DE102016220174B3

DE102016220174B3 - Verfahren zur Dampferzeugung und Dampferzeugungssystem

Info

Publication number: DE102016220174B3
Application number: DE102016220174.3A
Authority: DE
Inventors: Ivan Blanco del Rodríguez
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2036-10-15
Also published as: ES2656508A1; ES2656508B1; EP3266926A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhitzung von Wasser in einem Haushaltsgerät (60, 32, 100), das das Pumpen von Wasser von einer Wasserversorgung (1) durch eine Leitung (26) zu einer Heizeinrichtung (28) mit einer niedrigeren Leistungsstufe umfasst, in Abhängigkeit davon, ob ein Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, wobei das Verfahren ferner das Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung (1) zu der Heizeinrichtung (28) mit einer höheren Leistungsstufe umfasst. Sie betrifft ferner ein System zur Erhitzung von Wasser in einem Haushaltsgerät (60, 32, 100), das eine Wasserversorgung (1), eine Heizeinrichtung (28), eine Pumpe (22), eine Leitung (26) und eine Steuereinheit (20) umfasst, die dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) anzusteuern, um Wasser zur Erhitzung von der Wasserversorgung (1) durch die Leitung (26) zu der Heizeinrichtung (28) zu pumpen, wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) mit einer niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern in Abhängigkeit davon, ob ein Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, und wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) mit einer höheren Leistungsstufe anzusteuern. Mit der Erfindung kann die Geräuschentwicklung bei dem Betrieb des Haushaltsgeräts (60, 32, 100) reduziert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhitzen von Wasser in einem Haushaltsgerät, das das Pumpen von Wasser mit einer Leistungsstufe aus einer Wasserversorgung durch eine Leitung zu einer Heizeinrichtung umfasst. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Erhitzung von Wasser in einem Haushaltsgerät, das eine Wasserversorgung, eine Heizeinrichtung, eine Pumpe, eine Leitung und eine Steuereinheit umfasst, die dafür ausgelegt ist, die Pumpe anzusteuern, um Wasser zur Erhitzung aus der Wasserversorgung durch die Leitung zu der Heizeinrichtung zu pumpen.
In dem Dokument US 6 212 332 B1 wird eine Dampfbügelstation dargelegt, die einen in einem Gehäuse montierten abnehmbaren Tank aufweist. Ebenfalls enthalten ist eine Leitung, die mit einem Dampfbügeleisen verbunden werden kann. Die Station umfasst eine in dem Gehäuse montierte und mit der Leitung verbundene Pumpe, um aus dem Tank abgezogene Flüssigkeit in die Leitung abzugeben. Das Dampfbügeleisen weist eine in die Bügelsohle eingebaute elektrische Heizeinrichtung auf.
Die Pumpe aus dem Dokument US 6 212 332 B1 weist einen von einer Magnetspule betätigten Kolben auf, der durch eine Pumpensteuereinheit im Inneren des Gehäuses gesteuert wird. Die Pumpensteuereinheit weist eine kapazitive Zeitgeberschaltung auf, die einen D-Flip-Flop so ansteuert, dass er eine von einem Thermistor geregelte Pumpe betreibt.
Die Pumpe kann Wasser entweder in einem kontinuierlichen oder einem verstärkten (Superdampf) Modus zu einem Dampfbügeleisen fördern. In beiden Modi bewegt sich der Kolben der Pumpe während eines aktiven Intervalls hin und her, und während eines nachfolgenden Ruheintervalls wird die Hin- und Herbewegung gestoppt. Das Ruheintervall wird verkürzt, um im verstärkten Modus das Pumpvolumen zu erhöhen.
In jedem Fall ermöglicht die Pumpe die Dampferzeugung, selbst wenn das Dampfbügeleisen aufrecht gehalten wird, wie beim Entfernen von Falten aus einem hängenden Kleidungsstück. Anders als bei Dampfbügeleisen, bei denen die Förderung des Wassers aus einem Tank durch die Schwerkraft sichergestellt wird, ermöglicht die Pumpe eine positive und zuverlässige Versorgung.
Das Dokument WO 2006/069838 A1 betrifft eine Brühgetränkemaschine mit einem Wassertank, einer Pumpe und einem Durchlauferhitzer. Ein Ventil lenkt das Wasser entweder zu einer Brühkammer oder zu einem Dampfabscheider zum Aufschäumen von Milch.
Es hat sich herausgestellt, dass mit einer Pumpe betriebene Haushaltsgeräte unerwünschte Pumpgeräusche verursachen können, wenn Luft statt Wasser in die Pumpe eintritt. Dies kann geschehen, wenn das Wasser im Tank aufgebraucht ist und auch wenn das Wasser nach einem langen Zeitraum der Nichtbenutzung verdunstet ist.
Zur Vermeidung dessen ist in der US 2011/0 103 977 A1 die Steuerung der Pumpe eines elektrischen Haushaltsgeräts beschrieben, wobei in einer Ausgestaltung die Pumpe zur Förderung von Wasser aus einem Tank in eine Verdampfungskammer eines Bügeleisens eingesetzt wird. Um Probleme beim Fördern von Luft durch die Pumpe zu vermeiden ist vorgesehen, die Pumpe zunächst bei hohem Durchsatz zu betreiben und danach den Durchsatz zu verringern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Dampf und ein Dampferzeugungssystem zu schaffen, die mit reduzierter Geräuschentwicklung funktionieren können, wenn Zustände auftreten, dass sich Luft in einer Pumpe befindet, die eine Heizeinrichtung und eine Wasserversorgung verbindet.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erhitzen von Wasser in einem Haushaltsgerät gelöst, das das Pumpen von Wasser mit einer niedrigeren Leistungsstufe von einer Wasserversorgung durch eine Leitung zu einer Heizeinrichtung umfasst, in Abhängigkeit davon, ob ein Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe befindet. Mit anderen Worten: Wenn die Bedingung erfüllt ist, dass sich Luft in der Pumpe befindet, wird Wasser mit der niedrigeren Leistungsstufe von der Wasserversorgung durch die Leitung zu der Heizeinrichtung gepumpt. Außerdem umfasst das Verfahren das Pumpen von Wasser mit einer höheren Leistungsstufe von der Wasserversorgung zu der Heizeinrichtung.
Die Aufgabe wird auch durch ein System zur Erhitzung von Wasser in einem Haushaltsgerät gelöst, das eine Wasserversorgung, eine Heizeinrichtung, eine Pumpe, eine Leitung und eine Steuereinheit umfasst, die dafür ausgelegt ist, die Pumpe anzusteuern, um Wasser zur Erzeugung von Dampf von der Wasserversorgung durch eine Leitung zu der Heizeinrichtung zu pumpen, wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, die Pumpe mit einer niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern in Abhängigkeit von dem Zustand, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, die Pumpe mit einer höheren Leistungsstufe anzusteuern.
