-
Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät und ein Verfahren zur Bestimmung des Zustandes des Fluidleitungssystems in einem derartigen Haushaltsgerät.
-
Ganz allgemein besteht in Haushaltsgeräten mit Fluidleitungssystemen, die auf Wasser basierende, flüssige und/oder gasförmige Fluide führen, ein Problem darin, dass sich, über einen gewissen Zeitraum betrachtet, Teile des Fluidleitungssystems sowie die darin enthaltenen Aggregate und Geräte zusetzen. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere Calciumcarbonat beziehungsweise Magnesiumcarbonat und deren chemische Verbindungen hierfür verantwortlich sind, weil sich diese gemeinhin als „Kalk“ oder „Kesselstein“ bezeichneten Stoffe in Wasser führenden Leitungen und Aggregaten anlagern und diese dadurch entweder außer Betrieb setzen oder eine ungehinderte Fluidströmung zumindest in entscheidendem Maße behindern. Bekannt und bereits im Einsatz sind hierfür Entkalkungsmittel, die auf Grund einer chemischen Reaktion in der Lage sind, Kalk zu lösen. Dieser Vorgang muss regelmäßig durchgeführt werden.
-
Neben der hinlänglich bekannten Problematik der Verkalkung in Fluidleitungssystemen wird häufig weniger beachtet, dass Wasser führende Fluidleitungen je nach den vorhandenen Gegebenheiten auch eine Belastung mit Keimen aufweisen oder ausbilden können. Eine Keimbildung ist insbesondere zu beobachten, wenn die Flüssigkeit über eine gewisse Zeit in dem Fluidleitungssystem steht und/oder wenn ein warmes Umfeld existiert, das die Keimentwicklung begünstigt. Wird ein derartiges Fluidleitungssystem nicht regelmäßig hinreichend gereinigt und nicht ebenso regelmäßig von Ablagerungen, wie dem zuvor beschriebenen Kalk, befreit, fördert dies auch eine Verkeimung, was zum Beispiel bei Getränkeautomaten problematisch ist. Die damit einhergehenden Gesundheitsgefahren sind nicht zu unterschätzen und rücken zunehmend in den Fokus der Betrachtung. Teilweise sind auch Lösungen bekannt, bei denen einem Entkalkungsmittel geeignete Entkeimungsmittel beigemischt werden, so dass während des Entkalkungsvorganges auch eine Entkeimung des Fluidleitungssystems erfolgt.
-
Nach einem Entkalkungs- beziehungsweise Entkeimungsvorgang wird das Fluidleitungssystem immer gründlich mit frischem Wasser gespült und in der Regel noch einmal zusätzlich gereinigt, bevor es wieder seinem eigentlichen Verwendungszweck dienen kann.
-
Die durch ein Reinigungsmittel zu beseitigenden Verunreinigungen entstehen in Haushaltsgeräten beispielsweise durch organische Beläge oder Materialabtragungen. Zur Reinigung des Fluidleitungssystems kommen daher spezielle Reinigungsmittel zum Einsatz. Im Unterschied zur Spülung ist eine Reinigung des Fluidleitungssystems jedoch nicht zwingend nach jedem Entkalkungs- beziehungsweise Entkeimungsvorgang erforderlich.
-
Wie zuvor dargestellt wurde, werden verschiedene Mittel in unterschiedlichen Anwendungszyklen zu verschiedenen Zwecken eingesetzt, um das Fluidleitungssystem eines Haushaltsgerätes von Verunreinigungen, Ablagerungen und Keimen frei zu halten. Die zum Einsatz kommenden Entkalkungsmittel, Entkeimungsmittel und Reinigungsmittel werden nachfolgend einheitlich unter dem Begriff "Pflegemittel" zusammengefasst und sind folglich synonym zu verstehen.
-
Die Problematik besteht bei Haushaltsgeräten darin, festzustellen, wann in dem Fluidleitungssystem ein Zustand erreicht ist, bei dem ein Pflegeprogramm gestartet werden muss, um die vorhandenen Fluidleitungen beispielsweise von den zuvor genannten Ablagerungen zu befreien.
