EP2222219A1

EP2222219A1 - Verfahren zur trocknungszeitregelung in geschirrspülmaschinen

Info

Publication number: EP2222219A1
Application number: EP08859884A
Authority: EP
Inventors: Heinz Heissler; Kai Paintner
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: WO2009074416A1; ATE551942T1; EP2222219B1; PL2222219T3; ATE524100T1; RU2010125032A; CN101896113A; US20100236575A1; ES2381992T3; EP2289389A1; RU2493766C2; DE102007059516A1; PL2289389T3; ES2369513T3; EP2289389B1; CN101896113B

Description

Verfahren zur Trocknungszeitregelung in Geschirrspülmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für einen Geschirrspülautomaten sind der für die verschiedenen Arbeitsgänge erforderliche Energieverbrauch bzw. die dafür benötigte Zeitdauer wichtige

Leistungsparameter, die nicht autark, sondern eng miteinander verknüpft sind, teilweise sogar gegenläufig in dem Sinne, dass die Minimierung des einen auf Kosten des anderen geht. Als letzter Arbeitsgang wird in der Regel das gespülte Geschirr in der Spülkammer in einem Trocknungsgang getrocknet. Dafür sind verschiedene Verfahren bzw. Prinzipien bekannt.

Bei einem auf Eigenwärmetrocknung beruhenden Verfahrenstyp führt eine Heizeinrichtung dem Innenraum der Spülkammer Wärme zu, die Feuchtigkeit wird jedoch nicht abgeführt. Dabei erhöht sich die Temperatur der Innenluft der Spülkammer, wodurch sie eine erhöhte relative Luftfeuchtigkeit annehmen kann. Eine kalte Oberfläche steigert die Trocknungsleistung. An ihr kann die Feuchtigkeit aus der Innenluft kondensieren, wodurch die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit der Innenluft erhalten bzw. erhöht wird.

Herkömmliche Geschirrspülmaschinen mit Eigenwärmetrocknung führen dem Spülraum unabhängig von der Beladung, d. h. der Menge und Wärmekapazität des zu trocknenden

Geschirrs, eine vorbestimmte (Wärme)-Energiemenge zu. Für den Trocknungsgang ist eine vorbestimmte, fixe Zeitdauer vorgesehen. Die Wärmemenge und die Zeitdauer sind so bemessen, dass auch für eine große Beladung ein ausreichendes Trocknungsergebnis erzielt wird. Dieses Verfahren berücksichtigt eine geringe Beladung nicht. Auch sind bei der Eigenwärmetrocknung Feuchtigkeitssensoren nicht einsetzbar, weil der

Feuchtigkeitsgrad in der Spülkammer während der Trocknung stets gesättigt, wahrscheinlich sogar übersättigt ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einer Geschirrspülmaschine den Trocknungsgang zu optimieren. Die optimierte Trocknung soll kostengünstig und technisch einfach realisierbar sein, insbesondere soll sie ohne technisch aufwändige Sensorik und/oder ohne speziell für die Trocknung erforderliche Vorrichtungen auskommen. Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Regeln einer Trocknungsdauer in einer Geschirrspülmaschine mit einer Spülkammer zum Aufnehmen von Spülgut, bei dem das Spülgut auf eine vorbestimmte Anfangstemperatur (T₀) aufgeheizt wird, die über der Temperatur einer mit der Spülkammer in Kommunikation stehenden Kondensationsfläche liegt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die folgenden Schritte gelöst:

(a) Erfassen eines Temperaturverlaufs einer charakteristischen Temperatur (T) während des Trocknens des Spülguts, (b) Detektieren eines für den Verdampfungsgrad von Wasser von der Oberfläche des

Spülguts (28a, 28b) kennzeichnenden Merkmals anhand des Temperaturverlaufs der charakteristischen Temperatur.

Das für das Erreichen der vollständigen Trocknung des Spülguts charakteristische Merkmal kann das Erreichen bzw. Über- oder Unterschreiten eines geeignet gewählten, für die vollständige Trocknung charakteristischen, kritischen Werts, d. h. ein Schwellwert der charakteristischen Temperatur (T) sein. Das Erkennen des charakteristischen

Merkmals kann das Erkennen des Erreichens einer Endtemperatur bzw. des Beginns eines asymptotischen Verhaltens der Zeitabhängigkeit der charakteristischen Temperatur umfassen. So kann das Erreichen des vollständigen Trocknens erkannt und der

Trocknungsvorgang vorzeitig, d. h. beispielsweise vor Ablauf einer einprogrammierten

Trocknungsdauer, beendet und somit Zeit eingespart werden.

