DE102013209209A1

DE102013209209A1 - Home appliance with energy recovery and method for recovering energy in a household appliance

Info

Publication number: DE102013209209A1
Application number: DE102013209209.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Emmerich; Anil Icöz; Robert Scholich
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2014-11-20
Also published as: WO2014184056A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät (1) mit einer drehbar gelagerten Komponente (3) und mit einem Stoßdämpfer (10, 11), welcher zum Aufnehmen einer Schwingungsenergie der Komponente (3) ausgebildet ist, wobei das Haushaltsgerät (1) einen Lineargenerator (17) aufweist, der zum Umwandeln der Schwingungsenergie der Komponente (3) in elektrische Energie ausgebildet ist, mit welcher zumindest ein elektrischer Verbraucher (13, 15, 24) des Haushaltsgeräts (1) im Betrieb des Haushaltsgeräts (1) versorgbar ist.The invention relates to a household appliance (1) with a rotatably mounted component (3) and with a shock absorber (10, 11), which is designed to absorb an oscillation energy of the component (3), the household appliance (1) being a linear generator (17) which is designed to convert the vibrational energy of the component (3) into electrical energy, with which at least one electrical consumer (13, 15, 24) of the household appliance (1) can be supplied during operation of the household appliance (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer drehbar gelagerten Komponente und mit einem Stoßdämpfer, welcher zum Aufnehmen einer Schwingungsenergie der Komponente ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Rückgewinnen von Energie in einem Haushaltsgerät. The invention relates to a household appliance with a rotatably mounted component and with a shock absorber, which is designed for receiving a vibration energy of the component. The invention also relates to a method for recovering energy in a household appliance.

Das Interesse gilt vorliegend vorzugsweise einem Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, welches über eine drehbar gelagerte Wäschetrommel verfügt, die mittels eines elektrischen Antriebsmotors drehbar angetrieben wird. Um insbesondere in einem Schleuderbetrieb auftretende mechanische Schwingungen der Wäschetrommel dämpfen zu können, werden in einem derartigen Haushaltsgerät Stoßdämpfer eingesetzt, welche die Schwingungsenergie des gesamten schwingenden Systems einschließlich der Wäschetrommel und eines Laugenbehälters aufnehmen. Solche Stoßdämpfer werden insbesondere bei Waschmaschinen eingesetzt und verbinden den Laugenbehälter mit dem Boden eines Gerätegehäuses. Ein solches Haushaltsgerät ist beispielsweise aus der JP 2007 100 929 A bekannt. In the present case, the interest preferably applies to a domestic appliance for the care of items of laundry, which has a rotatably mounted laundry drum which is rotatably driven by means of an electric drive motor. In order to be able to dampen mechanical vibrations of the laundry drum occurring in particular in a spinning operation, shock absorbers are used in such a household appliance, which absorb the vibration energy of the entire oscillating system including the laundry drum and a tub. Such shock absorbers are used in particular in washing machines and connect the tub to the bottom of a device housing. Such a household appliance is for example from the JP 2007 100 929 A known.

Es ist bereits Stand der Technik, elektrische Energie im Betrieb einer Waschmaschine zurückzugewinnen. So wird beispielsweise in der EP 1 997 951 A1 vorgeschlagen, die Rotationsenergie der Wäschetrommel mithilfe eines Generators in elektrische Energie umzuwandeln, mit welcher dann ein Feuchtigkeitssensor im Betrieb der Waschmaschine versorgt werden kann. It is already state of the art to recover electrical energy during operation of a washing machine. For example, in the EP 1 997 951 A1 proposed to convert the rotational energy of the laundry drum by means of a generator into electrical energy, with which then a moisture sensor can be supplied during operation of the washing machine.