Gemäß der so definierten Lösung kann die durch das Pumpen verursachte Geräuschentwicklung, wenn sich Luft in der Pumpe befindet, durch den Betrieb mit einer niedrigeren Leistungsstufe reduziert werden, wenn ein Zustand ermittelt wird, dass sich Luft in der Pumpe befindet. Sobald die Luft aus der Pumpe entfernt wurde, kann die Pumpe mit der höheren Leistungsstufe betrieben werden. Hier sind die höhere Leistungsstufe und die niedrigere Leistungsstufe als im Verhältnis zueinander zu verstehen.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung, die alleine und kombiniert angewendet werden können, werden in den abhängigen Ansprüchen erörtert.
Das Verfahren kann den Schritt der Ermittlung des Zustands, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und basierend darauf das Pumpen von Wasser mit der niedrigeren Leistungsstufe aus der Wasserversorgung durch die Leitung zu der Heizeinrichtung umfassen. Das Verfahren kann einerseits das Pumpen von Wasser aus der Wasserversorgung zur Heizeinrichtung mit der höheren Leistungsstufe nach dem Schritt des Pumpens von Wasser aus der Wasserversorgung durch die Leitung zu der Heizeinrichtung mit der niedrigeren Leistungsstufe umfassen, wenn der Zustand ermittelt wurde, dass sich Luft im Schlauch befindet, und andererseits das Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung zu der Heizeinrichtung mit einer höheren Leistungsstufe ohne den vorhergehenden Schritt des Pumpens von Wasser von der Wasserversorgung durch die Leitung zu der Heizeinrichtung mit der niedrigeren Leistungsstufe umfassen, wenn der Zustand, dass sich Luft in der Pumpe befindet, nicht ermittelt wurde.
Die Steuereinheit des Systems kann dafür ausgelegt werden, den Zustand, dass sich Luft in die Pumpe befindet, zu ermitteln, und basierend darauf kann Wasser mit der niedrigeren Leistungsstufe von der Wasserversorgung durch die Leitung zu der Heizeinrichtung gepumpt werden. Die Steuereinheit kann dafür ausgelegt werden, in einem ersten Modus zu funktionieren, wenn ein Zustand, dass sich Luft in die Pumpe befindet, ermittelt wurde, wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, zuerst die Pumpe mit der niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern und anschließend die Energiezufuhr zur Pumpe zu erhöhen, um die Pumpe mit der höheren Leistungsstufe anzusteuern. Die Steuereinheit ist ferner dafür ausgelegt, in einem zweiten Modus zu funktionieren, wenn kein Zustand, dass sich Luft in der Pumpe befindet, ermittelt wurde, wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, die Pumpe mit der höheren Leistungsstufe anzusteuern.
Das Verfahren kann die Ermittlung einer eingestellten Wasser- oder Dampfdurchflussrate und basierend darauf die Festlegung der höheren Leistungsstufe für das Pumpen von Wasser zu der Heizeinrichtung umfassen, um die eingestellte Dampf- oder Wasserdurchflussrate zu erzielen. Vorzugsweise wird die höhere Leistungsstufe in Übereinstimmung mit einer eingestellten Wasser- oder Dampfdurchflussrate geregelt. Dementsprechend ist die bevorzugte Steuereinheit dafür ausgelegt, die Pumpe in Übereinstimmung mit einem Regelungsschema mit der höheren Leistungsstufe anzusteuern, um die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu erzielen.
Das Verfahren kann ferner die Ermittlung des Zustands, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und in Abhängigkeit davon, ob der Zustand ermittelt wurde, dass sich Luft in der Pumpe befindet, das Pumpen von Wasser zu der Heizeinrichtung mit der niedrigeren Leistungsstufe umfassen, bevor die Pumpleistung auf die höhere Leistungsstufe erhöht wird. Mit anderen Worten: Wenn die Bedingung erfüllt ist, dass sich Luft in der Pumpe befindet, wird Wasser mit der niedrigeren Leistungsstufe zur Heizeinrichtung gepumpt, bevor die Pumpleistung auf die höhere Leistungsstufe erhöht wird.
Die Steuereinheit des Systems kann dafür ausgelegt werden, eine eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate festzustellen und basierend darauf die höhere Leistungsstufe für das Pumpen von Wasser zu der Heizeinrichtung festzulegen, um die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu erzielen. Die Steuereinheit kann ferner dafür ausgelegt werden, den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und in Abhängigkeit davon, ob der Zustand ermittelt wurde, dass sich Luft in der Pumpe befindet, die Pumpe mit der niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern, bevor die Pumpleistung auf die höhere Leistungsstufe erhöht wird.
Der hier beschriebene Zustand, dass sich Luft in der Pumpe befindet, bedeutet, dass ein Indikator vorliegt, der anzeigt, dass sich Luft in der Pumpe befindet. Es ist nicht erforderlich, dass sich tatsächlich Luft in der Pumpe befindet, da bei den bevorzugten Ausführungsformen wie unten beschrieben durch eine oder mehrere vorliegende Bedingungen, die darauf hindeuten, dass sich wahrscheinlich Luft in der Pumpe befindet, indirekt ermittelt wird, ob sich Luft in der Pumpe befindet. So könnte die Sprache für den Zustand, dass sich Luft in der Pumpe befindet, durch eine Sprache ersetzt werden, die einen Indikator für Luft in der Pumpe beschreibt.
Das Verfahren kann in einem System mit der Heizeinrichtung und der Leitung umgesetzt werden und umfasst die Feststellung des Anlaufens des Systems, das initiiert wird, wenn der Strom eingeschaltet wird, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und/oder die Feststellung, dass die Wasserversorgung, nachdem sie entleert wurde, wieder aufgefüllt wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet. Bei diesem Verfahren wird beispielsweise das Einschalten des Stroms als Indikator dafür angesehen, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und/oder das Auffüllen der Wasserversorgung wird als Indikator dafür angesehen, dass sich Luft in der Pumpe befindet.
Dementsprechend kann die Steuereinheit des Systems dafür ausgelegt werden, das Anlaufen des Systems festzustellen, das initiiert wird, wenn der Strom eingeschaltet wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und/oder festzustellen, dass die Wasserversorgung, nachdem sie entleert wurde, wieder aufgefüllt wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet.
Diese Zustände sind typische Zustände, bei denen die Leitung von Wasser entleert und somit mit Luft gefüllt sein kann. Befindet sich Luft in der Pumpe, kann die Pumpfunktion unerwünschte Geräusche erzeugen. Durch die Reduzierung der Leistungsstufe im Fall der Ermittlung dieser Zustände kann auch die Geräuschentwicklung reduziert werden.
Das Verfahren kann im Rahmen der Ermittlung des Zustands, dass sich Luft in der Pumpe befindet, den Empfang eines Signals von einer Niveausonde der Wasserversorgung umfassen, um festzustellen, dass die Wasserversorgung entleert wurde bzw. dass die Wasserversorgung wieder aufgefüllt wurde. Auf diese Weise kann ein Zustand ermittelt werden, dass sich wahrscheinlich Luft in der Pumpe befindet.
Ebenso kann das System eine Niveausonde der Wasserversorgung umfassen, wobei die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, ein Signal von der Niveausonde der Wasserversorgung zu empfangen um festzustellen, dass die Wasserversorgung entleert wurde bzw. dass die Wasserversorgung wieder aufgefüllt wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet.
