DE102014220029B4

DE102014220029B4 - Haushaltsgerät mit einem Wärmespeicher

Info

Publication number: DE102014220029B4
Application number: DE102014220029.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schneider; Saleh Darwiche; Hans Eglmeier
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2023-07-13
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: DE102014220029A1

Abstract

Haushaltsgerät (100) mit einem Dosiersystem (105) zum Dosieren von flüssiger Substanz, mit einer Einspülschale (103) zur Aufnahme des Dosiersystems (105) und mit einem Schalengehäuse (101) zur Aufnahme der Einspülschale (103), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schalengehäuse (101) ein Wärmespeicher (111) angeordnet ist, und dass der Wärmespeicher (111) das Schalengehäuse (101) zumindest teilweise umgibt, so dass durch die von dem Haushaltsgerät (100) abgegebene Wärme zuerst der Wärmespeicher (111) erwärmt wird, bevor das Dosiersystem (105) aufgeheizt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einem Wärmespeicher.
Bei einem Reinigungsprozess in einem Haushaltsgerät, wie z.B. einer Waschmaschine, muss eine Menge von flüssiger Substanz der Wäsche in der Wäschetrommel zugegeben werden, um eine wirksame Pflege von Wäsche in dem Haushaltsgerät sicherzustellen. In herkömmlich verwendeten Haushaltsgeräten wird die flüssige Substanz in eine Einspülschale des Haushaltsgeräts gegeben. Das Haushaltsgerät leitet Wasser in die Einspülschale, wodurch die flüssige Substanz in der Einspülschale gelöst wird. Die dadurch entstehende Mischung aus Wasser und flüssiger Substanz wird dem Haushaltsgerät zugeführt, um für den Wäschepflegeprozess zur Verfügung zu stehen.
In DE 10 2008 042 655 A1 ist ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einem durch eine Steuereinheit steuerbaren Dosiersystem beschrieben.
Die US 2002 / 0 088 502 A1 zeigt ein mobiles Dosiersystem für ein wasserführendes Haushaltsgerät, bei dem zum Schutz des Waschmittels eine Wärmeisolierung vorgesehen ist.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Haushaltsgerät mit einem Dosiersystem zur Verfügung zu stellen, bei dem das Waschmittel vor einer seine Wirkung beeinträchtigenden Erwärmung geschützt ist.
Diese Aufgabe wird durch Gegenstände mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figur, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Haushaltsgerät mit einem Dosiersystem zum Dosieren einer flüssigen Substanz, mit einer Einspülschale zur Aufnahme des Dosiersystems und mit einem Schalengehäuse zur Aufnahme der Einspülschale, gelöst, wobei an dem Schalengehäuse ein Wärmespeicher angeordnet ist, und wobei der Wärmespeicher das Schalengehäuse zumindest teilweise umgibt, so dass durch die von dem Haushaltsgerät abgegebene Wärme zuerst der Wärmespeicher erwärmt wird, bevor das Dosiersystem aufgeheizt wird.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch den Wärmespeicher eine starke Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem während eines Prozesses des Haushaltsgeräts verhindert wird, so dass auf ein separates Kühlelement in dem Haushaltsgerät verzichtet werden kann.
Während eines Prozesses in einem Haushaltsgerät kann das Haushaltsgerät erwärmt werden. Wenn in dem Haushaltsgerät eine Menge von flüssiger Substanz in der Einspülschale, bzw. in dem Dosiersystem vorliegt, dann kann sich die flüssige Substanz ebenfalls erwärmen. Hierbei können Temperaturen von deutlich über 40 °C in der Einspülschale, bzw. in dem Dosiersystem, entstehen. Bei derartigen Temperaturen kann unter Umständen die Wirksamkeit der flüssigen Substanz abnehmen.
