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Die Erfindung betrifft eine gewerbliche Spülmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine gewerbliche Spülmaschine, welche als Programmautomat ausgebildet ist und eine Behandlungskammer zur Aufnahme von zu reinigendem Spülgut aufweist.
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Programmautomaten sind manuell beladbare und entladbare Spülmaschinen. Die Programmautomaten (auch als „box-type warewashers“ oder als „batch dishwashers“ bezeichnet) können Geschirrkorbdurchschubspülmaschinen, auch Haubenspülmaschinen („hood-type warewashers“) genannt oder Frontlader („front loader warewashers“) sein. Frontlader können Untertischmaschinen („undercounter machines“), Auftischmaschinen („top counter machines“) oder freistehende Spülmaschinen mit Frontbeschickung („free standing front loaders“) sein.
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Eine als Programmautomat ausgebildete Spülmaschine weist üblicherweise eine Behandlungskammer zum Reinigen von Spülgut auf. In der Regel ist unter der Behandlungskammer ein Waschtank angeordnet, in welchem Flüssigkeit aus der Behandlungskammer durch Schwerkraft zurückfließen kann. Im Waschtank befindet sich Waschflüssigkeit, welche üblicherweise Wasser ist, dem gegebenenfalls Reiniger zugeführt werden kann.
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Eine als Programmautomat ausgebildete Spülmaschine weist üblicherweise ferner ein Waschsystem mit einer Waschpumpe, einem mit der Waschpumpe verbundenen Leitungssystem und mit einer Vielzahl von in mindestens einem Wascharm ausgebildeten Sprühdüsen auf. Die sich im Waschtank befindliche Waschflüssigkeit kann von der Waschpumpe über das Leitungssystem zu den Waschdüsen gefördert und durch die Waschdüsen in der Behandlungskammer auf das zu reinigende Spülgut gesprüht werden. Die versprühte Waschflüssigkeit fließt anschließend in den Waschtank zurück.
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Eine solche als Programmautomat ausgebildete Spülmaschine ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2005 023 429 A1 bekannt.
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Unter dem hierin verwendeten Begriff „Spülgut“ ist insbesondere Geschirr, Gläser, Besteck, Kochutensilien, Backutensilien und Servier-Tabletts zu verstehen.
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Eine als Programmautomat ausgebildete gewerbliche Spülmaschine unterscheidet sich von einer Haushaltsspülmaschine insbesondere dadurch, dass eine gewerbliche Spülmaschine derart konzipiert sein muss, dass – abhängig von dem gewählten Reinigungsprogramm – Programmlaufzeiten zwischen einer und fünf Minuten realisiert werden können, während Haushaltsspülmaschinen in der Regel Laufzeiten von bis zu 2,5 Stunden oder darüber haben. Aufgrund der bei gewerblichen Spülmaschinen geforderten kurzen Programmdauer sind bei Haushaltsspülmaschinen eingesetzte Techniken in der Regel nicht ohne Weiteres auf gewerbliche Spülmaschinen übertragbar.
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Gewerbliche Spülmaschinen, welche als Programmautomat ausgebildet sind, arbeiten üblicherweise in zwei Hauptprozessschritten: einem ersten Schritt, welcher Waschen mit einer Waschflüssigkeit beinhaltet, und einem zweiten Schritt, welcher das Klarspülen mit erwärmtem Frischwasser und dosiertem Klarspüler beinhaltet.
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Um diese Prozessschritte durchführen zu können, ist eine als Programmautomat ausgebildete gewerbliche Spülmaschine in der Regel mit zwei unabhängigen Flüssigkeitssystemen ausgestattet, die vollständig voneinander getrennt sind. Das eine Flüssigkeitssystem ist ein Waschwasserkreislauf, welcher für die Waschung des Spülgutes zuständig ist, wobei die Waschung mit rezirkuliertem Wasser aus dem Waschtank der Spülmaschine durchgeführt wird. Das andere Flüssigkeitssystem ist ein Frischwassersystem, das für die Klarspülung zuständig ist. Die Klarspülung wird mit Frischwasser, vorzugsweise mit Frischwasser aus einem Wassererhitzer (engl. „boiler“), durchgeführt. Das Frischwasser wird nach dem Versprühen ebenfalls vom Waschtank der Spülmaschine aufgenommen.
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Die Hauptaufgabe der Klarspülung ist es, auf dem Spülgut befindliche Lauge zu entfernen. Zusätzlich dient das während des Klarspülschrittes in den Waschtank fließende Klarspülwasser zur Regeneration des im Waschtank vorhandenen Waschwassers.
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Bevor durch die Klarspülung Frischwasser als Klarspülflüssigkeit versprüht und dadurch in den Waschtank der Spülmaschine geleitet wird, wird eine der Frischwassermenge gleiche Menge an Waschflüssigkeit aus dem Waschtank abgepumpt.
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Üblicherweise sind gewerbliche Spülmaschinen, die als Programmautomat ausgebildet sind, mit mehreren Programmen ausgestattet. Diese Programme unterscheiden sich hauptsächlich durch verschieden lange Programmlaufzeiten des Waschprozesses. Die Bedienperson hat die Möglichkeit, bei leicht verschmutztem Spülgut ein kurzes Waschprogramm zu wählen oder bei stark verschmutztem Spülgut ein entsprechend längeres Waschprogramm zu wählen.
