CN101686791B - 设有具有无刷永磁电机的泵的洗碗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗碗机(1)，所述洗碗机具有用于泵送洗碗溶液的至少一个泵送装置，其中，所述泵送装置具有至少一个泵，所述泵具有无刷永磁电机。泵送装置具有第一泵(5)和第二泵(6)，每个泵具有无刷永磁电机、特别是无刷直流电机(无刷DC，BLDC)，且设有用于泵送装置的第一泵和第二泵的共用的电子控制器(7)。本发明还涉及一种电子控制器(7)和泵(5，6；30)。

Description

设有具有无刷永磁电机的泵的洗碗机

技术领域

本发明涉及一种洗碗机，所述洗碗机具有用于泵送洗碗溶液的至少一个泵送装置，所述泵送装置至少有一个泵，所述泵带有无刷永磁电机。本发明还涉及一种电子控制器和一种泵。

背景技术

通常，洗碗机的泵送装置的泵被实施为屏蔽极电机或同步电机。屏蔽极电机的优点是，高的泵送速率和确定的运转方向。这使得将出口沿切向布置在泵壳体上成为可能。使用屏蔽极电机的问题在于，屏蔽极电机绝大部分是“干运转”装置，这意味着需要昂贵的密封措施。如果不能保持密封，则泵就可能失效。

另一方面，同步电机大部分是“湿运转”装置，这使得泵可采用更简单的机械设计，这是因为不需要这种昂贵的密封措施。由于同步电机的工作原理，因此，本质上不可能确定出泵的叶轮的运转方向。这具有的优点在于，如果存在堵塞，例如，当正泵送出食品残留物时，有机会通过叶轮的旋转方向的改变来消除堵塞。另一方面，叶轮的随机执行的运转方向意味着，出口必须居中地布置在泵壳体上。由于这种布置方式的不利的流东动力学特性，与屏蔽极电机相比，同步电机可提供低的泵送速率。

在现有技术中还公知多种无刷永磁电机(无刷直流电机，无刷交流电机，永磁同步电机)，其已被建议使用在洗衣机和洗碗机中。无刷永磁电机的转子包括一个或更多永磁体；定子包括多个电磁体。定子中的电磁体经由电子控制器被换向，例如，使用阻塞换向(Blockkommutierung)或正弦换向(Sinuskommutierung)。因此，无刷永久磁电机具有的优点在于，泵的叶轮固定到其上以随其转动的定子的转动方向可通过电子控制器设定。而且，具有无刷永磁电机的泵的泵送速率可通过调节定子的速度控制。

在现有技术中公知在家用器具中使用无刷永磁电机的原理。

DE19533076A1公开了一种用于洗碗机中的泵的无刷同步电机的驱动电路。

DE19846831A1公开了一种用于确定同步电机的转子位置的方法。

JP2004278539A提出了在洗碗机中使用具有无刷电机的泵。在这种情况下示出的洗碗机利用单个泵来在封闭的水回路中循环洗碗溶液和将洗碗溶液从洗碗机泵送出。

EP1502535A2描述了一种具有无刷电机的循环泵，其可用于在洗碗机中控制流体流动。特别地，可将洗碗溶液可选地给送到上架、下架或两个洗碗机层。

此外，JP2001276479A公开了一种具有无刷电机的泵，所述泵具有轴向设置的入口和切向地设置在泵壳体上的出口。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作性能得到提高同时经济地制造的洗碗机。

上述目的通过具有权利要求1的特征的洗碗机实现。有利的实施例记载在从属权利要求中。

在根据本发明的洗碗机中，所述洗碗机具有用于泵送洗碗溶液的至少一个泵送装置，所述泵送装置具有至少一个泵，所述泵具有无刷永磁电机，泵送装置包括第一泵和第二泵，每个泵具有无刷永磁电机、特别是无刷直流电机。此外，设有用于泵送装置的第一泵和第二泵的共用的电子控制器。

具有无刷永磁电机、特别是无刷直流电机的泵的使用使得在洗碗机的水回路中具有明显的液压改善。这主要通过泵的泵壳体的可最优化的设计实现。这样，具有无刷永磁电机的泵达到较高的泵送速率，所述泵送速率还可根据需要借助于速度调节。由于具有无刷永磁电机的泵是“湿运转”装置，因此，泵不需要昂贵的密封措施。具有无刷永磁电机的电机通常被配置有它们自己的单独的电子控制器。然而，将共用的电子控制器配置给第一泵和第二泵的根据本发明的方法能够部分抵消较高的成本。

根据一个实施例，电子控制器被设计成以交替方式操作泵送装置的第一泵和第二泵。因此，对于驱动无刷永磁电机所需的构件，例如由MOSFET晶体管、IGBT(绝缘栅双极性晶体管)或其他切换元件组成的桥接电路来说仅提供一次就行，且驱动第一泵或第二泵就足够。不需同时操作第一泵和第二泵。