Des Weiteren beschreibt die Druckschrift EP 2 412 864 A1 ein Wäschebehandlungsgerät mit einer drehbar gelagerten Wäschetrommel, welche mithilfe eines Elektromotors drehbar angetrieben wird. Ein Schwingungssensor erfasst eine Schwingungsbewegung der Wäschetrommel, wobei die Schwingungsenergie durch einen Stoßdämpfer aufgenommen und die Schwingungsbewegung somit gedämpft wird. Der Stoßdämpfer ist ein steuerbarer Dämpfer, dessen Dämpfungseigenschaften mittels einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Sensordaten des Schwingungssensors gesteuert werden können. Bei einer Fehlfunktion der Stromversorgung wird der Elektromotor so angesteuert, dass dieser aus der Drehbewegung der Wäschetrommel elektrische Energie gewinnt und diese der Steuereinrichtung zur Verfügung stellt. Furthermore, the document describes EP 2 412 864 A1 a laundry treatment device with a rotatably mounted laundry drum, which is rotatably driven by means of an electric motor. A vibration sensor detects a vibration movement of the laundry drum, wherein the vibration energy is absorbed by a shock absorber and thus the vibration movement is damped. The shock absorber is a controllable damper, the damping properties of which can be controlled by means of a control device as a function of the sensor data of the vibration sensor. In the event of a malfunction of the power supply, the electric motor is activated such that it gains electrical energy from the rotary movement of the laundry drum and makes it available to the control device.

Eine Vorrichtung zum Speichern von Wärme in einem Haushaltsgerät ist aus der EP 2 224 050 A1 bekannt. A device for storing heat in a household appliance is known from EP 2 224 050 A1 known.

Des Weiteren beschreibt die WO 1999/010584 A1 eine Waschmaschine, bei welcher beim Abschalten eines Antriebsmotors ein Bremswiderstand in den Stromkreis einer Ständerwicklung des Antriebsmotors geschaltet wird. Furthermore, the describes WO 1999/010584 A1 a washing machine in which a braking resistor is connected in the circuit of a stator winding of the drive motor when switching off a drive motor.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Haushaltsgerät der eingangs genannten Gattung elektrische Energie gespart werden kann. It is an object of the invention to provide a solution, as in a household appliance of the type mentioned electrical energy can be saved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Haushaltsgerät sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figur. This object is achieved by a household appliance and by a method having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figure.

Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät umfasst eine drehbar im Haushaltsgerät gelagerte Komponente sowie einen Stoßdämpfer, welcher zum Aufnehmen einer Schwingungsenergie der Komponente ausgebildet ist. Das Haushaltsgerät umfasst außerdem einen Lineargenerator, welcher zum Umwandeln der Schwingungsenergie der Komponente in elektrische Energie ausgebildet ist, mit welcher dann zumindest ein elektrischer Verbraucher des Haushaltsgeräts versorgt werden kann. An inventive household appliance comprises a rotatably mounted in the household appliance component and a shock absorber, which is designed to receive a vibration energy of the component. The household appliance also comprises a linear generator, which is designed to convert the vibration energy of the component into electrical energy, with which then at least one electrical load of the household appliance can be supplied.

Erfindungsgemäß wird somit eine lineare Bewegung bzw. Schwingung der drehbaren Komponente mithilfe eines Lineargenerators in elektrische Energie umgewandelt, die dann für den Betrieb zumindest eines elektrischen Verbrauchers genutzt werden kann. Auf diese Art und Weise kann elektrische Energie gespart werden, weil in dem Haushaltsgerät eine zusätzliche Energiequelle bereitgestellt wird, sodass insgesamt weniger Energie aus dem elektrischen Stromversorgungsnetz verbraucht wird. Die Erfindung macht sich dabei die Tatsache zunutze, dass Komponenten, die in Haushaltsgeräten drehbar gelagert sind und mithilfe eines Antriebsmotors drehbar angetrieben werden, aufgrund von Unwuchten zu einer mechanischen Schwingung angeregt werden und sich somit auch translatorisch bzw. linear bewegen. Diese Schwingung wird üblicherweise mithilfe eines Stoßdämpfers gedämpft, welcher die Schwingungsenergie der drehbaren Komponente aufnimmt. Die Erfindung geht nun den Weg, diese translatorische Bewegung der drehbaren Komponente – beispielsweise eine Bewegung in Richtung senkrecht zur Drehachse – in elektrische Energie umzuwandeln und somit eine zusätzliche elektrische Energiequelle zu schaffen, welche zur Speisung von elektrischen Verbrauchern genutzt werden kann. Der Verbrauch von externer elektrischer Energie ist somit im Vergleich zum Stand der Technik reduziert.According to the invention, therefore, a linear movement or oscillation of the rotatable component is converted by means of a linear generator into electrical energy, which can then be used for the operation of at least one electrical load. In this way, electrical energy can be saved because an additional energy source is provided in the household appliance, so that overall less energy is consumed from the electric power supply network. The invention makes use of the fact that components which are rotatably mounted in household appliances and are rotatably driven by means of a drive motor, are excited due to imbalances to a mechanical vibration and thus also move translationally or linearly. This vibration is usually damped by means of a shock absorber, which absorbs the vibration energy of the rotatable component. The invention now goes the way to convert this translational movement of the rotatable component - for example, a movement in the direction perpendicular to the axis of rotation - into electrical energy and thus to provide an additional electrical energy source, which can be used to power electrical consumers. The consumption of external electrical energy is thus reduced compared to the prior art.

