DE102007059514A1

DE102007059514A1 - Verfahren zur Optimierung der Trocknungsleistung

Info

Publication number: DE102007059514A1
Application number: DE200710059514
Authority: DE
Inventors: Heinz Heissler; Kai Paintner
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2009-06-18
Also published as: WO2009074418A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Trocknungsleistung eines Trocknungsvorgangs (12) von zu trocknendem Gut, insbesondere von Spülgut (28) in einer Geschirrspülmaschine, wenigstens umfassend die folgenden Schritte: - Aufheizen und Aufbringen von Flüssigkeit, insbesondere Spülflotte, auf das zu trocknende Gut, insbesondere Spülgut (28), - Erfassen von wenigstens einem Eingangsparameter, der die Trocknungsleistung beeinflusst, und - Anpassen von wenigstens einem Trocknungsparameter des Trocknungsvorgangs (12) in Abhängigkeit von dem wenigstens einem erfassten Eingangsparameter zur Optimierung der Trocknungsleistung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Trocknungsleistung eines Trocknungsvorgangs von zu trocknendem Gut, insbesondere von Spülgut in einer Geschirrspülmaschine.
Bei herkömmlichen Geschirrspülmaschinen mit Eigenwärmetrocknung wird dem Innenraum der Spülkammer der Geschirrspülmaschine mittels einer Heizeinrichtung Wärme zugeführt, die Feuchtigkeit jedoch nicht abgeführt. Die Innenluft in der Spülkammer erhöht dabei ihre Temperatur und kann dadurch eine erhöhte relative Luftfeuchtigkeit aufnehmen. Durch eine mit dem Innenraum kommunizierende, kalte Oberfläche wird die Trocknungswirksamkeit weiter erhöht. An ihr kann die Feuchtigkeit aus der Innenluft kondensieren, wodurch die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit der Innenluft erhalten bzw. erhöht wird.
Dabei wird unabhängig von der Beladung, d. h. der Menge und der Wärmekapazität des Spülguts, das Spülgut in einer dem eigentlichen Trocknungsgang vorausgehenden Aufheizphase, wie etwa einem Klarspülgang, auf eine vorbestimmte Anfangstemperatur aufgeheizt. Die Anfangstemperatur liegt bei etwa 65°C, d. h. deutlich über der Umgebungstemperatur und einer Spültemperatur aus einem vorausgehenden Spülgang. Die Anfangstemperatur ist so bemessen, dass für eine Standardbeladung ein ausreichendes Trocknungsergebnis erzielt wird. Nach der Aufheizphase trocknet bei diesen herkömmlichen Geschirrspülmaschinen das aufgeheizte Geschirr in der geschlossenen Spülkammer während einer vorbestimmten Trocknungszeit. Dieses Verfahren erfordert unabhängig von der Belandung immer denselben Energieeinsatz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Optimierung der Trocknungsleistung bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauchs zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung der Aufgabe der Erfindung umfasst wenigstens die folgenden Schritte:

– Aufheizen und Aufbringen von Flüssigkeit, insbesondere Spülflotte, auf das zu trocknende Gut, insbesondere Spülgut,
– Erfassen von wenigstens einem Eingangsparameter, der die Trocknungsleistung beeinflusst, und
– Anpassen von wenigstens einem Trocknungsparameter des Trocknungsvorgangs in Abhängigkeit von dem wenigstens einem erfassten Eingangsparameter zur Optimierung des Trocknungsleistung.

Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Anpassung des wenigstens einen Trocknungsparameters vor Beginn des Trocknungsvorgangs erfolgt. D. h., es erfolgt keine kontinuierliche Regelung, sondern eine einmalige Festlegung der Trocknungsparameter, die den nachfolgenden Trocknungsvorgang festlegen. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, wenigstens ein Eingangsparameter vor Beginn des Trocknungsvorgangs erfasst wird.
Die Trocknungsleistung umfasst als Parameter wenigstens die Trocknungsdauer, die zur Trocknung des zu trocknenden Guts, insbesondere Spülguts, erforderliche Energie und/oder den Trocknungsgrad des getrockneten Guts, insbesondere des Spülguts. Dabei kann eine Optimierung hinsichtlich des Zeitbedarfs für die Trocknung, des Energiebedarfs und des Trocknungsgrads für einen ausgewählten Parameter oder eine gewichtete Kombination ausgewählter Parameter erfolgen.
Ein Eingangsparameter kann eine Beladung mit zu trocknenden Gut, insbesondere Spülgut, eine Wasserzulauftemperatur oder eine Umgebungstemperatur sein. Diese genannten Eingangsparameter beeinflussen unmittelbar den Trocknungsvorgang, da sie wie das Spülgut die Wärmekapazität verändern oder wie die Wasserzulauf- oder Umgebungstemperatur die Trocknung beeinflussen.