以交替方式操作泵送装置的第一泵和第二泵的概念应在本发明的情况下这样解释：可在一个泵的操作与此后的另一泵的操作之间存在任意长的时段，在该时段中，两个泵均未操作。然而，这就是说，这种解释还应包括可在一个泵停止操作之后立即操作另一个泵的可能性。

当第一泵是可用于将洗碗溶液从洗碗池泵送出的排放泵时，第二泵是洗碗机的循环泵，所述循环泵可用于在洗碗机的封闭的水回路中泵送洗碗溶液。所述电子控制器包括用于驱动泵送装置和向泵送装置供电的电子变流器(Umrichterelektronik)。

根据另一实施例，电子控制器被设计成探测无刷永磁电机的转子的位置并在探测到与目标速度或目标速度范围不同的实际速度时改变转子的转动方向。在此，无刷永磁电机的转子的位置可在不需要另外的传感器装置的情况下探测，这是因为电机的物理设计。转子的位置例如可经由感应电压或经由合成电流被测量。对于本领域的技术人员来说，公知确定转子位置的原理，从而，在此没有给出详细的描述。由该信息，电子控制器能够探测速度与目标速度或目标速度范围之差。如果存在这种差别，这表示存在阻塞，在排放泵中该堵塞可由要泵送出的残留食物等引起。可通过改变转动方向例如通过以交替方式改变转动方向消除泵的这种阻塞，这可系统地通过电子控制器控制。

根据另一实施例，电子控制器被设计成当自第一泵和/或第二泵开始运行已经过确定的时间时关断第一泵和/或第二泵。换言之，这意味着，第一泵和/或第二泵可通过定时控制器操作，这使得能在确定的时间系统地接通和关断。相比，在具有同步电机的泵中这是不可能的，这是因为使用这些泵时，由于转子所呈现的转动方向的随机方式，可在泵开始运行之前经过不确定的时间。这样，包含同步电机的洗碗机比实际泵动作的时间多操作了额外的时间，例如30秒。可节省电能，且通过泵的该附加的操作时段的节省降低了噪声。

在另一实施例中，电子控制器被设计成当满足确定的速度标准时关断第一泵和/或第二泵。在此，速度标准可以是超过确定的速度。可选地，速度标准也可以是通过确定的速度差探测速度的增大。该方法基于以下知识：一旦空气正被泵泵送，即洗碗溶液的实际泵送操作完成，速度就会增大。

根据另一优选的实施例，第一泵和/或第二泵具有居中地且轴向地设置到叶轮的轴上的入口、和切向地设置在第一泵和/或第二泵的壳体上的出口。特别是通过切向地设置在壳体上的出口，实现了液压条件的明显改善。这使得具有无刷永磁电机的泵比传统的泵(无论它是具有屏蔽极电机还是具有同步电机的泵)具有更高的泵送速率。

能以确定的速度操作具有无刷永磁电机的泵的可能性意味着，具有能够设计固定到转子上从而可随其转动的叶轮，以产生更好的流动性能。这使得泵送速率能得到进一步的提高。

这些措施使得可在泵的出口产生较高的压力。这意味着，通过循环泵在封闭的水回路中泵送的洗碗溶液可以较高的压力喷射到待洗涤的物品上，从而增大了清洁效率。这还意味着，与使用具有屏蔽极电机或同步电机的泵相比，使用相应设计的排放泵可达到更高的给送高度。这意味着，家庭排水接头可比现有技术设置得更高。然而，可选地，泵的尺寸可调节到适于当前需要达到的给送高度，从而使得根据本发明的洗碗机的制造成本得到削减。

附图说明

下面，参看附图进一步描述本发明，附图包括：

图1示出了根据本发明的洗碗机的示意图；以及

图2以横截面示出了泵的示意图，所述泵可用于根据本发明的洗碗机中，且具有无刷永磁电机。

具体实施方式

图1以剖视图示意性地示出了根据本发明的洗碗机1。它以公知方式包括洗碗池2。两个喷淋臂3、4同样以公知的方式设置在洗碗池2中，且以公知的方式配置给洗碗架(未示出)。入射到待洗涤的物品(也未示出)上的洗碗溶液通过洗碗托盘16供给到泵井17中。泵井17的输出端分别经由管路12或13连接到相应的排放泵5或循环泵6。循环泵6的出口以公知的方式分别经由管路8或9连接到相应的喷淋臂3或4。排放泵5的出口连接到洗碗机的出口20，使得排放泵5泵送的脏的洗碗流体可经由管路18泵送到设置在墙壁21中的家庭排水接头19，在此，必须克服出口20与家庭排水接头19之间的确定的高度差。

排放泵5和循环泵6可在共用的电子控制器7的控制下进行操作和被驱动。电子控制器7经由控制线14连接到排放泵5，以及经由控制线15连接到循环泵6。电子控制器包括电子变流器例如桥接电路，以驱动排放泵5或循环泵6或向它们供给电能。在此，仅一个电子变流器设置在电子控制器7中。这是充分的，因为排放泵5或循环泵6在可编程的控制器的控制下从不同时地而是以交替的方式操作。

