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Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine, eine Waschmaschine oder eine Wäschetrocknermaschine. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Überprüfen eines elektrischen Verbrauchers eines Haushaltsgerätes.
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Die
DE 10 2008 011 495 A1 offenbart ein Haushaltsgerät mit einem Steuergerät zur Funktionssteuerung des Haushaltsgerätes und einem Leistungsteil, das elektrische und mit Netzwechselspannung betriebene Verbraucher umfasst. Den Verbrauchern ist jeweils ein mittels des Steuergerätes schaltbares Schaltmittel des Leistungsteils zugeordnet, die jeweils in Abhängigkeit von ihren Schaltzuständen ihre Verbraucher mit einem Pol der Netzwechselspannung verbinden oder von dem Pol trennen. Das Leistungsteil umfasst ferner wenigstens ein mittels des Steuergerätes ansteuerbares weiteres Schaltmittel, das in Abhängigkeit seines Schaltzustandes alle Verbraucher mit dem anderen Pol der Netzwechselspannung verbindet oder trennt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Haushaltsgerät mit einem elektrischen Verbraucher anzugeben, das eingerichtet ist, selbständig den Zustand des Verbrauchers zu überprüfen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Überprüfen des Zustands eines elektrischen Verbrauchers eines Haushaltsgerätes anzugeben.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Haushaltsgerät, aufweisend einen zwischen einem Außenleiter und einem Neutralleiter des Haushaltsgerätes schaltbaren elektrischen Verbraucher und eine zum Überprüfen des elektrischen Verbrauchers vorgesehene Schaltungsanordnung, die einen zwischen dem Neutralleiter und einer Schutzerdung des Haushaltsgerätes geschalteten ersten Kondensator und eine Messvorrichtung zum Bestimmen des Leitwertes, insbesondere des komplexen Leitwertes, oder Widerstandes, insbesondere des komplexen Widerstandes, zwischen dem den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig und dem Neutralleiter.
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Das erfindungsgemäße Hauhaltsgerat ist insbesondere eine Geschirrspülmaschine, Wachmaschine, oder Wäschetrocknermaschine. Der elektrische Verbraucher kann vorzugsweise als eine Heizvorrichtung des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes ausgebildet sein, die insbesondere zum Erwärmen von Wasser oder Luft vorgesehen ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines elektrischen Verbrauchers des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- – Ermitteln des Leitwertes, insbesondere des komplexen Leitwertes, oder des Widerstandes, insbesondere des komplexen Widerstandes oder der Impedanz, zwischen dem den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig und dem Neutralleiter des Haushaltsgerätes,
- – Auswerten des ermittelten Leitwertes oder Widerstandes, und
- – Erkennen eines Erdschlusses des elektrischen Verbrauchers aufgrund des ausgewerteten Leitwertes oder Widerstandes.
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Insbesondere bei einer Geschirrspülmaschine kann im Bereich z. B. einer nicht isolierten Drahtheizung als elektrischer Verbraucher z. B. ein Wassereintritt möglich sein. Dadurch kann es zu einem Ausfall der Drahtheizung und gegebenenfalls zu einem sicherheitsbedenklichen Zustand für den Benutzer kommen, wenn der Wassereintritt zu einem Erdschluss führt, z. B. zu einer elektrischen Verbindung der Drahtheizung, allgemein des elektrischen Verbrauchers, zu einer Schutzerdung der Geschirrspülmaschine, allgemein des Haushaltsgerätes, oder einem Gehäuse der Geschirrspülmaschine bzw. des Haushaltsgerätes. Als elektrische Verbraucher können auch andere Aktoren eine unerlaubte Verbindung zur Schutzerdung bzw. zum Gehäuse haben.
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Um einen Erdschluss des elektrischen Verbrauchers zu erkennen, umfasst das erfindungsgemäße Haushaltsgerät die zum Überprüfen des elektrischen Verbrauchers vorgesehene Schaltungsanordnung. Diese umfasst erfindungsgemäß den zwischen dem Neutralleiter und der Schutzerdung des Haushaltsgerätes geschalteten ersten Kondensator und eine Messvorrichtung zum Bestimmen des Leitwertes, insbesondere des komplexen Leitwertes, oder Widerstandes, insbesondere des komplexen Widerstandes oder der Impedanz, zwischen dem den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig und dem Neutralleiter. Weist der elektrische Verbraucher den Erdschluss auf, so ergibt sich über den Erdschluss des elektrischen Verbrauschers, also eine elektrische Verbindung zur Schutzerdung, und über den ersten Kondensator eine elektrische Verbindung, dessen elektrischer Leitwert bzw. dessen elektrischer Widerstand mittels der Messvorrichtung ermittelt werden kann. Eine Auswertung des ermittelten Leitwertes bzw. Widerstandes weist somit auf einen Erdschluss des elektrischen Verbrauchers hin.
