EP2764816A1 - Haushaltsgerät mit einer Luftheizeinrichtung - Google Patents

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EP2764816A1
EP2764816A1 EP14153592.2A EP14153592A EP2764816A1 EP 2764816 A1 EP2764816 A1 EP 2764816A1 EP 14153592 A EP14153592 A EP 14153592A EP 2764816 A1 EP2764816 A1 EP 2764816A1
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EP
European Patent Office
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heater
air flow
control device
volume flow
household
Prior art date
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EP14153592.2A
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English (en)
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Ralf Hochhausen
Stephan Lutz
Markus Wecker
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a domestic appliance, in particular a domestic dishwasher, a household washer dryer or a household dryer, with a control device for controlling a process for cleaning and / or drying of treated, with a working chamber for receiving the material to be treated during the operation, and with an air heater for heating the working chamber by means of an air flow, which comprises a fan for generating the air flow and a heater for heating the air flow.
  • a household dishwasher is known in which overheating of the air heater is prevented by means of a temperature controller.
  • the temperature controller is a so-called two-point controller that alternately switches the power supply on or off.
  • the regulation of the air heater takes place via a variable timing of the power supply.
  • the temperature controller can also be supplemented by a temperature sensor.
  • the air heater is equipped with a fuse, which permanently interrupts the voltage supply of the air heater when a critical temperature is reached by melting. To restart the household dishwasher then replacement of the fuse is required.
  • Object of the present invention is to improve a household appliance with air heater.
  • control device is designed to influence a volume flow of the air flow by influencing a speed of the fan based on a default value for the volume flow of the air flow and on the basis of an actual value of the volume flow of the air flow.
  • the domestic appliance according to the invention may in particular be a domestic dishwasher, which is provided that treated, namely ware, in particular to be washed dishes in a working chamber, also called rinsing chamber, introduced and in a single operation, which is also called rinse, with the aid of rinsing cleaned and then dried.
  • the household appliance according to the invention may be a household washing dryer, which is provided that treated, namely laundry, especially laundry to be washed, in a working chamber, also called wash chamber, introduced and in a single operation, which is also called wash, with the aid of wash liquor cleaned and then called in a further operation, also called drying cycle, in the wash chamber.
  • the household appliance according to the invention may be a household dryer, which is provided with material to be treated, namely drying material, in particular laundry to be dried, introduced into a working chamber, here also called a drying chamber, and called in one operation, also called a drying cycle the drying chamber is dried.
  • a working chamber here also called a drying chamber
  • a drying cycle the drying chamber is dried.
  • the household appliance according to the invention has a control device for the automatic control of operations of the household appliance.
  • the control device can be designed as so-called sequence control, in particular as electronic sequence control. In addition or independently, it can also perform one or more control functions as needed for control purposes.
  • it can be designed as a control unit which monitors and influences, preferably controls, the air volume flow.
  • a domestic dishwasher In the control device of the domestic dishwasher is at least one work program for performing a procedure for cleaning and / or drying items to be washed, in particular for washing dishes, deposited.
  • several work programs are provided, one of which can be selected and started by the operator. This makes it possible to adapt the sequence of an operation in particular to the load, to the type of loading, to the degree of soiling of the items to be washed and / or to the desired duration of the operation.
  • An exemplary sequence of such an operation provides for cleaning the items to be washed several sub-operations, preferably in this order a pre-rinse for pre-cleaning items, a cleaning cycle for thorough cleaning of items, an intermediate rinse for removing soiled rinse liquor from the dishes and a rinse cycle to prevent stains on Items to be washed and / or to prepare a drying cycle, in which the items to be washed are each treated with rinsing liquor.
  • These sub-operations are therefore referred to as partial water-bearing operations.
  • the exemplary sequence provides a subsequent to the water-bearing sub-operations, Spülprozabumbleden sub-operation for drying the cleaned items, namely a drying cycle, before.
  • the pre-rinse cycle is used in the example, especially the removal of coarse dirt from the dishes.
  • the purpose of the subsequent cleaning cycle is to completely remove contaminants from the items to be washed, for which purpose a rinsing liquid added with cleaning agent can be used.
  • the now performed intermediate rinse serves in particular for the removal of detergent residues, which adhere to the items to be washed.
  • the subsequent rinse cycle is in particular to avoid stains on the items to be washed, which could be caused by dissolved substances in the water, such as salt and / or lime.
  • the rinsing liquid can be mixed with rinse aid during the rinse cycle.
  • a predetermined amount of liquid is introduced into the working chamber at the beginning of a water-carrying partial operation, so as to form a rinsing liquor for the respective partial operation.
  • the rinse liquor of the partial work cycle is typically removed from the working chamber at the end of the partial work cycle.
  • the temperature of the working chamber and the rinsing water therein is in many cases lower than is appropriate for the respective partial operation. Therefore, a modern household dishwasher usually has at least one heating device for heating the working chamber and the rinsing liquor.
  • such a heater is designed as a water heater, wherein the heat by direct thermal contact of a preferably electric heater, in particular by heat conduction, on the Rinse liquor is transferred and is introduced by the rinsing liquor in the working chamber.
  • a heating device designed as an air heater, in which the heat is transmitted by means of an air flow from a preferably electric heater, in particular by convection, in the working chamber and the rinsing liquor.
  • the air heater for heating the working chamber by means of an air flow of the household appliance according to the invention has a fan for generating the air flow and a heater for heating the air flow.
  • control device is designed to influence a volume flow of the air flow by influencing a rotational speed of the fan on the basis of a default value for the volume flow of the air flow and on the basis of an actual value of the volume flow of the air flow.
  • influencing is meant a controlling and / or regulatory influence.
  • volume flow of the air flow means a volume of air which is conveyed in a certain time.
