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Die
Erfindung betrifft einen Spülgutträger für eine Geschirrspülmaschine
und ein Verfahren zum Behandeln von Spülgut in einer Geschirrspülmaschine.
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Bekannte
Geschirrspülmaschinen
umfassen einen verschließbaren
Innenraum oder Spülraum,
in den das zu spülende
oder zu reinigende Spülgut,
insbesondere Ess- und/oder Kochgeschirr und Besteck, eingebracht
wird. In einem Reinigungsgang wird das Spülgut im Innenraum zunächst mit
einer Reinigungsflüssigkeit
(Spüllauge,
Spülflotte)
abgespritzt und gereinigt. Während
der Reinigung wird mittels eines Heizstabes im Bodenbereich der
Geschirrspülmaschine
die Reinigungsflüssigkeit
auf eine gewünschte
Reinigungstemperatur erhitzt, Häufig
wird noch ein Vorspülgang
vorgeschaltet zum Aufweichen von angetrockneten Speiseresten.
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Nach
dem Reinigungsgang wird in einem Klarspülgang das Spülgut mit
Wasser, ggf. unter Zusatz eines Klarspülers, nachgespült zum Entfernen der
restlichen Spüllauge.
Während
dieses Klarspülschritts
wird die Klarspülflotte
mit dem Heizstab auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt, um das
Spülgut
für einen
anschließenden
Trocknungsschritt aufzuheizen. In dem Trocknungsschritt wird das
Spülgut automatisch
getrocknet, indem das restliche Wasser durch die im Spülgut und
den sonstigen Wärmespeichern
im Spülraum
ge speicherte thermische Energie verdampft (oder: verdunstet). Je
höher die
Aufheiztemperatur im Klarspülschritt
war, desto größer sind der
Dampfdruck des Wassers und die im Spülgut gespeicherte Wärmeenergie
und damit die Verdunstungsleistung beim Trocknungsvorgang. Der beim Verdunsten
entstehende Wasserdampf wird in der Regel schon während des
Trocknungsvorganges aus dem Innenraum abgeführt oder kondensiert an den Innenwänden des
Behälters.
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Das
Spülgut
wird nun zur Reinigung und anschließenden Trocknung auf einem
in dem Spülraum angeordneten
oder anordenbaren Spülgutträger gelagert,
insbesondere das Geschirr auf einem Geschirrkorb und das Besteck
in einem Besteckkorb. Die Geschirrkörbe zur Halterung des Geschirrs
bestehen üblicherweise
aus einem Drahtgeflecht mit Kunststoffbeschichtung. Die Besteckkörbe können auch
Formteile aus Kunststoff sein. Die Geschirrkörbe weisen vorgegebene Halterungselemente
auf, so dass die Geschirrteile möglichst
optimal für
die Reinigung und die anschließende
Trocknung positioniert werden können.
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Ein
Problem bei der Trocknung des Spülgutes
in bekannten Geschirrspülmaschinen
stellen nun die Kontaktstellen zwischen dem zu trocknenden Spülgut und
dem Spülgutträger dar.
An diesen Kontaktstellen können
Wassertropfen haften bleiben und damit nicht abfließen oder
verdampfen. Ebenfalls problematisch sind die Restwasserbildungen
oder Wassertropfen an der untersten Stelle des Spülgutes,
da das Restwasser sich aufgrund der Schwerkraft hauptsächlich an
diesen untersten Stellen ansammelt. Dieses Problem der Restwasserbildung kann
auch durch Zugabe von Klarspüler
nicht vollständig
behoben werden.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, neue Möglichkeiten der Behandlung
von Spülgut in
einer Geschirrspülmaschine
anzugeben, die insbesondere eine praktisch vollständige Trocknung
des Spülgutes
in der Geschirrspülmaschine
ermöglichen oder
zumindest erleichtern.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
durch einen Spülgutträger mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Behandeln von
Spülgut
in einer Geschirrspülmaschine
gemäß Anspruch
25.
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Gemäß Anspruch
1 wird ein Spülgutträger für eine Geschirrspülmaschine
beheizbar ausgebildet. Damit kann in dem Spülgutträger autark und unabhängig von
sonstigen Beheizungssystemen der Geschirrspülmaschine Wärme erzeugt werden.
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Bei
dem Verfahren gemäß Anspruch
25 zum Behandeln von Spülgut,
das auf einem Spülgutträger in einer
Geschirrspülmaschine
angeordnet ist, wird der Spülgutträger gezielt
beheizt, also, mit anderen Worten, im Spülgutträger selbst Wärme erzeugt.
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Mit
der im Spülgutträger gemäß Anspruch
1 oder Anspruch 25 erzeugbaren oder erzeugten Wärme kann beim Trocknen Restfeuchtigkeit
am Spülgut verdunstet
und damit das Spülgut
getrocknet und/oder das Spülgut
und eine Spülflüssigkeit
in einem Spülgang
erwärmt
oder aufgeheizt werden.
