DE102020117847A1

DE102020117847A1 - Reinigungschemiebaugruppe, Reinigungschemiebausystem und Gargerät

Info

Publication number: DE102020117847A1
Application number: DE102020117847.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Kufner; Filip Lindell; Manuel Ulmer
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2022-01-13

Abstract

Eine Reinigungschemiebaugruppe für ein Gargerät hat einen Sammelbehälter, eine Pumpe, einen Anschluss für einen Vorratsbehälter, der eine Reinigungschemikalie enthält, und einem Wassereingang, mit dem der Reinigungschemiebaugruppe Wasser zugeführt werden kann, wobei die Reinigungschemiebaugruppe einen Ausspülkreis aufweist, mit dem die Pumpe Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter in den Vorratsbehälter leiten kann, um aus diesem eine Reinigungslösung in den Sammelbehälter auszuspülen, wobei ein Sensor im Sammelbehälter vorgesehen ist, mittels dem anhand einer Konzentrationsänderung erkannt werden kann, ob der Vorratsbehälter leer ist.Ferner wird ein Reinigungschemiebausystem mit einer solchen Reinigungschemiebaugruppe sowie ein Gargerät angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungschemiebaugruppe für ein Gargerät, ein Reinigungschemiebausystem für ein Gargerät und ein Gargerät mit einem solchen Reinigungschemiebausystem.
Bei dem Gargerät handelt es sich insbesondere um einen sogenannten Kombidämpfer, also ein Gargerät für professionelle Anwendungsbereiche, beispielsweise in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie. Mit dem Gargerät können Nahrungsmittel in Heißluft, Heißdampf oder einer Garraumatmosphäre mit einstellbarem Feuchtigkeitsgehalt und einstellbarer Temperatur gegart werden. Zusätzlich kann auch ein Mikrowellengenerator vorgesehen sein, mit dem Mikrowellenstrahlung erzeugt werden kann, die den Garvorgang im Gargerät unterstützt.
Bei dem Gargerät kann es sich auch um ein sogenanntes Tiegel-Gargerät handeln, das einen oder mehrere wannenartige Tiegel hat, in denen Nahrungsmittel gegart werden können oder Flüssigkeiten erwärmt werden können, um dann in ihnen die Nahrungsmittel zu garen. Jeder Tiegel weist dazu eine Heizvorrichtung auf, die üblicherweise im Boden angeordnet ist und durch Wärmeleitung die Wärme an den Boden und dadurch an die Nahrungsmittel oder Flüssigkeiten abgibt, die mit dem Boden in Kontakt stehen.
In einem Gargerät sammeln sich im Laufe des Betriebs des Gargeräts verschiedene Verschmutzungen an, die beispielsweise durch Flüssigkeiten sowie Dämpfe verursacht werden können, die aus einem Garraum des Gargeräts stammen. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Kondensat handeln, das von den Wänden des Garraums und/oder von sich im Garraum befindenden Nahrungsmitteln und Gargutträgern abtropft, um Wrasen oder Ablagerungen wie Fett oder andere Stoffe. Zudem können sich aufgrund des eingesetzten Wassers Kalkablagerungen bilden.
Aus diesem Grund muss ein Gargerät in regelmäßigem Abstand zuverlässig gereinigt werden können. Dabei stellt sich die Herausforderung, zu jedem Zeitpunkt eine entsprechende Reinigungslösung bereitstellen zu können, um den Reinigungsvorgang in weitere Betriebsabläufe des Gargeräts optimal einzureihen.
Im Stand der Technik sind Gargeräte bekannt, die einen Vorrat an Reinigungschemikalie und/oder Reinigungslösung bereitstellen, die für eine Vielzahl von Reinigungsvorgängen ausreichend ist. Jedoch kann es vorkommen, dass der Vorrat zu einem Zeitpunkt geleert ist, an dem es aufgrund des angedachten Betriebs des Gargeräts nicht möglich ist, die entsprechende Reinigungschemikalie und/oder Reinigungslösung nachzufüllen bzw. den Vorrat zu ersetzen. Dies kann dazu führen, dass notwendige Reinigungsvorgänge nicht ohne Unterbrechung des Betriebs des Gargeräts durchgeführt werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit bereitzustellen, zuverlässig den Füllstand eines Vorratsbehälters in einem Gargerät zu bestimmen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Reinigungschemiebaugruppe für ein Gargerät mit einem Sammelbehälter, einer Pumpe, einem Anschluss für einen Vorratsbehälter, der eine Reinigungschemikalie enthält, und einem Wassereingang mit dem der Reinigungschemiebaugruppe Wasser zugeführt werden kann, wobei die Reinigungschemiebaugruppe einen Ausspülkreis aufweist, mit dem die Pumpe Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter in den Vorratsbehälter leiten kann, um aus diesem eine Reinigungslösung in den Sammelbehälter auszuspülen, wobei ein Sensor im Sammelbehälter vorgesehen ist, mittels dem anhand einer Konzentrationsänderung der Füllstand des Vorratsbehälters erkannt werden kann.
Die Erfinder haben erkannt, dass mittels der Änderung der Konzentration der ausgespülten Reinigungslösung zuverlässig auf den Füllstand innerhalb des Vorratsbehälters geschlossen werden kann. Dies wird insbesondere dadurch möglich, dass die Auflösungsgeschwindigkeit der Reinigungschemikalie in der zugeführten Flüssigkeit vom Füllstand der Reinigungschemikalie in dem Vorratsbehälter abhängt, da die Position, an dem die Flüssigkeit in den Sammelbehälter geleitet wird, beispielsweise mittels einer Düse, unverändert bleibt, während sich der Abstand zwischen dieser Position und der Reinigungschemikalie innerhalb des Vorratsbehälters mit abnehmenden Füllstand verändert, insbesondere vergrößert.