Das Haushaltsgerät kann in einer Ausführungsform einen mit dem elektrischen Lineargenerator gekoppelten elektrischen Energiespeicher aufweisen, in welchem die von dem Lineargenerator bereitgestellte elektrische Energie gespeichert wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die vom Lineargenerator bereitgestellte Energie auch zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann, um beispielsweise am Ende eines Waschprozesses einer Waschmaschine eine Pumpe mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher zu versorgen. Somit kann die gespeicherte Energie für nachgeschaltete Prozesse genutzt werden, die insbesondere am Ende eines Waschprozesses und nach Abschluss eines Schleuderbetriebs durchgeführt werden. In one embodiment, the household appliance may have an electrical energy store coupled to the electric linear generator, in which the output from the linear generator provided electrical energy is stored. This embodiment has the advantage that the energy provided by the linear generator can also be used at a later time in order, for example, to supply a pump with electrical energy from the energy store at the end of a washing process of a washing machine. Thus, the stored energy can be used for downstream processes, which are carried out in particular at the end of a washing process and after completion of a spinning operation.

Der Energiespeicher kann beispielsweise als elektrischer Akkumulator ausgebildet sein. Somit kann die Energie auch über längere Zeit zwischengespeichert werden. Alternativ kann der Energiespeicher auch als ein Kondensator ausgeführt werden.The energy storage device can be designed, for example, as an electrical accumulator. Thus, the energy can be cached for a long time. Alternatively, the energy store can also be designed as a capacitor.

Hinsichtlich der Ausgestaltung des Energiespeichers können nun verschiedene Ausführungsformen vorgesehen sein:
Zum einen kann der Energiespeicher durch einen Zwischenkreiskondensator eines elektrischen Spannungszwischenkreises gebildet sein, welcher zur Speisung des elektrischen Verbrauchers dient. Bei dieser Ausführungsform kann der Lineargenerator mit dem Zwischenkreiskondensator elektrisch gekoppelt sein, sodass die vom Lineargenerator bereitgestellte Energie direkt in den Zwischenkreiskondensator eingespeist und dort gespeichert wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich der Einsatz eines zusätzlichen Energiespeichers erübrigt. With regard to the configuration of the energy store, various embodiments can now be provided:
On the one hand, the energy store can be formed by a DC link capacitor of an electrical voltage intermediate circuit, which serves to feed the electrical load. In this embodiment, the linear generator can be electrically coupled to the DC link capacitor, so that the energy provided by the linear generator is fed directly into the DC link capacitor and stored there. This embodiment has the advantage that the use of an additional energy storage is unnecessary.

Zum anderen kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Energiespeicher ein von dem Zwischenkreiskondensator separater Energiespeicher – etwa ein Akkumulator – ist, welcher optional auch mit dem Zwischenkreiskondensator oder aber direkt mit dem elektrischen Verbraucher gekoppelt sein kann. Auf diese Art und Weise kann die vom Lineargenerator bereitgestellte Energie auch unabhängig von einem elektrischen Spannungszwischenkreis zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden. Die Energieabgabe von dem Energiespeicher an den elektrischen Verbraucher kann hier beispielsweise mittels einer Steuereinrichtung gesteuert werden, die dazu vorzugsweise einen zwischen dem Energiespeicher und dem elektrischen Verbraucher angeordneten elektrischen Schalter ansteuern kann. On the other hand, however, it can also be provided that the energy store is an energy store which is separate from the intermediate circuit capacitor, for example an accumulator, which can optionally also be coupled to the DC link capacitor or else directly to the electrical load. In this way, the energy provided by the linear generator can also be temporarily stored independently of an electrical voltage intermediate circuit and used at a later time. The energy output from the energy store to the electrical load can be controlled here, for example, by means of a control device, which can preferably control a arranged between the energy storage and the electrical load electrical switch.