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Die
Erfindung beruht auf der Überlegung,
einen Spülgutträger für eine Geschirrspülmaschine selbst
beheizbar auszubilden. Durch diese gezielte oder autarke Beheizung
des Spülgutträger kann
im und am Spülgutträger lokal
Wärme zur
Verdampfung oder Verdunstung von Wasserrückständen an dem Spülgutträger und
dem auf dem Spülgutträger befindlichen Spülgut erzeugt
werden. Die Wärmezufuhr geschieht
durch die lokale Beheizung des Spülgutträgers auch direkt an den kritischen
Kontaktstellen zwischen dem Spülgutträger und
dem zu trocknenden Spülgut.
Der Wärmestrom
ist dabei im Allgemeinen vom Spülgutträger nach
außen,
insbesondere zum Spülgut
hin, gerichtet. Eine solche Trocknung des Spülgutes ist gegenüber der
bekannten indirekten Erwärmung
des Spülgutes über die
Luft und die Klarspülflüssigkeit
deutlich effizienter und besser im Trocknungsergebnis. Durch die
gezielte Beheizung des Spülgutträgers kann
auch die Temperatur beim Klarspülen
verringert werden, so dass der Energie- und Zeitaufwand deutlich
reduziert wird.
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Der
Begriff Geschirrspülmaschine
wird in der vorliegenden Anmeldung konventionsgemäß verwendet,
ist aber nicht eingeschränkt
auf Geschirr als zu spülendes
Spülgut,
sondern umfasst alle Maschinen zum Reinigen und Spülen von
Spülgut
aller Art, insbesondere Küchengegenständen oder
Gegenständen
zum Kochen und Essen, wie Geschirr, Bestecken, Töpfen usw. Insbesondere werden
unter Geschirrspülmaschinen
sowohl Haushaltsgeschirrspülmaschinen
für den
privaten Gebrauch als auch gewerbliche Geschirrspülmaschinen
für die
Gastronomie verstanden. Die Geschirrspülmaschine kann ferner in ein
Einbaumöbel
einbaubar oder auch freistehend sein.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung
ergeben sich aus den vom Anspruch 1 bzw. Anspruch 25 jeweils abhängigen Ansprüchen.
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In
einer ersten vorteilhaften Ausführungsform
ist der Spülgutträger resistiv
beheizbar, also durch die Joulesche Verlustleistung eines elektrischen
Heizstromes, der durch den Spülgutträger fließt. In dieser
Ausführungsform
weist der Spülgutträger im Allgemeinen
wenigstens zwei elektrische Anschlüsse oder Kontakte auf, an denen
die Heizspannung anlegbar oder angelegt ist oder der Heizstrom einkoppelbar
bzw. eingekoppelt ist. Die Heizspannung oder der Heizstrom werden
von einer elektrischen Versorgungseinheit oder Heizquelle bereitgestellt.
Die Heizquelle ist im Allgemeinen außerhalb des Innenraumes angeordnet
und über
eine, vorzugsweise lösbare,
elektrische Verbindung mit dem Spülgutträger elektrisch verbindbar oder
verbunden. Die elektrische Verbindung ist vorzugsweise flexibel ausgebildet,
um einer Bewegung des Spülgutträgers innerhalb
gewisser Grenzen folgen zu können.
Diese Ausführungsform
mit resistiver Beheizung des Spülgutträgers ist
kostengünstig
zu realisieren, bedarf aber eines gewissen Aufwandes bei der elektrischen Isolation
und mechanischen Ausführung
der elektrischen Verbindung des Spülgutträgers.
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Bei
einer alternativen oder zusätzlichen, ebenfalls
vorteilhaften Ausführungsform
wird der Spülgutträger induktiv
beheizt. Es wird also der Spülgutträger als
Induktionssuszeptor ausgebildet und von einem zeitlich veränderlichen
magnetischen Induktionsfeld durchdrungen, das Wärme in dem Spülgutträger erzeugt
aufgrund von Wirbelstromverlusten und/oder Ummagnetisierungsprozessen
im Spülgutträger. Vorzugsweise
besteht der induktiv erwärmbare
Spülgutträger wenigstens
teilweise aus einem magnetisierbaren oder magnetischen, insbesondere
ferromagnetischen, Material.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Spülgutträger mit
einer gitter- oder geflechtartigen Leiterstruktur aus wenigstens
einem Leiter gebildet, insbesondere einem Drahtgeflecht. Dadurch
ist das Spülgut
auch von unten für
Spülflüssigkeit
zugänglich
und umgekehrt kann Flüssigkeit vom
Spülgut
leicht nach unten durch den Spülgutträger abfließen.
