[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine,
einen Haushaltswaschtrockner oder einen Haushaltstrockner, mit einer Steuereinrichtung
zur Steuerung eines Arbeitsgangs zum Reinigen und/oder Trocknen von Behandlungsgut,
mit einer Arbeitskammer zur Aufnahme des Behandlungsguts während des Arbeitsgangs,
und mit einer Luftheizeinrichtung zum Beheizen der Arbeitskammer mittels eines Luftstroms,
welche ein Gebläse zur Erzeugung des Luftstroms und eine Heizung zur Beheizung des
Luftstroms umfasst.
[0002] Aus der Praxis ist eine Haushaltsgeschirrspülmaschine bekannt, bei der eine Überhitzung
der Luftheizeinrichtung mittels eines Temperaturreglers verhindert wird. Der Temperaturregler
ist ein sogenannter Zwei-Punkt-Regler, der die Spannungsversorgung wechselweise ein-
oder ausschaltet. Die Regelung der Luftheizeinrichtung erfolgt dabei über eine variable
Taktung der Spannungsversorgung. Der Temperaturregler kann auch durch einen Temperaturfühler
ergänzt sein.
[0003] Zudem ist die Luftheizeinrichtung mit einer Schmelzsicherung ausgerüstet, welche
bei Erreichen einer kritischen Temperatur durch Schmelzen die Spannungsversorgung
der Luftheizeinrichtung dauerhaft unterbricht. Zur erneuten Inbetriebnahme der Haushaltsgeschirrspülmaschine
ist dann ein Austausch der Schmelzsicherung erforderlich.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Haushaltsgerät mit Luftheizeinrichtung
zu verbessern.
[0005] Die Aufgabe wird bei einem Haushaltsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
dass die Steuereinrichtung zur Beeinflussung eines Volumenstroms des Luftstroms durch
Beeinflussung einer Drehzahl des Gebläses anhand eines Vorgabewertes für den Volumenstrom
des Luftstroms und anhand eines tatsächlichen Wertes des Volumenstroms des Luftstroms
ausgebildet ist.
[0006] Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät kann insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine
sein, welche dazu vorgesehen ist, dass Behandlungsgut, nämlich Spülgut, insbesondere
zu spülendes Geschirr, in eine Arbeitskammer, hier auch Spülkammer genannt, eingebracht
und in einem Arbeitsgang, der auch Spülgang genannt wird, unter Zuhilfenahme von Spülflotte
gereinigt und anschließend getrocknet wird. Ebenso kann das erfindungsgemäße Haushaltsgerät
ein Haushaltswaschtrockner sein, der dazu vorgesehen ist, dass Behandlungsgut, nämlich
Waschgut, insbesondere zu waschende Wäsche, in eine Arbeitskammer, hier auch Waschkammer
genannt, eingebracht und in einem Arbeitsgang, der auch Waschgang genannt wird, unter
Zuhilfenahme von Waschflotte gereinigt und anschließend in einem weiteren Arbeitsgang,
auch Trocknungsgang genannt, in der Waschkammer getrocknet wird. Darüber hinaus kann
es sich bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät um einen Haushaltstrockner handeln,
der dazu vorgesehen ist, dass Behandlungsgut, nämlich Trocknungsgut, insbesondere
zu trocknende Wäsche, in eine Arbeitskammer, hier auch Trocknungskammer genannt, eingebracht
und in einem Arbeitsgang, auch Trocknungsgang genannt, in der Trocknungskammer getrocknet
wird.
[0007] Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät weist eine Steuereinrichtung zur automatischen
Steuerung von Arbeitsgängen des Haushaltsgeräts auf. Die Steuereinrichtung kann hierzu
als sogenannte Ablaufsteuerung, insbesondere als elektronische Ablaufsteuerung, ausgebildet
sein. Sie kann zusätzlich oder unabhängig zur Steuerung bei Bedarf auch ein oder mehrere
Regelungsfunktionen ausführen. Sie kann insbesondere als Kontrolleinheit ausgebildet
sein, die den Luftvolumenstrom überwacht und beeinflusst, bevorzugt regelt.
[0008] Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft an einer Haushaltsgeschirrspülmaschine
erläutert. In der Steuereinrichtung der Haushaltsgeschirrspülmaschine ist wenigstens
ein Arbeitsprogramm zum Durchführen eines Arbeitsgangs zum Reinigen und/oder Trocknen
von Spülgut, insbesondere zum Spülen von Geschirr, hinterlegt. Vorteilhafterweise
sind dabei mehrere Arbeitsprogramme vorgesehen, von denen jeweils eines durch den
Bediener ausgewählt und gestartet werden kann. Hierdurch ist es möglich, den Ablauf
eines Arbeitsgangs insbesondere an die Beladungsmenge, an die Beladungsart, an den
Verschmutzungsgrad des Spülgutes und/oder an die gewünschte Dauer des Arbeitsgangs
anzupassen.
[0009] Ein beispielhafter Ablauf eines derartigen Arbeitsgangs sieht zur Reinigung des Spülguts
mehrere Teilarbeitsgänge, vorzugsweise in dieser Reihenfolge einen Vorspülgang zum
Vorreinigen von Spülgut, einen Reinigungsgang zum gründlichen Reinigen von Spülgut,
einen Zwischenspülgang zum Entfernen von verschmutzter Spülflotte vom Spülgut und
einen Klarspülgang zur Vermeidung von Flecken am Spülgut und/oder zur Vorbereitung
eines Trocknungsgangs vor, bei denen das Spülgut jeweils mit Spülflotte beaufschlagt
wird. Diese Teilarbeitsgänge werden daher als wasserführende Teilarbeitsgänge bezeichnet.
Weiterhin sieht der beispielhafte Ablauf einen sich an die wasserführenden Teilarbeitsgänge
anschließenden, spülgangabschließenden Teilarbeitsgang zum Trocknen des gereinigten
Spülguts, nämlich einen Trocknungsgang, vor.
[0010] Der Vorspülgang dient im Beispiel vor allem der Entfernung von gröberen Verschmutzungen
vom Spülgut. Der Zweck des nachfolgenden Reinigungsgangs besteht darin, Verschmutzungen
vollständig von dem Spülgut zu entfernen, wozu eine mit Reinigungsmittel versetzte
Spülflüssigkeit verwendet werden kann. Der nun durchgeführte Zwischenspülgang dient
insbesondere der Entfernung von Reinigungsmittelresten, welche am Spülgut anhaften.
Der darauffolgende Klarspülgang ist insbesondere zur Vermeidung von Flecken auf dem
Spülgut, welche durch gelöste Stoffe im Wasser, wie beispielsweise Salz und/oder Kalk,
entstehen könnten, vorgesehen. Hierzu kann die Spülflüssigkeit während des Klarspülgangs
mit Klarspülmittel versetzt werden.