-
Hierzu wird beispielsweise in der
DE 10 2014 110 034 A1 eine Messeinrichtung vorgestellt, die aus mindestens einem an der Außenoberfläche einer Fluidleitung befestigten, akustischen Sender und einem beabstandet zu dem Sender ebenfalls an der Außenoberfläche der Fluidleitung angeordneten Empfänger besteht. Der Sender erzeugt dabei die Fluidleitung durchdringende, akustische Oberflächenwellen, die an der Innenwand der Fluidleitung reflektiert und von dem Empfänger erfasst werden. Die Signalverarbeitung erfolgt in einer elektronischen Steuerungseinheit, die der Messeinrichtung zugeordnet ist. Lagert sich an der Innenwand der Fluidleitung beispielsweise eine Kalkschicht ab, so verändert sich dadurch die Reflektion der vom Sender ausgesendeten, akustischen Oberflächenwellen, so dass der Empfänger geänderte Signale empfängt. Die Auswertung dieser geänderten Signale in der elektronischen Steuerungseinheit ermöglicht dann die Auslösung eines Pflegeprogramms, wenn die Ablagerungen innerhalb der Fluidleitungen einen kritischen Wert überschritten haben.
-
Aus der
DE 10 2013 107 377 A1 ist darüber hinaus ganz allgemein am Beispiel eines Getränkeautomaten ein Haushaltsgerät bekannt, bei dem zur Durchführung eines Pflegeprogramms ein Vorratsbehälter mit einem Pflegemittel vorhanden ist. Der Vorratsbehälter befindet sich bei dieser Lösung in einem als Bypass ausgeführten Teil des Fluidleitungssystems. Die Ansteuerung des Vorratsbehälters zur Durchführung des Pflegeprogramms wird dabei über Ventile ermöglicht, die über eine elektronische Steuerungseinheit ansteuerbar sind. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Pflegemittel in den zur Zubereitung eines Getränks genutzten Teil des Fluidleitungssystems gelangen, solange die Herstellung eines Getränks erfolgt. Anders ausgedrückt wird durch die Ansteuerung der Ventile gewährleistet, dass entweder ein Pflegeprogramm durchführbar oder der Bezug eines Getränks möglich ist.
-
Bislang werden stets nur die Fluidleitungen selbst nach Ablagerungen untersucht. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Belastung des Fluidleitungssystems mit Verunreinigungen oder Ablagerungen nicht gleichmäßig erfolgt, weil beispielsweise in Bereichen mit höheren Temperaturen eine schnellere chemische Reaktion stattfindet und damit das Voranschreiten der Ablagerungen beschleunigt wird.
-
Bekannt ist auch die Vorgehensweise, die Zahl der Nutzungen des Haushaltsgerätes zu ermitteln, um dadurch den Zeitpunkt für die Durchführung eines Pflegeprogramms zu ermitteln. Dabei können jedoch nur empirische Durchschnittswerte zu Grunde gelegt werden, was eine gewisse Ungenauigkeit mit sich bringt. Bei dieser Art der Ermittlung wird zudem oft die Härte des lokal vorhandenen Wassers nicht hinreichend berücksichtigt. Dies kann dazu führen, dass trotz durchgeführter Pflegeprogramme eine zu starke Verkalkung des Fluidleitungssystems mit samt den darin vorhandenen Aggregaten des Haushaltsgerätes entsteht oder dass einfach zu häufig ein Pflegeprogramm gestartet wird.
-
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, unabhängig von der vorhandenen Wasserhärte eine bedarfsgerechte Durchführung der erforderlichen Pflegeprogramme in einem Haushaltsgerät ermöglicht, so dass dadurch die Lebensdauer des Haushaltsgerätes insgesamt erhöht wird und seine Leistung gleich bleibt.
-
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils nachfolgenden Unteransprüchen.
-
Ein Haushaltsgerät mit einem Fluidleitungen aufweisenden Fluidleitungssystem, einer Wasserquelle und einer zur Steuerung der Betriebsabläufe des Haushaltsgerätes sowie zur Datenverarbeitung geeigneten, elektronischen Steuerungseinheit, wurde erfindungsgemäß dahin gehend weitergebildet, dass mindestens eine der vorhandenen Fluidleitungen einen Messabschnitt aufweist, in dem eine Messwerterfassungseinrichtung und ein Verkalkungselement angeordnet sind.