Bevorzugt ist der Lineargenerator ein elektromagnetischer Generator, welcher zumindest einen Permanentmagneten und eine Induktionsspule aufweist, die relativ zueinander – insbesondere geradlinig – bewegbar angeordnet sind. Durch diese Relativbewegung zwischen dem zumindest einen Permanentmagneten einerseits und der Induktionsspule andererseits wird elektrische Spannung in der Induktionsspule induziert und somit elektrische Energie durch den Lineargenerator bereitgestellt. Die Induktionsspule kann dabei – gegebenenfalls über einen Gleichrichter – mit dem genannten Energiespeicher gekoppelt sein, sodass die induzierte Spannung direkt an dem Energiespeicher angelegt wird. Mithilfe eines derartigen elektromagnetischen Lineargenerators kann die mechanische Schwingungsenergie wirkungsvoll und zuverlässig in elektrische Energie umgewandelt werden, wobei diese Energierückgewinnung auch ohne viel Aufwand realisiert werden kann. Preferably, the linear generator is an electromagnetic generator having at least one permanent magnet and an induction coil, which are arranged relative to each other - in particular rectilinearly - movable. By this relative movement between the at least one permanent magnet on the one hand and the induction coil on the other hand, electrical voltage is induced in the induction coil and thus electrical energy provided by the linear generator. In this case, the induction coil can be coupled, possibly via a rectifier, to said energy store, so that the induced voltage is applied directly to the energy store. By means of such an electromagnetic linear generator, the mechanical vibration energy can be effectively and reliably converted into electrical energy, and this energy recovery can be realized without much effort.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn eines der Bauteile Permanentmagnet oder Induktionsspule an einer Kolbenstange des Stoßdämpfers und das andere Bauteil an einem Dämpfergehäuse des Stoßdämpfers angeordnet ist, sodass der Lineargenerator quasi in den Stoßdämpfer integriert ist. Einerseits wird hierdurch erreicht, dass kein zusätzlicher Bauraum für den Lineargenerator benötigt wird, weil der Lineargenerator integral mit dem Stoßdämpfer ausgeführt wird. Andererseits sorgt diese Ausführungsform auch für eine besonders dichte Anordnung des Permanentmagneten und der Induktionsspule, wodurch die Induktion der elektrischen Spannung in der Induktionsspule und somit die Rückgewinnung der Energie begünstigt werden. It proves to be particularly advantageous if one of the components permanent magnet or induction coil is arranged on a piston rod of the shock absorber and the other component on a damper housing of the shock absorber, so that the linear generator is quasi integrated into the shock absorber. On the one hand this ensures that no additional space for the linear generator is needed because the linear generator is made integral with the shock absorber. On the other hand, this embodiment also ensures a particularly dense arrangement of the permanent magnet and the induction coil, whereby the induction of the electrical voltage in the induction coil and thus the recovery of energy are favored.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Stoßdämpfer als elektromagnetischer Dämpfer ausgebildet ist, durch welchen der Lineargenerator gebildet ist. Somit bilden der Stoßdämpfer und der Lineargenerator eine integrale Baueinheit bzw. ein und dieselbe Komponente, die zwei verschiedene Funktionen übernimmt, nämlich einerseits die Funktion der Aufnahme der Schwingungsenergie und somit des Dämpfens der mechanischen Schwingung und andererseits auch die Funktion der Umwandlung der mechanischen Schwingung in elektrische Energie. Es erübrigt sich somit der Einsatz einer zusätzlichen Komponente mit den damit verbundenen Nachteilen insbesondere hinsichtlich des wertvollen Bauraums und der Kosten sowie des Montageaufwands. Für die Energierückgewinnung werden bei dieser Ausführungsform die bei einem elektromagnetischen Dämpfer ohnehin bereits vorhandenen Bauteile genutzt, nämlich eine Spule sowie ein Permanentmagnet. Durch entsprechende Ansteuerung eines solchen elektromagnetischen Dämpfers kann nun die elektrische Energie – wie bei einem herkömmlichen Generator – zurückgewonnen werden. Furthermore, it has proved to be advantageous if the shock absorber is designed as an electromagnetic damper, by which the linear generator is formed. Thus, the shock absorber and the linear generator form an integral structural unit or one and the same component, which performs two different functions, namely on the one hand the function of recording the vibration energy and thus the damping of the mechanical vibration and on the other hand, the function of converting the mechanical vibration into electrical Energy. It is therefore unnecessary to use an additional component with the associated disadvantages, in particular with regard to the valuable space and the cost and installation costs. For energy recovery, the components already present in an electromagnetic damper are used in this embodiment, namely a coil and a permanent magnet. By appropriate control of such an electromagnetic damper, the electrical energy can now - be recovered - as in a conventional generator.

