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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrogerät mit einem Bereitschaftsmodul
zur Bereitstellung von Funktionen in einem Bereitschaftsbetrieb und
mit einem Energieversorgungsmodul zur Versorgung des Bereitschaftsmoduls
während
des Bereitschaftsbetriebs mit elektrischer Energie.
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Bekannte
Elektrogeräte
mit einem höheren Energiebedarf,
insbesondere Haushaltselektrogeräte,
wie beispielsweise Geschirrspülmaschinen
oder Waschmaschinen, weisen einen oder mehrere elektrische Verbraucher
auf, welche zumindest während der
Durchführung
eines dem Zweck des Elektrogerätes
entsprechenden Betriebsprogramms über ein externes Energieversorgungsnetz
mit Energie versorgt werden. So wird beispielsweise eine handelsübliche Haushaltsgeschirrspülmaschine
während
der Durchführung
eines Spülprogramms über eine
Netzleitung mit einem daran angeordneten Stecker über eine
entsprechende Steckdose mit einem öffentlichen Energieversorgungsnetz
verbunden. Bei älteren
Elektrogeräten
ist dabei ein Hauptschalter vorgesehen, der die elektrischen Verbraucher
des Elektrogerätes
in einem Ein-Zustand mit der Netzleitung verbindet, wobei so in
einem Normalbetrieb der volle Funktionsumfang des Elektrogerätes zur
Verfügung
gestellt wird, was die Durchführung
entsprechender Betriebsprogramme ermöglicht. Hingegen trennt der
Hauptschalter in einem Aus-Zustand die elektrischen Verbraucher
vollständig
von der Netzleitung, so dass einerseits jede unnötige Energieaufnahme durch
das Elektrogerät
verhindert ist; andererseits jedoch keinerlei Funktionalität zur Verfügung steht:
Bei
neueren Elektrogeräten
hingegen ist außerhalb des
Normalbetriebes in vielen Fällen
ein Bereitschaftsbetrieb (Standbybetrieb) vorgesehen. Das bedeutet,
dass die Elektrogeräte
auch außerhalb
des Normalbetriebs einen eingeschränkten Funktionsumfang ausweisen.
Hierzu weisen derartige Elektrogeräte ein Bereitschaftsmodul auf,
welche derartige Bereitschaftsfunktionen bereitstellen. Ein derartiges
Bereitschaftsmodul muss allerdings auch außerhalb des Normalbetriebes
des Elektrogerätes
mit elektrischer Energie versorgt werden.
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Während ältere Elektrogeräte vorwiegend über eine
elektromechanische Steuerung verfügen, weisen moderne Elektrogeräte in vielen
Fällen
eine elektronische Steuerung auf. Während eine elektromechanische
Steuerung außerhalb
ihres Betriebes in aller Regel nicht mit elektrischer Energie versorgt werden
muss, ist es bei einer elektronischen Steuerung in vielen Fällen erforderlich,
diese ständig
mit elektrischer Energie zu versorgen, um Informationen, wie beispielsweise
Steuerungsprogramme, Einstelldaten und/oder Betriebsdaten, elektronisch
speichern zu können.
Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Steuereinrichtung eines
derartigen Elektrogerätes
auch außerhalb
des Normalbetriebes mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Um
nun ein Bereitschaftsmodul oder eine Steuereinrichtung eines Elektrogerätes auch
außerhalb
des Normalbetriebes, also im Bereitschaftsbetrieb, mit elektrischer
Energie zu versorgen, ist es aus der Praxis bekannt, den Hauptschalter
eines solchen Gerätes
derart auszubilden, dass er in seinem Aus-Zustand lediglich die
im Bereitschaftsbetrieb nicht benötigten Verbraucher von dem öffentlichen Energieversorgungsnetz
trennt, wobei ein Energieversorgungsmodul zur Versorgung des Bereitschaftsmoduls
und/oder der Steuereinrichtung weiterhin mit elektrischer Energie
versorgt wird. Diese Lösung
weist jedoch den Nachteil auf, dass das sich im Bereitschaftsbetrieb
befindliche Elektrogerät
dem öffentlichen
Energieversorgungsnetz ständig
elektrische Energie entnimmt. So beträgt die Leistungsaufnahme derartiger
Elektrogeräte
im Bereitschaftsbetrieb typischerweise einige Watt. Gerade bei Haushaltsgeräten, wie
Geschirrspülmaschinen
oder Waschmaschinen, welche pro Woche nur einige Stunden im Normalbetrieb
betrieben werden, führt diese
Leistungsaufnahme im Bereitschaftsbetrieb zu einer wesentlichen
Verschlechterung der Gesamtenergiebilanz. Zudem führt ein
Ausfall des öffentlichen Energieversorgungsnetzes,
was zwar selten, aber doch vorkommt, zu einem Ausfall der Funktionen
des Bereitschaftsbetriebes. Weiterhin können gespeicherte Informationen
verloren gehen.