Besonders vorteilhaft ist, dass der gleiche Sensor, der zur Bestimmung der Konzentration der ausgespülten Reinigungslösung eingesetzt wird, gleichzeitig auch die Messdaten zur Bestimmung der Konzentrationsänderung liefert. Auf diese Weise benötigt die erfindungsgemäße Reinigungschemiebaugruppe insbesondere keine zusätzlichen Bauteile, um die Konzentrationsänderung bestimmen zu können.
Insbesondere kann mittels der Konzentrationsänderung erkannt werden, ob der Vorratsbehälter leer ist. An diesem Punkt ist die Bestimmung des Füllstands des Vorratsbehälters besonders wichtig, da keine weitere Reinigungslösung einer gewünschten Konzentration mehr erzeugt werden kann, sobald der Vorratsbehälter leer ist.
Die Reinigungschemikalie liegt im Vorratsbehälter insbesondere als Feststoff vor, beispielsweise als Blockgebinde. Dadurch, dass die Pumpe Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter in den Vorratsbehälter leitet, löst sich wenigstens ein Teil der festen Reinigungschemikalie in der zugeführten Flüssigkeit, sodass die Reinigungslösung erzeugt wird. Die Reinigungslösung ist erfindungsgemäß insbesondere eine wässrige Lösung.
Die ausgespülte Reinigungslösung wird erfindungsgemäß insbesondere in den Sammelbehälter zurückgeführt und kann erneut mittels der Pumpe zum Vorratsbehälter gepumpt werden, um weitere Reinigungschemikalie zu lösen und auf diese Weise die Konzentration der Reinigungschemikalie in der Reinigungslösung zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Reinigungschemiebaugruppe kompakt ausgestaltet werden und eine Reinigungslösung einer gewünschten Konzentration erzeugen.
Der Vorratsbehälter hat insbesondere ein Gesamtgewicht von höchstens 1,5 kg, bevorzugt von höchstens 1 kg. Auf diese Weise wird erreicht, dass die einzelnen Vorratsbehälter einfach gehandhabt werden können. Zugleich weist der Vorratsbehälter bevorzugt eine Menge an Reinigungschemikalie auf, die für eine Vielzahl an Reinigungsvorgängen des Gargeräts ausreichend ist.
Grundsätzlich können auch mehrere Reinigungschemikalien vorgesehen sein, mit denen verschiedene Reinigungslösungen hergestellt werden können. In diesem Fall ist ein Anschluss für einen Vorratsbehälter pro Reinigungschemikalie sowie ein Ausspülkreis für jede Reinigungschemikalie vorgesehen. Vorteilhaft ist es in diesem Fall, dass mittels des gleichen Sensors die Konzentrationsänderung für jede der erzeugten Reinigungslösungen bestimmt werden kann. In dieser Variante ist insbesondere ein Schaltventil vorgesehen, das dazu eingerichtet ist, zwischen den verschiedenen Ausspülkreisen zu schalten.
Die verschiedenen Reinigungslösungen können auch chemisch nicht miteinander kompatibel sein. Darunter wird verstanden, dass die Reinigungslösungen in einer solchen Weise miteinander reagieren würden, dass die jeweils angedachte Reinigungswirkung nicht mehr erzielt werden könnte. Beispielsweise neutralisieren sich die Reinigungslösungen gegenseitig.
Der Sensor kann ein Impedanzsensor, ein Temperatursensor, ein Trübungssensor, ein Leitwertsensor, ein Brechungsindexsensor ein pH-Sensor und/oder ein Photosensor, beispielsweise UV/VIS-Spektroskopie-Einheit, sein.
Die Art des Sensors ist bevorzugt auf die eingesetzte Reinigungschemikalie abgestimmt, sodass der jeweils gemessene Wert eine zuverlässige Angabe über die gelöste Menge an Reinigungschemikalie in der Reinigungslösung darstellt.
Grundsätzlich kann der Reinigungschemikalie auch ein Zusatzstoff beigemischt sein, der eine zuverlässigere Detektion mit dem jeweils verwendeten Sensor ermöglicht. Beispielsweise ist der Zusatzstoff ein Farbstoff.
Mittels des Impedanzsensors kann eine Impedanzspektroskopie durchgeführt werden. Das erhaltene Impedanzspektrum ist charakteristisch für die jeweilige Reinigungslösung und abhängig von deren Konzentration. Daher ist eine besonders zuverlässige Bestimmung von Konzentrationsänderungen über das Impedanzspektrum möglich, insbesondere über den Wert des sogenannten „Maximum turning points“ (MTP), wie beispielsweise in Gruden, R. et al.: „Electrochemical analysis of water and suds by impedance spectroscopy and cyclic voltammetry" (Journal of Sensors and Sensor Systems, 3, S. 133-150, 2014) beschrieben. Da das Impedanzspektrum charakteristisch für die jeweilige Reinigungslösung ist, kann auf diese Weise zugleich auch eine nicht für den Einsatz im Gargerät angedachte und/oder geeignete Reinigungschemikalie erkannt werden.
Grundsätzlich können Impedanzsensoren an jeder Stelle der Reinigungschemiebaugruppe oder eines Gargeräts angebracht sein, an der eine Konzentrationsbestimmung sowie eine Bestimmung der Zusammensetzung der jeweiligen Flüssigkeit bzw. Reinigungslösung vorteilhaft ist, beispielsweise auch in einem Wasserbehälter eines Dampfgenerators oder einer Reinigerbox des Gargeräts. In einer Reinigerbox sammeln sich beispielsweise Garsäfte an, deren Konzentration zusätzliche Rückschlüsse auf die Verschmutzung des Gargeräts zulässt.