Ebenso kann das Verfahren im Rahmen der Ermittlung des Zustands, dass sich Luft in der Pumpe befindet, den Empfang eines Signals umfassen, das das Einschalten des Stroms anzeigt. Dies ermöglicht wiederum die Ermittlung des Zustands, dass sich wahrscheinlich Luft in der Pumpe befindet, da die Wasserversorgung oft entleert wird, wenn der Strom ausgeschaltet wird, wodurch Luft in die Pumpe gelangt, oder es kann Verdunstung auftreten, wenn der Strom ausgeschaltet wird, wodurch Luft in die Pumpe gelangt.
Insbesondere kann das System einen Netzschalter umfassen, der dafür ausgelegt ist, ein Signal zu erzeugen, das das Einschalten des Stroms anzeigt, und die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, das Signal, das das Einschalten des Stroms anzeigt, zu empfangen, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet. Der Netzschalter kann eine vom Benutzer bedienbare Ein-/Aus-Taste sein.
Ein bevorzugtes Verfahren umfasst die Messung einer Temperatur in der Heizeinrichtung als Funktion davon, ob die Pumpe betrieben wird, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet.
Diese Ausführungsform der Erfindung kann die Tatsache nutzen, dass, wenn die Pumpe Wasser in die Heizeinrichtung fördert, dieses die Heizeinrichtung abkühlen und die Abkühlung als charakteristische Temperaturabsenkung in der Heizeinrichtung erkannt werden kann. Wenn jedoch die Pumpe Luft fördert und dadurch kein Wasser in die Heizeinrichtung gelangt, wird keine derartige charakteristische Temperaturabsenkung in der Heizeinrichtung beobachtet. Daher wird bei einem besonders bevorzugten Verfahren die Bedingung, dass sich Luft in der Pumpe befindet, erfüllt, wenn keine Absenkung der Temperatur in der Heizeinrichtung erkannt wird, die kennzeichnend dafür ist, dass Wasser in die Heizeinrichtung gepumpt wird.
Ebenso umfasst das bevorzugte System zur Erhitzung von Wasser einen Temperaturfühler zur Messung einer Temperatur in der Heizeinrichtung. Der Temperaturfühler kann beispielsweise ein Heißleiter oder ein Kaltleiter oder ein Thermoelement sein. Darüber hinaus ist die bevorzugte Steuereinheit dafür ausgelegt, die Temperatur im Innern der Heizeinrichtung zu bestimmen, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe befindet.
Das Verfahren kann den Empfang eines Signals zur Anforderung von Wasser oder Dampf umfassen, und basierend darauf umfasst das Verfahren die Initiierung des Pumpens von Wasser mit der niedrigeren Leistungsstufe von der Wasserversorgung durch die Leitung zu der Heizeinrichtung, wenn der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und danach das Pumpen von Wasser mit der höheren Leistungsstufe von der Wasserversorgung zur Heizeinrichtung in geregelter Weise entsprechend der eingestellten Wasserdampf-Durchflussrate. Das Signal für die Anforderung von Dampf kann als Reaktion auf die Betätigung einer Taste durch den Benutzer, beispielsweise einer Taste zur Dampfabgabe eines Bügeleisens oder einer Taste zur Getränkezubereitung an einer Heißgetränkemaschine, erzeugt werden. Die Taste kann ein berührungsempfindliches Teil, zum Beispiel der Griff des Bügeleisens oder eine Drucktaste oder eine andere vom Benutzer betätigte Vorrichtung sein.
Das System kann ein vom Benutzer zu betätigendes Stellglied zur Erzeugung eines Signals zur Anforderung von Wasser oder Dampf umfassen, und die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf das Signal zur Anforderung von Wasser oder Dampf die Pumpe gemäß dem Regelungsschema mit der höheren Leistungsstufe anzusteuern, um die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu erzielen, und die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, die Pumpe mit der niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern, wenn der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe befindet, bevor sie die Pumpe gemäß dem Regelungsschema mit der höheren Leistungsstufe ansteuert.
Das Verfahren kann das Hochfahren der Leistung von einer ersten niedrigeren Leistungsstufe auf eine höhere Leistungsstufe umfassen. Die Leistung kann schrittweise (auch in mehreren Schritten) oder kontinuierlich hochgefahren werden. Das Hochfahren der Leistung kann die reibungslose Funktion und insgesamt eine reduzierte Geräuschentwicklung gewährleisten. Alternativ kann die Pumpleistung auf einer konstant niedrigeren Stufe sein, wenn der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe befindet, und für die geregelte Dampferzeugung gemäß der eingestellten Dampfrate in einem einzigen Schritt zu der höheren Stufe wechseln. Die niedrigere Leistungsstufe kann sowohl die erste niedrigere Leistungsstufe (Leistung ungleich Null, sodass sichergestellt wird, dass in der Leitung ein Pumpaktion stattfindet) als auch zumindest einen Teil jegliches Hochfahrens der Leistung auf die höhere Leistungsstufe umfassen. Die Dauer des Hochfahrens, d. h. die Zeit, die benötigt wird, um ausgehend von der ersten niedrigeren Leistungsstufe die höhere Leistungsstufe zu erreichen, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 und 10 Sekunden, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 5 Sekunden und ganz besonders bevorzugt zwischen 1 und 2,5 Sekunden. Die höhere Leistungsstufe beträgt vorzugsweise mehr als 80% und besonders bevorzugt mehr als 90% der verfügbaren maximalen Pumpleistung. Die erste niedrigere Leistungsstufe beträgt vorzugsweise weniger als 50% der verfügbaren maximalen Pumpleistung und besonders bevorzugt weniger als 50% der höheren Leistungsstufe. Die erste niedrigere Leistungsstufe beträgt vorzugsweise mehr als 30% der höheren Leistungsstufe und besonders bevorzugt mehr als 30% der verfügbaren maximalen Pumpleistung.
Die Steuereinheit des Systems kann dafür ausgelegt werden, die Leistung von einer ersten niedrigeren Leistungsstufe kontinuierlich abgestuft oder schrittweise auf die höhere Leistungsstufe hochzufahren. Die niedrigere Leistungsstufe kann die erste niedrigere Leistungsstufe und zumindest einen Teil jeglichen Hochfahrens auf die höhere Leistungsstufe umfassen.
Das Verfahren kann den Übergang von einem ausgeschalteten Zustand der Pumpe zu einer ersten niedrigeren Leistungsstufe umfassen, die im Rahmen der niedrigeren Leistungsstufe liegt, wenn der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe befindet. Der Übergang kann in einem einzigen Schritt, in mehreren Schritten oder kontinuierlich zunehmend erfolgen.
Die Steuereinheit kann dafür ausgelegt werden, die Ansteuerung der Pumpe von einem ausgeschalteten Zustand in eine erste niedrigere Leistungsstufe übergehen zu lassen, die im Rahmen der niedrigeren Leistungsstufe liegt, wenn der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe befindet. Im Besonderen kann der Übergang in einem einzigen Schritt, in mehreren Schritten oder kontinuierlich zunehmend erfolgen.
Die erste niedrigere Leistungsstufe kann vorgegeben werden. Das bedeutet, dass die erste niedrigere Leistungsstufe im Werk eingestellt werden kann oder sonst nicht abhängig vom Betriebszustand ist oder in irgendeiner Weise durch einen Algorithmus bestimmt wird.
