DE102015209705B4

DE102015209705B4 - Wasserführendes Haushaltsgerät mit verbesserter Betriebszustandsinformation und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE102015209705B4
Application number: DE102015209705.6A
Authority: DE
Inventors: Dirk Mischke; Raymond Römer
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2035-05-28
Also published as: DE102015209705A1

Abstract

Wasserführendes Haushaltsgerät (1) mit einer drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung (13,20), einem Leistungserfasser (21), einer Abflussleitung (14) und einer Steuereinrichtung (16), dadurch gekennzeichnet, dass die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung (13,20) eine Pumpe (13), einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor (20) und den Leistungserfasser (21) umfasst und die Pumpeinrichtung (13,20) neben einem Pumpbetrieb auch einen Turbinenbetrieb ausführen kann, wobei ein Turbinenbetrieb Energie in das wasserführende Haushaltsgerät (1) zurückspeisen kann, und der Leistungserfasser (21) die Menge an rückgespeister Energie E erfasst und an die Steuereinrichtung (16) übermittelt, welche eingerichtet ist, anhand der Energie E einen Sonderbetriebszustand des wasserführenden Haushaltsgeräts (1) zu erkennen und eine für einen Sonderbetriebszustand hinterlegte mindestens eine Maßnahme auszuführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einer drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung, einer Abflussleitung, einer Steuereinrichtung und einem Anzeigeelement. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines solchen wasserführenden Haushaltsgeräts.
Werden wasserführende Haushaltsgeräte insbesondere in höheren Etagen von Mehrfamilienhäusern aufgestellt, so kann es bei einer im Bodenbereich des Hauses verstopften Abwasserleitung passieren, dass Mieter aus oberen Etagen, die Wasserverbraucher angeschlossen haben, diese zunächst ungestört von der Verstopfung weiter verwenden können, beispielsweise Toilettenspülung oder Wannenbad. Haushaltsgeräte von Mietern aus darunter befindlichen Etagen, die näher an der Verstopfung angeschlossen sind, werden dadurch häufig rückseitig geflutet.
Umgekehrt besteht ebenfalls die Gefahr, dass bei einem extremen Unterdruck in der Abwasserleitung des Hauses die gesamte Flüssigkeit aus einem wasserführenden Haushaltsgerät abgesaugt oder ausgehoben wird. Besonders bei Geräten, die keine Laugenbehälterentlüftung oder Wasserbergbelüftung haben oder bei Geräten, deren Belüftung bereits durch hohes Flusenaufkommen nach kurzer Betriebszeit gänzlich verstopft ist, ist diese Gefahr groß.
Es wäre daher wünschenswert, ein neuartiges Geräte-Konzept bereitzustellen, welches mit geringem Aufwand sowohl das rückseitige Fluten, als auch das Leersaugen eines wasserführenden Haushaltsgeräts durch die Abwasserleitung erkennt und gegebenenfalls dem erkannten Zustand entgegensteuern kann.
Aus dem Stand der Technik sind wasserführende Haushaltsgeräte mit einer verbesserten Abwasserentsorgung bekannt.
So beschreibt die Veröffentlichung DE 10 2010 028 614 A1 eine Pumpeinrichtung für ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere für ein Wäschebehandlungsgerät, das zum Waschen und/oder Trocknen von Wäsche dient, mit einer Laugenpumpe, einer mit der Laugenpumpe verbundenen Leistungsstufe, zumindest einer Erfassungseinheit, die zum Erfassen zumindest eines elektrischen Parameters der Laugenpumpe dient, und einer Steuereinheit, die die Laugenpumpe über die Leistungsstufe ansteuert, wobei die Steuereinheit die von der Erfassungseinheit erfassten elektrischen Parameter auswertet und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung die Ansteuerung der Laugenpumpe beeinflusst.
Die Veröffentlichung EP 2 746 451 A1 beschreibt zudem ein Verfahren zum Abpumpen einer Flüssigkeit aus einem wasserführenden Haushaltsgerät, insbesondere aus einer Waschmaschine, bei dem mittels einer elektrischen Laugenpumpe bei einer Betriebspumpenleistung der Laugenpumpe die Flüssigkeit aus einem Laugenbehälter durch eine Ablaufleitung hinaufgefördert und die Pumpleistung der Laugenpumpe anschließend in einem Abschaltvorgang heruntergefahren wird, wobei beim Abschaltvorgang das Herunterfahren der Pumpleistung der Laugenpumpe allmählich durchgeführt wird.
Die Veröffentlichung DE 10 2013 100 373 A1 beschreibt weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden Haushaltsgerätes mit einem Laugenbehälter, einer Ablaufleitung und einer Laugenpumpe zum Hinausfördern von Waschflüssigkeit aus dem Laugenbehälter durch die Ablaufleitung, wobei eine Abpumphöhenanpassung durchgeführt wird, indem eine Pumpendrehzahl der Laugenpumpe im Wesentlichen stetig erhöht wird, bis sich ein Pumpenparameter der Laugenpumpe unstetig verändert, und eine Förderungsdrehzahl (n_F) gleich der Pumpendrehzahl, bei der die Unstetigkeit des Pumpenparameters auftritt, und/oder ein mit der Förderungsdrehzahl (n_F) korrespondierender Antriebsparameter (I_F) der Laugenpumpe hinterlegt wird, so dass bei einem späteren Abpumpvorgang, bei dem Waschflüssigkeit aus dem Laugenbehälter durch die Ablaufleitung hinausgefördert wird, die Laugenpumpe mit einer Pumpendrehzahl größer oder gleich der Förderungsdrehzahl (n_F) betrieben wird.
Die Veröffentlichung DE 10 2013 209 209 A1 beschreibt ein Haushaltsgerät mit einer drehbar gelagerten Komponente und mit einem Stoßdämpfer, welcher zum Aufnehmen einer Schwingungsenergie der Komponente ausgebildet ist, wobei das Haushaltsgerät einen Lineargenerator aufweist, der zum Umwandeln der Schwingungsenergie der Komponente in elektrische Energie ausgebildet ist, mit welcher zumindest ein elektrischer Verbraucher des Haushaltsgeräts im Betrieb des Haushaltsgeräts versorgbar ist. Das Haushaltsgerät ist insbesondere ein Gerät zur Pflege von Wäschestücken und die drehbare Komponente ist insbesondere eine Wäschetrommel zur Aufnahme der Wäschestücke ist.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einer verbesserten Betriebszustandsinformation bereitzustellen. Vorzugsweise soll es dabei möglich sein, durch ein neuartiges Geräte-Konzept einen Sonderbetriebszustand zu ermitteln und gegebenenfalls Maßnahmen zu ergreifen. Außerdem soll ein Verfahren zum Betrieb dieses Haushaltsgerätes bereitgestellt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch ein wasserführendes Haushaltsgerät, sowie ein zu dessen Betrieb geeignetes Verfahren mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts entsprechen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einer drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung, einem Leistungserfasser, einer Abflussleitung, und einer Steuereinrichtung, wobei die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung eine Pumpe, einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor und den Leistungserfasser umfasst und die Pumpeinrichtung neben einem Pumpbetrieb auch einen Turbinenbetrieb ausführen kann, wobei ein Turbinenbetrieb Energie in das wasserführende Haushaltsgerät zurückspeisen kann, und der Leistungserfasser die Menge an rückgespeister Energie E erfasst und an die Steuereinrichtung übermittelt, welche eingerichtet ist, anhand der Energie E einen Sonderbetriebszustand des wasserführenden Haushaltsgeräts zu erkennen und eine für den Sonderbetriebszustand hinterlegte mindestens eine Maßnahme auszuführen.