Das charakteristische Merkmal kann auch das Erreichen eines für die vollständige Trocknung charakteristischen Werts der zeitlichen Ableitung der charakteristischen

Temperatur sein, d. h. ein Schwellwert für dT(t)/dt. Es kann auch das Erreichen eines charakteristischen Werts einer Temperaturdifferenz (ΔT :=T1-T2) oder die zeitliche

Ableitung der Temperaturdifferenz (d(ΔT)/dt) von zwei an zwei verschiedenen Positionen gemessenen Temperaturen T1 und T2 sein, d. h. ein Schwellwert für ΔT oder für d(ΔT)/dt. Die zeitliche Ableitung der Temperatursignale kann durch Software, die in einem

Prozessor einer zentralen Steuereinheit verarbeitet wird, berechnet und zur Auswertung bereitgestellt werden. Das Detektieren derartiger charakteristischer Merkmale der charakteristischen Temperatur ermöglicht eine automatische Trocknungserkennung. Durch geeignete Wahl der charakteristischen Temperatur und des charakteristischen Merkmals kann die automatische Trocknungserkennung unabhängig oder weitgehend unabhängig von der (Wärme- und Geräusch-) Dämmung der Spülkammer, den Umgebungsbedingungen wie etwa der Umgebungstemperatur (z. B. im Sommer bzw. Winter) und der spezifischen Einbausituation des Geschirrspülautomaten (z. B. freistehend bzw. eingebaut in einer Küchenzeile zwischen einem rechten und linken Nachbarschrank) werden.

Das Verfahren hat den Vorteil, dass der Trocknungsvorgang beladungsabhängig gesteuert werden kann. Bei einer geringen Beladung kann also Energie eingespart und bei hoher dennoch ein ausreichendes Trocknungsergebnis erzielt werden. Die Optimierung liegt allgemein im Abschalten des Trocknungsgangs bei ausreichendem Trocknungsergebnis. Dafür ist erfindungsgemäß nur ein technisch einfacher und kostengünstiger Temperatursensor mit einer zugehörigen Signalauswertung erforderlich. Selbstverständlich können auch zwei oder mehrere an verschiedenen Positionen angebrachte Temperatursensoren eingesetzt werden, deren Temperatursignale zur Gewinnung der charakteristischen Temperatur miteinander verknüpft werden, wie etwa durch Bilden einer Temperaturdifferenz.

Bei herkömmlichen Geschirrspülmaschinen ist für die Dauer des Trocknungsgangs und für dessen Anfangstemperatur in einer Programmablaufsteuerung jeweils ein für eine vorbestimmte Standardbeladung geeigneter Wert für die Dauer und die Anfangstemperatur des Trocknungsgangs fest einprogrammiert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Geschirrspülmaschine Mittel zum Detektieren der Beladung bzw. der Beladungsmenge. Die Anfangstemperatur für einen Trocknungsgang mit Eigenwärme wird vor Beginn des Trocknungsgangs in Abhängigkeit von der detektierten Beladung bestimmt. Dazu kann eine geeignete Anfangstemperatur und/oder eine zum Aufheizen des Spülguts zuzuführende Wärmeenergiemenge vor dem Aufheizen des Spülguts in Abhängigkeit von der Beladung vorbestimmt werden. Die Beladung kann dabei beispielsweise durch die Menge, Wärmekapazität und/oder die Gesamtoberfläche des Spülguts ausgedrückt sein. So kann der Trocknungsgang in Abhängigkeit von der Beladung optimiert werden, z. B. bei einer geringen Beladung abgekürzt werden.

Die charakteristische Temperatur kann grundsätzlich an verschiedenen Orten in der Geschirrspülmaschine detektiert werden. Sie kann z. B. eine die Kondensationsfläche kennzeichnende Temperatur sein. Die charakteristische Temperatur kann auch eine die Temperatur des Spülguts kennzeichnende Temperatur sein.

Eine Differenztemperatur kann beispielsweise aus der die Temperatur des Spülguts kennzeichnenden Temperatur und der die Temperatur der Kondensationsfläche kennzeichnenden Temperatur gebildet werden. Als Temperatur der Kondensationsfläche kann ggf. auch die eines Wärmespeichers dienen. Durch Auswerten der Differenztemperatur wird der Einfluss der Umgebungstemperatur und/oder der Einbausituation und/oder der Einfluss der die Spülkammer umgebenden Wärme- und Geräuschdämmung verringert oder eliminiert, wodurch das charakteristische Merkmal noch zuverlässiger erkannt werden kann.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird auch eine Geschirrspülmaschine vorgeschlagen mit einer Spülkammer für Spülgut und einer mit der Spülkammer in Kommunikation stehenden Kondensationsfläche und mit Mitteln zum Aufheizen des Spülguts in der Spülkammer.