In einer Variante weist der Vorratsbehälter einen weiteren Sensor auf, insbesondere einen kapazitiven Sensor, wobei der kapazitive Sensor so angeordnet ist, dass die von der Pumpe in den Vorratsbehälter geleitete Flüssigkeit mit dem kapazitiven Sensor in Kontakt kommt, wenn eine bestimmte Menge an Reinigungschemikalie im Vorratsbehälter vorhanden ist, also ein bestimmter Füllstand an Reinigungschemikalie im Vorratsbehälter vorhanden ist, insbesondere wenn keine Reinigungschemikalie mehr im Vorratsbehälter vorhanden ist.
Der weitere Sensor dient zur Überprüfung des mittels des Sensors im Sammelbehälter erkannten Füllstands des Vorratsbehälters, sodass die Zuverlässigkeit zum Erkennen des Füllstands weiter gesteigert wird.
Im Fall eines kapazitiven Sensors kann ein Stromkreis geschlossen werden, dessen Strom das Sensorsignal des weiteren Sensors liefert, sobald so viel Reinigungschemikalie im Vorratsbehälter verbraucht wurde, dass der kapazitive Sensor zumindest teilweise freigelegt wird und daher in Kontakt mit der Flüssigkeit bzw. Reinigungslösung kommt.
Weist die Reinigungschemikalie selbst eine gewisse elektrische Leitfähigkeit auf, kann auch ein Strom mittels des kapazitiven Sensors gemessen werden, wenn der kapazitive Sensor noch mit Reinigungschemikalie bedeckt ist. In diesem Fall ist jedoch ein starker Anstieg des Stroms zu erwarten, sobald der kapazitive Sensor zumindest teilweise freigelegt wird.
Grundsätzlich können auch mehrere kapazitive Sensoren am Vorratsbehälter vorgesehen sein, die bei unterschiedlichen Füllständen des Vorratsbehälters freigelegt werden.
In einer weiteren Variante kann die Reinigungschemiebaugruppe einen akustischen Sensor aufweisen, der dazu eingerichtet ist, Geräusche im Vorratsbehälter zu detektieren. Beispielsweise kann das Geräusch der Flüssigkeit, die von der Pumpe in den Vorratsbehälter geleitet wird, detektiert werden, wenn diese auf eine Innenseite des Vorratsbehälters trifft.
Der akustische Sensor kann auf der Außenseite des Vorratsbehälters angeordnet sein, sodass der Sensor nicht in direkten Kontakt mit der Flüssigkeit und/oder der Reinigungschemikalie kommen muss.
Die Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren gelöst durch ein Reinigungschemiebausystem mit einer Reinigungschemiebaugruppe der zuvor beschriebenen Art und einer Auswerteeinheit, die mit dem Sensor der Reinigungschemiebaugruppe verbunden ist.
Die Auswerteeinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, anhand der vom Sensor erhaltenen Konzentrationen die Konzentrationsänderung zu berechnen. Somit muss nicht in der Reinigungschemiebaugruppe selbst eine Auswerteelektronik zur Bestimmung der Konzentrationsänderung vorgesehen sein.
Auch kann die Auswerteeinheit eine Steuerung sein, die den Betrieb der Reinigungschemiebaugruppe steuert und/oder für weitere Aufgaben des Gargeräts eingesetzt werden kann.
Ferner kann die Auswerteeinheit dazu eingerichtet sein, die berechnete Konzentrationsänderung mit einem Schwellwert zu vergleichen, wobei der Schwellwert die minimale Konzentrationsänderung angibt, die zu erwarten ist, wenn die Pumpe Reinigungslösung ausspült.
Solange ausreichend Reinigungschemikalie im Vorratsbehälter vorhanden ist, steigt die Konzentration der ausgespülten Reinigungslösung üblicherweise im Wesentlichen linear an. Sobald der Vorratsbehälter leer ist, kann die Konzentration der ausgespülten Reinigungslösung nicht weiter ansteigen, wodurch sich ein asymptotischer Verlauf der gemessenen Konzentration ergibt, d.h. dass sich an einen linearen Bereich des Konzentrationsanstiegs ein Sättigungsbereich anschließt. Der Schwellwert ist insbesondere so gewählt, dass er in dem Bereich des Konzentrationsverlaufs auftritt, in dem der lineare Bereich des Konzentrationsverlaufs in den Sättigungsbereich übergeht.
In einer weiteren Variante ist die Auswerteeinheit mit dem weiteren Sensor des Vorratsbehälters und/oder mit dem akustischen Sensor verbunden. Auf diese Weise können die über den weiteren Sensor und/oder den akustischen Sensor erhaltenen Messdaten zum Füllstand des Vorratsbehälters mit dem über die Konzentrationsänderung ermittelten Füllstand abgeglichen werden.
Ferner kann die Auswerteeinheit dazu eingerichtet sein, über den ermittelten Konzentrationsverlauf zu erkennen, falls ein bereits zuvor verwendeter, das heißt nicht mehr vollständig gefüllter, Vorratsbehälter in die Reinigungschemiebaugruppe eingesetzt ist. In diesem Fall ist das Auftreten des Sättigungsbereichs zu einem früheren Zeitpunkt zu erwarten als es bei Verwendung eines ursprünglich vollständig gefüllten Vorratsbehälters der Fall wäre.
