Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine mit einem Spülbehälter und Vorrichtungen zum Spülen von Geschirr mittels Spülflotte sowie mit einer Sorptionstrockenvorrichtung, die mit dem Spülbehälter luftleitend verbunden ist und eine Sorptionskolonne mit reversibel dehydrierbaren Material aufweist, wobei die Sorptionskolonne zur Trocknung des Geschirrs eingesetzt wird.
Eine derartige Geschirrspülmaschine ist aus der
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine mit zumindest einem Teilprogrammschritt "Trocknen", wobei in diesem Teilprogrammschritt aus einem Spülbehälter der Geschirrspülmaschine und/oder Umgebungsluft durch eine Sorptionskolonne mit reversibel dehydrierbarem Material in den Spülbehälter geleitet wird und Luft während des Durchleitens durch die Sorptionskolonne Feuchtigkeit entzogen wird.
Herkömmliche Geschirrspülmaschinen weisen bekanntlich ein Spülverfahren auf, dessen Programmablauf im allgemeinen aus wenigstens einem Teilprogrammschritt "Vorspülen", einem Teilprogrammschritt "Reinigen", wenigstens einem Teilprogrammschritt "Zwischenspülen", einem Teilprogrammschritt "Klarspülen" und einem Teilprogrammschritt "Trocknen" besteht. Zur Erhöhung des Reinigungseffekts wird dabei die Spülflüssigkeit vor oder während eines Teilprogrammschrittes erwärmt. Die Erwärmung der Spülflüssigkeit erfolgt üblicherweise mittels elektrischer Heizungen. Zur Trocknung des Spülguts in einer Geschirrspülmaschine sind unterschiedliche Trocknungssysteme bekannt.
So ist aus der
Um den Energieaufwand beim Betreiben einer Geschirrspülmaschine so gering wie möglich zu halten, ist aus der
Zur Lösung des gleichen Problems schlägt die
Durch den Einsatz von reversibel dehydrierbarem Material mit hygroskopischer Eigenschaft, z.B. Zeolith, ist eine Erwärmung des zu behandelnden Gutes in dem dem Teilprogrammschritt "Trocknen" vorhergehenden Teilprogrammschritts normalerweise nicht mehr notwendig. Hierdurch wird eine beträchtliche Energieeinsparung möglich.
Aus der
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Geschirrspülmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben bereitzustellen, mit der bzw. dem es möglich ist, unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten das im Spülbehälter befindliche Spülgut effizient zu reinigen und zu trocknen sowie den damit verbundenen Energieaufwand so gering wie möglich zu halten.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Geschirrspülmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch die erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 9 oder 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Geschirrspülmaschine verfügt über einem Spülbehälter und Vorrichtungen zum Spülen von Geschirr mittels Spülflotte und über eine Sorptionstrockenvorrichtung, die mit dem Spülbehälter luftleitend verbunden ist und weist eine Sorptionskolonne mit reversibel dehydrierbarem Material auf, wobei die Sorptionskolonne zur Trocknung des Geschirrs eingesetzt wird, wobei ein Sensormittel vorhanden ist, das während des Ablaufs eines Spülprogramms zur Erfassung des Zustands des reversibel dehydrierbaren Materials dient, um abhängig davon den Ablauf des Spülprogramms zu beeinflussen, wobei das Sensormittel vorzugsweise in der Sorptionstrockenvorrichtung angeordnet ist. Das Sensormittel kann auch außerhalb der Sorptionstrockenvorrichtung angeordnet sein, z. B. im Spülbehälter am Einlass.
