DE102017115585B4

DE102017115585B4 - Geschirrspülmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine

Info

Publication number: DE102017115585B4
Application number: DE102017115585.6A
Authority: DE
Inventors: Tobias Dahms; Ralph Steinmeier; André Kornfeld
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2037-07-13
Also published as: DE102017115585A1

Abstract

Geschirrspülmaschine (1) zur Reinigung von Spülgut in einem Spülraum (2), aufweisend einen Wärmepumpenkreislauf mit einem Wärmetauscher (6), der zusammen mit mindestens einem Ventilator (7, 7a, 7b) zur Erzeugung eines Luftstroms (10) in einem Luftkanal (5) angeordnet ist, wobei in dem Luftkanal (5) ein einem Lufteinlass zugeordneter Filter (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Umkehr einer Strömungsrichtung des Luftstroms (10) durch den Filter (8) vorhanden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine, insbesondere eine Haushalts-Geschirrspülmaschine, zur Reinigung von Spülgut in einem Spülraum, aufweisend einen Wärmepumpenkreislauf mit einem Wärmetauscher, der zusammen mit mindestens einem Ventilator zur Erzeugung eines Luftstroms in einem Luftkanal angeordnet ist, wobei in dem Luftkanal ein einem Lufteinlass zugeordneter Filter angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Betriebsverfahren für die Geschirrspülmaschine.
Zur Senkung des Energieverbrauchs von Geschirrspülmaschinen ist der Einsatz von Wärmepumpen bekannt. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift EP 2 682 038 A2 eine Geschirrspülmaschine mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, die Energie aus der Umgebungsluft entnimmt, um energieintensive Schritte des Spülprogramms, z.B. ein Aufheizen von Spülflüssigkeit, zu unterstützen. Dabei ist in einem Sockel der Geschirrspülmaschine ein Luftkanal mit einem Ventilator ausgebildet, in dem ein Wärmetauscher eines Verdampfers des Wärmepumpenkreislaufs angeordnet ist. Durch den Verdampfer wird der vorbeigeführten Luft Wärme entzogen. Es ist vorgesehen, einen Lufteinlass an der vorderen Seite des Sockels der Geschirrspülmaschine zu positionieren, wobei ein Luftauslass im hinteren Bereich des Sockels nach hinten oder zu einer Seite angeordnet ist.
Der Sockel der Geschirrspülmaschine befindet sich in der Regel hinter einer Sockelleiste der Küchenfront. In diesem Bereich unter den Küchenschränken und Einbaugeräten sammelt sich üblicherweise Hausstaub, der durch den Lufteinlass eingesaugt wird und den Wärmetauscher des Verdampfers zusetzen kann. Aus diesem Grund wird im Bereich des Lufteinlasses üblicherweise ein Filter angeordnet, der die eingesaugte Luft filtert und so ein Zusetzen des Wärmetauschers verhindert. Allerdings führt der vom Filter zurückgehaltene Hausstaub nach längerem Gebrauch zu einer Verschmutzung des Filters selbst. Diese führt zu einer Verringerung des Luftvolumenstroms durch den Filter und damit auch durch den Wärmetauscher, wodurch die Effizienz der Wärmepumpe verringert wird. Um die Wärmepumpe weiter mit guter Effizienz betreiben zu können, ist eine regelmäßige Reinigung oder ein Austausch des Filters notwendig. Dieses ist mit einem unerwünschten Wartungsaufwand für den Benutzer verbunden.
Aus der DE 10 2013 101 862 A1 ist ebenfalls eine Geschirrspülmaschine mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe bekannt. Bei dieser werden von der angesaugten Umgebungsluft mitgeführte Staub- und Schmutzpartikel an einer Wasseroberfläche abgeschieden, bevor die Luft durch den Verdampfer der Wärmepumpe geführt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Geschirrspülmaschine und ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine der eingangs genannten Art bereit zu stellen, bei dem ein zusätzlicher Aufwand zur Filterreinigung entfällt oder zumindest verringert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Geschirrspülmaschine und ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine erfindungsgemäße Geschirrspülmaschine der eingangs genannten Art zeichnet sich durch Mittel zur Umkehr einer Strömungsrichtung eines Luftstroms durch den Filter aus.
Ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ist geeignet für eine Geschirrspülmaschine mit einem Wärmepumpenkreislauf mit einem Wärmetauscher, der zusammen mit einem Ventilator in einem Luftkanal angeordnet ist, wobei im Luftkanal ein Filter positioniert ist. In einem regulären Betrieb des Wärmepumpenkreislaufs wird Luft mit Hilfe des Ventilators durch den Filter und den dem Filter nachgeordneten Wärmetauscher eingesaugt, die dann in dem Wärmetauscher Wärme abgibt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Reinigungsvorgang der Ventilator so betrieben wird, dass Luft zumindest durch Abschnitte des Wärmetauschers und Abschnitte des Filters in einer zum regulären Betrieb umgekehrten Strömungsrichtung strömt.
Das Verfahren stellt somit einen Reinigungsvorgang für den Wärmetauscher und den Filter bereit, in dem Verunreinigungen durch einen Luftrückstrom entfernt werden. Eine Abnahme der Effizienz der Wärmepumpe kann so verhindert werden bzw. es können die Standzeiten des Filters erhöht werden. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann mithilfe der Mittel zur Umkehr einer Strömungsrichtung des Luftstroms bei einer erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine ausgeführt werden.
Der Reinigungsvorgang wird vorteilhaft in solchen Abschnitten eines Reinigungsprogramms der Geschirrspülmaschine absolviert, in denen die Wärmepumpe nicht betrieben wird. Vorteilhaft wird der Reinigungsvorgang mit einem Luftrückstrom durchgeführt, dessen Volumenstromdichte am Filter gegenüber dem regulären Luftstrom erhöht ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Ventilator in dem Reinigungsvorgang gegenüber dem regulären Betrieb mit umgekehrter Drehrichtung und mit einer erhöhten Drehzahl betrieben. In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Geschirrspülmaschine Steuerungsmitteln für eine Drehrichtungsumkehr und ggf. eine Änderung der Drehzahl des mindestens einen Ventilators in dem Luftkanal auf. Vorteilhaft werden außer diesen Steuerungsmitteln bei dieser Weiterbildung des Verfahrens keine zusätzlichen Komponenten benötigt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Geschirrspülmaschine in einem Luftauslassbereich des Luftkanals (bezogen auf den regulären Luftstrom) einen weiteren Filter auf, der für den Luftrückstrom als Lufteingangsfilter wirkt und verhindert, dass während der Filterreinigung Verschmutzungen in den Luftkanal eindringen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens bzw. der Geschirrspülmaschine sind in dem Luftkanal Luftleitmittel angeordnet, um Luft gezielt auf Teilbereiche eines Filters zu lenken. Die Lenkung des Luftrückstroms auf Teilbereiche des Filters geht mit einer Reduzierung des Querschnitts des Luftrückstroms einher, die zu einer Geschwindigkeitserhöhung der Luft und einer erhöhten Volumenstromdichte am Filter führt.
Die Luftleitmittel können beispielsweise zwei unabhängig voneinander verschwenkbare Luftleitklappen umfassen. Während des Reinigungsvorgangs können so Teilbereiche des Filters gezielt mit einem gerichteten und im Querschnitt reduzierten und dadurch verstärkten Luftstrom gereinigt werden. Bevorzugt überstreicht der verstärkte Luftstrom in dem Reinigungsvorgang ein- oder mehrmals die gesamte Filterfläche, um den Filter zu reinigen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Luftkanal der Geschirrspülmaschine in der Richtung der Luftströmung in mindestens zwei parallele Teilkanäle unterteilt, wobei in jedem Teilkanal ein separater Ventilator angeordnet ist, der im Hinblick auf seine Drehrichtung separat ansteuerbar ist. Weiter ist im Ausgangsbereich des Luftkanals (bezogen auf den regulären Luftstrom) ein Sperrventil angeordnet, mit dem der Luftkanal verschlossen werden kann. In einer zugeordneten Weiterbildung des Betriebsverfahrens wird bei geschlossenem Sperrventil mindestens einer der Ventilatoren in umgekehrter Drehrichtung betrieben, wodurch Luft durch mindestens einen der Teilkanäle durch den Filter eingesaugt und durch