Dies wird durch die Verwendung eines Wärmespeichers erreicht, der das Schalengehäuse zumindest teilweise umgibt und der ausgebildet ist, eine große Wärmemenge aufzunehmen und zu speichern. Dadurch wird ein Großteil der dem Schalengehäuse zugeführten Wärmemenge von dem Wärmespeicher aufgenommen. Dies hat zur Folge, dass sich zuerst der Wärmespeicher erwärmt, bevor die aufgenommene Wärme von dem Wärmespeicher an das Dosiersystem und an die sich darin befindende flüssige Substanz abgegeben wird. Der Wärmespeicher dient nicht als Wärmeisolierung, da der Wärmespeicher einen Transfer von Wärme von dem Wärmespeicher zu dem Schalengehäuse und zu dem Dosiersystem nicht verhindert, sondern nur zeitlich verzögert. Dadurch kann ein Teil der gespeicherten Wärme wieder an das sich wieder abkühlende Haushaltsgerät abgegeben werden wodurch nur ein Teil der Gesamtmenge der von dem Wärmespeicher gespeicherten Wärme an das Dosiersystem übertragen wird. Da der Wärmespeicher das Schalengehäuse zumindest teilweise umgibt, wird durch die von dem Haushaltsgerät abgegebene Wärme zuerst der Wärmespeicher erwärmt, bevor das Dosiersystem aufgeheizt wird. Somit wird durch den Wärmespeicher eine reduzierte und zeitverzögerte Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem bewirkt.
Durch die Verwendung des Wärmespeichers an dem Schalengehäuse kann somit die Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem begrenzt werden. Insbesondere kann die Temperatur der flüssigen Substanz auf Temperaturen von weniger als 40 °C begrenzt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Wirkungskraft der flüssigen Substanz während des Prozesses des Haushaltsgeräts konstant bleibt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts bedeckt der Wärmespeicher zumindest eine Seite des Schalengehäuses flächig.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die flächige Bedeckung von zumindest einer Seite des Schalengehäuses eine ausreichend große Fläche des Schalengehäuses bedeckt ist, um eine wirksame Wärmespeicherung durch den Wärmespeicher zu erreichen. Der Wärmespeicher kann an der Unterseite, Rückseite, Oberseite und/oder an den Längsseiten des Schalengehäuses angeordnet sein.
Dadurch kann eine große Menge von Wärme die dem Schalengehäuse zugeführt wird, von dem Wärmespeicher aufgenommen und gespeichert werden. Dadurch kann eine starke Erwärmung des Dosiermoduls und der flüssigen Substanz verhindert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst das Haushaltsgerät eine Isolierschicht, wobei die Isolierschicht zwischen dem Wärmespeicher und dem Schalengehäuse angeordnet ist.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Anordnung der Isolierschicht zwischen dem Wärmespeicher und dem Schalengehäuse die Übertragung von Wärme von dem Wärmespeicher auf das Schalengehäuse reduziert wird.
Der Wärmespeicher ist ausgebildet, um eine große Menge von Wärme, die von dem Haushaltsgerät abgegeben wird, zu speichern. Ein Teil der gespeicherten Wärme wird an das sich wieder abkühlende Haushaltsgerät abgegeben. Somit wird von der Gesamtmenge der gespeicherten Wärme nur ein Teil an das Dosiersystem abgegeben. Eine Isolierschicht zwischen dem Wärmespeicher und dem Schalengehäuse reduziert die Effektivität der Übertragung von Wärme von dem Wärmespeicher auf das Dosiersystem. Die Isolierschicht zwischen dem Wärmespeicher und dem Schalengehäuse