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Eine
andere Lösung
zur Versorgung des Bereitschaftsmoduls und/oder der Steuereinrichtung während des
Bereitschaftsbetriebes mit elektrischer Energie sieht vor, dass
das entsprechende Energieversorgungsmodul mit einer Batterie ausgerüstet ist. Auf
diese Weise können
die negativen Auswirkungen eines Stromausfalls grundsätzlich verhindert
werden. Auch ist es bei kleineren Elektrogeräten möglich, diese während des
Bereitschaftsbetriebs vom Energieversorgungsnetz vollständig zu
trennen. Bei größeren Elektrogeräten, welche
im Bereitschaftsbetrieb einen höheren
Energiebedarf haben, ist diese Lösung
jedoch unwirtschaftlich, da die spezifischen Kosten des Energiebezugs
aus einer Batterie um ein Vielfaches höher sind als die des Energiebezugs
aus einem öffentlichen
Energieversorgungsnetz. Zudem verbraucht sich die Batterie nach
einer gewissen Zeit, so dass auch hier die Bereitschaftsfunktion
bzw. die gespeicherten Informationen verloren gehen können, wenn
die Batterie nicht rechtzeitig gewechselt wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Elektrogerät bereitzustellen,
bei dem die Energiebilanz verbessert und die Verfügbarkeit
von Funktionen in einem Bereitschaftsbetrieb sicher gestellt sind.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe bei einem Elektrogerät der eingangs genannten Art
dadurch gelöst,
dass das Energieversorgungsmodul einen thermoelektrischen Generator
zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Abwärme des Elektrogerätes während eines
Normalbetriebs und einen elektrischen Energiespeicher zur Speicherung
der durch den thermoelektrischen Generator erzeugten elektrischen
Energie aufweist, um das Bereitschaftsmodul während des Bereitschaftsbetriebs
mit der gespeicherten elektrischen Energie zu versorgen.
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Ein
thermoelektrischer Generator umfasst insbesondere wenigstens ein
Peltierelement, welches seinerseits aus je einem p-dotierten und
einem n-dotierten Halbleiterelement besteht. Werden die beiden Halbleiterelemente
parallel angeordnet und an einem Ende mittels einer Metallbrücke kurzgeschlossen,
so entsteht zwischen den nicht kurzgeschlossenen Enden der Halbleiterelemente
eine elektrische Spannung, sofern sich diese Enden auf einem anderen
Temperaturniveau als die Metallbrücke befinden. Wenn also eine
Seite einer derartigen Anordnung im Normalbetrieb mittels der Abwärme des
Elektrogerätes
erwärmt
wird und die andere Seite nicht, so wird elektrische Energie erzeugt,
die in dem elektrischen Energiespeicher gespeichert werden kann,
um im Bereitschaftsbetrieb das Bereitschaftsmodul zu versorgen.
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Das
erfindungsgemäße Elektrogerät kann im Bereitschaftsbetrieb
betrieben werden, auch wenn es vollständig vom öffentlichen Energieversorgungsnetz getrennt
ist, so dass die im Bereitschaftsbetrieb vorgesehenen Funktionen
auch bei einem Ausfall des Energieversorgungsnetzes erhalten bleiben.