-
Eine Messwerterfassungseinrichtung mit einem Verkalkungselement zu kombinieren, bedeutet hierbei, einen vollkommen neuen Weg zu gehen, für den es bislang keine vergleichbaren Lösungen gibt. Der Messabschnitt kann dabei als ein separater Bereich des Fluidleitungssystems oder einer Fluidleitung ausgeführt oder unmittelbar in diese integriert sein. Das Verkalkungselement des Messabschnittes hat die Aufgabe, in verstärktem Maße die Anlagerung der sich im Fluidleitungssystem ausbildenden Ablagerungen an dem Verkalkungselement zu fördern. Bei der Durchführung eines Pflegeprogramms wird das Verkalkungselement wieder von den vorhandenen Ablagerungen befreit. Die Einstellung der Wasserhärte kann mit der Erfindung vollständig entfallen. Darüber hinaus erfolgt die Pflege des Haushaltsgerätes somit nur noch bedarfsgerecht und nicht mehr in zeitlich festgelegten Abständen, was bislang unabhängig davon geschah, ob eine Pflege des Fluidleitungssystems überhaupt erforderlich war. Der Vorteil dieser Lösung besteht insbesondere auch darin, dass das Fluidleitungssystem als solches weniger durch Ablagerungen belastet wird und weiterhin vollständig seine Funktion erfüllen kann. Die Lebensdauer des mit der Erfindung ausgestatteten Haushaltsgerätes erhöht sich damit und die Qualität seiner Leistung ist stets gleich bleibend.
-
Eine erste Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Messwerterfassungseinrichtung wenigstens einen Sensor zur Temperaturmessung oder zur Messung des Leitwertes des Fluids aufweist oder durch diesen wenigstens einen Sensor gebildet ist. Für die Messung der Temperatur des Fluids ist es ausreichend, einen Sensor zu verwenden, während die Messung des Leitwertes zwei oder mehrere Sensoren oder zumindest zwei Kontakte als Bestandteil einer Kontaktgeometrie erfordert, zwischen denen der Leitwert des Fluids bestimmt wird. Der Leitwert hängt von einer materialspezifischen Konstante ab, nämlich der elektrischen Leitfähigkeit. Diese ist der Kehrwert des spezifischen Widerstandes des Fluids. Eine Besonderheit besteht bei diesem Lösungsvorschlag darin, dass sich die Ablagerungen des Fluids, also beispielsweise der Kalk oder Kesselstein, unmittelbar auf dem dem wenigstens einen Sensor zugeordneten Verkalkungselement ablagern und dadurch die Messergebnisse beeinflussen. Durch diese messtechnisch erfassbare Veränderung der Messergebnisse lässt sich eine Aussage über die vorhandenen Ablagerungen und damit eine Entscheidung darüber treffen, ob ein Pflegeprogramm durchgeführt werden muss, oder nicht. Zur Entscheidungsfindung hierüber werden innerhalb der elektronischen Steuerungseinheit hinterlegte Sollwerte für die gemessene Temperatur beziehungsweise den von der Messwerterfassungseinrichtung bestimmten Leitwert mit den erfassten Messergebnissen verglichen, die folglich den jeweils aktuellen Istwert bilden. Wird dabei ein definierter Grenzwert überschritten, erfolgt automatisch die Aktivierung eines Pflegeprogramms.
-
Eine Weiterführung der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante ist erfindungsgemäß darin zu sehen, dass das Verkalkungselement die Messwerterfassungseinrichtung zumindest abschnittsweise umschließt oder aufnimmt. Folglich bilden hierbei die Messwerterfassungseinrichtung und das Verkalkungselement eine bauliche Einheit, was zur Folge hat, dass das Ablagerungen an seiner Oberfläche fördernde Verkalkungselement die Messergebnisse der Messwerterfassungseinrichtung durch die sich am Verkalkungselement primär ablagernden Bestandteile in verstärktem Maße beeinflusst, so dass ein Pflegeprogramm zu einem sehr frühen Zeitpunkt durchgeführt wird. Die Erfindung vermindert damit die Entstehung von Ablagerungen an Aggregaten oder Fluidleitungen des Haushaltsgerätes in erheblichem Maße und verbessert somit dessen Allgemeinzustand.