Ein Trocknungsparameter kann eine Anfangstemperatur (T₀) für einen Trocknungsvorgang und/oder ein Trocknungsgrad von zu trocknendem Gut, insbesondere Spülgut sein. Diese beiden Trocknungsparameter erlauben eine Charakterisierung eines Trocknungsvorgangs bei einer Eigenwärmetrocknung.
Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Anpassung des wenigstens einen Trocknungsparameters nach einem Vergleich mit wenigstens einem Referenzwert erfolgt. Dies erlaubt eine besonders einfache, aber zuverlässige Anpassung der Trocknungsparameter ausgehend von einem für eine Standardbeladung stehenden Referenzwert. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Differenzbildung von dem wenigstens einem Trocknungsparameter und dem wenigstens korrespondierenden Referenzwert erfolgt, wobei diese Differenz zur Anpassung des wenigstens einen Trocknungsparameters herangezogen wird.
Je nach Beladungsgrad und Umgebungssituation kann entweder die in der Aufheizphase erforderliche Energie verringert oder erhöht werden oder die Trocknungszeit des anschießenden Trocknungsgangs verkürzt und dabei im Trocknungsgang dennoch ein ausreichendes Trocknungsergebnis erzielt werden. Durch die Anpassung der Anfangstemperatur an die tatsächliche Beladung und die Umgebungssituation kann die dafür erforderliche Energie gezielter eingesetzt und bei geringer Beladung und geringerem Energieverlust eingespart werden.
Grundsätzlich kann der Beladungsgrad vor dem Beginn eines Spülgangs von einem Bediener gewählt bzw. eingestellt werden. Dies kann stufenlos geschehen zwischen einem minimalen und einem maximalen Beladungseinstellwert oder in Einstellschritten, wie etwa „niedrig", „normal" bzw. „standard" oder „hoch". Auf diese Weise kann der Bediener das Trocknungsergebnis nach seiner Wahl beeinflussen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Beladung jedoch automatisch erfasst werden. Damit kann ein komplizierter Bedienungsschritt entfallen, womit die Geschirrspülmaschine komfortabler zu bedienen ist.
Vor dem Regeln der Anfangstemperatur kann das Verfahren folgende Schritte umfassen: (a) automatisches Bestimmen der aktuellen Beladung (B_ist) mit Spülgut, (b) beim Auftreten einer Abweichung (ΔB := B_ist – B_standard) der aktuellen Beladung (B_ist) von einer Standardbeladung (B_standard), Bestimmen einer Abweichung (ΔT₀ := T₀ – T_0,standard) für die Anfangstemperatur (T₀) von einer der Standardbeladung (B_standard) zugeordneten Standardanfangstemperatur (T_0,standard). Durch die automatische Beladungsbestimmung kann also die Aufheizzeit und/oder die Trocknungszeit abhängig von der Beladung, aber unabhängig von einer manuellen Einstellung durch den Bediener bestimmt werden.
Vorteilhaft wird das Regeln der Anfangstemperatur in Abhängigkeit von der Beladung nur ausgeführt, wenn eine Abweichung (ΔB) der aktuellen Beladung (B_ist) von der Standardbeladung (B_standard) auftritt, wobei die Abweichung (ΔB) größer als ein Abweichungsschwellwert (δB) ist. So kann einerseits der Regelungsaufwand reduziert und andererseits das Risiko des Auftretens von Regelfehlern minimiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst Schritt (b) mehrere Teilschritte: Zunächst wird überprüft, ob die aktuelle Beladung (B_ist) größer oder kleiner als die Standardbeladung (B_standard) ist. Für eine größere aktuelle Beladung (B_ist) wird die Anfangstemperatur (T₀) höher als die Standardanfangstemperatur (T_0,standard) eingestellt; für eine geringere aktuelle Beladung (B_ist) wird die Anfangstemperatur (T₀) niedriger als die Standardanfangstemperatur (T_0,standard) eingestellt, um somit in der Aufheizphase Energie und/oder Zeit zu sparen. Auch für eine höhere Beladung wird also noch ein ausreichendes Trocknungsergebnis erzielt, wofür in der Aufheizphase allerdings mehr Energie erforderlich ist. Bei geringerer Beladung wird in der Aufheizphase dafür Energie eingespart und bei geeigneter Wahl der Anfangstemperatur in der Trocknungsphase dennoch ein ausreichendes Trocknungsergebnis erzielt.
In der vorgenannten Ausführungsform kann im Schritt (b) die Abweichung der Anfangstemperatur (ΔT₀) proportional zur Abweichung der Beladung (ΔB) von der Standardbeladung (B_standard) gewählt werden. So ist die beladungsabhängige Wahl der Anfangstemperatur besonders einfach bzw. der Algorithmus zum Bestimmen der Anfangstemperatur besonders einfach zu implementieren.