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Gewerbliche Spülmaschinen, welche als Programmautomat und zum chargenweisen Beladen und Entladen der Behandlungskammer mit Spülgut ausgebildet sind, sind insbesondere Fronttür-Maschinen oder Korbdurchschub-Maschinen. Bei Fronttür-Maschinen wird das Spülgut in einen Korb gestellt, und der mit Spülgut beladene Korb wird durch eine Fronttür in die Behandlungskammer der Spülmaschine gestellt und nach dem Reinigen wieder durch die Fronttür entnommen. Bei Korbdurchschub-Maschinen werden die mit Spülgut beladenen Geschirrkörbe von einer Eingangsseite manuell in die Behandlungskammer geschoben und nach Beendigung eines Spülprogramms von einer Ausgangsseite aus der Behandlungskammer manuell entnommen. Fronttür-Maschinen und Korbdurchschub-Maschinen enthalten nur eine einzige Behandlungskammer zum Behandeln des Spülguts. Die Fronttür-Maschinen können Untertisch-Maschinen oder Übertisch-Maschinen sein.
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Bei gewerblichen Spülmaschinen, die als Programmautomat ausgebildet sind, kommen in der Hauptsache zwei Trocknungsverfahren zum Einsatz. Beim ersten Verfahren wird das nach dem Klarspülprozess noch heiße Spülgut aus der Maschine entnommen, wo es dann an der Umgebungsluft in vier bis zehn Minuten trocknet. Zum Trocknen des Spülguts wird dieses bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren üblicherweise in den Körben belassen, in welchen es zur Reinigung in der Spülmaschine angeordnet wurde.
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Gemäß dem zweiten Verfahren erfolgt eine Lufttrocknung innerhalb der Behandlungskammer der Spülmaschine. Hierbei kommen Frischlufttrocknungssysteme zum Einsatz. Derartige Frischtrocknungssysteme für gewerbliche Fronttür- bzw. Untertischspülmaschinen arbeiten stets mit einem hohen Luftvolumenstrom im Bereich von 25 bis 100 m3 pro Stunde, um das in der Behandlungskammer verbleibende Spülgut in einer sehr kurzen Zeit trocknen zu können. Die hohen Luftvolumenströme sind durch die Kürze des Trocknungsvorgangs im gewerblichen Bereich bedingt. Im Vergleich zu einer konventionellen Trocknung einer Haushaltsgeschirrspülmaschine ist die aktive Trocknungszeit einer gewerblichen Geschirrspülmaschine um ein Vielfaches kürzer. Während die Programmlaufzeittrocknung in einer Haushaltsspülmaschine ca. 30 Minuten bis 2,5 Stunden beträgt, beträgt die Programmlaufzeittrocknung im gewerblichen Einsatz zwischen 1,5 und 5 Minuten.
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Bei einer Lufttrocknung in einer als Programmautomat ausgebildeten gewerblichen Spülmaschine wird Frischluft von außen angesaugt und durch die Behandlungskammer der Spülmaschine geleitet, um Feuchtigkeit von dem zu trocknenden Spülgut aufzunehmen. In der Regel wird anschließend die mit Feuchtigkeit beladene Trocknungsluft als Abluft in den Aufstellraum der Spülmaschine ausgeblasen.
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Insbesondere in Spülküchen, in denen mehrere als Programmautomat ausgebildete Spülmaschinen zum Teil gleichzeitig betrieben werden, führt das Ausblasen der Trocknungsluft in den Aufstellraum zu einer negativen Beeinflussung des Raumklimas, da durch das Ausblasen der mit Feuchtigkeit beladenen und im Vergleich zu der Luft im Aufstellraum warmen Trocknungsluft der Feuchtegehalt der Luft im Aufstellraum (Umgebungsluft) zwangsläufig erhöht wird. Insbesondere besteht dabei die Gefahr, dass der Feuchtegehalt der Luft im Aufstellraum so weit erhöht wird, dass unerwünschte Kondensation von Wasserdampf insbesondere an kühlen Grenzflächen im Aufstellraum auftritt.
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Um diesem Problem zu begegnen, ist es aus dem Fachgebiet des gewerblichen Geschirrspülens bekannt, die während der Trocknungsphase aus der Behandlungskammer der Spülmaschine abzuführende Abluft zunächst durch einen Trocknungskanal zu leiten, in welchem zumindest ein Teil der in der Abluft enthaltenen Feuchtigkeit durch Kondensation von der Abluft abgetrennt wird, bevor die danach abgekühlte Abluft, deren Feuchtegehalt entsprechend reduziert ist, anschließend über eine Ausblasöffnung der Spülmaschine nach außen, d.h. in die Raumatmosphäre des Abstellraums abgegeben wird. Im Einzelnen kondensiert in dem Trocknungskanal zumindest ein Teil der mit der Abluft aus der Behandlungskammer abgeführten Feuchtigkeit.
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Durch den bei gewerblichen Spülmaschinen geforderten, im Vergleich zu Haushaltsspülmaschinen massiv verkürzten Trocknungsvorgang, besteht die nicht zu vernachlässigende Gefahr, dass – insbesondere aufgrund des während der Trocknungsphase durch die Behandlungskammer der Spülmaschine geleiteten hohen Luftvolumenstroms – auch das sich im Trocknungskanal ansammelnde Kondenswasser durch die Ausblasöffnung der Spülmaschine hinausgeblasen wird. Ferner besteht die Gefahr, dass auch kleinere Mengen an Wasch- und Klarspülflüssigkeit in den Trocknungskanal gelangen, da in der Regel der Trocknungskanal mit dem Innenraum der Spülmaschine verbunden ist. In Stand-by-Phasen und beim täglichen Erstanfahren bzw. Aufheizen der Maschine können sich ebenso Kondensattropfen im Trocknungskanal bilden.