mindesten einen der Teilkanäle durch den Filter ausgeblasen wird, wodurch der zugeordnete Bereich des Filters gereinigt wird. Weiter bevorzugt kann der Teilkanal, aus dem Luft ausgeblasen wird, (reihum) gewechselt werden, so dass effektiv die gesamte Filterfläche gereinigt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Geschirrspülmaschine ist im Bereich des Filters mindestens ein Druckmesssensor im Luftkanal angeordnet, bevorzugt ist auf jeder Seite des Filters im Luftkanal ein Druckmesssensor angeordnet. Der oder bevorzugt die Druckmesssensoren ermöglichen es, die Druckverhältnisse des Luftstroms am Filter, insbesondere eine Druckdifferenz, die sich über dem Filter in dem regulären Betrieb der Wärmepumpe einstellt, zu messen. Die Druckdifferenz korreliert mit einem Verschmutzungsgrad des Filters. In einem entsprechenden Betriebsverfahren kann eine Filterreinigung dann in Abhängigkeit der gemessenen Druckverhältnisse (und damit des Verschmutzungsgrades) bedarfsgerecht durchgeführt werden. In einer alternativen Ausgestaltung des Betriebsverfahrens wird die Filterreinigung abhängig von einer ermittelten Effizienz der Wärmepumpe ausgelöst. Eine Verschmutzung des Filters führt zu einer Verringerung des Luftdurchsatzes durch den Luftkanal, wodurch die Effizienz der Wärmepumpe abnimmt. Somit kann eine Unterschreitung eines ggf. temperaturabhängig vorgegebenen Grenzwertes der Effizienz der Wärmepumpe als Indiz gewertet werden, dass eine Filterreinigung notwendig ist. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung des Betriebsverfahrens wird eine Filterreinigung regelmäßig in vorgegebenen Zeitintervallen durchgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1a, b jeweils eine schematische Schnittdarstellung einer Geschirrspülmaschine mit einem Wärmepumpenkreis in einem regulären Betrieb (1a) und während eines Reinigungsvorgangs zur Filterreinigung (1b);
2 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Geschirrspülmaschine während eines Reinigungsvorgangs des Filters;
3a, b jeweils eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Geschirrspülmaschine mit einem Wärmepumpenkreis in einem regulären Betrieb (3a) und während eines Reinigungsvorgangs zur Filterreinigung (3b);
4 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Geschirrspülmaschine während eines Reinigungsvorgangs des Filters;
5 eine schematische Darstellung einer Abhängigkeit einer Druckdifferenz über einem Filter in Abhängigkeit von einer Verunreinigung des Filters; und
6 ein Diagramm zur Darstellung einer Abhängigkeit einer Effizienz der Wärmepumpe in Abhängigkeit von einer Verunreinigung des Filters.

In den 1a, b ist eine Geschirrspülmaschine 1 in jeweils einem schematischen Schnittbild dargestellt. Der Schnitt ist einer vertikalen Ebene ausführt, die senkrecht zu einer in den Figuren auf der rechten Seite liegenden Front der Geschirrspülmaschine 1 verläuft.
Die Geschirrspülmaschine 1 weist einen Spülraum 2 auf, in den Spülgut eingeräumt werden kann und in dem Spülflüssigkeit zur Reinigung des Spülguts versprüht wird. Beispielhaft sind zwei Spülgutträger 3 mit Spülgut dargestellt. Zum Versprühen der Spülflüssigkeit sind beispielsweise rotierende Sprüharme vorhanden, die aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht gezeigt sind. Vom Spülgut oder Wänden des Spülraums 2 abtropfende Spülflüssigkeit sammelt sich in einem Spülsumpf in einem unteren Bereich des Spülraums 2. Von dort wird die Spülflüssigkeit über eine Umwälzpumpe mit Druck beaufschlagt wieder im Spülraum 2 zur Reinigung eingesetzt, wodurch ein Spülkreislauf gebildet ist.
Der Spülraum 2 der Geschirrspülmaschine 1 ist von vorne über eine schwenkbare Tür zugänglich, auf die optional eine (Möbel-) Front aufgesetzt ist, um einer Küchenzeile, in die die Geschirrspülmaschine 1 eingebaut ist, ein einheitliches Erscheinungsbild zu geben. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die schwenkbare Tür mitsamt der (Möbel-) Front in den Figuren nicht näher dargestellt.