Der Grad der Beladung kann durch die Erfassung der Wärmekapazität der Beladung (Gesamtwärmekapazität) ausgedrückt werden. Die Bestimmung der Wärmekapazität kann durch Erfassen eines Verlaufs der Temperatur des Spülguts oder einer Kondensationsfläche über eine Zeitspanne, also über die Zeitabhängigkeit der Temperatur, erfolgen. Nach dem gleichen Prinzip kann alternativ dazu eine Änderung der Mischungstemperatur der Spüllauge zum Beispiel zwischen zwei Reinigungsgängen erfasst werden.
Die Anfangstemperatur für den Eigenwärmetrocknungsgang kann mit einer im Wesentlichen konstanten Leistung und in Abhängigkeit von der Beladung geregelt sein, bis die von der Beladung abhängige Anfangstemperatur erreicht ist. Die Steuerung ist technisch sehr einfach.
Alternativ können die Heizmittel mit einer in Abhängigkeit von der Beladung geregelten Heizleistung, also mit einem beladungsabhängigen Heizgradienten versorgt werden. Auf diese Weise kann die beladungsabhängige Anfangstemperatur in einer im Wesentlichen konstanten, vorbestimmten Aufheizzeit erreicht werden. Dieses Regelungsverfahren ist vorteilhaft, wenn die Aufheizphase mit dem Klarspülgang zusammenfällt, für den eine im Wesentlichen fixe Klarspülzeit vorbestimmt werden kann.
Zusätzlich kann das Verfahren noch ergänzt werden um ein Detektieren eines charakteristischen Merkmals der Zeitabhängigkeit (T(t)) der charakteristischen Temperatur (T), das für den Grad der Verdampfung von Wasser von der Oberfläche des Spülguts kennzeichnend ist. Damit kann das Erreichen der vollständigen Trocknung detektiert und der Trocknungsgang beim Erreichen der vollständigen Trocknung beendet werden. Im eigentlichen Trocknungsgang lässt sich dadurch bei einem geringen Beladungsgrad Zeit einsparen und bei einem hohen Beladungsgrad dennoch ein zufrieden stellendes Trocknungsergebnis erzielen.
Das bisher dargestellte Verfahren berücksichtigte die Beladung als Ausgangsgröße zur Bestimmung der Anfangstemperatur des Trocknungsgangs. Alternativ oder zusätzlich können Größen der Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden. Dazu zählen zum Beispiel die Außentemperatur mit jahreszeitlichen Schwankungen und die Einbausituation mit der Dämmung gegenüber der Umgebung. Über zusätzliche Temperatursensoren können die Außenwandtemperatur an einer Kondensationsfläche des Geschirrspülautomaten oder bei Geschirrspülmaschinen mit einem als Wärmespeicher dienenden Wasserspeicher die Wasserzulauftemperatur erfasst werden. Dabei kann die Wasserzulauftemperatur mit einem Temperatursensor erfasst werden, der in dem als Wärmespeicher dienenden Wasserspeicher angeordnet ist. Bei Geschirrspülmaschinen ohne als Wärmespeicher dienenden Wasserspeicher kann hierfür ein Temperatursensor im Wasserzulauf der Geschirrspülmaschine angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann hierfür ein Temperatursensor vorgesehen sein, der in Kontakt mit Spülflotte steht.
Ferner kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass als Eingangsparameter auch die Trübung, insbesondere von umgewälzter Spülflotte berücksichtigt wird. Hierzu kann die Trübung optisch, bspw. mit entsprechenden Trübungssensoren, oder mittels Impedanzmessungen erfasst werden.
Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung gehört ferner auch eine Geschirrspülmaschine. Die Geschirrspülmaschine weist Mittel zum Aufheizen und Aufbringen von Flüssigkeit, insbesondere Spülflotte, auf das zu trocknende Gut, insbesondere Spülgut auf, ferner Mittel zum, Erfassen von wenigstens einem Eingangsparameter, der die Trocknungsleistung beeinflusst, und Mittel zum Anpassen von wenigstens einem Trocknungsparameter auf. Damit kann, ebenso wie für das erfindungsgemäße Verfahren, unter Berücksichtigung der Beladung und der jeweiligen aktuellen Umgebungssituation die Anfangstemperatur für den Trocknungsgang so angepasst werden, dass für jeden Beladungsgrad und jede Umgebungssituation eine optimale Trocknung erreicht wird. Dazu kann entweder die in der Aufheizphase erforderliche Energie verringert oder erhöht werden oder die Trocknungszeit des anschießenden Trocknungsgangs verkürzt und dabei im Trocknungsgang dennoch ein ausreichendes Trocknungsergebnis erzielt werden.