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Vorzugsweise
hat der Spülgutträger oder
der wenigstens eine elektrische Leiter einen hohen spezifischen
elektrischen Widerstand (der beispielsweise ein Arbeiten im Niederspannungsbereich,
vorzugsweise im Bereich der Schutzkleinspannung von kleiner 24 V,
insbesondere 12 V erlaubt).
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Dadurch
sind die Jouleschen Verluste sowohl des Heizstromes als auch der
Wirbelströme
im Leiter und damit die Heizleistung besonders hoch.
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Zum
Schutz des Leiters vor elektrischen Kurzschlüssen oder Korrosion wird dieser
vorzugsweise mit einer entsprechend gewählten Schutzschicht überzogen,
wobei bei einer induktiven Beheizung der Leiter sogar vollständig von
der Schutzschicht umgeben sein kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist der Spülgutträger durch
ein zumindest abschnittsweise hindurchströmendes heißes Medium, insbesondere heißes Wasser
oder Wasserdampf, beheizbar. Zur Aufnahme des heißen Mediums
ist der Spülgutträger hohl
ausgebildet oder mit zusätzlichen
Rohren versehen, deren Querschnitte bei Wasserdampf deutlich kleiner
sein können
als bei Heißwasser.
Zum Einkoppeln des heißen
Mediums weist der Spülgutträger einen
Medienanschluß auf.
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Der
Spülgutträger kann
insbesondere als Geschirrkorb für
Geschirrteile wie Teller, Tassen, Gläser, Schüsseln, Töpfe usw. oder auch als Besteckkorb
für Besteck
wie Messer, Gabeln, Löffel
usw. ausgebildet sein.
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Für wenigstens
ein Spülgutteil
und vorzugsweise jedes auf dem Spülgutträger auflegbare oder aufstellbare
Spülgutteil
sind in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform am Spülgutträger jeweils wenigstens
drei Kontaktstellen ausge bildet oder vorgesehen, um eine stabile
Lagerung des Spülgutteils zu
ermöglichen.
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Wenigstens
eine Kontaktstelle wird in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
an oder unter der, in Schwerkraftrichtung gesehen, tiefsten oder
untersten Stelle des Spülgutteils
angeordnet oder vorgesehen. Dort bilden sich nämlich im Allgemeinen Restwassertropfen,
die mit dem beheizbaren Spülgutträger jedoch
leicht verdampft werden können.
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Eine
Geschirrspülmaschine
gemäß Anspruch
16 umfasst nun einen beheizbaren Spülgutträger und Mittel zum Beheizen
des Spülguttträgers, insbesondere
Mittel zum Erzeugen eines Induktionsheizfeldes oder Mittel zum Einkoppeln
eines elektrischen Heizstromes in den Spülgutträger. Die Heizmittel sind vorzugsweise
außerhalb
des Innenraumes der Geschirrspülmaschine
angeordnet. Bei induktiver Beheizung des Spülgutträgers ist die Wandung dann durchlässig für das Induktionsfeld.
Bei einer resistiven Beheizung ist durch die Wandung eine vorzugsweise
flexible Kabel- und/oder Steckverbindung geführt zur elektrischen Kontaktierung
und Versorgung des Spülgutträgers. Mittel
zum Beheizen des Spülgutträgers können jedoch
auch Mittel zum Zuführen
eines heißen
Mediums in den Spülgutträger sein,
die beispielsweise vorhandene Heizeinrichtungen der Geschirrspülmaschine
aufweisen und/oder als zusätzlicher
Zweig eines vorhandenen Heißwasserkreislaufes
der Geschirrspülmaschine
ausgebildet sein können.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen Ausführungsbeispiele
gemäß der Erfindung
jeweils schematisch veranschaulicht sind.
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Es
stellen dar:
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1 eine
Geschirrspülmaschine
mit einem induktiv beheizbaren Geschirrkorb in einer perspektivischen
Ansicht,
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2 einen
Spülgutträger mit
Spülgut
und einer Induktionsbeheizung in einer Schnittansicht,
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3 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 2 mit einer Kontaktstelle zwischen Spülgut und Spülgutträger in einer
Schnittansicht,
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4 eine
Teilansicht eines Spülgutträgers mit
Spülgut
und drei Kontaktstellen zwischen Spülgutträger und Spülgut in einer Schnittansicht,
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5 eine
Ausführungsform
des Spülgutträgers gemäß 4 mit
einem anders ausgestalteten Spülgut
und
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6 einen
Teil einer Geschirrspülmaschine mit
einem resistiv beheizten Spülgutträger in einer teilweise
geschnittenen Ansicht.
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Einander
entsprechende Teile und Größen sind
in den 1 bis 6 mit denselben Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
eine Geschirrspülmaschine 1 mit einem
von einer Wandung 6 umschlossenen Innenraum 12,
der an der Frontseite eine Beschickungsöffnung aufweist, die mit einer
in Scharnieren gelagerten Tür 14 verschließbar ist.