  • this volume flow is influenced by the control device, in that the speed of the fan is influenced by the control device.
  • the influencing of the speed of the fan and thus the volume flow on the basis of a default value, also called setpoint, for the flow rate and an actual value, also called the actual value, the volume flow takes place.
  • a default value also called setpoint
  • an actual value also called the actual value
  • the volume flow takes place.
  • the volume flow can be regulated independently of disturbance variables to its default value, so that a sufficient heat dissipation from the heater is always guaranteed, whereby overheating of the heater is reliably prevented.
  • a reduction of the volume flow and a heater based thereon overheating due to an operator error such. B. incorrectly placed material to be treated or too large amount of treated material to be prevented.
  • the life of the heater and adjacent to the heating components of the household appliance may be extended because due to the better heat dissipation, the thermal load of the heater or the adjacent components is reduced in case of failure.
  • the air flow is guided in a closed circuit from the working chamber via the heater back into the working chamber.
  • one or more air ducts may be present from an outlet opening of the treatment chamber to the heater and from this back to an inlet opening of the treatment chamber. In this way results in an effective and efficient heating of the working chamber, since no heat is removed by means of the air flow to the outside.
  • the control device is designed to determine the default value as a function of at least one operating parameter of the household appliance.
  • a situation-specific default value for the volume flow for influencing the volume flow can be used, so that the heat balance of the household appliance can be optimized.
  • the default value can be read, inter alia, from a table stored in a memory or calculated by means of a function stored in a memory.
  • one of the operating parameters is a supply voltage supplied to the heater, which is preferably connected by means of a control device for transmitting measuring signals Voltage measuring device is measured.
  • the supply voltage is generally the voltage of an external power supply, for example, the voltage of a conventional home network, which may easily be 10% to 20% above its nominal value.
  • the supply voltage enters the power of the heater with its second power. The use of a voltage measuring device can ensure that the actual value of the supply voltage is always used to determine the default value for the volume flow.
  • one of the operating parameters is a rated power of the heater, wherein preferably the rated power is stored in the memory.
  • the rated output is understood to be the highest heat output of the heater which can be output in continuous operation.
  • the rated power is taken into account as an operating parameter, it is possible to use heaters with different power ratings in otherwise identical household appliances, without major changes must be made to the control device.
  • a faulty heater can be replaced by a heater with a different rated power.
  • the default value for the volume flow with increasing nominal power can be increased or lowered with decreasing nominal power.
  • the respective heating can be operated at its optimum operating point.
  • the rated power of the heater actually used can be stored in the control device, for example in an electronic memory or in the form of Codiersteckern or Codierschaltern.
  • one of the operating parameters is a switch-on duration of the heating, which is preferably measured by means of a time measuring device connected to the control device for transmitting measuring signals.
  • the duty cycle is the time that has elapsed from switching on the heater until the observation time. In this way it can be prevented that forms a heat accumulation with increasing duty cycle, which thermally stressed the heating and / or their environment too much.
  • the default value for the volume flow with increasing duty cycle increase.
  • the use of a time measuring device can ensure that always the actual value of the duty cycle is used to determine the default value for the flow rate.
  • the control device for detecting the actual value of the volume flow of the air flow is designed on the basis of the power consumption of the blower, which is preferably measured by means of a power measuring device connected to the control device for transmitting measuring signals.
  • the power consumption of a blower is generally a measure of the respective delivered volume flow.
  • the fan comprises an electric synchronous motor, preferably a permanent magnet synchronous motor, for example a BLDC motor or a BLAC motor, wherein preferably the speed of the synchronous motor via a control line by the control device can be predetermined .
  • a permanent magnet synchronous motor is a synchronous machine in motor operation, in which a constantly magnetized rotor is taken in synchronously by a moving magnetic rotating field in the surrounding stator.
  • the rotor comprises at least one permanent magnet.
  • a BLDC motor is a brushless, permanent-magnet DC motor
  • a BLAC motor is a brushless, permanent-magnet AC motor.
  • the advantage of a synchronous motor in the present case lies in the rigid coupling of the rotational speed to the frequency of the mono- or polyphase alternating current usually generated by means of a controllable inverter, which generates the rotating field.
  • the control device is for monitoring a difference between the default value and the actual value formed, wherein for the difference, a tolerance limit is provided, when falling below a constant maintenance of the speed of the fan is provided, and / or the difference is provided a Abschaltgrenzwert, when exceeded for at least a predetermined period of time switching off the power of the heating by the Control device is provided. It can be effected by monitoring the difference and the provision of a tolerance limit that, with a tolerable small deviation of the actual value of the volume flow of the default value of the volume flow, an adjustment of the speed is omitted. In this way, a more pleasant sound image of the current dishwasher can be achieved. In particular, a periodically increasing and decreasing noise emission can be prevented.
  • the speed can be adjusted to adjust the volume flow.
  • the tolerance limit is exceeded, the speed can be adjusted to adjust the volume flow.
  • an error message is output via an operator interface.
  • the operator interface can be assigned to the control device and can comprise indicator lamps, light-emitting diodes, an alpha-numeric display and / or a graphic display for outputting optical messages. Additionally or independently thereof, the operator interface for outputting audible messages may include a buzzer, a speaker and / or the like.
  • the air heater on a sorption with a reversibly dehydratable material which when the heater is switched off to absorb moisture from the air flow and is formed when the heater is switched on for the delivery of moisture to the air flow.
  • the invention relates to a method for operating a household appliance, in particular a domestic dishwasher, a Moswaschtrockners or a household dryer, in which by means of a control device, an operation for cleaning and / or drying of cleaning material is controlled, in which the cleaning received in a working chamber during the operation is and in which the working chamber is heated by means of an air flow of an air heater, wherein the air flow is generated (by means of a blower and heated by means of a heater.