Die Geschirrspülmaschine kann Mittel zum manuellen Eingeben des Beladungsgrads durch einen Bediener umfassen, beispielsweise einen zwei- oder mehrstufigen Schalter, mit Schaltstufen für niedrige, normale und hohe Beladung. Damit kann der Bediener den Grad der Beladung eingeben und damit die beladungsabhängige Regelung des Trocknungsgangs ermöglichen.
Vorzugsweise umfasst die Geschirrspülmaschine Mittel zum Bestimmen der aktuellen Beladung (B_ist). Damit kann die aktuelle Beladung automatisch, d. h. ohne Eingabe durch einen Bediener, bestimmt werden. Dadurch vereinfacht sich die Bedienung der Geschirrspülmaschine erheblich.
Die Beladung kann auch mittelbar über eine Erfassung der Wärmekapazität des Spülguts bzw. die Veränderung er Wärmekapazität durch das eingebrachte Spülgut erfasst werden. Zum Bestimmen der Wärmekapazität kann die Geschirrspülmaschine einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des Spülguts sowie Mittel zum Auswerten eines erfassten Temperaturverlaufs über eine Zeitspanne umfassen. Der Temperatursensor kann in der Spülkammer oder im Umwälzkreis angeordnet sein und in Kontakt stehen mit dem umgewälzten Wasser, das wiederum mit dem Spülgut im Wärmeaustausch steht. Zusätzlich kann ein zweiter Temperatursensor mit zugehörigen Auswertemitteln zur Erfassung der Temperatur von noch nicht erwärmtem Frischwasser vorhanden sein. Bei Geschirrspülmaschinen, die bauartbedingt einen Wärmespeicher umfassen, kann der zweite Temperatursensor darin angeordnet sein.
Zur Erfassung der Umgebungsbedingungen kann die Geschirrspülmaschine über Temperatursensoren an einer Außenwand als Kondensationsfläche, in der Beladungstür oder der Spülmittelzugabe verfügen. Darüber können zum Beispiel die jahreszeitlichen Schwankungen der Außentemperatur und die Einbausituation der Geschirrspülmaschine samt seiner Wärmedämmung gegenüber seiner Umgebung erfasst werden. Bei Geschirrspülmaschinen mit einem Wärmetauscher kann ein weiterer Sensor darin angeordnet sein, um die Wasserzulauftemperatur zu erfassen, die ebenfalls zum Beispiel jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen sein kann. Dabei kann die Wasserzulauftemperatur mit einem Temperatursensor erfasst werden, der in dem als Wärmespeicher dienenden Wasserspeicher angeordnet ist. Bei Geschirrspülmaschinen ohne als Wärmespeicher dienenden Wasserspeicher kann hierfür ein Temperatursensor im Wasserzulauf der Geschirrspülmaschine angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann hierfür ein Temperatursensor vorgesehen sein, der in Kontakt mit Spülflotte steht.
Die Geschirrspülmaschine kann eine Steuereinheit umfassen, die dazu ausgebildet ist, das oben beschriebene Verfahren oder dessen Abschnitte und Varianten auszuführen. Sie kann dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere der genannten Funktionen in Hardware oder auch in Form einer in einem Programmspeicher gespeicherten Software auszuführen.
Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 die Zeitabhängigkeit einer Temperatur während der Arbeitsgänge im Spülraum einer Geschirrspülmaschine mit Eigenwärmetrocknung.
2 die Zeitabhängigkeit der Temperatur im Spülraum der Geschirrspülmaschine während des Klarspül- und Trockengangs für verschiedene Beladungen;
3 einen schematischen Querschnitt (in Seitenansicht) einer erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine nach einer ersten Ausführungsform; und
4 einen schematischen Querschnitt (in Vorderansicht) einer erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine nach einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt die bekannten Arbeitsgänge in einer Geschirrspülmaschine mit Eigenwärmetrocknung. Sie umfassen einen Vorspülgang 2, einen ersten Reinigungsgang 4, einen zweiten Reinigungsgang 6, einen Zwischenspülgang 8, einen Klarspülgang 10 und einen die Arbeitsgänge abschließenden Trocknungsgang 12. Im Vorspülgang 2 wird kaltes Frischwasser (ca. 3,4–3,9 I) zugeführt und für eine voreingestelite Dauer von ca. 15 min von einer Umlaufpumpe 20 durch die Spülkammer umgewälzt. Im anschließenden Reinigungsgang 4 wird das Reinigungsmittel in die Spülkammer 14 (siehe 3 und 4) eingebracht. Das Frischwasser des Vorspülgangs 2 wird auf eine anfängliche Reinigungstemperatur von ca. 51°C während einer Zeitdauer von ca. 13 bis 14 min erwärmt. Im anschließenden Reinigungsgang 6 wird das erwärmte und mit dem Reinigungsmittel versehene Wasser umgewälzt, wodurch das hauptsächliche Reinigen des Spülguts 28 bewirkt wird.
