DE102010029075A1 - Laundry treatment apparatus and method for operating a laundry treatment appliance - Google Patents
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Abstract
Das Wäschebehandlungsgerät (1) ist mit mindestens einer Heizeinrichtung (3, 7) ausgerüstet, wobei die mindestens eine Heizeinrichtung (3, 7) mindestens ein magnetisches Material (4) mit einer vorbestimmten Curietemperatur (Tc) und mindestens ein Wechselfelderzeugungsmittel (7) zum Erzeugen eines magnetischen Wechselfelds (F) an dem Ort des mindestens einen magnetischen Materials (4) aufweist. Das Verfahren dient zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts (1), wobei ein magnetisches Material (4) mittels eines magnetischen Wechselfelds (F) bestrahlt wird, so dass das magnetische Material (4) erwärmt wird und seine Verlustwärme zumindest teilweise an ein aufzuheizendes Prozessmedium (M) übertragen wird, und/oder ein magnetisches Material (24) mit Erreichen seiner Curietemperatur (Tc) einen Schalter (23) schaltet, welcher wiederum mindestens ein Heizmittel (28) des Wäschebehandlungsgeräts (1) schaltet.The laundry treatment device (1) is equipped with at least one heating device (3, 7), the at least one heating device (3, 7) having at least one magnetic material (4) with a predetermined Curie temperature (Tc) and at least one alternating field generating means (7) for generating of an alternating magnetic field (F) at the location of the at least one magnetic material (4). The method is used to operate a laundry treatment device (1), a magnetic material (4) being irradiated by means of an alternating magnetic field (F), so that the magnetic material (4) is heated and its heat loss is at least partially transferred to a process medium (M) to be heated. is transmitted, and / or a magnetic material (24) switches a switch (23) when its Curie temperature (Tc) is reached, which in turn switches at least one heating means (28) of the laundry treatment device (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Wäschebehandlungsgerät, insbesondere Waschmaschine, Wäschetrockner oder Waschtrockner, mit mindestens einer Heizeinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts.The invention relates to a laundry treatment appliance, in particular a washing machine, tumble dryer or washer-dryer, with at least one heating device and a method for operating a laundry treatment appliance.
Bisher bekannte Widerstandsheizungen in Wäschebehandlungsgeräten weisen unter anderem folgende Eigenarten auf: Die in Waschmaschinen typischerweise eingesetzten Rohrheizungen zum Erwärmen von Waschlauge überhitzen sich, wenn sie nicht mit der Waschlauge in Kontakt stehen. Um diese Überhitzung und daraus resultierende Unfälle (z. B. Brände) zu vermeiden, müssen temperaturbegrenzende Elemente (z. B. Schmelzsicherungen) installiert werden. Ausgefallene oder durchgebrannte Schmelzsicherungen sind immer ein Servicefall. Ferner muss die Regelung der Heizelemente extern betrieben werden. Die dazu notwendige Steuerelektronik verursacht Materialkosten. Die Heizelemente der Widerstandsheizungen sind ferner diskrete Komponenten und müssen aufwendig montiert und geprüft werden. Sie benötigen zudem einen verhältnismäßig großen Bauraum.Previously known resistance heaters in laundry treatment appliances have, among other things, the following characteristics: The pipe heaters typically used in washing machines for heating wash liquor overheat if they are not in contact with the wash liquor. In order to avoid this overheating and resulting accidents (eg fires), temperature-limiting elements (eg fuses) must be installed. Failed or blown fuses are always a service case. Furthermore, the control of the heating elements must be operated externally. The necessary control electronics cause material costs. The heating elements of the resistance heaters are also discrete components and must be laboriously mounted and tested. You also need a relatively large amount of space.