Bevorzugt weist das Haushaltsgerät einen elektrischen Antriebsmotor als elektrischen Verbraucher auf, der zum Antreiben der drehbaren Komponente ausgebildet ist und mit der von dem Lineargenerator bereitgestellten elektrischen Energie versorgt werden kann. Ergänzend oder alternativ kann als elektrischer Verbraucher auch eine Pumpe eingesetzt werden, welche mit der elektrischen Energie des Lineargenerators versorgt wird. Weiterhin ergänzend oder alternativ kann als elektrischer Verbraucher auch ein Sensor eingesetzt werden, der mit der elektrischen Energie des Lineargenerators versorgt wird.Preferably, the household appliance has an electric drive motor as an electrical consumer, which is designed to drive the rotatable component and can be supplied with the electrical energy provided by the linear generator. Additionally or alternatively, as a consumer electrical and a pump can be used, which is supplied with the electrical energy of the linear generator. Furthermore, in addition or alternatively, as an electrical load, a sensor can be used, which is supplied with the electrical energy of the linear generator.

Bevorzugt ist das Haushaltsgerät ein Gerät zur Pflege von Wäschestücken, während die drehbare Komponente vorzugsweise eine Wäschetrommel zur Aufnahme der Wäschestücke ist. Das Haushaltsgerät kann beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner sein. Die Wäschetrommel kann beispielsweise in einem Laugenbehälter drehbar gelagert sein, welcher über den genannten Stoßdämpfer an einem Boden eines Gerätegehäuses des Haushaltsgeräts abgestützt ist. Die Wäschetrommel kann zum Beispiel um eine horizontale Drehachse drehbar gelagert sein. Preferably, the household appliance is a device for the care of laundry items, while the rotatable component is preferably a laundry drum for receiving the laundry items. The household appliance may be, for example, a washing machine, a tumble dryer or a washer-dryer. The laundry drum can be rotatably mounted, for example, in a tub, which is supported on said damper on a bottom of a device housing of the household appliance. The laundry drum can be rotatably mounted, for example, about a horizontal axis of rotation.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Rückgewinnen von Energie in einem Haushaltsgerät, bei welchem eine Komponente des Haushaltsgeräts drehbar angetrieben wird und mittels eines Stoßdämpfers eine Schwingungsenergie der Komponente aufgenommen wird. Mittels eines Lineargenerators wird die Schwingungsenergie der Komponente in elektrische Energie umgewandelt, mit welcher zumindest ein elektrischer Verbraucher des Haushaltsgeräts im Betrieb versorgt wird. The invention also relates to a method for recovering energy in a domestic appliance, in which a component of the household appliance is rotatably driven and a vibration energy of the component is absorbed by means of a shock absorber. By means of a linear generator, the vibration energy of the component is converted into electrical energy, with which at least one electrical load of the household appliance is supplied during operation.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Haushaltsgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren. The preferred embodiments presented with reference to the household appliance according to the invention and their advantages apply correspondingly to the method according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figure and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei veranschaulicht die einzige Figur in schematischer Darstellung ein Haushaltsgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. The single FIGURE illustrates a schematic representation of a household appliance according to an embodiment of the invention.

Ein in der Figur dargestelltes Haushaltsgerät 1 ist im Ausführungsbeispiel eine Waschmaschine. Das Haushaltsgerät 1 umfasst einen Laugenbehälter 2, in welchem eine Wäschetrommel 3 drehbar gelagert ist. In der Wäschetrommel 3 befinden sich Wäschestücke 4, die in dem Haushaltsgerät 1 während eines Pflegeprozesses gewaschen werden.A household appliance shown in the figure 1 is a washing machine in the embodiment. The household appliance 1 includes a tub 2 in which a laundry drum 3 is rotatably mounted. In the laundry drum 3 are laundry items 4 in the household appliance 1 to be washed during a care process.

Der Laugenbehälter 2 ist über eine Federanordnung 5 an einem Gehäuse 6 des Haushaltsgeräts 1 aufgehängt. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Federanordnung 5 eine erste und eine zweite Feder 7, 8, wobei die Anzahl der Federn grundsätzlich beliebig sein kann. The tub 2 is via a spring arrangement 5 on a housing 6 of the household appliance 1 suspended. In the exemplary embodiment, the spring arrangement comprises 5 a first and a second spring 7 . 8th , wherein the number of springs can be basically arbitrary.