Hierin bedeutet „Turbinenbetrieb“ einen strömungsangetriebenen Betrieb der Pumpe bei abgeschaltetem Antriebsmotor. Der Strömungsantrieb kann dabei in Vorwärtsrichtung, also in Strömungsrichtung einer Abflussleitung, erfolgen und/oder in Rückwärtsrichtung, also umgekehrt zur Strömungsrichtung der Abflussleitung. „Strömungsrichtung“ bedeutet hierin Strömung aus dem Haushaltsgerät heraus, z.B. in eine angeschlossene Hauswasserleitung, „umgekehrt zur Strömungsrichtung“ bedeutet somit in das Haushaltsgerät hinein. Ein Strömungsantrieb erfolgt dabei vorzugsweise durch Flüssigkeit, welche die Abflussleitung durchströmt. Die Pumpe ist dabei vorzugsweise im Bodenbereich eines wasserführenden Haushaltsgeräts angeordnet und dient in der Regel zum Abpumpen von Flüssigkeit aus einem Haushaltsgerät durch die Abflussleitung.
Die Art der Pumpe ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, bevorzugt ist die Pumpe jedoch eine Kreiselpumpe. Im Allgemeinen wird eine Kreiselpumpe auch als Zentrifugalpumpe bezeichnet, da das Förderprinzip auf der Ausnutzung der Fliehkraft zur Förderung einer Flüssigkeit beruht. Ein zentrales Bauelement einer Kreiselpumpe ist in der Regel das Laufrad, welches radial, halbaxial oder axial ausgebildet sein kann, erfindungsgemäß ist die Bauart der Kreiselpumpe nicht eingeschränkt, es wird bevorzugt jedoch eine Kreiselpumpe mit axial ausgebildetem Laufrad verwendet.
Im Allgemeinen lässt sich eine Kreiselpumpe auch als Turbine einsetzen, ohne dass es einer Änderung an der Form des Gehäuses oder der Laufradgeometrie bedarf. Es ist jedoch denkbar, dass insbesondere bei einem Turbinenbetrieb in umgekehrter Strömungsrichtung zu hohe Rücklaufdrehzahlen auftreten, so dass sich nicht nur das Laufrad, sondern auch die Pumpenwelle rückwärts dreht. Um dies zu verhindern, kann beispielsweise für zu hohe Rücklaufdrehzahlen eine Rücklaufsperre an die Pumpenwelle angebaut werden. Eine „Rücklaufdrehzahl“ bedeutet hierin die Anzahl an Umdrehungen pro Minute des Laufrades im Rückwärtslauf, also wenn das Laufrad in umgekehrter Strömungsrichtung angeströmt wird. Im Gegensatz dazu bedeutet „Drehzahl“ die Anzahl an Umdrehungen pro Minute, die das Laufrad ausführt, wenn es in Strömungsrichtung angeströmt wird.
Erfindungsgemäß wird die Kreiselpumpe durch einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor angetrieben. Die Bauart des drehzahlgeregelten Antriebsmotors ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, es kann sich beispielsweise um einen Drehstrommotor handeln, der ein Asynchronmotor oder ein Synchronmotor sein kann. Jedenfalls kann erfindungsgemäß die Drehzahl des Antriebsmotors variiert werden. Hierzu kann der Antriebsmotor beispielsweise einen Stromrichter aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts ist der drehzahlgeregelte Antriebsmotor zum Antrieb der Pumpe ein Synchronmotor. Im Allgemeinen besteht ein Synchronmotor aus einem feststehenden Stator und einem drehbaren Rotor. Der Stator besteht in der Regel aus einem Gehäuse, einem Statorblechpaket und einer Statorwicklung, wobei die Statorwicklung in der Regel eine Drehstromwicklung zur Erzeugung des magnetischen Drehfeldes ist. Der Rotor weist im Allgemeinen einen massiven oder geblechten Polkern auf und trägt eine Erregerwicklung, der über Schleifringe Gleichstrom zugeführt wird. Er wirkt dabei als Elektromagnet und seine Polzahl ist allgemein so groß wie die Polzahl der Statorwicklung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts wird ein Synchronmotor verwendet, der als Rotor einen Permanentmagnetrotor aufweist. Hierdurch weist der Synchronmotor ein festes, permanentes Magnetfeld auf, welches in der Regel einen höheren Wirkungsgrad des Motors gewährleistet. Dieser Synchronmotor wird hierin als permanenterregter Synchronmotor bezeichnet. Der permanenterregte Synchronmotor weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mindestens eine 3-Phasenwicklung auf, bevorzugt ist die Wicklung jedoch mehrsträngig ausgebildet. Ein solcher Synchronmotor wird hierin erfindungsgemäß als permanenterregter, mehrsträngiger Synchronmotor bezeichnet.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts weist der permanenterregte, mehrsträngige Synchronmotor einen Stromrichter auf. Hierdurch kann die Drehzahl des Synchronmotors mittels Ansteuerung durch die Steuereinrichtung variiert werden. Die Art des verwendeten Stromrichters ist dabei erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, es wird jedoch bevorzugt ein Stromrichter mit IGBT- oder MOSFET-Bauelementen verwendet.
Die Leistung des in der Pumpeinrichtung verwendeten drehzahlgeregelten Antriebsmotors wird in der Regel mittels eines Leistungserfassers detektiert. Als elektrische Parameter kann der Leistungserfasser dabei z.B. einen elektrischen Strom und/oder eine induzierte elektrische Spannung und/oder eine elektrische Leistung erfassen und an die Steuereinrichtung übermitteln.
Im Allgemeinen sind der drehzahlgeregelte Antriebsmotor und die Pumpe antriebswirksam miteinander verbunden, beispielsweise über eine Antriebswelle. Im Turbinenbetrieb der Pumpe ist der drehzahlgeregelte Antriebsmotor jedoch im Allgemeinen ausgeschaltet. Der Antrieb erfolgt im Turbinenbetrieb also nicht über den drehzahlgeregelten Antriebsmotor, sondern über die Bewegung des Laufrads der Pumpe, so dass der Antriebsmotor im Turbinenbetrieb ähnlich einem Generator arbeitet. Jedenfalls wird im Turbinenbetrieb Energie erzeugt und in das Haushaltsgerät rückgespeist.
Im Turbinenbetrieb wird dabei das Laufrad der Pumpe von strömender Flüssigkeit angetrieben, die Antriebsrichtung kann dabei sowohl in Strömungsrichtung der Abflussleitung, als auch umgekehrt zur Strömungsrichtung der Abflussleitung erfolgen. Die strömende Flüssigkeit strömt dabei das Laufrad der Pumpe an und treibt dieses an. Aufgrund der antriebswirksamen Verbindung zwischen Pumpe und drehzahlgeregeltem Antriebsmotor wird durch die Bewegung des Laufrades der Rotor des Antriebsmotors angetrieben. Die Bewegung des Rotors im Stator des Motors erzeugt dabei elektrische Energie, welche durch den Leistungserfasser erfasst und an die Steuereinrichtung übermittelt wird.
Denkbar ist, dass die durch den Turbinenbetrieb erzeugte und durch den drehzahlgeregelten Antriebsmotor in das wasserführende Haushaltsgerät rückgespeiste Energie gespeichert und/oder zum Betrieb des Haushaltsgeräts genutzt wird. Auf diese Weise lässt sich das Haushaltsgerät energieeffizienter und umweltschonender betreiben.