In einer Variante ist die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet, über den ermittelten Konzentrationsverlauf den Zustand der Düse, mittels der die Flüssigkeit bzw. die Reinigungslösung in den Vorratsbehälter gesprüht bzw. gespritzt wird, zu beurteilen. Beispielsweise kann auf eine stetig zunehmende Menge an Ablagerungen an der Düse, beispielsweise Kalkablagerungen, geschlossen werden, wenn die zum Erreichen des Sättigungsbereichs benötigte Zeit stetig zunimmt. Nimmt die benötigte Zeit bis zum Erreichen des Sättigungsbereichs hingegen schlagartig zu, kann darauf zugeschlossen werden, dass eine Ablagerung, beispielsweise eine plötzlich gelöste Kalkablagerung, die Düse teilweise oder vollständig verstopft.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst von einem Gargerät mit einem Reinigungschemiebausystem der zuvor beschriebenen Art.
Die Auswerteeinheit des Reinigungschemiebausystems kann gleichzeitig auch weitere Funktionen des Gargeräts steuern. In diesem Fall müssen keine zusätzlichen Steuerungen oder Recheneinheiten für weitere Funktionen des Gargeräts vorgesehen sein.
Die Reinigungschemiebaugruppe kann auch außerhalb des Gargeräts angeordnet sein. Mit anderen Worten muss die Reinigungschemiebaugruppe nicht innerhalb eines Gehäuses des Gargeräts vorliegen.
Das Gargerät kann eine Anzeige aufweisen, auf der der Füllstand des Vorratsbehälters angezeigt wird. Auf diese Weise kann ein Benutzer des Gargeräts über den aktuellen Füllstand informiert werden, sodass dieser feststellen kann, ob ein Wechsel des Vorratsbehälters notwendig ist und/oder noch genügend Reinigungschemikalie für einen angedachten Reinigungsvorgang des Gargeräts vorhanden ist.
Der Benutzer kann mittels der Anzeige auch darüber informiert werden, falls die Auswerteeinheit einen bereits zuvor verwendeten Vorratsbehälter erkannt hat oder in welchem Zustand sich die Düse der Reinigungschemiebaugruppe befindet.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen sowie den Zeichnungen. In diesen zeigen:

- 1 ein erfindungsgemäßes Gargerät,
- 2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Reinigungschemiebaugruppe des Gargeräts aus 1,
- 3 die Reinigungschemiebaugruppe aus 2 in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
- 4 eine Draufsicht auf die Reinigungschemiebaugruppe aus 2,
- 5 eine Schnittansicht der Reinigungschemiebaugruppe aus 2,
- 6 einen beispielhaften Konzentrationsverlauf, wie er in der Reinigungschemiebaugruppe aus 2 auftreten kann,
- 7 eine schematische Darstellung eines gefüllten Vorratsbehälters einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungschemiebaugruppe,
- 8 eine weitere schematische Darstellung des Vorratsbehälters aus 7, wenn dieser geleert ist,
- 9 eine schematische Darstellung eines gefüllten Vorratsbehälters noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungschemiebaugruppe, und
- 10 eine weitere schematische Darstellung des Vorratsbehälters aus 9, wenn dieser geleert ist.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gargerät 10. Bei dem Gargerät 10 handelt es sich um ein sogenanntes Tischgerät, das üblicherweise auf einer (nicht dargestellten) Unterlage betrieben wird. Diese kann beispielsweise ein Tisch oder ein weiteres Gargerät sein. Grundsätzlich könnte es sich jedoch auch um ein sogenanntes Standgerät handeln, das direkt auf dem Boden steht.
Beim Gargerät 10 handelt es sich um einen sogenannten Kombidämpfer, in welchem Nahrungsmittel in einem Garraum mittels einer Garraumatmosphäre gegart werden können, die hinsichtlich Temperatur, Feuchte und Umwälzgeschwindigkeit gesteuert werden kann. Es handelt sich insbesondere um ein Gargerät für professionelle Anwendungen, beispielsweise in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie.
Grundsätzlich kann das Reinigungschemiebausystem auch für andere Arten von Gargeräten verwendet werden, beispielsweise für ein Tiegel-Gargerät.
Vom Gargerät 10 ist hier ein sogenannter Innenkasten 12 zu sehen, der den Garraum umgibt und von einer Garraumtür 14 verschlossen ist.
Das Gargerät 10 verfügt über eine Benutzerschnittstelle 16, die als berührungsempfindliches Display ausgeführt ist, d.h. dass ein Benutzer des Gargeräts 10 dieses sowohl über die Benutzerschnittstelle 16 steuern kann, als auch dass die gleiche Benutzerschnittstelle 16 als Anzeige für Informationen zum Zustand sowie zum Betrieb des Gargeräts 10 dient.
Die Benutzerschnittstelle 16 ist mit einer in 1 schematisch eingezeichneten Auswerteeinheit 17 verbunden, welche die Baugruppen des Gargeräts 10 steuert.
Das Gargerät 10 weist eine erfindungsgemäße Reinigungschemiebaugruppe 18 auf, die in der gezeigten Ausführungsform unterhalb des Innenkastens 12 angeordnet ist.
Die Auswerteeinheit 17 und die Reinigungschemiebaugruppe 18 bilden zusammen ein erfindungsgemäßes Reinigungschemiebausystem.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung der Reinigungschemiebaugruppe 18 aus 1, wobei nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile dargestellt sind.
Die Reinigungschemiebaugruppe 18 verfügt über eine Blende 20, die mittels eines Rastelements 22 am Gargerät 10 befestigt ist und die Reinigungschemiebaugruppe 18 nach außen verdeckt.