Das Verfahren kann umfassen, dass der Betrieb mit der niedrigeren Leistungsstufe nur so lange erfolgt, wie es dauert, die Luft in der Leitung, die die Wasserversorgung mit der Pumpe verbindet, zu verdrängen. Das heißt, das Verfahren umfasst das Befreien der Leitung von Luft mit einer niedrigeren Leistungsstufe vor dem Betrieb mit der höheren Leistungsstufe zum Erzielen der eingestellten Dampfrate. Auf diese Weise werden ein effizienter Betrieb und eine geringere Geräuschentwicklung gewährleistet. Die für die Verdrängung der Luft in der Leitung erforderliche Zeit, bei Annahme einer Leitung voller Luft, mit der niedrigeren Pumpleistungsstufe kann vorbestimmt werden, da die Länge der Leitung feststeht und das Profil der niedrigeren Pumpleistung in Bezug auf die Zeit bekannt ist. Auf diese Weise kann das Ziel der geringeren Geräuschentwicklung ohne eine signifikante Zunahme der Komplexität des Betriebs erreicht werden. Dementsprechend kann die niedrigere Leistungsstufe ohne Parameterabhängigkeit, wie Temperaturerfassung, implementiert werden. Das Verfahren kann das Hochfahren der Leistung von einer ersten Leistungsstufe auf die höhere Leistungsstufe umfassen, wie oben beschrieben, sodass die für die Verdrängung der Luft in der Pumpe erforderliche Zeit während dieses Hochfahrens der Leistung auf die höhere Leistungsstufe abläuft. Alternativ könnte die Luft in der Pumpe verdrängt werden, wenn der Betrieb mit einer konstanten ersten niedrigeren Leistungsstufe und einem Übergang zur höheren Leistungsstufe in einem einzigen Schritt erfolgt.
Dementsprechend ist die bevorzugte Steuereinheit dafür ausgelegt, die Pumpe nur etwa so lange mit der niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern, wie es dauert, die Luft in der Leitung zu verdrängen, unter der Annahme, dass die Leitung, die die Heizeinrichtung und die Wasserversorgung verbindet, voller Luft ist, und danach die Pumpe mit der höheren Leistungsstufe entsprechend dem Regelungsschema anzusteuern, um die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu erzielen. Die Steuereinheit des Systems kann für den Betrieb mit der niedrigeren Leistungsstufe gemäß einer vorbestimmten ersten niedrigeren Leistungsstufe und zumindest einem Teil des Hochfahrens der Leistung auf die höhere Leistungsstufe ausgelegt werden, um die Pumpe von Luft zu befreien, bevor der Betrieb mit der höheren Leistungsstufe erfolgt.
Das Verfahren kann die Festlegung einer eingestellten Wasser- oder Dampfdurchflussrate als Reaktion auf eine Benutzerauswahl einer Wasser- oder Dampfdurchflussrate umfassen. Alternativ kann der Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate automatisch festgelegt werden (d. h. ohne Benutzerauswahl). Der Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate kann aus zumindest einer niedrigen und einer hohen Wasser- oder Dampfdurchflussrate gewählt werden. Der Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate kann aus zumindest einem niedrigen, einem mittleren und einem hohen Wasser- oder Dampfdurchflussrate gewählt werden. Der Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate kann aus einem diskreten Einstellbereich oder kontinuierlich gewählt werden. Die höhere Leistungsstufe für das Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung zur Heizeinrichtung kann entsprechend dem festgelegten Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate geregelt werden. Die Regelung der Pumpleistung kann entsprechend einer vorbestimmten Pumprate erfolgen, um die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu erzielen, oder entsprechend einem Regelkreis auf der Grundlage von einem oder mehreren Parametern (z. B. Druck) geregelt werden, um die eingestellte Dampfrate zu erzielen.
Das System kann eine vom Benutzer zu betätigende Taste zur Einstellung der Wasserdurchflussrate oder eine Taste zur Einstellung der Dampfdurchflussraten umfassen, um aus zumindest einem hohen und einem niedrigen Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate einen Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate auszuwählen. Die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, die Leistung für die Ansteuerung der Pumpe mit der höheren Leistungsstufe zum Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung zu der Heizeinrichtung entsprechend dem ausgewählten Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu regeln, wobei abhängig davon, ob der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe befindet, die Steuereinheit dafür ausgelegt ist, die Pumpe mit der niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern, bevor die Pumpe entsprechend dem gewählten Einstellwert für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate mit der höheren Leistungsstufe angesteuert wird.
Die niedrigere Leistungsstufe stellt eine niedrigere Pumpleistung als die höhere Pumpleistungsstufe ein, um die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu erzielen, einschließlich jeglicher vom Benutzer wählbarer Einstellwerte für die Wasser- oder Dampfdurchflussrate und jeglicher automatischen Einstellungen der Wasser- oder Dampfdurchflussrate.
Die Pumpleistung kann angepasst werden, um die niedrigere und die höhere Leistungsstufe zu erreichen, indem die durchschnittliche Spannung zum Antreiben der Pumpe verändert wird. Die Pumpe kann durch ein Ansteuerungssignal angesteuert werden, sodass die durchschnittliche Spannung durch Anpassung des Tastverhältnisses oder der Frequenz des Ansteuerungssignals verändert werden kann.
Dementsprechend ist die bevorzugte Steuereinheit des Systems dafür ausgelegt, ein Pumpenansteuerungssignal zu erzeugen, auf das die Pumpe anspricht. Die Steuereinheit kann dafür ausgelegt werden, die Stärke des Pumpenansteuerungssignals anzupassen, um die niedrigere und die höhere Leistungsstufe zu erreichen, indem sie ihre durchschnittliche Spannung verändert. Die Steuereinheit kann dafür ausgelegt werden, die durchschnittliche Spannung durch Verändern des Tastverhältnisses oder der Frequenz des Pumpenansteuerungssignals anzupassen.
Vorzugsweise ist die Pumpe zum Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung zu der Heizeinrichtung eine Magnetpumpe. Es sind jedoch auch andere Pumpentypen möglich und dem Fachmann bekannt.
Das Verfahren kann die Bereitstellung des erzeugten Dampfes durch Öffnungen in der Sohle eines Bügeleisens umfassen.
Dementsprechend kann das System eine Bügelsohle mit einer oder mehreren Dampfdüsen umfassen, und die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, die Pumpe anzusteuern, damit sie Wasser von der Wasserversorgung durch die Leitung zur Heizeinrichtung pumpt, um Dampf für die Abgabe durch die Öffnungen in der Bügelsohle zu erzeugen.
Die Wasserversorgung kann ein Wassertank sein, der zum Nachfüllen beispielsweise unter einem Wasserhahn abnehmbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Heizeinrichtung ein Dampferzeuger. Der Dampferzeuger kann beispielsweise ein Boiler oder ein Sofortdampferzeuger wie ein Metallblock (vorzugsweise aus Aluminium) sein, der Kanäle umfasst, durch die Wasser fließt und erhitzt wird. Vorzugsweise wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die höhere Leistungsstufe gemäß einer eingestellten Dampfrate geregelt. Dementsprechend ist das erfindungsgemäße System dafür ausgelegt, die Pumpe in Übereinstimmung mit einem Regelungsschema mit der höheren Leistungsstufe anzusteuern, um die eingestellte Dampfrate zu erzielen.