[0011] Üblicherweise wird zu Beginn eines wasserführenden Teilarbeitsgangs eine vorgegebene
Menge an Flüssigkeit in die Arbeitskammer eingebracht, um so eine Spülflotte für den
jeweiligen Teilarbeitsgang zu bilden. Die Spülflotte des Teilarbeitsgangs wird typischerweise
am Ende des Teilarbeitsgangs wieder aus der Arbeitskammer entfernt. Dabei ist die
Temperatur der Arbeitskammer und der darin befindlichen Spülflotte in vielen Fällen
geringer als dies für den jeweiligen Teilarbeitsgang zweckmäßig ist. Daher weist eine
moderne Haushaltsgeschirrspülmaschine in aller Regel wenigstens eine Heizeinrichtung
zur Beheizung der Arbeitskammer und der Spülflotte auf. Herkömmlicherweise ist eine
derartige Heizeinrichtung als Wasserheizung ausgebildet, bei der die Wärme durch direkten
thermischen Kontakt von einer bevorzugt elektrischen Heizung, insbesondere durch Wärmeleitung,
auf die Spülflotte übertragen wird und durch die Spülflotte in die Arbeitskammer eingebracht
wird. Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Haushaltsgeschirrspülmaschine alternativ
oder zusätzlich eine als Luftheizeinrichtung ausgebildete Heizeinrichtung auf, bei
der die Wärme mittels eines Luftstroms von einer bevorzugt elektrischen Heizung, insbesondere
durch Wärmekonvektion, in die Arbeitskammer und auf die Spülflotte übertragen wird.
[0012] Die Luftheizeinrichtung zum Beheizen der Arbeitskammer mittels eines Luftstroms des
erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes verfügt über ein Gebläse zur Erzeugung des Luftstroms
und über eine Heizung zur Beheizung des Luftstroms.
[0013] Dabei ist die Steuereinrichtung zur Beeinflussung eines Volumenstroms des Luftstroms
durch Beeinflussung einer Drehzahl des Gebläses anhand eines Vorgabewertes für den
Volumenstrom des Luftstroms und anhand eines tatsächlichen Wertes des Volumenstroms
des Luftstroms ausgebildet.
[0014] Unter "Beeinflussung" wird dabei eine steuernde und/oder regelnde Einflussnahme verstanden.
Weiterhin wird unter dem "Volumenstrom des Luftstroms" ein Volumen an Luft verstanden,
welches in einer bestimmten Zeit gefördert wird.
[0015] Erfindungsgemäß wird dieser Volumenstrom durch die Steuereinrichtung beeinflusst,
indem durch die Steuereinrichtung die Drehzahl des Gebläses beeinflusst wird. Dabei
erfolgt die Beeinflussung der Drehzahl des Gebläses und damit des Volumenstroms auf
der Basis eines Vorgabewertes, auch Sollwert genannt, für den Volumenstrom und eines
tatsächlichen Wertes, auch Istwert genannt, des Volumenstroms. Insbesondere kann für
die Beeinflussung der Drehzahl des Gebläses ein geschlossener Regelkreis vorgesehen
sein, bei dem der tatsächliche Wert des Volumenstroms die Regelgröße, der Vorgabewert
für den Volumenstrom die Führungsgröße und die Drehzahl des Gebläses die Stellgröße
ist.
[0016] Auf diese Weise kann der Volumenstrom unabhängig von Störgrößen auf seinen Vorgabewert
eingeregelt werden, so dass eine ausreichende Wärmeabfuhr von der Heizung stets gewährleistet
ist, wodurch eine Überhitzung der Heizung sicher verhindert ist. Insbesondere kann
so eine Verringerung des Volumenstroms und eine darauf basierende Überhitzung der
Heizung auf Grund eines Bedienfehlers, wie z. B. falsch platziertes Behandlungsgut
oder eine zu große Menge an eingebrachtem Behandlungsgut, verhindert werden.
[0017] Damit kann nun auf den bisher gängigen Temperaturregler verzichtet werden, was den
Aufbau des Haushaltsgerätes vereinfachen und verbilligen kann. Zudem kann die Wartungshäufigkeit
reduziert werden, da die Häufigkeit des Schmelzens der Schmelzsicherung verringert
werden kann, was in der Regel zu einer Kostenersparnis führt.
[0018] Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät die Lebensdauer der
Heizung und der an die Heizung angrenzenden Bestandteile des Haushaltsgerätes verlängert
sein, da auf Grund der besseren Wärmeabfuhr die thermische Belastung der Heizung bzw.
der angrenzenden Bestandteile bei einem Fehlerfall verringert ist.
[0019] Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist der Luftstrom in einem geschlossenen
Kreislauf aus der Arbeitskammer über die Heizung zurück in die Arbeitskammer geführt.
Dazu können ein oder mehrere Luftführungskanäle von einer Ausgangsöffnung der Behandlungskammer
zur Heizung und von dieser zurück zu einer Eingangsöffnung der Behandlungskammer vorhanden
sein. Auf diese Weise ergibt sich eine effektive und effiziente Beheizung der Arbeitskammer,
da mittels des Luftstroms keine Wärme nach außen abtransportiert wird.
[0020] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zum
Ermitteln des Vorgabewertes in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter
des Haushaltsgerätes ausgebildet. Auf diese Weise kann ein situationsgerechter Vorgabewert
für den Volumenstrom zur Beeinflussung des Volumenstroms herangezogen werden, so dass
der Wärmehaushalt des Haushaltsgerätes optimiert werden kann. Der Vorgabewert kann
dabei unter anderem aus einer in einem Speicher abgelegten Tabelle ausgelesen werden
oder mittels einer in einem Speicher abgelegten Funktion berechnet werden.
[0021] Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist einer der Betriebsparameter
eine der Heizung zugeführte Versorgungsspannung, welche vorzugsweise mittels einer
mit der Steuereinrichtung zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Spannungsmesseinrichtung
gemessen ist. Auf diese Weise kann eine Überhitzung der Heizung auf Grund einer zu
hohen Versorgungsspannung der Heizung vermieden werden. Dies ist insbesondere deshalb
von Belang, weil es sich bei der Versorgungsspannung im Allgemeinen um die Spannung
einer externen Spannungsversorgung handelt, beispielsweise um die Spannung eines üblichen
Hausnetzes, welche ohne weiteres um 10% bis 20% über ihrem Nennwert liegen kann. Zudem
geht die Versorgungsspannung mit ihrer zweiten Potenz in die Leistung der Heizung
ein. Die Verwendung einer Spannungsmesseinrichtung kann hierbei gewährleisten, dass
stets der tatsächliche Wert der Versorgungsspannung zur Festlegung des Vorgabewertes
für den Volumenstrom herangezogen wird.
[0022] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist einer der Betriebsparameter
eine Nennleistung der Heizung, wobei vorzugsweise die Nennleistung in dem Speicher
hinterlegt ist. Unter der Nennleistung wird dabei die höchste im Dauerbetrieb abgebbare
Wärmeleistung der Heizung verstanden. Indem nun die Nennleistung als Betriebsparameter
berücksichtigt wird, ist es möglich, bei ansonsten baugleichen Haushaltsgeräten Heizungen
mit unterschiedlichen Nennleistungen einzusetzen, ohne dass an der Steuereinrichtung
größere Änderungen vorgenommen werden müssen. Ebenso kann in einem Reparaturfall eine
fehlerhafte Heizung gegen eine Heizung mit einer abweichenden Nennleistung ausgetauscht
werden. Hierzu kann insbesondere der Vorgabewert für den Volumenstrom mit zunehmender
Nennleistung erhöht werden bzw. mit abnehmender Nennleistung abgesenkt werden. So
kann die jeweilige Heizung in ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Die Nennleistung
der tatsächlich verwendeten Heizung kann dabei in der Steuereinrichtung hinterlegt
werden, beispielsweise in einem elektronischen Speicher oder in Form von Codiersteckern
oder Codierschaltern.