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Wird nun der Trocknungsvorgang gestartet, werden durch die hohen Luftgeschwindigkeiten die sich im Trocknungskanal befindlichen bzw. hängenden Wassertropfen mitgerissen und aus der Ausblasöffnung der Geschirrspülmaschine befördert bzw. herausgeblasen. Weiterhin wird durch den Luftstrom ein sich am Boden des Trocknungskanals bildender Wasserfilm teilweise durch die Ausblasöffnung ausgetragen. Dies führt zum einen dazu, dass einzelne Tropfen aus der Spülmaschine in die Umgebung geschleudert werden, und zum anderen dazu, dass abtropfendes Wasser aus dem Kanalauslass an beispielsweise der Maschinenfrontseite abläuft. Die Gesamtmenge des so ausgetragenen Wassers, welches je nach Betriebsart bzw. Zyklenabfolge variiert, kann bis zu etwa 10 ml während einer einzelnen Trocknungsphase betragen.
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Darüber hinaus ist bei als Programmautomat ausgebildeten gewerblichen Spülmaschinen der Trocknungskanal in der Regel nicht hinreichend groß dimensioniert, um den Feuchtegehalt der aus der Behandlungskammer der Spülmaschine abzuführenden Abluft soweit zu reduzieren, dass dieser dem Feuchtegehalt der Luft (Umgebungsluft) im Aufstellraum der Spülmaschine entspricht. Bei herkömmlichen Spülmaschinen führt somit das Ausblasen der Abluft in den Aufstellraum der Spülmaschine unweigerlich zu einer Erhöhung der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft, d.h. der Luft im Aufstellraum der Spülmaschine.
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Ein Problem bei den aus dem Stand der Technik bekannten und als Programmautomat ausgebildeten gewerblichen Spülmaschinen ist demzufolge darin zu sehen, dass trotz des Vorsehens eines Trocknungskanals beim Trocknungsvorgang (Trocknungsphase) während des Programmablaufs der Spülmaschine nach wie vor ein unerwünschter Wasseraustrag aus der Spülmaschine auftritt.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Möglichkeit zu schaffen, durch welche ein Wasseraustrag aus einer gewerblichen Geschirrspülmaschine weiter reduziert werden kann, wobei insbesondere sichergestellt sein soll, dass die Spülmaschine in einer möglichst einfach zu realisierenden Weise auch ohne ein aufwändiges Trocknungskanalsystem im Aufstellraum betrieben werden kann. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer solchen als Programmautomat ausgebildeten gewerblichen Spülmaschine angegeben werden.
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Diese Aufgabe wird im Hinblick auf die Spülmaschine erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 und im Hinblick auf das Verfahren zum Betreiben einer solchen als Programmautomat ausgebildeten gewerblichen Spülmaschine durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spülmaschine sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 12 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen 14 bis 22 angegeben.
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Demgemäß wird eine gewerbliche Spülmaschine vorgeschlagen, welche als Programmautomat ausgebildet ist und eine Behandlungskammer zur Aufnahme von zu reinigendem Spülgut aufweist. Erfindungsgemäß ist ein Trocknungssystem vorgesehen zum Ausbilden eines Luftkreislaufes in der Behandlungskammer und zum Trocknen des in der Behandlungskammer aufgenommenen Spülguts während einer Trocknungsphase. Das Trocknungssystem weist eine Trocknungseinrichtung zum kontinuierlichen oder bedarfsweisen Entziehen von Feuchtigkeit aus der in der Behandlungskammer zirkulierenden Trocknungsluft auf. Hierzu umfasst die Trocknungseinrichtung eine erste Sorptionseinheit mit einem reversibel dehydrierbaren Trockenmaterial und ein der ersten Sorptionseinheit zugeordnetes erstes Gebläse zum bedarfsweisen Ausbilden eines ersten Luftkreislaufes derart, dass ein Teil der in der Behandlungskammer zirkulierenden Trocknungsluft durch die erste Sorptionseinheit geführt wird. Zusätzlich zu der ersten Sorptionseinheit umfasst die Trocknungseinrichtung eine zweite Sorptionseinheit ebenfalls mit einem reversibel dehydrierbaren Trockenmaterial und ein der zweiten Sorptionseinheit zugeordnetes zweites Gebläse zum bedarfsweisen Ausbilden eines zweiten Luftkreislaufes derart, dass ein Teil der in der Behandlungskammer zirkulierenden Trocknungsluft durch die zweite Sorptionseinheit geführt wird.
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Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: durch das Vorsehen einer Trocknungseinrichtung, welche eine erste Sorptionseinheit sowie eine zusätzliche zweite Sorptionseinheit aufweist, ist eine Lufttrocknung in der Behandlungskammer der Spülmaschine mit Trocknungsluft möglich, ohne dass die Trocknungsluft anschließend nach Außen in die Raumatmosphäre des Aufstellraums der Spülmaschine ausgeblasen werden muss, da – aufgrund des Vorsehens der beiden Sorptionseinheiten – die Trocknungsluft in der Behandlungskammer kontinuierlich umgewälzt werden kann. Die beim Trocknungsvorgang von der Trocknungsluft aufgenommene Feuchtigkeit wird erfindungsgemäß von mindestens einer der beiden Sorptionseinheiten adsorbiert, indem Luft aus der Behandlungskammer der Spülmaschine durch die das reversibel dehydrierbare Trockenmaterial aufweisende Sorptionseinheit derart geleitet wird, dass das Trockenmaterial Feuchtigkeit aus dem Luftstrom aufnimmt. Anschließend wird die getrocknete Luft wieder der Behandlungskammer zugeführt.