Die für den
Bereitschaftsbetrieb erforderliche elektrische Energie wird mittels
des thermoelektrischen Generators während des Normalbetriebs des
Elektrogerätes
erzeugt und dann im elektrischen Energiespeicher gespeichert. Während des
Bereitschaftsbetriebes wird diese gespeicherte elektrische Energie
dann dem Bereitschaftsmodul zugeführt. Da diese elektrische Energie
mittels des thermoelektrischen Generators aus ansonsten ungenutzt
entweichender Energie aus Abwärme
gewonnen wird, ergibt sich eine signifikante Verbesserung der Gesamtenergiebilanz
des Elektrogerätes.
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Vorteilhafterweise
weist das Bereitschaftsmodul ein Steuerteil zum Schalten eines Hauptschalters
auf, das einen Ein-Zustand und einen Aus-Zustand aufweist, wobei
der Ein-Zustand zum Verbinden des Elektrogerätes mit einer externen Energieversorgung
und der Aus-Zustand zum vollständigen Trennen
des Elektrogerätes
von der externen elektrischen Energieversorgung vorgesehen ist.
Unter „vollständigem Trennen” wird dabei
eine derartige Trennung verstanden, welche einen Energiebezug des
Elektrogerätes
von der externen elektrischen Energieversorgung unterbindet. Handelt
es sich beispielsweise bei der externen elektrischen Energieversorgung
um ein haushaltsübliches
Wechselstromnetz, so genügt
es hierzu, wenn der Hauptschalter zum Unterbrechen einer der beiden
Adern der Netzleitung ausgebildet ist.
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Bei
einem derart ausgebildeten Elektrogerät kann während des Normalbetriebes eine
Trennung des Elektrogerätes
von der externen Energieversorgung automatisch herbeigeführt werden.
Dies ermöglicht
die Realisierung von Energiesparfunktionen. Gleichwohl ist es möglich, während des
Bereitschaftsbetriebes die Verbindung zur externen elektrischen
Energieversorgung wieder herzustellen, ohne dass es hierzu einer
manuellen Betätigung
des Hauptschalters durch eine Bedienperson bedarf. Hierdurch ergeben
sich neue Automatisierungsmöglichkeiten.
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Bevorzugt
weist das Bereitschaftsmodul ein Empfangsmodul zum Empfang von Informationen
einer Fernbedienung auf. Damit ist es einer Bedienperson möglich, insbesondere
Bedienbefehle und/oder Einstelldaten an das Elektrogerät zu übertra gen, auch
wenn sich dieses lediglich im Bereitschaftsbetrieb befindet. Beispielsweise
kann das Bereitschaftsmodul zum Schalten des Hauptschalters in den
Ein-Zustand anhand
eines von dem Empfangsmodul empfangenen Bedienbefehles ausgebildet sein.
So kann eine Einschaltfunktionen realisiert werden, um aus dem Bereitschaftsbetrieb
heraus das Elektrogerät
mit der elektrischen Energieversorgung zu verbinden. Dies ermöglicht die
Aktivierung des Normalbetriebes, ohne dass die Bedienperson den Hauptschalter
des Elektrogerätes
manuell betätigen muss.
Umgekehrt ist auch eine Ausschaltfunktion denkbar, welche es einem
Bediener ermöglicht,
mittels der Fernbedienung den Hauptschalter in den Aus-Zustand zu
schalten, um so eine unnötige
Energieaufnahme zu verhindern.
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Ebenso
ist es vorteilhaft, wenn das Bereitschaftsmodul eine Zeitschaltuhr
aufweist. Dies ermöglicht
die zeitgesteuerte Durchführung
von vorgegebenen Aufgaben, auch wenn das Elektrogerät zeitweilig
vollständig
von der externen elektrischen Energieversorgung getrennt ist. Dabei
kann das Bereitschaftsmodul zum Einschalten des Hauptschalters anhand
eines von der Zeitschaltuhr erzeugten Zeitsignals ausgebildet sein.