Die damit verbundenen Arbeitsschritte sind mit Kosten verbunden. Es besteht die Gefahr von Montagefehlern, was zu Nacharbeits- oder Serviceaufwendungen führen kann. Zudem setzen sich an den Heizelementen über die Zeit Ablagerungen, z. B. Kalk oder Flusen, ab. Diese Ablagerungen können über die Zeit Probleme verursachen, wie eine schlechtere Energieübertragung, abgeplatzte Splitter der Ablagerungen usw. Weiterhin erfordert die Aufnahme der Heizung eine Tasche im Werkzeug. Die Realisierung dieser Tasche verursacht nicht unerhebliche Werkzeugkosten.The associated work steps are associated with costs. There is a risk of assembly errors, which can lead to rework or service costs. In addition, settle on the heating elements over time deposits, eg. As lime or fluff from. These deposits can cause problems over time, such as inferior energy transfer, chipped fragments of deposits, etc. Furthermore, the inclusion of the heater requires a pocket in the tool. The realization of this bag causes not inconsiderable tool costs.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu beseitigen oder abzuschwächen und insbesondere eine Heizmöglichkeit in Wäschebehandlungsgeräten bereitzustellen, welche wartungsarm, montagefreundlich, kompakt, betriebssicher und einfach in der Anwendung ist.It is the object of the present invention to at least partially overcome or mitigate the disadvantages of the prior art, and more particularly to provide heating capability in laundry treating appliances which is low maintenance, easy to assemble, compact, reliable and easy to use.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Wäschebehandlungsgerät mit mindestens einer Heizeinrichtung, wobei die mindestens eine Heizeinrichtung mindestens ein magnetisches (d. h., ferromagnetisches oder ferrimagnetisches) Material oder Materialvolumen mit einer vorbestimmten Curietemperatur (Tc) und mindestens ein Wechselfelderzeugungsmittel zum Erzeugen eines magnetischen Wechselfelds an dem Ort des mindestens einen (ferro- oder ferri-)magnetischen Materials aufweist.The object is achieved by a laundry treatment device having at least one heating device, wherein the at least one heating device comprises at least one magnetic (ie, ferromagnetic or ferrimagnetic) material or material volume having a predetermined Curie temperature (Tc) and at least one alternating field generating means for generating an alternating magnetic field at the location of the has at least one (ferro- or ferri-) magnetic material.
Ferromagneten und Ferrimagneten zeichnen sich durch die sog. Curietemperatur aus. Unterhalb dieser Temperatur absorbieren Ferromagneten magnetische Wechselfelder, oberhalb dieser Temperatur sind sie für die Wechselfelder inaktiv. Die Absorption magnetischer Wechselfelder führt zu einer Wärmebildung. Diese Eigenschaft ist besonders stark bei hartmagnetischen Materialien ausgeprägt. In der technischen Anwendung bedeutet dies, dass das magnetische Material die Energie des magnetischen Wechselfeldes in Wärme umwandelt, bis die Curietemperatur erreicht ist. Daraus folgt, dass bei einem Anlegen eines (genügend starken) elektromagnetischen Wechselfeldes das ferromagnetische oder ferrimagnetische (Heiz-)Material auf der Curietemperatur Tc gehalten wird. Die durch das magnetische Material erzeugte Wärme kann an ein zu erwärmendes Prozessmedium des Wäschebehandlungsgeräts (z. B. Lauge, Frischwasser und/oder Prozessluft) abgegeben (”magnetische Heizung”) werden. Ferromagnetische oder ferrimagnetische Materialien sind für einen breiten Bereich an Curietemperaturen Tc kommerziell verfügbar.Ferromagnets and ferrimagnets are characterized by the so-called Curie temperature. Below this temperature ferromagnets absorb alternating magnetic fields, above this temperature they are inactive for the alternating fields. The absorption of alternating magnetic fields leads to heat generation. This property is particularly pronounced in hard magnetic materials. In technical application, this means that the magnetic material converts the energy of the alternating magnetic field into heat until the Curie temperature is reached. It follows that when applying a (sufficiently strong) alternating electromagnetic field, the ferromagnetic or ferrimagnetic (heating) material is kept at the Curie temperature Tc. The heat generated by the magnetic material can be delivered ("magnetic heating") to a process medium to be heated of the laundry treatment appliance (eg, liquor, fresh water and / or process air). Ferromagnetic or ferrimagnetic materials are commercially available for a wide range of Curie temperatures Tc.