-
Um die zuvor beschriebene Wirkung des Verkalkungselementes zu verstärken, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass das Verkalkungselement eine mit einer Struktur ausgestattete oder eine diffuse Außenoberfläche aufweist. Unter der erwähnten Struktur wird dabei eine Geometrie verstanden, die zu lokalen Turbulenzen des strömenden Fluids in geringfügigem Maße führt, wodurch die Ablagerung von in dem Fluid vorhandenen Bestandteilen gefördert wird.
-
Neben der Möglichkeit, das Verkalkungselement einstückig auszuführen, kann es sinnvoll sein, eine mehrschichtige Variante vorzusehen. In diesem Fall weist das Verkalkungselement eine Außenschicht mit einer diffusen Außenoberfläche auf. Die mehrschichtige Gestaltung des Verkalkungselementes hat den Vorzug, dass beispielsweise der Austausch der Außenschicht erfolgen kann, wenn diese aufgrund der langen Lebensdauer verschlissen sein sollte.
-
Diesem Erfindungsgedanken folgend geht eine weiterbildende Maßnahme dahin, dass zumindest der von dem Fluid umströmte Abschnitt des Verkalkungselementes aus einem die Verkalkung fördernden Werkstoff besteht. Anders ausgedrückt kann das Verkalkungselement aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt sein, was beispielsweise den Einbau in das Fluidleitungssystem des Haushaltsgerätes erleichtern kann.
-
Als besondere Maßnahme ist es dabei anzusehen, wenn zumindest der von dem Fluid umströmte Abschnitt des Verkalkungselementes aus einem die Verkalkung fördernden, porösen Werkstoff besteht. Einen poröser Werkstoff weist von Natur aus eine diffuse und damit vergrößerte Oberfläche auf, was die Ablagerung von Verkalkungen oder Kesselstein in entscheidendem Maße fördert.
-
Um eine möglichst geringe Beeinflussung des Fluidleitungssystems und dessen Strömung durch die Messwerterfassungseinrichtung zu erreichen, geht eine Ausgestaltung der Erfindung dahin, dass der Messabschnitt als eine von der Fluidleitung abzweigende Bypassleitung oder als eine Querschnittsvergrößerung der Fluidleitung ausgebildet ist. Die Querschnittsvergrößerung der Fluidleitung kann dabei beispielsweise eine muldenartige Vertiefung sein, in der die Messwerterfassungseinrichtung angeordnet ist. Eine noch geringere Beeinflussung des Strömungsverhaltens des Fluids innerhalb des Fluidleitungssystems wird durch die erwähnte Bypassleitung erreicht.
-
Von besonderem Vorteil ist es darüber hinaus, wenn das Verkalkungselement mit der Messwerterfassungseinrichtung und zumindest teilweise die Querschnittsvergrößerung der Fluidleitung oder die Bypassleitung, in einem Messgehäuse aufgenommen sind. Dieses Messgehäuse nimmt folglich sämtliche Bestandteile der Messwerterfassungseinrichtung auf und ermöglicht somit zum Beispiel eine Nachrüstung bereits vorhandener Haushaltsgeräte mit der Erfindung. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, das Messgehäuse bei Beschädigungen der Sensoren auszutauschen, was ohne maßgebliche Aufwendungen möglich ist. Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorteil des Messgehäuses besteht darin, dass die integrierten Bauelemente geschützt untergebracht sind. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn es sich bei der Messwerterfassungseinrichtung um einen temperaturempfindlichen Sensor handelt, da dieser durch das Messgehäuse abgeschirmt werden kann, wenn das Haushaltsgerät beispielsweise auch Heizeinrichtungen aufweist, die das Messergebnis gegebenenfalls beeinflussen könnten.
