DE102012024308A1 - Dishwasher for operation in different low-voltage networks and method for energy-saving operation of a dishwasher - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spülmaschine, insbesondere eine Durchschubspülmaschine, die in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betrieben werden kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Energieeinsparung im Standby-Betrieb einer Spülmaschine. Um die Spülmaschine in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betreiben zu können, erkennt die Spülmaschine das bauseitige Niederspannungsnetz, an das sie angeschlossen ist und steuert die Leistungszufuhr an die Verbraucherelemente der Spülmaschine entsprechend. Bei der Steuerung der Leistungsverteilung können außerdem auch die Absicherung der Spülmaschine, die Widerstände der Verbraucherelemente und Informationen zu den einzelnen Phasen des Spülzyklus berücksichtigt werden. Zu Energieeinsparung im Standby-Betrieb heizt die Spülmaschine das Spülwasser/Frischwasser nicht kontinuierlich auf die erforderliche Temperatur, sondern stell sicher, dass die Wassertemperatur eine gewisse Temperatur nicht unterschreitet, bei der noch sichergestellt werden kann, dass bei Aktivierung eines Spülzyklus das erforderliche Wasser mit gewünschter Temperatur, zum gewünschten Zeitpunkt des Spülzyklus, und ggf. in gewünschter Menge zur Verfügung steht, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen.The invention relates to a dishwasher, in particular a pass-through dishwasher, which can be operated in different low-voltage networks. The invention further relates to a method for saving energy in the standby mode of a dishwasher. In order to be able to operate the dishwasher in different low-voltage networks, the dishwasher recognizes the on-site low-voltage network to which it is connected and controls the power supply to the consumer elements of the dishwasher accordingly. When controlling the power distribution, the protection of the dishwasher, the resistances of the consumer elements and information about the individual phases of the washing cycle can also be taken into account. To save energy in standby mode, the dishwasher does not continuously heat the rinse water / fresh water to the required temperature, but ensure that the water temperature does not fall below a certain temperature at which it can still be ensured that the required water with the desired water is activated when a rinse cycle is activated Temperature, at the desired time of the rinse cycle, and possibly in the desired amount is available to enable a hygienic rinsing operation.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung bezieht sich auf eine für den gewerblichen Einsatz konzipierte Spülmaschine, insbesondere eine (Korb-)Durchschubspülmaschine, die in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betrieben werden kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Energieeinsparung im Standby-Betrieb einer Spülmaschine.The invention relates to a designed for commercial use dishwasher, in particular a (basket) feed-through dishwasher, which can be operated in different low-voltage networks. Furthermore, the invention relates to a method for energy saving in the standby mode of a dishwasher.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNGTECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Für den gewerblichen Einsatz konzipierte Spülmaschinen, im Folgenden auch gewerbliche Spülmaschinen, zeichnen sich ohne Beschränkung der Allgemeinheit dadurch aus, dass sie baulich auf einen fast durchgehenden Betrieb ausgelegt sind, was insbesondere hohe Anforderungen an Pumpen sowie leistungselektrische Komponenten wie Relais und Schütze stellt, die Millionen von Zyklen ohne Ausfall funktionieren sollten.Dishwashers designed for commercial use, hereinafter also commercial dishwashers, are characterized, without restriction of generality, by the fact that they are structurally designed for an almost continuous operation, which places particularly high demands on pumps and power-electric components such as relays and contactors, the millions of cycles should work without failure.
Außerdem sollen gewerbliche Spülmaschinen das Spülgut möglichst schnell und hygienisch reinigen und dabei möglichst wenig Wasser und Energie verbrauchen. Ein Spülzyklus (Spülgang) einer gewerblichen Spülmaschine dauert daher in der Regel nur sehr kurz (typischerweise nur wenige Minuten) und benötigt lediglich geringe Mengen Frischwasser (typischerweise nur wenige Liter). Das zum Spülen des Spülgutes verwendete Wasser wird in einem Spülwassertank und in einem Boiler der Spülmaschine mittels Heizkörpern elektrisch beheizt. Dabei kommen oftmals Rohrheizkörper zum Einsatz.In addition, commercial dishwashers should clean the dishes as quickly and hygienically as possible while consuming as little water and energy as possible. Therefore, a rinse cycle (rinse) of a commercial dishwasher usually lasts only very short (typically only a few minutes) and requires only small amounts of fresh water (typically only a few liters). The water used for rinsing the items to be washed is electrically heated in a rinsing water tank and in a boiler of the dishwasher by means of radiators. Tubular heaters are often used.
Da der Rohrheizkörper vom Prinzip her als Widerstand R betrachtet werden kann, der elektrische Energie in Wärme umsetzt, kann die Leistung P des Rohrheizköpers einfach als berechnet werden, wobei U die elektrische Netzspannung des Niederspannungsnetzes, an das die Spülmaschine angeschlossen ist und R den Widerstand des Rohrheizkörpers bezeichnet. Mit der Formel I =
Die nachstehende exemplarische Tabelle, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, macht deutlich, dass es weltweit sehr viele unterschiedliche Netzspannungen und Absicherungen von bauseitigen Netzanschlüssen gibt:
Zusätzlich sind die Niederspannungsnetze mit drei Phasen je nach Land als Dreiecksnetz (drei Phasen ohne Nullleiter) oder Sternnetz (drei Phasen mit Nullleiter) ausgeführt.In addition, the three-phase low-voltage networks are designed as a delta network (three phases without neutral) or star network (three phases with neutral), depending on the country.
Um sicherzustellen, dass die Spulmaschine am jeweiligen Niederspannungsnetz betrieben werden kann und trotz verschiedener Netzanschlüsse eine optimale Spülleistung erreicht wird, werden herkömmlich für unterschiedliche Netze verschiedene auf Netzart, Netzspannung und Absicherung angepasste Heizkörper und Pumpen in den Spulmaschinen verbaut, wobei oftmals auch mehrere Heizkörper in der Spülmaschine miteinander kombiniert werden. Die verschiedenen Heizkörper und Pumpen in Kombinationen mit unterschiedlichen Netzarten, Netzspannungen und Absicherungen führen jeweils zu einem veränderten Aufbau der gesamten Verschaltung der Leistungselektrik. To ensure that the winder can be operated on the respective low-voltage network and despite various network connections an optimum flushing capacity is conventionally for different networks adapted to network type, mains voltage and protection radiators and pumps installed in the winder, often also several radiators in the Dishwasher can be combined. The various radiators and pumps in combinations with different types of network, mains voltages and fuses each lead to a different structure of the entire interconnection of the power electronics.
Aus dieser hohen Varianz bei den Heizkörpern und Pumpen und deren Kombinationen sowie den verschiedenen leistungselektrischen Schaltungen für die einzelnen Niederspannungsnetze folgt eine hohe Varianz der Spulmaschinen. Die Lagerhaltung von Heizkörpern und weiteren leistungselektronischen Komponenten ist umfangreich, das Bestell- und Ersatzteilwesen der Maschinen kompliziert und dadurch fehleranfällig und die Wartung der Spulmaschinen entsprechend aufwendig.From this high variance in the radiators and pumps and their combinations as well as the various power electrical circuits for each low-voltage networks follows a high variance of the winding machines. The storage of radiators and other power electronic components is extensive, the ordering and spare parts of the machinery complicated and thus error-prone and the maintenance of the winding machines correspondingly expensive.
Gewerbliche Spülmaschinen verbrauchen für gewöhnlich nur wenig Wasser pro Spülzyklus, jedoch besitzen sie oftmals – gerade im Standby-Betrieb – einen hohen Energieverbrauch. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann angenommen werden, dass im Spülwassertank einer gewerblichen Korbdurchschubspülmaschine ca. 15 bis 45 l Wasser vorgehalten werden und im Boiler je Spülzyklus 2,0 l bis 5,0 l Frischwasser erhitzt werden. Zum Reinigen des Spülgutes wird das Tankwasser umgewälzt. Am Ende des Spülzyklus wird das Geschirr mit heißem Frischwasser aus dem Boiler abgeschwemmt. Der geringe Wasserverbrauch wird dadurch erreicht, dass das Tankwasser zum Reinigen des Spülgutes zum großen Teil immer wieder verwendet wird. Die Regeneration des Tankwassers erfolgt über das Frischwasser, welches am Ende eines Spülzyklus aus dem Boiler zugeführt wird. Aufgrund der sehr kurzen Spülzeiten muss das Frischwasser im Boiler in einer sehr kurzen Zeit (z. B. von weniger als 2 Minuten) von Leitungswassertemperatur (ca. 5°C–25°C) auf ca. 80–85°C erhitzt werden. Die Erwärmung des Wassers im Boiler erfolgt elektrisch über einen oder mehrere Heizkörper mit einer Leistung von bis zu 12 kW. Parallel zum Boiler wird der Spülwassertank beheizt, um die Tanktemperatur der Spülmaschine auf ca. 62°C zu halten. Insbesondere durch das Spülen von kaltem Geschirr werden dem Tank erhebliche Energiemengen entzogen. In einer Durchschubspülmaschine zum gewerblichen Einsatz beträgt die Leistung des Tankheizkörpers typischerweise bis zu 5 kW.Commercial dishwashers usually consume only a small amount of water per rinse cycle, but they often have high energy consumption, especially in standby mode. Without loss of generality, it can be assumed that approximately 15 to 45 l of water are stored in the rinsing water tank of a commercial through-basket dishwasher, and 2.0 l to 5.0 l of fresh water are heated in the boiler per rinsing cycle. To clean the items to be washed, the tank water is circulated. At the end of the rinse cycle, the dishes are washed away with hot fresh water from the boiler. The low water consumption is achieved by the fact that the tank water is used to clean the dishes for the most part again and again. The regeneration of the tank water takes place via the fresh water which is supplied from the boiler at the end of a rinsing cycle. Due to the very short flushing times, the fresh water in the boiler has to be heated to approx. 80-85 ° C in a very short time (eg less than 2 minutes) from the tap water temperature (about 5 ° C-25 ° C). The heating of the water in the boiler is carried out electrically via one or more radiators with a capacity of up to 12 kW. The flushing water tank is heated parallel to the boiler to keep the temperature of the dishwasher at about 62 ° C. In particular, the rinsing of cold dishes of the tank are withdrawn considerable amounts of energy. In a feed-through dishwasher for commercial use, the performance of the tank heater is typically up to 5 kW.