In dem Innenraum 12 ist ein Spülgutträger 2 angeordnet oder
anordenbar, der an zwei Seitenwänden
der Wandung 6 der Geschirrspülmaschine 1 mittels
in Laufschienen 50 laufenden Laufrollen 40 auszieh-
oder einschiebbar gelagert ist.
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Der
Spülgutträger 2 weist
mehrere Positionen zum Aufstellen oder Auflegen oder Lagern von Spülgut auf.
In 1 sind beispielhaft ein Teller 5 und eine
Tasse 5' als
Spülgut
dargestellt. Die Tasse 5' ist auf
einem ebenen Auflagebe reich des Spülgutträgers 2 angeordnet,
während
der Teller 5 nach hinten gegen zwei schräg nach oben
verlaufende Stützen (in 1 von
Teller 5 verdeckt) gelehnt ist und nach unten auf zwei
parallel verlaufenden Streben des Spülgutträgers 2 abgestützt ist.
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Der
Spülgutträger 2 ist
gitter- oder geflechtförmig
ausgebildet, um einen möglichst
guten Durchsatz an Spülflüssigkeit
durch die offenen Maschen zwischen den Gitterstreben zu ermöglichen.
Der Spülgutträger 2 besteht
im Allgemeinen aus einem mit einer Schutzschicht 4 versehenem
oder umhüllten
Draht 3, der mit einem elektrischen Leiter, insbesondere
einem Metall oder einer Metalllegierung, gebildet ist.
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Im
Bodenbereich des Innenraumes 12 der Geschirrspülmaschine 1 gemäß 1 sind
ein Sprüharm 45 und
ein Abfluss 46 in an sich bekannter Weise angeordnet. An
der Unterseite des Spülgutträgers 2 kann
ein weiterer, nicht dargestellter Sprüharm befestigt sein. Unterhalb
des dargestellten Spülgutträgers 2 kann
ferner in den unteren Bereich des Innenraums 12 ein weiterer
Spülgutträger eingeschoben
werden, der ebenfalls nicht dargestellt ist.
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Schließlich ist
im Bodenbereich des Innenraums 12 ein Heizelement 47 angeordnet.
Gemäß 1 ist
das Heizelement 47 als Heizstab, insbesondere Mantelrohrheizkörper, ausgebildet
und im Wesentlichen der Außenwandung
folgend gebogen sowie in zwei Durchführungen 48 nach unten
zur elektrischen Verbindung durch den Boden der Wandung 6 der
Geschirrspülmaschine 1 geführt. Das
Heizelement 47 dient zum Aufheizen von im Bodenbereich des
Innenraumes 12 eingebrachtem Wasser oder Spülflüssigkeit.
Das erhitzte Wasser bzw. die erhitzte Spülflüssigkeit wird durch den Abfluss 46 abgepumpt und
während
des Reinigungsprozesses oder des Klarspülprozesses in einem Kreislauf
umgewälzt,
indem es durch dem Sprüharm 45 und
ggf. einen weiteren Sprüharm
wieder in den Innenraum 12 auf das Spülgut (5 und 5') gerichtet
unter Druck eingesprüht wird.
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2 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der wieder ein Teller 5 als Spülgut auf zwei parallel verlaufenden
Streben eines Spülgutträgers 2 gelagert ist.
Die entsprechenden beiden Kontaktstellen zwischen dem Teller 5 und
dem Spülgutträger 2 sind
mit 21 und 22 bezeichnet. Zwischen den Kontaktstellen 21 und 22 ist
der Teller 5 von unten für die Spülflüssigkeit frei zugänglich.
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Nach
einem oder mehreren Spülvorgängen mit
einem Reinigungsmittel und ggf. einem anschließenden Klarspülgang mit
reinem Wasser oder Wasser mit Klarspüler wird in einem Trocknungsgang
der Teller 5 im Innenraum 12 der Geschirrspülmaschine 1 getrocknet.
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Durch
die Anordnung des Tellers 5 in der schrägen Lage, d. h. in einem spitzen,
relativ kleinen Winkel zur Schwerkraft G, fließt bereits mechanisch das meiste
Wasser oder die meiste Spülflüssigkeit von
dem Teller 5 nach unten ab und tropft durch den offenen
Spülgutträger 2 zwischen
den Kontaktstellen 21 und 22 nach unten.