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Während sich die eine der beiden Sorptionseinheiten in ihrer Adsorptionsphase befindet, wird die andere der beiden Sorptionseinheiten in einer Desorptionsphase betrieben, während welcher das Trockenmaterial dieser Sorptionseinheit erhitzt und Luft aus der Behandlungskammer durch die das erhitzte Trockenmaterial aufweisende Sorptionseinheit derart geleitet wird, dass aus dem Trockenmaterial Feuchtigkeit desorbiert und zumindest ein Teil der in das Trockenmaterial zuvor eingebrachten thermischen Energie und zumindest ein Teil der aus dem Trockenmaterial desorbierten Feuchtigkeit mit Hilfe des durch die Sorptionseinheit geleiteten Luftstroms aus der Sorptionseinheit ausgetragen wird.
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Demnach wird in der Trocknungsphase der in der Behandlungskammer zirkulierenden Trocknungsluft kontinuierlich Feuchtigkeit entzogen, so dass – im Vergleich zu herkömmlichen Spülmaschinen mit Frischlufttrocknungssystemen – während der Trocknungsphase der Spülmaschine keine, oder – im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen – sehr viel weniger Frischluft der Behandlungskammer zugeführt werden muss. Insbesondere wird bei der erfindungsgemäßen Lösung in der Behandlungskammer die Trocknungsluft nur umgewälzt.
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Die erfindungsgemäße Spülmaschine weist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ferner eine der ersten Sorptionseinheit zugeordnete erste Heizeinheit auf. Diese der ersten Sorptionseinheit zugeordnete erste Heizeinheit dient zum bedarfsweisen Erwärmen des Trockenmaterials der ersten Sorptionseinheit, wobei dies dann erfolgt, wenn sich die erste Sorptionseinheit in der Desorptionsphase befindet und das Trockenmaterial der Sorptionseinheit regeneriert wird. Vorzugsweise ist zusätzlich hierzu eine der zweiten Sorptionseinheit zugeordnete zweite Heizeinheit vorgesehen, um das Trockenmaterial der zweiten Sorptionseinheit bedarfsweise zu erwärmen. Dies ist dann der Fall, wenn das Trockenmaterial der zweiten Sorptionsphase regeneriert wird, d.h. wenn sich die zweite Sorptionseinheit in ihrer Desorptionsphase befindet.
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In einer besonders bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Spülmaschine weist diese ferner eine Steuereinrichtung auf, welche ausgelegt ist, während einer Trocknungsphase der Spülmaschine die erste Sorptionseinheit und die zweite Sorptionseinheit gegenphasig zu betreiben, damit gleichzeitig das Trockenmaterial von einer der beiden Sorptionseinheiten regeneriert und Feuchtigkeit aus der in der Behandlungskammer umgewälzten Trocknungsluft entzogen werden kann. Im Einzelnen ist die Steuereinrichtung ausgelegt, während einer Trocknungsphase der Spülmaschine das der ersten Sorptionseinheit zugeordnete Gebläse, die der ersten Sorptionseinheit zugeordnete Heizeinheit, das der zweiten Sorptionseinheit zugeordnete Gebläse und die der zweiten Sorptionseinheit zugeordnete Heizeinheit derart anzusteuern, dass Luft aus der Behandlungskammer durch die erste Sorptionseinheit derart geleitet wird, dass das Trockenmaterial der ersten Sorptionseinheit Feuchtigkeit aus dem Luftstrom aufnimmt, während gleichzeitig oder zeitlich versetzt das Trockenmaterial der zweiten Sorptionseinheit erhitzt und Luft aus der Behandlungskammer durch die das erhitzte Trockenmaterial aufweisende zweite Sorptionseinheit geleitet wird, und zwar derart, dass aus dem Trockenmaterial Feuchtigkeit desorbiert und mit Hilfe des durch die zweite Sorptionseinheit geleiteten Luftstroms zumindest ein Teil der in das Trockenmaterial zuvor eingebrachten thermischen Energie und zumindest ein Teil der aus dem Trockenmaterial desorbierten Feuchtigkeit aus der zweiten Sorptionseinheit ausgetragen wird.
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Besonders bevorzugt ist bei der zuletzt genannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spülmaschine eine Sensoreinrichtung vorgesehen, welche zum Ermitteln der Feuchteaufnahmekapazität des Trockenmaterials der ersten und/oder zweiten Sorptionseinheit dient. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Steuereinrichtung ausgelegt ist, abhängig von der ermittelten Feuchteaufnahmekapazität vorzugsweise automatisch und noch bevorzugter wahlweise automatisch die Adsorptionsphase der entsprechenden Sorptionseinheit zu beenden und die Desorptionsphase der Sorptionseinheit einzuleiten.
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Um die Spülmaschine möglichst energieeffizient betreiben zu können, ist in einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, dass die Trocknungseinrichtung eine derart der ersten Sorptionseinheit zugeordnete erste Wärmetauschereinheit aufweist, dass beim Ausbilden des ersten Luftkreislaufes zumindest ein Teil der durch die erste Sorptionseinheit geführten Trocknungsluft anschließend die erste Wärmetauschereinheit passiert. Ferner sollte die Trocknungseinrichtung eine derart der zweiten Sorptionseinheit zugeordnete zweite Wärmetauschereinheit aufweisen, dass beim Ausbilden des zweiten Luftkreislaufes zumindest ein Teil der durch die zweite Sorptionseinheit geführten Trocknungsluft anschließend die zweite Wärmetauschereinheit passiert.