[0023] Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist einer der Betriebsparameter
eine Einschaltdauer der Heizung, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung
zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Zeitmesseinrichtung gemessen ist. Die
Einschaltdauer ist dabei die jenige Zeit, die vom Einschalten der Heizung bis zur
Beobachtungszeit vergangen ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich
bei zunehmender Einschaltdauer ein Hitzestau bildet, der die Heizung und/oder deren
Umgebung thermisch zu sehr belastet. Hierzu kann insbesondere der Vorgabewert für
den Volumenstrom mit zunehmender Einschaltdauer erhöht werden. Die Verwendung einer
Zeitmesseinrichtung kann hierbei gewährleisten, dass stets der tatsächliche Wert der
Einschaltdauer zur Festlegung des Vorgabewertes für den Volumenstrom herangezogen
wird.
[0024] Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur
Erfassung des tatsächlichen Wertes des Volumenstroms des Luftstroms anhand der Leistungsaufnahme
des Gebläses ausgebildet, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung
zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Leistungsmesseinrichtung gemessen ist.
Die Leistungsaufnahme eines Gebläses ist allgemein ein Maß für den jeweils geförderten
Volumenstrom. Die Verwendung dieser Erkenntnis erlaubt es, auf eine direkte Messung
des Volumenstroms, beispielsweise mittels eines Flügelrades, zu verzichten. Hierdurch
kann der konstruktive Aufbau des Haushaltsgerätes einfach gehalten werden und gleichzeitig
eine zuverlässige Erfassung des Volumenstroms sichergestellt werden.
[0025] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Gebläse einen elektrischen
Synchronmotor, bevorzugt einen permanenterregten Synchronmotor, beispielsweise einen
BLDC-Motor oder einen BLAC-Motor, wobei vorzugsweise die Drehzahl des Synchronmotors
über eine Steuerleitung durch die Steuereinrichtung vorgebbar ist .Ein elektrischer
Synchronmotor ist eine Synchronmaschine im Motorbetrieb, bei der ein konstant magnetisierter
Läufer synchron von einem bewegten magnetischen Drehfeld im umgebenden Stator mitgenommen
wird. Bei einem permanenterregten Synchronmotor umfasst der Läufer wenigstens einen
Permanentmagneten. Weiterhin handelt es sich bei einem BLDC-Motor um einen bürstenlosen,
permanenterregten Gleichstrommotor und bei einem BLAC-Motor um einen bürstenlosen,
permanenterregten Wechselstrommotor. Der Vorteil eines Synchronmotors liegt im vorliegenden
Fall in der starren Kopplung der Drehzahl an die Frequenz des üblicherweise mittels
eines steuerbaren Wechselrichters erzeugten ein- oder mehrphasigen Wechselstroms,
der das Drehfeld erzeugt. Durch die Vorgabe der Drehzahl durch die Steuereinrichtung
ist sichergestellt, dass die gewünschte Drehzahl zumindest in einem Normalbetrieb
eingehalten ist, ohne dass die Drehzahl mit einem aufwändigen geschlossenen Regelkreis
geregelt ist.
[0026] Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur
Überwachung einer Differenz aus dem Vorgabewert und dem tatsächlichen Wert ausgebildet,
wobei für die Differenz ein Toleranzgrenzwert vorgesehen ist, bei dessen Unterschreitung
eine Konstanthaltung der Drehzahl des Gebläses vorgesehen ist, und/oder für die Differenz
ein Abschaltgrenzwert vorgesehen ist, bei dessen Überschreitung für mindestens eine
vorgegebene Zeitspanne ein Abschalten der Leistung der Heizung durch die Steuereinrichtung
vorgesehen ist. Dabei kann durch die Überwachung der Differenz und das Vorsehen eines
Toleranzgrenzwertes bewirkt werden, dass bei einer tolerierbar kleinen Abweichung
des tatsächlichen Wertes des Volumenstroms von dem Vorgabewert des Volumenstroms eine
Anpassung der Drehzahl unterbleibt. Auf diese Weise kann ein angenehmeres Geräuschbild
der laufenden Geschirrspülmaschine erreicht werden. Insbesondere kann eine periodisch
zu- und abnehmende Geräuschabgabe verhindert werden. Wird der Toleranzgrenzwert überschritten,
so kann die Drehzahl angepasst werden, um den Volumenstrom anzupassen. Durch die Überwachung
der Differenz und das Vorsehen eines Abschaltgrenzwertes ist sichergestellt, dass
die Heizung und/oder angrenzender Bereiche der Heizung und/oder temperaturempfindliches
Behandlungsgut in der Arbeitskammer auch dann nicht überhitzen, wenn der vorgesehene
Volumenstrom für eine vorgegebene Zeitspanne nicht erreicht werden kann, weil beispielsweise
die Beladung der Arbeitskammer unsachgemäß durchgeführt wurde und den Luftstrom zu
stark bremst. Die minimale vorgegebbare Zeitspanne wird dabei durch die Reaktionszeit
der Steuereinrichtung bestimmt und kann sehr nahe bei null liegen.
[0027] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt bei einem Abschalten
der Leistung der Heizung eine Ausgabe einer Fehlermeldung über eine Bedienschnittstelle.
Hierdurch kann der Bediener zeitnah Maßnahmen zur Beseitigung einer etwaigen Störung
ergreifen. Beispielsweise kann er so dazu aufgefordert werden, Behandlungsgut, welches
den Luftstrom über Gebühr behindert, zu entfernen. Die Bedienschnittstelle kann der
Steuereinrichtung zugeordnet sein und zur Ausgabe von optischen Meldungen Anzeigelampen,
Leuchtdioden, eine alpha-numerische Anzeige und/oder eine graphische Anzeige umfassen.
Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann die Bedienschnittstelle zur Ausgabe von akustischen
Meldungen einen Summer, einen Lautsprecher und/oder dergleichen aufweisen.
[0028] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Luftheizeinrichtung
eine Sorptionseinrichtung mit einem reversibel dehydrierbaren Material auf, welche
bei abgeschalteter Heizung zur Aufnahme von Feuchtigkeit von dem Luftstrom und bei
eingeschalteter Heizung zur Abgabe von Feuchtigkeit an den Luftstrom ausgebildet ist.
Hierdurch ist es möglich, in einem Trocknungsgang den Luftstrom mittels des Gebläses
zu erzeugen und bei ausgeschalteter Heizung der Luftheizeinrichtung so zu leiten,
dass die in der Arbeitskammer durch den Luftstrom vom Behandlungsgut aufgenommene
Feuchtigkeit vom Luftstrom an die Sorptionseinrichtung abgegeben wird, was den Luftstrom
und damit das Behandlungsgut trocknet. Spätestens wenn die Aufnahmefähigkeit der Sorptionseinrichtung
erschöpft ist, kann dann eine Desorption der Sorptionseinrichtung erfolgen, indem
die Heizung der Luftheizeinrichtung und des Gebläse eingeschaltet wird. Hierdurch
entsteht ein beheizter Luftstrom, der einerseits Feuchtigkeit von der Sorptionseinrichtung
aufnimmt und andererseits zum Beheizen der Arbeitskammer verwendet werden kann. Auf
diese Weise kann ein hervorragendes Trocknungsergebnis erreicht werden und gleichzeitig
die Abwärme beim Desorbieren der Sorptionseinrichtung nutzbringend verwendet werden,
so dass der Energieverbrauch des Haushaltsgerätes verringert ist.