Herkömmlich wird die Wassertemperatur im Boiler und im Spülwassertank möglichst konstant bei den gewünschten Temperaturen gehalten, was bedingt, dass die Heizkörper des Boilers und des Spülwassertanks auch während Zeiten, in denen kein Spülzyklus aktiv ist (Standby-Betrieb), mit Leistung beaufschlagt werden und entsprechend den Energieverbrauch der Spülmaschine erhöhen.Conventionally, the water temperature in the boiler and Spülwassertank kept as constant as possible at the desired temperatures, which requires that the heaters of the boiler and the Spülwassertanks also during times in which no rinsing cycle is active (standby mode), energized and accordingly increase the energy consumption of the dishwasher.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spülmaschine so zu verbessern, dass sie möglichst ohne Anpassung in unterschiedlichen Niederspannungsnetzten betrieben werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Spülmaschine anzugeben, die energiesparend betrieben werden kann. Es ist ferner wünschenswert, dass selbst bei einem energiesparenden Betrieb der Spülmaschine, die Spülmaschine in möglichst kurzer Zeit einen Reinigungszyklus durchführen kann und eine hygienische Reinigung des Spülgutes ermöglicht.An object of the invention is to improve a dishwasher so that it can be operated as possible without adaptation in different low-voltage networks. Another object of the invention is to provide a dishwasher that can be operated energy-saving. It is further desirable that even with an energy-saving operation of the dishwasher, the dishwasher can perform a cleaning cycle in the shortest possible time and allows hygienic cleaning of the dishes.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine (gewerbliche) Spülmaschine offenbart, die das bauseitige Niederspannungsnetz, an dass sie angeschlossen wird, selbständig erkennt und anhand des erkannten Niederspannungsnetzes die zur Verfügung stehende Leistung des bauseitigen Niederspannungsnetzes (optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve) optimal auf einzelne elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine verteilt. Dazu kann in der Spülmaschine ein Leistungsteller vorgesehen sein, der die Verteilung der Leistung aus dem Niederspannungsnetz steuert. Beispielsweise kann der Leistungsteller dazu eine Schalteinheit umfassen, die je nach erkanntem Niederspannungsnetz die einzelnen Phasen des Niederspannungsnetzes mit den elektrischen Verbraucherelementen verschaltet. Zusätzlich können die Verbraucherelemente dynamisch ein- und ausgeschaltet werden, beispielsweise in Abhängigkeit von den im jeweiligen Prozessschritt des Spülzyklus benötigten elektrischen Verbraucherelementen der Spülmaschine.According to one aspect of the invention, a (commercial) dishwasher is disclosed, which recognizes the on-site low-voltage network to which it is connected, and based on the detected low-voltage network, the available power of the on-site low-voltage network (optionally taking into account a safety reserve) optimally to individual electrical Distributed consumer elements of the dishwasher. For this purpose, a power controller can be provided in the dishwasher, which controls the distribution of power from the low-voltage network. For example, the power controller may include a switching unit which, depending on the detected low-voltage network, interconnects the individual phases of the low-voltage network with the electrical consuming elements. In addition, the consumer elements can be switched on and off dynamically, for example as a function of the electrical consuming elements of the dishwasher required in the respective process step of the rinsing cycle.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der mit dem ersten Aspekt der Erfindung optional kombiniert werden kann, betrifft einen energiesparenden Betrieb einer (gewerblichen) Spülmaschine. Gemäß diesem Aspekt überwacht die Spülmaschine im Standby-Betrieb die Wassertemperaturen in einem Tank oder Boiler der Spülmaschine und stellt sicher, dass eine gewisse möglichst niedrige Temperatur nicht unterschritten wird. Diese Temperatur ist so gewählt, dass für den Fall des Starts eines Spülzyklus (d. h. der Spülbetrieb wird aufgenommen und ein Spülzyklus durchlaufen), das Wasser in einem Spülzyklus mit gewünschter (Ziel-)Temperatur, zum gewünschten Zeitpunkt und optional (je nach Ausführungsform) auch in gewünschter Menge zur Verfügung gestellt werden kann, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen. Beispielsweise lassen sich so die Frischwassertemperatur zum Nachspülen des Spülgutes im Boiler und/oder die Spülwassertemperatur im Tank der Spülmaschine überwachen. Entsprechend der gemessenen Temperatur aktiviert und deaktiviert die Spülmaschine die Heizung des Boilers und/oder Tanks.Another aspect of the invention, which may optionally be combined with the first aspect of the invention, relates to energy saving operation of a (commercial) dishwasher. According to this aspect, the dishwasher monitors the water temperatures in a tank or boiler of the dishwasher in standby mode and ensures that a certain lowest possible temperature is not undershot. This temperature is chosen so that in the event of start of a rinse cycle (ie, the rinse operation is taken and a rinse cycle through), the water in a rinse cycle with the desired (target) temperature, at the desired time and optionally (depending on the embodiment) can be provided in the desired amount to allow a hygienic rinsing operation. For example, it is thus possible to monitor the fresh water temperature for rinsing the ware in the boiler and / or the rinse water temperature in the tank of the dishwasher. According to the measured temperature, the dishwasher activates and deactivates the heating of the boiler and / or tank.
Im Vergleich zu herkömmlichen Spülmaschinen, die auch im Standby-Betrieb die Wassertemperatur im Boiler und/oder im Tank stets auf den gewünschten Zieltemperaturen halten, werden die Wassertemperaturen im Standby-Betrieb auf minimale Temperaturen reduziert. So kann der Leistungsverbrauch der Spülmaschine im Standby erheblich reduziert werden und gleichzeitig wird eine hygienische Reinigung des Spülgutes sichergestellt.Compared to conventional dishwashers, which keep the water temperature in the boiler and / or tank always at the desired target temperatures even in standby mode, the water temperatures in standby mode are reduced to minimum temperatures. Thus, the power consumption of the dishwasher in standby can be significantly reduced while ensuring a hygienic cleaning of the dishes.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wird eine Spülmaschine, insbesondere eine Durchschubspülmaschine, zum Betrieb in unterschiedlichen Spannungsnetzen vorgeschlagen, die mehrere elektrische Verbraucherelemente, einen Leistungssteller, und eine Netzeingangsklemme mit mehreren Leitern zum Verbinden des Leistungsstellers mit den Leitern des bauseitigen Niederspannungsnetzes, mit einer Phase oder mehreren Phasen, insbesondere drei Phasen, umfasst. Der Leistungsteller ist in der Lage den Typ des Niederspannungsnetzes anhand der dem Leistungsteller zugeführten ein- oder mehrphasigen Netzspannung des Niederspannungsnetzes zu erkennen. Ferner umfasst der Leistungsteller eine Schalteinheit, die die Leiter der Netzeingangsklemme mit Gruppen der Verbraucherelemente in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes elektrisch verbindet. Jede Gruppe umfasst dabei mindestens ein Verbraucherelement oder mehrere zueinander parallel geschaltete Verbraucherelemente, und mindestens einen Schalter zur Kontrolle der Leistungszufuhr an die Verbraucherelemente der jeweiligen Gruppe.According to an exemplary embodiment of the invention, a dishwasher, in particular a feed-through dishwasher, is proposed for operation in different voltage networks comprising a plurality of electrical load elements, a power controller, and a multi-conductor power input terminal for connecting the power controller to the on-site low voltage network conductors, with one phase or more phases, in particular three phases. The power controller is able to detect the type of low-voltage network on the basis of the power controller supplied single-phase or multi-phase grid voltage of the low-voltage network. Further, the power controller comprises a switching unit which electrically connects the conductors of the power input terminal to groups of the load elements depending on the detected type of low voltage network. Each group comprises at least one consumer element or a plurality of consumer elements connected in parallel to each other, and at least one switch for controlling the power supply to the consumer elements of the respective group.
In beispielhaften Ausführungsformen kann die Schalteinheit einstufig, zweistufig oder mehrstufig ausgeführt.In exemplary embodiments, the switching unit may be single-stage, two-stage or multi-stage.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist für jedes elektrische Verbraucherelement einer jeden Gruppe ein eigener Schalter vorgesehen. Ferner kann der Leistungsteller als leistungselektronische Flachbaugruppe (PCB) ausgeführt sein. Es ist auch möglich, dass die Netzeingangsklemme der Spülmaschine einen Teil des Leistungsstellers bildet. Die Netzeingangsklemme und/oder die Anschlüsse aller Verbraucherelemente der Spülmaschine können beispielsweise als lösbares Verbindungselement, insbesondere als Stecker ausgeführt sein.In a further exemplary embodiment, a separate switch is provided for each electrical load element of each group. Furthermore, the power controller can be designed as a power electronic printed circuit board (PCB). It is also possible that the power inlet clamp of the dishwasher forms part of the power controller. The mains input terminal and / or the terminals of all consumer elements of the dishwasher can be designed, for example, as a releasable connecting element, in particular as a plug.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, umfasst die Spülmaschine zum Erkennen des Spannungsnetzes eine Messeinheit zum Bestimmen der Anzahl der Phasen des Spannungsnetzes; und eine Prozessoreinheit zum Erkennen des Typs des Spannungsnetzes anhand der ermittelten Anzahl an Phasen.In a further embodiment of the invention, the dishwasher for detecting the voltage network comprises a measuring unit for determining the number of phases of the voltage network; and a processor unit for detecting the type of voltage network based on the determined number of phases.
Die Messeinheit kann beispielsweise so gestaltet sein, dass sie die relative (Phasen-)Lage der Phasen und/oder die Netzspannung des Niederspannungsnetzes bestimmt. Die Prozessoreinheit kann beispielsweise so angepasst sein, dass sie den Typ des Spannungsnetzes anhand der ermittelten Anzahl an Phasen, und anhand der relativen Phasenlage und/oder der Netzspannung erkennt. Welche Parameter zur Erkennung des Typs des Niederspannungsnetzes erforderlich sind, hängt unter anderem auch davon ab, in welchen Niederspannungsnetzen die Spülmaschine eingesetzt werden soll und welche Unterschiede zwischen diesen Niederspannungsnetzen hinsichtlich Spannung, Anzahl der Phasen und relativer Phasenlage existieren.The measuring unit may, for example, be designed so that it determines the relative (phase) position of the phases and / or the mains voltage of the low-voltage network. The processor unit may for example be adapted to recognize the type of voltage network based on the determined number of phases, and on the basis of the relative phase position and / or the mains voltage. Among other things, which parameters are required to detect the type of low-voltage network depends on the low-voltage networks in which the dishwasher is to be used and the differences between these low-voltage networks with regard to voltage, number of phases and relative phase position.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Prozessoreinheit in der Lage, die Schalter der Schalteinheit und der Gruppen von elektrischen Verbraucherelementen so zu schalten, dass der Gesamtstrom der den elektrischen Verbraucherelementen zugeführt wird, die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt. Dabei kann die Leistungszufuhr an jedes Verbraucherelement in mindestens einer der Gruppen elektrischer Verbraucherelemente individuell mit einem Schalter durch die Prozessoreinheit gesteuert werden.In a further exemplary embodiment, the processor unit is capable of switching the switches of the switching unit and of the groups of electrical load elements such that the total current supplied to the electrical consuming elements does not exceed the protection of the low-voltage network, optionally taking into account a safety reserve. In this case, the power supply to each consumer element in at least one of the groups of electrical consumer elements can be controlled individually with a switch by the processor unit.