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Um den Leitwert oder den Widerstand zwischen den den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig und dem Neutralleiter zu ermitteln, kann z. B. der Leitwert oder der Widerstand zwischen einem Knoten, der direkt mit einem der Anschlüsse des elektrischen Verbrauchers verbunden ist oder einen der Anschlüsse des elektrischen Verbrauchers darstellt, und dem Neutralleiter ermittelt werden. Der Knoten ist somit Teil des den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweigs.
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Der elektrische Verbraucher, der im Betrieb des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes an ein elektrisches Versorgungsnetz angeschlossen sein kann, also mit Netzspannung betrieben wird, kann vorzugsweise als eine Heizvorrichtung des Haushaltsgerätes ausgebildet sein, die insbesondere zum Erwärmen von Wasser, wie die bereits erwähnte Drahtheizung, oder von Luft vorgesehen ist.
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Um die Gefahr einer Gefährdung eines Benutzers des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes durch Stromschlag zumindest zu verringern, kann der erste Kondensator vorzugsweise als ein Y-Kondensator ausgeführt sein. Unter Klasse-Y-Kondensatoren werden elektrische Kondensatoren verstanden, die z. B. zwischen Außenleiter und berührbarem, schutzgeerdetem Gehäuse eines Gerätes angeschlossen werden und somit Betriebsisolierungen überbrücken. Für Y-Kondensatoren sind beispielsweise nach VDE nur solche Kondensatoren zulässig, die bei begrenzter Kapazität eine überprüfbare erhöhte elektrische und mechanische Sicherheit aufweisen.
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Nach einer zweckmäßigen Variante des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes kann diese einen zwischen dem Außenleiter und der Schutzerdung des Haushaltsgerätes geschalteten zweiten Kondensator aufweisen. Dieser kann vorzugsweise ebenfalls als ein Y-Kondensator ausgeführt sein.
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Um den elektrischen Verbraucher vom Versorgungsnetz zu trennen, kann das erfindungsgemäße Haushaltsgerät einen ersten Schalter aufweisen, der insbesondere als ein mittels einer Steuervorrichtung des Haushaltsgerätes steuerbares erstes Relais ausgeführt ist, mittels dem der elektrische Verbraucher mit dem Außenleiter des Haushaltsgerätes elektrisch verbindbar und vom Außenleiter trennbar ist.
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Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät kann zusätzlich oder unabhängig hiervon auch einen zweiten Schalter aufweisen, der insbesondere als ein mittels der Steuervorrichtung des Haushaltsgerätes steuerbares zweites Relais ausgeführt ist, mittels dem der elektrische Verbraucher mit dem Neutralleiter des Haushaltsgerätes elektrisch verbindbar und vom Neutralleiter trennbar ist. Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Haushaltsgerät beide Schalter, um den elektrischen Verbraucher allpolig vom Versorgungsnetz zu trennen.
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Um den Erdschluss zu erkennen, kann gemäß einer Ausführungsform das erfindungsgemäße Haushaltsgerätes eine elektrische Signalquelle aufweisen, die ein elektrisches Signal mit einer im Vergleich zu einer Frequenz einer Versorgungsspannung des Haushaltsgerätes hohen Frequenz in den den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig einspeist. Die Frequenz der Signalquell ist vorzugsweise größer als 12 kHz.
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Um die Signalquelle galvanisch vom restlichen erfindungsgemäßen Haushaltsgerät zu trennen, kann die elektrische Signalquelle zweckmäßigerweise einen Koppelkondensator umfassen, mittels dem die Signalquelle galvanisch von dem den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig galvanisch entkoppelt ist. Der Koppelkondensator ist insbesondere als ein Y-Kondensator ausgeführt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgerät ist die Kapazität des ersten Kondensators und gegebenenfalls des zweiten Kondensators derart gewählt, dass durch diesen bzw. diese im Wesentlichen nur elektrische Ströme mit der von der Signalquelle erzeugten Frequenz fließen können, jedoch im Wesentlichen keine oder zumindest nur relativ kleine elektrische Ströme mit einer der Versorgungsspannung entsprechenden Frequenz.