Zwischen dem Reinigungsgang 6 und dem Zwischenspülgang 8 wird das Spülwasser aus der Spülkammer 14 abgepumpt und sauberes, kaltes Frischwasser zugeführt. Das Frischwasser wird während des Zwischenspülgangs 8 für eine Zeitdauer von ca. 5 min umgewälzt und erwärmt sich dabei unter anderem durch Kontakt mit bzw. Wärmeübertragung aus den aus dem Reinigungsgang 6 noch warmen Teilen, wie etwa dem Spülgut 28, ggf. einen Wärmetauscher 38 (4) und den Wänden der Spülkammer 14 sowie den Komponenten in einem Umwälzkreislauf 22a, 20, 22b, die mit dem umgewälzten Wasser in Wärmeübertragung stehen. Zum Wechsel vom Zwischenspülgang 8 in den nachfolgenden Klarspülgang 10 wird das Zwischenspül-Wasser aus der Spülkammer 14 abgepumpt und erneut kaltes Frischwasser zugeführt.
In herkömmlichen Geschirrspülmaschinen mit Eigenwärmetrocknung wird das zugeführte, kalte Frischwasser im Klarspülgang 10 während einer vorbestimmten, fest eingestellten Zeit, z. B. ca. 15 min, umgewälzt und dabei mit einer vorbestimmten, festen Heizleistung auf die Anfangstemperatur T₀ für den abschließenden Trocknungsvorgang 12, z. B. auf ca. 65°C, erhitzt.
2 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf der Temperatur bzw. die Zeitabhängigkeit der Temperatur in der Spülkammer für verschiedene Beladungen während des Klarspülgangs 10 und des Trocknungsgangs 12. Die Temperatur kann eine für die Temperatur des Spülguts 28 repräsentative oder eine mittels eines ersten Temperaturfühlers 32 gemessene Temperatur T1 des umgewälzten Wassers sein. Die mittlere Kurve in 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Temperatur in der Spülkammer für eine definierte Standardbeladung B_standard mit Geschirr und Besteck. Die obere bzw. untere Kurve in 2 repräsentiert den zeitlichen Verlauf der Temperatur in der Spülkammer, die für eine im Vergleich zur Standardbeladung B_standard höhere Beladung B+ := B_standard + ΔB bzw. eine im Vergleich zur Standardbeladung niedrigeren Beladung B– := B_standard – ΔB eingestellt wird. Durch die Zufuhr der Heizleistung steigt die Temperatur in der Spülkammer 14 und damit auch die Temperatur des Spülguts 28 während des Klarspülgangs 10 im Wesentlichen proportional mit der Zeit t. Der in 2 gezeigte, weniger als proportionale Temperaturanstieg ist eine Folge von Wärmeübertragsverlusten, u. a. durch die Wände der Spülkammer 14 und durch die Beladungstür 16, auf Geräteteile außerhalb der Spülkammer 14.
Für die Standardbeladung B_standard wird die Temperatur während der Aufheizphase im Klarspülgang 10 entsprechend der mittleren Kurve in 2 bis auf eine Anfangstemperatur T_0,standard geregelt und danach beginnt unmittelbar der Eigenwärmetrocknungsgang 12. Zur Trocknung, dem vollständigen Verdampfen des Wasserfilms auf dem Spülgut, ist bei der höheren bzw. niedrigeren Beladung B+ bzw. B– ein entsprechend größerer bzw. kleinerer Energieeintrag in Form des Aufheizens auf die Anfangstemperatur T₀ für das Eigenwärmetrocknen erforderlich. Dementsprechend wird für die höhere bzw. niedrigere Beladung B+ bzw. B– die Temperatur während der Aufheizphase erfindungsgemäß auf eine höhere bzw. niedrigere Anfangstemperatur T₀(B+) bzw. T₀(B–) für den Eigenwärmetrocknungsgang 12 geregelt.
Mit dem Abschalten der dem umgewälzten Wasser während des Klarspülgangs 10 zugeführten Heizleistung beginnt der Trocknungsgang 12. Für die normale Beladung B_standard verändert die Temperatur in der Spülkammer ihren Verlauf im Wesentlichen entsprechend einer abfallenden Exponentialfunktion. Mit der Abnahme der Temperatur in der Spülkammer trocknet die Beladung zunehmend, d. h. ein auf dem Spülgut 28 vorhandener Feuchtigkeitsfilm verdampft und kondensiert auf einer Kondensationsfläche. Zu einem von der Beladung abhängigen Zeitpunkt t₁₂ wird eine Temperatur T₁₂ erreicht, die sich anschließend nur noch unwesentlich ändert und das Erreichen eines im Wesentlichen asymptotischen Zustands markiert. Dann ist der Feuchtigkeitsfilm auf dem Spülgut 28 vollständig verdampft und der Trocknungsgang 12 kann beendet werden. Dabei ist die Temperatur in der Spülkammer die oben genannte charakteristische Temperatur T und das Erreichen der Temperatur T₁₂ ist das oben genannte charakteristische Merkmal.
