mischluftkanal wie auch im Feuchtluftkanal beispielsweise
als Metallstäbe oder -gitter eingesetzt sein, an denen sich der heiße Dampf niederschlägt
und kondensiert.
1. Verfahren zur Geschirrtrocknung in einer elektrischen Haushaltsmaschine, insbesondere
Geschirrspülmaschine, bei dem Feuchtluft aus einem Spülraum der Haushaltsmaschine
abgesaugt und unter Mischung mit angesaugter Frischluft mittels eines Gebläses oder
Lüfterrades an die Umgebungsluft abgegeben wird, wobei die Volumina der Frischluft-
und der Feuchtluftströme entsprechend einem wählbaren Mischungsverhältnis einstellbar
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Feuchtluft (8) und die Frischluft (9) in getrennten Strömen dem Lüfterrad
(5) axial direkt zugeführt und im Lüfterrad (5) im wesentlichen getrennt voneinander
transportiert und getrennt radial ausgestoßen werden, und daß eine Mischung der beiden
Luftströme in einem dem Lüfterrad (5) nachgeschalteten gemeinsamen Mischluftaustrittskanal
(13) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (14,15) für die Einstellungen der Volumina im Feuchtluftsrom und im
Frischluftstrom und der Antrieb des Lüfterrades (5) durch einen gemeinsamen Antriebsmotor
(7) beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (14,15) für die Einstellungen der Volumina im Feucht- und im Frischluftstrom
kontinuierlich angetrieben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischluftvolumenstrom, der Feuchtluftstrom und der Frischluftstrom über die
Trocknungszeit variabel gestaltet werden.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel für die Einstellungen der Volumina der Frischluft und der Feuchtluft
derart angesteuert werden, daß zumindest eines der Mittel (14,15) am Ende des Trocknungsvorganges
geöffnet oder geschlossen sein kann.
6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Feuchtluftstrom vor Eintritt in das Lüfterrad oder Gebläse (5) einem Wärmetauscher
zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal (8) für den Feuchtluftstrom und der Kanal (9) für den Frischluftstrom
durch eine Wärmetauscherplatte (18) voneinander räumlich getrennt werden, wobei das
sich im Kanal für den Feuchtluftstrom bildende Kondensat in den Spülraum (2) der Haushaltsmaschine
zurückgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der sich nach dem Lüfterrad oder Gebläse (5) bildende Mischluftstrom einem Wärmetauscher
zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal für den Mischluftstrom von dem Kanal für den Frischluftstrom durch eine
Wärmetauscherplatte räumlich getrennt wird, wobei das sich im Mischluftstrom bildende
Kondensat aufgefangen und in den Spülraum der Haushaltsmaschine zurückgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Feuchtluftstrom und/oder der Frischluftstrom im zeitlichen Verlauf im Volumen
veränderlich ist.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (14,15) für die Volumeneinstellungen im Feuchte- und/oder im Frischluftstrom
durch Getriebeelemente zwangsgesteuert werden, die von einem Antriebsmotor (7) beaufschlagt
werden.