Ferner ist es möglich, dass die Prozessoreinheit mittels der Schalter der Gruppen elektrischer Verbraucherelemente die Leistungszufuhr zu den elektrischen Verbraucherelementen in Abhängigkeit vom jeweiligen Prozessschritt eines Spülzyklus der Spülmaschine schaltet.Furthermore, it is possible for the processor unit to switch the power supply to the electrical consuming elements as a function of the respective process step of a rinsing cycle of the dishwasher by means of the switches of the groups of electrical consumer elements.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, ist die Prozessoreinheit der Spülmaschine angepasst, die Absicherung des Niederspannungsnetzes aus einem Speicher des Leitungsstellers oder der Spülmaschine oder einer entsprechend der Absicherung manuell kodierten Kodierschaltung auszulesen.According to a further exemplary embodiment of the invention, the processor unit of the dishwasher is adapted to protect the low-voltage network from a memory of the line controller or read the dishwasher or a coding circuit manually encoded according to the hedging.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst der Leistungssteller einen Speicher, der Konfigurations-Informationen speichert. Diese Konfigurations-Informationen können beispielweise angeben, wie die Prozessoreinheit in Abhängigkeit vom erkannten (Typ des) Niederspannungsnetzes und dessen Absicherung die Stellereinheit veranlassen muss, die Schalter der Schalteinheit und der einzelnen Gruppen elektrischer Verbraucherelemente zu schalten, damit die Leistung des Niederspannungsnetzes so an die elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine verteilt wird, dass der Gesamtstrom die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt.In another exemplary embodiment, the power controller includes a memory that stores configuration information. This configuration information may indicate, for example, how the processor unit, depending on the detected (type) low-voltage network and its protection must cause the controller unit to switch the switches of the switching unit and the individual groups of electrical load elements, so that the power of the low-voltage network to the electrical Consumers of the dishwasher is distributed, that the total current does not exceed the protection of the low voltage network, optionally taking into account a safety reserve.
Zusätzlich können in den Konfigurations-Informationen des Speichers auch die Widerstandswerte der einzelnen elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine gespeichert sein. Ferner ist es möglich, dass die die Prozessoreinheit die Konfigurations-Informationen für das jeweilige erkannte Niederspannungsnetz und dessen Absicherung aus dem Speicher ausliest und anhand der ausgelesenen Konfigurations-Informationen die Schalter der Schalteinheit schaltet. Die Prozessoreinheit kann optional die Spannung des Niederspannungsnetzes aus einem Speicher des Leitungsstellers oder der Spülmaschine auszulesen, z. B. wenn diese durch den Benutzer eingegeben werden kann oder muss.In addition, the resistance values of the individual electrical load elements of the dishwasher can also be stored in the configuration information of the memory. Furthermore, it is possible that the processor unit reads out the configuration information for the respective recognized low-voltage network and its protection from the memory and switches the switches of the switching unit on the basis of the read-out configuration information. The processor unit may optionally read the voltage of the low voltage network from a memory of the line actuator or the dishwasher, for. B. if this can or must be entered by the user.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Schalteinheit in der Lage, jede Phase der Netzspannung mit einer Gruppe elektrischer Verbraucherelemente schaltbar zu verbinden. In der Realität kann sich diese Verschaltung wie folgt aussehen: Sofern es sich bei dem erkannten Niederspannungsnetz nur um ein einphasiges Netz handelt, werden alle Verbraucherelemente mit dieser einen Phase angesteuert. Bei einem Dreiecksnetz mit drei Phasen, werden die drei Phasen mit einer jeweiligen Gruppe (oder Gruppen) von elektrischen Verbraucherelementen verschaltet. In einem dreiphasigen Niederspannungsnetz mit Nullleiter werden entsprechend die drei Phasen und der Nullleiter mit einer jeweiligen Gruppe (oder Gruppen) von elektrischen Verbraucherelementen verschaltet.According to a further exemplary embodiment of the invention, the switching unit is capable of switchably connecting each phase of the mains voltage to a group of electrical load elements. In reality, this interconnection may look as follows: If the detected low-voltage network is only a single-phase network, all the consumer elements are driven with this one phase. In a three-phase delta network, the three phases are connected to a respective group (or groups) of electrical load elements. In a three-phase, neutral-mode, low-voltage network, the three phases and the neutral are respectively connected to a respective group (or groups) of electrical consuming elements.
Um eine der Phasenanzahl (und optional auch Spannung) des erkannten (Typ des) Niederspannungsnetzes entsprechende Verschaltung zu ermöglichen, kann der Leistungssteller beispielsweise Schalter aufweisen, um jede Phase der Netzspannung mit einer Gruppe elektrischer Verbraucherelemente zu verbinden. Die Schalter können auch als Kurzschlussschalter oder Brücken ausgebildet sein, um die Leiter der Netzeingangsklemme der Spülmaschine entsprechend dem erkannten Niederspannungsnetz kurzzuschließen und so die einzelnen Phasen mittels der einzelnen (gegebenenfalls miteinander kurzgeschlossenen) Leiter den Verbraucherelementen zuzuführen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Prozessoreinheit ist in der Lage, in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes diese Schalter zu schalten, um einzelne Leiter der Netzeingangsklemme miteinander kurzzuschließen und/oder mit den Gruppen von Verbrauchselementen zu verbinden.In order to enable a connection corresponding to the number of phases (and optionally also voltage) of the recognized (type of) low-voltage network, the power controller may, for example, have switches to connect each phase of the mains voltage to a group of electrical load elements. The switches can also be designed as a short-circuit switch or bridges to short circuit the head of the power input terminal of the dishwasher according to the detected low-voltage network and so supply the individual phases by means of the individual (possibly with each other short-circuited) conductors to the consumer elements. In one embodiment of the invention, the processor unit is capable of switching these switches, depending on the type of low-voltage network detected, to short-circuit individual conductors of the mains input terminal and / or to connect them to the groups of consumable elements.
Die Schalter müssen nicht zwingend in der Spülmaschine als Teil des Leistungsstellers vorgesehen werden, sondern entsprechende Schalter oder Brücken können alternativ auch manuell, z. B. bei der Installation der Spülmaschine, entsprechend dem vorhandenen Niederspannungsnetz geschaltet, bzw. gesetzt werden.The switches do not necessarily have to be provided in the dishwasher as part of the power controller, but corresponding switches or bridges can alternatively also manually, for. B. in the installation of the dishwasher, switched according to the existing low-voltage network, or set.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Leistungssteller für die Verbraucherelemente mehrere Leistungsregler. Diese können beispielweise als Pulsweitenmodulatoren ausgeführt sein. Die Leistungsregler dienen dazu, die an die Verbraucherelemente abzugebende (elektrische) Leistung zu reduzieren. Ein jeder Leistungsregler führt dabei die reduzierte Leistung jeweils einem elektrischen Verbraucherelement (oder optional auch mehreren) zu.In another exemplary embodiment of the invention, the power controller for the load elements comprises a plurality of power regulators. These can be designed, for example, as pulse width modulators. The power regulators serve to reduce the (electrical) power to be delivered to the consumer elements. Each power controller in this case leads the reduced power in each case to one electrical load element (or optionally also several).
Die Spülmaschine kann in einer weiteren Ausführungsform auch eine Steuereinheit umfassen, die über einen Datenbus mit der Prozessoreinheit des Leistungstellers kommuniziert. Die Prozessoreinheit empfängt von der Steuereinheit Steuersignale für die elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine und steuert entsprechend der Steuersignale die Zufuhr von Leistung an die jeweiligen Verbraucherelemente. In einer anderen Implementierung kann die Funktionalität der Steuereinheit auch in der Prozessoreinheit des Leistungsstellers selbst implementiert sein. Sofern der Leistungssteller und die Steuereinheit auf unterschiedlichen elektronischen Flachbaugruppen (PCBs) ausgeführt werden, ist es vorteilhaft, entsprechende Steckverbindungen auf den elektronischen Flachbaugruppen vorzusehen, um diese mittels eines Datenkabels koppeln zu können und so die Kommunikation zwischen Steuereinheit und Prozessoreinheit (Leistungssteller) zu ermöglichen.In a further embodiment, the dishwasher may also comprise a control unit which communicates via a data bus with the processor unit of the power controller. The processor unit receives control signals for the electrical consuming elements of the dishwasher from the control unit and, in accordance with the control signals, controls the supply of power to the respective consumer elements. In another implementation, the functionality of the control unit may also be implemented in the processor unit of the power controller itself. If the power controller and the control unit are executed on different electronic printed circuit boards (PCBs), it is advantageous to provide corresponding plug connections on the electronic printed circuit boards in order to be able to couple them by means of a data cable and thus enable the communication between the control unit and processor unit (power controller).
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Durchschubspülmaschine, die einen Boiler mit einer Boiler-Heizung zum Erhitzen von Frischwasser und einem Temperatur-Fühler zum Ermitteln der Temperatur des Frischwassers im Boiler umfasst. Der Boiler stellt Frischwasser zum Nachspülen des Spülgutes in einem Spülzyklus zur Verfügung. Die Durchschubspülmaschine besitzt ferner einen Leistungssteller zum Erkennen des Niederspannungsnetzes, an das die Durchschubspülmaschine angeschlossen ist, sowie eine Temperatur-Steuereinheit zum kontinuierlichen Überwachen der Frischwassertemperatur im Boiler mit Hilfe des Temperatur-Fühlers, während sich die Durchschubspülmaschine in einem Standby-Betrieb befindet. Die Temperatur-Steuereinheit steuert ferner die Leistungszufuhr an die Boiler-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine, so dass die Wassertemperatur im Boiler eine jeweilige vorgegebene minimale Boiler-Temperatur nicht unterschreitet. Die jeweilige vorgegebene minimale Boiler-Temperatur wird in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so berechnet, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen. Another embodiment of the invention relates to a feed-through dishwasher comprising a boiler with a boiler heater for heating fresh water and a temperature sensor for determining the temperature of the fresh water in the boiler. The boiler provides fresh water for rinsing the dishes in a rinse cycle. The feed-through dishwasher further has a power controller for detecting the low-voltage network to which the feed-through dishwasher is connected, and a temperature control unit for continuously monitoring the fresh water temperature in the boiler by means of the temperature sensor while the feed-through dishwasher is in a standby mode. The temperature control unit further controls the power supply to the boiler heater in the standby mode of the feed-through dishwasher, so that the water temperature in the boiler does not fall below a respective predetermined minimum boiler temperature. The respective predetermined minimum boiler temperature is calculated as a function of the performance of the detected low-voltage network so that the fresh water is provided for rinsing in the desired amount, with desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the boiler in a rinsing cycle to a to allow hygienic rinsing operation.