So kann zum Beispiel das Schalten des Hauptschalters in den Ein-Zustand
und die nachfolgende Durchführung
eines Betriebsprogramms des Elektrogerätes zeitgesteuert erfolgen. Da
die Zeitschaltuhr in das Bereitschaftsmodul integriert ist, gehen
Einstellungen wie Uhrzeit und Datum oder vorgegebene Startzeiten
nicht verloren, wenn das Gerät
von der externen elektrischen Energieversorgung getrennt wird oder
wenn diese ausfällt.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann
das Bereitschaftsmodul eine Anzeige aufweisen. Die Anzeige kann
zur Darstellung der aktuellen Uhrzeit und/oder zur Darstellung von
vorgegebenen Zeitpunkten für
die Durchführung
von Aufgaben ausgebildet sein. Auch können Einstellwerte und/oder Betriebsdaten
angezeigt werden. Dabei werden die jeweiligen Informationen auch
dann angezeigt, wenn das Elektrogerät von der externen elektrischen
Energieversorgung getrennt ist, was insbesondere bei der Bedienung
des Elektrogerätes
vorteilhaft ist.
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In
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das Bereitschaftsmodul zum automatischen Schalten des Hauptschalters
in den Aus-Zustand nach dem Ende eines Betriebsprogramms ausgebildet.
Hierdurch wird der Bereitschaftsbetrieb automatisch aktiviert, wodurch
eine unnötige
Energieaufnahme des Elektrogerätes
außerhalb
des Betriebsprogramms automatisch verhindert ist. Hierdurch ergibt
sich eine weitere Energieersparnis.
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Insbesondere
kann das Bereitschaftsmodul einen Informationsspeicher umfassen.
Dabei kann es sich insbesondere um einen Speicher für Steuerungsprogramme,
Einstelldaten und/oder Betriebsdaten handeln. Ein Steuerungsprogramm
ist dabei eine Software zur Steuerung des Elektrogerätes oder einer
seiner Komponenten. Bei Einstelldaten handelt es sich um durch eine
Serviceperson oder Bedienperson vorgebbare Daten. Bei Betriebsdaten
handelt es sich weiterhin um solche Daten, welche im Betrieb des
Elektrogerätes
erfasst werden können.
So fallen hierunter beispielsweise die geleisteten Betriebsstunden.
Wenn, wie vorgesehen, der Informationsspeicher in das Bereitschaftsmodul
integriert ist, so wird auch der Informationsspeicher unabhängig von der
externen Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgt. Hierdurch
ist ein Informationsverlust wirksam verhindert.
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Zweckmäßig kann
es insbesondere sein, das Bereitschaftsmodul mit einer Steuereinrichtung zur
Steuerung des Elektrogerätes
zum Austausch von Informationen zu verbinden. Bei derartigen Informationen
kann es sich ebenfalls insbesondere um Steuerungsprogramme, Einstelldaten
und/oder Betriebsdaten handeln. Auf diese Weise ist es möglich, von
der Steuereinrichtung erzeugte oder von der Steuereinrichtung benötigte Informationen
im Bereitschaftsmodul zu speichern. Ebenso können derartige Informationen
durch das Bereitschaftsmodul für
eigene Aufgaben genutzt werden.
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Bevorzugt
ist der elektrische Energiespeicher ein Akku. Bei einem Akku handelt
es sich um einen wiederaufladbaren, elektrochemischen Energiespeicher.
So wird beim Aufladen elektrische Energie in chemische Energie und
beim Entladen chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt.
Zwar können
prinzipiell auch Spulen und Kondensator als elektrische Energiespeicher
verwendet werden, allerdings sind diese für eine mittel- bis langfristige
Energiespeicherung nur äußerst bedingt
geeignet. So sind bei Spulen die auftretenden Verluste im allgemeinen
zu hoch. Weiterhin erreichen Spulen und Kondensatoren lediglich
eine geringe Energiedichte. Besonders bevorzugt sind daher Lithium-Ionen-Akkus
und Lithium- Polymer-Akkus.
Diese erreichen unter den derzeit bekannten Akkumulatortypen die höchsten Energiedichten,
so dass durch deren Verwendung ein kompakter elektrischer Energiespeicher realisiert
werden kann.