Erfindungsgemäß umfasst die Geschirrspülmaschine ferner Mittel zum Erfassen einer Zeitabhängigkeit (T(t)) einer charakteristischen Temperatur (T) und Mittel zum Detektieren eines für den Grad der Verdampfung von Wasser von der Oberfläche des Spülguts charakteristischen Merkmals der Zeitabhängigkeit der charakteristischen Temperatur. Dadurch kann das tatsächliche Ende des Trocknungsvorgangs ermittelt werden. Es lässt sich zudem beladungsabhängig feststellen, so dass der Trocknungsvorgang bedarfsgerecht beendet wird.

Als Kondensationsfläche kann zum Beispiel die Beladungstür dienen. Da die Beladungstür in herkömmlichen Geschirrspülmaschinen ohnehin bereits elektronische Bauteile und Elemente der Ablaufsteuerung aufnimmt, kann dort ein Temperatursensor mit geringem technischem Mehraufwand kostengünstig eingebaut werden. Vorzugsweise steht die Kondensationsfläche in wärmeleitender Kommunikation mit einem Element mit großer Wärmekapazität, beispielsweise mit einem auf eine relativ niedrige Temperatur geregeltem Wasser- bzw. Wärmespeicher. Die Kondensationsfläche kann dann eine mit der Spülkammer in Kommunikation stehende Oberfläche des Wärmespeichers sein. Es ändert sich die Temperatur der Kondensationsfläche während des Aufheizens des Spülguts nur unwesentlich, was eine effektive Kondensations- und daher auch Trocknungswirkung bewirkt. Durch eine große Wärmekapazität des Wasser- bzw. Wärmespeichers wird der Einfluss der Umgebungstemperatur (z. B. Sommer, Winter) oder der Einbausituation (z. B. Nähe zu anderen Wärme erzeugenden Geräten) auf die charakteristische Temperatur zumindest vermindert.

Das Erfassungsmittel kann dazu ausgebildet sein, die Zeitabhängigkeit einer für die Temperatur der Kondensationsfläche kennzeichnenden Temperatur zu erfassen, und kann beispielsweise ein mit der Kondensationsfläche thermisch gekoppelter Temperatursensor sein. Alternativ kann das Erfassungsmittel dazu ausgebildet sein, die Zeitabhängigkeit einer für die Temperatur des Spülguts kennzeichnenden Temperatur zu erfassen, und kann beispielsweise ein mit durch die Spülkammer umgewälztem Wasser thermisch gekoppelter Temperatursensor sein. Ein geeigneter Ort für seine Anordnung kann zum Beispiel der Pumpensumpf des Automaten sein.

Das Detektiermittel kann eines oder mehrere der folgenden Mittel umfassen: (i) Mittel zum Erkennen des Erreichens eines Endwerts, (ii) Mittel zum Erkennen des Beginns eines asymptotischen Verhaltens bei Annäherung an den Endwert der charakteristischen Temperatur, (iii) Mittel zum Erkennen des Erreichens eines Schwellwerts der Zeitabhängigkeit, und/oder (iv) Mittel zum Erkennen eines Schwellwerts der Ableitung nach der Zeit bzw. der zeitlichen Ableitung der Zeitabhängigkeit der charakteristischen Temperatur. Diese Mittel können in der Form von Softwaremodulen, die Temperatur- Messsignale der Erfassungsmittel auswerten, realisiert werden. Dazu kann eine zentrale Steuereinheit (Controller) mit einem mit Software programmierbaren Prozessor vorgesehen werden.

Die Geschirrspülmaschine kann ferner Mittel zum Bereitstellen der ersten Ableitung nach der Zeit der Zeitabhängigkeit der charakteristischen Temperatur umfassen, und das Detektiermittel kann Mittel zum Erkennen des Erreichens eines Endwerts bzw. des Beginns eines asymptotischen Verhaltens bei Annäherung an den Endwert der zeitlichen Ableitung der charakteristischen Temperatur umfassen. Alternativ kann es Mittel zum Erkennen des Erreichens eines Schwellwerts der Zeitabhängigkeit oder eines Schwellwerts der zeitlichen Ableitung der Zeitabhängigkeit der charakteristischen Temperatur umfassen. Auch diese Mittel können in der Form von in dem Prozessor ausgeführten Softwaremodulen bereitgestellt werden.