reduziert jedoch nicht die Wärmemenge, die von dem Wärmespeicher aufgenommen wird, so dass eine wirksame Wärmespeicherung durch den Wärmespeicher ermöglicht wird. Durch die Verwendung der Isolierschicht überträgt ein erwärmter Wärmespeicher die gespeicherte Wärme nur sehr langsam und nur in geringem Maße auf das Dosiersystem. Dadurch kann eine starke Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiermodul verhindert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Wärmespeicher einen Flüssigkeitsspeicher für die Aufnahme einer ersten Menge von einer Flüssigkeit.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung eines Flüssigkeitsspeichers als Wärmespeicher eine besonders einfache Handhabung ermöglicht wird. Als eine vorteilhafte Flüssigkeit kann Wasser verwendet werden, da Wasser eine hohe Wärmekapazität aufweist. Eine Flüssigkeit ermöglicht zudem eine wirksame Wärmeableitung, da eine Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, wirksam an der Außenseite des Flüssigkeitsspeichers entlang geführt werden kann, um Wärme, die vom Haushaltsgerät abgegeben wird, aufzunehmen. Somit wird durch die Verwendung eines Flüssigkeitsspeichers als Wärmespeicher eine wirksame Wärmespeicherung erreicht und eine starke Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem kann verhindert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Flüssigkeitsspeicher mehrere voneinander getrennte Flüssigkeitskammern für die gemeinsame Aufnahme der ersten Menge der Flüssigkeit.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung von voneinander getrennten Flüssigkeitskammern in dem Flüssigkeitsspeicher eine wirksame Wärmespeicherung durch die Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, ermöglicht wird. Die Flüssigkeit kann während der Herstellung des Haushaltsgeräts in die voneinander getrennten Flüssigkeitskammern eingefüllt und die Flüssigkeitskammern können anschließend verschlossen werden. Somit verbleibt die Flüssigkeit für die gesamte Lebensdauer des Haushaltsgeräts in den getrennten Flüssigkeitskammern. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, dass der Flüssigkeitsspeicher während des Betriebs des Haushaltsgeräts wieder aufgefüllt werden muss. Ein einmaliges Befüllen des Flüssigkeitsspeichers mit Flüssigkeit ermöglicht somit eine wirksame Wärmespeicherung.
Dadurch kann verhindert werden, dass sich die flüssige Substanz in dem Dosiersystem zu stark erwärmt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Flüssigkeitsspeicher mehrere miteinander verbundene Flüssigkeitskammern, wobei der Flüssigkeitsspeicher durch eine Flüssigkeitsleitung mit einer Flüssigkeitszuführungseinrichtung verbunden ist, um Flüssigkeit dem Flüssigkeitsspeicher zuzuführen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Zuführung von Flüssigkeit durch eine Flüssigkeitszuführungseinrichtung, wie z.B. eine Wasserzuführungseinrichtung, Wasser aus dem Außenraum des Haushaltsgeräts dem Flüssigkeitsspeicher zugeführt werden kann. Das von außen zugeführte Wasser weist, wenn es aus der Frischwasserleitung entnommen wird, eine geringere Temperatur auf als Wasser, welches aus dem Innenraum des Haushaltsgeräts entnommen wird. Dadurch kann die Temperatur der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsspeicher reduziert werden, wodurch der Flüssigkeitsspeicher eine große Wärmemenge aufnehmen kann.