Ein bevorzugtes System gemäß der Erfindung ist ein Dampfbügeleisen, vorzugsweise bestehend aus einer Dampfstation und einem Bügeleisen. Das Verfahren kann die Bereitstellung des von einem Dampferzeuger in der Dampfstation von dem Dampferzeuger erzeugten Dampfes durch eine flexible Dampfleitung umfassen, die die Dampfstation mit dem Bügeleisen verbindet.
Das System kann ein Bügeleisen umfassen, das die Bügelsohle aufweist. Das Bügeleisen kann ein Handbügeleisen sein.
Das Bügeleisen kann eine Dampfkammer umfassen, die an die über eine flexible Dampfleitung, z. B. ein flexibles Rohr oder einen Schlauch, mit der Heizeinrichtung verbundene Bügelsohle angrenzt.
Die Heizeinrichtung kann als Teil einer Dampfstation integriert sein, mit der das Bügeleisen über eine flexible Dampfleitung verbunden ist. Die Dampfleitung ist vorzugsweise flexibel, damit der Benutzer das Bügeleisen während des Bügelns bezüglich der Dampfstation bewegen kann. Die Pumpe kann in der Dampfstation integriert sein.
Bei einer alternativen Ausführungsform sind die Heizeinrichtung und die Pumpe Teil des Bügeleisens und nicht in der Dampfstation angeordnet. In diesem Fall kann die Wasserversorgung von der Heizeinrichtung entfernt bereitgestellt werden, und die Pumpe kann entweder am Standort der Wasserversorgung oder am Standort des Bügeleisens vorgesehen sein. Die Leitung verbindet die Pumpe mit der Heizeinrichtung bzw. die Wasserversorgung mit der Pumpe, ist vorzugsweise flexibel und gestattet es dem Benutzer, das Bügeleisen während des Bügelns bezüglich der Dampfstation zu bewegen.
Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Bügelsohle des Bügeleisens als Dampferzeuger fungieren. In diesem Fall kann der Temperaturfühler an der Bügelsohle befestigt sein, und die Temperatur in der Heizeinrichtung ist als die Temperatur der Bügelsohle zu verstehen.
Die Sohle des Bügeleisens kann zu einem Heizelement gehören.
Das Verfahren kann die Steuerung des Heizelements der Bügelsohle umfassen, um die Temperatureinstellung der Bügelsohle zu erzielen. Der Einstellwert für das Aufheizen kann benutzerwählbar sein oder automatisch (d. h. ohne Benutzerauswahl) festgelegt werden. Das Heizelement der Bügelsohle kann in einem Regelkreis betrieben werden, um die Temperatureinstellung zu erzielen, wobei zum Beispiel der Regelkreis eine erfasste Temperatur der Bügelsohle nutzt, um die Leistung festzustellen, die dem Heizelement der Bügelsohle zuzuführen ist.
Das System kann einen Temperaturfühler für die Bügelsohle umfassen, und die Steuereinheit des Systems kann dafür ausgelegt werden, das Heizelement der Bügelsohle zu steuern, um eine Temperatureinstellung der Bügelsohle auf der Grundlage eines Regelkreises zu erzielen, der zumindest von der erfassten Temperatur der Bügelsohle abhängig ist. Das System kann eine Taste zur Temperatureinstellung umfassen, die vom Benutzer betätigt werden kann, um den Einstellwert für die Temperatur der Bügelsohle auszuwählen. Die Taste kann so zu betätigen sein, dass sie aus einem diskreten Temperaturbereich auswählen kann. Die Taste kann ein Einstellrad, eine Drucktaste, ein Touchscreen, ein berührungsempfindliches Element oder dergleichen sein.
Das Verfahren kann das Pumpen des Wassers von der Wasserversorgung durch die Leitung zu einer Heizeinrichtung, die einen Dampferzeuger bildet, umfassen, wobei die Heizeinrichtung ein Heizelement aufweist. Die dem Heizelement des Dampferzeugers zugeführte Energie kann entsprechend der eingestellten Wasser- oder Dampfdurchflussrate angepasst werden. Das heißt, die Energie, die das Heizelement betreibt, und die Pumpleistung werden so geregelt, dass die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate erzielt wird.
Demgemäß kann die Heizeinrichtung des Systems ein Heizelement umfassen. Die Steuereinheit ist dafür ausgelegt, das Heizelement und die Pumpe unter Verwendung jeweiliger Ansteuerungssignale mit Leistungsstufen geregelt anzusteuern, um die eingestellte Wasser- oder Dampfdurchflussrate zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Erhitzen von Wasser in einem Haushaltsgerät und ein System zur Wassererhitzung, die mit reduzierter Geräuschentwicklung funktionieren. Insbesondere können unerwünschte Geräusche reduziert werden, die dadurch verursacht werden, dass das Pumpen mit einer mit Luft gefüllten Pumpe erfolgt, wobei die Leitung eine Wasserversorgung und eine Heizeinrichtung verbindet. Die Reduzierung der Geräuschentwicklung wird ermöglicht, indem die Antriebsleistung für die Pumpe im Vergleich zu höheren Leistungsstufen reduziert wird.
Die Erfindung wird mit Hilfe von schematischen Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigen:
1: 1 zeigt eine Dampfstation;
2: 2 zeigt ein Bedienfeld;
3: 3 zeigt ein Bügeleisen;
4: 4 zeigt ein Schaltbild von verschiedenen Teilen des hier beschriebenen Dampferzeugungssystems;
5: 5 zeigt die Beziehung der Leistung über die Zeit zur Verwendung in der Steuerung einer Pumpe;
6: 6 zeigt schließlich ein Schaltbild von verschiedenen Teilen einer Heißgetränkemaschine.
Bezugnehmend auf die 1, 3 und 4 ist ein Dampferzeugungssystem 36 mit einem abnehmbaren Wassertank 1, der die Wasserversorgung bildet, einer Heizeinrichtung in Form eines Boilers 28, einer Pumpe 22, einer Leitung 26 und einer Steuereinheit 20 dargestellt, die dafür ausgelegt ist, die Pumpe 22 dahingehend zu steuern, dass sie zur Erzeugung von Dampf Wasser von dem abnehmbaren Wassertank 1 in den Boiler 28 pumpt. Die Pumpe 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Magnetpumpe. Der Wassertank 1 ist abnehmbar, um das einfache Befüllen unter einem Wasserhahn zu ermöglichen.
Das System 36 umfasst eine Dampfstation 60 mit dem abnehmbaren Wassertank 1, einem Gehäuse 11, das den Boiler oder Dampferzeuger 28 aufnimmt, und der Pumpe 22. Das System 36 umfasst ein Handbügeleisen 32, das von einem Benutzer während des Bügelns bezüglich der Dampfstation 60 bewegt werden kann. Das Bügeleisen 32 ist über eine flexible Dampfleitung 6 mit der Dampfstation 60 verbunden. Die Dampfstation 60 weist eine obere Plattform 2 auf, auf der das Bügeleisen 32 platziert und gesichert werden kann, wenn es nicht verwendet wird.