Ein Turbinenbetrieb der Pumpe ist im Allgemeinen in einem wasserführenden Haushaltsgerät mit einem Sonderbetriebszustand verbunden. Ein solcher Sonderbetriebszustand tritt in der Regel auf, wenn z.B. die Abflussleitung durch einen nicht bestimmungsgemäßen Betriebszustand mit Flüssigkeit geflutet wird. Sonderbetriebszustand bedeutet hierin also einen nicht bestimmungsgemäßen Betriebszustand des wasserführenden Haushaltsgeräts.
Ein solcher Zustand kann zum Beispiel das Leersaugen oder auch Ausheben der gesamten Flüssigkeit aus dem wasserführenden Haushaltsgerät sein. Ein solcher Sonderbetriebszustand wird dabei in der Regel durch einen Unterdruck in der an das Haushaltsgerät angeschlossenen Hauswasserleitung hervorgerufen. Ein solcher Zustand wird dabei insbesondere noch verstärkt, wenn unter besonderen Aufstellbedingungen die Abflussleitung des Haushaltsgeräts weit in eine Fußbodenentwässerung montiert wird, also die Einhängehöhe negativ ist. Nach dem einmaligen Überwinden der internen Gerätehöhe stellt sich hier ein Flüssigkeitsstrom ein, unabhängig davon, ob die Pumpe eingeschaltet ist oder nicht. Jedenfalls bewirkt das Leersaugen des wasserführenden Haushaltsgeräts eine Flüssigkeitsströmung durch die Abflussleitung aus dem Haushaltsgerät hinaus. Das Laufrad der Pumpe wird dabei in Strömungsrichtung der Abflussleitung angeströmt, wodurch sich bei ausgeschaltetem Antriebsmotor ein Turbinenbetrieb der Pumpe einstellt und hierdurch Energie rückgespeist wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts kann die Förderleistung der Pumpe durch die Steuereinrichtung über den drehzahlgeregelten Antriebsmotor so eingerichtet sein, nur eine bestimmte Menge an Flüssigkeit aus dem wasserführenden Haushaltsgerät abzupumpen, die notwendig ist, die interne Gerätehöhe zu überwinden und damit das selbsttätige Leersaugen einzuleiten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts ist der drehzahlgeregelte Antriebsmotor daher ein permanenterregter, mehrsträngiger Synchronmotor mit einem MOSFET-Bauelement und einem Stromrichter, welcher mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Die Flüssigkeitsmenge, welche zur Überwindung einer internen Gerätehöhe nötig ist, kann in der Regel abhängig von den Aufstellbedingungen für jedes Haushaltsgerät ermittelt und in der Steuereinrichtung hinterlegt werden. Nach dem Einleiten des Leersaugens ist die Steuereinrichtung des wasserführenden Haushaltsgeräts so eingerichtet, den drehzahlgeregelten Antriebsmotor der Pumpe zu stoppen, so dass die Pumpe von einem Pumpbetrieb in einen Turbinenbetrieb übergeht. Die im Turbinenbetrieb durch den Antriebsmotor rückgespeiste Energie kann dann vorzugsweise im Haushaltsgerät gespeichert und/oder zu dessen Betrieb genutzt werden.
Desweiteren wird im Allgemeinen die im Turbinenbetrieb rückgespeiste Energie durch den Leistungserfasser detektiert und an die Steuereinrichtung übermittelt. Die Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts ist dabei so eingerichtet, den Sonderbetriebszustand Leersaugen anhand der vom Leistungserfasser detektierten Energiemenge E_Leer zu erkennen.
Denkbar ist auch ein Sonderbetriebszustand eines wasserführenden Haushaltsgeräts, in welchem die Abflussleitung rückseitig durch die Abwasserleitung geflutet wird, beispielsweise wenn diese verstopft ist und sich Flüssigkeit aus der Abwasserleitung in das Haushaltsgerät hinein drückt. In diesem Fall erfolgt die Anströmung des Laufrads der Pumpe durch die Flüssigkeit umgekehrt zur Strömungsrichtung der Abflussleitung, da das Haushaltsgerät abwasserseitig gefüllt wird. Es setzt ein Turbinenbetrieb entgegen zur Pumprichtung der Pumpe ein. Die Drehzahl, mit der das Laufrad der Pumpe im Turbinenbetrieb entgegen der Pumprichtung läuft, wird im Allgemeinen als Rücklaufdrehzahl bezeichnet, die Rücklaufdrehzahl kann dabei geringer sein, als die Vorlaufdrehzahl in Pumprichtung. Desweiteren ist die Strömungsgeschwindigkeit bei rückseitigem Volllaufen eines wasserführenden Haushaltsgeräts in der Regel geringer, so dass auch hierdurch nur geringe Rücklaufdrehzahlen der Pumpe erreicht werden. Daher ist die Menge an rückgespeister Energie E bei rückwärtslaufendem Turbinenbetrieb in der Regel geringer. Jedenfalls wird bei einem Sonderbetriebszustand, der durch rückseitiges Volllaufen hervorgerufen wird, eine geringere Energiemenge E_Voll rückgespeist, als dies im Sonderbetriebszustand Leersaugen bei vorwärtslaufendem Turbinenbetrieb der Fall ist, da bei einem durch Unterdruck hervorgerufenen Leersaugen deutlich höhere Flüssigkeitsströmungen erreicht werden und damit deutliche höhere Drehzahlen der Pumpe im vorwärtslaufenden Turbinenbetrieb.
Außerdem ist denkbar, dass ein Sonderbetriebszustand in einem wasserführenden Haushaltsgerät durch einen Defekt auftritt, z.B. durch ein defektes Ventil an einer Frischwasserzuleitung. In diesem Fall wird das Haushaltsgerät in der Regel zunächst im Inneren mit Flüssigkeit volllaufen und schließlich auslaufen. Läuft Flüssigkeit aus dem Inneren durch die Abflussleitung aus dem Gerät heraus, so wird das Laufrad der Pumpe in Strömungsrichtung angeströmt. Bei abgeschaltetem Antriebsmotor setzt somit ein Turbinenbetrieb ein. Auch dieser Turbinenbetrieb ist vorwärtslaufend und es werden im Allgemeinen höhere Drehzahlen erreicht, als in einem rückwärtslaufenden Turbinenbetrieb. Zudem kann, wenn die Flüssigkeit aus dem wasserführenden Haushaltsgerät heraus in die Hauswasserleitung strömt, ein einsetzender Unterdruck die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen und somit zu einer Erhöhung der Pumpendrehzahl im Turbinenbetrieb beitragen. Jedenfalls wird auch für einen Sonderbetriebsfall „inneres Auslaufen“ eine größere Menge an Energie E_Aus rückgespeist als dies für einen Sonderbetriebsfall „Volllaufen“ geschieht.
Ein Sonderbetriebszustand eines wasserführenden Haushaltsgeräts ist erfindungsgemäß also insbesondere ein Leersaugen durch die Abwasserleitung bei Unterdruck, ein durch die Abwasserleitung bei Verstopfen erzeugtes rückseitiges Volllaufen und/oder ein durch einen internen Defekt erzeugtes inneres Auslaufen. Im Allgemeinen arbeitet die Pumpe im Turbinenbetrieb, wenn ein Sonderbetriebszustand in einem wasserführenden Haushaltsgerät vorliegt und es wird Energie von dem ausgeschalteten drehzahlgeregelten Antriebsmotor, welcher im Turbinenbetrieb der Pumpe ähnlich einem Generator arbeitet, in das Haushaltsgerät rückgespeist. Erfindungsgemäß sind die Mengen an rückgespeister Energie E dabei abhängig davon, welcher Sonderbetriebszustand vorliegt. Es gilt dabei, dass eine Menge an rückgespeister Energie E am größten ist, wenn ein Sonderbetriebszustand Leersaugen vorliegt und am geringsten ist, wenn ein Sonderbetriebszustand rückseitiges Volllaufen vorliegt, für einen Sonderbetriebsfall inneres Auslaufen liegt eine rückgespeiste Energiemenge im mittleren Bereich, es gilt also E_Leer > E_Aus > E_Voll.