In einer Ausführungsform der Erfindung entspricht die Temperatur-Steuereinheit beispielsweise der Steuereinheit oder der Prozessoreinheit des Leistungsstellers der zuvor beschriebenen Spülmaschine.In one embodiment of the invention, the temperature control unit corresponds for example to the control unit or the processor unit of the power controller of the dishwasher previously described.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Durchschubspülmaschine auch einen Spülwassertank mit einer Tank-Heizung zum Erhitzen des Spülwassers und einem Temperatur-Fühler zum Ermitteln der Temperatur des Spülwassers im Spülwassertank, sowie eine Umwälzpumpe zum Umwälzen des Spülwassers im Spülwassertank während des Spülzyklus, um das Spülgut zu reinigen. Die Temperatur-Steuereinheit überwacht im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine ferner kontinuierlich die Spülwassertemperatur im Spülwassertank mit Hilfe des Temperatur-Fühlers, und kontrolliert die Leistungszufuhr an die Tank-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine so, dass die Spülwassertemperatur im Spülwassertank eine jeweilige vorgegebene minimale Tank-Temperatur nicht unterschreitet, wobei die vorgegebene minimale Tank-Temperatur von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes abhängt.In a further embodiment of the invention, the feed-through dishwasher also includes a rinse water tank with a tank heater for heating the rinse water and a temperature sensor for detecting the temperature of the rinse water in the rinse water tank, and a circulation pump for circulating the rinse water in the rinse water tank during the rinse cycle to the Clean dishes. Further, in the standby mode of the feedthrough dishwasher, the temperature control unit continuously monitors the purge water temperature in the purge water tank by means of the temperature sensor, and controls the supply of power to the tank heater in the standby mode of the feedthrough dishwasher so that the purge water temperature in the purge water tank becomes a predetermined minimum Tank temperature does not fall below, with the predetermined minimum tank temperature depends on the performance of the detected low-voltage network.
Optional kann die jeweilige vorgegebene minimale Tank-Temperatur in Abhängigkeit von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt sein, dass das Spülwasser im Spülzyklus mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt vom Wassertank zur Verfügung gestellt wird.Optionally, the respective predetermined minimum tank temperature depending on the performance of the detected low-voltage network can be selected so that the rinse water is provided in the rinse cycle with the desired temperature and at the desired time from the water tank.
In einer Ausführungsform kann die Temperatur-Steuereinheit beispielweise die Boiler-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird. In so einem Falle kann es vorkommen, dass nicht genug „Rest-Leistung” zur Verfügung steht, um auch die Spülwassertemperatur nicht unter die vorgegebene Tank-Temperatur fallen zu lassen. Alternativ ist es natürlich auch möglich, die Tank-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung zu priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird.In one embodiment, the temperature control unit may, for example, prioritize the boiler heater in the power supply to the tank heater to ensure that in a rinse cycle the fresh water for rinsing in the desired amount, at the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the boiler to Is made available, so that a hygienic flushing operation is ensured. In such a case, it may happen that not enough "residual power" is available in order not to drop the rinse water temperature below the specified tank temperature. Alternatively, it is of course also possible to prioritize the tank heater in the power supply to the boiler heater to ensure that in a rinse cycle, the rinse water of Spülwassertanks with desired temperature and at the desired time in the rinse cycle is provided for rinsing the dishes to ensure a hygienic flushing operation.
Die jeweilige vorgegebene minimale Temperatur des Boilers bzw. des Wassertanks kann von verschiedene Faktoren/Parametern abhängig sein. Beispielsweise kann die jeweilige vorgegebene minimale Temperatur des Boilers bzw. des Wassertanks (zusätzlich) von mindestens einem der folgenden Parameter abhängen: der maximalen Leistung, die der Boiler-Heizung, bzw. der Tank-Heizung aus dem erkannten Niederspannungsnetz zugeführt werden kann, den jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in einem Spülzyklus benötigt werden, den gewünschten Temperaturen der jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in dem Spülzyklus benötigt werden, und dem Zeitpunkt im Spülzyklus, zu dem die jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank mit den jeweils gewünschten Temperaturen zur Verfügung stehen sollen.The respective predetermined minimum temperature of the boiler or the water tank can be dependent on various factors / parameters. For example, the respective predetermined minimum temperature of the boiler or the water tank (additionally) depend on at least one of the following parameters: the maximum power that can be supplied to the boiler heater, or the tank heater from the detected low-voltage network, the respective Amounts of water from boiler, or water tank, which are required in a rinsing cycle, the desired temperatures of the respective amounts of water from boiler or water tank, which are required in the rinsing cycle, and the time in the rinsing cycle to which the respective amounts of water from boiler, or Water tank with the respective desired temperatures should be available.
Durch Absenken der Standby-Temperaturen in Tank- und/oder Boiler der Spülmaschine gemäß des oben beschriebenen Verfahren wird Energie eingespart, da Tank- und Boiler nicht dauerhaft auf die Zieltemperaturen geheizt werden müssen. Dadurch werden thermische Abstrahlverluste in die Umgebung der Spülmaschine minimiert.By lowering the standby temperatures in the tank and / or boiler of the dishwasher according to the method described above energy is saved because tank and boiler must not be permanently heated to the target temperatures. As a result, thermal radiation losses are minimized in the environment of the dishwasher.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieeinsparung in einer Durchschubspülmaschine. Gemäß dieses Verfahren wird das Niederspannungsnetz, an das die Durchschubspülmaschine angeschlossen ist, erkannt und die Frischwassertemperatur in einem Boiler der Spülmaschine kontinuierlich überwacht, während sich die Durchschubspülmaschine in einem Standby-Betrieb befindet. Der Boiler ist mit einer Boiler-Heizung zum Erhitzen von Frischwasser ausgestattet. Gemäß dem Verfahren wir die Leistungszufuhr an die Boiler-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine so gesteuert, dass die Frischwassertemperatur im Boiler eine jeweilige vorgegebene minimale Boiler-Temperatur nicht unterschreitet. Die jeweilige vorgegebene minimale Boiler-Temperatur ist in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen.Another embodiment of the invention relates to a method for energy saving in a feed-through dishwasher. According to this method, the low voltage network to which the Pass-through dishwasher is connected, detected and monitors the fresh water temperature in a boiler of the dishwasher continuously while the feed-through dishwasher is in a standby mode. The boiler is equipped with a boiler heater for heating fresh water. According to the method, the power supply to the boiler heater is controlled in the standby mode of the feed-through dishwasher so that the fresh water temperature in the boiler does not fall below a respective predetermined minimum boiler temperature. The respective predetermined minimum boiler temperature is selected as a function of the performance of the detected low-voltage network so that the fresh water is provided in a desired rinse cycle, desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the boiler to a hygienic rinsing operation to enable.
Das Verfahren kann in einer weiteren Ausführungsform ferner ein kontinuierliches Überwachen der Spülwassertemperatur in einem Spülwassertank der Durchschubspülmaschine umfassen, wobei ferner angenommen wird, dass der Spülwassertank eine Tank-Heizung zum Erhitzen des Spülwassers umfasst. Die Leistungszufuhr an die Tank-Heizung wird im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine so gesteuert, dass die Spülwassertemperatur im Spülwassertank eine jeweilige vorgegebene minimale Tank-Temperatur nicht unterschreitet, wobei die vorgegebene minimale Tank-Temperatur von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes abhängt.The method may further comprise continuously monitoring the purge water temperature in a purge water tank of the feed-through dishwasher in a further embodiment, further assuming that the purge water tank comprises a tank heater for heating the purge water. The power supply to the tank heater is controlled in the standby mode of the feed-through dishwasher so that the rinse water temperature in the rinse water tank does not fall below a respective predetermined minimum tank temperature, wherein the predetermined minimum tank temperature depends on the performance of the detected low-voltage network.
Wie bereits dargestellt, kann optional die jeweilige vorgegebene minimale Tank-Temperatur in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt werden, dass das Spülwasser im Spülzyklus mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt vom Wassertank zur Verfügung gestellt wird.As already shown, optionally the respective predetermined minimum tank temperature depending on the performance of the detected low-voltage network can be selected so that the rinse water is provided in the rinse cycle at the desired temperature and at the desired time from the water tank.
Nach dem Verfahren ist es gemäß weiteren Ausführungsformen möglich, die Boiler-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung zu priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird. Alternativ kann aber auch die Tank-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung priorisiert werden, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Spülwassertank zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird.According to the method, according to further embodiments, it is possible to prioritize the boiler heater in the power supply to the tank heater to ensure that in a rinse cycle, the fresh water for rinsing in the desired amount, with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle of Boiler is provided so that a hygienic flushing operation is ensured. Alternatively, however, the tank heater can be prioritized in the power supply to the boiler heater to ensure that in a rinse cycle the rinse water of the rinse water tank with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the rinse water tank is provided for rinsing the dishes, so that a hygienic flushing operation is ensured.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Computer-lesbares Medium, das Befehle speichert, die, wenn Sie von einer Prozessoreinheit einer Durchschubspülmaschine ausgeführt werden, die Durchschubspülmaschine veranlassen, die Schritte des Verfahrens zur Energieeinsparung in einer Durchschubspülmaschine gemäßer einer der verschiedenen beschrieben Ausführungsformen zu durchzuführen.Another embodiment of the invention is a computer-readable medium storing instructions that, when executed by a processor unit of a feed-through dishwasher, cause the feed-through dishwasher to perform the steps of the energy-saving method in a feed-through dishwasher according to any one of the various described embodiments.
BESCHREIBUNG DER FIGURENDESCRIPTION OF THE FIGURES
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren näher beschrieben. Einander entsprechende Elemente und Details in den Figuren sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The invention will be described in more detail by means of embodiments with reference to the figures. Corresponding elements and details in the figures are provided with the same reference numerals.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Konzeption einer Spülmaschine, insbesondere für den gewerblichen Einsatz, die in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betrieben werden kann. Vorteilhafterweise, ist die Spülmaschine so konzipiert, dass es trotz der Möglichkeit, die Spülmaschine in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen zu betreiben, im Idealfall keine Unterschiede im Aufbau der Spülmaschine, insbesondere im Hinblick auf die (Anzahl der) verbauten Heizkörper, Pumpen und der leistungselektronischen Komponenten, wie dem Leistungssteller, bedarf.One aspect of the invention relates to the design of a dishwasher, in particular for commercial use, which can be operated in different low-voltage networks. Advantageously, the dishwasher is designed so that, despite the ability to operate the dishwasher in different low-voltage networks, ideally no differences in the structure of the dishwasher, especially with regard to the (number of) installed radiators, pumps and power electronic components such the power controller, needs.
Die Spülmaschine gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist in der Lage, das bauseitige Niederspannungsnetz, an dass sie angeschlossen wird, selbständig zu erkennen und anhand des erkannten Niederspannungsnetzes die zur Verfügung stehende Leistung des bauseitigen Niederspannungsnetzes (optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve) optimal auf einzelne elektrische Verbraucherelemente der Spülmaschine zu verteilen. So ist möglich, in Abhängigkeit vom erkannten Niederspannungsnetz dessen maximale Leistung effektiv zu nutzen. Um diese Verteilung der vom bauseitigen Niederspannungsnetz zugeführten Leistung zu gewährleisten, umfasst die Spülmaschine einen Leistungsteller, der die Verteilung der Leistung aus dem Niederspannungsnetz steuert. Der Leistungsteller kann dazu eine Schalteinheit umfassen, die je nach erkanntem Niederspannungsnetz, die einzelnen Phasen des Niederspannungsnetzes mit den elektrischen Verbraucherelementen verschaltet. Die Schalteinheit kann, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein.The dishwasher according to this aspect of the invention is able to independently recognize the on-site low-voltage network to which it is connected and optimally based on the detected low-voltage network, the available capacity of the on-site low-voltage network (optionally taking into account a safety reserve) to individual electrical consumer elements to distribute the dishwasher. It is thus possible, depending on the detected low-voltage network, to use its maximum power effectively. To ensure this distribution of power supplied by the on-site low-voltage grid, the dishwasher includes a power controller that controls the distribution of power from the low-voltage grid. The power controller can for this purpose comprise a switching unit which, depending on the detected low-voltage network, interconnects the individual phases of the low-voltage network with the electrical consumer elements. The switching unit can, as will be explained in more detail below, be formed in one or more stages.
