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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
einer Geschirrspülmaschine,
insbesondere einer Haushalts-Geschirrspülmaschine, wird eingebrachtes
Spülgut
durch Beaufschlagen mit einer zirkulierenden Spülflüssigkeit gereinigt. Die Zirkulation
der Spülflüssigkeit
innerhalb des Gerätes
erfolgt durch eine motorbetriebene Umwälzpumpe, die die Spülflüssigkeit
Spritzeinrichtungen innerhalb eines Arbeitsbehälters, in dem auch das Spülgut einordenbar
ist, zuführt.
Die versprühte
Spülflüssigkeit sammelt
sich schließlich
in einer Ablaufwanne am Boden des Arbeitsbehälters und bildet dort den Spülflüssigkeitsvorrat,
aus dem die Umwälzpumpe
die Flüssigkeit
für die
Zirkulation ansaugt.
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Das
Aufsprühen
der Spülflüssigkeit
auf das Spülgut
erfolgt unter einem Sprühdruck,
der eine mechanische Bearbeitung der zu reinigenden Spülgutteile
bewirkt. Diese mechanische Bearbeitung wird durch eine Erhöhung der
Temperatur der Spülflüssigkeit
bis zu einer vorgebbaren Maximaltemperatur unterstützt. Für die Erhöhung der
Temperatur ist eine Energiezufuhr, insbesondere eine elektrische
Beheizung, erforderlich. Diese elektrische Beheizung hat jedoch
einen entscheidenden Einfluß auf
einen hohen Verbrauch an elektrischer Energie beim Betrieb der Geschirrspülmaschine.
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Aus
der
DE 24 41 361 B2 ist
ein Verfahren zum Reinigen von Geschirr in einer Geschirrspülmaschine
bekannt, bei dem während
des Programmabschnitts Reinigen zunächst in einer ersten Phase eine
gegenüber
der Normalflüssigkeitsmenge
stark verringerte Flüssigkeitsmenge
in den Spülbehälter eingefüllt und
erwärmt
sowie mit gegenüber
einem Normalsprühdruck
verhältnismäßig geringen
Druck auf das Geschirr gesprüht
wird und die Spülflüssigkeitsmenge
nach Erreichen einer vorbestimmten Temperatur in einer zweiten Phase
durch Zufuhr von kaltem Frischwasser auf die Normalspülmenge vergrößert sowie
mit auf dem Normaldruck erhöhtem Druck
bis zum Ende des Programmabschnitts auf das Geschirr gesprüht wird.
Nachteilig an der Lösung der
DE 24 41 361 B2 wirkt
sich aus, dass während der
Heizphase der Sprühdruck
verhältnismäßig gering
ist und eine nennenswerte mechanische Reinigung nicht erzielt werden
kann.
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Die
JP 05146391 A beschreibt
einen Reinigungsprozess in einen Geschirrspüler mit einem „Wasch-"Motor, bei dem zu
Beginn während
einer Heizphase der Motor zunächst
bei schwacher Leistung periodisch für 0,5 Sekunden an- und für 0,5 Sekunden
ausgeschaltet wird und nach dem Abschalten der Heizvorrichtung beim
Erreichen einer vorbestimmten Wassertemperatur, der Prozess nach
einem Ruhezustand mit einem Hochleistungsbetrieb des Motors in einem
Zyklus mit 28,5 Sekunden angeschaltetem und 1,5 Sekunden abgeschalteten
Motor fortgesetzt wird.