Die Reinigungschemiebaugruppe 18 umfasst einen Sammelbehälter 24, der aus einer Wanne 26 sowie einem auf die Wanne 26 aufgesetzten Deckel 28 zusammengesetzt ist. Die Wanne 26 und der Deckel 28 greifen so ineinander, dass der Sammelbehälter 24 für Flüssigkeiten abgedichtet ist.
Im Deckel 28 sind mehrere Anschlüsse 30 ausgebildet, in der gezeigten Ausführungsform insgesamt vier Anschlüsse 30, die auf gleicher Höhe nebeneinander angeordnet sind.
Jedem Anschluss 30 ist ein Vorratsbehälter 32 zugeordnet, der zerstörungsfrei lösbar mit dem jeweiligen Anschluss 30 verbunden ist. In der gezeigten Ausführungsform sind die Vorratsbehälter 32 in den jeweils zugeordneten Anschluss 30 flüssigkeitsdicht eingesteckt.
Die Vorratsbehälter 32 sind in der gezeigten Ausführungsform Kartuschen, welche über Aussparungen 36 in der Blende 20 in die Reinigungschemiebaugruppe 18 eingesetzt und wieder aus dieser entfernt werden können.
In den Vorratsbehältern 32 ist jeweils eine Reinigungschemikalie 38 (vgl. 5) aufgenommen.
Die Reinigungschemiebaugruppe 18 verfügt zudem über ein Schaltventil 40, das in der gezeigten Ausführungsform als Ventilblock mit zwei Ventilblock-Untereinheiten 42 und 44 ausgestaltet ist.
Jeder der Ventilblock-Untereinheiten 42 und 44 sind zwei der Anschlüsse 30 des Sammelbehälters 24 zugeordnet, wobei für jeden zugeordneten Anschluss 30 ein Ventil 46 vorgesehen ist.
Mit anderen Worten ist in der gezeigten Ausführungsform das Schaltventil 40 nicht als einzelnes Ventil ausgeführt, sondern umfasst mehrere Ventile 46.
Die Ventile 46 sind entlang eines Strömungsrohres 48 des Ventilblocks angeordnet.
In den Vorratsbehältern 32, die der Ventilblock-Untereinheit 42 zugeordnet sind, ist eine erste Reinigungschemikalie aufgenommen und in den Vorratsbehältern 32, die der Ventilblock-Untereinheit 44 zugeordnet sind, ist eine zweite Reinigungschemikalie aufgenommen, die von der ersten Reinigungschemikalie verschieden und chemisch nicht kompatibel mit dieser ist.
Grundsätzlich kann der Ventilblock jedoch auch aus einer einzelnen oder aus mehr als zwei Ventilblock-Untereinheiten 42 bzw. 44 bestehen, welche den jeweiligen Anschlüssen 30 zugeordnete Ventile 46 aufweist bzw. aufweisen. Auch können mehr als zwei verschiedene Reinigungschemikalien eingesetzt werden. Es könnte auch lediglich ein einzelner Vorratsbehälter 32 pro eingesetzter Reinigungschemikalie 38 und/oder pro Ventilblock-Untereinheit 42 bzw. 44 vorgesehen sein.
Die Reinigungschemiebaugruppe 18 verfügt des Weiteren über einen Wassereingang 50, über den der Reinigungschemiebaugruppe 18 Wasser zugeführt werden kann, insbesondere dem Sammelbehälter 24.
In 2 ist zudem ein Verbindungsstück 41 dargestellt, über das ein Ventilblock-Einlass 52 des Ventilblocks mit einer Pumpe 54 verbunden ist.
In 3 ist eine weitere perspektivische Ansicht der Reinigungschemiebaugruppe 18 gezeigt, wobei das Verbindungsstück 41 zur verbesserten Ansicht nicht dargestellt ist.
In 3 ist deutlicher zu erkennen, dass die Pumpe 54 mit der Wanne 26 verbunden ist und mit dieser in Strömungsverbindung steht. Über die einzige Pumpe 54 kann Flüssigkeit, die im Sammelbehälter 24 aufgenommen ist, über einen Pumpenausgang 55 zum Ventilblock-Einlass 52 und somit zu den Vorratsbehältern 32 geleitet werden.
In 4 ist eine Draufsicht auf die Reinigungschemiebaugruppe 18 dargestellt, in welcher der Aufbau des Ventilblocks besser zu erkennen ist.
Zusätzlich zu den Ventilen 46 weist jede Ventilblock-Untereinheit 42 bzw. 44 einen Ablaufanschluss 56 auf, der mit weiteren (nicht dargestellten) Leitungssystemen des Gargeräts 10 verbunden ist, beispielsweise mit einer (nicht dargestellten) Reinigerbox oder einem (nicht dargestellten) Dampfgenerator des Gargeräts 10.
Zudem weist der Sammelbehälter 24 einen Sensor 58 auf (vgl. 5), der über einen Sensoranschluss 60 mit der Auswerteeinheit 17 des Gargeräts 10 verbunden ist.
Insbesondere ist der Sensor 58 ein Impedanzsensor, ein Temperatursensor, ein Durchflusssensor, ein Leitfähigkeitssensor, ein Leitwertsensor, ein Brechungsindexsensor, ein pH-Sensor oder ein Photosensor, beispielsweise eine UV/VIS-Spektroskopie-Einheit.
Der Sensor 58 kann zusätzlich auch als Füllstandssensor dienen, der den Füllstand innerhalb des Sammelbehälters 24 erfasst. Grundsätzlich kann jedoch auch ein separater Füllstandssensor innerhalb des Sammelbehälters 24 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Volumen an Flüssigkeit im Sammelbehälter 24 über einen (nicht dargestellten) Durchflusssensor bekannt sein, der beispielsweise dem Wassereingang 50 zugeordnet ist.