Der Laugenbehälter 2 ist des Weiteren an einer Dämpferanordnung 9 abgestützt, die im Ausführungsbeispiel einen ersten und einen zweiten Stoßdämpfer 10, 11 umfasst. Die Wäschetrommel 3 ist um eine horizontal verlaufende Drehachse 12 in dem Laugenbehälter 2 drehbar gelagert und wird mithilfe eines elektrischen Antriebsmotors 13 angetrieben. Ein Rotor des Antriebsmotors 13 kann beispielsweise über einen nicht dargestellten Riemen mit der Wäschetrommel 3 in an sich bekannter Weise verbunden sein. The tub 2 is further on a damper assembly 9 supported, in the exemplary embodiment, a first and a second shock absorber 10 . 11 includes. The laundry drum 3 is about a horizontally extending axis of rotation 12 in the tub 2 rotatably mounted and is powered by an electric drive motor 13 driven. A rotor of the drive motor 13 For example, via a belt, not shown, with the laundry drum 3 be connected in a conventional manner.

Auch die Anzahl der eingesetzten Stoßdämpfer 10, 11 kann grundsätzlich beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann die Dämpferanordnung 9 zwei oder auch drei oder vier solche Stoßdämpfer 10, 11 umfassen. Also the number of used shock absorbers 10 . 11 can basically be chosen arbitrarily. For example, the damper assembly 9 two or even three or four such shock absorbers 10 . 11 include.

Der Antriebsmotor 13 kann beispielsweise als Synchronmaschine bzw. ein so genannter bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ausgebildet sein. Der Antriebsmotor 13 kann mit elektrischer Energie aus einem elektrischen Spannungszwischenkreis 14 versorgt werden, in welchem bekanntlich ein Zwischenkreiskondensator angeordnet ist, in welchem elektrische Energie für den Betrieb des Antriebsmotors 13 gespeichert werden kann. An den Spannungszwischenkreis 14 kann optional auch eine Pumpe 15 als elektrischer Verbraucher angekoppelt sein, welche ebenfalls mit elektrischer Energie aus dem Spannungszwischenkreis 14 versorgt werden kann. Alternativ kann die Pumpe 15 oder der Antriebsmotor 13 an einen separaten Zwischenkreis angeschlossen sein. The drive motor 13 For example, it can be designed as a synchronous machine or a so-called brushless DC motor (BLDC). The drive motor 13 can with electrical energy from an electrical voltage intermediate circuit 14 be supplied, in which, as is known, an intermediate circuit capacitor is arranged, in which electrical energy for the operation of the drive motor 13 can be stored. To the voltage intermediate circuit 14 Optionally also a pump 15 be coupled as an electrical consumer, which also with electrical energy from the voltage link 14 can be supplied. Alternatively, the pump 15 or the drive motor 13 be connected to a separate DC link.

Wie bereits ausgeführt, wird die Wäschetrommel 3 um die Drehachse 12 drehbar angetrieben. Beim Betreiben der Wäschetrommel 3 – insbesondere im Schleuderbetrieb – treten Unwuchten auf, die zu einer mechanischen Schwingung 16 des gesamten Systems aus Wäschetrommel 3 und Laugenbehälter 2 führen, sodass neben einer rotatorischen Bewegung der Wäschetrommel 3 auch eine translatorische Bewegung im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 12 stattfindet. Diese mechanische Schwingung 16 wird durch die beiden Stoßdämpfer 10, 11 aufgenommen. As already stated, the laundry drum 3 around the axis of rotation 12 rotatably driven. When operating the laundry drum 3 - Especially in the spin mode - occur imbalances that lead to a mechanical vibration 16 the entire system of laundry drum 3 and tub 2 lead, so in addition to a rotary movement of the laundry drum 3 also a translational movement substantially perpendicular to the axis of rotation 12 takes place. This mechanical vibration 16 is through the two shock absorbers 10 . 11 added.