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Die
Lösung
der
JP 05146391 A hat
den Nachteil, dass der Flüssigkeitsstrom
im Waschkreislauf während
des Abschaltens des Motors unterbrochen und drucklos ist und somit
keine Reinigung des Spülguts
erfolgt. Weiterhin wird der Motor während der Heizphase auch in
der angeschalteten Phase nur mit schwacher Leistung betrieben und
der Sprühdruck
soweit vermindert, dass ein starkes Auftreffen der Spülflüssigkeit
an den Spülbehälterwänden vermieden
wird. Dies hat zur Folge, dass eine nennenswerte mechanische Reinigungswirkung
auch in der Phase mit angeschaltetem Motor nicht erreicht werden
kann.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine
anzugeben, bei dem der Energieverbrauch beim Ablauf eines Spülprogrammes
gesenkt wird und trotzdem eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt
wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt bei einem Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine,
durch welches Spülgut
während
wasserführender Programmschritte
eines Spülprogrammes
durch Beaufschlagen mit einer Spülflüssigkeit
gereinigt wird, wobei die Spülflüssigkeit
dem Spülgut
unter einem Sprühdruck
zugeführt
und während
einer Heizphase bis zu einer vorgebbaren Temperatur erwärmt wird, dadurch,
dass das Spülgut
intermittierend in einer wechselweisen Sequenz von Sprühzeiträumen mit einem
hohen und einem niedrigen Sprühdruck
mit Spülflüssigkeit
beaufschlagt wird und während
der Heizphase (t1 bis t2)
ein geringerer mittlerer Sprühdruck
als während
anderen wasserführenden
Programmschritten (t2 bis t8)
des Spülprogramms
ohne Beheizung der Spülflüssigkeit
eingestellt wird.
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Bei
dieser Betriebsweise wird während
der Heizphase ein geringerer mittlerer Sprühdruck, der sich aus dem hohen
und dem niedrigen Sprühdruck ergibt,
als während
anderen wasserführenden
Programmschritten des Spülprogrammes
ohne Beheizung der Spülflüssigkeit
eingestellt. Durch den inter mittierenden Betrieb der Umwälzpumpe
schwankt das dynamische Betriebsniveau. Erfolgt der Wechsel zwischen
dem hohen und dem niedrigen Sprühdruck jedoch
in kurzen zeitlichen Abständen,
so stellt sich infolge der Trägheit
des Umwälzsystemes
ein nur leicht schwankendes dynamisches Betriebsniveau ein. Die
Erhöhung
des mittleren Sprühdruckes
nach der Heizphase kann insbesondere dadurch erfolgen, daß der intermittierende
Betrieb während
einer Phase des hohen Sprühdruckes
beendet und dieser hohe Sprühdruck
beibehalten wird. Alternativ dazu kann der intermittierende Betrieb
bei angehobenen hohen und niedrigen Sprühdruckwerten fortgesetzt werden.
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Durch
das Einstellen eines geringeren Sprühdruckes, welches insbesondere
durch Reduzieren der Drehzahl eines Motors einer Umwälzpumpe,
welche die Spülflüssigkeit
dem Spülgut
zum Beispiel über
Spritzeinrichtungen zuführt,
erreicht wird, befindet sich eine geringere Menge der Spülflüssigkeit
im Pumpenkreislauf. Eine geringere zirkulierende Spülflüssigkeitsmenge
ermöglicht
aber eine geringere Zufuhr von Flüssigkeit zu Beginn des Spülprogrammes.
Da die Zufuhr von Energie beim Erwärmen der Spülflüssigkeit während der Heizphase entscheidend
vom Spülflüssigkeitsvolumen
abhängt,
ist somit eine Reduzierung des Energieverbrauches während des
Spülprogrammes
ermöglicht.
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Die
Reduzierung des Sprühdruckes
während der
Heizphase gegenüber
bisher üblichen
Spülverfahren
könnte
jedoch eine verschlechterte Reinigungswirkung bewirken. Aus diesem
Grund wird der Sprühdruck
nach der Heizphase auf die bisher übliche Höhe oder noch weiter angehoben,
so daß ab diesem
Zeitpunkt eine ausreichende mechanische Reinigungsarbeit sichergestellt
ist. Ab diesem Zeitpunkt ist jedoch eine Erhöhung des Spülflüssigkeitsvolumens erforderlich,
da andernfalls die als Ansaugreservoir dienende, in der Ablaufwanne
befindliche Spülflüssigkeitsmenge
zu gering ist, um die Umwälzpumpe
ausreichend mit Spülflüssigkeit
zu versorgen.