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Somit ist es gegebenenfalls möglich, wie dies nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes vorgesehen ist, dass die Messvorrichtung eingerichtet ist, den Leitwert oder den Widerstand zwischen dem den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig und dem Neutralleiter des Haushaltsgerätes bei der Frequenz des hochfrequenten elektrischen Signals zu ermitteln.
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Nach einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise eines im Vergleich zur Frequenz einer Versorgungsspannung für das Haushaltsgerät hochfrequentes elektrisches Signal in den den elektrischen Verbraucher des Haushaltsgerätes umfassenden Zweig eingekoppelt, und der elektrische Leitwert oder der elektrische Widerstand zwischen dem den elektrischen Verbraucher umfassenden elektrischen Zweig und dem Neutralleiter des Haushaltsgerätes bei der Frequenz des hochfrequenten elektrischen Signals ermittelt. Somit ist es z. B. möglich, den Erdschluss auch im laufenden Betrieb des Haushaltsgerätes zu ermitteln.
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Somit stellt die Erfindung je nach Ausführungsform eine Sicherheitsabschaltung von Aktoren bei z. B. Wassereintritt oder einem sonstigen Störfall, vorzugsweise Kurzschluss oder insbesondere Erdschluss bereit, bei dem eine Erdschlussverbindung zwischen dem Neutralleiter und der Schutzerdung und/oder dem Gehäuse des Haushaltsgeräts, und/oder zwischen dem Außenleiter und der Schutzerdung und/oder dem Gehäuse des Haushaltsgeräts auftritt. Gegebenenfalls durch eine geeignete elektronische Schaltung, d. h. die Schaltungsanordnung, wird z. B. der Wassereintritt detektiert. Der Aktor, allgemein der elektrische Verbraucher, wird gegebenenfalls durch die vorhandene Elektronik des Haushaltsgeräts z. B. durch Öffnen der beiden Schalter vom Netz getrennt (vorzugsweise zweipolige Abschaltung des Aktors) und der sicherheitskritische Zustand unterbunden. Die Erkennung einer leitenden Verbindung, z. B. durch Wassereintritt, des elektrischen Verbrauchers mit der Schutzerdung oder dem Gehäuse des Haushaltsgeräts erfolgt vorzugsweise über eine Leitwertmessung (Verbindung gegen PE bzw. Schutzerdung im Gerät). Die galvanische Trennung kann über einen Y-Kondensator erfolgen. Gegebenfalls durch die auf der Elektronik befindlichen Y-Kondensatoren wird der Wassereintritt oder sonstige Erdschluss des Verbrauchers auch ohne angeschlossenen PE-Leiter in der Hausinstallation detektiert.
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Vorteile des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes können insbesondere folgende sein:
- – kostengünstige Erkennung einer leitenden Verbindung des elektrischen Verbrauchers gegen die Schutzerdung (PE) im Haushaltsgerät,
- – Abschaltung des elektrischen Verbrauchers, bevor sicherheitsbedenklicher Zustand eintritt,
- – eine relative schnelle Abschaltung des elektrischen Verbrauchers wird ermöglich, dadurch kann der elektrische Verbraucher geschützt werden,
- – Sensor, d. h. die Schaltungsanordnung, kann einfach in einem Haushaltsgerät implementiert werden,
- – eine Sensorleitung für die Umsetzung ist ausreichend,
- – unempfindlich gegen Verschmutzung oder Alterung, und
- – relativ geringer Stromverbrauch.
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Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildung sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
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1. eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, und
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2 einen elektrischen Prinzipschaltplan elektronischer und/oder elektrischer Komponenten der Haushaltgeschirrspülmaschine.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt in geschnittener Darstellung eine Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 als Beispiel eines Haushaltsgerätes.
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Die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 weist einen Spülbehälter 2 zur Aufnahme von Spülgut auf, das beispielsweise in übereinander angeordnete, als Geschirrkörbe 3 ausgebildete Geschirrbehälter eingeordnet werden kann. Der Spülbehälter 2 kann mittels einer nicht näher gezeigten, bezüglich einer horizontalen Achse verschwenkbaren Tür, insbesondere Fronttür, verschlossen werden, wie dies üblich ist. Bei geöffneter Tür können die beiden Geschirrkörbe 3 aus dem Spülbehälter 2 gezogen werden, um ein Be- und Entladen der Geschirrkörbe 3 zumindest zu erleichtern.