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Alternativ hierzu ist es aber auch denkbar, dass die Trocknungseinrichtung eine derart der ersten und zweiten Sorptionseinheit gemeinsam zugeordnete Wärmetauschereinheit aufweist, dass beim Ausbilden des ersten und/oder zweiten Luftkreislaufes zumindest ein Teil der durch die erste und/oder zweite Sorptionseinheit geführten Trocknungsluft anschließend die gemeinsame Wärmetauschereinheit passiert.
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Die erste und zweite Wärmetauschereinheit bzw. die gemeinsame Wärmetauschereinheit weisen bzw. weist jeweils einen mit Wasser, insbesondere Frischwasser gekühlten Wärmetauscher sowie einen mit einer Frischwasserzufuhrleitung verbundenen oder verbindbaren Einlass und einen mit dem Waschdüsensystem der Spülmaschine und/oder mit dem Klarspüldüsensystem der Spülmaschine verbundenen oder verbindbaren Auslass auf. Auf diese Weise kann während der Desorptionsphase die aus der Sorptionseinheit abgeführte Wärme dazu verwendet werden, das anschließend als Waschflüssigkeit oder Klarspülflüssigkeit verwendete Frischwasser aufzuwärmen.
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Hierbei ist es insbesondere denkbar, wenn der Auslass der Wärmetauschereinheit nicht direkt mit dem Waschdüsensystem bzw. Klarspüldüsensystem der Spülmaschine verbunden ist, sondern in einen Zwischentank mündet, von welchem das Waschdüsensystem bzw. Klarspüldüsensystem mit Frischwasser versorgt wird.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung näher beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1: schematisch eine gewerbliche Spülmaschine gemäß einer ersten exemplarischen Ausführungsform der Erfindung; und
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2: schematisch eine weitere Ausführungsform der Spülmaschine nach der Erfindung.
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Die Erfindung betrifft gewerbliche Spülmaschinen, insbesondere Geschirrspülmaschinen oder Utensilienspülmaschinen, in Form eines Programmautomaten. Sie enthalten eine Programmsteuereinrichtung 101 zur Steuerung von mindestens einem Reinigungsprogramm und eine durch eine Tür (nicht gezeigt) oder eine Haube (nicht gezeigt) verschließbare Behandlungskammer 2 in einem Maschinengehäuse 10 zur Aufnahme von zu reinigendem Spülgut (nicht gezeigt), wie beispielsweise Geschirr, Besteck, Töpfe, Pfannen und Tabletts.
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Unter der Behandlungskammer 2 befindet sich ein Waschtank 12 zur Aufnahme von versprühter Flüssigkeit aus der Behandlungskammer 2. Eine Waschpumpe 13 ist zum Fördern von Waschflüssigkeit aus dem Waschtank 12 durch ein Waschflüssigkeitsleitungssystem 16 zu Waschdüsen 11 vorgesehen, welche in der Behandlungskammer 2 auf den Bereich des zu reinigenden Spülguts gerichtet sind und die Waschflüssigkeit auf das zu reinigende Spülgut sprühen. Die versprühte Waschflüssigkeit fällt durch Schwerkraft in den Waschtank 12 zurück. Dadurch bilden der Waschtank 12, die Waschpumpe 13, das Waschflüssigkeitsleitungssystem 16, die Waschdüsen 11 zusammen mit der Behandlungskammer 2 einen Waschflüssigkeitskreislauf. Das Waschflüssigkeitsleitungssystem 16 verbindet die Druckseite der Waschpumpe 13 mit den Waschdüsen 11.
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Ferner ist ein Klarspülsystem zum Fördern von Klarspülflüssigkeit mittels einer Klarspülpumpe 14 durch ein Klarspülleitungssystem 17 zu Klarspüldüsen 15 vorgesehen, welche in der Behandlungskammer 2 auf den Bereich des zu reinigenden Spülguts gerichtet sind. Die versprühte Klarspülflüssigkeit fällt durch Schwerkraft von der Behandlungskammer 2 in den Waschtank 12. Das Klarspülflüssigkeitsleitungssystem 17 verbindet die Druckseite der Klarspülpumpe 14 mit den Klarspüldüsen 15.
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Die Waschdüsen 11 und die Klarspüldüsen 15 können in den Bereichen oberhalb und/oder unterhalb und – falls gewünscht – auch seitlich von dem Spülgutbereich innerhalb der Behandlungskammer 2 angeordnet und jeweils gegen den Bereich gerichtet sein, in welchem das Spülgut positioniert wird.
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Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Waschdüsen 11 an mindestens einem oberen Wascharm 18, eine Vielzahl von Waschdüsen 11 an mindestens einem unteren Wascharm 19, eine Vielzahl von Klarspüldüsen 15 an mindestens einem oberen Klarspülarm 20 und eine Vielzahl von Klarspüldüsen 15 an mindestens einem unteren Klarspülarm 21 vorgesehen.
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Bevor während der Klarspülphase Klarspülflüssigkeit versprüht wird, wird jeweils eine der Klarspülflüssigkeit entsprechende Menge an Waschflüssigkeit aus dem Waschtank 12 mittels einer Ablaufpumpe (nicht gezeigt) abgepumpt, deren Saugseite an einen Sumpf des Waschtanks 12 angeschlossen ist (ebenfalls nicht gezeigt).
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Wenn vor einem ersten Start der als Programmautomat ausgebildeten Spülmaschine 1 der Waschtank 12 leer ist, muss er zuerst mit Frischwasser über eine Frischwasserleitung (nicht gezeigt) oder mittels des Klarspülsystems und dessen Klarspülpumpe 14 mit Frischwasser oder einer anderen Klarspülflüssigkeit oder Waschflüssigkeit gefüllt werden.
