EP1411164A1 - Verfahren zum Füllen des Arbeitsraumes einer Haushaltsmaschine und Haushaltsmaschine - Google Patents

Verfahren zum Füllen des Arbeitsraumes einer Haushaltsmaschine und Haushaltsmaschine Download PDF

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EP1411164A1
EP1411164A1 EP03017024A EP03017024A EP1411164A1 EP 1411164 A1 EP1411164 A1 EP 1411164A1 EP 03017024 A EP03017024 A EP 03017024A EP 03017024 A EP03017024 A EP 03017024A EP 1411164 A1 EP1411164 A1 EP 1411164A1
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pump
speed
water
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filling
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    • D06F39/085—Arrangements or adaptations of pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L15/4214—Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor
    • A47L15/4217—Fittings for water supply, e.g. valves or plumbing means to connect to cold or warm water lines, aquastops
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    • D06F39/08—Liquid supply or discharge arrangements
    • D06F39/088—Liquid supply arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for filling the Working space of a household machine, especially one Dishwasher or washing machine, with water, where the water is pumped into the work area the household machine is promoted. Furthermore concerns the invention a household machine.
  • Household machines such as dishwashers or Washing machines need water to run by means of a pump the working area of the household machine is fed.
  • a pump the working area of the household machine is fed.
  • An exact filling volume of the work area Domestic machine can be achieved in that a static state a certain volume of water that is stored in appropriate tanks in the machine, in the machine runs in (static filling). there can only be a multiple of the tank volume be filled in.
  • Another method uses dynamic Filling water with a predetermined pump speed at which the Filling process by a pressure switch or pressure sensor is monitored. With the help of an impeller counter, the Water flow rate from a pipe measured and thus determined the duration of filling become (dynamic filling).
  • the object of the invention is to propose a method for filling the work space of a generic household machine and a household machine with which it is possible to ensure improved running behavior of the pump; in particular, it is intended to prevent undesired noises from occurring when the pump is operating.
  • this object is achieved in that the rotational speed or speed of the pump is adapted to the inflow speed, that is to say the volume flow per time, of the water in the area upstream of the pump.
  • the rotational speed of the Pump filling the work area from zero to one maximum rotational speed is essentially linear is increased.
  • the course can then in particular the resulting ramp function of the speed of rotation the pump should be selected so that the pump is on sufficient water supply for an operation almost without Air bubbles are available.
  • the course of the function is advantageously determined the speed of rotation of the pump based on the water inlet velocity measured once the area upstream of the pump.
  • the speed of rotation of the pump depending on the Water inlet speed is adjusted by arranged in an area upstream of the pump Inlet velocity measuring element, in particular one Impeller counter, is determined.
  • the household machine in which the work space by means of Pump can be filled, is characterized in that the pump as one in its speed of rotation according to one Predeterminable functional curve of a controllable pump is.
  • Inlet velocity measuring element can be arranged, which for Determination of the feed rate of the water in the Pump is suitable; as inlet speed measuring element an impeller meter is preferably used.
  • Control or regulating means can also be provided be used to control the speed of rotation of the pump are suitable and as an input signal from Inlet velocity measuring element determined inlet velocity receive.
  • Fig. 1 is a household machine 2 in the form of a Washing machine outlined, which has a work space 1, which has to be filled with water for washing.
  • the water is from a faucet 7 via a hose 8 Washer 2 fed.
  • a hose 8 Washer 2 At the end of the hose 8 it will Water through an unspecified pipe section of a pump 3 fed, which is electrically operated. It supports a predeterminable rotational speed or speed n das Water in the work area 1.
  • the pump 3 is designed as a controllable pump, ie the course of the rotational speed n as a function of the time t can be predetermined for the pump 3. This makes it possible to apply a rotational speed-time profile to the pump, as is shown by way of example in FIG. 3.
  • the rotational speed n of the pump 3 is ramped up linearly starting at time zero until a maximum rotational speed n max is reached; there is a "ramp function".