-
Wie dies bereits im Zusammenhang mit der Erörterung des Messgehäuses erwähnt wurde, kann die Möglichkeit eines Austauschs der Messwerterfassungseinrichtung beziehungsweise des Verkalkungselements durchaus Vorteile mit sich bringen. Aus diesem Grund wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Messwerterfassungseinrichtung und/oder das Verkalkungselement lösbar und damit austauschbar in der Querschnittsvergrößerung der Fluidleitung oder in der Bypassleitung und/oder in dem Messgehäuse aufgenommen ist beziehungsweise sind.
-
Es ist bekannt, dass zahlreiche Haushaltsgeräte auch eine Heizeinrichtung aufweisen. Mit der Heizeinrichtung wird das Fluid erwärmt. Bei Erhöhung der Temperatur eines Fluids nimmt jedoch auf Grund der Beschleunigung der chemischen Reaktionen auch die Neigung zur Ablagerung von Kalk oder Kesselstein zu. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß sinnvoll, die Heizeinrichtung, in Strömungsrichtung des Fuids betrachtet, zwischen der Wasserquelle und der Querschnittsvergrößerung der Fluidleitung oder der Bypassleitung anzuordnen, was dazu führt, dass die Messwerterfassungseinrichtung ausschließlich von erwärmtem Fluid umströmt wird. Diese Maßnahme trägt folglich zur Verbesserung der Pflege eines mit der Erfindung ausgestatteten Haushaltsgerätes bei.
-
Bei dem Haushaltsgerät kann es sich erfindungsgemäß um eine Waschmaschine, einen Getränkebereiter, eine Geschirrspülmaschine, einen Wäschetrockner, einen Nassstaubsauger, einen Dampfgarer oder eine Bügeleinrichtung handeln, wobei diese Aufzählung nicht abschließend zu betrachten ist, sondern jede Art von Haushaltsgerät mit der Erfindung ausgestattet werden kann, die ein Fluidleitungssystem aufweist, welches die eingangs erwähnten Pflegeprogramme erfordert.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Zustandes des Fluidleitungssystems in einem Haushaltsgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass ein von der ein Verkalkungselement aufweisenden Messwerterfassungseinrichtung des durch die Temperaturmessung oder Leitwertmessung bestimmter Istwert des durch die Querschnittsvergrößerung der Fluidleitung oder durch die Bypassleitung strömenden Fluids mit einem in der elektronischen Steuerungseinheit gespeicherten Sollwert verglichen wird und bei einer ermittelten, einen definierten Grenzwert überschreitenden Abweichung des Istwertes vom Sollwert ein das Fluidleitungssystem von Ablagerungen befreiendes Pflegeprogramm gestartet wird.
-
Durch das Verkalkungselement erfolgt eine vorrangige Ablagerung der im Fluid vorhandenen Kalkbestandteile oder des vorhandenen Kesselsteins an dem Verkalkungselement, so dass auf diese Weise zu einem sehr frühen Zeitpunkt das erwähnte Pflegeprogramm gestartet wird. Auf diese Weise kann eine Ablagerung der schädlichen Bestandteile des Fluids an Aggregaten und in Fluidleitungen weitgehend vermieden werden.
-
Eine erste Ausgestaltung dieses Verfahrens besteht darin, dass die Messwerterfassungseinrichtung die Messung in der Querschnittsvergrößerung der Fluidleitung oder in der Bypassleitung:
- – in definierten zeitlichen Abständen, und/oder
- – in Abhängigkeit von der Häufigkeit der Benutzung des Haushaltsgerätes, und/oder
- – in Abhängigkeit von einer Betriebsdauer des Haushaltsgerätes durchführt.
-
Darüber hinaus ist es wesentlich, dass das Pflegeprogramm nur gestartet wird, wenn kein bestimmungsgemäßer Gebrauch des Haushaltsgerätes gegeben ist. Handelt es sich bei dem Haushaltsgerät beispielsweise um einen Kaffeeautomaten, so ist es selbstverständlich, dass das Pflegeprogramm nur durchgeführt wird, wenn gerade kein Getränk zubereitet wird. Auf diese Weise wird eine Kontaminierung des herzustellenden Getränks mit Pflegemittel vermieden.