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Vorteilhafterweise
ist der thermoelektrische Generator zur Nutzung der Abwärme eines
Motors des Elektrogerätes
vorgesehen. Wenngleich die Motoren moderner Elektrogeräte über einen
guten Wirkungsgrad verfügen,
so erzeugen sie dennoch eine nicht unerhebliche Menge an Abwärme. Bei
mittleren und größeren Motoren
sind daher Einrichtungen zum Ableiten der Abwärme vorgesehen. Derartige Einrichtung,
wie insbesondere Kühlkörper, können mit einem
thermoelektrischen Generator verbunden werden. Auf diese Weise ist
es möglich,
auf einfache Weise zumindest einen großen Teil der Abwärme des Motors
zur Erzeugung von elektrischer Energie zu nutzen.
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Ebenso
bevorzugt ist, dass der thermoelektrische Generator zur Nutzung
der Abwärme
einer Heizung des Elektrogerätes
vorgesehen ist. So verfügen
viele Elektrogeräte über leistungsstarke
Heizungen, so dass in vielen Fällen
ein hinreichend großer
Abwärmestrom
zur Verfügung
steht.
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Die
Erfindung stellt eine netzunabhängige Spannungsversorgung
für den
Standbybetrieb von Elektrogeräten
bereit. Die Ausgangssituation für
die Erfindung besteht darin, dass immer häufiger Elektrogeräte mit einer
Standbyfunktion ausgerüstet
werden. Konkret heißt
das, dass die Geräte
auch im ausgeschalteten Zustand bestimmte Funktionen ausführen können. In
vielen Elektrogeräten
für den
Haushalt (z. B. Herd, Mikrowelle, Stereoanlage, Video) wird zum
Beispiel die Uhrzeit angezeigt, ohne dass das entsprechende Gerät in Betrieb
ist, oder eine Einschaltfunktion, welche es ermöglicht, ein Gerät mittels
Fernbedienung (z. B. Fernseher, Video. Stereoanlage) einzuschalten.
Voraussetzung für
einen derartigen Standbybetrieb ist, dass die entsprechenden Geräte immer
an das öffentliche
Stromversorgungsnetz angeschlossen sind, um die für die Funktion
notwendigen Bauteile mit Spannung zu versorgen. Nach der entsprechenden
Programmierung steht dann die Standbyfunktion zur Verfügung. Bei
einem Netzausfall werden aber die gewählten Einstellungen in den meisten
Fällen
gelöscht,
da keine netzunabhängige Spannungsversorgung
vorhanden ist. In einigen wenigen Fällen (z. B. Küchenradio)
kann eine Batterie in das Gerät
eingesetzt werden, welche die Stromversorgung im Falle eines Netzausfalles übernimmt
und so die Einstellungen sichert. Nachteil der Batterielösung ist
aber, dass eine Batterie sich verbraucht und wenn die Batterie nicht
rechtzeitig gewechselt wird, auch hier die Einstellungen verloren
gehen können.
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Des
weiteren muss in der Anschlusstechnik dieser Geräte beachtet werden, dass immer
eine Verbindung zum Stromnetz besteht, das heißt zum Beispiel, dass der Hauptschalter
eines solchen Gerätes dieses
nicht vollständig
vom Netz trennen kann.
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Ziel
ist es daher insbesondere, eine vom Netz unabhängige Spannungsversorgung mit
einem Energiespeicher zu entwickeln, um den Standbybetrieb eines
Elektrogerätes
z. B. auch bei länger
andauernder Trennung vom Stromnetz (Gerät nicht in Betrieb) oder bei
einem Netzausfall zu gewährleisten.
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Hierzu
werden als wesentliche Bauelemente insbesondere ein Thermo- oder
Peltierelement zur Spannungserzeugung mit dem Thermoeffekt und ein ausreichend
großer
Akku zur Speicherung der erzeugten Spannung verwendet.
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Während des
Betriebs eines Elektrogerätes tritt
in den meisten Fällen
ein Energieverlust in Form von Abwärme (Heizungs- oder Motorenabwärme) auf.