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Dennoch
sammeln sich an kritischen Stellen nicht abfließende Restwassermengen, insbesondere an
der Kontaktstelle 21 ein Wassertropfen T1, an der Kontaktstelle 22 ein
Wassertropfen T2 sowie an der untersten Stelle des Tellers 5,
gesehen in Richtung der Schwerkraft G, ein weiterer Wassertropfen
T3. Die zwischen der äußeren Oberfläche des
Spülgutträgers 2 oder
dem Teller 5 einerseits und dem Wasser der Tropfen T1 und
T2 andererseits wirkenden Adhäsionskräf te sind
dabei größer als
die wirksame Komponente der Schwerkraft G.
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Bei
den bekannten Trocknungsverfahren wird nun einfach der gesamte Innenraum 12 mit
dem darin angeordneten Spülgut
mittels des im Bodenbereich angeordneten Heizelements 47 beheizt.
Als Wärmetransportmedium
dient dabei die umgewälzte Klarspülflüssigkeit
und auch die Luft.
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Gemäß der Erfindung
wird dagegen der Spülgutträger 2 in
den Ausführungsformen
gemäß 1 und 2 wenigstens
teilweise aus einem induktiv erwärmbaren
Material gestaltet. Ferner wird ein Induktionsfeldgenerator 13 vorgesehen,
der in den Innenraum 12 ein Induktionsfeld B einkoppelt, das
den Spülgutträger 2 induktiv
erwärmt.
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Das
magnetische Induktionsfeld (oder: die magnetische Flußdichte)
B ist zeitlich, insbesondere periodisch, veränderlich und erzeugt dadurch
durch elektromagnetische Induktion ein um die Feldlinien des Induktionsfeldes
B verlaufendes elektrisches Wirbelfeld. In einem elektrisch leitenden
Material, insbesondere im Draht 3 des Spülgutträgers 2,
mit freien Ladungen bewirkt das elektrische Wirbelfeld elektrische
Wirbelströme,
deren Energie abhängig von
dem elektrischen Widerstand des leitenden Material und der induktiven
Kopplung in Wärme
umgewandelt wird, die als Joulesche Verlustwärme bezeichnet wird. Diese
Wirbelstromverluste sind um so höher,
je höher
der spezifische elektrische Widerstand des elektrisch leitenden
Materials des Spülgutträgers 2,
insbesondere des Drahtes 3, ist.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu diesem Induktionsheizeffekt durch Wirbelstromverluste kann ein weiterer
Induktionsheizeffekt ausgenutzt werden, wenn ein magnetisierbares
oder magnetisches Material für
den Spülgutträger 2,
insbesondere den Draht 3, verwendet wird, dessen Magnetisierung
in einem äußeren Magnetfeld
eine Hysterese aufweist. Durch die ständigen, bei der zeitlichen Änderung
des Induktionsfeldes jedesmal der Hysterese unterworfenen Ummagnetisierungsprozess
wird in dem magnetischen Material ebenfalls Verlustwärme erzeugt.
Dieser Effekt der Hystereseverluste ist besonders stark in ferromagnetischen
Materialien, tritt aber auch in antiferromagnetischen und ferrimagnetischen
Materialien auf.
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Bevorzugte
Materialien für
den induktiv beheizbaren Spülgutträger 2,
insbesondere dessen Draht 3, sind demnach elektrisch relativ
schlecht leitende und zugleich mit Hysterese magnetisierbare Materialien,
insbesondere Materialien, die die ferromagnetischen Metalle Eisen
(Fe), Nickel (Ni) und/oder Kobalt (Co) und Legierung mit oder aus
diesen drei Metallen, insbesondere Stähle (Eisenlegierungen), umfassen,
sowie einige andere magnetisierbare Stoffe und Legierungen, beispielsweise
die ferromagnetischen, sogenannten Heusler-Legierungen von Mangan
mit anderen Stoffen und die antiferromagnetischen Materialen Manganoxid
(MnO) und Manganfluorid (MnF2).
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Das
induktiv erwärmbare
Material wird bevorzugt für
den Draht 3 im Innern des Spülgutträgers 2 vorgesehen,
während
die Schutzschicht 4 das Material des Drahtes 3 vor
Korrosion oder Beschädigung
durch die recht aggressive Spüllauge
schützt. Das
Material für
die Schutzschicht 4 wird neben der Korrosionsbeständigkeit
auch eine entsprechende Temperaturfestigkeit aufweisen, um die bei
der induktiven Erwärmung
des Drahtes 3 entstehenden Temperaturen auszuhalten, sowie
eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit,
um die im Draht 3 erzeugte Wärme nach außen transportieren zu können. Be vorzugte
Materialien für
die Schutzschicht 4 sind temperatur- und korrosionsbeständige Kunststoffe.
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Die
Ausbildung des Spülgutträgers 2 in
Form eines Gitters oder Drahtgeflechtes hat auch den Vorteil, dass
eine gewisse Elastizität
erreicht wird, die das Spülgut 5 vor
einer mechanischen Beschädigung bei
einer zu ruckartigen Kontaktierung mit dem Spülgutträger 2 schützt. Deshalb
ist für
die Schutzschicht 4 auch ein elastisches oder weiches Material
vorzuziehen, wenn auch prinzipiell andere, unelastische Materialien
möglich
wären wie
beispielsweise Keramiken.