In 5 ist zu erkennen, dass das Ventil 46 mit einer Düse 62 in Strömungsverbindung steht, die zumindest teilweise in den Vorratsbehälter 32 hineinragt.
Die Reinigungschemikalie 38 im Inneren des Vorratsbehälters 32 ist ein Blockgebinde, liegt also als Feststoff im Inneren des Vorratsbehälters 32 vor.
Der Vorratsbehälter 32 ist geneigt innerhalb des Anschlusses 30 angeordnet, sodass ein Gefälle in Richtung der Wanne 26 erzeugt wird.
Die Wanne 26 weist eine Senke 70 auf, über der ein Ansaugrohr 72 angeordnet ist, sodass Flüssigkeit aus der Wanne 26 zur Pumpe 54 zurückgeführt werden kann.
Der Sensor 58 ist innerhalb der Wanne 26 angeordnet.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Reinigungschemiebaugruppe 18 erläutert.
Soll das Gargerät 10 mittels einer Waschflotte gereinigt werden, kann die Reinigungschemiebaugruppe 18 eine Reinigungslösung bereitstellen, mit der anschließend die Waschflotte gebildet werden kann.
Dazu wird zunächst über den Wassereingang 50 (vgl. 2 bis 4) ein vorbestimmtes Volumen an Wasser in den Sammelbehälter 24 gefüllt.
Anschließend kann die Pumpe 54 das Wasser über den Pumpenausgang 55, das Verbindungsstück 41 (vgl. 2) und den Ventilblock-Einlass 52 in den Ventilblock leiten.
Die Ventile 46 des Ventilblocks werden von der Auswerteeinheit 17 so gesteuert, dass das von der Pumpe 54 gepumpte Wasser in einen der Vorratsbehälter 32 geleitet wird, in dem die Reinigungschemikalien 38 angeordnet ist, aus der die Reinigungslösung hergestellt werden soll.
Das Wasser wird über die Düse 62 in den entsprechenden Vorratsbehälter 32 gesprüht bzw. gespritzt, wie durch die Pfeilschar 68 in 5 angedeutet ist. Auf diese Weise wird ein Teil der Reinigungschemikalie 38 abgelöst, sodass sich eine wässrige Reinigungslösung bildet, die aufgrund des Gefälles des Vorratsbehälters 32 in die Wanne 26 des Sammelbehälters 24 fließt.
Somit liegt innerhalb des Sammelbehälters 24 als Flüssigkeit nun nicht mehr nur Wasser, sondern eine Reinigungslösung vor. Die Konzentration der auf diese Weise erzeugten wässrigen Reinigungslösung wird mittels des Sensors 58 ermittelt.
Über das Ansaugrohr 72 kann die Reinigungslösung wieder der Pumpe 54 zugeführt werden. Somit kann die Pumpe 54 die Reinigungslösung erneut über den gleichen Strömungsweg führen, wobei mit jedem Zyklus eine größere Menge an Reinigungschemikalie 38 in der Reinigungslösung vorhanden ist, sodass deren Konzentration steigt.
Mit anderen Worten wird ein erster Ausspülkreis gebildet, der vom Sammelbehälter 24, über die Pumpe 54 und den Ventilblock in den Vorratsbehälter 32 und von dort wieder in den Sammelbehälter 24 führt.
Dieser Vorgang kann solange wiederholt werden, bis mittels des Sensors 58 eine gewünschte Konzentration der Reinigungslösung gemessen wird. Ist die Auflösungsgeschwindigkeit der Reinigungschemikalie 38 bekannt, kann auch lediglich für eine vorbestimmte Zeitdauer der erste Ausspülkreis betrieben werden.
Durch das Ausspülen von Reinigungschemikalie 38 aus dem Vorratsbehälter 32 leert sich dieser, bis schließlich keine Reinigungschemikalie 38 mehr im Vorratsbehälter 32 vorhanden ist.
Um den derzeitigen Füllstand der Reinigungschemikalie 38 innerhalb des Vorratsbehälters 32 zu bestimmen, werden die vom Sensor 58 erhaltenen Messdaten an die Auswerteeinheit 17 übermittelt.
Diese kann anhand dieser Messdaten den Konzentrationsverlauf der erzeugten Reinigungslösung bestimmen. In 6 ist ein beispielhafter Konzentrationsverlauf in einem schematischen Diagramm gezeigt, in welchem die Konzentration c der Reinigungslösung in Abhängigkeit der Zeit t aufgetragen ist.
Es ist zu erkennen, dass die Konzentration c in einem ersten Bereich a bis zum Zeitpunkt t₁ im Wesentlichen linear ansteigt, d.h. es wird mit einer annähernd konstanten Rate Reinigungschemikalie 38 aus dem Vorratsbehälter 32 gelöst.
Dementsprechend stellt die Auswerteeinheit 17 eine annähernd konstante Konzentrationsänderung pro Zeiteinheit anhand der vom Sensor 58 erhaltenen Messdaten fest.
Sobald beinahe keine Reinigungschemikalie 38 mehr im Vorratsbehälter 32 vorhanden ist, nähert sich die Konzentration der Reinigungslösung einem Maximalwert an, da keine weitere Reinigungschemikalie 38 mehr in der Reinigungslösung gelöst werden kann. Dies hat zur Folge, dass der Konzentrationsverlauf in einen zweiten Bereich b, den Sättigungsbereich, übergeht, in dem die Konzentration im Wesentlichen unverändert bleibt. Daraus ergibt sich ein asymptotischer Verlauf des Konzentrationsverlaufs wie in 6 zu sehen.