Das System 36 umfasst einen Temperaturfühler (nicht dargestellt) in Form eines Thermistors. Die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, ein Signal von dem Temperaturfühler zu empfangen, um einen Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet. Die Niveausonde der Wasserversorgung kann ein Schwimmer oder eine Boje sein. Das System kann außerdem eine Ein-/Aus-Taste 9, wie in 2 dargestellt, mit einem Netzschalter umfassen, der dafür ausgelegt ist, ein Signal zu erzeugen, das das Einschalten des Stroms anzeigt, und die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, das Signal, das das Einschalten des Stroms anzeigt, zu empfangen, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet.
Bezugnehmend auf 4 ist die Steuereinheit 20 dafür ausgelegt, ein Ansteuerungssignal D₁ für die Pumpe zu erzeugen, auf das die Pumpe 22 anspricht. Die Steuereinheit 20 kann die Stärke des Ansteuerungssignals D₁ für die Pumpe anpassen, um niedrigere und höhere Leistungsstufen zu erreichen, indem sie die durchschnittliche Spannung verändert. Die Steuereinheit 20 kann dafür ausgelegt werden, die durchschnittliche Spannung durch Verändern des Tastverhältnisses oder der Frequenz des Ansteuerungssignals D₁ für die Pumpe anzupassen.
Weiter bezugnehmend auf 4 weist der Boiler 28 ein Boiler-Heizelement 30 auf. Die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, das Boiler-Heizelement 30 mit einem Ansteuerungssignal D₂ und die Pumpe mit einem Ansteuerungssignal D₁ anzusteuern, wobei die jeweiligen Stärken der Signale D₁ und D₂ so geregelt werden, dass sie eine eingestellte Dampfrate erzielen.
Bezugnehmend auf 5 ist die Steuereinheit 20 dafür ausgelegt, die Pumpe 22 anfangs mit einer ersten niedrigeren Leistungsstufe L anzusteuern, wenn der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet, und wobei die Steuereinheit 20 dafür ausgelegt ist, die Pumpe 22 mit einer höheren Leistungsstufe entsprechend einem Regelungsschema anzusteuern, um eine eingestellte Dampfrate zu erzielen. Die Leistung der ersten niedrigeren Leistungsstufe L wird zu Beginn vorgegeben und beinhaltet ein Hochfahren der Leistung auf die höhere Leistungsstufe H. Die der Pumpe zugeführte Leistung geht in diesem Ausführungsbeispiel von einer Leistung Null (ausgeschalteter Zustand der Pumpe) in einem einzigen Schritt in die erste niedrigere Leistungsstufe L über. Die Zeit mit der niedrigeren Leistungsstufe, die die erste Leistungsstufe L und das Hochfahren auf die höhere Leistungsstufe H beinhaltet, die erforderlich ist, um Luft in der Pumpe 22 zu verdrängen, steht fest, da die Länge der Leitung 26 feststeht. Die höhere Leistungsstufe H ist abhängig von einem Regelalgorithmus, der die höhere Pumpleistung basierend zumindest auf einem Einstellwert der Dampfrate einstellt. Die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, die Leistung von der ersten niedrigeren Leistungsstufe L, die vorbestimmt ist, auf die höhere Leistungsstufe H hochzufahren. In der Ausführungsform in 5 erfolgt dies kontinuierlich ansteigend, auch wenn eine schrittweise Zunahme (z. B. in einem einzigen Schritt oder in mehreren Schritten) möglich ist. Eine Alternative zu dem in 5 gezeigten rampenförmigen Leistung-Zeit-Profil bestünde darin, die Pumpe 22 für die Zeit mit einer konstanten ersten Leistungsstufe zu betreiben, die erforderlich ist, um die Luft in dem Rohr zu entfernen, und danach die Leistung schrittweise auf die höhere Leistungsstufe L zu erhöhen, wie es durch einen Regelalgorithmus eingestellt ist, um einen aktuellen Einstellwert für die Dampfrate zu erzielen.
Weiterhin bezugnehmend auf 5 beginnt die Pumpe 22, wenn der Zustand ermittelt wird, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet, den Betrieb mit einer ersten niedrigen Leistungsstufe L, um damit zu beginnen, die Luft in der Pumpe 22 zu verdrängen und durch Wasser aus dem abnehmbaren Wassertank 1 zu ersetzen. Die Steuereinheit 20 ist dann dafür ausgelegt, die Leistung so auf die höhere Leistungsstufe H hochlaufen zu lassen, dass die Leistung von der ersten niedrigeren Leistungsstufe L kontinuierlich auf die höhere Leistungsstufe H erhöht wird. Die hier beschriebene niedrigere Leistungsstufe beinhaltet zumindest einen Teil des Hochlaufens der Leistung auf die höhere Leistungsstufe H, das durch das Regelungsschema derart definiert wird, dass während der Ansteuerung mit der ersten Leistungsstufe L und auch während des Hochfahrens der Leistung auf die höhere Leistungsstufe H die Luft in der Pumpe 22 verdrängt wird. Durch den Betrieb mit der niedrigeren Leistungsstufe während der Verdrängung der Luft können im Vergleich zu der Situation, dass die Luft verdrängt wird, indem die Pumpe 22 mit der höheren Leistungsstufe H angesteuert wird, unerwünschte Geräusche reduziert werden.
Beispielsweise kann die Pumpe 22 eine Magnetpumpe sein, in der normalerweise eine Diode in Reihe geschaltet ist. In diesem Fall ist die verfügbare maximale Pumpleistung (100%) diejenige, wenn die Pumpe mit der in Reihe geschalteten Diode an die Hausnetzspannung (in der Regel zwischen 220 und 240 V) angeschlossen ist. In diesem Fall kann die Leistungsstufe durch die Steuerung der an der Pumpe 22 anliegenden Spannung gesteuert werden, wobei die höhere Leistungsstufe z. B. zwischen 80% und 100% und die niedrigere Leistungsstufe zwischen 30% und 50% eingestellt werden kann. Die niedrigere Leistungsstufe wird eingestellt, um in der Lage zu sein, die Luft im Kreislauf zu verdrängen und die Pumpe 22 in einer Weise ansaugen zu lassen, dass die Geräuschentwicklung so weit wie möglich verringert wird. Die Hochlaufzeit zwischen der niedrigeren Leistungsstufe und der höheren Leistungsstufe kann zwischen 0,5 und 5 Sekunden eingestellt werden, in Abhängigkeit beispielsweise von der Länge der Pumpe 22 und des Rohrleitungssystems.
Bezugnehmend auf 3 umfasst das System 36 ein Bügeleisen 32 mit einem wärmeisolierenden Gehäuse 51, das einen Handgriff 52 definiert, und einer Bügelsohle 16, die eine beheizte ebene Fläche zum Bügeln bietet. Die Bügelsohle 16 enthält eine oder mehrere Öffnungen (nicht dargestellt), durch die Dampf zum Dampfbügeln abgegeben wird. Das Bügeleisen 32 enthält eine Dampfkammer (nicht dargestellt), die an die Bügelsohle 16 angrenzt, zum Aufnehmen von Dampf und zum Abgeben von Dampf durch die Öffnungen der Bügelsohle 16 auf ein zu bügelndes Produkt. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gibt es keine von dem Boiler 28 getrennte Dampfkammer, sondern der Boiler 28 fungiert gleichzeitig als Dampfkammer.