Während der Spülprogrammablauf herkömmlicher Geschirrspülmaschinen einer Zeitsteuerung unterliegt, schlägt die Erfindung vor, ein Sensormittel in der Geschirrspülmaschine, genauer in der Sorptionstrockenvorrichtung, anzuordnen, um einen jeweiligen Teilprogrammschritt situationsbedingt anzupassen. Hierdurch ist eine wesentliche Energieeinsparung möglich. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Geschirrspülmaschine beispielsweise mit einer nur geringen Beladung betrieben wird. Sowohl ein Teilprogrammschritt mit zu erwärmender Spülflüssigkeit (Spülflotte) als auch der Teilprogrammschritt "Trocknen" können bei gleicher Reinigungs- bzw. Trocknungswirkung in kürzerer Zeit durchgeführt werden, wodurch aufgrund der gegenüber einer Zeitprogrammsteuerung eingesparten Zeit eine Energieeinsparung resultiert. Die Realisierung der kürzeren Zeiten der Teilprogrammschritte erfolgt anhand der Beurteilung des Zustands des reversibel dehydrierbaren Materials, um abhängig davon den Ablauf des Spülprogramms zu beeinflussen, z.B. den nächsten Teilprogrammschritt zu starten bzw. den Teilprogrammschritt "Trocknen" zu beenden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Spülprogramm zumindest einen Teilprogrammschritt "Trocknen", wobei mit dem Sensormittel der Zustand des reversibel dehydrierbaren Materials zumindest während des Teilprogrammschritts "Trocknen" erfassbar ist und der oder die von dem Sensormittel erzeugten Sensorwerte einer mit dem Sensormittel verbundenen Steuer- und Auswertevorrichtung zuführbar sind, die dazu eingerichtet oder ausgebildet ist, den Sensorwert oder die Sensorwerte auszuwerten und den Spülprogrammablauf zu beeinflussen. Da der Teilprogrammschritt "Trocknen" in der Regel am Ende eines jeden Spülprogramms steht, besteht die Beeinflussung des Programmablaufs in einem Beenden des Spülprogramms.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist das Sensormittel als Temperatursensor ausgebildet. Der Temperatursensor ist bevorzugt in der Sorptionstrockenvorrichtung derart angeordnet, dass er den in der Sorptionskolonne vorherrschenden oder den an einem Ausgang der Sorptionskolonne vorherrschenden Temperaturwert erfassen kann. Diesem Vorgehen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Austrittstemperatur der durch die Sorptionstrockenvorrichtung geleiteten Luft während der Trocknung einem charakteristischen Temperaturverlauf folgt. Ist die Geschirrspülmaschine beispielsweise nur teilweise beladen, so haftet auch weniger Wasser auf dem Spülgut an, welches getrocknet werden muss. Sobald das Spülgut und der Spülbehälter trocken sind, äußert sich dies in einem Abfall der Temperatur der durch die Sorptionstrockenvorrichtung geleiteten Luft. Beim Durchleiten von feuchter Luft durch die Sorptionstrockenvorrichtung, genauer die Sorptionskolonne, erwärmt sich diese aufgrund der frei werdenden Kondensationsenergie auf hohe Temperaturen bis über 150°C. Mit zunehmender Fortdauer des Trocknungsvorgangs enthält die durch die Sorptionstrockenvorrichtung geleitete Luft immer weniger Feuchtigkeit, so dass eine geringere Kondensationswärme frei wird. Dies äußert sich in einer abfallenden Temperatur der aus der Sorptionstrockenvorrichtung austretenden Luft. Der dabei festzustellende Temperaturverlauf lässt sich dem gerade erreichten Trocknungsgrad des Spülguts im Inneren der Geschirrspülmaschine zuordnen.
Ein Beeinflussen des Spülprogrammablaufs, d.h. ein Beenden des Trocknungsvorganges, kann somit aufgrund eines von dem Sensormittel gelieferten Wertes in der Steuer- und Auswertevorrichtung durch einen Vergleich mit einem Schwellwert ermöglicht werden. Dazu ist die Steuer- und Auswertevorrichtung derart eingerichtet oder ausgebildet, die von dem Sensormittel zugeführten Sensorwerte mit einem Schwellwert zu vergleichen.
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuer- und Auswertevorrichtung den zeitlichen Verlauf der von dem Sensormittel gelieferten Werte erfasst, und die Steigung des Verlaufs der Sensorwerte oder einen Wendepunkt in der Steigung des Verlaufs als Kriterium für eine Beeinflussung des Spülprogrammablaufs detektiert. Die Steuer- und Auswertevorrichtung ist in dieser Ausgestaltung dazu eingerichtet oder ausgebildet, den zeitlichen Verlauf der von dem Sensormittel gelieferten Sensorwerte zu erfassen, und die Steigung des Verlaufs der Sensorwerte oder einen Wendepunkt in der Steigung des Verlaufs als Kriterium für eine Beeinflussung des Spülprogrammablaufs zu detektieren.