Ein solches Wäschebehandlungsgerät weist unter anderem folgende Vorteile auf: es kann auf eine Temperaturbegrenzungstechnik verzichtet werden. Die Heizeinrichtung ist vielmehr eigensicher, weil eine vorgegebene Solltemperatur (welche der Curietemperatur entsprechen oder, unter Berücksichtigung von Wärmeverlusten, geringer sein kann als die Curietemperatur Tc), nicht überschritten wird. Schäden auch bei Temperaturen um die 100°C führen nicht zu zerstörenden Schäden, wie Selbstentzündung, Durchbrennen oder Verzunderung. Das magnetische Material kann ferner direkt in Bauteile oder Strukturen des Wäschebehandlungsgeräts integriert werden, z. B. in ein Rohr oder einen Laugenbehälter. Dadurch kann auf diskrete Heizelemente verzichtet werden, so dass ein Aufwand an Montage, Abdichtung und Verkabelung entfällt, als auch damit zusammenhängende mögliche Montagefehler. Durch diese Integration entfällt auch der bisher für die separaten Heizelemente benötigte Raum, während das Wechselfelderzeugungsmittel (z. B. eine mit einem Frequenzgenerator gekoppelte Spule) weit kompakter ausgestaltet sein kann, so dass das Wäschebehandlungsgerät besonders kompakt ausführbar und auch designtechnisch flexibler auslegbar ist. Zudem können Werkzeuge zur Herstellung der Komponenten des Wäschebehandlungsgeräts einfacher ausfallen. Darüber hinaus kann eine Verflusung und/oder Verkalkung zumindest verringert werden. Auch mag wegen einer potenziell niedrigeren Arbeitstemperatur der 'magnetischen Heizung', beispielsweise aufgrund eines besseren Kontakts mit dem Prozessmedium, eine günstigere Energieeffizienz erreicht werden. Zudem kann die Tasche im Werkzeug nun optimiert werden, z. B. auf eine Ableitung einer während eines Schleuderns anfallenden Flüssigkeit. Die Tasche würde sich allgemein vereinfachen, und die Kosten lassen sich reduzieren.Such a laundry treatment appliance has, inter alia, the following advantages: it is possible to dispense with a temperature-limiting technique. The heater is rather intrinsically safe, because a predetermined set temperature (which correspond to the Curie temperature or, taking into account heat losses, may be less than the Curie temperature Tc) is not exceeded. Damage even at temperatures around 100 ° C does not lead to destructive damage, such as spontaneous combustion, burning through or scaling. The magnetic material can also be integrated directly into components or structures of the laundry treatment appliance, for. B. in a pipe or a tub. This eliminates the need for discrete heating elements, so that a cost of assembly, sealing and wiring is eliminated, as well as related possible assembly errors. This integration also eliminates the space previously required for the separate heating elements, while the alternating field generating means (eg, a coil coupled to a frequency generator) can be designed to be much more compact, so that the laundry treatment appliance can be designed to be particularly compact and flexible in terms of design. In addition, tools for making the components of the laundry treatment device may be simpler. In addition, linting and / or calcification can at least be reduced. Also, because of a potentially lower operating temperature of the 'magnetic heater', for example due to better contact with the process medium, more favorable energy efficiency may be achieved. In addition, the bag can now be optimized in the tool, z. B. on a derivative of a resulting during a spinning liquid. The bag would generally simplify and reduce costs.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Wäschebehandlungsgerät genau eine Heizeinrichtung aufweist, z. B. mit einem Felderzeugungsmittel und einem oder mehreren davon magnetisch bestrahlten Materialvolumina des magnetischen Materials. Alternativ kann das Wäschebehandlungsgerät mehrere solche Heizeinrichtungen aufweisen, deren magnetisches Material eine unterschiedliche Curietemperatur Tc aufweist. So kann das Prozessmedium auf unterschiedliche Solltemperaturen aufgeheizt werden. Diese mehreren Heizeinrichtungen können beispielsweise in Abhängigkeit von einer gewünschten Solltemperatur individuell aktiviert werden, z. B. mittels eines Wäschebehandlungsprogramms. Die mehreren Heizeinrichtungen können auch in individuellen Gruppen zusammen aktiviert werden.It is an embodiment that the laundry treatment appliance has exactly one heating device, for. B. with a field generating agent and one or more of them magnetically irradiated material volumes of the magnetic material. Alternatively, the laundry treating appliance may have a plurality of such heaters whose magnetic material has a different Curie temperature Tc. Thus, the process medium can be heated to different set temperatures. These multiple heaters can be activated individually, for example, depending on a desired setpoint temperature, z. B. by means of a laundry treatment program. The multiple heaters can also be activated in individual groups together.