Die elektrischen Verbraucherelemente, die erfindungsgemäß berücksichtigt werden, sind nicht notwendigerweise alle elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine, sondern beispielweise nur solche, die signifikant Leistung aufnehmen können. Beispielsweise sind dies elektrische Verbraucherelemente, die einen Stromfluss im dreistelligen mA Bereich oder mehr verursachen, wie z. B. Umwälzpumpe oder Heizkörper, bzw. deren Heizwendeln für Boiler oder Spülwassertank. Elektrische Verbraucherelemente, die nur wenig Strom verbrauchen, z. B. im zweistelligen mA Bereich oder weniger, müssen nicht berücksichtigt werden, sondern können zum Beispiel pauschal (beispielsweise durch eine Leistungsreserve) berücksichtigt werden. Elektrische Verbraucherelemente, die nur von sehr wenig Strom durchflossen werden, sind beispielweise Magnetventile zum Zuführen des Frischwassers oder Pumpen für die Spülchemie, der Leistungsverbrauch des Leistungsstellers selbst oder der Steuerelektronik, etc.The electrical consumer elements, which are taken into account according to the invention, are not necessarily all electrical consumer elements of the dishwasher, but for example, only those that can absorb significant power. For example, these are electrical consumer elements that cause a current flow in the three-digit mA range or more, such. B. circulating pump or radiator, or their heating coils for boiler or Spülwassertank. Electrical consumer elements that consume little power, z. B. in the two-digit mA range or less, do not have to be considered, but can, for example, a flat rate (for example, by a power reserve) are taken into account. Electrical consumer elements, which are traversed by very little current, are for example solenoid valves for supplying the fresh water or pumps for the rinsing chemistry, the power consumption of the power controller itself or the control electronics, etc.
Der Leistungsteller kann als leistungselektronische Flachbaugruppe (PCB) ausgeführt sein. In einer Ausführungsform ist der Leistungssteller auf Halbleiterbasis auf einer leistungselektronischen Flachbaugruppe ausgeführt, d. h. er umfasst maßgeblich Leistungshalbleiterbauelemente, wie Leistungsdioden, Thyristoren, Triacs, Leistungs-MOSFETs und/oder IGTB-Bauteile, die in der Lage sind, die erforderlichen in einem Niederspannungsnetz auftretenden Ströme und Spannungen zu schalten. Im Vergleich zum Einsatz von Schützen, werden durch den Einsatz von Leistungshalbleitern im Leistungssteller die Anzahl der Schaltspiele vervielfacht, was die Lebensdauer erheblich verbessert.The power controller can be designed as a power electronic printed circuit board (PCB). In one embodiment, the semiconductor power controller is implemented on a power electronic board, i. H. it includes substantially power semiconductor devices such as power diodes, thyristors, triacs, power MOSFETs and / or IGTB devices capable of switching the necessary currents and voltages occurring in a low voltage network. Compared to the use of contactors, the use of power semiconductors in the power controller multiplies the number of switching cycles, which significantly improves the service life.
Zum Erkennen des bauseitigen Niederspannungsnetzes, an das die Spülmaschine angeschlossen ist, umfasst die Spülmaschine gemäß einer Ausführungsform eine Messeinheit und eine Prozessoreinheit. Die Messeinheit ermittelt beispielsweise die Anzahl der Phasen des bauseitigen Niederspannungsnetzes und optional deren (relative) Phasenlage zueinander und/oder die Spannung des bauseitigen Niederspannungsnetzes. Aus den ermittelten Informationen des bauseitigen Niederspannungsnetzes bestimmt die Prozessoreinheit anschließend, an welchen Typ von Niederspannungsnetz die Spülmaschine angeschlossen wurde und konfiguriert die Schalteinheit des Leistungsstellers dergestalt, dass die einzelnen Phasen des erkannten Niederspannungsnetzes so beaufschlagt werden, dass sie entsprechende elektrischen Verbraucherelementen mit Leistung versorgen können.For recognizing the on-site low-voltage network to which the dishwasher is connected, the dishwasher according to one embodiment comprises a measuring unit and a processor unit. The measuring unit determines, for example, the number of phases of the on-site low-voltage network and optionally their (relative) phase relationship to one another and / or the voltage of the on-site low-voltage network. From the determined information of the on-site low-voltage network, the processor unit subsequently determines to which type of low-voltage network the dishwasher has been connected and configures the switching unit of the power controller such that the individual phases of the detected low-voltage network are supplied so that they can supply power to corresponding electrical consuming elements.
Optional können die einzelnen Leiter des Netzanschlusses zusätzlich mit einer Sicherung abgesichert sein. Ferner ist es möglich, dass einzelne Informationen zum bauseitigen Niederspannungsnetz manuell, z. B. bei der Installation der Spülmaschine, konfiguriert werden. Beispielsweise könnte die Spannung des Niederspannungsnetzes und/oder die bauseitige Absicherung des Niederspannungsnetzes auch manuell konfiguriert werden. Abhängig davon, in welchen Niederspannungsnetzen die Spülmaschine betrieben werden soll, können einzelne Parameter des Niederspannungsnetzes auch fest konfiguriert/vorgegeben werden. Die Konfiguration-Informationen können beispielweise in einem Daten-Speicher des Leistungsstellers der Spülmaschine abgelegt sein, auf den die Prozessoreinheit lesend und optional auch schreibend zugreifen kann.Optionally, the individual conductors of the mains connection can be additionally secured with a fuse. Furthermore, it is possible that individual information on the on-site low-voltage network manually, z. B. during the installation of the dishwasher. For example, the voltage of the low-voltage network and / or the on-site protection of the low-voltage network could also be configured manually. Depending on the low-voltage networks in which the dishwasher is to be operated, individual parameters of the low-voltage network can also be permanently configured / specified. The configuration information can be stored, for example, in a data memory of the power controller of the dishwasher, to which the processor unit can read and optionally also write access.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Leistungszufuhr an jedes elektrische Verbraucherelement individuell mit einem Schalter durch die Prozessoreinheit gesteuert werden kann. Jede Phase des bauseitigen Niederspannungsnetzes ist dabei vorteilhafterweise mit einer Gruppe bestehend aus mehreren elektrischen Verbraucherelementen verbunden, wobei jedoch die einzelnen Verbraucherelemente individuell mittels des zugehörigen Schalters mit Leistung beaufschlagt werden kann. Dabei wird vorteilhafterweise auch sichergestellt, dass der Gesamtstrom, der den elektrischen Verbraucherelementen in Abhängigkeit des jeweiligen Prozessschritts des Spülzyklus zugeführt wird, die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt. In one embodiment of the invention, the power supply to each electrical load element may be individually controlled with a switch by the processor unit. Each phase of the on-site low-voltage network is advantageously connected to a group consisting of several electrical consumer elements, but the individual consumer elements can be individually acted upon by means of the associated switch with power. In this case, it is also advantageously ensured that the total current supplied to the electrical consuming elements as a function of the respective process step of the rinsing cycle does not exceed the protection of the low-voltage network, optionally taking into account a safety reserve.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die elektrischen Verbraucherelemente einer erfindungsgemäßen Durchschubspülmaschine, die vom Leistungssteller mit Leistung aus dem bauseitigen Niederspannungsnetz versorgt werden, die Heizwendeln der Heizkörper für den Spülwassertank und den Boiler, sowie eine Umwälzpumpe zum Umwälzen des Spülwassers im Spülwassertank. Der Umwälzpumpenmotor kann auch durch einen Frequenzumrichter gesteuert werden. Optional können noch weitere elektrische Verbraucherelemente in der Durchschubspülmaschine vorgesehen sein, die ebenfalls vom Leistungssteller mit Leistung versorgt werden können. Dabei kann es sich beispielsweise um Magnetventile, Dosierpumpen für die Spülchemie, eine Pumpe zur Zufuhr des Frischwassers aus dem Boiler und/oder eine Pumpe zum Abpumpen von Spülwasser handeln. In der Regel verbrauchen diese Elemente, im Vergleich zu den Heizkörpern des Boilers oder des Spülwassertanks und der Umwälzpumpe nur wenig Leistung. Daher ist es möglich, dass diese nur geringfügig Leistung verbrauchenden Elemente der Spülmaschine pauschal mit einer Sicherheitsmarge bereits berücksichtigt werden und somit durch den Leistungssteller nicht bei der Verteilung der Leistung aus dem erkannten Niederspannungsnetz explizit berücksichtigt werden müssen. Natürlich ist es aber auch möglich, Verbraucherelemente mit niedriger Leistungsaufnahme in der Verteilung der Anschlussleistung des Niederspannungsnetzes zu berücksichtigen; dadurch wird vornehmlich nur die Komplexität der Leistungsverteilung erhöht.In an exemplary embodiment of the invention, the electrical load elements of a feed-through dishwasher according to the invention, which are supplied by the power controller with power from the on-site low-voltage network, the heating coils of the radiator for the rinse water tank and the boiler, and a circulation pump for circulating the rinse water in Spülwassertank. The circulation pump motor can also be controlled by a frequency converter. Optionally, further electrical consumer elements can be provided in the feed-through dishwasher, which can also be supplied with power by the power controller. These may be, for example, solenoid valves, dosing pumps for the rinsing chemistry, a pump for supplying the fresh water from the boiler and / or a pump for pumping out rinsing water. In general, these elements consume little power compared to the radiators of the boiler or the rinsing water tank and the circulation pump. It is therefore possible that these only slightly power-consuming elements of the dishwasher are already taken into account with a safety margin and thus need not be explicitly taken into account by the power controller in the distribution of power from the detected low-voltage network. Of course, it is also possible to consider consumer elements with low power consumption in the distribution of the connected load of the low-voltage network; This primarily only increases the complexity of the power distribution.