Für die Berechnung einer Differenztemperatur kann die Temperatur des Spülguts kennzeichnende Temperatur und die Temperatur der Kondensationsfläche oder der Oberfläche des Temperaturspeichers kennzeichnenden Temperatur verwendet werden. Zur Messung der Temperatur des Spülguts kann ein erster Temperatursensor in einem Umwälzkreislauf des durch die Spülkammer umgewälzten Wassers, beispielsweise in einer Umwälzpumpe, angeordnet sein. Alternativ kann die Temperaturmessung an einem mit dem Spülgut in Wärmeaustausch stehenden Medium, wie etwa dem das Spülgut aufnehmenden Beladungskorb, oder in der Spülkammer, z. B. in der Nähe des Aufnahmeplatzes für das Spülgut, ausgeführt werden. Zur Messung der Temperatur der Kondensationsfläche kann ein zweiter Temperatursensor in thermischem Kontakt mit der Kondensationsfläche oder der Oberfläche des Temperaturspeichers dienen. Durch Bilden und Auswerten einer Temperaturdifferenz kann der Einfluss der Umgebungsbedingungen oder der Einbausituation auf die Steuerung des Trocknungsgangs ebenfalls verringert oder eliminiert werden.

Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine das Spülgut kennzeichnenden Temperatur und/oder eine die Kondensationsfläche kennzeichnenden Temperatur erfasst und ausgewertet werden. Hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die verschiedenen Messwerte unterschiedlich gewichtet werden, bevor sie ausgewertet werden.

Eine Ausführungsform einer derartigen Erfassungs- und Berechnungseinrichtung kann beispielsweise in einer Geschirrspülmaschine mit einem Wärmespeicher einen ersten Temperatursensor im Speicher aufweisen. Ein zweiter Sensor kann im Spülraum und ein dritter in der Zugabe für Spülmittel in der Beladungstür angebracht sein. Aus gleichzeitig erfassten Werten des zweiten und des dritten Sensors bildet die Berechungseinrichtung je einen Verhältniswert (Quotienten), den sie von einem gleichzeitig gemessenen Temperaturwert des ersten Sensors abzieht. Für mehrere Zeitpunkte innerhalb einer Zeitspanne erfasst ergibt sich eine Kurve mit fallendem Verlauf, die sich einer Temperatur als Schwellwert asymptotisch nähert. Der Schwellwert symbolisiert die vollständige Trocknung. Hat sich ihm die Kurve bis auf einen bestimmten Annäherungsbetrag genähert oder den Schwellwert selbst erreicht, erhält die Steuerungseinheit ein entsprechendes Signal, woraufhin sie den Trocknungsvorgang beendet.

Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Zeitabhängigkeit einer Temperatur während der Arbeitsgänge im Spülraum einer Geschirrspülmaschine mit Eigenwärmetrocknung;

Fig. 2 die Zeitabhängigkeit der Temperatur im Spülraum der Geschirrspülmaschine während des Klarspül- und Trockengangs für verschiedene Beladungen;

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt (in Seitenansicht) einer Geschirrspülmaschine; und

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt (in Vorderansicht) einer Geschirrspülmaschine mit einem Temperaturspeicher.

Fig. 1 zeigt Arbeitsgänge in einer Geschirrspülmaschine mit Eigenwärmetrocknung nach dem Stand der Technik. Sie umfassen einen Vorspülgang 2, einen ersten Reinigungsgang 4, einen zweiten Reinigungsgang 6, einen Zwischenspülgang 8, einen Klarspülgang 10 und einen die Arbeitsgänge abschließenden Trocknungsgang 12. Im Vorspülgang 2 wird kaltes Frischwasser (ca. 3,4 - 3,9 I) zugeführt und für eine voreingestellte Dauer von ca. 15 min mittels einer unter der Spülkammer 14 angebrachten Umlaufpumpe 20 durch die Spülkammer 14 (siehe Figuren 3 und 4) umgewälzt. Im anschließenden Reinigungsgang 4 wird Reinigungsmittel in die Spülkammer 14 eingebracht und das zum Vorspülen zugeführte Frischwasser auf eine anfängliche Reinigungstemperatur von ca. 51 °C während einer Zeitdauer von ca. 13 - 14 min aufgewärmt. Eine im Hydraulikkreislauf angeordnete Heizvorrichtung (nicht gezeigt) erwärmt das umgewälzte Wasser auf die in einem Arbeitsgang jeweils gewünschte Temperatur. Im anschließenden Reinigungsgang 6 wird das erwärmte und mit Reinigungsmittel versehene Wasser umgewälzt. Der Reinigungsgang 6 bildet den hauptsächlichen Reinigungsgang für die in der Spülkammer 14 angeordneten Geschirrteile 28.