Der Flüssigkeitsspeicher kann durch ein Zulaufventil an die Wasserzuführungseinrichtung angeschlossen sein, oder in einen bereits vorhandenen Wasserweg des Haushaltsgeräts integriert sein. Vor Beginn des Prozesses des Haushaltsgeräts wird der Flüssigkeitsspeicher einmalig mit der ersten Menge von Wasser befüllt, die ausreicht, um eine wirksame Wärmespeicherung während des Prozesses des Haushaltsgeräts zu erreichen. Dadurch kann die Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem reduziert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst die Flüssigkeitsleitung ein Ventil zur Steuerung der zuführbaren Menge von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsspeicher.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung des Ventils die zugeführte Menge von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsspeicher nach Bedarf reduziert oder erhöht werden kann, wodurch die Wirksamkeit der Wärmespeicherung des Flüssigkeitsspeichers reduziert oder erhöht werden kann. Bei einer starken Erwärmung des Haushaltsgeräts während des Prozesses des Haushaltsgeräts wird eine größere Flüssigkeitsmenge benötigt, als bei einer geringen Erwärmung des Haushaltsgeräts. Somit wird durch die Regulation der Flüssigkeitszufuhr in den Flüssigkeitsspeicher durch das Ventil eine wirksame Regulation der Effizienz des Wärmespeichers ermöglicht. Dadurch kann eine zu starke Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiermodul verhindert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Wärmespeicher eine Schicht aus einem wärmespeichernden Feststoff.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung von einer Schicht aus einem wärmespeichernden Feststoff die Ausbildung eines wirksamen Wärmespeichers ermöglicht wird. Der wärmespeichernde Feststoff weist eine hohe volumetrische Wärmekapazität auf. Dadurch kann bereits ein geringes Volumen des wärmespeichernden Feststoffes eine große Menge von Wärme speichern. Dies ist insbesondere von Bedeutung, da in dem Haushaltsgerät der Bauraum begrenzt ist und deswegen nur ein limitiertes Volumen für den Wärmespeicher zur Verfügung steht. Die volumetrische Wärmekapazität des wärmespeichernden Feststoffes kann in einem Bereich zwischen 3.400 kJ/m³K und 4.500 kJ/m³K liegen, bevorzugt in einem Bereich zwischen 3.800 kJ/m³K und 4.300 kJ/m³K, und beträgt besonders bevorzugt etwa 4.200 kJ/m³K. Durch die Verwendung eines wärmespeichernden Feststoffs mit einer hohen volumetrischen Wärmekapazität kann ein wirksamer Wärmespeicher ausgebildet werden, um die Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem zu reduzieren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist der wärmespeichernde Feststoff aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Metall und Keramik, und ist bevorzugt Grauguss.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass Metall, bevorzugt Grauguss, und Keramik besonders wirksame wärmespeichernde Feststoffe umfassen, da diese eine hohe volumetrische Wärmekapazität aufweisen. Somit wird durch die Verwendung der genannten Stoffe die Ausbildung eines wirksamen Wärmespeichers ermöglicht. Bevorzugte Metalle mit einer hohen volumetrischen Wärmekapazität umfassen Magnesium, Aluminium, Nickel, Eisen, Mangan, Kupfer oder Legierungen wie Bronze oder Messing. Bevorzugte Keramiken mit einer hohen volumetrischen Wärmekapazität umfassen Porzellan, Zirconiumdioxid, Beton oder Plexiglas. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Grauguss, einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem hohen Kohlenstoffanteil. Durch die Verwendung der genannten Stoffe kann ein wirksamer Wärmespeicher realisiert werden, wodurch die Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem verhindert werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Wärmespeicher eine Schicht aus einem Phasenwechselmaterial.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung eines Phasenwechselmaterials die Ausbildung eines wirksamen Wärmespeichers ermöglicht wird. Ein Phasenwechselmaterial ändert seinen Aggregatszustand bei Abkühlung von flüssig nach fest und bei Erwärmung von fest nach flüssig. Um eine Änderung des Aggregatszustandes des Phasenwechselmaterials zu bewirken, muss zusätzliche Wärmeenergie aufgebracht werden. Somit ist bei einem Phasenwechselmaterial neben der volumetrischen Wärmekapazität zusätzlich auch noch die Phasenumwandlungsenthalpie für die Wirksamkeit der Wärmespeicherung relevant. Durch die Verwendung eines Phasenwechselmaterials mit einer hohen volumetrischen Wärmekapazität und einer hohen Phasenumwandlungsenthalpie kann ein wirksamer Wärmespeicher ausgebildet werden. Dadurch wird eine starke Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem verhindert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts weist das Phasenwechselmaterial eine Phasenwechseltemperatur in einem Bereich von 35 °C bis 40 °C auf, und weist bevorzugt eine Phasenwechseltemperatur von 40 °C auf.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine Phasenwechseltemperatur in einem Bereich von 35 °C bis 40 °C den Betrieb des Haushaltsgeräts bei einer hohen Umgebungstemperatur ermöglicht. Normalerweise tritt eine Reduktion der Wirksamkeit bei flüssigen Substanzen auf, wenn die Temperatur der flüssigen Substanz einen Wert von 40 °C überschreitet. Aus diesem Grund sollte die Phasenwechseltemperatur unter 40 °C liegen. Allerdings sollte der Wert der Phasenwechseltemperatur nicht weit unter von 40 °C liegen, da sonst schon bei einer Außentemperatur von z.B. 30 °C schon eine Phasenumwandlung des Phasenwechselmaterials außerhalb eines Prozesses des Haushaltsgeräts stattfindet, wodurch die Phasenumwandlungsenthalpie während des Prozesses des Haushaltsgeräts nicht mehr zur Wärmespeicherung zur Verfügung stehen würde. Durch die Wahl eines geeigneten Phasenwechselmaterials mit einer geeigneten Phasenwechseltemperatur in einem Bereich von 35 °C bis 40 °C kann ein effektiver Wärmespeicher realisiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist das Phasenwechselmaterial aus der Gruppe ausgewählt bestehend aus Paraffin, Salzhydrate und Trimethylolethan.