Im Sockel 4 verläuft von vorne nach hinten ein Luftkanal 5, in dem ein Wärmetauscher 6 eines Verdampfers und ein Ventilator 7 angeordnet sind. Dabei kann der Ventilator wahlweise in Strömungsrichtung vor oder hinter dem Verdampfer angeordnet sein. Der Verdampfer ist Teil eines nicht weiter dargestellten Wärmepumpenkreislaufs, durch den Wärme aus der Umgebung aufgenommen wird und zum Aufheizen der Spülflüssigkeit eingesetzt wird.
Im Bereich der Front der Geschirrspülmaschine 1 ist ein Lufteinlass angeordnet, über den Luft in den Luftkanal 5 eingesaugt werden kann. Im vorderen Bereich des Luftkanals 5 ist ein Filter 8 positioniert, durch den im regulären Betrieb der Geschirrspülmaschine 1 beim Benutzen der Wärmepumpe über den Ventilator 7 Luft in den Luftkanal 5 eingesaugt wird. Dadurch entsteht im regulären Betrieb der Wärmepumpe ein Luftstrom 10, der in 1a mit entsprechenden Strömungspfeilen schematisch skizziert ist. Im Rahmen der Anmeldung verwendete Begriffe wie Lufteinlass bzw. Luftauslass beziehen sich auf die Richtung dieser regulären Luftströmung 10. Im Luftauslassbereich des Luftkanals 5 ist ein weiterer Filter 9 angeordnet, dessen Funktion nachfolgend noch näher erläutert wird.
Im regulären Betrieb der Geschirrspülmaschine 1 und der Wärmepumpe wird Luft durch den Lufteinlassfilter 8 eingesaugt und über den Wärmetauscher 6 geführt. Der Filter 8 nimmt Schmutzpartikel aus der Luft auf und verhindert so, dass sich der Wärmetauscher 6 zusetzt. Die Aufnahme der Schmutzpartikel führt nach längerer Gebrauchsdauer dazu, dass der Filter 8 selbst verunreinigt wird und einen größeren Luftwiderstand für den Luftstrom 10 bildet. Um ein Wartungsintervall zur externen Reinigung oder zum Austauschen des Lufteinlassfilters 8 zu vergrößern, ist bei einem anmeldungsgemäßen Betriebsverfahren vorgesehen, den Lufteinlassfilter 8 automatisch zu reinigen. Dazu wird ein Reinigungsvorgang durchgeführt, der in der 1b schematisch dargestellt ist.
Im Unterschied zu dem regulären Betrieb der Wärmepumpe wird in dem in 1b gezeigten Reinigungsvorgang der Ventilator 7 mit umgekehrter Laufrichtung betrieben, so dass ein Luftrückstrom 11 in umgekehrter Richtung durch den Luftkanal 5 führt. Durch den Luftrückstrom 11 werden Verunreinigungen, die sich auf dem Lufteinlassfilter 8 abgesetzt haben, entfernt und wieder in den Raum geblasen. Um in diesem Betriebszustand zu verhindern, dass von der hinteren Seite der Geschirrspülmaschine 1 her Schmutz in den Luftkanal 5 eingesaugt wird, ist der weitere Filter 9 im Luftkanal 5 angeordnet, der im regulären Betrieb ein Luftauslassfilter ist, im Reinigungsvorgang während des Vorliegens des Luftrückstroms 11 dann als Lufteinlassfilter fungiert.
Ein derartiger Reinigungsvorgang wird vorteilhaft in solchen Abschnitten eines Reinigungsprogramms der Geschirrspülmaschine 1 absolviert, in denen die Wärmepumpe nicht betrieben wird. Vorteilhaft wird der Reinigungsvorgang mit einem Luftrückstrom 11 durchgeführt, dessen Volumenstromdichte am Filter gegenüber dem regulären Luftstrom 10 erhöht ist. Eine Möglichkeit zur Erzielung einer erhöhten Volumenstromdichte stellt eine Erhöhung des Volumenstroms durch den Ventilator 7 dar. Der Ventilator 7 kann dann beispielsweise in dem Reinigungsvorgang in der anderen Drehrichtung mit einer höheren Drehzahl betrieben werden. Die Geschirrspülmaschine 1 weist zu diesem Zweck Steuerungsmitteln für eine Drehrichtungsumkehr und die Änderung der Drehzahl des Ventilators 7 auf.