Für die Standardbeladung B_standard, nimmt die Temperatur in der Spülkammer von der Anfangstemperatur T0(B_standard) entsprechend der mittleren Kurve in 2 ab, bis bei der Temperatur T_12,Bstandard zu einem Zeitpunkt t₁₂ der asymptotische Zustand erreicht und der Trocknungsgang beendet werden kann. Für die im Vergleich zur Standardbeladung höhere Beladung B+ = B_standard + ΔB bzw. die niedrigere Beladung B– = B_standard – ΔB fällt die Temperatur in der Spülkammer aufgrund der größeren bzw. kleineren Wärmekapazität von der Anfangstemperatur T₀(B+) bzw. T₀(B–) aus zeitlich langsamer bzw. schneller ab, wie in der oberen bzw. unteren Kurve der 2 gezeigt. Die beladungsabhängige Regelung der Anfangstemperatur T₀(B) bewirkt jedoch bei einer höheren Beladung B+, dass durch den höheren anfänglichen Energieeintrag bzw. die höhere Anfangstemperatur T₀(B+) der asymptotische Zustand zu einem früheren Zeitpunkt erreicht wird als ohne Anpassen der Anfangstemperatur. Durch geeignete Wahl der Anfangstemperatur T₀(B+) kann erreicht werden, dass die Zeit bis zur vollständigen Trocknung (zum Zeitpunkt t₁₂) gleich wird wie für die Standardbeladung. Bei einer niedrigeren Beladung B– lässt sich durch den niedrigeren anfänglichen Energieeintrag bzw. die niedrigere Anfangstemperatur T₀(B–) in der Aufheizphase Energie einsparen. Im Trocknungsgang muss der asymptotische Zustand bzw. das vollständige Trocknen nicht später als im Vergleich zur Standardbeladung erreicht werden. Beladungsabhängiges Regeln der Anfangstemperatur für den Eigenwärmetrocknungsgang kann also bei unterschiedlichen Beladungen eine gleichbleibende Trocknungsdauer erzielen. Ferner kann bei hoher Beladung B+ eine relative Verkürzung der Trocknungszeit und bei niedriger Beladung eine relative Energieeinsparung in der Aufheizphase erreicht werden.
Der in 3 gezeigte Geschirrspülmaschine umfasst eine Spülkammer 14, in der das Spülgut 28, nämlich Teller 28a und Tassen 28b, in einem Beladungskorb 30 platziert ist, eine an die Spülkammer 14 anscharnierte Beladungstür 16, einen in der Spülkammer 14 drehbar angeordneten Wassersprüh-Dreharm 24 mit Sprühdüsen 26, eine unterhalb einer Bodenwand 19 der Spülkammer 14 angeordnete Umwälzpumpe 20 zum Umwälzen des Wassers bzw. der Spüllauge, einen Zulauf 22a der Umlaufleitung, der eine Druckausgangsseite der Umwälzpumpe 20 mit dem Wassersprüh-Dreharm 24 verbindet, einen Ablauf 22b der Umlaufleitung in der Bodenwand 19 der Spülkammer 14, der mit einer Ansaugseite der Umwälzpumpe 20 verbunden ist, eine am Zulauf 22a der Umlaufleitung angeordnete Heizvorrichtung 56 zum Aufheizen des umgewälzten Wassers, eine Steuereinheit 58 zum Steuern aller wesentlichen Funktionen, Arbeitsgänge und Komponenten bzw. Vorrichtungen der Geschirrspülmaschine und zum Auslesen und Auswerten der Messsignale verschiedener Sensoren, eine Anschlussleitung 48 mit einem Anschluss 44 an einem Ende für die Zufuhr von Frischwasser, ein steuerbares Anschlussventil 50 in der Anschlussleitung 48 zum Steuern des Frischwasserzulaufs, eine Ablaufleitung 52 zum Abführen von verbrauchter Spüllauge bzw. Wasser, ein steuerbares Ablaufventil 54 in der Ablaufleitung 52 zum Verschließen der Ablaufleitung bzw. Steuern der Abfuhr sowie einen ersten Temperaturfühler 32 und einen zweiten Temperaturfühler 34.