Die Erfindung wird in den folgenden Absätzen vornehmlich in Bezug auf eine für den gewerblichen Einsatz konzipierte Spülmaschine, insbesondere eine (Korb-)Durchschubspülmaschine beschrieben. Die Prinzipien der Erfindung sind jedoch nicht auf den Einsatz in einer solchen Durchschubspülmaschine beschränkt zu verstehen. Eine Durchschubspülmaschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist in
Das Spülgut wird durch Umwälzen des Spülwassers im Spülwassertank gereinigt, der sich im unteren Bereich des Spülraums befindet, wie in
In einem unteren Bereich der Durchschubspülmaschine befinden sich die Steuerungselektronik (Steuereinheit) der Durchschubspülmaschine und der Leistungsteller, auf den nachstehend noch näher eingegangen wird, sowie die bereits erwähnte Umwälzpumpe und der Boiler. Das Fassungsvolumen des Boilers kann beispielsweise der zum Nachspülen benötigten Frischwassermenge entsprechen. Es ist aber auch möglich, dass der Boiler mehr Frischwasser fasst als zum Spülen notwendig. Auf dieses Weise kann die Nachspülmenge spülgutgerecht auf höhere und niedrigere Werte eingestellt werden. Nicht dargestellt sind weitere herkömmliche Elemente der Durchschubspülmaschine, wie beispielweise die Frischwasser-Zufuhr und Spülwasser-Ablauf, die Heizung des Spülwassertanks und des Boilers, ein Frequenzumrichter zum Steuern der Pumpen oder Netzanschluss des bauseitigen Niederspannungsnetzes. Die Steuereinheit und der Leistungssteller können auf unterschiedlichen elektronischen Flachbaugruppen (PCBs) ausgeführt sein und über ein Datenkabel miteinander verbunden werden. Es ist aber auch möglich, die Steuereinheit und den Leistungssteller in einer elektronischen Flachbaugruppe (PCB) auszuführen.In a lower area of the feed-through dishwasher are the control electronics (control unit) of the feed-through dishwasher and the power controller, which will be discussed in more detail below, as well as the aforementioned circulation pump and the boiler. The capacity of the boiler, for example, correspond to the amount of fresh water required for rinsing. But it is also possible that the boiler holds more fresh water than necessary for rinsing. In this way, the Nachspülmenge can be adjusted to the dishwasher for higher and lower values. Not shown are other conventional elements of the feed-through dishwasher, such as the fresh water supply and rinse water drain, the heating of Spülwassertanks and the boiler, a frequency converter for controlling the pumps or mains connection of the on-site low-voltage network. The control unit and the power controller can be implemented on different electronic printed circuit boards (PCBs) and via a Data cables are interconnected. But it is also possible to execute the control unit and the power controller in an electronic printed circuit board (PCB).
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann beispielhaft angenommen werden, dass ein Spülzyklus der Durchschubspülmaschine nur wenige Minuten dauert, z. B. 1, 2, 3, 4 oder 5 Minuten und nur wenige Liter Frischwasser benötigt werden (z. B. 2 bis 5 Liter pro Spülzyklus). In einem Ausführungsbeispiel umfassen die einzelnen Prozessschritte des Spülzyklus der Durchschubspülmaschine beispielsweise die sog. Umwälzzeit (Umwälz-Phase), in der die Umwälzpumpe der Spülmaschine das Spülgut durch Umwälzen der Lauge im Spülwassertank reinigt, sowie eine Nachspül-Phase, in der das gereinigte Spülgut mit Frischwasser nachgespült wird. Zwischen der Umwälzzeit und der Nachspül-Phase können optional noch weitere Phasen, beispielsweise eine Abtropfpause vorgesehen sein. Auch kann nach der Nachspül-Phase ebenfalls eine weitere Abtropfpause und/oder Trocken-Phase, in der das Spülgut getrocknet wird, vorgesehen werden, bevor der Spülzyklus endet. Die Erfindung ist jedoch nicht durch diese exemplarischen Abläufe in einem Spülzyklus beschränkt.Without limiting the generality, it can be assumed by way of example that a rinsing cycle of the through-feed dishwasher only takes a few minutes, e.g. 1, 2, 3, 4 or 5 minutes and only a few liters of fresh water are needed (
Grundsätzlich soll die Spülmaschine gemäß der Erfindung das hygienische Reinigen des Spülgutes ermöglichen. Dies bedeutet, dass zumindest in einem Prozessschritt des Spülzyklus das Wasser eine Temperatur aufweisen muss, die das hygienische Reinigen des Spülgutes sicherstellt. Geht man von dem oben beschriebenen, beispielhaften Spülzyklus einer Durchschubspülmaschine aus, müssen also entweder das Nachspülen des Spülgutes mit 2 bis 5 Liter Frischwasser und/oder das Reinigen des Spülgutes durch Umwälzen bei entsprechend hohen Temperaturen erfolgen. Zum Nachspülen sollte das Frischwasser daher eine Temperatur von 60°C bis 90°C, vorteilhafterweise von 80°C bis 85°C besitzen. In einem exemplarischen Beispiel wird das Frischwasser zum Nachspülen auf 85°C erhitzt. Sofern der Spülvorgang das hygienische Reinigen des Spülgutes sicherstellen soll, wird das Spülgut eine gewisse Zeit mit Spülwasser im Temperaturbereich zwischen 55°C und 70°C, vorteilhafterweise zwischen 60°C und 65°C gereinigt. In einem exemplarischen Beispiel soll in der Umwälz-Phase das Spülen des Geschirrs mit Spülwasser mit einer Temperatur von 62°C erfolgen. Ein hygienisches Spülergebnis kann neben der Temperatur auch durch die Dauer des Spülganges und der Nachspülung, durch die Temperaturen des Spülwassers in der Umwälzphase und des Frischwassers in der Nachspülphase, sowie durch die Spülchemie beeinflusst werden. Bei besonders langen Spülzeiten oder bei Einsatz besonderer Spülchemie können die Temperaturen von Spülwasser und Frischwasser von den zuvor beispielhalft aufgeführten typischen Temperaturen abweichen, insbesondere niedriger sein.In principle, the dishwasher according to the invention should enable hygienic cleaning of the items to be washed. This means that at least in one process step of the rinsing cycle, the water must have a temperature that ensures the hygienic cleaning of the dishes. If one starts from the exemplary rinsing cycle of a feed-through dishwasher described above, then either the final rinsing of the items to be washed with 2 to 5 liters of fresh water and / or the cleaning of the items to be wiped must take place by circulation at correspondingly high temperatures. For rinsing the fresh water should therefore have a temperature of 60 ° C to 90 ° C, advantageously from 80 ° C to 85 ° C. In an exemplary example, the fresh water is heated to 85 ° C for rinsing. If the rinsing process is to ensure the hygienic cleaning of the items to be washed, the items to be washed are cleaned for a certain time with rinse water in the temperature range between 55 ° C and 70 ° C, advantageously between 60 ° C and 65 ° C. In an exemplary example, in the circulation phase, the dishes should be rinsed with rinse water at a temperature of 62 ° C. In addition to the temperature, a hygienic rinse result can also be influenced by the duration of the rinse cycle and the final rinse, by the temperatures of the rinse water in the circulation phase and the fresh water in the final rinse phase, and by the rinse chemistry. For particularly long rinse times or when using special rinsing chemistry, the temperatures of rinse water and fresh water may differ from the typical temperatures listed above beispielhalft, in particular lower.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann beispielhaft angenommen werden, dass die elektrischen Heizkörper (bzw. wo zutreffend, deren einzeln ansteuerbare Heizwendeln) des Boilers und des Spülwassertanks, sowie die Umwälzpumpe die maßgeblichen Leistungsverbraucher in der Spülmaschine darstellen. Diese elektrischen Verbraucherelemente haben in der Regel eine Leistungsaufnahme im kW-Bereich, während andere elektrische Verbraucher, wie elektrisch betriebene Dosierpumpen und Magnetventile, der Leistungssteller, die Steuerelektronik, elektrische Bedienelemente oder ein Display, etc. nur Ströme im einstelligen oder zweistelligen mA Bereich benötigen und somit nur unwesentlich zum Energieverbrauch beitragen. Entsprechend wird in den folgenden Ausführungsbeispielen vorrangig auf die elektrischen Heizkörper (bzw., wo zutreffend, deren einzeln ansteuerbare Heizwendeln) des Boilers und des Spülwassertanks, sowie die Umwälzpumpe der Durchschubspülmaschine verwiesen, während die übrigen elektrischen Verbraucherelemente nicht extra in der Leistungsverteilung durch den Leistungsteller berücksichtigt werden müssen oder durch eine Einbeziehung einer pauschalen Leistungsreserve bei der Verteilung der Leistung durch den Leistungsteller berücksichtigt werden.Without limiting the generality, it can be assumed by way of example that the electric radiators (or, where applicable, their individually controllable heating coils) of the boiler and the rinsing water tank, as well as the circulating pump represent the relevant power consumers in the dishwasher. These electrical load elements usually have a power consumption in the kW range, while other electrical consumers, such as electrically operated metering pumps and solenoid valves, the power controller, the control electronics, electrical controls or a display, etc. only require currents in the single-digit or double-digit mA range and thus contribute only slightly to energy consumption. Accordingly, in the following embodiments, priority is given to the electric radiator (or, where applicable, their individually controllable heating coils) of the boiler and the Spülwassertanks, as well as the circulation pump Durchschubspülmaschine, while the remaining electrical load elements are not considered separately in the power distribution by the power controller must be taken into account or taken into account by the inclusion of a flat-rate reserve in the distribution of the service by the service provider.
Die Erwärmung des Wassers im Boiler bzw. dem Spülwassertank erfolgt elektrisch über Heizkörper. Beispielweise wird kann als Heizkörper ein Rohrheizkörper eingesetzt werden. In einer Ausführungsform besitzt ein Heizkörper mehrere Heizwendeln (z. B. 2, 3 oder 4), die unterschiedliche oder auch identische Heizleitungen aufweisen können. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird für Boiler und/oder Spülwassertank ein drei-wendeliger Heizkörper eingesetzt, der den gesamten Netzspannungsbereich weltweit abdeckt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Heizkörper für Boiler und/oder Spülwassertank auch als vier-wendelig ausgeführt sein.The heating of the water in the boiler or the rinse water tank is electrically via radiators. For example, can be used as a radiator, a tubular heater. In one embodiment, a heater has a plurality of heating coils (eg, 2, 3, or 4) that may have different or identical heating cables. In an exemplary embodiment of the invention, a three-way radiator is used for boiler and / or flushing water tank covering the entire mains voltage range worldwide. In an alternative embodiment, the radiator for boiler and / or rinse water tank can also be designed as vier-helical.
Ein Heizkörper kann beispielweise über eine Gesamtheizleistung von bis zu 18 kW besitzen, wobei aber auch höhere oder niedrigere Heizleistungen zum Einsatz kommen können. Die einzelnen Heizwendeln des Heizkörpers können in einer beispielhaften Implementierung einzeln vom Leistungssteller angesteuert werden. Jede Wendel des Heizkörpers kann einen anderen Widerstand haben und gibt damit bei gleicher Netzspannung eine andere Leistung ab. Wenn die Heizwendeln einzeln geschaltet werden können, ergibt sich so eine Vielzahl von Heizleistungen, die mit dem Leisteller eingestellt werden können. Je nach zur Verfügung stehender Netzanschlussleistung beim Kunden und Betriebszustand der Maschine (Standby-Betrieb oder Spülbetrieb, aber auch unterschiedliche Phasen im Spülzyklus) können vom Leistungssteller unterschiedliche Heizstränge zugeschaltet werden. Dabei wird auch Berücksichtigt, wie die Schalteinheit die Gruppen von Verbrauchselementen auf die einzelnen Phasen des Netzanschlusses verteilt.A radiator may, for example, have a total heating power of up to 18 kW, but higher or lower heating capacities may also be used. The individual heating coils of the radiator can be controlled individually by the power controller in an exemplary implementation. Each filament of the radiator can have a different resistance and thus gives off a different power at the same mains voltage. If the heating coils can be switched individually, this results in a large number of heating powers, which can be adjusted with the feeder. Depending on the available mains connection power at the customer and the operating state of the machine (standby mode or flushing mode, but also different phases in the rinsing cycle) can be switched on by the power controller different heating strands. It also takes into account how the switching unit distributes the groups of consumable elements to the individual phases of the grid connection.