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Das
Spülflüssigkeitsvolumen
wird insbesondere durch eine dynamische Niveauregelung eingestellt,
bei der das Niveau der Spülflüssigkeit
in der Ablaufwanne bei laufender Umwälzpumpe automatisch so eingestellt
wird, daß die
Umwälzpumpe
ausreichend versorgt wird. Diese Niveauregelung sorgt für ein Einstellen
einer geringen Spülflüssigkeitsmenge,
wenn der Wasserzulauf bereits bei reduzierter Drehzahl der Umwälzpumpe
erfolgt. Ein wasserführender
Programmteil eines Spülprogrammes
mit einer Heizphase beginnt somit mit einem Wasserzulauf während des
Betriebes der Umwälzpumpe
mit reduzierter Drehzahl. Auf diese Weise ist dann auch die gewünschte geringe
Spülflüssigkeitsmenge
in der anschließenden
Heizphase gegeben, da das dynamische Betriebsniveau bei reduziertem
Drehzahlbetrieb früher
erreicht wird. Wird nach der Heizphase die Motordrehzahl und damit
der Sprühdruck
erhöht, so
sinkt das dynamische Betriebsniveau in der Ablaufwanne ab und die
dynamische Niveauregelung steuert einen Wasserzulauf, bis ein ausreichendes dynamisches
Betriebsniveau wieder erreicht ist.
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In
einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird das Spülgut intermittierend
in einer wechselweisen Sequenz von Sprühzeiträumen mit einem hohen und einem
niedrigen Sprühdruck
mit Spülflüssigkeit
beaufschlagt. Bei dieser Betriebsweise wird während der Heizphase ein geringerer
mitt lerer Sprühdruckals
während
anderen wasserführenden Programmschritten
des Spülprogrammes
ohne Beheizung der Spülflüssigkeit
eingestellt.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Prinzipskizze einer teilweise dargestellten Geschirrspülmaschine;
und
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2 den
zeitlichen Verlauf der Drehzahl eines Umwälzpumpenmotors der Geschirrspülmaschine
gemäß 1.
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Ein
für die
Aufnahme von zu spülendem
Gut mit nicht dargestellten Geschirrkörben und Sprüharmen ausgestatteter
Spülbehälter 1 einer
Geschirrspülmaschine
weist in seinem nach unten abfallenden Boden 2 eine Öffnung auf,
unter welcher eine Ablaufwanne 3 sitzt. In der Ablaufwanne 3 ist
eine Siebkombination 4, 5, 6 angeordnet.
An der tiefsten Stelle der Ablaufwanne 3 ist eine Entleerungsleitung 7 angekoppelt,
die zu einer Entleerungspumpe 8 führt, durch welche am Ende eines
Teilspülganges insbesondere
verschmutzte oder verbrauchte Spülflüssigkeit
abgepumpt wird. Im Bereich des Bodens 9 der Ablaufwanne 3 führt radial
eine Ansaugleitung 10 aus dem Zwischenraum zwischen der
Siebkombination und dem Mantel der Ablaufwanne 3 zu einer
Umwälzpumpe 11 von
der ein Druckstutzen 12 über eine nicht dargestellte
Rohrleitung zu wenigstens einer Sprüheinrichtung im Spülbehälter 1 führt. Der
Ansaugleitung 10 ist innerhalb der Ablauf wanne 3 noch ein
bei 13 angedeuteter Strömungsteiler
vorgeschaltet, der sich gegebenenfalls über den gesamten Umfang der
Ablaufwanne 3 erstrecken kann und eine Ansaugöffnung 14 freiläßt. Der
Strömungsteiler 13 dient
dazu, die aus der Ablaufwanne 3 angesaugte Flüssigkeitsmenge
möglichst
gleichmäßig den
einzelnen Sektoren zu entziehen. Innerhalb der Ablaufwanne 3 ist
auch eine Luftfallenkammer 15 vorgesehen, die nach unten
hin offen ist und zumindest kurz oberhalb des Bodens 9 endet.