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In dem Spülbehälter 2 sind beispielsweise zumindest zwei Sprühvorrichtungen zum Beaufschlagen des Spülguts mit einer Flüssigkeit angeordnet, die üblicherweise als Spülflotte bezeichnet wird. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Sprühvorrichtungen als obere und untere, insbesondere rotierbar gelagerte Sprüharme 5, 6 ausgebildet. Die Flüssigkeit kann von einer Umwälzpumpe 7 über eine erste Flüssigkeitszuleitung 8 zum oberen Sprüharm 5 und über eine zweite Flüssigkeitszuleitung 9 zum unteren Sprüharm 6 gefördert werden. Die Umwälzpumpe 7 wird z. B. mittels eines nicht näher dargestellten elektrischen Antriebs, insbesondere mittels dessen elektrischen Motors, angetrieben.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die Flüssigkeit zumindest in einem Teilprogrammschritt eines mittels einer in der 2 gezeigten Steuervorrichtung 4 gesteuerten Spülprogramms der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 durch einen Durchlauferhitzer 10 erwärmt, der mit einem Eingangsstutzen 11 an die Umwälzpumpe 7 und mit Ausgangsstutzen 12, 13 an die Flüssigkeitszuleitungen 8, 9 angeschlossen ist. Die Anzahl der Ausgangsstutzen 12, 13 entspricht der Anzahl der Sprüharme 5, 6 oder gleichzeitig betriebener Gruppen von Sprüharmen 5, 6. Die von der Umwälzpumpe 7 geförderte Flüssigkeit wird demnach im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels zum Eingangsstutzen 11 des Durchlauferhitzers 10 und von dessen Ausgangsstutzen 12, 13 über die Flüssigkeitszuleitungen 8, 9 zu den Sprüharmen 5, 6 geleitet. Die Steuervorrichtung 4 umfasst z. B. einen nicht näher gezeigten Mikrokontroller oder Mikroprozessor.
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Die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 weist ferner eine Wasserweiche 14 auf, die z. B. im Durchlauferhitzer 10 angeordnet oder an diesem angeformt ist. Die Wasserweiche 14 kann z. B. aber auch in der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 für sich allein angeordnet oder unmittelbar an die Umwälzpumpe 7 angeschlossen sein.
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Mittels der Wasserweiche 14 können die Sprüharme 5, 6 jeweils abwechselnd und/oder ständig bzw. Gleichzeitig mit der Flüssigkeit beschickt werden, was durch Öffnen eines Flüssigkeitsauslasses und durch Verschließen eines anderen Flüssigkeitsauslasses der Wasserweiche 14 erzielt wird.
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Die 2 zeigt u. A. einen elektrischen Prinzipschaltplan einer elektrischen Schaltungsanordnung der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1, die vorgesehen ist, die Funktionstüchtigkeit eines elektrischen Verbrauchers 10a der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 zu überprüfen.
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Der elektrische Verbraucher 10a, der z. B. der Durchlauferhitzer 10 oder alternativ z. B. eine Luftheizung, insbesondere für ein Sorptionstrocknungssystem, sein kann, kann mittels eines ersten Schalters S1 und eines zweiten Schalters S2 der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 allpolig von einem elektrischen Versorgungsnetz getrennt werden. Die beiden Schalter S1, S2 können von der Steuervorrichtung 4 gesteuert werden und sind z. B. als Relais ausgeführt.
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Der erste Schalter S1 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem Außenleiter L der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 und der zweite Schalter S2 ist mit dem Neutralleiter N der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 verbunden. Sind die beiden Schalter S1, S2 geschlossen, d. h. verbindet der erste Schalter S1 den elektrischen Verbraucher 10a mit dem Außenleiter L und der zweiten Schalter S2 den elektrischen Verbraucher 10a mit dem Neutralleiter N der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1, dann liegt am elektrischen Verbraucher 10a im Wesentlichen die vom Versorgungsnetz bereit gestellte Versorgungsspannung U an, wenn der Außenleiter L der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 mit dem Außenleiter des Versorgungsnetzes verbunden ist. Die Versorgungsspannung U ist insbesondere eine Wechselspannung mit einer Frequenz von beispielsweise 50 Hz oder 60 Hz und mit einem nominalen Spannungswert von z. B. 230 V.