Eine Beeinflussung des Spülprogrammablaufs lässt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch Ausbildung des Sensormittels als Feuchtesensor realisieren. Der Feuchtesensor ist bevorzugt in der Sorptionstrockenvorrichtung derart angeordnet, dass er die an einem Ausgang der Sorptionskolonne vorherrschende Feuchte in dem Luftstrom erfassen kann. Die Auswertung in dem Steuer- und Auswertemittel kann aufgrund eines Vergleichs des von dem Sensormittel gelieferten Wertes in der Steuer- und Auswertevorrichtung mit einem Schwellwert erfolgen. Alternativ kann die Steuer- und Auswertevorrichtung den zeitlichen Verlauf der von dem Sensormittel gelieferten Werte erfassen und die Steigung des Verlaufs der Sensorwerte oder einen Wendepunkt in der Steigung des Verlaufs als Kriterium für eine Beeinflussung des Spülprogrammablaufs detektieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine, insbesondere einer Haushalts-Geschirrspülmaschine, mit zumindest einem Teilprogrammschritt "Trocknen", wobei in diesem Teilprogrammschritt Luft aus einem Spülbehälter der Geschirrspülmaschine und/oder Umgebungsluft durch eine Sorptionskolonne mit reversibel dehydrierbarem Material in den Spülbehälter geleitet wird und der Luft während des Durchleitens durch die Sorptionskolonne Feuchtigkeit entzogen wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der durch die Sorptionskolonne geleiteten Luft in oder nach der Sorptionskolonne gemessen wird, um abhängig von dem gemessenen Temperaturwert oder den gemessenen Temperaturwerten das Ende des Teilprogrammschritts "Trocknen" einzuleiten.
Durch dieses Vorgehen ist ein Rückschluss auf die Feuchtigkeit im Spülbehälter möglich, so dass insbesondere auf den Grad der Trocknung, unabhängig von der Beladung und unabhängig von der bislang benötigten Zeit, geschlossen werden kann.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die gemessenen Temperaturwerte mit einem Schwellwert verglichen, um bei Über- oder Unterschreiten des Schwellwerts die Beendigung des Teilprogrammschritts "Trocknen" einzuleiten.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zeitliche Verlauf der gemessenen Temperaturwerte erfasst und die Steigung des Verlaufs der Temperaturwerte oder ein Wendepunkt in der Steigung des Verlaufs der Temperaturwerte wird als Kriterium für die Beendigung des Teilprogrammschritts "Trocknen" herangezogen.
Die gleichen Vorteile lassen sich durch ein Verfahren erzielen, bei dem erfindungsgemäß die Luftfeuchte der durch die Sorptionskolonne geleiteten Luft in oder nach der Sorptionskolonne gemessen wird, um abhängig von dem gemessenen Feuchtewert oder den gemessenen Feuchtewerten das Ende des Teilprogrammschritts "Trocknen" einzuleiten. In entsprechender Weise kann dieses durch einen Schwellwertvergleich oder die Überwachung des zeitlichen Verlaufs der Feuchtewerte eingeleitet werden.
Die Erfindung und deren Vorteile werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Die Geschirrspülmaschine 1 weist eine mit dem Spülbehälter 2 flüssigkeitsleitend verbundene, reversibel dehydrierbares Material 11, z. B. Zeolith, enthaltende Sorptionskolonne 10 auf, wobei die Sorptionskolonne 10, wie weiter unten näher erläutert wird, einerseits zur Trocknung als auch andererseits zur Erwärmung durchgeleiteter Luft verwendet wird, insbesondere wie in der
Der Spülbehälter 2 weist einen, im beschriebenen Ausführungsbeispiel in seinem oberen Bereich angeordneten, Auslass 5 mit einer Leitung 6 zur Sorptionskolonne 10 und einen im beschriebenen Ausführungsbeispiel in seinem unteren Bereich angeordneten, Einlass 8 mit einer Leitung 7 von der Sorptionskolonne 10 auf. In der Leitung 6 zur Sorptionskolonne 10 ist ein Gebläse 9 angeordnet, das der Sorptionskolonne 10 Luft aus dem Spülbehälter 2 zuführt.