Im Stand der Technik wird die aufgenommene Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt. Stattdessen wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, zumindest bei einem der Stoßdämpfer 10, 11 – und optional auch bei beiden Stoßdämpfern 10, 11 – einen Lineargenerator 17 einzusetzen, mittels welchem die Schwingungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Ein solcher Lineargenerator 17 kann beispielsweise einen Permanentmagneten 18 sowie eine Induktionsspule 19 beinhalten, die relativ zueinander bewegbar angeordnet sind. Zum Beispiel ist der Permanentmagnet 18 an einer Kolbenstange 20 des Stoßdämpfers 10 angebracht. Entsprechend kann die Induktionsspule 19 an einem Dämpfergehäuse 21 angeordnet sein, in welchem die Kolbenstange 20 verschiebbar geführt gelagert ist. Die Kolbenstange 20 ist dabei mit einem Boden 22 des Gehäuses 6 verbunden, während das Dämpfergehäuse 21 an den Laugenbehälter 2 angebunden ist. In the prior art, the absorbed vibration energy is converted into heat. Instead, it is proposed in the present embodiment, at least for one of the shock absorbers 10 . 11 - and optionally both shock absorbers 10 . 11 - a linear generator 17 use, by means of which the vibration energy is converted into electrical energy. Such a linear generator 17 For example, it can be a permanent magnet 18 and an induction coil 19 include, which are arranged movable relative to each other. For example, the permanent magnet 18 on a piston rod 20 of the shock absorber 10 appropriate. Accordingly, the induction coil 19 on a damper housing 21 be arranged, in which the piston rod 20 slidably guided is stored. The piston rod 20 is there with a floor 22 of the housing 6 connected while the damper housing 21 to the tub 2 is connected.

Optional kann auch vorgesehen sein, dass zumindest einer der Stoßdämpfer 10, 11 – gegebenenfalls auch beide Stoßdämpfer 10, 11 – als elektromagnetischer Dämpfer ausgebildet ist, sodass die Bauteile Permanentmagnet 18 und Induktionsspule 19 ohnehin vorhanden sind. Diese werden nun dazu genutzt, um die mechanische Schwingung 16 in elektrische Energie umzuwandeln. Optionally, it can also be provided that at least one of the shock absorbers 10 . 11 - If necessary, both shock absorbers 10 . 11 - Is designed as an electromagnetic damper, so that the components permanent magnet 18 and induction coil 19 are available anyway. These are now used to control the mechanical vibration 16 convert into electrical energy.

Im Betrieb des Haushaltsgeräts 1 wird die mechanische Schwingung 16 durch die Stoßdämpfer 10, 11 aufgenommen, sodass sich der Permanentmagnet 18 relativ zur Induktionsspule 19 bewegt. Es wird elektrische Spannung in der Induktionsspule 19 induziert, welche in einem elektrischen Energiespeicher 23 gespeichert wird. Dieser Energiespeicher 23 kann beispielsweise in Form eines Akkumulators bereitgestellt sein. In the operation of the household appliance 1 becomes the mechanical vibration 16 through the shock absorbers 10 . 11 recorded, so that the permanent magnet 18 relative to the induction coil 19 emotional. There is electrical voltage in the induction coil 19 which is induced in an electrical energy store 23 is stored. This energy storage 23 can be provided for example in the form of a rechargeable battery.

Der Energiespeicher 23 kann optional mit dem Zwischenkreiskondensator des Spannungszwischenkreises 14 gekoppelt sein, sodass bei Bedarf die im Energiespeicher 23 gespeicherte elektrische Energie an den Spannungszwischenkreis 14 abgegeben werden kann. Ergänzend oder alternativ kann der Energiespeicher 23 – insbesondere über einen Schalter – mit einem weiteren elektrischen Verbraucher 24 gekoppelt sein, und zwar unter Umgehung des Spannungszwischenkreises 14. Dies bedeutet, dass der Verbraucher 24 direkt mit der Gleichspannung des Energiespeichers 23 versorgt werden kann. Bei dem Verbraucher 24 kann es sich beispielsweise um einen Sensor handeln. The energy storage 23 Optionally with the DC link capacitor of the voltage intermediate circuit 14 be coupled, so if necessary, in the energy storage 23 stored electrical energy to the voltage link 14 can be delivered. Additionally or alternatively, the energy storage 23 - In particular via a switch - with another electrical consumer 24 be coupled, bypassing the voltage intermediate circuit 14 , This means that the consumer 24 directly with the DC voltage of the energy storage 23 can be supplied. At the consumer 24 it may be, for example, a sensor.