Durch wird der technische Vorteil erreicht, dass Paraffin, Salzhydrate und Trimethylolethan in Mischung mit Wasser eine hohe Phasenumwandlungsenthalpie aufweisen, und dadurch zur Verwendung in Wärmespeichern geeignet sind. Paraffine weisen eine volumenbezogene Phasenumwandlungsenthalpie zwischen 100.000 kJ/m³ und 200.000 kJ/m³ auf. Salzhydrate weisen eine volumenbezogene Phasenumwandlungsenthalpie zwischen 200.000 kJ/m³ und 400.000 kJ/m³ auf. Trimethylolethan weist eine volumenbezogene Phasenumwandlungsenthalpie von etwa 250.000 kJ/m³ auf. Durch die Verwendung von Paraffin, Salzhydraten und Trimethylolethan in Wärmespeichern kann eine starke Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem verhindert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Wärmespeicher eine Schicht aus einem thermochemischen Material.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung von einem thermochemischen Material die Ausbildung eines wirksamen Wärmespeichers ermöglicht wird. Ein thermochemisches Material umfasst Bestandteile, die Wärme durch eine endotherme chemische Reaktion speichern, und die gespeicherte Wärme durch eine exotherme chemische Reaktion wieder abgeben. Wenn das thermochemische Material in dem Wärmespeicher derart gewählt ist, dass bei Erwärmen des Wärmespeichers eine endotherme Reaktion abläuft und dadurch Wärme verbraucht wird, dann kann die verbrauchte Wärme zur Wärmespeicherung genutzt werden. Die chemisch gespeicherte Wärme kann bei einer Abkühlung des Wärmespeichers durch eine exotherme Reaktion erneut freigesetzt werden und durch den Wärmespeicher abgegeben werden.
Beim Erwärmen von thermochemischen Materialien muss zusätzlich zur volumetrischen Wärmekapazität noch die Reaktionsenthalpie bei der Erwärmung berücksichtigt werden, so dass eine zusätzliche Wärmemenge benötigt wird, um eine bestimmte Temperatur des Wärmespeichers zu erreichen. Somit kann durch die Verwendung von thermochemischen Materialien ein wirksamer Wärmespeicher ausgebildet werden, und eine starke Erwärmung der flüssigen Substanz in dem Dosiersystem kann verhindert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist das thermochemische Material aus der Gruppe ausgewählt bestehend aus Metallhydriden, Metallsulfaten, oder Metallhalogeniden.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass Metallhydride, Metallsulfate und Metallhalogenide thermische Energie als chemisch gebundene Energie speichern können und die chemische gebundene Energie bei Bedarf als thermische Energie wieder abgeben können. Das thermochemische Material kann die thermische Energie im Rahmen einer endothermen chemischen Reaktion speichern und im Rahmen einer exothermen chemischen Reaktion wieder abgeben. Alternativ kann das thermochemische Material die zu speichernde thermische Energie durch die Einlagerung von Wassermolekülen in das Kristallgitter des thermochemischen Materials speichern. Besonders bevorzugte Metallhydride umfassen Alkalimetallhydride oder Erdalkalimetallhydride, wie z.B. Natrium-Aluminium-Hydride, oder Magnesium-Eisen-Hydride. Besonders bevorzugte Metallsulfate umfassen Magnesiumsulfat, Natriumsulfat und Aluminiumsulfat. Besonders bevorzugte Metallhalogenide umfassen Magnesiumchlorid, Nickelchlorid und Calciumchlorid. Aufgrund der guten thermochemischen Eigenschaften wird durch die genannten Substanzen die Ausbildung eines wirksamen Wärmespeichers ermöglicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst die Einspülschale oder das Dosiersystem einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur der flüssigen Substanz, wobei das Haushaltsgerät eine Kühlungseinrichtung umfasst, und wobei die Kühlungseinrichtung ausgebildet ist, die flüssigen Substanz in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur zu kühlen.