[0029] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes,
insbesondere einer Haushaltsgeschirrspülmaschine, eines Haushaltswaschtrockners oder
eines Haushaltstrockners, bei dem mittels einer Steuereinrichtung ein Arbeitsgang
zum Reinigen und/oder Trocknen von Reinigungsgut gesteuert wird, bei dem das Reinigungsgut
in einer Arbeitskammer während des Arbeitsgangs aufgenommen wird und bei dem die Arbeitskammer
mittels eines Luftstroms einer Luftheizeinrichtung beheizt wird, wobei der Luftstrom
(mittels eines Gebläses erzeugt und mittels einer Heizung beheizt wird.
[0030] Dabei ist vorgesehen, dass ein Volumenstrom des Luftstroms durch die Steuereinrichtung
beeinflusst wird, indem eine Drehzahl des Gebläses anhand eines Vorgabewertes für
den Volumenstrom des Luftstroms und anhand eines tatsächlichen Wertes des Volumenstroms
des Luftstroms beeinflusst wird.
[0031] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen sicheren Betrieb eines Haushaltsgerätes
mit einer Luftheizeinrichtung.
[0032] Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind bei der
Beschreibung des beanspruchten Haushaltsgeräts erläutert.
[0033] Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften
Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können dabei - außer z. B. in den Fällen eindeutiger
Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger
Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
[0034] Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile
werden nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen
Prinzipskizze:
- Figur 1
- ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haushaltsgeschirrspülmaschine
in einer schematischen Seitenansicht
- Figur 2
- eine Darstellung eines Regelkreises der Geschirrspülmaschine der Figur 1 und
- Figur 3
- ein Diagramm zur Darstellung der Funktionsweise der Haushaltsgeschirrspülmaschine
der Figuren 1 und 2.
[0035] In den folgenden Figuren sind nur diejenigen Bestandteile einer Haushaltsgeschirrspülmaschine
mit Bezugszeichen versehen und erläutert, welche für das Verständnis der Erfindung
erforderlich sind. Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Haushaltsgeschirrspülmaschine
weitere Teile und Baugruppen umfassen kann.
[0036] Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haushaltsgeschirrspülmaschine
1 in einer schematischen Seitenansicht. Die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 weist
eine Spülkammer 2 auf, in der nicht gezeigtes Spülgut mittels einer Spülflüssigkeit
S während eines Spülgangs gereinigt werden kann. Die in die Spülkammer 2 eingebrachte
Spülflüssigkeit S sammelt sich dabei auf Grund ihrer Schwerkraft in einem Pumpentopf
3, der an einem unteren Abschnitt der Spülkammer 2 angeordnet ist. Eine beispielhaft
am oder im Pumpentopf 3 angeordnete Umwälzpumpe 4 ermöglicht es, die Spülflüssigkeit
S über ein Sprühsystem 5 in die Spülkammer 2 einzusprühen, um so das Spülgut zu reinigen
und/oder in anderer Weise zu behandeln. Bei der Umwälzpumpe 4 kann es sich insbesondere
um eine Heizpumpe 4 handeln, welche zum zusätzlichen Heizen der Spülflotte eine Wasserheizung
aufweist.
[0037] Um die Spülflüssigkeit S auf eine zweckmäßige Temperatur aufheizen zu können, ist
im Ausführungsbeispiel eine Luftheizeinrichtung 6 zum Beheizen der Arbeitskammer 2
mittels eines Luftstroms LS vorgesehen, welche ein Gebläse 7 zur Erzeugung des Luftstroms
LS und eine Heizung 8, 9 zur Beheizung des Luftstroms LS umfasst. Die Heizung 8 umfasst
dabei ein Heizelement 9 zur Abgabe von Wärme an den Luftstrom LS. Wenn nun das Gebläse
7 und die Heizung 8 eingeschaltet sind, so wird über eine Ansaugöffnung 10 der Spülkammer
2 Luft aus der Spülkammer 2 angesaugt und als Luftstrom LS durch eine erste Luftleitung
11 zum Gebläse 7, von dort zum Heizelement 9 der Heizung 8, durch welches er beheizt
wird, und von dort durch eine zweite Luftleitung 12 über eine Ausblasöffnung 13 zurück
in die Spülkammer 2 geführt. In der Spülkammer 2 gibt der Luftstrom Wärme ab, so dass
die Spülkammer 2 und die Spülflotte S beheizt werden. Im Ausführungsbeispiel ist also
der Luftstrom LS in einem geschlossenen Kreislauf aus der Spülkammer 2 über die Heizung
8 zurück in die Spülkammer 2 geführt. Auf diese Weise ergibt sich eine effektive und
effiziente Beheizung der Spülkammer 2 und der Spülflotte LS, da mittels des Luftstroms
LS keine Wärme nach außen abtransportiert wird.
[0038] Die Geschirrspülmaschine1 weist weiterhin eine Steuereinrichtung 14 zur automatischen
Steuerung von Betriebsabläufen der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 auf. Die Steuereinrichtung
14 kann hierzu als sogenannte Ablaufsteuerung, insbesondere als elektronische Ablaufsteuerung
14, ausgebildet sein. Sie kann zusätzlich oder unabhängig hiervon auch Regelungsfunktionen
ausführen. In der Steuereinrichtung 14 ist wenigstens ein Spülprogramm zum Steuern
eines Spülgangs zum Spülen von Spülgut, insbesondere zum Spülen von Geschirr, hinterlegt.
Vorteilhafterweise sind dabei mehrere Spülprogramme vorgesehen, von denen jeweils
eines durch den Bediener ausgewählt und gestartet werden kann. Hierdurch ist es möglich,
den Ablauf eines Spülgangs insbesondere an die Beladungsmenge, an die Beladungsart,
an den Verschmutzungsgrad des Spülgutes und/oder an die gewünschte Dauer des Spülgangs
anzupassen.
[0039] Um die elektrischen Verbraucher der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 mit elektrischer
Energie zu versorgen, weist die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 des Ausführungsbeispiels
eine elektrische Anschlussleitung 15 auf, welche zum Anschließen der Haushaltsgeschirrspülmaschine
1 an eine externe Spannungsversorgung SV vorgesehen ist. Die Anschlussleitung 15 ist
mit einer Vielzahl von Versorgungsleitungen 16, 17 verbunden, welche ihrerseits mit
jeweils wenigstens einem elektrischen Verbraucher der Haushaltsgeschirrspülmaschine
verbunden sind. Eine erste Versorgungsleitung 16 versorgt dabei im Betrieb der Haushaltsgeschirrspülmaschine
1 das Gebläse 7 mit elektrischer Energie. Weiterhin versorgt eine zweite Versorgungsleitung
17 im Betrieb der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 die Heizung 8 mit elektrischer Energie.
Es versteht sich von selbst, dass noch weitere, nicht dargestellte Versorgungsleitungen
vorhanden sein können.
[0040] Die Drehzahl des Gebläses 7 ist im Ausführungsbeispiel durch die Steuereinrichtung
14 vorzugsweise über eine erste Steuerleitung 18 beeinflussbar. Hierzu kann ein Steuersignal
ST vorgesehen sein, welches von der Steuereinrichtung 14 zum Gebläse 7 über die Steuerleitung
18 übertragen werden kann.
[0041] Der Steuereinrichtung 14 ist im Ausführungsbeispiel ein vorzugsweise elektronischer
Speicher 19 zugeordnet, der mit der Steuereinrichtung 14 vorzugsweise über eine erste
Datenleitung 20 zum Datenaustausch verbunden ist. Insbesondere können in dem Speicher
Vorgabewertewerte VW für den Volumenstrom des Luftstroms LS in Form von Tabellen oder
Funktionen sowie eine Nennleistung PN der Heizung 8 hinterlegt sein, welche dann zur
Steuereinrichtung 14 übertragbar sind.