Zwischen dem Reinigungsgang 6 und dem Zwischenspülgang 8 wird das Spülwasser aus der Spülkammer 14 abgepumpt und sauberes kaltes Frischwasser zugeführt. Das

Frischwasser wird während des Zwischenspülgangs 8 für eine Zeitdauer von ca. 5 min umgewälzt und erwärmt sich dabei durch Kontakt mit den aus dem Reinigungsgang 6 noch warmen Teilen in der Spülkammer 14, wie etwa dem Spülgut 28, 28a, 28b, einem

Beladungskorb 30, einem Wassersprüh-Dreharm 24 und den Wänden der Spülkammer 14 sowie Teilen in einem Umwälzkreislauf 22a, 20, 22b. Zum Wechsel vom

Zwischenspülgang 8 in den nachfolgenden Klarspülgang 10 wird das Zwischenspül-

Wasser aus der Spülkammer 14 abgepumpt und erneut kaltes Frischwasser zugeführt.

In bekannten Geschirrspülmaschinen mit Eigenwärmetrocknung wird das zugeführte, kalte Frischwasser im Klarspülgang 10 während einer vorbestimmten, fest eingestellten Zeit, z. B. ca. 15 min, umgewälzt und dabei mit einer vorbestimmten, festen Heizleistung auf die Anfangstemperatur TO für den abschließenden Trocknungsvorgang 12, z. B. auf ca. 65°C, erhitzt.

Fig. 2 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf der Temperatur bzw. die Zeitabhängigkeit der Temperatur in der Spülkammer für verschiedene Beladungen während des Klarspülgangs 10 und des Trocknungsgangs 12. Dabei kann die in Fig. 2 gezeigte Temperatur die vorgenannte charakteristische Temperatur sein. Sie kann auch eine für die Temperatur eines Teils 28a oder 28b der Beladung oder die mittels eines ersten Temperaturfühlers 32 gemessene Temperatur T₁ des umgewälzten Wassers sein. Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf T_n(t) für eine als normal definierte und eine bestimmte Menge Geschirr und Besteck umfassende Beladung n sowie den zeitlichen Verlauf T_n-(t) für eine im Vergleich zur normalen Beladung geringere Beladung n- und den zeitlichen Verlauf T_n+(t) für eine im Vergleich zu einer angenommen Standardbeladung höhere Beladung n+. Durch die Zufuhr der Heizleistung steigt die Temperatur in der Spülkammer 14 und damit auch die Temperatur des Spülguts 28a, 28b während des Klarspülgangs 10 im Wesentlichen proportional mit der Zeit t. Der in Fig. 2 gezeigte, weniger als proportionale Temperaturanstieg rührt vom Wärmeübertragsverlust her, u. a. durch die Wände der Spülkammer 14 und durch die Beladungstür 16 auf Geräteteile außerhalb der Spülkammer 14. Für die normale Beladung n steigt die Temperatur während des Klarspülgangs 10 entsprechend der mittleren Kurve T_n(t) an bis auf eine Temperatur T₀, die Anfangstemperatur für den sich zeitlich anschließenden Trocknungsgang 12. Für die geringere bzw. höhere Beladung n- bzw. n+ steigt für die gleiche zugeführte Heizleistung die Temperatur stärker entsprechend der oberen Kurve T_n-(t) bzw. weniger stark entsprechend der unteren Kurve T_n+(t) an bis auf die entsprechenden Anfangstemperaturen T₀,_n- bzw. T₀,_n+ für den anschließenden Trocknungsgang 12.

Mit dem Abschalten der Heizleistung beginnt der Trocknungsgang 12. Für die normale Beladung n verändert die Temperatur T_n(t) ihren Verlauf im Wesentlichen entsprechend einer abfallenden Exponentialfunktion. Mit der Abnahme der charakteristischen Temperatur T_n trocknet die Beladung zunehmend, d. h. ein auf dem Spülgut 28a, 28b vorhandener Feuchtigkeitsfilm verdampft und kondensiert auf einer kalten Fläche, z. B. einer kalten Wand oder der Innenseite der Beladungstür 16 in der Spülkammer 14. Zu einem Zeitpunkt t₁₂,_n erreicht der zeitliche Temperaturverlauf T_n(t) eine Temperatur T₁₂,_n, die sich anschließend nur noch unwesentlich ändert und das Erreichen eines asymptotischen Zustands markiert. Damit ist der Feuchtigkeitsfilm auf dem Spülgut 28 vollständig verdampft. Der Trocknungsgang 12 für die Beladung n zum Zeitpunkt t_12,n kann beendet werden.

In diesem Beispiel entspricht der Temperaturverlauf T_n(t) dem zu detektierenden charakteristischen Merkmal für den Grad der Verdampfung. Das Erreichen des asymptotischen Zustands ist das charakteristische Merkmal für die vollständige Trocknung des Spülguts 28. Durch das Detektieren des zeitlichen Verlaufs T(t) der charakteristischen Temperatur T kann das Ende des Trocknungsgangs 12 erkannt und der Trocknungsgang 12 beendet werden. Beispielsweise kann ein optisches oder akustisches Signal für „Trocknung beendet" oder auch ein geräteinternes Steuersignal erzeugt werden, woraufhin der Trocknungsgang 12 beendet und der Geschirrspülautomat ausgeschaltet und/oder in einen Bereitschaftszustand zum Öffnen der Beladungstür 16 und Ausräumen der Spülkammer 14 versetzt wird.