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass das Wäschebehandlungsgerät eine Waschfunktion aufweist und das magnetische Material in einen Laugenbehälter integriert ist. Das Wäschebehandlungsgerät kann z. B. eine Waschmaschine oder ein Wäschetrockner sein. Durch die Integration in den Laugenbehälter kann auf den Bauraum für die bisher verwendeten separaten Widerstandsheizelemente verzichtet werden. Das Wechselfelderzeugungsmittel, z. B. eine Spule, kann direkt an dem das magnetische Material beinhaltenden Bauteil, hier: dem Laugenbehälter, angebracht werden. Der Laugenbehälter kann z. B. eine Kunststoffoberfläche aufweisen, welche das magnetische Material gegen die Lauge abschirmt, so dass das magnetische Material nicht korrodiert. Der Laugenbehälter kann beispielsweise an den Stellen, die mit der Lauge in Kontakt kommen, aus Kunststoff gefertigt sein, in welches das (ferro- oder ferri-)magnetische Material (z. B. über ein Masterbatch) eingefüttert ist. Hergestellt werden kann ein solcher Laugenbehälter z. B. mittels eines Zweischuss-Spritzgussverfahrens.It is a further embodiment that the laundry treatment device has a washing function and the magnetic material is integrated into a tub. The laundry treatment device can, for. B. be a washing machine or a tumble dryer. The integration into the tub can be dispensed with the space for the previously used separate resistance heating. The alternating field generator, z. As a coil, can be attached directly to the magnetic material-containing component, here: the tub. The tub can z. B. have a plastic surface which shields the magnetic material against the alkali, so that the magnetic material does not corrode. The tub can, for example, at the points that come into contact with the liquor, be made of plastic, in which the (ferromagnetic or ferri-) magnetic material (eg., Via a masterbatch) is fed. Can be made such a tub z. B. by means of a two-shot injection molding process.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das (ferro-) oder ferri-)magnetische Material als Bestandteil eines Lacks vorhanden ist und insbesondere an den Stellen aufgebracht wird, wo eine Wärmeeinleitung beabsichtigt ist.It is yet another embodiment that the (ferro-) or ferri-) magnetic material is present as part of a paint and is applied in particular at the points where a heat input is intended.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das magnetische Material in einen Kanal für Prozessmedium integriert ist. Dadurch kann eine Erwärmung des den Kanal durchströmenden Mediums auf eine besonders kompakte Weise durchgeführt werden. Eine Kanalführung kann entsprechend flexibel ausgelegt sein. Der Kanal kann an seinem das magnetische Material (d. h., das ferromagnetische oder ferrimagnetische Material mit der vorbestimmten und ausgewählten Curietemperatur Tc) umgebenden Abschnitt z. B. von einer Spule oder Wicklung umgeben sein oder mehrere gerade, das magnetische Material durchquerende Leiter aufweisen. Das Rohr kann z. B. ein Kunststoffrohr sein, in welches das magnetische Material eingefüttert ist, z. B. über ein Masterbatch. Der (ferro-/ferri-)magnetische Rohrabschnitt kann z. B. wie ein Durchlauferhitzer wirken oder ein solcher sein.It is still an embodiment that the magnetic material is integrated into a channel for process medium. As a result, heating of the medium flowing through the channel can be carried out in a particularly compact manner. A channel guide can be designed to be flexible. The channel may be formed at its portion surrounding the magnetic material (i.e., the ferromagnetic or ferrimagnetic material having the predetermined and selected Curie temperature Tc), e.g. B. surrounded by a coil or winding or more straight, have the magnetic material traversing conductor. The tube can z. B. be a plastic tube, in which the magnetic material is fed, z. For example via a masterbatch. The (ferro- / ferri-) magnetic pipe section can, for. B. act as a water heater or be such.
Es ist eine für eine effektive Wärmeübertragung bevorzugte Weiterbildung, dass der Kanal eine innere Struktur besitzt, welche das magnetische Material aufweist. So kann eine Wärmeübertragungsfläche zwischen dem magnetischen Material und dem Prozessmedium vergrößert werden. Die innere Struktur kann durch die integrale Bauweise des magnetischen Materials besonders komplex und großflächig ausgestaltet sein.It is a preferred development for effective heat transfer that the channel has an internal structure comprising the magnetic material. Thus, a heat transfer area between the magnetic material and the process medium can be increased. Due to the integral construction of the magnetic material, the inner structure can be designed to be particularly complex and large-area.