Dadurch wird es möglich nur noch eine sehr geringe Anzahl unterschiedlicher Heizkörper in den Durchschubspülmaschinen zu verbauen, im Idealfall nur einen einzigen Typ von Heizkörper, was die Maschinenvarianten erheblich, d. h. um bis zu 80% durch netzunabhängige weltweite (oder zumindest in den gewünschten Zielländern) Einsetzbarkeit der Leistungselektronik und der angesteuerten Heizkörper.This makes it possible to obstruct only a very small number of different radiators in the feed-through washers, ideally only a single type of radiator, what the machine variants significantly, d. H. up to 80% by network-independent worldwide (or at least in the desired destination countries) usability of the power electronics and the controlled radiators.
Ferner ist es in einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Heizkörper mittels Steckern (und ggf. Kabeln) mit dem Leistungssteller zu verbinden. Das Aufstecken der Heizkörper auf den Leistungssteller bedeutet im Vergleich zur Verschraubung mit den Schützen eine Vereinfachung und Beschleunigung der Montageabläufe.Furthermore, in one embodiment of the invention it is possible to connect the radiators by means of plugs (and possibly cables) to the power controller. The plugging of the radiator on the power controller means in comparison to the screw connection with the shooters a simplification and acceleration of the assembly processes.
Der Leistungssteller kann es optional ferner ermöglichen, die elektrische Leistung per Halbwellensteuerung zwischen Boiler und Spülwassertank, oder auch zwischen den Boilerheizkörpern zu verteilen. Die Heizleistung in Spülwassertank und Boiler lässt sich dadurch sehr feinstufig einstellen, was eine exakte Regelung der Temperaturen in Spülwassertank und Boiler ermöglicht. Alternativ können die einzelnen Verbraucherelemente auch mit einer Pulsweitenmodulation angesteuert werden, um ihre Leistungsaufnahme zu steuern.Optionally, the power controller may also allow the electrical power to be distributed by half-wave control between boiler and flushing water tank, or between the boiler radiators. The heat output in the rinsing water tank and boiler can be adjusted very finely, which enables exact regulation of the temperatures in the rinsing water tank and boiler. Alternatively, the individual consumer elements can also be controlled with a pulse width modulation in order to control their power consumption.
Die Steuereinheit der Durchschubspülmaschine kann beispielsweise über einen Bus an den Leistungssteller übermitteln, welche Heizwendel eingeschaltet wird und wie die Leistung zwischen den einzelnen Heizwendeln verteilt wird (Halbwellensteuerung). Die Software der Prozessoreinheit, z. B. ein Mikrocontroller, des Leistungsstellers übernimmt dabei die Ansteuerung der Leistungshalbleiter und sorgt beispielsweise dafür, dass diese im Spannungsnulldurchgang schalten und ein Umschalten zwischen verschiedenen Heizwendeln möglichst flickerfrei geschieht.The control unit of the feed-through dishwasher can transmit, for example, via a bus to the power controller, which heating coil is turned on and how the power is distributed between the individual heating coils (half-wave control). The software of the processor unit, z. As a microcontroller, the power controller takes over the control of the power semiconductors and ensures, for example, that they switch in voltage zero crossing and switching between different heating coils happens as possible flicker.
Eine Messvorrichtung
Bei der Installation der Spülmaschine in einem einphasigen Niederspannungsnetz kann die ein Phase des Netzanschlusses
Wird die Spülmaschine an ein dreiphasiges Niederspannungsnetz angeschlossen, so kann es sich um ein Sternnetz (L1, L2, L3 und N angeschlossen) oder ein Dreiecksnetz (L1, L2 und L3 angeschlossen) handeln. Die Messeinheit vergleicht die Phasenlagen Sternspannungen UL1-N, UL2-N und UL3-N miteinander. Ist der Nullleiter nicht angeschlossen, so läuft dieser über eine Schaltung in der Messeinheit
In einer anderen Ausführungsform kann die Konfigurations-Schalteinheit
Für ein Sternnetz müssen keine Kurzschluss-Klemmen oder Brücken vorgesehen werden, so dass die Messvorrichtung
Optional wäre es auch denkbar, dass der Stecker des Anschlusskabels die einzelnen Phasen bereits richtig auf die Netzanschlussklemme der Spülmaschine überträgt.Optionally, it would also be conceivable that the plug of the connection cable already correctly transmits the individual phases to the mains connection terminal of the dishwasher.
Sofern Kurzschlussbrücken bei der Installation der Spülmaschine gesetzt werden (oder ein entsprechend konfigurierter Stecker zum Einsatz kommt), ist zu beachten, dass die Messvorrichtung
In dem in
Die einem jeden erkannten Niederspannungsnetz entsprechende Verschaltung der Konfigurations-Schalter S1–S4 der Konfigurations-Schalteinheit
Wie in
Dadurch kann die Prozessoreinheit
Die nachstehende Tabelle zeigt beispielhaft für verschiedene Netze, wie die Verbraucherelemente der Tankheizung, Boilerheizung und der Umwälzpumpe bei Priorisierung des Boilers geschaltet werden, wenn ein entsprechender Heizbedarf besteht. Auch andere Kombinationen sind denkbar. Dabei wird von folgenden Leistungen der einzelnen Heizelmente und der Umwälzpumpe bei einer Spannung von 230 Veff ausgegangen. Die Tankheizung besitzt eine Wendel (Verbraucherelemente) T1.1 = 2,5 kW. Die Boilerheizung besitzt vier Wendeln (Verbraucherelemente) B1.1 bis B1.4, mit den Einzelleistungen B1.1 = 3 kW, B1.2 = 1,8 kW, B1.3 = 3 kW und B1.4 = 3 kW. Die Umwälzpumpe (Verbraucherelement) UP besitzt eine Leistung von 1,5 kW.
Auch hier ist es wiederum möglich, werkseitig in der Speichereinrichtung des Leistungstellers für die jeweilige, zur Verfügung stehende Leistung in den verschiedenen Typen von Niederspannungsnetzen und für die verschiedenen Prozessschritte im Spülzyklus, die jeweiligen Schalterstellungen der Schalter der Schalteinheit
Die jeweilige zur Verfügung stehende Leistung in den verschiedenen Typen von Niederspannungsnetzen hängt ab von Anzahl der Phasen und der Netzspannung und von der Absicherung des Niederspannungsnetzes, d. h. dem maximalen Stromfluss pro Phase. Die Absicherung der Phasen kann beispielsweise durch eine Kodierschaltung bei der Installation der Spülmaschine angegeben werden. Alternativ kann die Absicherung auch vom Benutzer der Spülmaschine programmiert werden und wird in der Speichereinrichtung gespeichert. Die Prozessoreinheit
Auch ist es möglich, dass Höhe der Netzspannung durch eine Kodierschaltung bei der Installation der Spülmaschine angegeben werden kann oder alternativ vom Benutzer der Spülmaschine programmiert und in der Speichereinrichtung gespeichert werden kann. In diesem Falle ist es nicht notwendig, dass die Messvorichtung
In einer anderen Ausführungsform ist es möglich ganz auf die Messvorrichtung
Der in
Die Konfiguration des Leistungstellers und insbesondere die Art und Weise, wie die Konfigurations-Schalteinheit
Im Falle der Kaskadierung von mehreren Leistungstellern kann die Steuerelektronik (Steuereinheit) auf einer eigenen elektronischen Flachbaugruppe (PCB) implementiert werden und die notwendigen Steuerinformationen zur Steuerung der Konfigurations-Schalteinheiten
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft, wie bereits erwähnt, einen energiesparenden Betrieb einer (gewerblichen) Spülmaschine, wie sie zum Beispiel in Bezug auf
Gewerbliche Spülmaschinen haben für gewöhnlich kurze Spülzeiten von nur wenigen Minuten. Beispielhaft kann man annehmen, dass eine hygienische Reinigung des Spülgutes dadurch sichergestellt wird, dass das Spülgut mit heißem Wasser aus dem Boiler am Ende eines Spülzyklus nachgespült wird. Aufgrund der sehr kurzen Spülzeiten muss das Frischwasser im Boiler in entsprechend kurzer Zeit von Leistungswassertemperatur (ca. 5°C–25°C) auf die gewünschte Temperatur, ca. 85°C erhitzt werden, weshalb herkömmliche Spülmaschinen die Temperatur des Wassers im Boilers möglichst durchgehend halten, also auch im Standby-Betrieb eine Wassertemperatur von 85°C halten. Ebenso ist wird in herkömmlichen Spülmaschinen die Wassertemperatur im Spülraum der Spülmaschine auf der gewünschten Temperatur gehalten, z. B. ca. 62°C um den Spülvorgang möglichst ohne Verzögerung starten und abschließen zu können.Commercial dishwashers usually have short flush times of only a few minutes. By way of example, it can be assumed that a hygienic cleaning of the items to be washed is ensured by rinsing the item to be washed with hot water from the boiler at the end of a rinsing cycle. Due to the very short flushing times, the fresh water in the boiler must be heated to the desired temperature, approx. 85 ° C, in a correspondingly short time from the power water temperature (approx. 5 ° C-25 ° C), which is why conventional dishwashers should as far as possible adjust the temperature of the water in the boiler Hold continuously, so keep a water temperature of 85 ° C in standby mode. Similarly, in conventional dishwashers, the water temperature in the dishwasher's dishwasher is maintained at the desired temperature, e.g. B. about 62 ° C to start the flushing process as possible without delay and complete.
Die Spülmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erlaubt es, dass während der Standby-Zeit der Spülmaschine die Temperaturen zumindest des Frischwassers im Boiler und optional auch des Spülwassers im Tank abgesenkt werden können und dabei gewisse Mindesttemperaturen nicht unterschreiten.The dishwasher according to an embodiment of the invention allows that during the standby time of the dishwasher, the temperatures of at least the fresh water in the boiler and optionally also the rinsing water in the tank can be lowered and not fall below certain minimum temperatures.