Im Beispiel der Fig. 2 fällt die Temperatur T_n-(t) für die geringere Beladung n- zu Beginn des Trocknungsgangs steiler bzw. rascher ab als für die normale Beladung n, und der asymptotische Zustand wird bei der Temperatur T_12,n- zum Zeitpunkt t_12,n- früher erreicht als für die normale Beladung, weil mit der geringeren Beladung n- insgesamt eine geringere Feuchtigkeitsmenge von der Oberfläche des Spülguts 28 zu verdampfen ist. Umgekehrt fällt die Temperatur T_n+(t) für die höhere Beladung n+ zu Beginn des Trocknungsgangs weniger steil ab als für die normale Beladung n, und der asymptotische Zustand wird bei der Temperatur T₁₂,_n+ zum Zeitpunkt t_12?n+ später erreicht.

Durch Detektieren des Erreichens des asymptotischen Zustands des Temperaturverlaufs wird die vollständige Trocknung des Spülguts 28 in Abhängigkeit von der Beladung erkannt. Dies kann dazu ausgenutzt werden, den Trocknungsgang 12 bei Erreichen der vollständigen Trocknung zu beenden und mithin in Abhängigkeit von der Beladung stets ein ausreichendes Trocknungsergebnis (vollständige Trocknung) zu erzielen. Dadurch wird der Trocknungsgang gegenüber einem Trocknungsgang mit fest einprogrammierten Ablaufparametern (fixe Anfangstemperatur, fixe Trocknungszeit) optimiert. Denn bei geringer Beladung kann der Trocknungsgang 12 früher beendet werden als bei herkömmlichen Geschirrspülautomaten mit fest eingestellter Trocknungsdauer.

In der bisherigen Beschreibung wurde angenommen, dass die charakteristische Temperatur eine Temperatur in der Spülkammer 14, z. B. die Temperatur des Spülguts 28a, 28b ist. Die charakteristische Temperatur kann jedoch auch eine andere Temperatur- Messgröße sein, wie z. B. in den in den Figuren 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsformen der Erfindung.

Eine Geschirrspülmaschine gemäß Fig. 3 umfasst eine Spülkammer 14, in der das Spülgut 28, nämlich Teller und Tassen, in einem Beladungskorb 30 platziert ist, eine an die Spülkammer 14 anscharnierte Beladungstür 16, die während der in Fig. 1 gezeigten Arbeitsgänge geschlossen ist, einen in der Spülkammer 14 drehbar angeordneten Wassersprüh-Dreharm 24 mit mehreren Sprühdüsen 26, eine unterhalb einer Bodenwand 19 der Spülkammer 14 angeordnete Umwälzpumpe 20, einen Zulauf 22a der Umlaufleitung, der eine Druckausgangsseite der Umwälzpumpe 20 mit dem Wassersprüh-Dreharm 24 verbindet, einen Ablauf 22b der Umlaufleitung, der mit einer Ansaugseite der Umwälzpumpe 20 verbunden ist, sowie einen ersten Temperaturfühler 32 und einen zweiten Temperaturfühler 34, die jeweils über elektrische oder optische Leitungen an entsprechende Temperaturauslesevorrichtungen zum Auswerten der von den Temperaturfühlern 34, 36 erzeugten Temperatur-Messsignale angeschlossen sind.

Der erste Temperaturfühler 32 ist in der Umwälzpumpe 20 angeordnet. Er dient zum Messen einer Temperatur T1 bzw. zum Erfassen der Zeitabhängigkeit T1 (t) der Spüllauge im Umwälzkreislauf. Er kann jedoch auch an anderen Positionen im Umwälzkreislauf, wie etwa im Zulauf 22a, Ablauf 22b oder in einer Vertiefung in der Bodenwand der Spülkammer 14 in der Nähe der Öffnung des Ablaufs 22b angeordnet sein.

Der zweite Temperaturfühler 34 ist in Kontakt mit der innenseitigen Wand, d. h. der der Spülkammer 14 zugewandten Wand der Beladungstür 16 angeordnet. Er dient zum Messen einer Referenz-Temperatur T2 bzw. zum Erfassen der Zeitabhängigkeit der Referenz-Temperatur T2(t), die für die Temperatur einer kalten Fläche in der Spülkammer 14 charakteristisch ist. Er kann jedoch auch an anderen Positionen angeordnet sein, wie etwa in einem Bedienpaneel 18 in der Beladungstemperatur 16, wo er leicht mit dort ohnehin vorhandenen elektrischen Kabeln an die zugehörige Temperaturauslesevorrichtung angeschlossen werden kann.