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Der
Induktionsgenerator 13 umfasst gemäß 1 eine um
die gesamte Wandung 6 gewickelte Induktionsspule 35 aus
einem Spulenleiter, der die Mantelfläche der Wandung 6 in
mehreren Windungen umgibt. An zwei Enden des Spulenleiters der Induktionsspule 35 sind
elektrische Anschlüsse 31 und 32 vorgesehen
zum Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes und Erzeugen des magnetischen
Induktionswechselfeldes B.
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Gemäß 2 ist
außerhalb
der Wandung 6 des Innenraumes 12 im wesentlichen
auf der Höhe des
Spülgutträgers 2 eine
Induktionsflachspule 15 des Induktionsfeldgenerators 13 parallel
zur Wandung 6 angeordnet. Die Spulenwicklungen sind schematisch
mit der Stromrichtung des sie durchfließenden Stromes dargestellt.
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Die
Induktionsspulen 15 und 35 der Induktionsfeldgeneratoren 13 gemäß 1 und 2 können als
diskrete Bauteile ausgebildet sein oder auch mit einer Dünn- oder
Dickschichttechnologie auf die Außenwandung der Wandung 6 aufgebracht
sein.
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Die
Anordnung der Induktionsspulen 15 und 35 an der
Außenseite
der Wandung 6 ist gegenüber einer
Anordnung an der Innenseite im Innenraum 12 vorzuziehen,
um die dort herrschenden aggressiven chemischen und thermischen
Bedingungen und deren negative Einflüsse auf die Induktionsspulen 15 und 35 zu
vermeiden. Allerdings könnte
eine Induktionsspule bei einer entsprechenden Versiegelung auch
im Innenraum 12 der Geschirrspülmaschine 1 angeordnet
werden.
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Die
Wandung 6 des Innenraumes 12 besteht vorzugsweise
aus einem nicht magnetisierbaren Material, insbesondere einem nicht
magnetisierbaren Edelstahl, das für das Induktionsfeld B durchlässig ist.
Außer
einem nicht magnetischen Edelstahl ist grundsätzlich auch ein dielektrisches
Material, beispielsweise ein Glas, eine Glaskeramik oder eine Keramik,
für die
Wandung 6 des Innenraumes 12 der Geschirrspülmaschine 1 geeignet.
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Der
Spülgutträger 2 dient
also in den Ausführungsformen
gemäß 1 und 2 als
Induktionssuszeptor für
das vom jeweiligen Induktionsfeldgenerator 13 erzeugte
magnetische Induktionsfeld B.
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Das
in die Induktionsspule 15 bzw. 35 des Induktionsfeldgenerators 13 eingekoppelte
elektrische Feld weist vorzugsweise eine Frequenz oder ein Frequenzspektrum
zwischen etwa 20 kHz und etwa 100 kHz, vorzugsweise wenigstens 25
kHz auf, wobei das Feld insbesondere eine periodisch wechselnde
Polarität
oder auch periodische Pulse gleicher Polarität aufweisen kann. Das Induktionsfeld
B folgt diesem zeitlichen Verhalten des eingekoppelten elektrischen Erregerfeldes.
Bei diesem Frequenzspektrum ist der Wirkungsgrad der Induktionsbeheizung
besonders gut.
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3 zeigt
nun einen rechten unteren Ausschnitt der 2 mit der
Kontaktstelle 22. Wie in 3 zu erkennen,
liegt der Teller 5 auf der Schutzschicht 4 des
Spülgutträgers 2 auf.
Dadurch ist eine Kontaktstelle 22 zwischen dem Spülgutträger 2 und dem
Spülgut 5 einerseits
sowie dem sich dazwischen sammelnden Wassertropfen T2 andererseits
gebildet. Die Beheizung des Drahtes 3, insbesondere durch
Induktionsbeheizung (oder auch durch eine resistive Beheizung),
führt nun
zur Erzeugung von Wärme
im Draht 3 und dadurch zu einem Wärmestrom W von dem Draht 3 in
alle Richtungen nach außen durch
die Schutzschicht 4. Dadurch wird der Wassertropfen T2
unmittelbar an der Kontaktstelle 22 erhitzt und verdampft
und damit das Spülgut 5 an
den kritischen Kontaktstellen 22 und 21 gemäß 2 vollständig getrocknet.