Erkannt werden solche Sonderbetriebszustände im Allgemeinen von der Steuereinrichtung anhand der von dem Leistungserfasser im Turbinenbetrieb der Pumpe detektierten Menge an rückgespeister Energie E. Erfindungsgemäß ist für eine bestimmte Menge an Energie E ein Zusammenhang mit einem vorliegenden Sonderbetriebszustand in der Steuereinrichtung hinterlegt, so z.B. für die rückgespeiste Menge an Energie E_Leer der Sonderbetriebszustand Leersaugen.
In der Regel ist in der Steuereinheit für einen vorliegenden Sonderbetriebszustand mindestens eine Maßnahme hinterlegt, welche von der Steuereinrichtung bei Erkennen des vorliegenden Sonderbetriebszustands ausgeführt wird.
Im Allgemeinen weisen wasserführende Haushaltsgeräte Anzeigeelemente auf, über welche Informationen und/oder Handlungsoptionen an einen Benutzer ausgegeben und von diesem durchgeführt werden können. Erfindungsgemäß sind solche Anzeigeelemente in Art, Form und Inhaltswiedergabe nicht eingeschränkt, es wird jedoch bevorzugt ein Display, besonders bevorzugt ein Farb-Display und ganz besonders bevorzugt ein Touch-Display verwendet, auf welchem Inhalte, wie Informationen und/oder Handlungsoptionen, in Wort und/oder Bild, vorzugsweise farbig hervorgehoben, dargestellt werden können.
Eine auszuführende Maßnahme bei Vorliegen eines Sonderbetriebszustands umfasst in der Regel das Anzeigen einer Information über den von der Steuereinrichtung erkannten Sonderbetriebszustand auf dem Anzeigeelement des wasserführenden Haushaltsgeräts, z.B. die Anzeige, dass das wasserführende Haushaltsgerät leergesaugt wird und/oder die Anzeige, dass ein interner Defekt vorliegt und das Haushaltsgerät ausläuft, und/oder die Anzeige, dass das Haushaltsgerät rückseitig vollläuft. Auf diese Weise erhält ein Benutzer eine direkte Informationshilfe und kann gegebenenfalls basierend auf dieser notwendige Handlungen frühzeitig vornehmen, wie z.B. das Schließen der Hauptfrischwasserversorgung im Fall des inneren Auslaufens bevor beispielsweise der Aufstellraum des Haushaltsgeräts geflutet wird.
Im Allgemeinen ist aber auch denkbar, dass eine weitere auszuführende Maßnahme bei Vorliegen eines Sonderbetriebszustands die Ausgabe einer Handlungsoption an einen Benutzer umfasst. Auf diese Weise können dem Benutzer Maßnahmen vorgeschlagen werden, die er einleiten kann, um bei Vorliegen eines Sonderbetriebszustands frühzeitig möglichen Schäden entgegen zu wirken. In einer bevorzugten Ausführungsform des wasserführenden Haushaltsgeräts sind in der Steuereinrichtung einem vorliegenden Sonderbetriebszustand Handlungsoptionen zugeordnet. So ist z.B. eine Handlungsoption bei dem Vorliegen des Sonderbetriebszustands Leersaugen „Behandlungsmittel nachdosieren“. Eine Handlungsoption bei dem Vorliegen des Sonderbetriebszustands inneres Auslaufen ist z.B. „Service nötig“. Eine Handlungsoption bei dem Vorliegen des Sonderbetriebszustands rückseitiges Volllaufen ist z.B. „Programm durchführen“ und/oder „Selbstreinigung durchführen“.
Weiterhin umfasst eine auszuführende Maßnahme bei Vorliegen eines Sonderbetriebszustands das Einschalten der Pumpe. Ein Einschalten der Pumpe ist in der Regel dann erforderlich, wenn unerwünschte Flüssigkeit aus dem wasserführenden Haushaltsgerät entfernt werden muss, also beispielsweise wenn das Haushaltsgerät rückseitig vollläuft, kann die Pumpe dem entgegenwirken. Dabei wird die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts durch die Steuereinrichtung bei Erkennen eines Sonderbetriebszustands inneres Auskaufen und/oder rückseitiges Volllaufen direkt angesteuert und eingeschaltet und/oder ihre Drehzahl erhöht.
Erfindungsgemäß ist das wasserführende Haushaltsgerät nicht besonders eingeschränkt. Vorzugsweise ist das wasserführende Haushaltsgerät jedoch eine Waschmaschine, ein Waschtrockner oder ein Geschirrspülgerät, also ein wasserführendes Haushaltsgerät zur Behandlung von Gegenständen, insbesondere von Wäschestücken und/oder Haushaltsgegenständen z.B. Geschirr. Ganz besonders bevorzugt ist das wasserführende Haushaltsgerät eine Waschmaschine. Eine Waschmaschine weist im Allgemeinen einen Laugenbehälter auf.
Im Allgemeinen kann in einem wasserführenden Haushaltsgerät nach dem Abpumpen von Flüssigkeit aus einem Laugenbehälter durch die Abflussleitung durch zurückströmende Lauge kurzzeitig ein Turbinenbetrieb der Pumpe erzeugt werden. Diese Lauge dient dabei in der Regel zur Einstellung eines konstanten minimalen Niveaus im Laugenbehälter eines Haushaltsgeräts. Ein solcher kurzzeitiger Turbinenbetrieb ist erfindungsgemäß ebenfalls in der Steuereinrichtung zur Unterscheidung von einem vorliegenden Sonderbetriebszustand hinterlegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts ist in einem Laugenbehälter ein Flüssigkeitssensor in der Höhe H angeordnet. Der hierin verwendete Begriff „Flüssigkeitssensor“ steht für einen Sensor, der die Anwesenheit von wässriger Flüssigkeit nachweisen kann. Der Flüssigkeitssensor ist im Allgemeinen ein Füllstandsensor und zeigt die Anwesenheit von Flüssigkeit an. Erfindungsgemäß ist die Art des Füllstandsensors nicht eingeschränkt, es kann sich beispielsweise um einen Sensor mit Reed-Kontakt und Schwimmer handeln oder um einen optischen Sensor, es wird jedoch ein Leitfähigkeitssensor verwendet.