Eine alternativ oder zusätzlich zur Drehzahlerhöhung einsetzbare Möglichkeit zur Erhöhung der Volumenstromdichte des Luftrückstroms 11 im Reinigungsvorgang ist bei dem Ausführungsbeispiel der 2 umgesetzt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen bei dieser wie den folgenden Figuren gleiche bzw. gleichwirkende Elemente wie bei den 1a und 1b. Bezüglich des Grundaufbaus ist die Geschirrspülmaschine 1 und die Wärmepumpe mit dem Luftkanal 5 und in diesen integriertem Wärmetauscher 6 und Ventilator 7 mit dem ersten Ausführungsbeispiel vergleichbar, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen dem Wärmetauscher 6 und dem Filter 8 Luftleitmittel 12 angeordnet, durch die der Querschnitt des Luftleitkanals 5 in diesem Bereich verjüngt werden kann. Als Resultat der Querschnittsverjüngung ergibt sich ein verdichteter Luftrückstrom 13, der sich durch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Reinigungsvorgang auszeichnet. Durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit im verdichteten Luftrückstrom 13 kann der Filter 8 effektiver gereinigt werden.
In einer möglichen Ausgestaltung der Luftleitmittel 12 können diese zwei sich über die gesamte Breite des Luftkanals 5 erstreckende schwenkbare Luftleitklappen aufweisen. Eine der Luftleitklappen hat beispielsweise ihre Schwenkachse im oberen Bereich des Luftkanals 5, die anderen im unteren Bereich. Beide Schwenkachsen liegen auf der Seite des Wärmetauschers 6, wohingegen die freien Enden der Luftleitklappen dem Filter 8 zugewandt sind.
In einem regulären Betrieb der Wärmepumpe sind die Luftleitklappen der Luftleitmittel 12 parallel zueinander ausgerichtet und parallel zum Luftstrom 10 gestellt, so dass sie den Luftstrom im Wesentlichen nicht beeinflussen.
Während des Reinigungsvorgangs werden die Luftleitklappen der Luftleitmittel 12 aufeinander zugeschwenkt. Der Querschnitt des Luftrückstroms 11 wird entsprechend verkleinert, so dass sich der verdichtete Luftrückstrom 13 ausbildet, der auf den Filter 8 geleitet wird. Um mit dem verdichteten Luftrückstrom 13 die gesamte Filteroberfläche zu erreichen, werden die Luftleitklappen synchron verschwenkt. Innerhalb eines Reinigungschritts kann die Filteroberfläche des Filters 8 auf diese Weise ein- oder mehrfach von dem verdichteten Luftrückstrom überstrichen werden, um den Filter 8 effektiv zu reinigen.
In den 3a und 3b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Geschirrspülmaschine 1 mit einem Luftkanal 5, einem Wärmetauscher 6, einem Ventilator 7 und einem Filter 8 dargestellt, die zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs für den Filter 8 eingerichtet ist.
Im Unterschied zu den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen ist hier der Luftkanal 5 in zwei im Beispiel übereinanderliegende Teilkanäle durch eine horizontal angeordnete Trennwand geteilt. Jedem der Teilkanäle ist ein eigener Ventilator 7a, 7b zugeordnet.
In alternativen Ausgestaltungen können mehr als zwei Teilkanäle ausgebildet sein und es können auch nebeneinander liegende Teilkanäle durch eine vertikale Trennwand umgesetzt sein. Die Trennung in zwei Teilkanäle ist vom Lufteinlass her (gesehen in Richtung des regulären Luftstroms 10) im Bereich des Filters 8, des Wärmetauschers 6 und der Ventilatoren 7a, b ausgebildet.
Im hinteren Bereich des Luftkanals 5 vereinigen sich die beiden Teilkanäle und münden in einen gemeinsamen Luftauslass. Vor dem Luftauslass ist ein Sperrventil 14 angeordnet, mit dem der Luftauslass verschlossen werden kann.
3a zeigt die Geschirrspülmaschine 1 bei regulärem Betrieb der Wärmepumpe. Beide Ventilatoren 7a, 7b werden so betrieben, dass sich ein regulärer Luftstrom 10 einstellt, bei dem Luft über den Lufteinlassfilter 8 und dem Wärmetauscher geführt wird. Das Sperrventil 14 ist geöffnet, so dass die Luft beider Teilkanäle gemeinsam den Luftkanal 5 an einem hinteren Ende verlässt.