Es ist eine für eine besonders effektive Wärmeübertragung bevorzugte Weiterbildung, dass der Kanal mindestens einen Abschnitt aufweist, dessen Strömungsquerschnitt für das Medium mehrere Teilkanäle aufweist, deren Wände das magnetische Material aufweisen. So kann über eine kurze Strecke auf eine kompakte Weise eine besonders hohe Wärmemenge in das durchströmende Prozessmedium eingebracht werden. Die Zahl und der Strömungsquerschnitt der Teilkanäle kann z. B. abhängig von dem Prozessmedium (Luft, Flüssigkeit (Frischwasser, Lauge)), der zu übertragenden Wärmemenge und/oder der zu heizenden Volumina eingestellt werden.It is preferred for a particularly effective heat transfer development that the channel has at least one portion whose flow cross-section for the medium has a plurality of sub-channels whose walls have the magnetic material. Thus, over a short distance in a compact manner, a particularly high amount of heat can be introduced into the process medium flowing through. The number and the flow cross section of the sub-channels can be z. B. depending on the process medium (air, liquid (fresh water, lye)), the amount of heat to be transmitted and / or the volumes to be heated can be adjusted.
Es ist herstellungstechnisch vorteilhaft, wenn die Teilkanäle im Querschnitt eine Wabenstruktur aufweisen. Durch diese Geometrie kann eine sehr große Wärmekontaktfläche für einen vorgegebenen Strömungsquerschnitt erlangt werden.It is manufacturing technology advantageous if the sub-channels have a honeycomb structure in cross-section. By this geometry, a very large thermal contact surface for a given flow cross-section can be obtained.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Wäschebehandlungsgerät eine Wäschetrocknungsfunktion aufweist (z. B. ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner) und das Prozessmedium Luft ist.It is yet another embodiment that the laundry treatment appliance has a laundry drying function (eg a tumble dryer or a washer-dryer) and the process medium is air.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Wäschebehandlungsgerät eine Waschfunktion aufweist (z. B. eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner) und das Prozessmedium (Wasch-)Lauge ist.It is also an embodiment that the laundry treatment appliance has a washing function (eg a washing machine or a washer-dryer) and the process medium is (wash) liquor.
Es ist eine Weiterbildung, dass das magnetische Material Ferrit aufweist. Ferrite sind kostengünstige „Massenchemikalien” und können nach Vorgaben (z. B. der Curietemperatur und/oder anderer magnetischer Parameter) auch kundenspezifisch hergestellt werden. Beispielsweise können Ferrite in einem „Masterbatch”, z. B. wie in
Es ist noch eine Weiterbildung, dass das magnetische Material eine NiFe-Legierung aufweist. NiFe-Legierungen sind kostengünstig und für verschiedene geeignete Curietemperaturen verfügbar und lassen sich in den wesentlichen Massenfertigungsprozessen verarbeiten.It is still a development that the magnetic material comprises a NiFe alloy. NiFe alloys are inexpensive and available for various suitable Curie temperatures and can be processed in the major mass production processes.
Jedoch ist die Erfindung nicht auf Ferrite oder NiFe beschränkt, sondern kann jegliches magnetische Material umfassen, das eine Curietemperatur aufweist.However, the invention is not limited to ferrites or NiFs, but may include any magnetic material having a Curie temperature.
Das Verwenden einer Spritzgusstechnik, um das magnetische (ferromagnetische oder ferrimagnetische) Material zu formen, kann folgende Vorteile aufweisen: das magnetische Material ist sehr komplex formbar. Das magnetische Material als die Wärmequelle kann direkt dort integriert werden, wo die Wärme in das Prozessmedium einzubringen ist, was eine kompakte Bauform mit einer hohen Entwurfsflexibilität paart und eine effektive Wärmeübertragung ermöglicht. Ferner kann eine große Wärmekontaktfläche realisiert werden, so dass das Prozessmedium schneller erwärmbar ist, was eine schnellere Temperaturführung des Prozessmediums ermöglicht. Jedoch sind auch andere Herstellungsverfahren möglich, z. B. durch eine Integration von Folien, Blechen, Stäben, Formteilen usw. oder eine Verwendung eines Sinterprozesses. Derartige Komponenten können durch in Umspritzungstechnik oder einfach als eingesteckte, geklebte, geklemmte und/oder verrastete Einzelteile zum Einsatz kommen.Using an injection molding technique to form the magnetic (ferromagnetic or ferrimagnetic) material can have the following advantages: the magnetic material is very complex moldable. The magnetic material as the heat source can be integrated directly where the heat is to be introduced into the process medium, which mates a compact design with high design flexibility and enables effective heat transfer. Furthermore, a large heat contact surface can be realized, so that the process medium can be heated more quickly, which allows a faster temperature control of the process medium. However, other manufacturing methods are possible, for. B. by an integration of films, sheets, rods, moldings, etc. or use of a sintering process. Such components can be used by encapsulation technique or simply as inserted, glued, clamped and / or latched items.