-
Um dem Anwender des Haushaltsgerätes möglichst wenig manuelle Tätigkeiten abzuverlangen, ist es von Vorteil, wenn das Haushaltsgerät das Pflegeprogramm automatisch startet und durchführt.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen dabei keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Gleiche oder gleichartige Bauteile werden stets mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind. Es zeigt:
-
1: ein Haushaltsgerät am Beispiel eines Getränkeautomaten in einer perspektivischen Ansicht und mit einem teilweisen Blick in den Innenraum,
-
2: ausschnittsweise einen Schnitt durch eine Fluidleitung im Bereich einer ersten Variante einer Messwerterfassungseinrichtung,
-
3: ausschnittsweise einen Schnitt durch eine Fluidleitung im Bereich einer zweiten Variante einer Messwerterfassungseinrichtung,
-
4: ausschnittsweise einen Schnitt durch eine Fluidleitung im Bereich einer weiteren Variante einer Messwerterfassungseinrichtung,
-
5: ein schematisch stark vereinfachtes Prinzipschaltbild eines Teiles des Fluidleitungssystems eines als Kaffeeautomat ausgeführten Haushaltsgerätes und
-
6: ausschnittsweise einen Schnitt durch eine Fluidleitung im Bereich einer speziellen Variante einer Messwerterfassungseinrichtung.
-
Der in der 1 gezeigte Getränkeautomat zur Herstellung eines Kaffeegetränks stellt ein Haushaltsgerät 1 dar, wie es in unterschiedlichen Ausführungen bekannt ist. Die Besonderheit dieses Haushaltsgerätes 1 besteht darin, dass es in einem Gehäuse 14 sämtliche, für die Herstellung eines Getränks erforderlichen Aggregate und Einrichtungen aufweist. Hierzu zählt auch ein Fluidleitungssystem mit diversen Fluidleitungen 2. Der Getränkeautomat 1 in 1 verfügt als Wasserquelle 3 über einen nachfüllbaren Wassertank, der sich unterhalb eines den Wassertank verschließenden Deckels befindet und in der Darstellung nicht erkennbar ist. Das aus der Wasserquelle 3 stammende, frische Wasser wird in einer Heizeinrichtung 13 erhitzt und anschließend in der Brüheinheit 15 mit dem Kaffeepulver zusammengeführt, so dass auf diese Weise ein Kaffeegetränk hergestellt wird, das anschließend über die Ausgabeeinrichtung 16 entnommen werden kann. Unterhalb der Ausgabeeinrichtung 16 ist eine Abstellfläche 17 vorhanden, auf der zu diesem Zweck ein Gefäß, also beispielsweise eine Tasse, abgestellt wird. Die Abstellfläche 17 besteht im vorliegenden Beispiel aus einem Abtropfblech 18, indem verschiedene Ablauföffnungen vorhanden sind, die verspritzte oder übergelaufene Flüssigkeitsreste in eine unterhalb des Abtropfbleches 18 vorhandene Auffangschale abführen. Andeutungsweise ist in der 1 auch eine elektronische Steuerungseinheit 4 dargestellt, die zur Ansteuerung sämtlicher Funktionen des Haushaltsgerätes 1 dient. Die elektronische Steuerungseinheit 4 wird auch für die Überwachung, Ansteuerung und Durchführung der für die Pflege des Fluidleitungssystems erforderlichen Pflegeprogramme eingesetzt. Zur Bereitstellung der hierfür erforderlichen Messwerte dient ein Messgehäuse 12, das an eine Fluidleitung 2 des Fluidleitungssystems angeschlossen ist und eine Messwerterfassungseinrichtung 6 mit einem Verkalkungselement 7 aufweist.