Zur Desorption des reversibel dehydrierbaren Materials 11 ist in einem gezeigten Ausführungsbeispiel ein elektrisches Heizelement 12 in der Sorptionskolonne 10 angeordnet. Zur Beeinflussung des Spülprogrammablaufs, insbesondere in dem Teilprogrammschritt "Trocknen", ist weiterhin in Strömungsrichtung am Ausgang der Sorptionskolonne 10 ein Sensor 13 angeordnet, der als Temperatur- oder Feuchtesensor ausgebildet sein kann. Alternativ ist es auch möglich, den Sensor im Inneren der Sorptionskolonne 10 anzuordnen.
Eine Geschirrspülmaschine weist bekanntlich ein Spülverfahren auf, dessen Programmablauf im allgemeinen aus wenigstens einem Teilprogrammschritt "Vorspülen", einem Teilprogrammschritt "Reinigen", wenigstens einem Teilprogrammschritt "Zwischenspülen", einem Teilprogrammschritt "Klarspülen" und einem Teilprogrammschritt "Trocknen" besteht. Erfindungsgemäß und bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel wird Luft aus dem Spülbehälter 2 einerseits während des Teilprogrammschritts "Trocknen" durch die Sorptionskolonne 10 und wieder in den Spülbehälter 2 zurückgeleitet. Hierzu wird das Gebläse 9 eingeschaltet. Der Luftweg ist mit den Pfeilen A, B und C angedeutet. Der von dem Gebläse 9 über die Leitung 6 in die Sorptionskolonne 10 eingeleiteten Luft wird von dem reversibel dehydrierbaren Material 11 sämtliche Feuchtigkeit entzogen. Dabei wird die Luft von der in der Sorptionskolonne freiwerdenden Kondensationswärme der Feuchtigkeit oder des Wasserdampfes erwärmt, wodurch vorteilhafterweise das Feuchtigkeitsaufnahmevermögen der Luft ansteigt. Die nun erwärmte, z.B. auf bis zu 40 - 70°C, und sehr trockene Luft gelangt nun über die Leitung 7 wieder in den Spülbehälter 2. Die in diesen eingeleitete, erwärmte Luft ist vollständig trocken und weist aufgrund der höheren Temperaturen ein hohes Aufwärmevermögen für Feuchtigkeit auf. Sie steigt im Spülbehälter 2 nach oben und nimmt die Restfeuchtigkeit an dem Spülgut auf. Sie wird nun, wie oben schon beschrieben, wieder der Sorptionskolonne 10 zugeleitet.
Durch den Einsatz von reversibel dehydrierbarem Material 11 im Teilprogrammschnitt "Trocknen" ist eine Erwärmung des zu behandelnden Spülguts im Teilprogrammschritt "Klarspülen", der dem Trocknen vorangeht, normalerweise nicht notwendig. Dies bedeutet eine wesentliche Energieeinsparung. Durch die Erwärmung der Luft wird bei jedem Durchleiten durch die Sorptionskolonne 10 die Feuchtigkeitsaufnahmekapazität der Luft erhöht, was zur Verbesserung des Trocknungsergebnisses und zur Verkürzung der Trocknungszeit führt.
Zur Desorption des reversibel dehydrierbaren Materials wird bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel Luft aus dem Spülbehälter 2 während eines Teilprogrammschritts mit zu erwärmender oder unter Umständen bereits erwärmter Spülflüssigkeit, bevorzugt während des Teilprogrammschritts "Reinigen" und/oder "Vorspülen", im beschriebenen Ausführungsbeispiel durch die Sorptionskolonne 10 und wieder in den Spülbehälter 2 zurückgeleitet. Hierzu wird, wie schon oben erläutert, das Gebläse 9 eingeschaltet. Der Luftweg ist mit den Pfeilen A, B und C angedeutet. Weiterhin wird die Heizung 12 eingeschaltet, um die Desorption des reversibel dehydrierbaren Materials 11 vorzunehmen.