Der erste Temperaturfühler 32 ist in der Umwälzpumpe 20 angeordnet und dient zum Erfassen der Temperatur T1 des Wassers bzw. der Spüllauge im Umwälzkreislauf. Er kann jedoch auch an anderen Positionen im Umwälzkreislauf, wie etwa im Zulauf 22a, im Ablauf 22b oder in einer Vertiefung in der Bodenwand der Spülkammer 14 in der Nähe der Öffnung des Ablaufs 22b angeordnet sein. Der zweite Temperaturfühler 34 ist in Kontakt mit der innenseitigen Wand, d. h. der der Spülkammer 14 zugewandten Wand der Beladungstür 16 angeordnet und dient zum Erfassen einer für die Temperatur einer kalten Fläche in der Spülkammer 14 charakteristischen Referenz-Temperatur T2. Er kann jedoch auch an anderen Positionen angeordnet sein, wie etwa in einem Bedienpaneel 18 in der Beladungstemperatur 16. Dort kann er leicht mit dort ohnehin vorhandenen elektrischen Kabeln an die zugehörige, in der Steuereinheit 58 integrierte Temperaturauslesevorrichtung angeschlossen werden.
Die Heizvorrichtung 56 ist durch eine Steuerleitung 56s mit der Steuereinheit 58 verbunden und so bezüglich ihrer Heizleistung steuerbar. In der Steuereinheit 58 ist eine der Standardbeladung B_standard zugeordnete Standardanfangstemperatur T₀(B_standard) für den Trocknungsgang 12 vorprogrammiert, in der ein ausreichendes Trocknungsergebnis der Standardbeladung erzielt wird. In Abhängigkeit von der durch Messung bestimmten tatsächlichen Beladung B_ist bzw. der von der Steuereinheit 58 bestimmten Abweichung ΔB von der Standardbeladung bestimmt die Steuereinheit 58 vor dem Beginn des Klarspülgangs 10 eine Abweichung ΔT₀ der Anfangstemperatur in Bezug auf die Standardanfangstemperatur T₀(B_standard), bzw. eine davon abweichende Anfangstemperatur T₀(B_ist) für den Trocknungsgang 12. Im Klarspülgang 10 steuert die Steuereinheit 58 das Heizelement 56 entsprechend der beladungsabhängig bestimmten Anfangstemperatur T₀ so an, dass das Wasser im Umwälzkreislauf die gewünschte Anfangstemperatur T₀ erreicht. Über den ersten Temperaturfühler 32, der die Temperatur des umgewälzten Wassers erfasst, kontrolliert bzw. erkennt die Steuereinheit 58 das Erreichen der gewünschten Anfangstemperatur T₀. Durch die Umwälzung im Klarspülgang 10 überträgt das Wasser die Anfangstemperatur T₀ auf das Spülgut 28.
Die Geschirrspülmaschine gemäß 4 umfasst die mit dem steuerbaren Anschlussventil 50 versehene Anschlussleitung 48 zum Befüllen des Wärmetauschers 38 mit Frischwasser und eine Verbindungsleitung 40 zum Überführen von Wasser zwischen dem Wärmetauscher 38 und dem Umwälzkreislauf sowie einen im Wärmetauscher angeordneten dritten Temperaturfühler 36 zum Erfassen der Temperatur T3 des Wassers im Wärmetauscher 38. Die Verbindungsleitung 40 kann durch das steuerbare Verbindungsventil 42 geöffnet und verschlossen werden. Das Ventil 42 ist durch eine Steuerleitung 42s mit der Steuereinheit 58 verbunden und dadurch steuerbar. Wenn das Ventil 42 geschlossen und das Ventil 50 geöffnet ist, wird der Wärmetauscher 38 mit kaltem Frischwasser befüllt. Umgekehrt, wenn das Ventil 42 geöffnet und das Zulaufventil 50 geschlossen ist, wird der Wärmetauscher 38 mit Wasser aus dem Umwälzkreislauf befüllt, das gegebenenfalls erwärmt sein kann.
Der Wärmetauscher 38 ist in der Form eines parallel zur Seitenwand der Spülkammer 14 angeordneten Behälters ausgebildet und liegt an der Seitenwand an. Der dritte Temperaturfühler 36 ist in Kontakt mit der der Spülkammer 14 zugewandten Wand des Wärmetauschers 38 angeordnet. Zum Verbessern der Effizienz der Wärmetrocknung wird der Wärmetauscher 38 während des Trocknungsgangs 12 mit kaltem Frischwasser befällt. Dadurch wird die dem Wärmetauscher 38 zugewandte Seitenwand der Spülkammer 14 zu einer gekühlten Kondensationsfläche.
In Abhängigkeit von der tatsächlichen Beladung B_ist und/oder der gemessenen Zulauftemperatur des zu Beginn des Zwischenspülgangs 8 zugeführten Frischwassers bestimmt die Steuereinheit 58 eine geeignete Anfangstemperatur T₀ für den Trocknungsgang, so dass eine optimale Trocknung erreicht werden kann, wie sie zur 2 oben erläutert worden ist.
Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Geschirrspülautomaten und Beladungsbestimmungsmitteln um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Geschirrspülmaschine und Beladungsbestimmungsmittel in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Ebenso können der Geschirrspülmaschine und die Beladungsbestimmungsmittel in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.

2: Vorspülgang/vorspülen
4: Reinigungsgang/reinigen
6: Reinigungsgang/reinigen
8: Zwischenspülgang/zwischenspülen
10: Klarspülgang/klarspülen
12: Trocknungsgang/trocknen
14: Spülkammer
16: Beladungstür
18: Bedienpaneel
19: Bodenplatte
20: Umwälzpumpe
20s: Steuerleitung für Umwälzpumpe
22a: Zulauf der Umlaufleitung
22b: Ablauf der Umlaufleitung
24: Wassersprüh-Dreharm
26: Sprühdüsen
28: Spülgut
28a: Teller
28b: Tasse
30: Beladungskorb
32: erster Temperaturfühler (Umwälzkreislauf)
34: zweiter Temperaturfühler Kondensationsfläche (z. B. Beladungstür)
36: dritter Temperaturfühler (Wärmetauscher)
38: Wärmetauscher
40: Verbindungsleitung
42: Verbindungsventil
42s: Steuerleitung für Verbindungsventil
44: Anschluss
46: Anschlusshahn
48: Anschlussleitung
50: Verbindungsventil
50s: Steuerleitung für Verbindungsventil
52: Ablaufleitung
54: Ablaufventil
54s: Steuerleitung für Ablaufventil
56: Heizvorrichtung
56s: Steuerleitung für Heizvorrichtung
58: Steuereinheit

Claims

Verfahren zur Optimierung der Trocknungsleistung eines Trocknungsvorgang (12) von zu trocknendem Gut, insbesondere von Spülgut (28) in einer Geschirrspülmaschine, wenigstens umfassend die folgenden Schritte: – Aufheizen und Aufbringen von Flüssigkeit, insbesondere Spülflotte, auf das zu trocknende Gut, insbesondere Spülgut (28), – Erfassen von wenigstens einem Eingangsparameter, der die Trocknungsleistung beeinflusst, und – Anpassen von wenigstens einem Trocknungsparameter des Trocknungsvorgangs (12) in Abhängigkeit von dem wenigstens einem erfassten Eingangsparameter zur Optimierung des Trocknungsleistung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des wenigstens einen Trocknungsparameters vor Beginn des Trocknungsvorgangs (12) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Eingangsparameter vor Beginn des Trocknungsvorgangs (12) erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsleistung als Parameter die Trocknungsdauer, die zur Trocknung des zu trocknenden Guts, insbesondere Spülguts (28), erforderliche Energie und/oder den Trocknungsgrad des getrockneten Guts, insbesondere des Spülguts, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsdauer, die zur Trocknung des zu trocknenden Guts, insbesondere Spülguts (28), erforderliche Energie und/oder der Trocknungsgrad des getrockneten Guts, insbesondere des Spülguts (28), als zu optimierender Parameter der Trocknungsleistung ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Eingangsparameter eine Beladung mit zu trocknendem Gut, insbesondere Spülgut (28) und/oder eine Wasserzulauftemperatur und/oder ein Verschmutzungsgrad von Spülflotte und/oder eine Umgebungstemperatur ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Trocknungsparameter eine Anfangstemperatur (T₀) für einen Trocknungsvorgang und/oder ein Trocknungsgrad und/oder eine Trocknungsdauer von zu trocknendem Gut, insbesondere Spülgut (28) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des wenigstens einen Trocknungsparameters nach einem Vergleich mit wenigstens einem Referenzwert erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung nach einer gewichteten Kombination der Eingangs- und/oder Trocknungsparameter erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Differenzbildung von dem wenigstens einem Trocknungsparameter und dem wenigstens korrespondierenden Referenzwert, wobei diese Differenz zur Anpassung des wenigstens einen Trocknungsparameters herangezogen wird.
Geschirrspülmaschine, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wenigstens umfassend: – Mittel zum Aufheizen und Aufbringen (20, 24, 26, 56) von Flüssigkeit, insbesondere Spülflotte, auf das zu trocknende Gut, insbesondere Spülgut (28), – Mittel zum Erfassen von wenigstens einem Eingangsparameter (32, 34, 36), der die Trocknungsleistung beeinflusst, und – Mittel zum Anpassen von wenigstens einem Trocknungsparameter (58) des Trocknungsvorgangs in Abhängigkeit von dem wenigstens einem erfassten Eingangsparameter zur Optimierung des Trocknungsleistung.