Es ist ferner eine Weiterbildung, dass das magnetische Material von einem elektrisch isolierenden Schutzmantel, insbesondere Kunststoffmantel, umgeben ist. Dadurch kann das magnetische Material ohne eine Abschirmung des magnetischen Wechselfelds bestrahlt werden, während gleichzeitig ein vor einer chemischen und abrasiven Degradation schützender Schutzmantel oder Schutzlage bereitgestellt wird. Auch ist der Kunststoffmantel gut zusammen mit dem magnetischen Material herstellbar, z. B. durch ein Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahren oder eine Verwendung von Masterbatches. Die Beaufschlagung von Wärme an dem Ort, wo diese benötigt wird kann insbesondere durch das Zwei-Schuss-Verfahren ermöglicht werden, wobei die magnetische Substanz vorzugsweise nur dort eingebracht wird, wo später eine Wärmeentwicklung beabsichtigt ist. Jedoch sind auch andere Herstellungsverfahren möglich, z. B. ein Herstellen eines Kerns aus dem magnetischen Material, z. B. mittels eines Spritzgusses oder eines Sinterns, und folgendes Beschichten, z. B. durch Besprühen, Spritzgießen, Lackieren usw.It is also a development that the magnetic material is surrounded by an electrically insulating protective sheath, in particular plastic sheath. As a result, the magnetic material can be irradiated without shielding the alternating magnetic field while at the same time providing a protective sheath or protective layer which protects against chemical and abrasive degradation. Also, the plastic jacket is good to produce together with the magnetic material, for. B. by a two-component injection molding process or use of masterbatches. The application of heat to the place where it is needed can be made possible in particular by the two-shot process, wherein the magnetic substance is preferably introduced only where heat is intended later. However, other manufacturing methods are possible, for. B. making a core of the magnetic material, for. Example by means of injection molding or sintering, and subsequent coating, for. B. by spraying, injection molding, painting, etc.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Wechselfelderzeugungsmittel mindestens eine Antenne aufweist, die mit einem Frequenzgenerator elektrisch verbunden ist. Der Frequenzgenerator kann die Antenne mit einem Wechselstrom speisen, welche daraufhin das magnetische Wechselfeld mit einer zumindest im Wesentlichen gleichen Frequenz abstrahlt. Die Antenne kann beispielsweise eine Spule sein, die z. B. außerhalb des magnetischen Materials angeordnet ist. Die Antenne kann alternativ z. B. ein gerader, durch das magnetische Material geführter Leiter sein. Der Frequenzgenerator kann eine Wechselspannung z. B. in einem Bereich von kHz oder MHz erzeugen.It is yet another embodiment that the alternating field generating means comprises at least one antenna which is electrically connected to a frequency generator. The frequency generator can feed the antenna with an alternating current, which then emits the magnetic alternating field with at least substantially the same frequency. The antenna may for example be a coil, the z. B. is arranged outside of the magnetic material. The antenna may alternatively z. B. be a straight, guided by the magnetic material conductor. The frequency generator can be an AC voltage z. In a range of kHz or MHz.
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Antenne (ohne Verwendung eines Frequenzgenerators) direkt an ein, ggf. amplitudenreduziertes, Netzspannungssignal angelegt werden.In an alternative embodiment, the antenna (without using a frequency generator) can be applied directly to a, possibly reduced amplitude, mains voltage signal.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Wäschebehandlungsgerät mit mindestens einer Heizeinrichtung, insbesondere wie oben beschrieben, wobei das Wäschebehandlungsgerät mindestens einen Curie-Schalter aufweist, welcher ein magnetisches (ferromagnetisches oder ferrimagnetisches) Material mit einer vorbestimmten Curietemperatur aufweist, so dass der Curie-Schalter bei oder nach einem Erreichen der Curietemperatur des magnetischen Materials schaltet, wobei das magnetische Material mit einem Prozessmedium des Wäschebehandlungsgeräts in thermischer Verbindung steht. Durch den Curie-Schalter kann auf eine sonst verwendete Kombination aus einem Temperatursensor und einer Regelung verzichtet werden. Der Curie-Schalter kann in anderen Worten gleichzeitig als Sensor und als Regler bzw. als ein schaltender Sensor wirken. Der Curie-Schalter schaltet sehr exakt und mit nur geringen Toleranzen (z. B. im Gegensatz zu einem Bimetallschalter).The object is also achieved by a laundry treatment device having at least one heating device, in particular as described above, wherein the laundry treatment device has at least one Curie switch, which has a magnetic (ferromagnetic or ferrimagnetic) material having a predetermined Curie temperature, so that the Curie switch at or after reaching the Curie temperature of the magnetic material, wherein the magnetic material is in thermal communication with a process medium of the laundry treating appliance. The Curie switch eliminates the need for a combination of temperature sensor and control. In other words, the Curie switch can simultaneously act as a sensor and as a controller or as a switching sensor. The Curie switch switches very precisely and with only small tolerances (eg in contrast to a bimetallic switch).