Betrachtet man die für das Frischwasser vorgegebene Temperatur, die nicht unterschritten werden soll, so ist diese so gewählt, dass im Falle des Starts eines Spülgangs der Spülzyklus sofort gestartet und in der gewünschten Zeit abgeschlossen werden kann, jedoch trotzdem eine hygienische Reinigung durch Nachspülen mit ausreichend erhitztem Wasser (z. B. 85°C) sichergestellt ist. Die vorgegebene Temperatur ist so gewählt, dass der Boiler Frischwasser in gewünschter Menge und mit der gewünschten Temperatur zu Beginn der Nachspülphase im Spülzyklus (oder zumindest für eine ausreichende Zeit innerhalb der Nachspülphase) bereitstellen kann. Geht man zum Beispiel von einem Spülzyklus von 2 Minuten aus und nimmt beispielhaft ferner an, dass das Nachspülen inklusive Abtropfpause 16 Sekunden dauert und 2 Liter heißes Frischwasser benötigt werden, so ist die vorgegebene Temperatur, die nicht unterschritten werden soll, so gewählt, dass das der Boiler die Wassermenge im Boiler innerhalb von 104 sec auf die gewünschte Temperatur von 85°C erhitzt. Considering the predetermined temperature for the fresh water, which should not be fallen below, so this is chosen so that in the case of starting a rinse the rinse cycle can be started immediately and completed in the desired time, but still a hygienic cleaning by rinsing with sufficient heated water (eg 85 ° C) is ensured. The predetermined temperature is selected so that the boiler can provide fresh water in the desired amount and at the desired temperature at the beginning of the post-rinse phase in the rinse cycle (or at least for a sufficient time within the rinse phase). For example, assuming a rinse cycle of 2 minutes and assuming, for example, further that the rinse including drainage lasts 16 seconds and 2 liters of hot fresh water are needed, the predetermined temperature, which should not be undershot, chosen so that the The boiler heats the water in the boiler within 104 seconds to the desired temperature of 85 ° C.
Je nach Auswahl des Boilervolumens kann nach Entnahme des Frischwassers für die Nachspülphase noch Restwasser im Boiler verbleiben. Dies bedeutet wiederum, dass die vorgegebene Temperatur für das Frischwasser, die nicht unterschritten werden soll, bei einem kleineren Boilervolumen höher liegen kann als bei einem größeren Boilervolumen. Jedoch kann es aus Sicherheitsgründen (z. B. um Überhitzung/Durchbrennen der Boilerheizung zu vermeiden) trotzdem sinnvoll sein, das Boilervolumen größer als die Menge (Volumen) des benötigten Frischwassers in der Nachspülphase zu wählen, um beispielsweise sicherzustellen, dass die Heizwendeln stets im (Rest-)Wasser verbleiben. Entsprechend kann das Boilervolumen so gewählt sein, dass unabhängig von der gewählten Nachspülmenge die Restwassermenge im Boiler nach dem Nachspülen konstant ist (z. B. 4,5 l).Depending on the selection of the boiler volume, residual water may remain in the boiler after removal of the fresh water for the final rinse phase. This in turn means that the predetermined temperature for the fresh water, which should not be undershot, with a smaller boiler volume can be higher than with a larger boiler volume. However, for safety reasons (eg to avoid overheating / burning through of the boiler heater), it may nevertheless make sense to select the boiler volume greater than the amount (volume) of fresh water required in the final rinse phase, for example to ensure that the heating coils are always in place (Residual) water remain. Accordingly, the boiler volume can be selected so that, irrespective of the rinse volume selected, the residual water quantity in the boiler is constant after rinsing (eg 4.5 l).
Der Wert der vorgegebenen Frischwasser-Temperatur, die nicht unterschritten werden soll, hängt unter anderem von der Leistung ab, die dem Heizkörper während der zur Verfügung stehenden Zeitspanne (d. h. im vorangehenden Beispiel in den 104 sec) zur Verfügung gestellt werden kann. Diese Leistung kann unter anderem auch von der maximalen Leistung des Niederspannungsnetzes (d. h. Spannung, Anzahl der Phasen und deren Absicherung) abhängen. Natürlich beeinflusst auch (wie erläutert) das Fassungsvolumen des Boilers und die im Boiler verbleibende Restwassermenge, die Leistung der Boilerheizung, bzw. deren Wendeln, die benötigte Wassermenge, als auch die Zeitspanne, die zum Erhitzen des Frischwassers zur Verfügung steht die vorgegebene Temperatur, die nicht unterschritten werden soll.The value of the predetermined fresh water temperature, which should not be undershot, depends inter alia on the power that can be made available to the radiator during the available time span (ie in the preceding example in the 104 sec). Among other things, this power may depend on the maximum power of the low-voltage network (ie voltage, number of phases and their protection). Of course (as explained) also influences the volume of the boiler and the amount of residual water remaining in the boiler, the power of the boiler heater or its coils, the required amount of water, as well as the time available for heating the fresh water to the predetermined temperature should not fall below.
Für eine Spülmaschine, wie sie in Bezug auf
Wie angedeutet kann optional auch sichergestellt werden, dass innerhalb der Umwälzzeit der Spülmaschine, das Spülwasser eine gewisse Zeit eine bestimmte Temperatur, z. B. 62°C besitzt. Dazu kann beispielweise eine gewisse Spülwassertemperatur vorgegeben werden, die im Standby-Betrieb nicht unterschritten werden soll, damit der Spülzyklus sofort gestartet werden kann und trotzdem das Spülwasser zu einem gewünschten Zeitpunkt des Spülzyklus mit der gewünschten Temperatur zur Verfügung steht. Auf das obige Beispiel zurückkommend, kann beispielweise angenommen werden, dass die Umwälzzeit 104 Sekunden dauert. Entsprechend, kann die gewisse Spülwassertemperatur, die im Standby-Betrieb nicht unterschritten werden soll, so gewählt werden, dass zumindest für eine bestimmte Zeit, z. B. 15, 30 Sekunden oder 45 Sekunden, der Umwälzzeit das Spülwasser (mindestens) eine bestimmte Temperatur, z. B. 62°C, besitzt. Ähnlich wie in Tabelle 3 verdeutlicht, lassen sich so für unterschiedliche Niederspannungsnetze (und optional für unterschiedliche Spülwassermengen) die jeweiligen minimalen Spülwassertemperaturen, die im Standby-Betrieb nicht unterschritten werden sollen, bestimmen.As indicated, it can optionally be ensured that within the circulation time of the dishwasher, the rinse water a certain time a certain temperature, for. B. 62 ° C has. For this purpose, for example, a certain rinse water temperature can be set, which should not be undershot in standby mode, so that the rinse cycle can be started immediately and yet the rinse water is available at a desired time of the rinse cycle with the desired temperature. Returning to the example above, for example, it can be assumed that the recirculation time lasts 104 seconds. Accordingly, the certain flushing water temperature, which should not be undershot in standby mode, can be selected so that at least for a certain time, eg. B. 15, 30 seconds or 45 seconds, the recirculation time the rinse water (at least) a certain temperature, eg. B. 62 ° C, has. As shown in Table 3, it is thus possible to determine for different low-voltage networks (and optionally for different amounts of flushing water) the respective minimum flushing-water temperatures, which should not be undershot in standby mode.
Das Frischwasser wird oftmals mit einer Temperatur unterhalb der ausgewiesenen minimalen Temperatur des Frischwassers im Boiler zugeführt wird. Bei kleiner Netzanschlussleistung, kann es vorkommen, dass die für das Spülen vom Benutzer geforderten Temperaturen nicht immer zu dem gewünschten Zeitpunkten erreichen lassen, wenn unmittelbar nach Beenden eines Spülzyklus der nächste Spülzyklus gestartet wird. In einem solchen Fall kann die Spülmaschine den Spülzyklus bzw. einen oder mehrere Prozessschritte, in denen eine gewünschte Temperatur zu erreichen ist, entsprechend verlängern, bis die gewünschten Temperaturen vorliegen.The fresh water is often supplied at a temperature below the designated minimum temperature of the fresh water in the boiler. If the grid connection power is low, it may happen that the temperatures required by the user for rinsing can not always be reached at the desired time when the next rinse cycle is started immediately after a rinse cycle has ended. In such a case, the dishwasher may correspondingly extend the rinse cycle or one or more process steps in which a desired temperature is to be achieved until the desired temperatures are reached.
Bei der Bestimmung der jeweiligen Temperaturen, die vom Frischwasser im Boiler, bzw. vom Spülwasser im Spültank nicht unterschritten werden sollen, werden in einer Ausführungsform der Erfindung folgende Abhängigkeiten berücksichtigt:
- – Netzspannung und Absicherung am Installationsort (beim Kunden),
- – Die aktuellen Temperaturen und die gewünschten Zieltemperaturen in Boiler und Spülwassertank,
- – Energieverbrauch weiterer Aggregate wie Pumpenmotoren und Wärmepumpen,
- – Zeitpunkte, zu denen das Wasser mit den gewünschten Zieltemperaturen im Spülzyklus bereitstehen soll, d. h. die Spülzeiten und Spülprogramm (Spülzyklus)
- – Nachspülmenge bzw. Spültankinhalt,
- – Restwassermenge, die nach dem Nachspülen im Boiler verbleibt,
- – Konfiguration der Spülmaschine durch den Benutzer,
- – Einhaltung von EMV Normen, z. B. Netzflicker
- - Mains voltage and protection at the installation site (at the customer),
- - The current temperatures and the desired target temperatures in boiler and rinse tank,
- - Energy consumption of other aggregates such as pump motors and heat pumps,
- - times at which the water should be ready with the desired target temperatures in the rinse cycle, ie the rinse times and rinse cycle (rinse cycle)
- - Rinse amount or rinsing tank contents,
- - Residual water remaining after rinsing in the boiler,
- - configuration of the dishwasher by the user,
- - Compliance with EMC standards, eg. B. Netflicker
Das Energiemanagement und die Temperaturregelung der Spülmaschine können entweder von der Prozessoreinheit
Wie in Zusammenhang mit Tabelle 2 diskutiert, kann es für ein vorgegebenes Niederspannungsnetz in den einzelnen Prozesszeiten des Spülzyklus (z. B. Umwälzphase und Nachspülphase) unterschiedliche Kombinationen geben, in denen die Verbraucherelemente der Spülmaschine betrieben werden können, ohne die maximal vom Niederspannungsnetz zur Verfügung gestellte Leistung (ggf. abzüglich einer Sicherheitsmarge) zu überschreiten. Sofern ein hygienisches Spülen durch das Nachspülen mit klarem Wasser erreicht werden soll, ist es sinnvoll, die Boiler-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung zu priorisieren. So kann sichergestellt werden, dass einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird.As discussed in connection with Table 2, for a given low voltage network in the individual process times of the purge cycle (eg recirculation phase and post rinse phase) there may be different combinations in which the consumer elements of the dishwasher can operate without the maximum of the low voltage network available performance (less a safety margin, if applicable). If a hygienic rinse is to be achieved by rinsing with clear water, it makes sense to prioritize the boiler heater in the power supply to the tank heater. So it can be ensured that a rinsing cycle the fresh water for rinsing in the desired amount, with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle is provided by the boiler.
Soll hingegen das hygienische Spülen durch eine ausreichend hohe Temperatur des Spülwassers ermöglicht werden, dann ist es wiederum sinnvoll, die Tank-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung zu priorisieren. Damit wird sichergestellt, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Spülwassertank zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird.If, on the other hand, the hygienic rinsing is to be made possible by a sufficiently high temperature of the rinsing water, then again it makes sense to prioritize the tank heating in the supply of power to the boiler heater. This ensures that in a rinse cycle the rinse water of the rinse water tank with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the rinse water tank is provided for rinsing the items to be cleaned.
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