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Die Klarspülflüssigkeit kann Frischwasser oder mit Klarspüler vermischtes Frischwasser sein.
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Die Waschflüssigkeit enthält Reiniger (detergent), welche der im Waschtank 12 enthaltenen Flüssigkeit von einer Reinigerzudosiervorrichtung (nicht gezeigt) vorzugsweise automatisch zudosiert wird.
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Die Programmsteuereinrichtung 101 steuert die Waschpumpe 13, die Klarspülpumpe 14, die Abflusspumpe (nicht gezeigt) und die Reinigerlösungspumpe (ebenfalls nicht gezeigt) in Abhängigkeit von dem jeweils an der Programmsteuereinrichtung 101 von einer Bedienperson gewählten Reinigungsprogramm. Es ist mindestens ein Reinigungsprogramm vorgesehen, vorzugsweise sind mehrere wahlweise auswählbare Reinigungsprogramme vorgesehen.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spülmaschine 1 sind jeweils mit einem Trocknungssystem versehen, um nach dem Starten des Trocknungsvorganges, d.h. während der Trocknungsphase der Spülmaschine 1, die Luft in der Behandlungskammer 2 umzuwälzen, wobei gleichzeitig der in der Behandlungskammer 2 zirkulierenden Luft (Trocknungsluft) Feuchtigkeit entzogen wird. Zu diesem Zweck weist die Spülmaschine 1 eine Trocknungseinrichtung mit einer ersten und einer zweiten Sorptionseinheit 3, 4 auf. Beide Sorptionseinheiten 3, 4 weisen jeweils einen Behälter mit einem reversible dehydrierbaren Trockenmaterial auf. Bei diesem Trockenmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein Sorptionsmittel, welches Zeolith aufweist. Zeolith ist ein kristallines Mineral, das in einer Gerüststruktur Silizium- und Aluminiumoxide enthält. Diese regelmäßige Gerüststruktur enthält Hohlräume, in welchen Wassermoleküle unter Wärmefreisetzung adsorbiert werden können. Innerhalb der Gerüststruktur sind die Wassermoleküle starken Feldkräften ausgesetzt, deren Stärke von der bereits in der Gitterstruktur enthaltenen Wassermenge und der Temperatur des Zeolith-Materials abhängt.
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Als Trockenmaterial eignet sich insbesondere Zeolith vom Typ Y, da dieses Material auch unter extremen hydrothermalen Bedingungen besonders stabil ist.
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Der in der Behandlungskammer während der Trocknungsphase zirkulierenden Trocknungsluft wird Feuchtigkeit entzogen, indem zumindest ein Teil dieser Luft durch eine der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 geführt wird. Dabei adsorbiert das Trockenmaterial (Zeolith) dieser Sorptionseinheit 3, 4 Feuchtigkeit aus der Trocknungsluft, welche in die Struktur des Trockenmaterials eingebunden wird. Während der Adsorptionsphase, in welcher Feuchtigkeit aus der Trocknungsluft von dem Trockenmaterial adsorbiert wird, wird auch Adsorptionswärme freigegeben, infolgedessen der Anteil der Trocknungsluft, welche die eine der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 passiert, entsprechend erwärmt wird.
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Somit kommt der entsprechenden Sorptionseinheit 3, 4, welche in ihrer Adsorptionsphase betrieben wird, eine Doppelfunktion zu: zum einen wird, wenn Trocknungsluft durch die entsprechende Sorptionseinheit 3, 4 geführt wird, zumindest ein Teil des in der Trocknungsluft vorhandenen Wasserdampfs durch das Trockenmaterial dieser Sorptionseinheit 3, 4 gebunden, so dass die die Sorptionseinheit 3, 4 passierende Trocknungsluft entsprechend getrocknet wird. Zum anderen erwärmt sich die durch die Sorptionseinheit 3, 4 geführte Trocknungsluft, wenn sich die Sorptionseinheit 3, 4 in ihre Adsorptionsphase befindet, da beim Adsorbieren von Feuchtigkeit von dem Trockenmaterial der Sorptionseinheit Wärme freigesetzt wird. Somit wird die durch die sich in ihrer Adsorptionsphase befindende Sorptionseinheit 3, 4 geführte Luft nicht nur getrocknet, sondern es erfolgt auch gleichzeitig eine Temperaturerhöhung der Luft.
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Die nach dem Passieren der Sorptionseinheit 3, 4 getrocknete, heiße Luft wird in die Behandlungskammer 2 der Spülmaschine 1 zurückgeführt und zur Trocknung des Spülgutes verwendet. Durch die höhere Lufttemperatur ist eine signifikante Verbesserung der Trocknungsqualität speziell für Spülgut aus Kunststoffmaterial möglich. Insbesondere kann auch damit die Trocknungszeit unter Umständen erheblich reduziert werden. Dies ist insbesondere beim gewerblichen Spülen ein wesentlicher Faktor.
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Bei der erfindungsgemäßen Spülmaschine 1 kommen vorzugsweise zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Sorptionseinheiten 3, 4 zum Einsatz. Diese beiden Sorptionseinheiten 3, 4 werden vorzugsweise gegenphasig betrieben, so dass sich eine der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 in ihrer Adsorptionsphase befindet, während sich zur gleichen Zeit oder zeitlich versetzt die andere der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 in ihre Desorptionsphase befindet. Auf diese Weise ist sicher gestellt, dass während der Trocknungsphase kontinuierlich der in der Behandlungskammer 2 zirkulierenden Trocknungsluft Feuchtigkeit entzogen werden kann, ohne dass das Trocknungsvermögen der Trocknungseinrichtung beeinflusst wird.