Es kann für eine Einstellung eines von mehreren Temperaturniveaus, insbesondere einer Waschlauge, vorteilhaft sein, dass das Wäschebehandlungsgerät mehrere Schalter mit unterschiedlichen Curietemperaturen aufweist, wobei die Curietemperaturen im Bereich einer möglichen Zieltemperatur des Prozessmediums liegt. Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Curie-Schalter eine zugeordnete Heizung zum Heizen des Prozessmediums schaltet. Die Heizungen können individuell in Abhängigkeit von der zu erreichenden Solltemperatur aktiviert werden oder in Abhängigkeit der anliegenden aktuellen Temperatur individuell durch die zugehörigen Curie-Schalter an- oder abgeschaltet werden. Dadurch kann ein eigensicheres Heizen erreicht werden, wobei auf eine aufwändige Temperaturabtastung und Regelung verzichtet werden kann.It may be advantageous for a setting of one of several temperature levels, in particular a wash liquor, that the laundry treatment device has a plurality of switches with different Curie temperatures, wherein the Curie temperatures is in the range of a possible target temperature of the process medium. It is also an embodiment that the Curie switch switches an associated heater for heating the process medium. The heaters can be activated individually as a function of the target temperature to be reached or be switched on or off individually depending on the applied current temperature by the associated Curie switch. This allows an intrinsically safe heating can be achieved, which can be dispensed with a complex temperature sensing and control.
Es ist eine spezielle Ausgestaltung, dass diese Schalter oder Schalteinrichtungen gezielt für eine Temperatursteuerung vorgewählter Waschprogramme eingesetzt werden. It is a special embodiment that these switches or switching devices are used specifically for a temperature control of selected washing programs.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das ferromagnetische oder ferrimagnetische Material zumindest teilweise von dem Prozessmedium umgeben ist, um ein schnelles Ansprechen auf eine Temperaturänderung zu erreichen.It is an embodiment that the ferromagnetic or ferrimagnetic material is at least partially surrounded by the process medium to achieve a rapid response to a temperature change.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das (ferro- oder ferri-)magnetische Material von einem zumindest elektrisch isolierenden Schutzmantel, insbesondere aus Kunststoff, umgeben ist. Dadurch kann das magnetische Material ohne eine Abschirmung des magnetischen Wechselfelds magnetisch bestrahlt werden, während gleichzeitig ein vor einer chemischen und abrasiven Degradation schützender Schutzmantel oder Schutzlage bereitgestellt wird. Auch ist der Kunststoffmantel gut zusammen mit dem magnetischen Material herstellbar, z. B. durch ein Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahren oder Zwei-Schuss-Verfahren.It is still an embodiment that the (ferro- or ferri-) magnetic material is surrounded by an at least electrically insulating protective jacket, in particular made of plastic. As a result, the magnetic material can be magnetically irradiated without shielding the alternating magnetic field while at the same time providing a protective sheath or protective layer which protects against chemical and abrasive degradation. Also, the plastic jacket is good to produce together with the magnetic material, for. B. by a two-component injection molding process or two-shot process.
Der Curie-Schalter kann z. B. ein Ventil oder ein Relais sein.The Curie switch can z. B. be a valve or a relay.