  • a volume flow of the air flow is influenced by the control device by a speed of the blower is influenced by a default value for the volume flow of the air flow and based on an actual value of the volume flow of the air flow.
  • the inventive method allows safe operation of a household appliance with an air heater.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a household dishwasher according to the invention 1 in a schematic side view.
  • the domestic dishwasher 1 has a rinsing chamber 2, in which items to be washed, not shown, can be cleaned by means of a rinsing liquid S during a rinse cycle.
  • the rinsing liquid S introduced into the rinsing chamber 2 collects in a sump 3, which is arranged on a lower section of the rinsing chamber 2, due to its gravitational force.
  • An example arranged on or in the sump pump 3 circulation pump 4 makes it possible to spray the rinsing liquid S via a spray system 5 in the rinsing chamber 2, so as to clean the items to be washed and / or treated in any other way.
  • the circulation pump 4 may in particular be a heating pump 4, which has a water heater for additional heating of the rinsing water.
  • an air heater 6 for heating the working chamber 2 by means of an air flow LS, which comprises a fan 7 for generating the air flow LS and a heater 8, 9 for heating the air flow LS in the embodiment ,
  • the heater 8 comprises a heating element 9 for the delivery of heat to the air flow LS. If now the fan 7 and the heater 8 are turned on, it is sucked through a suction port 10 of the washing chamber 2 air from the washing chamber 2 and as air flow LS through a first air line 11 to the fan 7, from there to the heating element 9 of the heater 8, through which he is heated, and from there through a second air line 12 via an exhaust port 13 back into the washing chamber 2.
  • the air stream releases heat, so that the rinsing chamber 2 and the rinsing bath S are heated.
  • the air flow LS is guided in a closed circuit from the washing chamber 2 via the heater 8 back into the washing chamber 2. In this way results in an effective and efficient heating of the washing chamber 2 and the rinsing liquor LS, since by means of the air flow LS no heat is removed to the outside.
  • the dishwasher 1 also has a control device 14 for the automatic control of operating sequences of the domestic dishwasher 1.
  • the control device 14 can be designed as a so-called sequence control, in particular as an electronic sequence control 14. In addition or independently, it can also perform control functions.
  • At least one wash program for controlling a wash cycle for washing items to be washed, in particular for washing dishes, is stored in the control device 14.
  • several wash programs are provided, one of which can be selected and started by the operator. This makes it possible to adjust the sequence of a rinse cycle in particular to the load, to the type of loading, to the degree of soiling of the items to be washed and / or to the desired duration of the rinse cycle.
  • the domestic dishwasher 1 of the embodiment has an electrical connection line 15, which is for connecting the domestic dishwasher 1 to an external power supply SV is provided.
  • the connecting line 15 is connected to a plurality of supply lines 16, 17, which are in turn connected to at least one electrical load of the household dishwasher.
  • a first supply line 16 supplies the blower 7 with electrical energy during operation of the domestic dishwasher 1.
  • a second supply line 17 supplies the heater 8 with electrical energy during operation of the domestic dishwasher 1. It goes without saying that even more, not shown supply lines can be present.
  • the rotational speed of the fan 7 in the exemplary embodiment can be influenced by the control device 14, preferably via a first control line 18.
  • a control signal ST can be provided, which can be transmitted from the control device 14 to the blower 7 via the control line 18.
  • control device 14 is assigned a preferably electronic memory 19, which is preferably connected to the control device 14 via a first data line 20 for data exchange.
  • preset value values VW for the volume flow of the air flow LS in the form of tables or functions and a nominal power PN of the heater 8 can be stored in the memory, which are then transferable to the control device 14.
  • the exemplary domestic dishwasher 1 comprises a power measuring device 21 for measuring the power consumption, in particular electrical power consumption, of the blower 7, which may be designed, for example, as a current measuring device 21, which is provided for measuring the current in the first supply line 16.
  • the power consumption of the blower 7 is a measure of the actual volume flow TW of the air flow LS.
  • the measured actual volume flow TW can preferably be transmitted by the power measuring device 21 to the control device 14 via a first measuring line 22.
  • the domestic dishwasher 1 of the exemplary embodiment has a voltage measuring device 23 for measuring the supply voltage UV of the heater 8.
  • the measured supply voltage UV is for example via a second measuring line 24 to the control device 14 transferable.
  • the dishwashing machine 1 of the exemplary embodiment has a time measuring device 25 for measuring the switch-on duration TE of the heater 8.
  • the measured switch-on duration TE can be transmitted to the control device 14 via a third measuring line 26, for example.
  • the exemplary domestic dishwasher 1 comprises a second control line 27, which is provided for influencing the heater 8 by the control device 14.
  • the air heater 6, a sorption 28 with a reversibly dehydratable material 29, which is formed with the heater 8 to absorb moisture from the air flow LS and switched on heater 8 for emitting moisture to the air flow LS.
  • desorption of the sorption device 22 can take place by switching on the heater 8 of the air heating device 6 and the fan 7.
  • This results in a heated air flow LS on the one hand receives moisture from the sorption 21 and on the other hand for heating the rinsing chamber 2 and the rinsing S, for example, the rinsing S of a cleaning cycle, can be used.
  • an excellent drying result can be achieved, and at the same time the waste heat can be usefully used in desorbing the sorption device 21, so that the energy consumption of the household dishwasher 1 is reduced.
  • the domestic dishwasher 1 of the embodiment has an operating interface 30, which for displaying optical messages display lamps, LEDs, an alpha-numeric display and / or a graphical Display and / or for the output of acoustic messages may have a buzzer, a speaker and / or the like.
  • the user interface 30 is connected to the control device 14 via a third data line 31, so that it can be influenced by the control device 14.