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Die elektrische Schaltungsanordnung weist beispielsweise einen ersten Kondensator C1 und gegebenenfalls einen zweiten Kondensator C2 auf. Der erste Kondensator C1 ist zwischen dem Neutralleiter N und einer Schutzerdung PE der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 und der zweite Kondensator C2 ist zwischen dem Außenleiter L und der Schutzerdung PE der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 geschaltet. Die beiden Kondensatoren C1, C2 sind insbesondere als Y-Kondensatoren ausgebildet und/oder weisen vorzugsweise eine Kapazität kleiner als 4,7 μF, insbesondere zwischen 0.5 nF und 27 nF auf.
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Unter Klasse-Y-Kondensatoren werden insbesondere elektrische Kondensatoren verstanden, die z. B. zwischen Außenleiter und berührbarem, schutzgeerdetem Gehäuse eines Gerätes angeschlossen werden und somit Betriebsisolierungen überbrücken. Für Y-Kondensatoren sind beispielsweise nach VDE nur solche Kondensatoren zulässig, die bei begrenzter Kapazität eine überprüfbare erhöhte elektrische und mechanische Sicherheit aufweisen. Die beiden Kondensatoren C1, C2 können jeweils als ein einziges elektrisches Bauteil ausgeführt sein oder auch mehrere Bauteile umfassen.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Kapazitäten des ersten und des zweiten Kondensators C1, C2 derart gewählt, dass über diese im Wesentlichen nur elektrische Ströme relativ hoher Frequenz im Vergleich zur Frequenz der Versorgungsspannung U fließen können, jedoch im Wesentlichen keine oder zumindest nur relativ kleine elektrischen Ströme mit einer der Versorgungsspannung U entsprechenden Frequenz.
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Die elektrische Schaltungsanordnung umfasst ferner eine elektrische Signalquelle 15, die eingerichtet ist, ein hochfrequentes elektrisches Signal zu erzeugen. Das hochfrequente Signal ist beispielsweise eine elektrische Spannung hoher Frequenz oder ein elektrischer Strom hoher Frequenz. Die Signalquelle 15 kann z. B. Teil der Steuervorrichtung 4 sein, wie dies in der 2 dargestellt ist. Die Signalquelle 15 kann auch getrennt von der Steuervorrichtung 4 in oder an der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 angeordnet sein und insbesondere von der Steuervorrichtung 4 gesteuert werden. Die Frequenz des hochfrequneten Signals ist vorzugsweise größer als 12 kHz.
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Die elektrische Signalquelle 15 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einem Knoten K verbunden, um ihr hochfrequentes elektrisches Signal in einen, den elektrischen Verbraucher 10a umfassenden Zweig einzuleiten. Insbesondere stellt der Knoten K die Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher 10a und dem zweiten Schalter S2 dar bzw. ist direkt mit einem der Anschlüsse des elektrischen Verbrauchers 10a verbunden oder stellt einen der Anschlüsse des elektrischen Verbrauchers dar. Der Knoten K ist Teil des den elektrischen Verbraucher 10a umfassenden elektrischen Zweigs.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die elektrische Signalquelle 15 eine Spannungsquelle 16 auf, die ein hochfrequentes Rechtecksignal mit z. B. einer Frequenz von größer als 12 kHz erzeugt, das von einem Transistor T verstärkt wird. Das von dem Transistor T verstärkte hochfrequente Rechtecksignal wird über einen Koppelkondensator C3 und einem in Serie zum Koppelkondensator C3 geschalteten Widerstand R1 in den Knoten K geleitet. Der Koppelkondensator C3, der vorzugsweise als Y-Kondensator ausgeführt ist, stellt eine galvanische Kopplung zwischen der Signalquelle 15 und den elektrischen Komponenten der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1, wie z. B. dem elektrischen Verbraucher 10a, dar.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst die elektrische Signalquelle 15 noch einen Spannungsteiler, der Widerstände R2, R3 umfasst und der mit einem Anschluss A verbunden ist, an dem im Betrieb der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 eine Versorgungsspannung für die Signalquelle 15 bzw. für die Steuervorrichtung 4 anliegt. Diese Versorgungsspannung ist beispielsweise eine Gleichspannung von 5 V.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 eine Messvorrichtung 17 auf, die eine elektrische Leitwertmessung erlaubt. Die elektrische Messvorrichtung 17 kann z. B. Teil der Steuerungsvorrichtung 4 sein, wie dies in der 2 gezeigt ist. Die Messvorrichtung 17 kann auch getrennt von der Steuervorrichtung 4 in oder an der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 angeordnet sein und insbesondere von der Steuervorrichtung 4 gesteuert werden.