In 3b ist der Reinigungsvorgang für den Filter 8 dargestellt. Zur Reinigung des Filters 8 wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Sperrventil 14 geschlossen und einer der beiden Ventilatoren 7a, 7b in umgekehrter Drehrichtung betrieben. Beim dargestellten Beispiel wird der Ventilator 7a in umgekehrter Richtung betrieben. Dieses führt dazu, dass durch den unteren der beiden Teilkanäle nach wie vor ein regulärer Luftstrom 10b über den zugeordneten Abschnitt des Filters 8 und den entsprechenden Teil des Wärmetauschers 6 geführt wird. Aufgrund des mit umgekehrter Drehrichtung betriebenen Ventilators 7a und des geschlossenen Sperrventils 14 gibt es im Bereich zwischen den Ventilatoren 7a, 7b und dem Sperrventil 14 eine Luftumkehr 15 und die durch den unteren Teilkanal eingetretene Luft wird über den Ventilator 7a durch den oberen Teilkanal als Luftrückstrom 11a wieder an der Vorderseite der Geschirrspülmaschine 1 ausgeblasen. Dabei wird entsprechend der obere Abschnitt des Filters 8 gereinigt.
In analoger Weise kann der untere Abschnitt des Filters 8 gereinigt werden, indem der Ventilator 7a in der regulären Drehrichtung betrieben wird und der Ventilator 7b in umgekehrter Drehrichtung. Entsprechend wird Luft dann durch den oberen Teil des Filters 8 eingesaugt und zur Reinigung durch den unteren Teil des Filters ausgeblasen. Vorteilhaft an der in den 3a und 3b gezeigten Anordnung ist, dass kein weiterer Filter (z.B. der weitere Filter 9 in den 1a, b und 2) benötigt wird.
4 zeigt eine Weiterbildung des ersten, in den 1a und 1b gezeigten Ausführungsbeispiels. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind vor und nach dem Lufteinlassfilter 8 Druckmesssensoren 16 angeordnet. Die Druckmesssensoren 16 ermöglichen es, beim regulären Betrieb der Wärmepumpe eine Druckdifferenz Δp zu messen, die am Filter 8 auftritt.
Die Druckdifferenz Δp ist eindeutig mit einem Verschmutzungsgrad X des Filters 8 korreliert, wie in dem Diagramm in 5 dargestellt ist.
Das Diagramm der 5 zeigt auf der vertikalen Achse die Größe der Druckdifferenz Δp in Abhängigkeit des Verschmutzungsgrades X des Filters 8 in einer Druckverlustkurve 17. Der Verschmutzungsgrad X auf der horizontalen Achse angegeben. Beide Größen sind in willkürlichen Einheiten dargestellt.
Bei nicht verschmutztem Filter 8 ist ein minimaler Druckverlust Δp₀ zu beobachten. Mit steigendem Verschmutzungsgrad X steigt der Druckverlust gemäß der Druckverlustkurve 17 an. Wenn ein bestimmter maximal zulässiger Verschmutzungsgrad X_G als Grenzwert vorgegeben ist, ist diesem maximal tolerierbaren Grenzwert des Verschmutzungsgrades X_G gemäß der Druckverlustkurve 17 ein Grenzwert der Druckdifferenz Δp_G zugeordnet.
Wenn im Betrieb der Geschirrspülmaschine ein Druckverlust Δp > Δp_G gemessen wird, deutet dieses darauf hin, dass der maximal tolerierbare Verschmutzungsgrad X_G erreicht ist, woraufhin bei einer nächsten passenden Gelegenheit, z.B. nach Beendigung des Spülprogramms, ein Reinigungsvorgang ausgeführt wird.
Auf diese Weise können Reinigungsvorgänge kontrolliert dann ausgeführt werden, wenn sie notwendig sind. In alternativen Ausgestaltungen ist es natürlich möglich, Reinigungsvorgänge in fest vorgegebenen Zeitintervallen regelmäßig auszuführen, unabhängig von einem tatsächlich gemessenen Verschmutzungsgrad.
Bevorzugt wird während des Reinigungsvorgangs die Druckdifferenz Δp am Filter 8 ebenfalls überwacht. Wird eine vorgegebene Druckdifferenz während des Reinigungsvorganges unterschritten, so ist dieser erfolgreich abgeschlossen. Wird die vorgegebene Druckdifferenz nach einer Zeit von z.B. 10 Minuten nicht unterschritten, so wird dem Benutzer der Geschirrspülmaschine die Notwendigkeit einer manuellen Filterreinigung oder eines Filterwechsels angezeigt.