Im Allgemeinen wird also in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts bei einem rückseiteigen Volllaufen zunächst durch die Anströmung der Pumpe in der Abflussleitung ein Turbinenbetrieb der Pumpe ausgelöst, der Leistungserfasser detektiert den erzeugten Energiegewinn E_Voll. Über die Verbindung der Abflussleitung mit z.B. einem Laugenbehälter bei einer Waschmaschine kann die Flüssigkeit zusätzlich rückseitig den Laugenbehälter füllen, so dass ein im Laugenbehälter angeordneter Füllstandsensor anspricht, wenn die Flüssigkeit die Höhe H erreicht. Der Sonderbetriebszustand Volllaufen wird also durch einen Turbinenantrieb der Pumpe in Verbindung mit einer Menge an rückgespeister Energie E_Voll und ein Ansprechen eines Füllstandsensors in der Höhe H im Laugenbehälter angezeigt, wobei das Einsetzen des Turbinenbetriebs zu einem früheren Zeitpunkt t geschieht, so dass gilt t_{Voll, Turbine} < t_Voll, _Sensor. Die Steuereinrichtung ist dabei im Allgemeinen so eingerichtet, diesen Sonderbetriebszustand anhand der von dem Leistungserfasser übermittelten Menge an rückgespeister Energie E_Voll zum Zeitpunkt t_Voll, _Turbine und dem von dem Füllstandsensor übermittelten Ansprechen in der Höhe H zum Zeitpunkt t_{Voll, Sensor} zu erkennen und mindestens eine der hinterlegten Maßnahme auszuführen.
Ein Sonderbetriebszustand eines wasserführenden Haushaltsgeräts, in welchem die Abflussleitung geflutet wird und die Pumpe im Turbinenbetrieb arbeitet, kann in der Regel auch vorliegen, wenn das Haushaltsgerät aus dem Inneren heraus ausläuft, z.B. wenn das Ventil einer Frischwasserzuleitung defekt ist. In diesem Fall wird in der Regel zunächst der Laugenbehälter mit Flüssigkeit volllaufen, welche dann z.B. über die Abflussleitung aus dem Haushaltsgerät ausläuft. Im Allgemeinen wird also bei einem Auslaufen des Haushaltsgeräts zunächst der Füllstandsensor im Laugenbehälter in der Höhe H zum Zeitpunkt t_Aus,Sensor ansprechen. Die Flüssigkeit, die beim Auslaufen durch die Abflussleitung die Pumpe anströmt, wird diese bei ausgeschaltetem Antriebsmotor in einen Turbinenbetrieb versetzen. Die durch den Turbinenbetrieb rückgespeiste Menge an Energie E_Aus zum Zeitpunkt t_Aus,Turbine wird durch den Leistungserfasser detektiert. Die Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts ist dabei in der Regel so eingerichtet, anhand der von dem Leistungserfasser detektierten Menge an Energie E_Aus zum Zeitpunkt t_{Aus, Turbine} und dem Ansprechen des Füllstandsensors zum Zeitpunkt t_Aus,Sensor den Sonderzustand Auslaufen zu erkennen, wobei gilt t_{Aus, Turbine} > t_{Aus, Sensor} und mindestens eine der hinterlegten Maßnahmen einzuleiten.
Im Allgemeinen kann ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere eine Waschmaschine, zusätzlich auch ein Rückschlagventil mit Kugel oder Klappe aufweisen, welches im Fall eines rückseitigen Volllaufens den Laugenbehälter schließt und somit ein Volllaufen des Laugenbehälters verhindert. In diesem Fall kann erfindungsgemäß der Sonderbetriebszustand rückseitiges Volllaufen allein anhand der Menge an rückgespeister Energie E_Voll durch einen Turbinenbetrieb der Pumpe durch die Steuereinrichtung erkannt werden.
Desweiteren kann ein wasserführendes Haushaltsgerät auch einen Laugenbehälter- und/oder einen Belüftungsschlauch aufweisen, welcher einem Leersaugen des Haushaltsgeräts durch Unterdruck aus der Hauswasserleitung zusätzlich entgegenwirken kann.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgeräts mit einer drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung, einem Leistungserfasser, einer Abflussleitung und einer Steuereinrichtung, wobei die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung eine Pumpe, einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor und den Leistungserfasser umfasst und die Pumpeinrichtung neben einem Pumpbetrieb auch einen Turbinenbetrieb ausführen kann, wobei ein Turbinenbetrieb Energie in das wasserführende Haushaltsgerät zurückspeisen kann, und der Leistungserfasser die Menge an rückgespeister Energie E erfasst und an die Steuereinrichtung übermittelt, welche eingerichtet ist, anhand der Energie E einen Sonderbetriebszustand des wasserführenden Haushaltsgeräts zu erkennen und eine für einen Sonderbetriebszustand hinterlegte mindestens eine Maßnahme auszuführen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

(a) Turbinenbetrieb der drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung, Detektion einer Menge an rückgespeister Energie E durch den Leistungserfasser und Übermittlung an die Steuereinrichtung;
(b) Erkennen eines Sonderbetriebszustands durch die Steuereinrichtung anhand der übermittelten Menge an rückgespeister Energie E;
(c) Ausführung einer dem erkannten Sonderbetriebszustand zugeordneten mindestens einen Maßnahme durch die Steuereinrichtung.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren treibt eine Flüssigkeit, welche durch die Abflussleitung des Haushaltsgeräts strömt, das Laufrad der Pumpe an. Die Flüssigkeit kann das Laufrad dabei in Strömungsrichtung der Abflussleitung zu einem Vorwärtslauf oder umgekehrt zur Strömungsrichtung zu einem Rückwärtslauf antreiben. In beiden Fällen treibt die Flüssigkeit jedoch das Laufrad der Pumpe an. Das Laufrad der Pumpe wiederum treibt mittels einer antriebswirksamen Verbindung, z.B. einer Antriebswelle, den Rotor des drehzahlgeregelten Antriebsmotors zu einer Rotation an. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der drehzahlgeregelte Antriebsmotor ein permanenterregter, mehrsträngiger Synchronmotor mit einem drehbaren Permanentmagnetrotor und einem feststehenden Stator und das Rotieren des Rotors im Stator erzeugt eine Menge an elektrischer Energie E und speist diese zurück in das Haushaltsgerät.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren durchströmt die Flüssigkeit die Abflussleitung abhängig von einem vorliegenden Sonderbetriebszustand mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit, wobei die Strömungsgeschwindigkeit für die vorliegenden Sonderbetriebszustände in der folgenden Reihenfolge abnimmt: Leersaugen > inneres Auslaufen > rückseitiges Volllaufen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren detektiert ein Leistungserfasser eine Menge an Energie E, welche durch den drehzahlgeregelten Antriebsmotor durch das Arbeiten der Pumpeinrichtung im Turbinenbetrieb erzeugt und in das Haushaltsgeräts rückgespeist wird, und übermittelt die Detektion an die Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung erkennt aus der Menge E an detektierter Energie, welcher Sonderbetriebszustand im Haushaltsgerät vorliegt und führt daraufhin mindestens eine hinterlegte Maßnahme aus, wobei die Menge an detektierter Energie E in der folgenden Reihenfolge abnimmt: E_Leer> E_Aus > E_Voll.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens übermittelt der Leistungserfasser die Detektion der Energiemenge E_Leer an die Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung gibt daraufhin über das Anzeigeelement die Information über den vorliegenden Sonderbetriebszustand Leersaugen an einen Benutzer aus. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt die Steuereinrichtung über das Anzeigeelement zusätzlich mindestens eine Handlungsoption an einen Benutzer aus, z.B. „Waschprogamm erneut durchführen“ und/oder „Nachdosieren“.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens übermittelt der Leistungserfasser die Detektion der Energiemenge E_Aus an die Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung gibt daraufhin über das Anzeigeelement die Information über den vorliegenden Sonderbetriebszustand inneres Auslaufen an einen Benutzer aus. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schaltet die Steuereinrichtung zusätzlich die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung ein und/oder erhöht bei bereits laufender Pumpeinrichtung die Drehzahl, um die in das Haushaltsgerät von innen her einlaufende Flüssigkeit abzupumpen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt die Steuereinrichtung über das Anzeigeelement zusätzlich mindestens eine Handlungsoption an einen Benutzer aus, wobei die Option einen Hinweis auf einen notwendigen Service, ein Nachdosieren eines Behandlungsmittels, ein erneutes Durchführen eines Programmes und/oder die Durchführung einer Selbstreinigung umfasst. Dies kann beispielsweise erfolgen durch einen angezeigten Hinweis: „Service nötig“ und/oder „Hauptfrischwasserversorgung schließen“.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens übermittelt der Leistungserfasser die Detektion der Energiemenge E_Voll an die Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung gibt daraufhin über das Anzeigeelement die Information über den vorliegenden Sonderbetriebszustand rückseitiges Volllaufen an einen Benutzer aus. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schaltet die Steuereinrichtung zusätzlich die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung ein und/oder erhöht bei bereits laufender Pumpeinrichtung die Drehzahl der Pumpeinrichtung, um dem rückseitigen Volllaufen des Haushaltsgeräts entgegenzuwirken. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt die Steuereinrichtung über das Anzeigeelement zusätzlich mindestens eine Handlungsoption an einen Benutzer aus, z.B. „Selbstreinigung durchführen“.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens spricht beim Erreichen einer Füllstandshöhe H in einem Laugenbehälter des Haushaltsgeräts ein dort angeordneter Füllstandsensor an und übermittelt das Erreichen der Füllstandshöhe H an die Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung erkennt anhand des Ansprechens des Füllstandsensors in der Höhe H und der vom Leistungserfasser übermittelten Detektion der Energiemenge E, sowie anhand der Zeitpunkte der übermittelten Daten in der Regel das Vorliegen eines Sonderzustands.