Weiterhin bezugnehmend auf 3 umfasst das Bügeleisen 32 eine oder mehrere Tasten 13, 14 für die Dampfabgabe, die ein Betätigungselement für den Benutzer zur Erzeugung eines Signals zur Anforderung von Dampf darstellen. Die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, die Pumpe 22 als Reaktion auf die Betätigung der Tasten 13, 14 mit der höheren Leistungsstufe H entsprechend dem Regelungsschema anzusteuern, um die eingestellte Dampfrate zu erzielen, und die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, die Pumpe 22 mit der niedrigeren Leistungsstufe L anzusteuern, die die erste niedrigere Leistungsstufe L beinhaltet, bevor sie die Pumpe 22 mit der höheren Leistungsstufe entsprechend dem Regelungsschema ansteuert, wenn der Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet.
Das Bügeleisen 32 weist ein Heizelement (nicht dargestellt) zum Aufheizen der Bügelsohle 16 auf. Das System 36 kann einen Temperaturfühler (nicht dargestellt) für die Bügelsohle umfassen, und die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, das Heizelement der Bügelsohle zu steuern, um eine Temperatureinstellung der Bügelsohle auf der Grundlage eines Regelkreises zu erzielen, der zumindest von der erfassten Temperatur der Bügelsohle 16 abhängig ist.
Bezugnehmend auf 2 umfasst das System 36 ein Bedienfeld 40 mit einem berührungsempfindlichen Display 8. Das Bedienfeld 40 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel an der Dampfstation 60. Das berührungsempfindliche Display 8 enthält ein Touch-Icon 44 für die Auswahl der Dampfrate, das eine durch einen Benutzer zu betätigende Dampfeinstelltaste zur Auswahl eines Einstellwerts für die Dampfrate aus einer niedrigen, einer mittleren und einer hohen Dampfrateneinstellung darstellt. Die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, die Pumpe 22 zum Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung 1 zum Boiler 28 entsprechend der ausgewählten Einstellung der Dampfrate mit der höheren Leistungsstufe H anzusteuern.
Das Display 8 umfasst ein Symbol 42 zur Auswahl der Temperatureinstellung, das eine Taste zur Temperatureinstellung darstellt, die vom Benutzer betätigt werden kann, um die Temperatureinstellung der Bügelsohle auszuwählen. Die Taste kann zur Auswahl aus einem diskreten Temperaturbereich mit niedrigen, mittleren und hohen Temperaturstufen für die Bügelsohle 16 betätigt werden.
Das System 36 arbeitet gemäß dieser Ausführungsform wie folgt:
Die Steuereinheit 20 empfängt ein Signal zur Anforderung von Dampf, das durch die Betätigung der einen oder mehrerer Tasten 13, 14 für die Dampfabgabe erzeugt wird. Die Steuereinheit 20 reagiert auf das Signal zur Anforderung von Dampf durch die Steuerung der Pumpe 22 und des Boiler-Heizelements 30 mit durch die Ansteuerungssignale D₁ und D₂ definierten Leistungen und entsprechend einem oder mehreren Regelungsschemata bzw. -algorithmen in einem Regelkreis, um eine eingestellte Dampfrate zu erzielen. Der Regelkreis kann zumindest von einem erfassten Dampfdruck im Boiler 28 abhängig sein. Der Einstellwert für die Dampfrate entspricht einer automatisch erzeugten Dampfrate oder einer vom Benutzer unter Verwendung des Touch-Icon 44 zur Auswahl der Dampfrate ausgewählten Dampfrate, je nach der durch den Benutzer gewählten Option. Wird der Zustand ermittelt, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet, wird die Steuereinheit 20 die Pumpe 22 veranlassen, zuerst die Leitung 26 mit einer niedrigeren Leistungsstufe, zu der die erste niedrigere Leistungsstufe L gehört, von Luft zu befreien, bevor sie die Pumpe 22 entsprechend dem Regelkreis-Algorithmus mit der höheren Leistungsstufe H betreibt, um die eingestellte Dampfrate zu erzielen.
Die Steuereinheit 20 ist in der Lage, einen Zustand, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet, auf mindestens zwei Arten zu ermitteln. Bei dem ersten Verfahren empfängt die Steuereinheit 20 ein Signal von einem Temperaturfühler, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet. Bei dem zweiten Verfahren empfängt die Steuereinheit 20 ein Signal, das das Einschalten des Stroms anzeigt und infolge der Betätigung der Ein-/Aus-Taste 9 erzeugt wird. Wird basierend auf einem oder beiden des ersten und des zweiten Verfahrens ein Zustand ermittelt, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet, beginnt die Pumpe den Betrieb mit der ersten niedrigeren Leistungsstufe L, bevor die Leistung in der Art und Weise, wie es in 5 dargestellt ist, auf eine relativ höhere Leistungsstufe hochgefahren oder sonst entsprechend dem Regelungsschema für die Dampferzeugung auf die höhere Leistungsstufe H erhöht wird. Die gesamte Luft in der Pumpe 22 kann während des Betriebs der Pumpe 22 mit der niedrigeren Leistungsstufe, zu der die erste niedrigere Leistungsstufe L und zumindest ein Teil des Hochlaufens auf die höhere Leistungsstufe H gehört, verdrängt werden.
Die erste niedrigere Leistungsstufe L und die Hochlaufzeit vor der höheren Leistungsstufe H ist so festgelegt, dass sie gerade lang genug dauern um sicherzustellen, dass die Luft in der Pumpe 22 verdrängt wird, unter der Annahme, dass die Leitung 26 mit Luft gefüllt ist.
Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform umfasst eine Dampfstation, die über eine flexible Dampfleitung mit einem Bügeleisen verbunden ist. Bei einer erfindungsgemäßen Variante kann das Bügeleisen selbst die Pumpe, den Boiler und den Wassertank umfassen.
Die Funktionen gemäß der obigen Beschreibung, die Ansprüche und die Figuren können in beliebiger Kombination mit der Erfindung in Verbindung gebracht werden.
6 zeigt eine entsprechende Anordnung in einer Heißgetränkemaschine 100 zur Zubereitung von Kaffeegetränken. Die Maschine 100 umfasst einen Wassertank 1 und eine Pumpe 22, die das Wasser W zu einer Heizeinrichtung 28 pumpt. In einem Kaffeezubereitungsmodus wird das durch die Heizeinrichtung erhitzte Wasser HW in die Brühkammer 105 geleitet, die ein Kaffee-Pad P enthält. Darüber hinaus kann die Heizeinrichtung 28 der Heißgetränkemaschine 100 in einem Dampferzeugungsmodus der Maschine 100 als Dampferzeuger für die Herstellung von heißem Dampf fungieren. In diesem Modus wird eine Mischung aus Wasser und Dampf DW in eine Dampfabscheidekammer geleitet. Der Dampf D verlässt die Maschine über einen Dampfauslass 110 mit einer Cappuccino-Düse 112. Eine Steuereinheit 20 steuert ein Ventil 114 zum Umschalten zwischen dem Getränkezubereitungsmodus und dem Dampferzeugungsmodus.