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Unter dem hierin verwendeten Begriff „Adsorptionsphase“ ist ein Zustand der entsprechenden Sorptionseinheit 3, 4 zu verstehen, bei welcher Luft aus der Behandlungskammer 2 durch das reversible dehydrierbare Trockenmaterial dieser Sorptionseinheit 3, 4 derart geleitet wird, dass das Trockenmaterial Feuchtigkeit aus dem Luftstrom aufnimmt, wobei anschließend die getrocknete und erwärmte Luft wieder der Behandlungskammer 2 zugeführt wird.
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Andererseits soll hierin unter dem Begriff „Desorptionsphase“ ein Zustand verstanden werden, in welchem sich die Sorptionseinheit 3, 4 befindet, wenn das Trockenmaterial diese Sorptionseinheit 3, 4 erhitzt und Luft aus der Behandlungskammer 2 durch die das Hitzetrockenmaterial aufweisende Sorptionseinheit 3, 4 derart geleitet wird, dass aus dem Trockenmaterial Feuchtigkeit desorbiert und zumindest ein Teil der in das Trockenmaterial zuvor eingebrachten thermischen Energie und zumindest ein Teil der aus dem Trockenmaterial desorbierten Feuchtigkeit mit Hilfe des durch die Sorptionseinheit 3, 4 geleiteten Luftstrom aus der Sorptionseinheit 3, 4 ausgetragen wird.
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Dadurch, dass bei der Spülmaschine 1 während der Trocknungsphase innerhalb der Behandlungskammer 2 die Trocknungsluft lediglich umgewälzt werden muss, ist es nicht mehr erforderlich, dass Frischluft durch die Behandlungskammer 2 geleitet wird. Dadurch reduziert sich die aus der Behandlungskammer 2 abzuführende Abluftmenge im Vergleich zu herkömmlichen Spülmaschinen signifikant und im Idealfall auf Null.
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Um während der Adsorptionsphase und Desorptionsphase Luft aus der Behandlungskammer 2 der ersten bzw. zweiten Sorptionseinheit 3, 4 zuzuführen, ist jede der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 ein entsprechendes von einer Steuereinrichtung 100 ansteuerbares Gebläse 5, 6 zugeordnet. Diese Steuereinrichtung 100 kann ein Teil der bereits genannten Programmsteuereinrichtung 101 sein.
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Ferner sind die beiden Sorptionseinheiten 3, 4 jeweils mit einer Heizeinheit 7, 8 versehen, welche dazu dient, während der Desorptionsphase der entsprechenden Sorptionseinheit 3, 4 das Trockenmaterial dieser Sorptionseinheit 3, 4 zu erhitzen. Der Teilprozess der Desorption wird im Anschluss an die Adsorptionsphase durchgeführt, und zwar indem der entsprechenden Sorptionseinheit 3, 4 Wärme, zum Beispiel in Form von elektrischer Energie, Wasserdampf, Gas oder Heißwasser, zugeführt wird. Gleichzeitig oder zeitlich versetzt wird durch die entsprechende, sich in der Desorptionsphase befindliche Sorptionseinheit 3, 4 mit Hilfe des zugeordneten Gebläses 5, 6 Luft aus der Behandlungskammer 2 geblasen, welche das als Wasserdampf aus dem Trockenmaterial desorbierte Wasser aufnimmt.
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Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spülmaschine 1 ist den beiden Sorptionseinheiten 3, 4 ein Wärmetauschersystem zugeordnet. Denkbar hierbei ist, dass das Wärmetauschersystem zwei separate Wärmetauschereinheiten 17, 18 aufweist, wobei jeweils eine der beiden Wärmetauschereinheiten 17, 18 eine der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 zugeordnet ist (vgl. 1). Alternativ hierzu kann das Wärmetauschersystem aber auch eine gemeinsame Wärmetauschereinheit 19 aufweisen, wie es bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Fall ist. Unabhängig davon, ob je Sorptionseinheit 3, 4 eine Wärmetauschereinheit 17, 18 oder für beide Sorptionseinheiten 3, 4 eine gemeinsame Wärmetauschereinheit 19 zum Einsatz kommen, dienen diese zum Übertragen von thermischer Energie von zumindest einem Teil der in der Trocknungseinrichtung insbesondere während der Desorptionsphase von einer der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 behandelten Trockenluft auf das Kühlmedium der Wärmetauschereinheit 17, 18, 19.
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Im Einzelnen wird während der Desorptionsphase von beispielsweise der ersten Sorptionseinheit 3 das Trockenmaterial dieser Sorptionseinheit 3 mit Hilfe der ersten Heizeinheit 7 erhitzt und Luft aus der Behandlungskammer 2 mit Hilfe des ersten Gebläses 5 durch die das erhitzte Trockenmaterial aufweisende erste Sorptionseinheit 3 derart geleitet, dass aus dem Trockenmaterial Feuchtigkeit desorbiert und zumindest ein Teil der in das Trockenmaterial zuvor eingebrachten thermischen Energie sowie zumindest ein Teil der aus dem Trockenmaterial desorbierten Feuchtigkeit mit Hilfe des durch die erste Sorptionseinheit 3 geleiteten Luftstroms aus der ersten Sorptionseinheit 3 ausgetragen wird. Zumindest ein Teil der mit dem Luftstrom aus der ersten Sorptionseinheit 3 ausgetragenen thermischen Energie wird dann in der mit Wasser, insbesondere Frischwasser, gekühlten Wärmetauschereinheit 17 bzw. 19 auf das Kühlwasser des Wärmetauscher 17, 19 übertragen.