Spricht dabei im Allgemeinen der Füllstandsensor an, bevor der Leistungserfasser die Detektion einer Energiemenge E_Aus übermittelt, also t_{Aus, Turbine} > t_{Aus, Sensor}, so erkennt die Steuereinrichtung den Sonderzustand inneres Auslaufen und gibt daraufhin über das Anzeigeelement die Information über den vorliegenden Sonderzustand inneres Auslaufen an einen Benutzer aus. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schaltet die Steuereinrichtung zusätzlich die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung ein und/oder erhöht bei bereits laufender Pumpeinrichtung die Drehzahl, um die in das Haushaltsgerät von innen her einlaufende Flüssigkeit abzupumpen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt die Steuereinrichtung über das Anzeigeelement zusätzlich mindestens eine Handlungsoption an einen Benutzer aus, z.B. „Service nötig“ und/oder „Frischwasserzufuhr schließen“.
Spricht im Allgemeinen der Füllstandsensor an nachdem der Leistungserfasser die Detektion einer Energiemenge E_Voll übermittelt, also t_{Voll, Turbine} < t_{Voll, Sensor}, so erkennt die Steuereinrichtung den Sonderzustand rückseitiges Volllaufen und gibt die Information über den vorliegenden Sonderzustand rückseitiges Volllaufen über das Anzeigeelement an einen Benutzer aus. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schaltet die Steuereinrichtung zusätzlich die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung ein und/oder erhöht bei bereits laufender Pumpeinrichtung die Drehzahl, um dem rückseitigen Volllaufen des Haushaltsgeräts entgegenzuwirken. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt die Steuereinrichtung über das Anzeigeelement zusätzlich mindestens eine Handlungsoption an einen Benutzer aus, z.B. „Selbstreinigung durchführen“.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens pumpt die Pumpeinrichtung betriebsgemäß, nach Beendigung eines in dem Haushaltsgerät durchgeführten Programms, Flüssigkeit aus einem Laugenbehälter in eine an die Abflussleitung angeschlossene Abwasserentsorgung, z.B. eine Fußbodenentwässerung, jedenfalls mit negativer Einhängehöhe. Die Steuereinrichtung schaltet die Pumpeinrichtung nach einer, gemäß den Aufstellbedingungen des Haushaltsgeräts ermittelten und hinterlegten, vorgegebenen Zeitspanne ab. Die Pumpe geht daraufhin durch einen in der Abflussleitung entstehenden Unterdruck vom Pumpbetrieb in den Turbinenbetrieb über. Der drehzahlgeregelte Antriebsmotor erzeugt somit Energie, welche von der Steuereinrichtung zum Betrieb des Haushaltsgeräts genutzt oder zwischengespeichert wird.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. In bisher bekannten Geräte-Konzepten wird beispielsweise das rückseitige Volllaufen oder Leersaugen von wasserführenden Haushaltsgeräten nur bedingt oder gar nicht konstruktiv verhindert. Durch die vorliegende Erfindung lassen sich jedoch durch das Erfassen einer Menge von rückgespeister Energie in einem Turbinenbetrieb der Pumpe solche Sonderbetriebszustände aufzeigen, entsprechende Maßnahmen einleiten und Informationen, sowie Handlungsoptionen einem Benutzer durch eine Anzeige visualisieren. Bei besonderen Aufstellbedingungen, bei denen es durch eine Montage der Abflussleitung des Haushaltsgeräts weit in eine Fußbodenentwässerung zu betriebsbedingtem Leersaugen des Haushaltsgeräts nach Abschalten der Pumpe kommt, kann zudem die durch den Turbinenbetrieb rückgespeiste Energie genutzt werden, um das Haushaltsgerät zu betreiben und auf diese Weise Energie zu sparen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts sowie des Prinzips von Pumpbetrieb und Turbinenbetrieb der darin enthaltenen drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung. Dabei wird Bezug genommen auf die 1 und 2.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts, welches in einer ersten, nicht einschränkenden Ausführungsform als Waschmaschine ausgebildet ist, in einem Vertikalschnitt.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Prinzips eines Pumpbetriebs (a) und eines Turbinenbetriebs (b) einer erfindungsgemäßen drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung.

1 zeigt somit eine erste, nicht einschränkende Ausführungsform eines als Waschmaschine zur Pflege von Wäschestücken dargestellten, erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgeräts 1. Die Waschmaschine 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein Laugenbehälter 3 mit einem Füllstandsensor 15 angeordnet ist. Der Laugenbehälter 3 umgibt eine Trommel 4, welche zur Aufnahme der Wäschestücke ausgebildet ist, wobei die Trommel 4 um eine senkrecht zur Figurenebene stehende Achse drehbar ist. Dem Laugenbehälter 3 kann über eine Leitung 5, ein Magnetventil 6 und eine Einspüleinrichtung 7 Wasser zugeführt werden. Das höchste im Laugenbehälter 3 erreichbare Wasserniveau 8 ist durch eine gestrichelte Linie schematisch dargestellt. An eine Ablauföffnung 9 in einem Boden 10 des Laugenbehälters 3 ist eine Laugenbehälterablaufleitung 11 angeschlossen, die über einen Flusenabscheider 12 zu einer Saugseite einer Pumpe 13 hinführt. An eine Druckseite der Pumpe 13 ist eine Abflussleitung 14 angeschlossen. Die Pumpe 13 ist antriebswirksam mit einem drehzahlgeregelten Antriebsmotor 20 verbunden, welcher als permanenterregter, mehrsträngiger Synchronmotor mit MOSFET-Bauelement ausgestaltet ist und einen Leistungerfasser 21 aufweist. Die Abflussleitung 14 kann außerhalb des Gehäuses in eine Hausabwasserleitung oder eine Fußbodenentwässerung münden. Die Abflussleitung umfasst darüber hinaus ein Ableitelement 17, welches über einen Belüftungsschlauch 22 mit der Einspüleinrichtung 7 verbunden ist.