[0042] Weiterhin umfasst die beispielhafte Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 eine Leistungsmesseinrichtung
21 zum Messen der Leistungsaufnahme, insbesondere elektrischen Leistungsaufnahme,
des Gebläses 7, welche beispielsweise als Strommesseinrichtung 21 ausgeführt sein
kann, die zum Messen des Stroms in der ersten Versorgungsleitung 16 vorgesehen ist.
Die Leistungsaufnahme des Gebläses 7 ist dabei ein Maß für den tatsächlichen Volumenstrom
TW des Luftstroms LS. Dabei ist der gemessene tatsächliche Volumenstrom TW von der
Leistungsmesseinrichtung 21 bevorzugt über eine erste Messleitung 22 an die Steuereinrichtung
14 übertragbar.
[0043] Darüber hinaus weist die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 des Ausführungsbeispiels
eine Spannungsmesseinrichtung 23 zur Messung der Versorgungsspannung UV der Heizung
8 auf. Die gemessene Versorgungsspannung UV ist dabei beispielsweise über eine zweite
Messleitung 24 an die Steurereinrichtung 14 übertragbar.
[0044] Ebenso weist die Geschirrspülmaschine1 des Ausführungsbeispiels eine Zeitmesseinrichtung
25 zur Messung der Einschaltdauer TE der Heizung 8 auf. Die gemessene Einschaltdauer
TE ist beispielsweise über eine dritte Messleitung 26 zur Steuereinrichtung 14 übertragbar.
[0045] Weiterhin umfasst die beispielhafte Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 eine zweite Steuerleitung
27 auf, welche zur Beeinflussung der Heizung 8 durch die Steuereinrichtung 14 vorgesehen
ist.
[0046] Im Ausführungsbeispiel weist die Luftheizeinrichtung 6 eine Sorptionseinrichtung
28 mit einem reversibel dehydrierbaren Material 29 auf, welche bei abgeschalteter
Heizung 8 zur Aufnahme von Feuchtigkeit von dem Luftstrom LS und bei eingeschalteter
Heizung 8 zur Abgabe von Feuchtigkeit an den Luftstrom LS ausgebildet ist. Hierdurch
ist es möglich, in einem Trocknungsgang den Luftstrom LS mittels des Gebläses 7 zu
erzeugen und bei ausgeschalteter Heizung 8 der Luftheizeinrichtung 6 so zu leiten,
dass die in der Spülkammer 2 durch den Luftstrom LS vom Spülgut aufgenommene Feuchtigkeit
vom Luftstrom LS an die Sorptionseinrichtung 22 abgegeben wird, was den Luftstrom
LS und damit das Spülgut trocknet. Spätestens wenn die Aufnahmefähigkeit der Sorptionseinrichtung
22 erschöpft ist, kann dann eine Desorption der Sorptionseinrichtung 22 erfolgen,
indem die Heizung 8 der Luftheizeinrichtung 6 und das Gebläse 7 eingeschaltet werden.
Hierdurch entsteht ein beheizter Luftstrom LS, der einerseits Feuchtigkeit von der
Sorptionseinrichtung 21 aufnimmt und andererseits zum Beheizen der Spülkammer 2 und
der Spülflotte S, beispielsweise der Spülflotte S eines Reinigungsgangs, verwendet
werden kann. Auf diese Weise kann ein hervorragendes Trocknungsergebnis erreicht werden
und gleichzeitig die Abwärme beim Desorbieren der Sorptionseinrichtung 21 nutzbringend
verwendet werden, so dass der Energieverbrauch der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1
verringert ist.
[0047] Weiterhin weist die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 des Ausführungsbeispiels eine
Bedienschnittstelle 30 auf, welche zur Ausgabe von optischen Meldungen Anzeigelampen,
Leuchtdioden, eine alpha-numerische Anzeige und/oder eine graphische Anzeige und/oder
zur Ausgabe von akustischen Meldungen einen Summer, einen Lautsprecher und/oder dergleichen
aufweisen kann. Die Bedienschnittstelle 30 ist über eine dritte Datenleitung 31 mit
der Steuereinrichtung 14 verbunden, so dass sie durch die Steuereinrichtung 14 beeinflussbar
ist.
[0048] Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung 14 zur Beeinflussung eines Volumenstroms
des Luftstroms LS durch Beeinflussung einer Drehzahl des Gebläses 7 anhand eines Vorgabewertes
VW für den Volumenstrom des Luftstroms LS und anhand eines tatsächlichen Wertes TW
des Volumenstroms des Luftstroms LS ausgebildet.
[0049] Dabei wird dieser Volumenstrom durch die Steuereinrichtung 14 beeinflusst, indem
durch die Steuereinrichtung 14 die Drehzahl des Gebläses 7 über die erste Steuerleitung
18 beeinflusst wird. Dabei erfolgt die Beeinflussung der Drehzahl des Gebläses 7 und
damit des Volumenstroms auf der Basis eines Vorgabewertes VW, auch Sollwert VW genannt,
für den Volumenstrom und eines tatsächlichen Wertes TW, auch Istwert TW genannt, des
Volumenstroms. Auf diese Weise kann sich ein geschlossener Regelkreis ergeben, wobei
der tatsächliche Wert TW des Volumenstroms die Regelgröße, der Vorgabewert VW für
den Volumenstrom die Führungsgröße und die Drehzahl des Gebläses 7 die Stellgröße
ist.
[0050] Auf diese Weise kann der Volumenstrom unabhängig von Störgrößen auf seinen Vorgabewert
VW eingeregelt werden, so dass eine ausreichende Wärmeabfuhr von der Heizung 8 stets
gewährleistet ist, wodurch eine Überhitzung der Heizung 8 sicher verhindert ist. Insbesondere
kann so eine Verringerung des Volumenstroms und eine darauf basierende Überhitzung
der Heizung 8 auf Grund eines Bedienfehlers, wie z. B. falsch platziertes Behandlungsgut
oder eine zu große Menge an eingebrachtem Behandlungsgut, verhindert werden.
[0051] Damit kann nun auf den bisher gängigen Temperaturregler verzichtet werden, was den
Aufbau der Haushaltsgerät 1 vereinfachen und verbilligen kann. Zudem kann die Wartungshäufigkeit
reduziert werden, da die Häufigkeit des Schmelzens der Schmelzsicherung verringert
werden kann, was in der Regel zu einer Kostenersparnis führt.
[0052] Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät 1 die Lebensdauer der
Heizung 8 und der an die Heizung 8 angrenzenden Bestandteile des Haushaltsgerätes
1 verlängert sein, da auf Grund der besseren Wärmeabfuhr die thermische Belastung
der Heizung 8 bzw. der angrenzenden Bestandteile bei einem Fehlerfall verringert ist.
[0053] Bevorzugt ist der Luftstrom LS in einem geschlossenen Kreislauf aus der Arbeitskammer
2 über die Heizung 8 zurück in die Arbeitskammer 2 geführt. Auf diese Weise ergibt
sich eine effektive und effiziente Beheizung der Arbeitskammer 2, da mittels des Luftstroms
LS keine Wärme nach außen abtransportiert wird.