Aus der Luftfallenkammer 15 führt eine Verbindungsleitung 16 zu
einem Druckschalter 17, dessen Schalteinrichtung den Steuerstromkreis
für die
Magnetspule 18 eines als Elektromagnetventil ausgebildeten
Wasserzulaufventils 19 beherrscht. Das Wasserzulaufventil 19 liegt
in einer Frischwasserleitung 20, die nach dem Wasserzulaufventil 19 in
den Spülbehälter 1 oder auch
in die Ablaufwanne 3 bzw. andere damit in Strömungsverbindung
stehende Leitungsteile einmündet. Die
Luftfallenkammer 15 bildet mit dem Druckschalter 17 einen
Niveausensor.
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Zu
Beginn eines programmgesteuerten, mit Spülflüssigkeit zu betreibenden Arbeitsganges
der Geschirrspülmaschine
signalisiert der Niveausensor 15, 17 mangels eines
ausreichenden Flüssigkeitsniveaus
in der Ablaufwanne 3 den Bedarf an Frischwasser und schaltet
daher über
die Magnetspule 18 das Wasserzulaufventil in den Öffnungszustand,
so daß Frischwasser
in den Spülbehälter 1 und
damit in die Ablaufwanne 3 einläuft. Nach einer vordefinierten Zeit
t0 wird die Umwälzpumpe 11 eingeschaltet,
wobei der Einschaltzeitpunkt t0 so festgelegt
ist, daß die Umwälzpumpe 11 ausreichend
Flüssigkeit
zur Verfügung
hat. Die Umwälzpumpe 11 wird
von einem Motor angetrieben, dessen Drehzahl nM so
eingestellt ist, daß ein
Sprühdruck
resultiert, welcher in der Lage ist, das Spülgut ausreichend mit Spülflüssigkeit
zu benetzen. Während
der Füllvorgang
fortgesetzt wird, wird zum Zeitpunkt t1 auf
einen Impulsbetrieb umgeschaltet. Dazu wird zunächst auf eine höherliegende Drehzahl
nH umgeschaltet, wodurch der Flüssigkeitsstand
in der Ablaufwanne 3 absinkt. Nach ca. 0,8 Sek wird die
Drehzahl auf eine untere Drehzahl nL geschaltet,
wodurch der Flüssigkeitsstand
in der Ablaufwanne 3 wieder ansteigt. Es erfolgt ein Wechsel zwischen
unterer Drehzahl nL und oberer Drehzahl nH, wobei die einzelnen Drehzahlstufen jeweils
für einen
Zeitraum von ca. 0,8 Sek eingestellt sind. Das Flüssigkeitsniveau
in der Ablaufwanne 3 schwankt demzufolge zwischen einem
unteren Niveau 21 und einem oberen Niveau 22,
welche jeweils aus den einzelnen Drehzahlstufen nH,
nL resultieren. Der Füllvorgang wird beendet, sobald
das untere Niveau 21 so weit angestiegen ist, daß die Umwälzpumpe 11 keine Luft
mehr ansaugt. Dies ist der Fall, wenn die Umwälzpumpe 11 mit der
oberen Drehzahl nH angetrieben wird und
das untere Niveau 21 die Lage des Strömungsteilers 13 übersteigt.
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Nach
dem Beenden des Füllvorganges
wird eine nicht dargestellte Heizung eingeschaltet, die die Spülflüssigkeit
auf eine vorwählbare
Temperatur erwärmt.
Während
der Heizphase wird lediglich sichergestellt, daß die sich erwärmende Spülflüssigkeit,
die zudem mit Reinigungsmittel versehen wird, das Spülgut ausreichend
benetzt. Der Sprühdruck
ist jedoch so eingestellt, daß bei
einer besonders hartnäckigen Verschmutzung
noch keine ausreichende Reinigungswirkung vorliegt. Lediglich zu
den Zeitpunkten, in denen die obere Drehzahl nH eingestellt
ist, ist eine jeweils kurzzeitig vorliegende ausreichende Reinigung
gegeben. Diesem Nachteil der schlechteren Reinigungswirkung steht
jedoch der Vorteil einer geringeren aufzuheizenden Spülflüssigkeitsmenge
gegenüber.