  • a desired start-up behavior ie a desired “ramp function”
  • this takes place as a function of the inflow speed Q of the water in the area 4 upstream of the pump 3, as seen in the flow direction of the water.
  • a critical area 9 is outlined in FIG is to indicate that the pump 3 when the Rotational speed n is ramped up too quickly in the "snorkeling" operation would be what it to avoid according to the invention.
  • the control or regulating means 6 is therefore in the Able to control the pump 3 so that the permissible Operating area is not left, d. H. that in particular the critical area 9 outlined in FIG. 3 is not reached.
  • the feed rate Q can be direct to determine the starting speed or the Spin acceleration of the pump 3 can be used.

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  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen des Arbeitsraumes (1) einer Haushaltsmaschine (2), insbesondere einer Geschirrspülmaschine oder einer Waschmaschine, mit Wasser, bei dem das Wasser mittels einer Pumpe (3) in den Arbeitsraum (1) der Haushaltsmaschine (2) gefördert wird. Zur Vermeidung unerwünschter Geräusche ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Drehgeschwindigkeit (n(t)) der Pumpe (3) der Zulaufgeschwindigkeit (Q) des Wassers in den der Pumpe (3) vorgelagerten Bereich (4) angepasst wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Haushaltsmaschine. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen des Arbeitsraumes einer Haushaltsmaschine, insbesondere einer Geschirrspülmaschine oder einer Waschmaschine, mit Wasser, bei dem das Wasser mittels.einer Pumpe in den Arbeitsraum der Haushaltsmaschine gefördert wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Haushaltsmaschine.
Haushaltsmaschinen, wie Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen, benötigen für ihren Betrieb Wasser, das mittels einer Pumpe dem Arbeitsraum der Haushaltsmaschine zugeführt wird. Um einer solchen Maschine ausreichend Wasser zur Verfügung zu stellen, sind im Stand der Technik im wesentlichen zwei verschiedene Füllstrategien bekannt:
Ein exaktes Füllvolumen des Arbeitsraumes der Haushalsmaschine kann dadurch erreicht werden, dass man in einem statischen Zustand ein bestimmtes Wasservolumen, das in der Maschine in entsprechenden Tanks bevorratet wird, in die Maschine einlaufen lässt (statisches Füllen). Dabei kann allerdings nur ein Vielfaches des Tankvolumens eingefüllt werden.
Ein anderes Verfahren bedient sich des dynamischen Wasserfüllens mit vorgegebener Pumpendrehzahl, bei dem der Füllvorgang durch einen Druckwächter oder Drucksensor überwacht wird. Mit Hilfe eines Flügelradzählers kann die Zulaufgeschwindigkeit des Wassers aus einer Leitung gemessen und damit die Zeitdauer des Füllens ermittelt werden (dynamisches Füllen).
Bekannt ist auch, die beiden vorgenannten Füllstrategien miteinander zu kombinieren.
Nachteilig ist beim rein statischen Füllen, dass dieses sehr stark von der Durchflussrate des Wassers abhängig ist, was ein genaues bedarfsabhängiges Füllen sehr stark beeinflusst. Befindet sich zuwenig Wasser in der Maschine, zieht die Umwälzpumpe Luft und fährt in einen lauten "schnorchelnden" Betrieb. Füllt man mehr Wasser ein, um dieses Geräusch zu unterbinden, beeinflusst man dadurch andere Betriebsparameter - insbesondere die Verbrauchswerte für Energie und Wasser - in negativer Weise. Ein optimales Füllen ist damit nur selten möglich.
Beim dynamischen Füllen benutzt man einen Druckwächter oder Drucksensor, um ein bestimmtes Wasserniveau zu erreichen. Solange der Schaltpunkt einer bestimmten Fülldrehzahl nicht erreicht wurde, bleibt das Wasserventil der Maschine geöffnet. Damit ist die benötigte Wassermenge sehr genau einstellbar.