Die Abflussleitung 14 ist in dieser nicht einschränkenden Ausführungsform derart ausgestaltet, dass nach dem Abpumpen von Lauge und somit dann, wenn die Pumpe 13 wieder abgeschaltet worden ist, die aus der Abflussleitung 14 durch die Pumpe 13 zurückströmende Lauge auf einem Niveau 18 des Bodens 10 des Laugenbehälters 3 liegt. Dadurch wird sichergestellt, dass bei anschließendem Zugang von Behandlungsmittel durch die Einspüleinrichtung 7 dieses Behandlungsmittel nicht in der am Boden 10 des Laugenbehälters 3 an die Ablauföffnung 9 angekoppelten Laugenbehälterablaufleitung 11 verschwindet, sondern zusammen mit dem neu hinzu geführten Wasser der Wasserleitung 5 in die Trommel 4 gespült wird.
Zur Belüftung der Abflussleitung 14 ist ein Belüftungsschlauch 22 vorgesehen, der beispielsweise im Fall eines Unterdrucks in einer angeschlossenen Hauswasserleitung ein rückseitiges Leersaugen der Waschmaschine 1 erschweren kann.
Die Waschmaschine 1 weist in dieser nicht einschränkenden Ausführungsform ebenfalls eine Steuereinrichtung 16 auf, welche mit dem Leistungserfasser 21 und dem Füllstandsensor 15 verbunden ist. Außerdem besitzt die Waschmaschine 1 ein mit der Steuereinrichtung 16 verbundenes Anzeigeelement 19, welches als Touch-Display ausgestaltet ist.
Im Folgenden wird ein Betrieb der Waschmaschine 1 nach einer ersten, nicht einschränkenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Die Steuereinrichtung 16 der Waschmaschine 1 ist derart eingerichtet, einen Sonderbetriebszustand anhand einer durch den Leistungserfasser 21 detektierten Menge an rückgespeister Energie E durch einen Turbinenbetrieb der Pumpe 13 und ein Ansprechen des Füllstandsensors 15 in der Höhe H im Laugenbehälter 3 zu erkennen und gegebenenfalls mindestens eine Maßnahme auszuführen.
Wird die Waschmaschine 1 durch einen in einer angeschlossenen Hauswasserleitung entstehenden Unterdruck rückseitig durch die Abflussleitung 14 leergesaugt, so wird durch die in der Abflussleitung 14 erzeugte Flüssigkeitsströmung das Laufrad der Pumpe 13 in Strömungsrichtung angetrieben. Durch die antriebswirksame Verbindung treibt die Pumpe 13 den Rotor des permanenterregten, mehrsträngigen Synchronmotors 20 an. Die Bewegung des Rotors im Stator erzeugt dabei eine Menge an Energie E_Leer, welche in die Waschmaschine 1 rückgespeist wird und vom Leistungserfasser 21 detektiert wird. Der Leistungserfasser 21 übermittelt die Detektion der Energie E_Leer an die Steuereinrichtung 16. Die Steuereinrichtung 16 erkennt aus der Menge E_Leer den Sonderbetriebszustand Leersaugen und gibt als Maßnahme diese Information an einen Benutzer über das Touch-Display 19 aus. Zusätzlich gibt die Steuereinrichtung 16 die Handlungsoption „Waschprogramm erneut durchführen“ über das Touch-Display 19 an den Benutzer aus.
Läuft die Waschmaschine 1 durch einen Rückstau in einer angeschlossenen, verstopften Hauswasserleitung rückseitig voll, so erzeugt die Durchströmung der Abflussleitung 14 umgekehrt zur Strömungsrichtung einen Antrieb des Laufrads der Pumpe 13 entgegengesetzt zum Pumpbetrieb, also rückwärtslaufend. Durch die antriebswirksame Verbindung treibt die Pumpe 13 den Rotor des permanenterregten, mehrsträngigen Synchronmotors 20 an. Die Bewegung des Rotors im Stator erzeugt dabei eine Menge an Energie E_Voll, welche in die Waschmaschine 1 rückgespeist wird und vom Leistungserfasser 21 detektiert wird. Die Menge E_Voll ist dabei geringer als die Menge E_Leer, da die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit bei rückseitigem Volllaufen geringer ist als bei einem Leersaugen. Der Leistungserfasser 21 übermittelt die Detektion der Energie E_Voll an die Steuereinrichtung 16. Die Flüssigkeit aus der Hauswasserleitung strömt durch die Abflussleitung 14 in den Laugenbehälter 3 und beginnt diesen zu füllen. Ist ein Füllstand H im Laugenbehälter 3 erreicht, so spricht der Füllstandsensor 15 an und übermittelt das Erreichen des Füllstandes H an die Steuereinrichtung 16. Die Steuereinrichtung 16 erkennt aus der Menge E_Voll und dem Erreichen des Füllstandes H im Laugenbehälter 3 den Sonderbetriebszustand rückseitiges Volllaufen, wobei der Turbinenbetrieb der Pumpe 13 zeitlich vor dem Erreichen des Füllstandes H im Laugenbehälter 3 erfolgt, so dass gilt t_{Voll, Turbine} < t_{Voll, Sensor}. Als Maßnahme gibt die Steuereinrichtung 16 die Information über den Sonderbetriebszustand rückseitiges Volllaufen an einen Benutzer über das Touch-Display 19 aus und schaltet als weitere Maßnahme die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung 13,20 ein, um durch Abpumpen dem rückseitigen Volllaufen entgegen zu wirken.
Ist das Magnetventil 6 in Leitung 5 defekt, so strömt Frischwasser ungehindert durch die Einspüleinrichtung 7 in den Laugenbehälter 3. Der Laugenbehälter 3 füllt sich und bei Erreichen der Höhe H spricht der Füllstandsensor 15 an und übermittelt das Erreichen des Füllstandes H an die Steuereinrichtung 16. Das Frischwasser wird ebenfalls durch die Abflussleitung 14 aus der Waschmaschine 1 heraus laufen und dabei in Strömungsrichtung das Laufrad der Pumpe 13 antreiben. Durch die antriebswirksame Verbindung treibt die Pumpe 13 den Rotor des permanenterregten, mehrsträngigen Synchronmotors 20 an. Die Bewegung des Rotors im Stator erzeugt dabei eine Menge an Energie E_Aus, welche in die Waschmaschine 1 rückgespeist wird und vom Leistungserfasser 21 detektiert und an die Steuereinrichtung 16 übermittelt wird. Der Turbinenbetrieb der Pumpe 13 ist zeitlich dem Erreichen des Füllstandes H im Laugenbehälter 3 nachgelagert, so dass gilt t_{Aus, Turbine} > t_{Aus, Sensor}. Als Maßnahme gibt die Steuereinheit 16 die Information über den Sonderbetriebszustand inneres Auslaufen an einen Benutzer über das Touch-Display 19 aus und schaltet als weitere Maßnahme die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung 13,20 ein, um das in die Waschmaschine 1 einlaufende Wasser abzupumpen.