Optional kann auch auf einen solchen Energiespeicher 23 verzichtet werden, sodass die vom Lineargenerator 17 bereitgestellte Energie direkt in den Spannungszwischenkreis 14 eingespeist und/oder an den Verbraucher 24 abgegeben wird. Optionally, also on such an energy storage 23 be waived, so that of the linear generator 17 Provided energy directly into the voltage intermediate circuit 14 fed and / or to the consumer 24 is delivered.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Haushaltsgerät household appliance
22: Laugenbehälter tub
33: Wäschetrommel washing drum
44: Wäschestücke laundry
55: Federanordnung spring assembly
66: Gehäuse casing
7, 87, 8: Federn feathers
99: Dämpferanordnung damper arrangement
10, 1110, 11: Stoßdämpfer shock absorber
1212: Drehachse axis of rotation
1313: Antriebsmotor drive motor
1414: Spannungszwischenkreis Voltage link
1515: Pumpe pump
1616: mechanische Schwingung mechanical vibration
1717: Lineargenerator linear generator
1818: Permanentmagnet permanent magnet
1919: Induktionsspule induction coil
2020: Kolbenstange piston rod
2121: Dämpfergehäuse damper housing
2222: Boden ground
2323: Energiespeicher energy storage
2424: Verbraucher consumer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2007100929 A [0002]
EP 1997951 A1 [0003]
EP 2412864 A1 [0004]
EP 2224050 A1 [0005]
WO 1999010584 A1 [0006]

Claims

Household appliance ( 1 ) with a rotatably mounted component ( 3 ) and with a shock absorber ( 10 . 11 ), which is used to absorb a vibration energy of the component ( 3 ), characterized in that the household appliance ( 1 ) a linear generator ( 17 ) for converting the vibration energy of the component ( 3 ) is formed in electrical energy, with which at least one electrical consumer ( 13 . 15 . 24 ) of the household appliance ( 1 ) in the operation of the household appliance ( 1 ) is available.

Household appliance ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the household appliance ( 1 ) one with the linear generator ( 17 ) coupled electrical energy storage ( 23 ) which is used to store the data from the linear generator ( 17 ) is provided electrical energy.

Household appliance ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the energy store ( 23 ) by a DC link capacitor of an electrical voltage intermediate circuit ( 14 ) to feed the consumer ( 13 . 15 . 24 ) is formed.

Household appliance ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the energy store ( 23 ) one of an electrical voltage intermediate circuit ( 14 ) is separate energy storage.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the linear generator ( 17 ) at least one permanent magnet ( 18 ) and an induction coil ( 19 ), which are arranged movable relative to each other, wherein by the relative movement between the at least one permanent magnet ( 18 ) and the induction coil ( 19 ) the electrical energy through the linear generator ( 17 ) is available.

Household appliance ( 1 ) According to claim 5, characterized in that one of the components permanent magnet ( 18 ) or induction coil ( 19 ) on a piston rod ( 20 ) of the shock absorber ( 10 . 11 ) and the other component on a damper housing ( 21 ) of the shock absorber ( 10 . 11 ) is arranged.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the shock absorber ( 10 . 11 ) is designed as an electromagnetic damper, by which the linear generator ( 17 ) is formed.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the domestic appliance ( 1 ) an electric drive motor ( 13 ) as an electrical consumer ( 13 . 15 . 24 ) for driving the rotatable component ( 3 ) and with the of the linear generator ( 17 ) supplied electrical energy, and / or - the household appliance ( 1 ) a pump ( 15 ) as an electrical consumer ( 13 . 15 . 24 ), which coincides with that of the linear generator ( 17 ) supplied electrical energy, and / or - the household appliance ( 1 ) a sensor ( 24 ) as an electrical consumer ( 13 . 15 . 24 ), which coincides with that of the linear generator ( 17 ) supplied electrical energy is supplied.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the domestic appliance ( 1 ) is a device for the care of laundry items and the rotatable component ( 3 ) is a laundry drum for receiving the laundry items.

Method for recovering energy in a domestic appliance ( 1 ), in which a component ( 3 ) of the household appliance ( 1 ) is rotatably driven and by means of a shock absorber ( 10 . 11 ) a vibration energy of the component ( 3 ), characterized in that by means of a linear generator ( 17 ) the vibration energy of the component ( 3 ) is converted into electrical energy, with which at least one electrical consumer ( 13 . 15 . 24 ) of the household appliance ( 1 ) in the operation of the household appliance ( 1 ) is supplied.