Allerdings hat diese Füllstrategie folgenden Nachteil:
  • Bekannte Pumpen werden stets nur im Ein/Aus-Betrieb gefahren, d. h. die Pumpe wird immer so angesteuert, dass sie im aktivierten Zustand stets mit ihrer vorgegebenen Maximaldrehzahl arbeitet. Dabei ergibt sich, dass die Pumpe beim Einschalten schneller auf die gewünschte Maximaldrehzahl hoch beschleunigt, als es der Wasserstand für einen nicht "schnorchelnden" Betrieb zulassen würde.
    • Dabei einsteht ein unerwünschtes Geräusch, das als sehr störend empfunden wird.
    Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Füllen des Arbeitsraums einer gattungsgemäßen Haushaltsmaschine sowie eine Haushaltsmaschine vorzuschlagen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, ein verbessertes Laufverhalten der Pumpe sicherzustellen; insbesondere soll verhindert werden, dass unerwünschte Geräusche beim Betrieb der Pumpe entstehen.
    Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Pumpe der Zulaufgeschwindigkeit, also dem Volumenstrom pro Zeit, des Wassers in den der Pumpe vorgelagerten Bereich angepasst wird.
    Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Drehgeschwindigkeit der Pumpe beim Füllen des Arbeitsraumes von Null bis zu einer maximalen Drehgeschwindigkeit im wesentlichen linear gesteigert wird. Dabei kann dann insbesondere der Verlauf der sich ergebenden Rampenfunktion der Drehgeschwindigkeit der Pumpe so gewählt werden, dass der Pumpe ein ausreichendes Wasserangebot für einen Betrieb nahezu ohne Luftblasen zur Verfügung steht.
    Mit Vorteil erfolgt die Festlegung des Funktionsverlaufs der Drehgeschwindigkeit der Pumpe unter Zugrundelegung der einmalig gemessenen Zulaufgeschwindigkeit des Wassers in den der Pumpe vorgelagerten Bereich.
    Weiterhin hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, dass die Drehgeschwindigkeit der Pumpe in Abhängigkeit der Zulaufgeschwindigkeit des Wassers angepasst wird, die von einem im der Pumpe vorgelagerten Bereich angeordneten Zulaufgeschwindigkeitsmesselement, insbesondere einem Flügelradzähler, ermittelt wird.
    Die Haushaltsmaschine, in der der Arbeitsraum mittels der Pumpe befüllt werden kann, zeichnet sich dadurch aus, dass die Pumpe als eine in ihrer Drehgeschwindigkeit gemäß einem vorgebbaren Funktionsverlauf regelbare Pumpe ausgebildet ist.
    Dabei kann im der Pumpe vorgelagerten Bereich ein Zulaufgeschwindigkeitsmesselement angeordnet sein, das zur Bestimmung der Zulaufgeschwindigkeit des Wassers in die Pumpe geeignet ist; als Zulaufgeschwindigkeitsmesselement kommt bevorzugt ein Flügelradzähler zum Einsatz.
    Ferner können Steuerungs- oder Regelungsmittel vorgesehen sein, die zur Ansteuerung der Drehgeschwindigkeit der Pumpe geeignet sind und als Eingangssignal die vom Zulaufgeschwindigkeitsmesselement ermittelte Zulaufgeschwindigkeit erhalten.
    In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    Fig. 1
    schematisch eine Waschmaschine in der Vorderansicht,
    Fig. 2
    eine zu Fig. 1 alternative Ausgestaltung und
    Fig. 3
    beispielhaft den Verlauf der Drehgeschwindigkeit n der Pumpe über der Zeit t.