  • control device 14 is designed to influence a volumetric flow of the airflow LS by influencing a rotational speed of the fan 7 on the basis of a preset value VW for the volumetric flow of the airflow LS and on the basis of an actual value TW of the volumetric flow of the airflow LS.
  • this volume flow is influenced by the control device 14 in that the speed of the fan 7 is influenced by the control device 14 via the first control line 18.
  • the influencing of the rotational speed of the fan 7 and thus of the volume flow on the basis of a default value VW, also called desired value VW, for the volume flow and an actual value TW, also called actual value TW, the volume flow.
  • a closed loop can result, wherein the actual value TW of the volume flow is the controlled variable, the default value VW for the volume flow, the reference variable and the speed of the fan 7 is the manipulated variable.
  • the volume flow can be regulated independent of disturbance variables to its default value VW, so that a sufficient heat dissipation from the heater 8 is always ensured, whereby overheating of the heater 8 is reliably prevented.
  • a reduction of the volume flow and based on overheating of the heater 8 due to an operator error such. B. incorrectly placed material to be treated or too large amount of treated material to be prevented.
  • the life of the heater 8 and adjacent to the heater 8 components of the household appliance 1 may be extended because due to the better heat dissipation, the thermal load of the heater 8 and the adjacent components is reduced in case of failure.
  • the air flow LS is guided in a closed circuit from the working chamber 2 via the heater 8 back into the working chamber 2. In this way results in an effective and efficient heating of the working chamber 2, since by means of the air flow LS no heat is removed to the outside.
  • control device 14 is designed to determine the default value VW as a function of at least one operating parameter UV, PN, TE of the household appliance 1. In this way, a situation-specific default value VW for the volume flow for influencing the volume flow can be used, so that the heat balance of the household appliance 1 can be optimized.
  • the default value VW can be read from among other things from a table stored in a memory 19 or calculated by means of a stored in a memory 19 function.
  • one of the operating parameters UV, PN, TE is a supply voltage UV supplied to the heater 8, which is preferably measured by means of a voltage measuring device 23 connected to the control device 14 for transmitting measuring signals.
  • a voltage measuring device 23 connected to the control device 14 for transmitting measuring signals.
  • the supply voltage UV is generally the voltage of an external power supply SV, for example the voltage of a conventional home network, which may easily be 10% to 20% above its nominal value.
  • the supply voltage UV enters the power of the heater 8 with its second power.
  • the use of a voltage measuring device 23 can ensure that the actual value of the supply voltage UV is always used for determining the preset value VW for the volume flow.
  • one of the operating parameters UV, PN, TE is a rated power PN of the heater 8, wherein preferably the nominal power PN is stored in the memory 23.
  • the nominal power PN is understood to be the highest output in continuous operation heat output of the heater 8.
  • the rated power PN is considered as operating parameters UV, PN, TE, it is possible to use 1 heaters 8 with different nominal power PN for otherwise identical household appliances without major changes must be made to the controller 14.
  • a defective heater 8 can be exchanged for a heater 8 with a different nominal power PN.
  • the default value VW for the volume flow with increasing nominal power PN can be increased or lowered with decreasing nominal power PN.
  • the respective heater 8 can be operated at its optimum operating point.
  • the nominal power PN of the actually used heater 8 can be deposited in or on the control device 14, for example in an electronic memory 23 or in the form of coding plugs or coding switches.
  • one of the operating parameters UV, PN, TE is a switch-on time or switch-on time duration and thus heating duration TE of the heater 8, which is preferably measured by means of a time measuring device 25 connected to the control device 14 for transmitting measuring signals.
  • the duty cycle or heating time TE is the time that has elapsed from switching on the heater 8 to the observation time. In this way it can be prevented that with increasing duty cycle TE forms a heat accumulation, which thermally stresses the heater 8 and / or their surroundings too much.
  • the default value VW for the volume flow with increasing duty cycle TE can be increased.
  • the use of a time measuring device 25 can ensure that always the actual value of the duty cycle TE is used to establish the default value VW for the volume flow.
  • the control device 14 is designed to detect the actual value TW of the volume flow of the air flow LS on the basis of the power consumption of the blower 7, which is preferably measured by means of a power measuring device 21 connected to the control device 14 for transmitting measurement signals.
  • the power consumption of a blower 7 is generally a Measure for the respective delivered volume flow. The use of this knowledge makes it possible to dispense with a direct measurement of the volume flow, for example by means of an impeller. As a result, the structural design of the household appliance 1 can be kept simple and at the same time a reliable detection of the volume flow can be ensured.
  • the blower 7 comprises an electric synchronous motor, preferably a permanent-magnet synchronous motor, for example a BLDC motor or a BLAC motor, wherein preferably the speed of the synchronous motor via a control line 18 by the control device 14 can be predetermined.
  • An electric synchronous motor is a synchronous machine in engine operation in which a magnetizer which is constantly magnetized is driven synchronously by a moving magnetic rotating field in the surrounding stator.
  • the rotor comprises at least one permanent magnet.
  • a BLDC motor is a brushless, permanent-magnet DC motor
  • a BLAC motor is a brushless, permanent-magnet AC motor.
  • the advantage of a synchronous motor in the present case lies in the rigid coupling of the rotational speed to the frequency of the mono- or polyphase alternating current usually generated by means of a controllable inverter, which generates the rotating field.
  • FIG. 2 shows a representation of a control loop of the dishwasher of FIG. 1
  • the control device 14 is designed as a controller such that it from the memory 19 supplied as a reference variable default value VW for the flow rate VS and from the fed it from the power meter 21 as a controlled variable actual value TW of the flow rate VS a control signal ST to place the speed DZ of the blower 7, which represents the manipulated variable of the control loop generates.