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die Verwendung des Temperatursensors und der Kühlungseinrichtung verhindert werden kann, dass die Temperatur der flüssigen Substanz in der Einspülschale einen derart hohen Wert erreicht, dass die flüssige Substanz an Wirkungskraft verliert.
Der Temperatursensor kann, falls die erfasste Temperatur einen Temperaturschwellwert erreicht, bei dem die flüssige Substanz an Wirkungskraft verlieren könnte, ein Signal an die Kühlungseinrichtung übermitteln. Anhand eines solchen Signals kann die Kühlungseinrichtung dem Haushaltsgerät beispielsweise kühle Luft zuführen oder die Heizintensität der Heizeinrichtung des Haushaltsgeräts reduzieren, um die Temperatur in dem Haushaltsgerät zu reduzieren. Somit wird durch die Steuerung der Kühlungseinrichtung in Abhängigkeit von der durch den Temperatursensor erfassten Temperatur eine wirksame Kühlung der flüssigen Substanz in der Einspülschale erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Haushaltsgeräts.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines allgemeinen Haushaltsgeräts 100, wie z.B. einen Waschtrockner. Das Haushaltsgerät 100 umfasst ein Schalengehäuse 101, in das eine Einspülschale 103 einsetzbar ist. In die Einspülschale 103 können Waschmittel oder andere flüssige Substanzen eingefüllt werden. Die Einspülschale 103 umfasst ein Dosiersystem 105, welches ausgebildet ist, um eine Menge von flüssiger Substanz aufzunehmen, und diese während eines oder mehreren Dosiervorgängen an das Haushaltsgerät 100 abzugeben.
Der Innenraum des Haushaltsgeräts 100 umfasst optional einen Laugenbehälter 107 in dem die optional erzeugte Waschlauge aufgenommen wird. Eine Menge von Wäsche kann in eine Wäschetrommel 109 eingebracht werden, welche zumindest teilweise in den optional vorhandenen Laugenbehälter 107 eingeführt ist.
Um die Wärmekapazität der Einrichtung bestehend aus Schalengehäuse 101, Einspülschale 103 und Dosiersystem 105 zu erhöhen, ist an mindestens einem Teil der Außenseite des Schalengehäuses 101 ein Wärmespeicher 111 angebracht. Der Wärmespeicher 111 besteht aus einem Material mit einer hohen volumetrischen Wärmekapazität.
Während eines Prozesses des Haushaltsgeräts 100 wird Wärme freigesetzt, die aus der Umgebung des Schalengehäuses 101 zu den in dem Dosiersystem 105 vorhandenen flüssige Substanzen, wie z.B. Waschmittel oder Weichspüler, fließen würde, und dadurch die Medien erwärmen würde. Durch die Verwendung eines Wärmespeichers 111 muss zunächst das Material des Wärmespeichers 111 erwärmt werden. Hierdurch wird die Erwärmung der Medien in dem Dosiersystem 105 verlangsamt. Dadurch wird die zum Ende des Prozesses des Haushalsgeräts 100, z.B. dem Trocknungsschritt, maximal erreichbare Temperatur reduziert. Da der zu Verfügung stehende Bauraum in dem Haushaltsgerät 100 in der Regel begrenzt ist, wird der Wärmespeicher 111 aus einem Material mit einer hohen volumetrischen Wärmekapazität gewählt.