[0054] Zweckmäßigerweise ist die Steuereinrichtung 14 zum Ermitteln des Vorgabewertes VW
in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter UV, PN, TE des Haushaltsgerätes
1 ausgebildet. Auf diese Weise kann ein situationsgerechter Vorgabewert VW für den
Volumenstrom zur Beeinflussung des Volumenstroms herangezogen werden, so dass der
Wärmehaushalt des Haushaltsgerätes 1 optimiert werden kann. Der Vorgabewert VW kann
dabei unter anderem aus einer in einem Speicher 19 abgelegten Tabelle ausgelesen werden
oder mittels einer in einem Speicher 19 abgelegten Funktion berechnet werden.
[0055] Vorteilhafterweise ist einer der Betriebsparameter UV, PN, TE eine der Heizung 8
zugeführte Versorgungsspannung UV, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung
14 zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Spannungsmesseinrichtung 23 gemessen
ist. Auf diese Weise kann eine Überhitzung der Heizung 8 auf Grund einer zu hohen
Versorgungsspannung UV der Heizung 8 vermieden werden. Dies ist insbesondere deshalb
von Belang, weil es sich bei der Versorgungsspannung UV im Allgemeinen um die Spannung
einer externen Spannungsversorgung SV handelt, beispielsweise um die Spannung eines
üblichen Hausnetzes, welche ohne weiteres um 10% bis 20% über ihrem Nennwert liegen
kann. Zudem geht die Versorgungsspannung UV mit ihrer zweiten Potenz in die Leistung
der Heizung 8 ein. Die Verwendung einer Spannungsmesseinrichtung 23 kann hierbei gewährleisten,
dass stets der tatsächliche Wert der Versorgungsspannung UV zur Festlegung des Vorgabewertes
VW für den Volumenstrom herangezogen wird. Vorteilhafterweise ist einer der Betriebsparameter
UV, PN, TE eine Nennleistung PN der Heizung 8, wobei vorzugsweise die Nennleistung
PN in dem Speicher 23 hinterlegt ist. Unter der Nennleistung PN wird dabei die höchste
im Dauerbetrieb abgebbare Wärmeleistung der Heizung 8 verstanden. Indem nun die Nennleistung
PN als Betriebsparameter UV, PN, TE berücksichtigt wird, ist es möglich, bei ansonsten
baugleichen Haushaltsgeräten 1 Heizungen 8 mit unterschiedlichen Nennleistungen PN
einzusetzen, ohne dass an der Steuereinrichtung 14 größere Änderungen vorgenommen
werden müssen. Ebenso kann in einem Reparaturfall eine fehlerhafte Heizung 8 gegen
eine Heizung 8 mit einer abweichenden Nennleistung PN ausgetauscht werden. Hierzu
kann insbesondere der Vorgabewert VW für den Volumenstrom mit zunehmender Nennleistung
PN erhöht werden bzw. mit abnehmender Nennleistung PN abgesenkt werden. So kann die
jeweilige Heizung 8 in ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Die Nennleistung
PN der tatsächlich verwendeten Heizung 8 kann dabei in der oder an der Steuereinrichtung14
hinterlegt werden, beispielsweise in einem elektronischen Speicher 23 oder in Form
von Codiersteckern oder Codierschaltern.
[0056] Bevorzugt ist einer der Betriebsparameter UV, PN, TE eine Einschaltdauer bzw. Einschaltzeitdauer
und damit Heizdauer TE der Heizung 8, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung
14 zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Zeitmesseinrichtung 25 gemessen ist.
Die Einschaltdauer bzw. Heizdauer TE ist dabei diejenige Zeit, die vom Einschalten
der Heizung 8 bis zur Beobachtungszeit vergangen ist. Auf diese Weise kann verhindert
werden, dass sich bei zunehmender Einschaltdauer TE ein Hitzestau bildet, der die
Heizung 8 und/oder deren Umgebung thermisch zu sehr belastet. Hierzu kann insbesondere
der Vorgabewert VW für den Volumenstrom mit zunehmender Einschaltdauer TE erhöht werden.
Die Verwendung einer Zeitmesseinrichtung 25 kann hierbei gewährleisten, dass stets
der tatsächliche Wert der Einschaltdauer TE zur Festlegung des Vorgabewertes VW für
den Volumenstrom herangezogen wird.
[0057] Im Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 14 zur Erfassung des tatsächlichen
Wertes TW des Volumenstroms des Luftstroms LS anhand der Leistungsaufnahme des Gebläses
7 ausgebildet, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung 14 zum
Übertragen von Messsignalen verbundenen Leistungsmesseinrichtung 21 gemessen ist.
Die Leistungsaufnahme eines Gebläses 7 ist allgemein ein Maß für den jeweils geförderten
Volumenstrom. Die Verwendung dieser Erkenntnis erlaubt es, auf eine direkte Messung
des Volumenstroms, beispielsweise mittels eines Flügelrades, zu verzichten. Hierdurch
kann der konstruktive Aufbau des Haushaltsgerätes 1 einfach gehalten werden und gleichzeitig
eine sichere Erfassung des Volumenstroms gewährleistet werden.
[0058] Bevorzugt umfasst das Gebläse 7 einen elektrischen Synchronmotor, bevorzugt einen
permanenterregten Synchronmotor, beispielsweise einen BLDC-Motor oder einen BLAC-Motor,
wobei vorzugsweise die Drehzahl des Synchronmotors über eine Steuerleitung 18 durch
die Steuereinrichtung 14 vorgebbar ist .Ein elektrischer Synchronmotor ist eine Synchronmaschine
im Motorbetrieb, bei der ein konstant magnetisierter Läufer synchron von einem bewegten
magnetischen Drehfeld im umgebenden Stator mitgenommen wird. Bei einem permanenterregten
Synchronmotor umfasst der Läufer wenigstens einen Permanentmagneten. Weiterhin handelt
es sich bei einem BLDC-Motor um einen bürstenlosen, permanenterregten Gleichstrommotor
und bei einem BLAC-Motor um einen bürstenlosen, permanenterregten Wechselstrommotor.
Der Vorteil eines Synchronmotors liegt im vorliegenden Fall in der starren Kopplung
der Drehzahl an die Frequenz des üblicherweise mittels eines steuerbaren Wechselrichters
erzeugten ein- oder mehrphasigen Wechselstroms, der das Drehfeld erzeugt. Durch die
Vorgabe der Drehzahl durch die Steuereinrichtung 14 ist sichergestellt, dass die gewünschte
Drehzahl zumindest in einem Normalbetrieb eingehalten ist, ohne dass die Drehzahl
mit einem aufwändigen geschlossenen Regelkreis geregelt ist.
[0059] Figur 2 zeigt eine Darstellung eines Regelkreises der Geschirrspülmaschine der Figur
1. Dabei ist die Steuereinrichtung 14 derart als Regler ausgebildet, dass sie aus
dem ihr von dem Speicher 19 als Führungsgröße zugeführten Vorgabewert VW für den Volumenstrom
VS und aus dem ihr von der Leistungsmesseinrichtung 21 als Regelgröße zugeführten
tatsächlichen Wertes TW des Volumenstroms VS ein Steuersignal ST zum Stellen der Drehzahl
DZ des Gebläses 7, welche die Stellgröße des Regelkreises darstellt, erzeugt. Der
Volumenstrom VS ergibt sich dabei aus der Drehzahl DZ des Gebläses 7 und aus den als
Störgrößen SG wirkenden Randbedingungen, wie beispielsweise ein Verstellen der Ansaugöffnung
10 und/oder der Ausblasöffnung 13 mit Spülgut oder anderen Gegenständen durch den
Bediener. Tritt nun eine derartige Störgröße SG auf oder ändert sich eine derartige
Störgröße SG, so verändert sich auch der Volumenstrom VS des Luftstroms LS. Dies wird
von der Leistungsmeßeinrichtung 21 erfasst, so dass der an die Steuereinrichtung übermittelte
tatsächliche Wert TW des Volumenstroms VS sich ebenfalls ändert. Nun kann, zumindest
wenn der Volumenstrom VS sich in einem untolerierbaren Maß ändert, durch die Steuereinrichtung
14 das Steuersignal SG angepasst werden, so dass der Volumenstrom VS wieder einen
tolerierbaren tatsächlichen Wert TW annimmt.