图2示出了具有无刷永磁电机(未示出)的泵30的示例性设计的示意图。泵30在此可充当排放泵5和/或循环泵6。理论上，所有现有类型的电机，例如无刷直流电机(BLDC)、无刷交流电机(BLAC)或永磁同步电机(PMSM)适合作为永磁电机。优选使用无刷直流电机。泵壳体35设有轴向设置到叶轮33的轴上的入口31以及切向设置的出口32。A表示叶轮33的转动方向。B表示在泵30以转动方向A操作时实现的流动方向。不仅本性地可由于操作原理根据电子控制器的要求调节叶轮33的速度，而且出口处的这种布置形式仅需克服低的液压阻力，使得泵30比传统的泵具有更高的泵送速率。这可通过例如叶轮33的四个叶片34的形状进一步得到提高。叶片34的最佳数目和设计可通过模拟借助现有手段确定。

在此，具有无刷永磁电机的循环泵的使用使得可在喷淋臂的喷口处达到较高的最大压力，借此，与传统洗碗机相比，提高了清洁效率。如果太高的压力是不利的，例如对于敏感餐具来说，则它可通过简单的速度调节(降低泵速)得到降低。

使用具有无刷永磁电机的排放泵意味着，由于与传统泵相比具有更高的泵送速率，因此可克服洗碗机的出口20与墙壁21中的家庭排水接头19之间的较大的高度差，借此，墙壁21中的家庭排水接头19可设置在另一位置。相反地，如果洗碗机的出口20与家庭排水接头19之间的高度差保持在针对根据现有技术的传统洗碗机所设计的水平处，则排放泵5的尺寸可调节到适合于该高度差。这使得可采用结构较小的排放泵。因此，除了制造成本降低以外，在洗碗机中其他构件可获得额外的空间。

如果结构条件不允许提供切向地设置在泵壳体上的出口，则还可在另一位置提供出口，例如居中地设置。

因此，本发明提供了一种不仅提高了操作性能而且还更经济地制造的洗碗机。

附图标记列表

1    洗碗机

2    洗碗池

3    喷淋臂

4    喷淋臂

5    泵

6    泵

7    电子控制器

8    管路

9    管路

12   管路

13   管路

14   控制线

15   控制线

16   洗碗托盘

17   泵井

18   管路

19   家庭排水接头

20   出口

21   墙壁

30   泵

31   泵入口

32    泵出口

33    叶轮

34    叶片

35    泵壳体

Claims (10)

1.一种洗碗机，所述洗碗机具有用于泵送洗碗溶液的至少一个泵送装置，

其特征在于，

泵送装置至少包括第一泵(5；30)和第二泵(6；30)，每个泵具有无刷永磁电机，且设有特别是用于泵送装置的第一泵和第二泵的共用的电子控制器(7)，电子控制器(7)被设计成当自第一泵和/或第二泵(5，6；30)开始运行已经过了确定的时间时关断第一泵和/或第二泵(5，6；30)，且电子控制器(7)被设计成以交替的方式操作泵送装置的第一泵和第二泵(5，6；30)。

2.如权利要求1所述的洗碗机，

其特征在于，

第一泵(5；30)是排放泵，所述排放泵可用于将洗碗溶液泵送出洗碗池(2)。

3.如权利要求1或2所述的洗碗机，

其特征在于，

第二泵(6；30)是循环泵，所述循环泵可用于在洗碗机(1)的封闭的水回路中泵送洗碗溶液。

4.如权利要求1或2所述的洗碗机，

其特征在于，

电子控制器(7)包括用于驱动泵送装置和向泵送装置供电的电子变流器。

5.如权利要求1或2所述的洗碗机，

其特征在于，

电子控制器(7)被设计成探测无刷永磁电机的转子的位置且在探测到与目标速度或目标速度范围不同的实际速度时改变转子的转动方向。

6.如权利要求1或2所述的洗碗机，

其特征在于，

所述无刷永磁电机是无刷直流电机。

7.如权利要求1或2所述的洗碗机，

其特征在于，

电子控制器(7)被设计成当满足确定的速度标准时关断第一泵和/或第二泵(5，6；30)。

8.如权利要求7所述的洗碗机，

其特征在于，

速度标准是探测的实际速度超过确定的速度。

9.如权利要求7所述的洗碗机，

其特征在于，

速度标准是探测的实际速度与确定的速度之间的速度差超过确定的差值。

10.如权利要求1或2所述的洗碗机，

其特征在于，

第一泵和/或第二泵(5，6；30)具有居中地且轴向地设置到叶轮的轴上的入口(31)、和切向地设置在第一泵和/或第二泵(5，6；30)的壳体上的出口(32)。