Außerdem
wird das Spülgut 5 selbst
durch den Spülgutträger 2 aufgeheizt,
so dass auch an anderen Stellen am Spülgut 5 haftendes Restwasser
verdampft werden kann.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 2 ist
es prinzipiell immer noch möglich,
dass, auch bei einer Beheizung des Spülgutträgers 2, an der untersten Stelle
des Spülgutes 5 der
dargestellte Wassertropfen T3 nicht vollständig verdunstet werden kann.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung wird deshalb gemäß 4 und 5 zusätzlich zu
den beiden Kontaktstellen 21 und 22 des Spülgutträgers 2 mit
dem Spülgut
eine weitere Kontaktstelle 23 an der untersten Stelle eingeführt. Der
Spülgutträger 2 weist also
drei parallele Streben als. Aufnahmen für das Spülgut auf.
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Gemäß 4 ist
ein kleinerer Teller 5A als Spülgut auf dem Spülgutträger 2 angeordnet.
Bei einem Teller 5A dieser Abmessungen liegt der Rand des
Tellers 5A an allen Kontakt stellen 21, 22 und 23 auf
dem Spülgutträger 2 auf,
so dass dort ein thermischer, wärmeleitender
Kontakt hergestellt ist zwischen dem beheizten Spülgutträger 2 und
dem Spülgut 5A.
Die in Richtung der Schwerkraft G gesehen unterste Kontaktstelle 23 wird
dadurch ebenfalls durch den beheizten Spülgutträger 2 getrocknet,
der dort befindliche Tropfen T3 also ebenfalls verdampft.
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Auch
bei einem größeren Teller 5B,
wie in 5 gezeigt, hat die zusätzliche Kontaktstelle 23 des
Spülgutträgers 2 an
der untersten Stelle des Spülgutes
eine verbesserte Trocknungswirkung zur Folge. Zwar liegt bei diesem
größeren Teller 5B mit einem
größeren Radius
der Rand des Tellers 5B an der Kontaktstelle 23 nicht
unmittelbar auf dem Spülgutträger 2 auf,
jedoch bildet sich durch Adhäsion dennoch
ein Tropfen T3' zwischen
dem Teller 5B und dem Spülgutträger 2 an der Kontaktstelle 23.
Auch dieser Tropfen T3' kann
mittels des beheizten Spülgutträgers 2 an
der Kontaktstelle 23 verdampft werden.
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Durch
die Ausbildung des Spülgutträgers 2 mit
mehreren, beispielsweise wie in 4 und 5 entlang
einer Kreislinie angeordneten, Kontaktstellen 21, 22 und 23 und
zumindest einer dieser Kontaktstellen 23 an der untersten
Stelle ergibt sich somit eine optimale Trocknung des Spülgutes.
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In
allen bisher gezeigten Ausführungsformen ist
es auch möglich,
anstelle einer induktiven Beheizung eine resistive Beheizung vorzunehmen.
Bei einer resistiven Beheizung wird in den Spülgutträger 2 unmittelbar
eine elektrische Heizleistung eingekoppelt, die aufgrund des ohmschen
Widerstandes des Spülgutträgers und
der damit verbundenen Jouleschen Verlustleistung zu einer Wärmeentwicklung
im Spülgutträger 2 führt.
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Der
Spülgutträger 2 besteht
deshalb aus einem elektrisch leitfähigen, insbesondere leitenden oder
halbleitenden, Material mit einem möglichst hohen spezifischen
elektrischen Widerstand. In der Ausführungsform des Spülgutträgers 2 als
Geflecht oder Gitter aus einem Draht 3 mit einer Schutzschicht 4 kann
als Draht 3 insbesondere ein üblicher Heizdraht oder ein
Mantelrohrheizstab verwendet werden.
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Eine
Widerstandsbeheizung erfordert allerdings eine elektrische Kontaktierung
des Spülgutträgers 2 im
Gegensatz zu der induktiven Beheizung, die berührungslos und potentialfrei
(oder: galvanisch getrennt) erfolgt, bei der also keine elektrische
Verbindung des Spülgutträgers 2 mit
einer elektrischen Spannungs- oder Stromquelle erforderlich ist.
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6 zeigt
nun eine mögliche
elektrische Versorgung für
einen resistiv beheizten Spülgutträger 2 einer
Geschirrspülmaschine 1.
Der Spülgutträger 2 ist über eine
Laufrolle 40 in einer Laufschiene 50 teleskopartig
ausziehbar und einschiebbar aus dem bzw. in den Innenraum 12.
Die Laufschiene 50 ist wiederum in zwei Rollen 7A und 7B beweglich.
Die Rollen 7A und 7B sind über Schraubverbindungen 90 mit
der Wandung 6 des Innenraumes 12 verbunden. Die
Laufrolle 40 ist auf einer Hohlachse 8 gelagert und
um diese Hohlachse 8 drehbar. An der inneren Seite der
Hohlachse 8 ist der Spülgutträger 2 befestigt.