Im Übergangsbereich vom ersten Bereich a in den zweiten Bereich b nimmt der Wert der Konzentrationsänderung stetig ab, da sich die Konzentration der Reinigungslösung pro Zeiteinheit immer weniger ändert.
Zu einem Zeitpunkt t₁ ist die Konzentrationsänderung so klein, dass sie einem in der Auswerteeinheit 17 hinterlegtem Schwellwert entspricht, wobei der Schwellwert den minimalen Wert der zu erwartenden Konzentrationsänderung angibt, solange Reinigungschemikalie 38 aus dem Vorratsbehälter 32 ausgespült wird.
Daher wird nach dem Zeitpunkt t₁ von der Auswerteeinheit 17 festgestellt, dass der Vorratsbehälter 32 leer ist und zeigt dies über das Display der Benutzerschnittstelle 16 einem Benutzer des Gargeräts 10 an, sodass dieser den Vorratsbehälter 32 austauschen kann.
Da die Reinigungschemiebaugruppe 18 in der gezeigten Ausführungsform über mehrere Vorratsbehälter 32 mit der gleichen Reinigungschemikalie 38 verfügt und die Auswerteeinheit 17 das Schaltventil 40 steuert, kann bei Bedarf der erste Ausspülkreis auf den zweiten Vorratsbehälter 32 mit der gleichen Reinigungschemikalie 38 umgestellt und die Erzeugung der Reinigungslösung ohne Unterbrechung fortgesetzt werden.
Weist die Reinigungslösung eine gewünschte Konzentration auf, kann mittels der gleichen Pumpe 54 eine Ablauf-Strömungsverbindung hergestellt werden, über welche die erzeugte Reinigungslösung über einen der Ablaufanschlüsse 56 aus der Reinigungschemiebaugruppe 18 entfernt wird.
Die erzeugte Reinigungslösung kann anschließend eine Waschflotte bilden, mit der ein gewünschter Reinigungsvorgang des Gargeräts 10 durchgeführt wird.
Bei Bedarf kann anschließend erneut Wasser über den Wassereingang 50 zugeführt und die Reinigungschemiebaugruppe 18 gespült werden, wobei die gleiche Pumpe 54 für den Spülvorgang genutzt wird. In diesem Fall kann die Spüllösung über einen (nicht dargestellten) Entleerungsanschluss des Ventilblocks aus der Reinigungschemiebaugruppe 18 entfernt werden.
Analog zum ersten Ausspülkreis weist die Reinigungschemiebaugruppe 18 einen zweiten Ausspülkreis auf, wobei in diesem nicht die zuvor beschriebene erste Reinigungschemikalie 38 sondern die von dieser verschiedene zweite Reinigungschemikalie aus dem entsprechenden Vorratsbehälter 32 ausgespült wird. Auch in diesem Fall kann mittels des Sensors 58 zuverlässig festgestellt werden, wenn ein Vorratsbehälter 32 der zweiten Reinigungschemikalie leer ist.
Mittels der erfindungsgemäßen Reinigungschemiebaugruppe 18 können entsprechend mindestens zwei verschiedene Reinigungslösungen erzeugt werden, wobei bevorzugt eine erste Reinigungslösung eine Waschflotte mit einem pH-Wert kleiner 7 ergibt und eine zweite Reinigungslösung eine Waschflotte mit einem pH-Wert größer 7 ergibt.
Eine Waschflotte mit einem pH-Wert kleiner als 7 kann insbesondere vorteilhaft eingesetzt werden, um Kalkablagerungen im Leitungssystem und/oder in einem Dampfgenerator des Gargeräts 10 zu entfernen, während eine Waschflotte mit einem pH-Wert größer als 7 insbesondere vorteilhaft eingesetzt werden kann, um Rückstände von Gargütern aus dem Leitungssystem des Gargeräts 10 zu entfernen.
Grundsätzlich könnte die erfindungsgemäße Reinigungschemiebaugruppe 18 jedoch auch lediglich eine einzelne Art an Reinigungschemikalie 38 aufweisen.
In 7 ist schematisch eine alternative Ausführungsform der Reinigungschemiebaugruppe 18 dargestellt, die im Wesentlichen der zuvor beschriebenen Ausführungsform entspricht, sodass lediglich auf Unterschiede eingegangen wird.
In dieser Ausführungsform weist die Reinigungschemiebaugruppe vier weitere Sensoren 74 auf, die an einer Innenseite einer Außenwand 76 des Vorratsbehälters 32 angebracht sind. Bei den weiteren Sensoren 74 handelt es sich um kapazitive Sensoren.
Die weiteren Sensoren 74 sowie die Düse 62 sind über einen Stromkreis verbunden, der in der gezeigten Ausführungsform jedoch unterbrochen ist, solange sich die Reinigungschemikalie 38 im Vorratsbehälter 32 befindet, da die Reinigungschemikalie 38 sowie die Außenwand 76 des Vorratsbehälters 32 elektrisch isolierend sind.
Ist der Vorratsbehälter 32 jedoch soweit geleert, dass mindestens die dem Anschluss 30 näherliegenden weiteren Sensoren 74 zumindest teilweise freigelegt sind, kann die von der Düse 62 versprühte bzw. verspritze Flüssigkeit bzw. Reinigungslösung in Kontakt mit zumindest einem der weiteren Sensoren 74 gelangen, wodurch sich der Stromkreis schließt und ein Strom fließt, insbesondere wenn der Vorratsbehälter 32 vollständig geleert ist (vgl. 8). In diesem Fall sendet der weitere Sensor 74 ein Signal an die Auswerteeinheit 17, anhand dessen die Auswerteeinheit 17 den Füllstand des Vorratsbehälters 32 bestimmen kann. Der auf diese Weise ermittelte Füllstand kann mit dem über die Messdaten des Sensors 58 erkannten Füllstand abgeglichen werden, sodass der Füllstand noch zuverlässiger erkannt werden kann.