Diese Abwärme
geht in der Energiebilanz unwiederbringlich verloren. Bei günstiger
Platzierung des Thermo- oder Peltierelements in der Nähe oder
auf der Quelle der Abwärme
können
die Elemente durch den Thermoeffekt eine Spannung erzeugen. Da diese
Spannung während
des Betriebs nicht benötigt wird,
weil dann das Gerät
vom Netz versorgt wird, wird die gewonnene Spannung zweckmäßigerweise wiederum
in einem Akku zwischengespeichert. Nach Beendigung eines Programmablaufs
bzw. Stop des Elektrogerätes
oder einem Netzausfall wird dann in den Standbybetrieb geschaltet.
Die hierfür
notwendige Energie bezieht das Elektrogerät dann aus dem Akku.
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Es
ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:
- – Netzunabhängige Spannungsversorgung
für kleine
Verbraucher,
- – Standbybetrieb
möglich,
obwohl das Gerät
vom Netz getrennt ist,
- – Nutzung
des Abwärmeverlustes,
- – Verbesserung
der Energiebilanz,
- – einmaliges
Einstellen von Funktionen (z. B. Uhrzeit, Datum etc...),
- – eine
eingestellte Startzeit (z. B. wann das Elektrogeräte gestartet
werden soll) oder eine laufende Timerfunktion geht bei einem Netzausfall
nicht verloren.
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Sonstige
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die
Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Geschirrspülmaschine
als Beispiel für
ein erfindungsgemäßes Elektrogerät in schematischer
Darstellung, und
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2 den
thermoelektrischen Generator der Geschirrspülmaschine der 1 in
detaillierterer Darstellung.
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Elemente
mit gleichen Funktionen und gleicher Wirkungsweise sind in den 1 und 2 jeweils
mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
eine Geschirrspülmaschine,
insbesondere Haushalts-Geschirrspülmaschine, 1 als Beispiel
für ein
erfindungsgemäßes Elektrogerät in einer
schematischen Ansicht dargestellt, wobei lediglich diejenigen Bestandteile
der Geschirrspülmaschine 1 dargestellt
sind, welche für
das Verständnis
der Erfindung erforderlich sind. Verbindungen zwischen den einzelnen
Elementen der Geschirrspülmaschine 1,
bei denen die Übertragung
von Energie im Vordergrund steht, sind dabei mittels durchgezogener
Linien dargestellt. Verbindungen, bei denen hingegen die Übertragung
von Informationen wesentlich ist, sind zur Unterscheidung als punktierte
Linien dargestellt.
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Während eines
Spülprogramms,
bei dem nicht dargestelltes Spülgut
gereinigt wird, bezieht die Geschirrspülmaschine 1 elektrische
Energie aus einem öffentlichen
Energieversorgungsnetz EVN. Hierzu weist die Geschirrspülmaschine 1 eine
Netzleitung 2 auf, welche fest oder über einen Stecker mit dem Energieversorgungsnetz
EVN verbunden sein kann. Die Netzleitung 2 ist weiterhin
mit einem Hauptschalter 3 verbunden, der einen Ein-Zustand
und einen Aus-Zustand aufweist, wobei der Einzustand eine Verbindung
des Elektrogerätes
mit dem Energieversorgungsnetz EVN herstellt und der Aus-Zustand
das Elektrogerät
vollständig
von dem Energieversorgungsnetz EVN trennt. Die Trennung der Geschirrspülmaschine 1 von
dem Energieversorgungsnetz EVN erfolgt dabei derart, dass eine Energieentnahme
aus dem Energieversorgungsnetz EVN vollständig verhindert ist. Wenn der
Hauptschalter 3 in den Aus-Zustand geschaltet ist, befindet
sich die Geschirrspülmaschine
in einem Bereitschaftsbetrieb, in dem zumindest ein eingeschränkter Funktionsumfang
zur Verfügung
steht. Wird der Hauptschalter 3 hingegen in den Ein-Zustand
geschaltet, so befindet sich die Geschirrspülmaschine im Normalbetrieb, was
die Durchführung
eines Spülprogramms
ermöglicht.
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Im
Normalbetrieb wird eine Steuereinrichtung 4 zur Steuerung
der Geschirrspülmaschine 1, ein
Motor 5 zum Antreiben einer Pumpe und eine Heizung 6 zum
Heizen eines Spülwassers
mit elektrischer Energie aus dem Energieversorgungsnetz EVN versorgt.