[0060] Figur 3 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Funktionsweise der Haushaltsgeschirrspülmaschine
der Figuren 1 und 2. Dargestellt sind ein Beispiel des zeitlichen Verlaufs des Vorgabewerts
VW , des tatsächlichen Wertes TW und der Differenz DI aus dem Vorgabewert VW und des
tatsächlichen Wertes TW nach dem Einschalten des Gebläses zum Zeitpunkt t=0. Dabei
ist die Steuereinrichtung 14 zur Überwachung einer Differenz DI aus dem Vorgabewert
VW und dem tatsächlichen Wert TW ausgebildet, wobei für die Differenz DI ein Toleranzgrenzwert
TGW vorgesehen ist, bei dessen Unterschreitung eine Konstanthaltung der Drehzahl DZ
des Gebläses 7 vorgesehen ist, und/oder für die Differenz DI ein Abschaltgrenzwert
AGW vorgesehen ist, bei dessen Überschreitung für mindestens eine vorgegebene Mindestzeitspanne
ein Abschalten der Leistung der Heizung 8 durch die Steuereinrichtung 14 vorgesehen
ist.
[0061] Dabei kann durch die Überwachung der Differenz DI und das Vorsehen eines Toleranzgrenzwertes
TGW bewirkt werden, dass bei einer tolerierbar kleinen Abweichung des tatsächlichen
Wertes TW des Volumenstroms VS von dem Vorgabewert VW des Volumenstroms VS eine Anpassung
der Drehzahl DZ unterbleibt. Auf diese Weise kann ein angenehmeres Geräuschbild der
laufenden Geschirrspülmaschine 1 erreicht werden. Insbesondere kann eine periodisch
zu- und abnehmende Geräuschabgabe verhindert werden. Wird der Toleranzgrenzwert TGW
überschritten, so kann die Drehzahl DZ angepasst werden, um den tatsächlichen Wert
TW des Volumenstroms VS anzupassen.
[0062] Durch die Überwachung der Differenz DI und das Vorsehen eines Abschaltgrenzwertes
ist AGW sichergestellt, dass die Heizung 8 und/oder angrenzende Bereiche der Heizung
8 und/oder temperaturempfindliches Behandlungsgut in der Arbeitskammer 2 auch dann
nicht überhitzen, wenn der vorgesehene Volumenstrom VS für eine vorgegebene Zeitspanne
nicht erreicht werden kann, weil beispielsweise die Beladung der Arbeitskammer 2 unsachgemäß
durchgeführt wurde und den Luftstrom LS zu stark bremst. Die minimale vorgegebbare
Zeitspanne wird dabei durch die Reaktionszeit der Steuereinrichtung 14 bestimmt und
kann sehr nahe bei null liegen.
[0063] Im Beispiel der Figur 3 wird die Drehzahl DZ und damit der tatsächliche Wert TW des
Volumenstroms VS von Null ausgehend so lange erhöht, bis die Differenz DI den Toleranzgrenzwert
TGW unterschreitet. Dann wird die Drehzahl und damit der Volumenstrom VS konstant
gehalten. Dabei sind der Vorgabewert VW, der Toleranzgrenzwert TWG und der Abschaltgrenzwert
im Zeitverlauf konstant. Es könnte aber auch vorgesehen sein, dass diese Werte im
Zeitverlauf veränderlich sind. Insbesondere könnte der Vorgabewert VW im Zeitverlauf
erhöht werden, um zu verhindern, dass sich bei zunehmender Einschaltdauer ET der Heizung
8 ein Hitzestau bildet, der die Heizung 8 und/oder deren Umgebung thermisch zu sehr
belastet. Würde, was nicht dargestellt ist, beispielsweise durch unsachgemäßes Beladen
der Geschirrspülmaschine 1, die Differenz DI für einen vorgebbaren Zeitraum oberhalb
der Abschaltgrenzwertes AGW verlaufen, dann würde die Leistung der Heizung 8 abgeschaltet
werden.
[0064] Bevorzugt erfolgt bei einem Abschalten der Leistung der Heizung 8 eine Ausgabe einer
Fehlermeldung über eine Bedienschnittstelle 30. Hierdurch kann der Bediener zeitnah
Maßnahmen zur Beseitigung einer etwaigen Störung ergreifen. Beispielsweise kann er
so dazu aufgefordert werden, Behandlungsgut, welches den Luftstrom LS über Gebühr
behindert, zu entfernen. Die Bedienschnittstelle 30 kann der Steuereinrichtung 14
zugeordnet sein und zur Ausgabe von optischen Meldungen Anzeigelampen, Leuchtdioden,
eine alpha-numerische Anzeige und/oder eine graphische Anzeige umfassen. Zusätzlich
oder unabhängig hiervon kann die Bedienschnittstelle 30 zur Ausgabe von akustischen
Meldungen einen Summer, einen Lautsprecher und/oder dergleichen aufweisen.
[0065] Kern der Erfindung ist es, den Lüfter 7 des Trocknungssystems mit einer Volumenstromregelung
auszurüsten. Die Vorgabe für diese Regelung ist ein Soll-Volumenstrom, der abhängig
von der Heizzeit bzw. Einschaltzeitdauer TE, Heizleistung PN und Netzspannung UV sein
kann. Somit wird das System im optimalen Arbeitspunkt betrieben.
[0066] Die Erfassung des Ist-Volumenstroms kann über den PMSM (Permanent-Magnet erregter
Synchron Motor) erfolgen.
[0067] Die Stellgröße im Regelkreis kann die Motordrehzahl des PMSM sein.
[0068] Die unterschiedlichen benötigten Soll-Volumenströme in Abhängigkeit der Netzspannung
können in einer Look-up Tabelle oder einer Funktion hinterlegt werden.
[0069] Es kann bei der Volumenstromparametrierung des Lüfters 7 ein Regelbereich (Änderung
der Drehzahl) und einen Abschaltbereich für die Heizung vorgesehen werden, um diese
zu schützen und um einen Kundendiensteinsatz zu vermeiden.
[0070] Wird der Soll-Wert für den Luftvolumenstrom in einem gewissen zeitlichen Rahmen nicht
erreicht, dann kann die Heizung 8 gar nicht eingeschaltet werden oder, falls sie schon
eingeschaltet ist, ausgeschaltet werden.
[0071] Somit kann möglichen Bedienerfehlern (z. B. wenn der Bediener teilweise den Ansaugkanal
10 verstellt und dadurch bei gleicher Lüfterdrehzahl den Volumenstrom reduziert) vorgebeugt
und entgegengewirkt werden.
[0072] Es können sich insbesondere folgende Vorteile ergeben:
- Kein Temperaturregler erforderlich.
- Kein Temperatursensor erforderlich.
- Erkennung von Fehlhandlungen des Bedieners (Luftkreislauf unterbrochen/eingedrosselt).
- Deutliche Senkung der Kundendiensteinsätze aufgrund Erkennung der Fehlhandlungen.