Grundsätzlich könnte auch die Reinigungschemikalie 38 selbst eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, sodass auch ein geringer Strom detektiert wird, wenn sich noch Reinigungschemikalie 38 im Vorratsbehälter 32 befindet. In diesem Fall ist jedoch zumindest mit einem deutlichen Anstieg des gemessenen Stroms zu rechnen, sobald wenigstens einer der weiteren Sensoren 74 wenigstens teilweise freigelegt wird.
In 9 ist schematisch noch eine weitere Ausführungsform der Reinigungschemiebaugruppe 18 dargestellt, die im Wesentlichen den zuvor beschriebenen Ausführungsformen entspricht, sodass lediglich auf Unterschiede eingegangen wird.
In dieser Ausführungsform ist neben den zuvor beschriebenen weiteren Sensoren 74 noch ein akustischer Sensor 78 vorgesehen. Der akustische Sensor 78 ist in der Lage, Geräusche innerhalb des Vorratsbehälters 32 aufzunehmen.
Je nach Füllstand an Reinigungschemikalie 38 innerhalb des Vorratsbehälters 32 ändert sich das Geräusch, welches durch die eingesprühte bzw. eingespritzte Flüssigkeit oder Reinigungslösung hervorgerufen wird. Insbesondere kann über den akustischen Sensor ein charakteristisches Geräusch detektiert werden, wenn der Vorratsbehälter 32 leer ist (vgl. 10).
In der in den 9 und 10 gezeigten Ausführungsform ist der akustische Sensor 78 mit den weiteren Sensoren 74 kombiniert. Grundsätzlich kann jedoch auch lediglich der akustische Sensor 78 eingesetzt sein, wenn über das charakteristische Geräusch zuverlässig auf den Füllstand des Vorratsbehälters 32 geschlossen werden kann, insbesondere auf einen leeren Vorratsbehälter 32.
Durch die Verwendung einer Vielzahl von Sensoren erhöht sich die Zuverlässigkeit der Erkennung des Füllstands des Vorratsbehälters 32 weiter.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Gruden, R. et al.: „Electrochemical analysis of water and suds by impedance spectroscopy and cyclic voltammetry“ (Journal of Sensors and Sensor Systems, 3, S. 133-150, 2014 [0020]

Claims

Reinigungschemiebaugruppe für ein Gargerät (10) mit einem Sammelbehälter (24), einer Pumpe (54), einem Anschluss (30) für einen Vorratsbehälter (32), der eine Reinigungschemikalie (38) enthält, und einem Wassereingang (50), mit dem der Reinigungschemiebaugruppe (18) Wasser zugeführt werden kann, wobei die Reinigungschemiebaugruppe (18) einen Ausspülkreis aufweist, mit dem die Pumpe (54) Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter (24) in den Vorratsbehälter (32) leiten kann, um aus diesem eine Reinigungslösung in den Sammelbehälter (24) auszuspülen, wobei ein Sensor (58) im Sammelbehälter (24) vorgesehen ist, mittels dem anhand einer Konzentrationsänderung der Füllstand des Vorratsbehälters (32) erkannt werden kann.
Reinigungschemiebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (58) ein Impedanzsensor, ein Temperatursensor, ein Trübungssensor, ein Leitwertsensor, ein Brechungsindexsensor, ein pH-Sensor oder ein Photosensor, insbesondere eine UV/VIS-Spektroskopie-Einheit, ist.
Reinigungschemiebaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (32) einen weiteren Sensor (74) aufweist, insbesondere einen kapazitiven Sensor, wobei der kapazitive Sensor so angeordnet ist, dass die von der Pumpe (54) in den Vorratsbehälter (32) geleitete Flüssigkeit mit dem kapazitiven Sensor in Kontakt kommt, wenn eine bestimmte Menge an Reinigungschemikalie (38) im Vorratsbehälter (32) vorhanden ist, insbesondere keine Reinigungschemikalie (38) mehr im Vorratsbehälter (32) vorhanden ist.
Reinigungschemiebaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungschemiebaugruppe (18) einen akustischen Sensor (78) aufweist, der dazu eingerichtet ist, Geräusche im Vorratsbehälter (32) zu detektieren.
Reinigungschemiebausystem mit einer Reinigungschemiebaugruppe (18) nach einem der vorherigen Ansprüche und einer Auswerteeinheit (17), die mit dem Sensor (58) der Reinigungschemiebaugruppe (18) verbunden ist.
Reinigungschemiebausystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (17) dazu eingerichtet ist, anhand der vom Sensor (58) erhaltenen Konzentrationen die Konzentrationsänderung zu berechnen.
Reinigungschemiebausystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (17) dazu eingerichtet ist, die berechnete Konzentrationsänderung mit einem Schwellwert zu vergleichen, wobei der Schwellwert die minimale Konzentrationsänderung angibt, die zu erwarten ist, wenn die Pumpe (54) Reinigungslösung ausspült.
Reinigungschemiebausystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (17) mit dem weiteren Sensor (74) des Vorratsbehälters (32) und/oder mit dem akustischen Sensor (78) verbunden ist.
Gargerät mit einem Reinigungschemiebausystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8.