-
Aus der 2 geht ausschnittsweise ein Schnitt durch eine Fluidleitung 2 im Bereich einer ersten Variante einer Messwerterfassungseinrichtung 6 hervor, bei der es sich im vorliegenden Fall um einen Sensor zur Messung von Temperaturen handelt. Die Messwerterfassungseinrichtung 6 ist in einem als Querschnittsvergrößerung 9 ausgeführten Messabschnitt 5 untergebracht, der vorliegend eine muldenartige Vertiefung der Fluidleitung 2 bildet. Die Besonderheit dieser Lösung besteht darin, dass die Messwerterfassungseinrichtung 6 nahezu vollständig von einem Verkalkungselement 7 umschlossen ist. Das Verkalkungselement 7 weist dabei zumindest an seiner Außenoberfläche 10 eine diffuse Struktur auf, die Ablagerungen von Kalk oder Kesselstein fördernde Eigenschaften aufweist. Die Bestimmung des Zustandes des Fluidleitungssystems erfolgt hierbei derart, dass zunächst die Messwerterfassungseinrichtung 6 mit dem Verkalkungselement 7 kalibriert wird. Lagern sich in Folge der Benutzung des Haushaltsgerätes an der Außenoberfläche 10 des Verkalkungselementes 7 Verunreinigungen, Kalk oder Kesselstein ab, so werden dadurch die von der Messwerterfassungseinrichtung 6 erfassten Messwerte der Temperatur verändert, wobei ab einem definierten Grenzwert automatisch und von der elektronischen Steuerungseinheit 4 gesteuert, ein Pflegeprogramm zur Reinigung und/oder Entkalkung des Fluidleitungssystems gestartet wird. Über die Zuleitung 21 besteht vorliegend eine Verbindung zwischen der Messwerterfassungseinrichtung 6 und der elektronischen Steuerungseinheit 4.
-
Im Unterschied zu der Ausführungsvariante in 2 weist die Fluidleitung 2 in 3 einen als Bypassleitung 8 ausgeführten Abzweig auf, in dem die Messwerterfassungseinrichtung 6 angeordnet ist. Im Bereich der Leitungsverzweigung 19 zweigt dabei die Bypassleitung 8 von der Fluidleitung 2 ab. In diesem Fall wurde die Messwerterfassungseinrichtung 6 ebenfalls in einer als Querschnittsvergrößerung 9 ausgeführten, muldenartigen Vertiefung vorgesehen, die hierbei jedoch Bestandteil der Bypassleitung 8 ist. Die Strömungsrichtung des Fluids ist in 3 durch den Pfeil A gekennzeichnet. Bei der Messwerterfassungseinrichtung 6 handelt es sich hierbei ebenfalls um einen Temperatursensor, der über die Zuleitung 21 mit der elektronischen Steuerungseinheit 4 verbunden ist. Eine weitere Besonderheit der Ausführungsvariante in 3 besteht darin, dass die gesamte Bypassleitung 8, ein Teil der Fluidleitung 2 und die Messwerterfassungseinrichtung 6 mit dem Verkalkungselement 7 in einem gemeinsamen Messgehäuse 12 untergebracht sind. Das Messgehäuse 12 gestattet beispielsweise einen einfachen Einbau in des Fluidleitungssystem eines Haushaltsgerätes 1 beziehungsweise ermöglicht es den Austausch der Messwerterfassungseinrichtung 6, falls dies erforderlich werden sollte.
-
Die 4 veranschaulicht ausschnittsweise einen Schnitt durch eine Fluidleitung 2 im Bereich einer weiteren Variante einer Messwerterfassungseinrichtung 6. Hier ist innerhalb der Fluidleitung 2 eine muldenartige Querschnittsvergrößerung 9 vorhanden, die einen Messabschnitt 5 bildet. Innerhalb des Messabschnittes 5 sind mit einem Abstand zueinander zwei Messwerterfassungseinrichtungen 6 angeordnet, bei denen es sich um Sensoren zur Messung des Leitwertes des in Richtung des Pfeils A strömenden Fluids handelt. Die Messwerterfassungseinrichtungen 6 weisen jeweils ein Verkalkungselement 7 auf. Jedes Verkalkungselement 7 nimmt dabei die Messwerterfassungseinrichtung 6 nahezu vollständig auf und verfügt in der zuvor bereits beschriebenen Weise über eine diffuse Außenoberfläche 10. Nimmt dabei der ermittelte Leitwert des Fluids über einen definierten Grenzwert hinaus zu, wird das Pflegeprogramm des Haushaltsgerätes 1 automatisch über die elektronische Steuerungseinheit 4 gestartet.