    In Fig. 1 ist eine Haushaltsmaschine 2 in Form einer Waschmaschine skizziert, die einen Arbeitsraum 1 aufweist, der zum Waschen mit Wasser gefüllt werden muss. Das Wasser wird von einem Wasserhahn 7 über einen Schlauch 8 der Waschmaschine 2 zugeführt. Am Ende des Schlauchs 8 wird das Wasser über ein nicht bezeichnetes Rohrstück einer Pumpe 3 zugeleitet, die elektrisch betrieben ist. Sie fördert mit einer vorgebbaren Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl n das Wasser in den Arbeitsraum 1.
    Zur Vermeidung unerwünschter Geräusche beim Fördern von Wasser durch die Pumpe 3 wird wie folgt vorgegangen:
    Zunächst lässt man statisch Wasser bis zum Schaltpunkt eines nicht dargestellten Druckwächters bzw. Drucksensors zulaufen und misst die Zeit bis zum Erreichen desselben. Dadurch ermittelt man eine durch die Festlegung des Schaltpunktes relativ genaue Wassermenge und die zum Füllen dieser Menge benötige Zeit. Hieraus lässt sich wiederum die Zulaufgeschwindigkeit Q (Volumen pro Zeit) des Wassers errechnen.
    Die Pumpe 3 ist als regelbare Pumpe ausgebildet, d. h. der Verlauf der Drehgeschwindigkeit n als Funktion der Zeit t kann der Pumpe 3 gezielt vorgegeben werden. Damit ist es möglich, die Pumpe mit einem Drehgeschwindigkeits-Zeit-Profil zu beaufschlagen, wie es beispielhaft in Fig. 3 skizziert ist. Wie hier zu erkennen ist, wird die Drehgeschwindigkeit n der Pumpe 3 zum Zeitpunkt Null beginnend linear hochgefahren, bis eine maximale Drehgeschwindigkeit nmax erreicht ist; es ergibt sich eine "Rampenfunktion". Beim Anlauf der Pumpe 3 kann also ein gewünschtes Anlaufverhalten, d. h. eine gewünschte "Rampenfunktion", vorgegeben werden, bis die Zieldrehzahl nmax erreicht ist. Dies erfolgt erfindungsgemäß in Abhängigkeit der Zulaufgeschwindigkeit Q des Wassers in den der Pumpe 3 - in Fließrichtung des Wassers gesehen - vorgelagerten Bereich 4.
    Dabei wird die Steigung der in Fig. 3 skizzierten "Anlauframpe" so festgelegt, dass ein kritisches Wasserniveau, bei dem die Pumpe 3 Luft ziehen und fördern würde - was die unerwünschten Geräusche verursacht -, vermieden wird.
    Somit wird der Anstieg der Pumpen-Drehgeschwindigkeit n geräuschoptimiert an die Wasserzulaufgeschwindigkeit Q angepasst.
    In Fig. 3 ist ein kritischer Bereich 9 skizziert, der andeuten soll, dass die Pumpe 3 dann, wenn die Drehgeschwindigkeit n zu schnell hochgefahren wird, in den "schnorchelnden" Betrieb geraten würde, was es erfindungsgemäß zu vermeiden gilt.
    In Fig. 2 ist eine weitergehende Ausgestaltung der Erfindung skizziert. Am Ende des Schlauchs 8 ist ein Zulaufgeschwindigkeitsmesselement 5 in Form eines Flügelradzählers angeordnet. Mit diesem kann die. Zulaufgeschwindigkeit Q des Wassers in die Waschmaschine 2 direkt gemessen werden. Das vom Flügelradzähler 5 gemessene Signal für die Zulaufgeschwindigkeit Q wird einem Steuerung- oder Regelungsmittel 6 zugeleitet. In diesem ist der zulässige Funktionsverlauf der Drehgeschwindigkeit n als Funktion der Zeit t in Abhängigkeit der Zulaufgeschwindigkeit Q hinterlegt, d. h. abgespeichert.