Wie bekannt, wird reversibel dehydrierbares Material 11 zur Desorption auf sehr hohe Temperaturen erhitzt. Dabei tritt die gespeicherte Flüssigkeit als heißer Wasserdampf aus. Durch die Leitung von Luft mittels des Gebläses 9 durch die Leitungen 6, 7 entsprechend dem Luftweg der Pfeile A, B und C wird der Wasserdampf in den Spülbehälter 2 geleitet und auch die Luft im Spülbehälter erwärmt. Die Einleitung des heißes Wasserdampfes und der erwärmten Luft in den Spülbehälter 2 während des Teilprogrammschritts "Reinigen" in den Spülbehälter reicht weitestgehend aus, um die Spülflotte und/oder das Geschirr ausreichend zu erwärmen. Damit kann eine weitere Heizung weitestgehend entfallen, und die zur Desorption eingesetzte Energie kann bis auf die geringe Energie, die zur Überwindung der Bindungskräfte zwischen Wasser und reversibel dehydrierbarem Material benötigt wird, nahezu vollständig zur Erwärmung der Spülflotte und/oder des Geschirrs verwendet werden. Damit ist neben der Energieeinsparung auch eine effiziente Reinigung des Spülguts gewährleistet.
Der Energieverbrauch während des Teilprogrammschritts "Trocknen" wird im wesentlichen durch den Betrieb des Gebläses zum Durchleiten der Luft aus dem Spülbehälter 2 durch die Sorptionskolonne 10 und wieder zurück in den Spülbehälter verursacht. Dabei folgt die Austrittstemperatur der Luft aus der Sorptionskolonne einem charakteristischen Temperaturverlauf, der in
Dabei hat sich herausgestellt, dass eine bestimmte Temperatur einem bestimmten Trocknungsgrad zugeordnet werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht eine Temperatur von ca. 57°C einem Trocknungsgrad von ca. 98 %. Diese charakteristische Temperatur, die als Schwellwert zum Vergleich mit der von dem Temperatursensor ermittelten Temperaturwerte herangezogen werden kann, ist in der Praxis davon abhängig, wie die Sorptionskolonne ausgebildet ist. Mögliche Einflussgrößen sind hierbei der Strömungswiderstand der Sorptionskolonne, der im wesentlichen von dem Durchmesser der Zeolith-Kugeln und den geometrischen Abmaßen der Sorptionskolonne abhängt.
In
Neben einem Schwellwertvergleich kann als Kriterium zum Beenden des Teilprogrammschritts "Trocknen" auch die Steigung des Verlaufs der gemessenen Temperatur herangezogen werden. Des weiteren ist es möglich, einen charakteristischen Wendepunkt im Verlauf der Temperatur zu detektieren.
In einer anderen, nicht dargestellten, Variante wird zur Beeinflussung des Spülprogrammablaufs anstatt der Temperatur die gemessene Feuchte herangezogen. Das Vorgehen entspricht hierbei prinzipiell dem eben beschriebenen.
Eine weitere Verkürzung der Trocknungszeit ergibt sich dann, wenn in dem dem Teilprogrammschritt "Trocknen" vorhergehenden Teilprogrammschritt, üblicherweise Klarspülen, ein Aufheizen der Behandlungsflüssigkeit oder des zu spülenden Guts stattgefunden hat. Der Temperaturverlauf im Teilprogrammschritt "Trocknen" folgt dann einer höheren Steigung, wodurch der Trocknungsvorgang weiterhin beschleunigt werden kann.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Geschirrspülmaschinen der beschriebenen Art wirtschaftlich zu betreiben, das zu trocknende Gut effizient zu trocknen und den damit verbundenen Energieaufwand aufgrund der Verkürzung der Zeit so gering wie möglich zu halten.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.