- Konstantes Behandlungsergebnis (z. B. Trocknungsergebnis bei einer Geschirrspülmaschine)
unabhängig von der Netzspannung oder vom Bedienverhalten (z. B. Geschirreinräumung)
des Bedieners.
Bezugszeichenliste
[0073]
- 1
- Haushaltsgerät, Haushaltsgeschirrspülmaschine
- 2
- Arbeitskammer, Spülkammer
- 3
- Pumpentopf
- 4
- Umwälzpumpe
- 5
- Sprühsystem
- 6
- Luftheizeinrichtung
- 7
- Gebläse
- 8
- Heizung
- 9
- Heizelement
- 10
- Ansaugöffnung
- 11
- erste Luftleitung
- 12
- zweite Luftleitung
- 13
- Ausblasöffnung
- 14
- Steuereinrichtung
- 15
- Anschlussleitung
- 16
- erste Versorgungsleitung
- 17
- zweite Versorgungsleitung
- 18
- erste Steuerleitung
- 19
- Speicher
- 20
- erste Datenleitung
- 21
- Leistungsmesseinrichtung
- 22
- erste Messleitung
- 23
- Spannungsmesseinrichtung
- 24
- zweite Messleitung
- 25
- Zeitmesseinrichtung
- 26
- dritte Messleitung
- 27
- zweite Steuerleitung
- 28
- Sorptionseinrichtung
- 29
- reversibel dehydrierbares Material
- 30
- Bedienschnittstelle
- 31
- dritte Datenleitung
- SV
- externe Spannungsversorgung
- LS
- Luftstrom
- VW
- Vorgabewert
- TW
- tatsächlicher Wert
- UV
- Versorgungsspannung
- PN
- Nennleistung
- TE
- Einschaltdauer
- ST
- Steuersignal
- VS
- Volumenstrom
- SG
- Störgröße
- DI
- Differenz
- TGW
- Toleranzgrenzwert
- AGW
- Abschaltgrenzwert
1. Haushaltsgerät, insbesondere Haushaltsgeschirrspülmaschine (1), Haushaltswaschtrockner
oder Haushaltstrockner, mit einer Steuereinrichtung (14) zur Steuerung eines Arbeitsgangs
zum Reinigen und/oder Trocknen von Behandlungsgut, mit einer Arbeitskammer (2) zur
Aufnahme des Behandlungsguts während des Arbeitsgangs, und mit einer Luftheizeinrichtung
(6) zum Beheizen der Arbeitskammer (2) mittels eines Luftstroms (LS), welche ein Gebläse
(7) zur Erzeugung des Luftstroms (LS) und eine Heizung (8) zur Beheizung des Luftstroms
(LS) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zur Beeinflussung eines Volumenstroms (VS) des Luftstroms
(LS) durch Beeinflussung einer Drehzahl (DZ) des Gebläses (7) anhand eines Vorgabewertes
(VW) für den Volumenstrom des Luftstroms (LS) und anhand eines tatsächlichen Wertes
(TW) des Volumenstroms (VS) des Luftstroms (LS) ausgebildet ist.
2. Haushaltsgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (LS) in einem geschlossenen Kreislauf aus der Arbeitskammer (2) über
die Heizung (8) zurück in die Arbeitskammer (2) geführt ist.
3. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zum Ermitteln des Vorgabewertes (VW) in Abhängigkeit von
wenigstens einem Betriebsparameter (UV, PN, TE) des Haushaltsgerätes (1) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Vorgabewert (VW) aus einer in einem mit
der Steuereinrichtung (14) zum Datenaustausch verbundenen Speicher (19) abgelegten
Tabelle auslesbar oder mittels einer in einem mit der Steuereinrichtung (14) zum Datenaustausch
verbundenen Speicher (19) abgelegten Funktion berechenbar ist.
4. Haushaltsgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsparameter (UV, PN, TE) eine der Heizung (8) zugeführte Versorgungsspannung
(UV) ist, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung (14) zum Übertragen
von Messsignalen verbundenen Spannungsmesseinrichtung (23) gemessen ist.
5. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsparameter (UV, PN, TE) eine Nennleistung (PN) der Heizung (8) ist,
wobei vorzugsweise die Nennleistung (PN) in dem Speicher (19) hinterlegt ist.
6. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsparameter (UV, PN, TE) eine Einschaltdauer (TE) der Heizung (8)
ist, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung (14) zum Übertragen
von Messsignalen verbundenen Zeitmesseinrichtung (25) gemessen ist.
7. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zur Erfassung des tatsächlichen Wertes (TW) des Volumenstroms
des Luftstroms (LS) anhand der Leistungsaufnahme des Gebläses (7) ausgebildet ist,
welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung (14) zum Übertragen von
Messsignalen verbundenen Leistungsmesseinrichtung (21) gemessen ist.
8. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (7) einen elektrischen Synchronmotor, bevorzugt einen permanenterregten
Synchronmotor, beispielsweise einen BLDC-Motor oder einen BLAC-Motor, umfasst, wobei
vorzugsweise die Drehzahl (DZ) des Synchronmotors über eine Steuerleitung (18) durch
die Steuereinrichtung (14) vorgebbar ist.
9. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zur Überwachung einer Differenz (DI) aus dem Vorgabewert
(VW) und dem tatsächlichen Wert (TW) ausgebildet ist, wobei für die Differenz (DI)
ein Toleranzgrenzwert (TGW) vorgesehen ist, bei dessen Unterschreitung eine Konstanthaltung
der Drehzahl (DZ) des Gebläses (7) vorgesehen ist, und/oder für die Differenz (DI)
ein Abschaltgrenzwert (AGW) vorgesehen ist, bei dessen Überschreitung für mindestens
eine vorgegebene Zeitspanne ein Abschalten der Leistung der Heizung (8) durch die
Steuereinrichtung (14) vorgesehen ist.
10. Haushaltsgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abschalten der Leistung der Heizung (8) eine Ausgabe einer Fehlermeldung
über eine Bedienschnittstelle (30) erfolgt.
11. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftheizeinrichtung (6) eine Sorptionseinrichtung (28) mit einem reversibel dehydrierbaren
Material (29) aufweist, welche bei abgeschalteter Heizung (8) zur Aufnahme von Feuchtigkeit
von dem Luftstrom (LS) und bei eingeschalteter Heizung (8) zur Abgabe von Feuchtigkeit
an den Luftstrom (LS) ausgebildet ist.
12. Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes (1), insbesondere einer Haushaltsgeschirrspülmaschine
(1), eines Haushaltswaschtrockners oder eines Haushaltstrockners, insbesondere nach
einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem mittels einer Steuereinrichtung (14) ein
Arbeitsgang zum Reinigen und/oder Trocknen von Behandlungsgut gesteuert wird, bei
dem das Behandlungsgut in einer Arbeitskammer (2) während des Arbeitsgangs aufgenommen
wird und bei dem die Arbeitskammer (S) mittels eines Luftstroms (LS) einer Luftheizeinrichtung
(6) beheizt wird, wobei der Luftstrom (LS) mittels eines Gebläses (7) erzeugt und
mittels einer Heizung (8) beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenstrom (VS) des Luftstroms (LS) durch die Steuereinrichtung (14) beeinflusst
wird, indem eine Drehzahl (DZ) des Gebläses (7) anhand eines Vorgabewertes (VW) für
den Volumenstrom (VS) des Luftstroms (LS) und anhand eines tatsächlichen Wertes (TW)
des Volumenstroms des Luftstroms (LS) beeinflusst wird.