  • the flow rate VS results from the rotational speed DZ of the blower 7 and from the marginal conditions acting as disturbance variables SG, such as an adjustment of the suction opening 10 and / or the blow-out opening 13 with items to be washed or other items by the operator.
  • the volume flow VS of the air flow LS changes. This is detected by the power measuring device 21, so that the actual value TW of the volume flow VS transmitted to the control device likewise changes. Now, at least when the volume flow VS changes to an intolerable degree, the control device 14 can adjust the control signal SG, so that the volume flow VS again assumes a tolerable actual value TW.
  • the control device 14 is designed to monitor a difference DI from the default value VW and the actual value TW, wherein a tolerance limit value TGW is provided for the difference DI, below which a constant maintenance of the speed DZ of the blower 7 is provided, and / or for the difference DI is a switch-off limit value AGW is provided, when exceeding this for at least a predetermined minimum period of time, a shutdown of the power of the heater 8 is provided by the control device 14.
  • the heater 8 and / or adjacent areas of the heater 8 and / or temperature-sensitive material to be treated in the working chamber 2 does not overheat even if the intended flow rate VS for a predetermined period of time can not be achieved because, for example, the loading of the working chamber 2 was carried out improperly and the air flow LS brakes too much.
  • the minimum predefinable time period is determined by the reaction time of the control device 14 and can be very close to zero.
  • the speed DZ is the speed DZ and thus the actual value TW of the volume flow VS starting from zero increased until the difference DI falls below the tolerance limit TGW. Then the speed and thus the flow rate VS is kept constant.
  • the preset value VW, the tolerance limit value TWG and the switch-off limit value are constant over time. However, it could also be provided that these values are variable over time. In particular, the default value VW could be increased over time in order to prevent that forms with increasing duty cycle ET of the heater 8, a heat accumulation, which thermally stressed the heater 8 and / or their surroundings too much. would, which is not shown, for example, by improper loading of the dishwasher 1, the difference DI run for a predetermined period above the Abschaltgrenzhongs AGW, then the power of the heater 8 would be turned off.
  • an output of an error message preferably takes place via an operator interface 30.
  • the operator can promptly take measures to eliminate a possible fault. For example, it may be prompted to remove material to be treated, which hinders the airflow LS excessively.
  • the operator interface 30 may be associated with the controller 14 and include display lamps, LEDs, an alpha-numeric display, and / or a graphical display for outputting optical messages. Additionally or independently thereof, the operator interface 30 for outputting audible messages may include a buzzer, a speaker, and / or the like.
  • the core of the invention is to equip the fan 7 of the drying system with a volume flow control.
  • the specification for this regulation is a nominal volume flow, which depends on the heating time or on-time TE, heating capacity PN and mains voltage can be UV.
  • the system is operated at the optimum operating point.
  • the actual volumetric flow can be detected via the PMSM (Permanent Magnet Excited Synchronous Motor).
  • the manipulated variable in the control loop can be the motor speed of the PMSM.
  • the different required volume flow rates as a function of the mains voltage can be stored in a look-up table or a function.
  • the heater 8 can not be switched on at all or, if it is already switched on, be switched off.

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Abstract

Bei einem Haushaltsgerät, insbesondere einer Haushaltsgeschirrspülmaschine (1), einem Haushaltswaschtrockner oder einem Haushaltstrockner, mit einer Steuereinrichtung (14) zur Steuerung eines Arbeitsgangs zum Reinigen und/oder Trocknen von Behandlungsgut, mit einer Arbeitskammer (2) zur Aufnahme des Behandlungsguts während des Arbeitsgangs und mit einer Luftheizeinrichtung (6) zum Beheizen der Arbeitskammer (2) mittels eines Luftstroms (LS), welche ein Gebläse (7) zur Erzeugung des Luftstroms (LS) und eine Heizung (8) zur Beheizung des Luftstroms (LS) umfasst, ist die Steuereinrichtung (14) zur Beeinflussung eines Volumenstroms des Luftstroms (LS) durch Beeinflussung einer Drehzahl des Gebläses (7) anhand eines Vorgabewertes (VW) für den Volumenstrom des Luftstroms (LS) und anhand eines tatsächlichen Wertes (TW) des Volumenstroms des Luftstroms (LS) ausgebildet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, einen Haushaltswaschtrockner oder einen Haushaltstrockner, mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung eines Arbeitsgangs zum Reinigen und/oder Trocknen von Behandlungsgut, mit einer Arbeitskammer zur Aufnahme des Behandlungsguts während des Arbeitsgangs, und mit einer Luftheizeinrichtung zum Beheizen der Arbeitskammer mittels eines Luftstroms, welche ein Gebläse zur Erzeugung des Luftstroms und eine Heizung zur Beheizung des Luftstroms umfasst.
  • Aus der Praxis ist eine Haushaltsgeschirrspülmaschine bekannt, bei der eine Überhitzung der Luftheizeinrichtung mittels eines Temperaturreglers verhindert wird. Der Temperaturregler ist ein sogenannter Zwei-Punkt-Regler, der die Spannungsversorgung wechselweise ein- oder ausschaltet. Die Regelung der Luftheizeinrichtung erfolgt dabei über eine variable Taktung der Spannungsversorgung. Der Temperaturregler kann auch durch einen Temperaturfühler ergänzt sein.
  • Zudem ist die Luftheizeinrichtung mit einer Schmelzsicherung ausgerüstet, welche bei Erreichen einer kritischen Temperatur durch Schmelzen die Spannungsversorgung der Luftheizeinrichtung dauerhaft unterbricht. Zur erneuten Inbetriebnahme der Haushaltsgeschirrspülmaschine ist dann ein Austausch der Schmelzsicherung erforderlich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Haushaltsgerät mit Luftheizeinrichtung zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird bei einem Haushaltsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung zur Beeinflussung eines Volumenstroms des Luftstroms durch Beeinflussung einer Drehzahl des Gebläses anhand eines Vorgabewertes für den Volumenstrom des Luftstroms und anhand eines tatsächlichen Wertes des Volumenstroms des Luftstroms ausgebildet ist.
  • Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät kann insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine sein, welche dazu vorgesehen ist, dass Behandlungsgut, nämlich Spülgut, insbesondere zu spülendes Geschirr, in eine Arbeitskammer, hier auch Spülkammer genannt, eingebracht und in einem Arbeitsgang, der auch Spülgang genannt wird, unter Zuhilfenahme von Spülflotte gereinigt und anschließend getrocknet wird. Ebenso kann das erfindungsgemäße Haushaltsgerät ein Haushaltswaschtrockner sein, der dazu vorgesehen ist, dass Behandlungsgut, nämlich Waschgut, insbesondere zu waschende Wäsche, in eine Arbeitskammer, hier auch Waschkammer genannt, eingebracht und in einem Arbeitsgang, der auch Waschgang genannt wird, unter Zuhilfenahme von Waschflotte gereinigt und anschließend in einem weiteren Arbeitsgang, auch Trocknungsgang genannt, in der Waschkammer getrocknet wird. Darüber hinaus kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät um einen Haushaltstrockner handeln, der dazu vorgesehen ist, dass Behandlungsgut, nämlich Trocknungsgut, insbesondere zu trocknende Wäsche, in eine Arbeitskammer, hier auch Trocknungskammer genannt, eingebracht und in einem Arbeitsgang, auch Trocknungsgang genannt, in der Trocknungskammer getrocknet wird.
  • Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät weist eine Steuereinrichtung zur automatischen Steuerung von Arbeitsgängen des Haushaltsgeräts auf. Die Steuereinrichtung kann hierzu als sogenannte Ablaufsteuerung, insbesondere als elektronische Ablaufsteuerung, ausgebildet sein. Sie kann zusätzlich oder unabhängig zur Steuerung bei Bedarf auch ein oder mehrere Regelungsfunktionen ausführen. Sie kann insbesondere als Kontrolleinheit ausgebildet sein, die den Luftvolumenstrom überwacht und beeinflusst, bevorzugt regelt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft an einer Haushaltsgeschirrspülmaschine erläutert. In der Steuereinrichtung der Haushaltsgeschirrspülmaschine ist wenigstens ein Arbeitsprogramm zum Durchführen eines Arbeitsgangs zum Reinigen und/oder Trocknen von Spülgut, insbesondere zum Spülen von Geschirr, hinterlegt. Vorteilhafterweise sind dabei mehrere Arbeitsprogramme vorgesehen, von denen jeweils eines durch den Bediener ausgewählt und gestartet werden kann. Hierdurch ist es möglich, den Ablauf eines Arbeitsgangs insbesondere an die Beladungsmenge, an die Beladungsart, an den Verschmutzungsgrad des Spülgutes und/oder an die gewünschte Dauer des Arbeitsgangs anzupassen.
  • Ein beispielhafter Ablauf eines derartigen Arbeitsgangs sieht zur Reinigung des Spülguts mehrere Teilarbeitsgänge, vorzugsweise in dieser Reihenfolge einen Vorspülgang zum Vorreinigen von Spülgut, einen Reinigungsgang zum gründlichen Reinigen von Spülgut, einen Zwischenspülgang zum Entfernen von verschmutzter Spülflotte vom Spülgut und einen Klarspülgang zur Vermeidung von Flecken am Spülgut und/oder zur Vorbereitung eines Trocknungsgangs vor, bei denen das Spülgut jeweils mit Spülflotte beaufschlagt wird. Diese Teilarbeitsgänge werden daher als wasserführende Teilarbeitsgänge bezeichnet. Weiterhin sieht der beispielhafte Ablauf einen sich an die wasserführenden Teilarbeitsgänge anschließenden, spülgangabschließenden Teilarbeitsgang zum Trocknen des gereinigten Spülguts, nämlich einen Trocknungsgang, vor.
  • Der Vorspülgang dient im Beispiel vor allem der Entfernung von gröberen Verschmutzungen vom Spülgut. Der Zweck des nachfolgenden Reinigungsgangs besteht darin, Verschmutzungen vollständig von dem Spülgut zu entfernen, wozu eine mit Reinigungsmittel versetzte Spülflüssigkeit verwendet werden kann. Der nun durchgeführte Zwischenspülgang dient insbesondere der Entfernung von Reinigungsmittelresten, welche am Spülgut anhaften. Der darauffolgende Klarspülgang ist insbesondere zur Vermeidung von Flecken auf dem Spülgut, welche durch gelöste Stoffe im Wasser, wie beispielsweise Salz und/oder Kalk, entstehen könnten, vorgesehen. Hierzu kann die Spülflüssigkeit während des Klarspülgangs mit Klarspülmittel versetzt werden.