6 skizziert eine weitere Möglichkeit, das Erreichen eines als Grenzwert festgelegten Verschmutzungsgrades zu detektieren. 6 zeigt in Form eines Diagramms einen Wirkungsgrad COP (Coefficient of Performance) der Wärmepumpe in Abhängigkeit des Verschmutzungsgrades X. Da der Wirkungsgrad temperatur- und luftfeuchtigkeitsabhängig ist, ist eine Kurvenschar mit drei Effizienzkurven 18a, 18b, 18c angegeben, die bei jeweils unterschiedlichen Umgebungstemperaturen/Luftfeuchtigkeiten gültig sind. Die Effizienzkurve 18c spiegelt dabei die Situation bei einer niedrigeren Temperatur wieder als die Effizienzkurve 18b und diese wiederum bei einer niedrigeren Temperatur als die Effizienzkurve 18a. Mit sinkender Temperatur nimmt der Wirkungsgrad der Wärmepumpe folglich ab. Entsprechendes gilt auch für die relative Luftfeuchtigkeit. Für jede Temperatur/Luftfeuchtigkeit ist zusätzlich zu beobachten, dass der Wirkungsgrad COP mit steigenden Verschmutzungsgrad X ebenfalls abnimmt. Dem maximal tolerierbaren Verschmutzungsgrad X_G ist somit abhängig von der Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit jeweils ein Grenzwert der Effizient, CO-P_Ga , COP_Gb , COP_Gc zugeordnet. Die im Betrieb erreichte Effizienz COP ist anhand eines Verhältnisses der Temperaturen im Luftkanal 5 am Lufteinlass gegenüber dem Luftauslass bestimmbar.
Alternativ kann die im Betrieb erreichte Effizienz COP auch mittels einer kurzen Aufheizphase bestimmt werden. Zunächst wird mit einer kurzen Aufheizphase mittels Heizstab begonnen. Der elektrische Widerstand R des Heizstabes ist konstruktiv festgelegt und bekannt. Somit kann die elektrische Arbeit W_el des Heizstabes für den kurzen Heizvorgang über die Zeit t berechnet werden. $W_{e l} = \frac{U^{2}}{R} * t$
Aus der elektrischen Arbeit und dem Temperaturanstieg ΔT der Spülflotte (Temperaturfühler bereits vorhanden) kann letztendlich die Masse m_gsa sowie die Wärmekapazität c_gsa des Geschirrspülers und dessen Beladung berechnet werde. $W_{e l} = m_{g s a} * c_{g s a} * Δ T$
$m_{g s a} * c_{g s a} = \frac{W_{e l}}{Δ T}$
Dieses Produkt aus Masse und Wärmekapazität kann nun zur Berechnung des COP-Wertes genutzt werden. Darüber hinaus muss die elektrische Leistung P_el des Verdichters gemessen werden. $C O P = \frac{P_{W}}{P_{e l}} = \frac{Q_{W P}}{W_{V}} = \frac{m_{g s a} * c_{g s a} * Δ T}{U_{V} * I_{V} * t}$
Unterschreitet die Effizienz COP den entsprechenden Grenzwert COP_Ga , COP_Gb , COP_Gc , so kann auch dieses als Signal zum Durchführen eines notwendigen Reinigungsvorgangs gewertet werden.
Bezugszeichenliste

1: Geschirrspülmaschine
2: Spülraum
3: Spülgutträger
4: Sockel
5: Luftkanal
6: Wärmetauscher
7: Ventilator
7a, b: Ventilator
8: Filter (Lufteinlass)
9: weiterer Filter (Luftauslass)
10: Luftstrom
10a, b: Teilluftstrom
11: Luftrückstrom
11a: Teilluftrückstrom
12: Luftleitmittel
13: verdichteter Luftrückstrom
14: Sperrventil
15: Luftumkehr
16: Druckmesssensor
17: Druckdifferenzkurve
18a, b, c: Effizienzkurve
Δp: Druckdifferenz
Δp_G: Grenzwert der Druckdifferenz
Δp₀: minimale Druckdifferenz
X: Verschmutzungsgrad
X_G: Grenzwert des Verschmutzungsgrads
COP: Effizienz der Wärmepumpe
COP_Ga, COP_Gb, COP_Gc: Grenzwert der Effizienz

Claims

Geschirrspülmaschine (1) zur Reinigung von Spülgut in einem Spülraum (2), aufweisend einen Wärmepumpenkreislauf mit einem Wärmetauscher (6), der zusammen mit mindestens einem Ventilator (7, 7a, 7b) zur Erzeugung eines Luftstroms (10) in einem Luftkanal (5) angeordnet ist, wobei in dem Luftkanal (5) ein einem Lufteinlass zugeordneter Filter (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Umkehr einer Strömungsrichtung des Luftstroms (10) durch den Filter (8) vorhanden sind.