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Die Messvorrichtung 17 umfasst z. B. eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C4 und einem Widerstand R4, die insbesondere derart ausgeführt sind, dass mittels dieser elektrischer Bauelemente der elektrische Leitwert zwischen dem zwischen dem den elektrischen Verbraucher 10a umfassenden elektrischen Zweig, insbesondere dem Knoten K, und dem Neutralleiter N der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 bei der Frequenz des von der Signalquelle 15 erzeugten elektrischen Signals ermöglicht wird.
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Wie bereits erwähnt, ist die elektrische Schaltungsanordnung vorgesehen, die Funktionstüchtigkeit des elektrischen Verbrauchers 10a zu testen, insbesondere festzustellen, ob der elektrische Verbraucher 10a einen Erdschluss aufweist, indem er z. B. eine nicht gewollte elektrische Verbindung mit dem mit der Schutzerdung PE verbundenen Gehäuse der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 aufweist. In diesem Fall ergibt sich eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher 10a und der Schutzerdung PE der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Steuervorrichtung 4 derart ausgeführt, dass für die Überprüfung des elektrischen Verbrauchers 10a die Signalquelle 15 einschaltet. Dadurch fließt ein bei einem Erdschluss des elektrischen Verbrauchers 10a ein hochfrequenter elektrischer Strom mit der Frequenz der Signalquelle 15 durch den zwischen dem Neutralleiter N und der Schutzerdung PE geschalteten ersten Kondensator C1. Mittels der Messvorrichtung 17 kann dementsprechend ein dem ersten Kondensator C1 bei der Frequenz der elektrischen Signalquelle ein elektrischer (komplexer) Leitwert bzw. ein elektrischer (komplexer) Widerstand zwischen dem Knotne K und dem Neutralleiter N der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 ermittelt werden. Aufgrund des Leitwerts bzw. des Widerstandes, ist es demnach möglich, einen Erdschluss des elektrischen Verbrauchers 10a zu erkennen. Die Messung des relevanten Leitwertes wird mittels der Messvorrichtung 17 durchgeführt.
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Erkennt die Steuervorrichtung aufgrund der mittels der Messvorrichtung 17 durchgeführten Messung, dass der elektrische Verbraucher 10a einen Erdschluss aufweist, dann werden vorzugsweise beide Schalter S1, S2 geöffnet.
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Somit ist es möglich, dass bei einer Unterbrechung eines Schutzleiters in der Hausinstallation, d. h. bei einer Unterbrechung einer elektrische Verbindung zwischen der Schutzerdung PE und dem Schutzleiter des Versorgungsnetzes zuverlässig ein Erdschluss des elektrischen Verbrauchers 10a erkannt werden kann.
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Zweckmäßigerweise wird das erfindungsgemäße Haushaltsgerät, insbesondere dessen zu überwachender elektrischer Verbraucher, mittels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, insbesondere fortlaufend, im Betrieb und/oder auch schon vor der Inbetriebnahme des Haushaltsgeräts, insbesondere elektrischen Verbrauchers, auf einen etwaigen Erdschluss überwacht. Das Haushaltsgerät kann aufgrund der erfindungsgemäßen Möglichkeit zur „Erdschluss-Detektion” in einen sicheren Zustand gebracht, insbesondere ausgeschaltet werden. Die Schaltungsanordnung zur Erdschluss-Detektion kann entweder als separate Baueinheit oder Bestandteil des vorhandenen Steuergeräts bzw. der Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltsgeschirrspülmaschine
- 2
- Spülbehälter
- 3
- Geschirrkörbe
- 4
- Steuervorrichtung
- 5
- oberer Sprüharm
- 6
- unteren Sprüharm
- 7
- Umwälzpumpe
- 8, 9
- Flüssigkeitszuleitung
- 10
- Durchlauferhitzer
- 10a
- elektrischer Verbraucher
- 11
- Eingangsstutzen
- 12, 13
- Ausgangsstutzen
- 14
- Wasserweiche
- 15
- elektrische Signalquelle
- 16
- Spannungsquelle
- 17
- Messvorrichtung
- A
- Anschluss
- C1–C4
- Kondensator
- K
- Knoten
- L
- Außenleiter
- N
- Neutralleiter
- PE
- Schutzerdung
- R1–R4
- Widerstand
- S1, S2
- Schalter
- T
- Transistor
- U
- Versorgungsspannung