Die Steuereinrichtung 4 ist dabei zur Steuerung des Motors 5 und
zur Steuerung der Heizung 6 ausgebildet. Der bei der Geschirrspülmaschine 1 vorgesehene
Bereitschaftsbetrieb kann außerhalb
der Durchführung
eines Spülprogramms
aktiviert werden.
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Um
den im Bereitschaftsbetrieb vorgesehenen Funktionsumfang zu realisieren,
ist ein Bereitschaftsmodul 7 vorgesehen. Dieses weist zunächst ein
Steuerteil 8 zur Steuerung des Hauptschalters 3 der
Geschirrspülmaschine 1 auf.
Das Steuerteil 8 ist insbesondere zur Aktivierung des Bereitschaftsbetriebes
bzw. zur Beendigung des Bereitschaftsbetriebes durch Schalten des
Hauptschalters 3 vorgesehen. Zur Aufnahme des Bereitschaftsbetriebes
schaltet das Steuerteil 8 den Hauptschalter 3 in
den Aus-Zustand. Hierdurch ist die Aufnahme von elektrischer Energie
durch die zuvor mit dem Energieversorgungsnetz EVN verbundenen Verbraucher 4, 5, 6 unterbunden.
Umgekehrt schaltet das Steuerteil 8 den Hauptschalter 3 in
den Ein-Zustand,
um den Bereitschaftsbetrieb zu beenden, wenn beispielsweise die
Durchführung
eines Spülprogramms
erfolgen soll.
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Weiterhin
weist das Bereitschaftsmodul 7 ein Empfangsmodul 9 zum
Empfang von Informationen einer Fernbedienung FB auf. Dabei ist
das Bereitschaftsmodul zum Schalten des Hauptschalters 3 in den
Ein-Zustand anhand eines ersten von dem Empfangsmodul 9 empfangenen
Bedienbefehles und zum Schalten des Hauptschalters 3 in
den Aus-Zustand anhand eines zweiten von dem Empfangsmodul 9 empfangenen
Bedienbefehls ausgebildet. Insgesamt wird so einem Bediener ermöglicht,
den Bereitschaftsbetrieb mittels der Fernbedienung FB zu aktivieren
oder zu deaktivieren. Es ist jedoch auch möglich, Bedienbefehle von der
Fernbedienung FB über
das Empfangsmodul 9 und das Steuerteil 8 an die
Steuereinrichtung 4 zu übertragen.
So können
die Funktionen der Geschirrspülmaschine 1 bei
der Durchführung
eines Spülprogramms
durch den Bediener beeinflusst werden, ohne dass die Steuereinrichtung 4 ein
eigenes Empfangsmodul für
die Signale der Fernbedienung FB haben müsste.
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Ferner
umfasst das Bereitschaftsmodul 7 eine Zeitschaltuhr 10.
Dabei werden von der Zeitschaltuhr 10 Zeitsignale erzeugt
und an das Steuerteil 8 übertragen. Diese können beispielsweise
herangezogen werden, um den Bereitschaftsbetrieb zu einem durch
den Bediener beispielsweise mittels der Fernbedienung FB vorgegebenen
Zeitpunkt zu beenden und ein Spülprogramm
zu starten. Von der Zeitschaltuhr 10 werden weiterhin Signale
zu einer Anzeige 11 übertragen.
Auf diese Weise kann die Anzeige 11 beispielsweise die
aktuelle Uhrzeit oder vorgegebene Startzeiten für ein Spülprogramm anzeigen. Zudem ist
die Anzeige 11 mit dem Steuerteil 8 verbunden,
so dass weitere Informationen, insbesondere Einstelldaten und/oder
Betriebsdaten, anzeigbar sind. Die Art der angezeigten Information
kann beispielsweise über
die Fernbedienung FB durch die Bedienperson ausgewählt werden.
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Weiterhin
umfasst das Bereitschaftsmodul 7 einen elektronischen Speicher 12.
In diesem Informationsspeicher 12 sind sowohl Informationen speicherbar,
welche von dem Bereitschaftsmodul 7, als auch solche Informationen,
die von der Steuereinrichtung 4 erzeugt und/oder benötigt werden, speicherbar.