Die zum Detektieren eines charakteristischen Merkmals charakteristische Temperatur T(t) ist die Differenz der Temperaturen T1 und T2, d.h. T(t) = ΔT₁₂(t) := T1 (t) - T2(t). Die von dem ersten Temperaturfühler 32 im Umwälzkreislauf gemessene Temperatur T1 des Wassers wird nach dem Ausschalten der Heizleistung am Ende des Klarspülgangs ab dem Beginn des Trocknungsgangs fallen. Der zeitliche Verlauf T1 (t) kann durch eine im Verlauf der Zeit abfallende Kurve mit einer Form ähnlich der in Fig. 2 gezeigten Form dargestellt werden. Die von dem zweiten Temperatursensor 34 an der Kondensationsfläche gemessene Temperatur T2 steigt während des Klarspülgangs durch Wärmeübertragung in die und durch die Wände der Spülkammer an, jedoch langsamer als die Temperatur T1. Nach dem Beginn des Trocknungsgangs steigt die Temperatur T2 aufgrund der bei der Kondensation des vom Spülgut abgedampften Wassers an der kalten Fläche in der Spülkammer freiwerdenden Kondensationswärme weiter an. Dieses weitere Ansteigen von T2 ist jedoch schwächer als das Abfallen von T1 , so dass der zeitliche Verlauf der Temperaturdifferenz ΔT₁₂(t) = T1 (t) - T2(t) insgesamt einen fallenden Verlauf aufweist. Das für das Erreichen der vollständigen Trocknung des Spülguts charakteristische Merkmal ist das Unterschreiten eines geeignet gewählten, für die vollständige Trocknung charakteristischen, kritischen Werts, d. h. ein Schwellwert für AT₁₂.

Die Geschirrspülmaschine in Fig. 4 umfasst im Vergleich zu dem in Fig. 3 dargestellten zusätzlich einen Wärmespeicher 38 als Temperaturspeicher, der an einer Seitenwand der Spülkammer 14 anliegt. Der Wärmespeicher 38 ist ausgebildet in der Form eines parallel zur Seitenwand der Spülkammer 14 angeordneten Behälters. Er umfasst im Wesentlichen zwei parallel zueinander angeordnete Wände, eine Zulaufleitung 40a mit einem steuerbaren Zulaufventil 42 zum Befüllen des Wärmespeichers 38 mit Wasser und eine Ablaufleitung 40b zum Entleeren des Wärmespeichers. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist ein erster Temperaturfühler 32 zum Messen einer Temperatur T1 bzw. zum Erfassen der Zeitabhängigkeit T1 (t) der Spüllauge im Umwälzkreislauf angeordnet. Anstelle des in der Beladungstür angebrachten zweiten Temperaturfühlers 34 (siehe Fig. 3) ist ein dritter Temperaturfühler 36 in Kontakt mit der der Spülkammer 14 zugewandten Wand des Wärmespeichers 38 angeordnet. Er dient zum Messen einer Referenz- Temperatur T3 bzw. zum Erfassen ihrer Zeitabhängigkeit T3(t), die für die Temperatur des Wassers im Wärmespeicher 38 charakteristisch ist.

Der Wärmespeicher 38 wird zu Beginn des Klarspülgangs oder zu Beginn des Trocknungsgangs mit im Vergleich zur umgewälzten Spüllauge relativ kaltem Frischwasser befüllt. Die Temperatur T3 im Wärmespeicher 38 steigt während des Klarspülgangs durch Wärmeübertragung in die und durch die Wände der Spülkammer 14 an, jedoch langsamer als die Temperatur T1. Für den Anstieg der Temperatur T3 ab dem Beginn des Trocknungsgangs sorgt Wärme, die durch Kondensation des vom Spülgut 28a, 28b abgedampften Wassers an der kalten Seitenwand der Spülkammer 14 frei wird, an der der Wärmespeicher 38 anliegt. Die zum Detektieren des charakteristischen Merkmals charakteristische Temperatur T(t) ist die Temperatur T3 im Wärmespeicher, d. h. T(t) = T3(t). Das für das Erreichen der vollständigen Trocknung des Spülguts charakteristische Merkmal ist hier das Überschreiten eines geeignet gewählten, für die vollständige Trocknung charakteristischen kritischen Werts, d. h. ein Schwellwert für T3.

Eine geeignete Steuerungsschaltung verhindert, dass die Beladungstür 16 während des Klarspül- und Trocknungsvorgangs 10 und 12 geöffnet werden kann. Dadurch kann eine Befeuchtung des Spülguts durch Rückkondensation beim Öffnen der Beladungstür verhindert werden.