  • Üblicherweise wird zu Beginn eines wasserführenden Teilarbeitsgangs eine vorgegebene Menge an Flüssigkeit in die Arbeitskammer eingebracht, um so eine Spülflotte für den jeweiligen Teilarbeitsgang zu bilden. Die Spülflotte des Teilarbeitsgangs wird typischerweise am Ende des Teilarbeitsgangs wieder aus der Arbeitskammer entfernt. Dabei ist die Temperatur der Arbeitskammer und der darin befindlichen Spülflotte in vielen Fällen geringer als dies für den jeweiligen Teilarbeitsgang zweckmäßig ist. Daher weist eine moderne Haushaltsgeschirrspülmaschine in aller Regel wenigstens eine Heizeinrichtung zur Beheizung der Arbeitskammer und der Spülflotte auf. Herkömmlicherweise ist eine derartige Heizeinrichtung als Wasserheizung ausgebildet, bei der die Wärme durch direkten thermischen Kontakt von einer bevorzugt elektrischen Heizung, insbesondere durch Wärmeleitung, auf die Spülflotte übertragen wird und durch die Spülflotte in die Arbeitskammer eingebracht wird. Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Haushaltsgeschirrspülmaschine alternativ oder zusätzlich eine als Luftheizeinrichtung ausgebildete Heizeinrichtung auf, bei der die Wärme mittels eines Luftstroms von einer bevorzugt elektrischen Heizung, insbesondere durch Wärmekonvektion, in die Arbeitskammer und auf die Spülflotte übertragen wird.
  • Die Luftheizeinrichtung zum Beheizen der Arbeitskammer mittels eines Luftstroms des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes verfügt über ein Gebläse zur Erzeugung des Luftstroms und über eine Heizung zur Beheizung des Luftstroms.
  • Dabei ist die Steuereinrichtung zur Beeinflussung eines Volumenstroms des Luftstroms durch Beeinflussung einer Drehzahl des Gebläses anhand eines Vorgabewertes für den Volumenstrom des Luftstroms und anhand eines tatsächlichen Wertes des Volumenstroms des Luftstroms ausgebildet.
  • Unter "Beeinflussung" wird dabei eine steuernde und/oder regelnde Einflussnahme verstanden. Weiterhin wird unter dem "Volumenstrom des Luftstroms" ein Volumen an Luft verstanden, welches in einer bestimmten Zeit gefördert wird.
  • Erfindungsgemäß wird dieser Volumenstrom durch die Steuereinrichtung beeinflusst, indem durch die Steuereinrichtung die Drehzahl des Gebläses beeinflusst wird. Dabei erfolgt die Beeinflussung der Drehzahl des Gebläses und damit des Volumenstroms auf der Basis eines Vorgabewertes, auch Sollwert genannt, für den Volumenstrom und eines tatsächlichen Wertes, auch Istwert genannt, des Volumenstroms. Insbesondere kann für die Beeinflussung der Drehzahl des Gebläses ein geschlossener Regelkreis vorgesehen sein, bei dem der tatsächliche Wert des Volumenstroms die Regelgröße, der Vorgabewert für den Volumenstrom die Führungsgröße und die Drehzahl des Gebläses die Stellgröße ist.
  • Auf diese Weise kann der Volumenstrom unabhängig von Störgrößen auf seinen Vorgabewert eingeregelt werden, so dass eine ausreichende Wärmeabfuhr von der Heizung stets gewährleistet ist, wodurch eine Überhitzung der Heizung sicher verhindert ist. Insbesondere kann so eine Verringerung des Volumenstroms und eine darauf basierende Überhitzung der Heizung auf Grund eines Bedienfehlers, wie z. B. falsch platziertes Behandlungsgut oder eine zu große Menge an eingebrachtem Behandlungsgut, verhindert werden.
  • Damit kann nun auf den bisher gängigen Temperaturregler verzichtet werden, was den Aufbau des Haushaltsgerätes vereinfachen und verbilligen kann. Zudem kann die Wartungshäufigkeit reduziert werden, da die Häufigkeit des Schmelzens der Schmelzsicherung verringert werden kann, was in der Regel zu einer Kostenersparnis führt.
  • Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät die Lebensdauer der Heizung und der an die Heizung angrenzenden Bestandteile des Haushaltsgerätes verlängert sein, da auf Grund der besseren Wärmeabfuhr die thermische Belastung der Heizung bzw. der angrenzenden Bestandteile bei einem Fehlerfall verringert ist.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist der Luftstrom in einem geschlossenen Kreislauf aus der Arbeitskammer über die Heizung zurück in die Arbeitskammer geführt. Dazu können ein oder mehrere Luftführungskanäle von einer Ausgangsöffnung der Behandlungskammer zur Heizung und von dieser zurück zu einer Eingangsöffnung der Behandlungskammer vorhanden sein. Auf diese Weise ergibt sich eine effektive und effiziente Beheizung der Arbeitskammer, da mittels des Luftstroms keine Wärme nach außen abtransportiert wird.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zum Ermitteln des Vorgabewertes in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter des Haushaltsgerätes ausgebildet. Auf diese Weise kann ein situationsgerechter Vorgabewert für den Volumenstrom zur Beeinflussung des Volumenstroms herangezogen werden, so dass der Wärmehaushalt des Haushaltsgerätes optimiert werden kann. Der Vorgabewert kann dabei unter anderem aus einer in einem Speicher abgelegten Tabelle ausgelesen werden oder mittels einer in einem Speicher abgelegten Funktion berechnet werden.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist einer der Betriebsparameter eine der Heizung zugeführte Versorgungsspannung, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Spannungsmesseinrichtung gemessen ist. Auf diese Weise kann eine Überhitzung der Heizung auf Grund einer zu hohen Versorgungsspannung der Heizung vermieden werden. Dies ist insbesondere deshalb von Belang, weil es sich bei der Versorgungsspannung im Allgemeinen um die Spannung einer externen Spannungsversorgung handelt, beispielsweise um die Spannung eines üblichen Hausnetzes, welche ohne weiteres um 10% bis 20% über ihrem Nennwert liegen kann. Zudem geht die Versorgungsspannung mit ihrer zweiten Potenz in die Leistung der Heizung ein. Die Verwendung einer Spannungsmesseinrichtung kann hierbei gewährleisten, dass stets der tatsächliche Wert der Versorgungsspannung zur Festlegung des Vorgabewertes für den Volumenstrom herangezogen wird.