Es ist noch eine Ausgestaltung, mindestens eine ferro- oder ferrimagnetische Komponente, die im Kontakt mit dem zu heizenden Medium steht, als Temperaturensensor einzusetzen. Die bei der Curietemperatur stattfindende Änderung der Magnetisierbarkeit kann einen in der Nähe, aber außerhalb des Mediums angebrachten Schwingkreis verstimmen. Das aus der Verstimmung generierte Signal kann beispielsweise dazu genutzt werden, um eine Heizung zu schalten.It is still an embodiment to use at least one ferromagnetic or ferrimagnetic component, which is in contact with the medium to be heated, as a temperature sensor. The change in magnetizability occurring at the Curie temperature may detune a resonant circuit mounted near but out of the medium. The signal generated from the detuning can be used, for example, to switch a heater.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, eine mit dem zu heizenden Medium in thermischem Kontakt stehende ferro- oder ferrimagnetische Substanz als einen Schaltstößel eines Relais oder Magnetventils einzusetzen. So können beispielsweise Versorgungsströme von Heizungen oder ein Fluss von Waschlauge, Frischwasser oder Trocknerluft gesteuert werden.It is also an embodiment to use a standing with the medium to be heated in thermal contact ferromagnetic or ferrimagnetic substance as a switching plunger of a relay or solenoid valve. For example, supply flows from heaters or a flow of wash liquor, fresh water or dryer air can be controlled.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts, wobei ein ferromagnetisches oder ferrimagnetisches Material mittels eines magnetischen Wechselfelds bestrahlt wird, so dass das ferromagnetische oder ferrimagnetische Material erwärmt wird und seine Verlustwärme zumindest teilweise an ein aufzuheizendes Prozessmedium übertragen wird, und/oder ein ferromagnetisches oder ferrimagnetisches Material mit Erreichen seiner Curietemperatur einen Schalter schaltet, welcher wiederum mindestens ein Heizmittel des Wäschebehandlungsgeräts schaltet. Hierfür ergeben sich auch die bereits oben diskutierten Vorteile und möglichen Ausgestaltungen.The object is also achieved by a method for operating a laundry treatment appliance, wherein a ferromagnetic or ferrimagnetic material is irradiated by means of an alternating magnetic field, so that the ferromagnetic or ferrimagnetic material is heated and its heat loss is at least partially transmitted to a process medium to be heated, and / or a ferromagnetic or ferrimagnetic material turns on reaching its Curie temperature a switch which in turn switches at least one heating means of the laundry treating appliance. This also results in the already discussed above advantages and possible embodiments.
Allgemein umfasst die Erfindung somit die Verwendung eines Materials mit einer vorbestimmten Curietemperatur Tc in einem Wäschebehandlungsgerät, und zwar zum eigensicheren Abschalten von Heizmitteln und/oder zur exakten und einfachen Temperaturregelung bei einem Erreichen der Curietemperatur Tc.In general, the invention thus comprises the use of a material having a predetermined Curie temperature Tc in a laundry treatment appliance, namely for intrinsically safe switching off of heating means and / or for exact and simple temperature control when the Curie temperature Tc is reached.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.In the following figures, the invention will be described schematically with reference to exemplary embodiments. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
Bei einem Betrieb des Kanalabschnitts
Der Kanalabschnitt
Der Kanalabschnitt
Alternativ kann der Rohrabschnitt
In der gezeigten Ausführungsform wird hingegen der Laugenbehälter
Bei einem Betrieb der Waschmaschine
An der trockenen Außenseite des Laugenbehälters
Das magnetische Material
Dieser Curie-Schalter
Alternativ zu dem gezeigten Curie-Schalter
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.Of course, the present invention is not limited to the embodiments shown.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WäschebehandlungsgerätLaundry treatment device
- 22
- Kanalabschnittchannel section
- 33
- Außenwandouter wall
- 44
- ferromagnetisches Materialferromagnetic material
- 55
- KunststoffmantelPlastic sheath
- 66
- Teilkanalsubchannel
- 77
- SpuleKitchen sink
- 88th
- Wicklungwinding
- 1111
- WäschebehandlungsgerätLaundry treatment device
- 1212
- Laugenbehältertub
- 1313
- SpuleKitchen sink
- 1414
- Windungconvolution
- 2121
- WaschmaschineWashing machine
- 2222
- Laugenbehältertub
- 2323
- Curie-SchalterCurie switch
- 2424
- magnetisches Materialmagnetic material
- 2525
- SpuleKitchen sink
- 2626
- Auswertelogikevaluation logic
- 2727
- Schutzmantelmantle
- 2828
- Heizungheater
- LL
- Laugelye
- FF
- elektrisches Wechselfeldalternating electrical field
- MM
- Prozessmediumprocess medium
- SS
- Längsachselongitudinal axis
- Tctc
- CurietemperaturCurie temperature
- WW
- Wärmewarmth
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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