Dabei kann es sich insbesondere um Steuerungsprogramme, Einstelldaten
und/oder Betriebsdaten handeln.
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Um
die Komponenten 8, 9, 10, 11 und 12 des Bereitschaftsmoduls 7 auch
dann mit elektrischer Energie versorgen zu können, wenn die Geschirrspülmaschine 1 durch
eine entsprechende Schaltstellung des Hauptschalters 3 von
dem Energieversorgungsnetz EVN getrennt ist, ist ein Energieversorgungsmodul 13 vorgesehen.
Dieses umfasst einen thermoelektrischen Generator 14, der
aus der Abwärme AWM
des Motors 5 und aus der Abwärme AWH der Heizung 6 während eines
Spülprogramms
elektrische Energie erzeugt. Diese elektrische Energie wird während des
Normalbetriebes zumindest teilweise in einem Akku 15 gespeichert
und während
eines späteren
Bereitschaftsbetriebes zur Versorgung der Komponenten 8–12 des
Bereitschaftsmoduls 7 verwendet. Hierdurch ist sichergestellt,
dass sämtliche Funktionen
des Bereitschaftsmoduls 7 auch dann zur Verfügung gestellt
werden, wenn sich der Hauptschalter 3 in seinem Aus-Zustand
befindet. Insbesondere gehen die in dem Speicher 12 gespeicherten
Informationen in einem derartigen Fall nicht verloren. Auch ein
Ausfall des Energieversorgungsnetzes EVN führt weder zu einem Ausfall
von Funktionen des Bereitschaftsmoduls 7 noch zu einem
Informationsverlust.
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2 zeigt
den thermoelektrischen Generator 14 der 1 in
detaillierterer Darstellung. Er umfasst einen Kaltbereich 16,
der beispielsweise mittels eines Kühlkörpers auf Umgebungstemperatur
gehalten wird, und einen Warmbereich 17, der mittels der Abwärme AWM
des in der 1 gezeigten Motors 5 und
der Abwärme
AWH der in der 1 gezeigten Heizung 6 erwärmt wird,
so dass die Temperatur des Warmbereichs 17 über der
Temperatur des Kaltbereichs 16 liegt.
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Dabei
erstrecken sich mehrere p-dotierte Halbleiterelemente 18 von
dem Kaltbereich 16 bis in den Warmbereich 17.
Ebenso erstreckt sich eine Vielzahl von n-dotierten Halbleiterelementen 19 von dem
Kaltbereich 16 bis in den Warmbereich 17. P-dotierte
Elemente 18 und n-dotierte Elemente 19 sind dabei
abwechselnd angeordnet und an einem Ende über eine Metallbrücke 20 mit
einem benachbarten Element und am anderen Ende mit dem anderen benachbarten
Element verbunden. Die beiden äußeren Elemente
sind lediglich auf einer Seite mit einer Metallbrücke 20 verbunden.
Es ergibt sich eine mäanderförmige Struktur
an deren Enden eine Gleichspannung abgreifbar ist, welche durch
die Temperaturdifferenz zwischen dem Kaltbereich 16 und
dem Warmbereich 17 bewirkt wird. Diese Gleichspannung wird,
wie anhand der 1 erläutert, dazu genutzt, den dort
gezeigten Akku 15 zu laden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind möglich.
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- 1
- Elektrogerät
- 2
- Netzleitung
- 3
- Hauptschalter
- 4
- Steuereinrichtung
- 5
- Motor
- 6
- Heizung
- 7
- Bereitschaftsmodul
- 8
- Steuerteil
- 9
- Empfangsmodul
- 10
- Zeitschaltuhr
- 11
- Anzeige
- 12
- Informationsspeicher
- 13
- Energieversorgungsmodul
- 14
- thermoelektrischer
Generator
- 15
- elektrischer
Energiespeicher
- 16
- Kaltbereich
- 17
- Warmbereich
- 18
- p-dotierte
Halbleiterelemente
- 19
- n-dotierte
Halbleiterelemente
- 20
- Metallbrücke