Der Wärmespeicher 111 kann einen Flüssigkeitsspeicher umfassen, wobei die Flüssigkeit beispielsweise Wasser sein kann. Wasser hat eine besonders hohe volumetrische Wärmekapazität und kann aufgrund des flüssigen Aggregatszustands bei Raumtemperatur in den Flüssigkeitsspeicher eingefüllt werden. Der Flüssigkeitsspeicher kann voneinander getrennte Flüssigkeitskammern umfassen, welche bei der Herstellung des Haushaltsgeräts 100 mit einer ersten Menge der Flüssigkeit befüllt werden können. Die aufgenommene Flüssigkeit kann während der gesamten Lebensdauer des Haushaltsgeräts 100 in den Flüssigkeitskammern des Flüssigkeitsspeichers verbleiben.
Alternativ kann der Wärmespeicher 111 einen Flüssigkeitsspeicher an der Außenseite des Schalengehäuses 101 umfassen, der mehrere miteinander verbundene Flüssigkeitskammern aufweist. Der Flüssigkeitsspeicher ist durch eine Flüssigkeitsleitung mit einer Wasserzuführungseinrichtung des Haushaltsgeräts 100 verbunden. Entweder wird der Flüssigkeitsspeicher an ein eigenes Zulaufventil angeschlossen oder der Flüssigkeitsspeicher wird in einem bereits vorhandenen Wasserweg integriert. Der Flüssigkeitsspeicher kann zu Beginn eines Programms des Haushaltsgeräts einmalig mit frischem Wasser befüllt werden, da zugeführtes Frischwasser in der Regel eine niedrigere Temperatur als Wasser aufweist, welches im Außenbereich des Haushaltsgeräts 100 bereits vorgewärmt wurde.
Der Wärmespeicher 111 kann alternativ eine Schicht aus einem wärmespeichernden Feststoff, wie z.B. Metall, wie z.B. Grauguss oder Keramiken, umfassen, wobei Grauguss eine spezifische Wärmekapazität von etwa 4200 kJ/m³K aufweist.
Der Wärmespeicher 111 kann alternativ eine Schicht aus einem Phasenwechselmaterial umfassen. Ein Material, das in einem bestimmten Temperaturbereich schmilzt, bzw. erstarrt, wird als Phasenwechselmaterial bezeichnet. Ein Phasenwechselmaterial ändert bei Wärmezufuhr seinen Zustand von fest nach flüssig. Im Zuge der Abkühlung des Haushaltsgeräts 100 nach dem Ende des Programms des Haushaltsgeräts ändert sich der Zustand des Phasenwechselmaterials von flüssig nach fest. Auf diesem Weg wird zusätzlich zur reinen Wärmekapazität noch die für den Phasenwechsel erforderliche Phasenumwandlungsenthalpie beim Verflüssigen des Phasenwechselmaterials gespeichert. Für die Anwendung in einem Haushaltsgerät 100 ist ein Phasenwechselmaterial erforderlich, welches bei maximal 40 °C in den flüssigen Zustand übergeht und bei einer Temperatur, die möglichst nah bei 40 °C liegt, wieder erstarrt. Dies ist insbesondere für den Betrieb des Haushaltsgeräts 100 bei einer hohen Umgebungstemperatur von Vorteil. Als besondere Phasenwechselmaterialien können in dem Temperaturintervall Paraffine mit einer Phasenwechselenthalpie zwischen 100.000 kJ/m³ und 200.000 kJ/m³, Salzhydrate mit einer Phasenwechselenthalpie zwischen 200.000 kJ/m³ und 400.000 kJ/m³, und eine Trimethylolethan-Lösung mit einer Phasenwechselenthalpie von 250.000 kJ/m³ verwendet werden.