Bezugszeichenliste

2 Vorspülgang / vorspülen

4 Reinigungsgang / reinigen

6 Reinigungsgang / reinigen

8 Zwischenspülgang / zwischenspülen

10 Klarspülgang / klarspülen

12 Trocknungsgang / trocknen

14 Spülkammer

16 Beladungstür

18 Bedienpaneel

19 Bodenplatte

20 Umwälzpumpe

22a Zulauf der Umlaufleitung

22b Ablauf der Umlaufleitung

24 Wassersprüh-Dreharm

26 Sprühdüsen

28 Spülgut

30 Beladungskorb

32 erster Temperaturfühler

34 zweiter Temperaturfühler

36 dritter Temperaturfühler

38 Wasserspeicher

40a Zulaufleitung

40b Ablaufleitung

42 Zulaufventil

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Regeln einer Trocknungsdauer in einer Geschirrspülmaschine mit einer Spülkammer zum Aufnehmen von Spülgut, bei dem das Spülgut auf eine vorbestimmte Anfangstemperatur (T₀) aufgeheizt wird, die über der Temperatur einer mit der Spülkammer in Kommunikation stehenden Kondensationsfläche liegt; gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

(a) Erfassen eines Temperaturverlaufs einer charakteristischen Temperatur (T) während des Trocknens des Spülguts,

(b) Detektieren eines für den Verdampfungsgrad von Wasser von der Oberfläche des Spülguts (28a, 28b) kennzeichnenden Merkmals anhand des Temperaturverlaufs der charakteristischen Temperatur.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Merkmal das Erreichens einer Endtemperatur (T(t→∞)) oder der Beginn eines asymptotischen Verhaltens der Zeitabhängigkeit (T(t)) der charakteristischen Temperatur erfasst wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Detektieren des Merkmals Steigungen des Temperaturverlaufs der charakteristischen Temperatur ausgewertet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Temperatur (T) eine die Temperatur des Spülguts (T₁) kennzeichnende Temperatur und/oder eine die Kondensationsfläche (18, 36) kennzeichnende Temperatur (T₂) ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend Messen einer für die Temperatur des Spülguts kennzeichnenden Temperatur und/oder Erfassen des Temperaturverlaufs (T-ι(t)) der für die Temperatur des Spülguts kennzeichnenden Temperatur (T₁).

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristische Temperatur (T) die Differenztemperatur (ΔT) zwischen der die Temperatur des Spülguts kennzeichnenden Temperatur (T₁) und der die Temperatur der Kondensationsfläche kennzeichnenden Temperatur (T₂) ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschirrspülmaschine einen Wasserspeicher (38) umfasst und dass die die Temperatur der Kondensationsfläche kennzeichnende Temperatur (T₂) eine die

Temperatur des Wasserspeichers (38) kennzeichnende Temperatur (T₂=T_Wτ) ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Spülgut kennzeichnenden Temperatur (T₁) und/oder eine die Kondensationsfläche kennzeichnenden Temperatur (T₂) erfasst und ausgewertet werden.

9. Geschirrspülmaschine mit einer Spülkammer für Spülgut und einer mit der Spülkammer in Kommunikation stehenden Kondensationsfläche und mit Mitteln zum Aufheizen des Spülguts in der Spülkammer auf eine vorbestimmte Anfangstemperatur, die über der Temperatur der Kondensationsfläche liegt, gekennzeichnet durch

Mittel zum Erfassen einer Zeitabhängigkeit (T(t)) einer charakteristischen Temperatur

(T), und

Mittel zum Detektieren eines für den Grad der Verdampfung von Wasser von der Oberfläche des Spülguts (28a, 28b) kennzeichnenden Merkmals des

Temperaturverlaufs der charakteristischen Temperatur.

10. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel eines oder mehrere der folgenden Mittel umfasst: (i) Mittel zum Erkennen des Erreichens eines Endwerts,

(ii) Mittel zum Erkennen des Beginns eines asymptotischen Verhaltens bei

Annäherung an den Endwert der charakteristischen Temperatur, (iii) Mittel zum Erkennen des Erreichens eines Schwellwerts der Zeitabhängigkeit, und/oder (iv) Mittel zum Erkennen eines Schwellwerts der Ableitung der Zeitabhängigkeit der charakteristischen Temperatur nach der Zeit.

1 1. Geschirrspülmaschine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen einer Zeitabhängigkeit umfassen: einen ersten Temperaturfühler (32) zum Erfassen des Zeitabhängigkeit der für die Temperatur des Spülguts kennzeichnenden Temperatur (T₁) und einen zweiten Temperaturfühler (34) zum Erfassen des Zeitabhängigkeit der für die Kondensationsfläche kennzeichnenden Temperatur (T₂).