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An
der gegenüberliegenden äußeren Seite der
Laufrolle 40 ist in die Hohlwelle 8 der Laufrolle 40 ein
elektrische Kabel 9 geführt,
das mit dem in 6 nicht dargestellten Draht 3 des
Spülgutträgers 2 elektrisch
verbunden ist. Das elektrische Kabel 9 ist ausreichend
lang ausgebildet, um eine Bewegung des Spülgutträgers 2 in der Laufschiene 50 zu
ermöglichen
und dabei ein ausreichendes Spiel zu gewährlei sten. Gemäß 6 hängt das
elektrische Kabel 9 dazu schlaufenförmig nach unten. Vorzugsweise
ist das Kabel 9 in einer schlitzartigen Führung in
der Laufschiene 50 geführt,
um der Teleskopbewegung des Spülgutträgers 2 geführt folgen
zu können.
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An
der von der Hohlachse 8 gegenüberliegenden Seite des im Innenraum 12 verlaufenden Teils
des Kabels 9 ist das Kabel 9 durch eine Kabeldurchführung 10 durch
die Wandung 6 geführt.
Die Kabeldurchführung 10 ist
entsprechend abgedichtet. Das Kabel 9 führt zu einer nicht dargestellten
Heizstrom- oder Heizspannungsquelle. Ein anderer Pol der Heizstrom-
oder Heizspannungsquelle ist mit einem anderen, nicht gezeigten
Anschluss des Spülgutträgers 2 verbunden,
so dass ein elektrischer Heizstrom durch den Draht 3 des
Spülgutträgers 2 fließen kann.
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Anstelle
einer festen Kabeldurchführung oder
einer festen Verbindung des Kabels 9 mit dem Spülgutträger 2 im
Bereich der Hohlachse 8 kann auch jeweils oder nur an einer
Stelle eine elektrische Steckverbindung vorgesehen sein, um eine
lösbare elektrische
Kontaktierung des Spülgutträgers 2 zu
ermöglichen.
Die Steckverbindung wird dann in der Regel entsprechend mit einem
Schutzüberzug
oder einer Schutzkappe. abgedichtet.
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Bei
der resistiven Beheizung des Spülgutträgers 2 gemäß 6 kann
durch eine entsprechende Isolierung des Kabels 9 und entsprechender
Abdichtungen mit bekannten Mitteln leicht ein elektrische Kurzschluss
vermieden werden. Das Kabel 9 besteht aus einem Leiter
mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, beispielsweise Kupferdrähten, und
einer elektrischen Isolierung, insbesondere aus Kunststoff, mit
einer ausreichenden Korrosionsfestigkeit gegenüber den im Innenraum 12 der
Geschirrspülmaschine 1 auftretenden
Spüllaugen.
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Die
resistive Beheizung hat gegenüber
der induktiven Beheizung den Vorteil einer wesentlich einfacheren
elektrischen Energiequelle, da keine Hochfrequenztechnik erforderlich
ist. Insbesondere. kann die bereits vorhandene Heizstromquelle für das Heizelement 47 auch
zur Beheizung des Spülgutträgers 2 verwendet
werden. Zum Vermeiden möglicher Gefährdungen
der Bedienperson durch Stromschläge
kann außer
Netzspannung 230V und 50 Hz für
die Heizspannung für
den Spülgutträger 2 auch
Gleichstrom mit beispielsweise einer Gleichspannung von 12 V verwendet
werden.
-
Die
Beheizung des Spülgutträgers 2 kann
in einer weiteren Ausführungsform
nicht nur beim Trocknen des Spülgutes 5, 5', 5A und/oder 5B verwendet
werden, sondern bereits bei einem Spül- oder Reinigungsgang zur
Aufheizung der Spülflotte
oder Reinigungsflüssigkeit.
Dadurch kann eine weitere Heizeinrichtung wie beispielsweise das
Heizelement 47 gemäß 1 geringer
dimensioniert werden oder sogar ganz entfallen.
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- 1
- Geschirrspülmaschine
- 2
- Spülgutträger
- 3
- Draht
- 4
- Schutzschicht
- 5,
5', 5A, 5B
- Spülgut
- 6
- Wandung
- 7A,
7B
- Rolle
- 8
- Hohlachse
- 9
- Kabel
- 10
- Kabeldurchführung
- 12
- Innenraum
- 13
- Induktionsfeldgenerator
- 14
- Tür
- 15
- Induktionsflachspule
- 21,
22, 23
- Kontaktstelle
- 31,
32
- Anschluss
- 35
- Induktionsspule
- 40
- Laufrolle
- 45
- Sprüharm
- 46
- Abfluss
- 47
- Heizelement
- 48
- Durchführung
- 50
- Laufschiene
- 90
- Schraubverbindung
- G
- Schwerkraft
- T1,
T2, T3,
-
- T3'
- Tropfen
- B
- Induktionsfeld
- W
- Wärmestrom