Alternativ können auch thermochemische Materialien, wie z.B. Metallhydride, Silicagel oder Zeolithe, in einem Wärmespeicher 111 verwendet werden. Thermochemische Materialien speichern Wärme durch eine endotherme chemische Reaktion und ermöglichen dadurch die Aufnahme einer großen Wärmemenge durch den Wärmespeicher 111.
Durch einen Wärmespeichers 111, der die Außenseite des Schalengehäuses 101 zumindest teilweise umgibt, kann ein Großteil von Wärme, die von dem Haushaltsgerät 100 zu der Einrichtung bestehend aus Schalengehäuse 101, Einspülschale 103 und Dosiersystem 105 zugeführt wird, gespeichert werden. Dadurch kann die Temperatur der flüssigen Substanz innerhalb des Dosiersystems 105 auf Temperaturen von weniger als 40 °C reduziert werden, wodurch die flüssige Substanz ihre Wirkung beibehält.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
Bezugszeichenliste

100: Haushaltsgerät
101: Schalengehäuse
103: Einspülschale
105: Dosiersystem
107: Laugenbehälter
109: Wäschetrommel
111: Wärmespeicher

Claims

Haushaltsgerät (100) mit einem Dosiersystem (105) zum Dosieren von flüssiger Substanz, mit einer Einspülschale (103) zur Aufnahme des Dosiersystems (105) und mit einem Schalengehäuse (101) zur Aufnahme der Einspülschale (103), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schalengehäuse (101) ein Wärmespeicher (111) angeordnet ist, und dass der Wärmespeicher (111) das Schalengehäuse (101) zumindest teilweise umgibt, so dass durch die von dem Haushaltsgerät (100) abgegebene Wärme zuerst der Wärmespeicher (111) erwärmt wird, bevor das Dosiersystem (105) aufgeheizt wird.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (111) zumindest eine Seite des Schalengehäuses (101) flächig bedeckt.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät (100) eine Isolierschicht umfasst, und dass die Isolierschicht zwischen dem Wärmespeicher (111) und dem Schalengehäuse (101) angeordnet ist.
Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (111) einen Flüssigkeitsspeicher für die Aufnahme einer ersten Menge von einer Flüssigkeit umfasst.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsspeicher mehrere voneinander getrennte Flüssigkeitskammern für die gemeinsame Aufnahme der ersten Menge der Flüssigkeit umfasst.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsspeicher mehrere miteinander verbundene Flüssigkeitskammern umfasst, und dass der Flüssigkeitsspeicher durch eine Flüssigkeitsleitung mit einer Flüssigkeitszuführungseinrichtung verbunden ist, um Flüssigkeit dem Flüssigkeitsspeicher zuzuführen.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsleitung ein Ventil zur Steuerung der zuführbaren Menge von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsspeicher umfasst.
Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (111) eine Schicht aus einem wärmespeichernden Feststoff umfasst.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmespeichernde Feststoff aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Metall und Keramik, und ist bevorzugt Grauguss.
Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (111) eine Schicht aus einem Phasenwechselmaterial umfasst.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial eine Phasenwechseltemperatur in einem Bereich von 35 °C bis 40 °C aufweist, und bevorzugt eine Phasenwechseltemperatur von 40 °C aufweist.
Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial aus der Gruppe ausgewählt ist bestehend aus Paraffin, Salzhydrate und Trimethylolethan.
Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (111) eine Schicht aus einem thermochemischen Material umfasst.
Haushaltsgerät (100)nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das thermochemische Material aus der Gruppe ausgewählt ist bestehend aus Metallhydriden, Metallsulfaten und Metallhalogeniden.
Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspülschale (103) oder das Dosiersystem (105) einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur der flüssigen Substanz umfasst, und dass das Haushaltsgerät (100) eine Kühlungseinrichtung umfasst, wobei die Kühlungseinrichtung ausgebildet ist, die flüssige Substanz in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur zu kühlen.