    Das Steuerungs- oder Regelungsmittel 6 ist daher in der Lage, die Pumpe 3 so anzusteuern, dass der zulässige Betriebsbereich nicht verlassen wird, d. h. dass insbesondere der in Fig. 3 skizzierte kritische Bereich 9 nicht erreicht wird.
    Bei der Ausgestaltung der Drehgeschwindigkeit-Zeit-Funktion gemäß Fig. 3 kann also die Zulaufgeschwindigkeit Q direkt zur Bestimmung der Anlaufgeschwindigkeit bzw. der Drehbeschleunigung der Pumpe 3 verwendet werden.
    Bezugszeichenliste
    1
    Arbeitsraum
    2
    Haushaltsmaschine (Geschirrspülmaschine, Waschmaschine)
    3
    Pumpe
    4
    der Pumpe vorgelagerter Bereich
    5
    Flügelradzähler (Zulaufgeschwindigkeitsmesselement)
    6
    Steuerungs- oder Regelungsmittel
    7
    Wasserhahn
    8
    Schlauch
    9
    kritischer Bereich
    n(t)
    Drehgeschwindigkeit/Drehzahl
    t
    Zeit
    Q
    Zulaufgeschwindigkeit (Volumenstrom)
    nmax
    maximale Drehgeschwindigkeit/Drehzahl

    Claims (9)

    1. Verfahren zum Füllen des Arbeitsraumes (1) einer Haushaltsmaschine (2), insbesondere einer Geschirrspülmaschine oder einer Waschmaschine, mit Wasser, bei dem das Wasser mittels einer Pumpe (3) in den Arbeitsraum (1) der Haushaltsmaschine (2) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit (n(t)) der Pumpe (3) der Zulaufgeschwindigkeit (Q) des Wassers in den der Pumpe (3) vorgelagerten Bereich (4) angepasst wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit (n(t)) der Pumpe (3) beim Füllen des Arbeitsraumes (1) von Null bis zu einer maximalen Drehgeschwindigkeit (nmax) im wesentlichen linear gesteigert wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der sich ergebenden Rampenfunktion der Drehgeschwindigkeit (n(t)) der Pumpe (3) so gewählt wird, dass der Pumpe (3) ein ausreichendes Wasserangebot für einen kavitationsfreien Betrieb zur Verfügung steht.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung des Funktionsverlaufs der Drehgeschwindigkeit (n(t)) der Pumpe (3) unter Zugrundelegung der einmalig gemessenen Zulaufgeschwindigkeit (Q) des Wassers in den der Pumpe (3) vorgelagerten Bereich (4) erfolgt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit (n(t)) der Pumpe (3) in Abhängigkeit der Zulaufgeschwindigkeit (Q) des Wassers angepasst wird, die von einem im der Pumpe (3) vorgelagerten Bereich (4) angeordneten Zulaufgeschwindigkeitsmesselement (5), insbesondere einem Flügelradzähler, ermittelt wird.
    6. Haushaltsmaschine (2), insbesondere Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine, in der ein Arbeitsraum (1) mittels einer Pumpe (3) befüllt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) als eine in ihrer Drehgeschwindigkeit (n(t)) gemäß einem vorgebbaren Funktionsverlauf regelbare Pumpe ausgebildet ist.
    7. Haushaltsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im der Pumpe (3) vorgelagerten Bereich (4) ein Zulaufgeschwindigkeitsmesselement (5) angeordnet ist, das zur Bestimmung der Zulaufgeschwindigkeit (Q) des Wassers in die Pumpe (3) geeignet ist.
    8. Haushaltsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zulaufgeschwindigkeitsmesselement (5) ein Flügelradzähler ist.
    9. Haushaltsmaschine nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch Steuerungs- oder Regelungsmittel (6), die zur Ansteuerung der Drehgeschwindigkeit (n(t)) der Pumpe (3) geeignet sind und als Eingangssignal die vom Zulaufgeschwindigkeitsmesselement (5) ermittelte Zulaufgeschwindigkeit (Q) des Wassers erhalten.
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