-
Der erfindungsgemäß maßgebliche Teil des Fluidleitungssystems mit dem Messgehäuse 12 ist in dem Prinzipschaltbild in 5 dargestellt. Als Beispiel dient hierbei ein Haushaltsgerät 1, bei dem es sich um einen Getränkeautomaten handelt, wie er beispielsweise für die Zubereitung von Kaffeegetränken verwendet wird. Ausgehend von einer Wasserquelle 3, bei der es sich vorliegend beispielsweise um einen Wassertank handelt, wird zunächst frisches Wasser über die Fluidleitung 2 durch eine Heizeinrichtung 13 geleitet, die hierbei als Thermostat ausgeführt ist. Die Strömungsrichtung des Fluids ist in den Darstellungen durch Pfeile angedeutet. Anschließend fließt das Fluid in das Messgehäuse 12, in dem sich eine Messwerterfassungseinrichtung 6, also beispielsweise ein Temperatursensor, befindet, der von dem Verkalkungselement 7 umgeben ist. Ein möglicher Aufbau des Messgehäuses 12 wurde bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der 3 näher erläutert. Innerhalb des Messgehäuses 12 strömt ein Teil des Fluids an der Messwerterfassungseinrichtung 6 mit dem dieses umgebenden Verkalkungselement 7 entlang. Dabei wird innerhalb des Messgehäuses 12 durch die Messwerterfassungseinrichtung 6 ein Messwert bestimmt und an die elektronische Steuerungseinheit 4 übergeben. In der elektronischen Steuerungseinheit 4 ist ein Sollwert hinterlegt, der bei Überschreiten eines Grenzwertes des auf diese Weise gemessenen Istwertes automatisch ein Pflegeprogramm für das Fluidleitungssystem auslöst. Bei der Messwerterfassungseinrichtung 6 kann es sich beispielsweise um einen Temperatursensor handeln. Überschreiten die Ablagerungen an oder in dem Verkalkungselement 7 einen Grenzwert, so weicht die zuvor durch die Heizeinrichtung 13 erzeugte von der durch die Messwerterfassungseinrichtung 6 gemessenen Temperatur ab. Diese Veränderung ist durch die Messwerterfassungseinrichtung 6 ermittelbar und führt zur Auslösung des erforderlichen Pflegeprogramms, wenn dies notwendig ist. Wie insbesondere aus dem Prinzipschaltbild in 5 hervorgeht, wird das erhitzte Fluid nach dem Durchströmen des Messgehäuses 12 an die Brüheinheit 15 übergeben, wo das gewünschte Getränk erzeugt und anschließend über die Ausgabeeinrichtung 16 abgegeben wird.
-
Die 6 zeigt schließlich eine weitere, sehr spezielle Ausführungsvariante einer Fluidleitung 2 eines Haushaltsgerätes. Hierbei ist die in dem Messabschnitt 5 angeordnete Messwerterfassungseinrichtung 6 wiederum als Temperatursensor ausgeführt, der die Temperatur des Fluids misst. Der Messabschnitt 5 ist auch hierbei als Querschnittsvergrößerung 9 der Fluidleitung 2 ausgeführt. Die Besonderheit der vorliegenden Lösung ist darin zu sehen, dass das Verkalkungselement 7 mehrschichtig ausgeführt ist und über eine Innenschicht 20 sowie eine die Innenschicht 20 umgebende Außenschicht 11 verfügt. Die Außenschicht 11 weist dabei eine die Ablagerung von Verkalkungen beziehungsweise von Kesselstein fördernde, vorzugsweise poröse Außenoberfläche 10 auf.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Haushaltsgerät
- 2
- Fluidleitungen
- 3
- Wasserquelle
- 4
- Steuerungseinheit
- 5
- Messabschnitt
- 6
- Messwerterfassungseinrichtung
- 7
- Verkalkungselement
- 8
- Bypassleitung
- 9
- Querschnittsvergrößerung
- 10
- Außenoberfläche (des Verkalkungselements)
- 11
- Außenschicht
- 12
- Messgehäuse
- 13
- Heizeinrichtung
- 14
- Gehäuse
- 15
- Brüheinheit
- 16
- Ausgabeeinrichtung
- 17
- Abstellfläche
- 18
- Abtropfblech
- 19
- Leitungsverzweigung
- 20
- Innenschicht
- 21
- Zuleitung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102014110034 A1 [0008]
- DE 102013107377 A1 [0009]