Geschirrspülmaschine (1) nach Anspruch 1, bei der die Mittel zur Umkehr einer Strömungsrichtung des Luftstroms (10) Steuerungsmittel für eine Drehrichtungsumkehr des zumindest einen Ventilators (7, 7a, 7b) in dem Luftkanal (5) umfassen.
Geschirrspülmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuerungsmittel zudem zur Änderung der Drehzahl des zumindest einen Ventilators (7, 7a, 7b) in dem Luftkanal (5) eingerichtet sind.
Geschirrspülmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der im Bereich eines Luftauslasses des Luftkanals (5) ein weiterer Filter (9) angeordnet ist.
Geschirrspülmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der in dem Luftkanal (5) Luftleitmittel (12) angeordnet sind, um Luft gezielt auf Teilbereiche des Filters (8) zu lenken.
Geschirrspülmaschine (1) nach Anspruch 5, bei der die Luftleitmittel (12) zwei unabhängig voneinander verschwenkbare Luftleitklappen umfassen.
Geschirrspülmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Luftkanal (5) in der Richtung des Luftstroms zumindest abschnittsweise in mindestens zwei parallele Teilkanäle unterteilt ist, wobei jedem Teilkanal ein separater Ventilator (7a, 7b) zugeordnet ist.
Geschirrspülmaschine (1) nach Anspruch 7, bei der der Luftkanal (5) einen Abschnitt umfasst, in dem ein gemeinsamer Kanal ausgebildet ist, wobei in diesem Abschnitt ein Sperrventil (14) angeordnet ist.
Geschirrspülmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der im Bereich des Filters (8) mindestens ein Druckmesssensor (16) im Luftkanal (5) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine (1) mit einem Wärmepumpenkreislauf mit einem Wärmetauscher (6), der zusammen mit mindestens einem Ventilator (7, 7a, 7b) in einem Luftkanal (5) angeordnet ist, wobei in dem Luftkanal (5) ein Filter (8) positioniert ist, und wobei in einem regulären Betrieb des Wärmepumpenkreislaufs Luft mit Hilfe des Ventilators (7, 7a, 7b) durch den Filter (8) und den dem Filter (8) nachgeordneten Wärmetauscher (6) eingesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Reinigungsvorgang der mindestens eine Ventilator (7, 7a, 7b) so betrieben wird, dass ein Luftrückstrom (11, 11a) durch den Filter (8) aus dem Luftkanal (5) ausgeblasen wird, um den Filter (8) zu reinigen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Reinigungsvorgang ausgeführt wird, wenn der Wärmepumpenkreislauf nicht aktiv ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem der mindestens eine Ventilator (7, 7a, 7b) während des Reinigungsvorgangs gegenüber dem regulären Betrieb mit umgekehrter Drehrichtung betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem der mindestens eine Ventilator (7, 7a, 7b) während des Reinigungsvorgangs gegenüber dem regulären Betrieb mit einer erhöhten Drehzahl betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei Luftleitmittel vorgesehen sind, mit denen Luft während des Reinigungsvorgangs gezielt auf Teilbereiche des Filters (8) gelenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem eine sich während des regulären Betriebs der Wärmepumpe über dem Filter (8) einstellende Druckdifferenz (Δp) gemessen wird, wobei der Reinigungsvorgang abhängig von der Größe der gemessenen Druckdifferenz (Δp) ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem eine Effizienz (COP) der Wärmepumpe in dem regulären Betrieb der Wärmepumpe gemessen wird, wobei der Reinigungsvorgang abhängig von der Größe der gemessenen Effizienz (COP) ausgelöst wird.