Ebenso wie bei dem Dampfbügeleisen 60, 32 umfasst die Heißgetränkemaschine 100 einen Temperaturfühler (nicht dargestellt). Die Steuereinheit 20 ist dafür ausgelegt, ein Signal von dem Temperaturfühler zu empfangen, um einen Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet. Hinsichtlich der Steuerung der Leistungsstufe der Pumpe 22 in Abhängigkeit davon, ob ein Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe 22 befindet, enthält die Heißgetränkemaschine 100 die gleichen Komponenten und funktioniert in der gleichen Weise wie das obige Dampfbügeleisen 60, 32.

Claims

Verfahren zur Erhitzung von Wasser in einem Haushaltsgerät, das das Pumpen von Wasser von einer Wasserversorgung (1) durch eine Leitung (26) zu einer Heizeinrichtung (28) mit einer niedrigeren Leistungsstufe umfasst, in Abhängigkeit davon, ob ein Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, wobei das Verfahren ferner das Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung (1) zu der Heizeinrichtung (28) mit einer höheren Leistungsstufe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das in einem System zur Wassererhitzung mit der Heizeinrichtung (28) und der Leitung (26) umgesetzt wird, wobei das Verfahren die Feststellung des Anlaufens des Systems zur Wassererhitzung umfasst, das initiiert wird, wenn der Strom eingeschaltet wird, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, und/oder die Feststellung umfasst, dass die Wasserversorgung (1), nachdem sie entleert wurde, wieder aufgefüllt wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das im Rahmen der Ermittlung des Zustands, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, den Empfang eines Signals von einer Niveausonde der Wasserversorgung umfasst, um festzustellen, dass die Wasserversorgung entleert (1) wurde bzw. dass die Wasserversorgung (1) wieder aufgefüllt wurde und/oder im Rahmen der Ermittlung des Zustands, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, den Empfang eines Signals umfasst, das anzeigt, dass der Strom eingeschaltet wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das das Hochfahren der Leistung von einer ersten niedrigeren Leistungsstufe auf die höhere Leistungsstufe umfasst, wobei die niedrigere Leistungsstufe die erste niedrigere Leistungsstufe und zumindest einen Teil des Hochfahrens der Leistung auf die höhere Leistungsstufe beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste niedrigere Leistungsstufe vorgegeben ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren umfasst, dass der Betrieb mit der niedrigeren Leistungsstufe nur so lange erfolgt, wie es dauert, in der Leitung (26) Luft zu verdrängen, und dass anschließend der Betrieb mit der höheren Leistungsstufe erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das die Festlegung eines Einstellwertes für die Dampfrate als Reaktion auf eine Benutzerauswahl einer Dampfrate aus zumindest einer niedrigen und einer hohen Dampfrate umfasst, wobei die höhere Leistungsstufe zum Pumpen von Wasser von der Wasserversorgung (1) zum Dampferzeuger (28) entsprechend dem festgelegten Einstellwert der Dampfrate geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das die Erzeugung von Dampf und die Zuführung des erzeugten Dampfes vom Dampferzeuger (28) durch eine flexible Dampfleitung umfasst, die eine Dampfstation (60) und ein Bügeleisen (32) verbindet.
System zur Erhitzung von Wasser in einem Haushaltsgerät (60, 32, 100), das eine Wasserversorgung (1), eine Heizeinrichtung (28), eine Pumpe (22), eine Leitung (26) und eine Steuereinheit (20) umfasst, die dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) anzusteuern, um Wasser zur Erhitzung von der Wasserversorgung (1) durch die Leitung (26) zu der Heizeinrichtung (28) zu pumpen, wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) mit einer niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern in Abhängigkeit davon, ob ein Zustand vorliegt, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, und wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) mit einer höheren Leistungsstufe anzusteuern.
System nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, in einem ersten Modus zu funktionieren, wenn ein Zustand, dass sich Luft in die Pumpe (22) befindet, ermittelt wurde, wobei die Steuereinheit (20) in diesem ersten Modus dafür ausgelegt ist, zuerst die Pumpe (22) mit der niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern und anschließend die Pumpe (22) mit der höheren Leistungsstufe anzusteuern, wobei die Steuereinheit (20) ferner dafür ausgelegt ist, in einem zweiten Modus zu funktionieren, wenn ein Zustand, dass sich keine Luft in der Pumpe (22) befindet, ermittelt wurde, wobei die Steuereinheit (20) in diesem zweiten Modus dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) mit der höheren Leistungsstufe anzusteuern, ohne die Pumpe (22) zuerst mit der niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern.
System nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuereinheit (20) des Systems dafür ausgelegt wird, das Anlaufen des Systems festzustellen, das initiiert wird, wenn der Strom eingeschaltet wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet, und/oder festzustellen, dass die Wasserversorgung (1), nachdem sie entleert wurde, wieder aufgefüllt wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet.
System nach Anspruch 9, 10 oder 11, das einen Netzschalter umfasst, der dafür ausgelegt ist, ein Signal zu erzeugen, das das Einschalten des Stroms anzeigt, und wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, das Signal, das das Einschalten des Stroms anzeigt, zu empfangen, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, das eine Niveausonde der Wasserversorgung umfasst, wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, ein Signal von der Niveausonde der Wasserversorgung zu empfangen um festzustellen, dass die Wasserversorgung (1) entleert wurde bzw. dass die Wasserversorgung (1) wieder aufgefüllt wurde, um den Zustand zu ermitteln, dass sich Luft in der Pumpe (22) befindet.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt, die Pumpe (22) nur so lange mit einer niedrigeren Leistungsstufe anzusteuern, wie erforderlich ist, um Luft in der Leitung (26) zu verdrängen, unter der Annahme, dass die Leitung (26), die die Heizeinrichtung (28) und die Wasserversorgung (1) verbindet, voll Luft ist, und anschließend die Pumpe (22) mit einer höheren Leistungsstufe anzusteuern.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 14, das eine Dampfstation (60), die die Wasserversorgung (1) und die Pumpe (22) beinhaltet, und ein Handbügeleisen (32) umfasst, das von einem Benutzer während des Bügelns bezüglich der Dampfstation (60) bewegt werden kann, wobei das Bügeleisen (32) eine Bügelsohle (16) mit einer oder mehreren Dampfdüsen umfasst, wobei das Bügeleisen (32) über eine Dampfleitung (6) mit der Dampfstation (60) verbunden ist und wobei die Steuereinheit (20) dafür ausgelegt ist, die Pumpe (22) dahingehend anzusteuern, dass sie Wasser von der Wasserversorgung (1) durch die Leitung (26) zur Heizeinrichtung (28) pumpt, um zum Dampfbügeln Dampf zur Zuführung von der Dampfstation (60) durch die Dampfleitung (6) zum Bügeleisen (32) und durch die Düsen der Bügelsohle (16) zu erzeugen.