2 zeigt eine schematische, nicht einschränkende Darstellung eines Pumpbetriebs (a) und eines Turbinenbetriebs (b) einer Pumpe 13 mit einem drehzahlgeregelten Antriebsmotor 20. Im Fall des Pumpbetriebs (a) wird die Pumpe 13, welche beispielsweise als axiale Kreiselpumpe ausgestaltet sein kann, durch den drehzahlgeregelten Antriebsmotor 20 über eine antriebswirksame Verbindung, z.B. eine Antriebswelle, derart angetrieben (gekennzeichnet durch den gebogenen Pfeil), dass sich das Laufrad der Pumpe 13 dreht und Flüssigkeit befördert. Im Fall des Turbinenbetriebs (b) wird der Rotor des drehzahlgeregelten Antriebsmotors 20 mittels der antriebswirksamen Verbindung durch die Pumpe 13 angetrieben (gekennzeichnet durch den gebogenen Pfeil) und bewegt sich dadurch im Stator des Antriebsmotors 20, wodurch elektrische Energie erzeugt wird. Der Antrieb der Pumpe 13 erfolgt dabei durch eine Anströmung des Laufrads mit Flüssigkeit, wobei z.B. im Fall einer als Kreiselpumpe ausgebildeten Pumpe, der Strömungsantrieb sowohl rückwärts, als auch vorwärts erfolgen kann. Im ersteren Fall wird dann von einem Rücklauf der Pumpe 13 gesprochen mit einer entsprechenden Rücklaufdrehzahl. Erfindungsgemäß kann eine Anströmung des Laufrads der Pumpe 13 dann erfolgen, wenn Flüssigkeit in einem Sonderbetriebszustand des wasserführenden Haushaltsgeräts 1 die Abflussleitung 14 nicht bestimmungsgemäß durchströmt.
Bezugszeichenliste

1: Wasserführendes Haushaltsgerät
2: Gehäuse
3: Laugenbehälter
4: Trommel
5: (Wasser)Leitung
6: Magnetventil
7: Einspüleinrichtung
8: Wasserniveau
9: Ablauföffnung
10: Boden
11: Laugenbehälterablaufleitung
12: Flusenabscheider
13: Pumpe
14: Abflussleitung
15: Füllstandsensor
16: Steuereinrichtung
17: Ableitelement
18: Niveau
19: Anzeigeelement
20: drehzahlgeregelter Antriebsmotor
21: Leistungserfasser
22: Belüftungsschlauch

Claims

Wasserführendes Haushaltsgerät (1) mit einer drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung (13,20), einem Leistungserfasser (21), einer Abflussleitung (14) und einer Steuereinrichtung (16), dadurch gekennzeichnet, dass die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung (13,20) eine Pumpe (13), einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor (20) und den Leistungserfasser (21) umfasst und die Pumpeinrichtung (13,20) neben einem Pumpbetrieb auch einen Turbinenbetrieb ausführen kann, wobei ein Turbinenbetrieb Energie in das wasserführende Haushaltsgerät (1) zurückspeisen kann, und der Leistungserfasser (21) die Menge an rückgespeister Energie E erfasst und an die Steuereinrichtung (16) übermittelt, welche eingerichtet ist, anhand der Energie E einen Sonderbetriebszustand des wasserführenden Haushaltsgeräts (1) zu erkennen und eine für einen Sonderbetriebszustand hinterlegte mindestens eine Maßnahme auszuführen.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der drehzahlgeregelte Antriebsmotor (20) ein permanenterregter Synchronmotor ist.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (13) eine Kreiselpumpe ist.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sonderbetriebszustand des Haushaltsgeräts (1) ein Leersaugen, ein rückseitiges Volllaufen und/oder ein inneres Auslaufen umfasst.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als mindestens eine Maßnahme eine Information über einen Sonderbetriebszustand von der Steuereinrichtung (16) über ein Anzeigeelement (19) an einen Benutzer ausgegeben wird.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich von der Steuereinrichtung (16) über das Anzeigeelement (19) mindestens eine Handlungsoption als weitere Maßnahme an den Benutzer ausgegeben wird, wobei die Option einen Hinweis auf einen notwendigen Service, ein Nachdosieren eines Behandlungsmittels, ein erneutes Durchführen eines Programmes und/oder die Durchführung einer Selbstreinigung umfasst.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als mindestens eine Maßnahme von der Steuereinrichtung (16) die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung (13,20) eingeschaltet und/oder die Drehzahl der Pumpeinrichtung (13,20) erhöht wird.
Haushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Menge an rückgespeister Energie E durch den Turbinenbetrieb der Pumpeinrichtung (13,20) gilt: E_Leer > E_Aus > E_Voll.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserführende Haushaltsgerät (1) zusätzlich einen Laugenbehälter (3) mit mindestens einem Füllstandsensor (15) zur Bestimmung einer Füllstandshöhe H an Flüssigkeit aufweist.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16) eingerichtet ist, einen Sonderbetriebszustand rückseitiges Volllaufen und/oder inneres Auslaufen zusätzlich durch das Ansprechen des Füllstandsensors (15) in der Höhe H zu einem Zeitpunkt t im Laugenbehälter (3) zu erkennen, wobei gilt: t_{Voll, Turbine} < t_{Voll, Sensor} und/oder t_{Aus, Turbine} > t_{Aus, Sensor}.
Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgerätes (1) mit einer drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung (13,20), einem Leistungserfasser (21), einer Abflussleitung (14) und einer Steuereinrichtung (16), wobei die drehzahlgeregelte Pumpeinrichtung (13,20) eine Pumpe (13), einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor (20) und den Leistungserfasser (21) umfasst und die Pumpeinrichtung (13,20) neben einem Pumpbetrieb auch einen Turbinenbetrieb ausführen kann, wobei ein Turbinenbetrieb Energie in das wasserführende Haushaltsgerät (1) zurückspeisen kann, und der Leistungserfasser (21) die Menge an rückgespeister Energie E erfasst und an die Steuereinrichtung (16) übermittelt, welche eingerichtet ist, anhand der Energie E einen Sonderbetriebszustand des wasserführenden Haushaltsgeräts (1) zu erkennen und eine für einen Sonderbetriebszustand hinterlegte mindestens eine Maßnahme auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: (a) Turbinenbetrieb der drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung (13,20), Detektion einer Menge an rückgespeister Energie E durch den Leistungserfasser (21) und Übermittlung an die Steuereinrichtung (16); (b) Erkennen eines Sonderbetriebszustands durch die Steuereinrichtung (16) anhand der übermittelten Menge an rückgespeister Energie E; (c) Ausführung einer dem erkannten Sonderbetriebszustand zugeordneten mindestens einen Maßnahme durch die Steuereinrichtung (16).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Schritt (d) umfasst: Ausgabe des erkannten Sonderbetriebszustands an den Benutzer und/oder Ausgabe mindestens einer Handlungsoption an den Benutzer über das Anzeigeelement (19).
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Schritt (e) umfasst: Einschalten und/oder Regelung der Drehzahl der drehzahlgeregelten Pumpeinrichtung (13,20) durch die Steuereinrichtung (16).
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Laugenbehälter (3) mindestens ein Füllstandsensor (15) zur Bestimmung einer Füllstandshöhe H an Flüssigkeit angeordnet ist und Schritt (a) zusätzlich umfasst: Ansprechen des Füllstandsensor (15) in der Höhe H und Übermittlung an die Steuereinrichtung (16) zu den Zeitpunkten t_{Voll, Turbine} < t_{Voll, Sensor} und/oder t_Aus, Turbine > t_{Aus, Sensor}.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Schritt (f) umfasst: Nutzung und/oder Zwischenspeicherung der aus dem Turbinenbetrieb der Pumpeinrichtung (13,20) rückgespeisten Menge an Energie E im Haushaltsgerät durch die Steuereinrichtung (16).