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Im Einzelnen wird in der Desorptionsphase von beispielsweise der ersten Sorptionseinheit 3 der durch die das erhitzte Trockenmaterial aufweisende Sorptionseinheit 3 geleitete Luftstrom anschließend derart in der Wärmetauschereinheit 17 bzw. 19 abgekühlt, dass zumindest ein Teil der zuvor aus dem Trockenmaterial desorbierten und mit dem Luftstrom aus der ersten Sorptionseinheit 3 ausgetragenen Feuchtigkeit in dem Wärmetauscher 17, 19 kondensiert, so dass die bei der Kondensation frei werdende Kondensationsenthalpie zum Erwärmen des Kühlwassers der Wärmetauschereinheit verwendet werden kann.
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Vorzugsweise fließt in der Wärmetauschereinheit 17, 18, 19 jeweils das Kühlwasser im Gegenstrom, so dass das Kühlwasser auf das zu 75˚C aufgeheizt werden kann. Dieses in der Wärmetauschereinheit 17, 18, 19 aufgeheizte Frischwasser kann entweder zur Befüllung des Waschtanks 12 oder zur Frischwasserversorgung der Spülmaschine 1 verwendet werden. Denkbar hierbei ist es, dass das erwärmte Frischwasser in einem Zwischentank 22 zwischengespeichert wird, wobei der saugseitige Anschluss der Klarspülpumpe 14 mit dem Zwischentank 22 verbunden ist, um beispielsweise während der Klarspülphase der Spülmaschine 1 das in dem Zwischentank 22 zwischengespeicherte erwärmte Frischwasser den Klarspüldüsen 15 zuzuführen.
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Bei den in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spülmaschine 1 ist jeder der beiden Sorptionseinheiten 3, 4 jeweils eine Sensoreinrichtung 9 zugeordnet, welche dazu dient, die Feuchteaufnahmekapazität des Trockenmaterials der entsprechenden Sorptionseinheit 3, 4 zu ermitteln. Denkbar hierbei ist es, die Feuchteaufnahmekapazität des Trockenmaterials über das Gewicht des Trockenmaterials, über die Zeitdauer der Adsorptionsphase und/oder über den Feuchtegehalt der Luft am Ausgang der entsprechenden Sorptionseinheit 3, 4 zu ermitteln. Abhängig von der ermittelten Feuchteaufnahmekapazität wird vorzugsweise automatisch die Adsorptionsphase der entsprechenden Sorptionseinheit 3, 4 beendet und die Desorptionsphase eingeleitet.
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Die bereits erwähnte Steuereinrichtung 100, welche beispielsweise Teil der Programmsteuereinrichtung 101 sein kann, ist ausgelegt, während der Trocknungsphase der Spülmaschine 1 das der ersten Sorptionseinheit 3 zugeordnete Gebläse 5, die der ersten Sorptionseinheit 3 zugeordnete Heizeinheit 7, das der zweiten Sorptionseinheit 4 zugeordnete Gebläse 6 und die der zweiten Sorptionseinheit 4 zugeordnete Heizeinheit 8 geeignet anzusteuern, so dass die Sorptionseinheiten 3, 4 gegenphasig betrieben werden. Im Einzelnen ist die Steuereinrichtung 100 ausgelegt, das der ersten Sorptionseinheit 3 zugeordnete Gebläse 5 derart anzusteuern, dass Luft aus der Behandlungskammer 2 durch die erste Sorptionseinheit 3 geleitet wird, damit das Trockenmaterial der ersten Sorptionseinheit 3 Feuchtigkeit aus dem Luftstrom aufnehmen kann. Gleichzeitig steuert die Steuereinrichtung 100 die der zweiten Sorptionseinheit 4 zugeordnete Heizeinheit 8 derart an, dass das Trockenmaterial der zweiten Sorptionseinheit 4 erhitzt wird. Ferner wird von der Steuereinrichtung 100 das der zweiten Sorptionseinheit 4 zugeordnete Gebläse 6 so angesteuert, dass Luft aus der Behandlungskammer 2 durch die das erhitzte Trockenmaterial aufweisende zweite Sorptionseinheit 4 geleitet wird, damit aus dem Trockenmaterial der zweiten Sorptionseinheit 4 Feuchtigkeit desorbiert und zumindest ein Teil der in das Trockenmaterial zuvor eingebrachten thermischen Energie und zumindest ein Teil der aus dem Trockenmaterial desorbierten Feuchtigkeit mit Hilfe des durch die zweite Sorptionseinheit 4 geleiteten Luftstroms aus der zweiten Sorptionseinheit 4 ausgetragen wird.
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Schließlich ist es noch von Vorteil, wenn in der Behandlungskammer 2 selber ein Sensor vorgesehen ist, um während der Trocknungsphase der Spülmaschine 1 den Feuchtegehalt der Luft in der Behandlungskammer 2 zu ermitteln. Abhängig von dem ermittelten Feuchtegehalt werden dann die den beiden Sorptionseinheiten 3, 4 zugeordneten Gebläse 5, 6 derart angesteuert, dass die pro Zeiteinheit durch die sich in ihrer Adsorptionsphase befindlichen Sorptionseinheit 3, 4 geleitete Luftvolumenmenge derart eingestellt wird, dass der ermittelte Feuchtegehalt der Luft einen vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert nicht überschreitet.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern ergibt sich anhand einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005023429 A1 [0006]