Die Heizphase wird somit verkürzt,
wodurch es zu einer Einsparung von elektrischer Energie kommt.
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Nach
der Heizphase zum Zeitpunkt t2 wird der
Nachteil der verschlechterten Reinigungsleistung während der
Heizphase dadurch ausgeglichen, daß die Drehzahl des Umwälzpumpenmotors
permanent auf die obere Stufe nH eingestellt
wird. Der daraus resultierende Sprühdruck stellt eine ausreichende
Reinigungsleistung sicher. Jedoch sinkt das Flüssigkeitsniveau in der Ablaufwanne 3 derart
ab, daß der Strömungsteiler 13 unterschritten
wird und die Absaugöffnung 14 freiliegt.
Dies führt
zu einem Ansaugen von Luft durch die Umwälzpumpe 11. Da dieses Unterschreiten
des erforderlichen Minimalniveaus 21 von der Niveausteuerung 15, 17 detektiert
wird, steuert diese einen weiteren Frischwasserzulauf, bis das Minimalniveau 21 wieder
erreicht ist. Dadurch erhöht sich
die Füllmenge
der Geschirrspülmaschine
und die Spülflüssigkeit
kühlt sich
durch den Zulauf von kaltem Frischwasser ab. Ein Nachheizen der
Spülflüssigkeit
kann jedoch unterbleiben, da die thermische Einwirkung während der
Heizphase auf das Spülgut
ausreichend ist, um mit dem nun eingestellten erhöhten Sprühdruck eine
zufriedenstellende Reinigungsleistung zu erzielen.
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Gemäß 2 ist
ein Ablauf eines Spülprogrammes
in den wasserführenden
Programmabschnitten dargestellt. In der Reinigungsphase t0 bis t3 wird entsprechend
der 'vorstehenden
Ausführungen
verfahren. Zum Zeitpunkt t3 endet der Reinigungsschritt
und es erfolgt ein Abpumpen der Reinigungsflüssigkeit und ein erneuter Wasserzulauf
(Zeitraum zwischen t3 und t4)
. Die Zwischenspülphase
t4 bis t5 ist gekenn zeichnet
durch einen ausschließlichen
Impulsbetrieb mit einem Wechsel zwischen oberer Drehzahl nH und unterer Drehzahl nL.
Ein Einstellen einer erhöhten
Reinigungsleistung mittels eines erhöhten Sprühdruckes ist im Zwischenspülschritt
erforderlich, da darin lediglich ein Beseitigen von Laugenresten
erforderlich ist.
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Nach
einem erneuten Wasserwechsel zwischen t5 und
t6 beginnt die Klarspülphase. Hierin ähnelt die
Vorgehensweise derjenigen des Reinigungsschrittes, wobei die zum
Zeitpunkt t8 beginnende Phase mit einer
permanent oberen Drehzahl nH kürzer bemessen
ist als im Reinigungsprogramm, um die Temperatur der Spülgutteile
nicht wesentlich herabzusetzen, was für den nachfolgenden nicht dargestellten
Trocknungsgang wesentlich ist. Dieser Zeitraum mit permanenter erhöhter Drehzahl
nH ist jedoch erforderlich, um ein ausreichendes
Benetzen der Spülgutteile
mit Klarspülflüssigkeit
zu ermöglichen,
was für
den nachfolgenden Trocknungsgang ebenfalls von erheblicher Bedeutung
ist. Dagegen kann in der Heizphase zwischen den Zeitpunkten t7 und t8 wiederum
die Aufnahme von elektrischer Energie niedrig gehalten werden, da
die aufzuheizende Spülflüssigkeit
besonders gering gehalten ist.