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist einer der Betriebsparameter eine Nennleistung der Heizung, wobei vorzugsweise die Nennleistung in dem Speicher hinterlegt ist. Unter der Nennleistung wird dabei die höchste im Dauerbetrieb abgebbare Wärmeleistung der Heizung verstanden. Indem nun die Nennleistung als Betriebsparameter berücksichtigt wird, ist es möglich, bei ansonsten baugleichen Haushaltsgeräten Heizungen mit unterschiedlichen Nennleistungen einzusetzen, ohne dass an der Steuereinrichtung größere Änderungen vorgenommen werden müssen. Ebenso kann in einem Reparaturfall eine fehlerhafte Heizung gegen eine Heizung mit einer abweichenden Nennleistung ausgetauscht werden. Hierzu kann insbesondere der Vorgabewert für den Volumenstrom mit zunehmender Nennleistung erhöht werden bzw. mit abnehmender Nennleistung abgesenkt werden. So kann die jeweilige Heizung in ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Die Nennleistung der tatsächlich verwendeten Heizung kann dabei in der Steuereinrichtung hinterlegt werden, beispielsweise in einem elektronischen Speicher oder in Form von Codiersteckern oder Codierschaltern.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist einer der Betriebsparameter eine Einschaltdauer der Heizung, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Zeitmesseinrichtung gemessen ist. Die Einschaltdauer ist dabei die jenige Zeit, die vom Einschalten der Heizung bis zur Beobachtungszeit vergangen ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich bei zunehmender Einschaltdauer ein Hitzestau bildet, der die Heizung und/oder deren Umgebung thermisch zu sehr belastet. Hierzu kann insbesondere der Vorgabewert für den Volumenstrom mit zunehmender Einschaltdauer erhöht werden. Die Verwendung einer Zeitmesseinrichtung kann hierbei gewährleisten, dass stets der tatsächliche Wert der Einschaltdauer zur Festlegung des Vorgabewertes für den Volumenstrom herangezogen wird.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Erfassung des tatsächlichen Wertes des Volumenstroms des Luftstroms anhand der Leistungsaufnahme des Gebläses ausgebildet, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Leistungsmesseinrichtung gemessen ist. Die Leistungsaufnahme eines Gebläses ist allgemein ein Maß für den jeweils geförderten Volumenstrom. Die Verwendung dieser Erkenntnis erlaubt es, auf eine direkte Messung des Volumenstroms, beispielsweise mittels eines Flügelrades, zu verzichten. Hierdurch kann der konstruktive Aufbau des Haushaltsgerätes einfach gehalten werden und gleichzeitig eine zuverlässige Erfassung des Volumenstroms sichergestellt werden.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Gebläse einen elektrischen Synchronmotor, bevorzugt einen permanenterregten Synchronmotor, beispielsweise einen BLDC-Motor oder einen BLAC-Motor, wobei vorzugsweise die Drehzahl des Synchronmotors über eine Steuerleitung durch die Steuereinrichtung vorgebbar ist .Ein elektrischer Synchronmotor ist eine Synchronmaschine im Motorbetrieb, bei der ein konstant magnetisierter Läufer synchron von einem bewegten magnetischen Drehfeld im umgebenden Stator mitgenommen wird. Bei einem permanenterregten Synchronmotor umfasst der Läufer wenigstens einen Permanentmagneten. Weiterhin handelt es sich bei einem BLDC-Motor um einen bürstenlosen, permanenterregten Gleichstrommotor und bei einem BLAC-Motor um einen bürstenlosen, permanenterregten Wechselstrommotor. Der Vorteil eines Synchronmotors liegt im vorliegenden Fall in der starren Kopplung der Drehzahl an die Frequenz des üblicherweise mittels eines steuerbaren Wechselrichters erzeugten ein- oder mehrphasigen Wechselstroms, der das Drehfeld erzeugt. Durch die Vorgabe der Drehzahl durch die Steuereinrichtung ist sichergestellt, dass die gewünschte Drehzahl zumindest in einem Normalbetrieb eingehalten ist, ohne dass die Drehzahl mit einem aufwändigen geschlossenen Regelkreis geregelt ist.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Überwachung einer Differenz aus dem Vorgabewert und dem tatsächlichen Wert ausgebildet, wobei für die Differenz ein Toleranzgrenzwert vorgesehen ist, bei dessen Unterschreitung eine Konstanthaltung der Drehzahl des Gebläses vorgesehen ist, und/oder für die Differenz ein Abschaltgrenzwert vorgesehen ist, bei dessen Überschreitung für mindestens eine vorgegebene Zeitspanne ein Abschalten der Leistung der Heizung durch die Steuereinrichtung vorgesehen ist. Dabei kann durch die Überwachung der Differenz und das Vorsehen eines Toleranzgrenzwertes bewirkt werden, dass bei einer tolerierbar kleinen Abweichung des tatsächlichen Wertes des Volumenstroms von dem Vorgabewert des Volumenstroms eine Anpassung der Drehzahl unterbleibt. Auf diese Weise kann ein angenehmeres Geräuschbild der laufenden Geschirrspülmaschine erreicht werden. Insbesondere kann eine periodisch zu- und abnehmende Geräuschabgabe verhindert werden. Wird der Toleranzgrenzwert überschritten, so kann die Drehzahl angepasst werden, um den Volumenstrom anzupassen. Durch die Überwachung der Differenz und das Vorsehen eines Abschaltgrenzwertes ist sichergestellt, dass die Heizung und/oder angrenzender Bereiche der Heizung und/oder temperaturempfindliches Behandlungsgut in der Arbeitskammer auch dann nicht überhitzen, wenn der vorgesehene Volumenstrom für eine vorgegebene Zeitspanne nicht erreicht werden kann, weil beispielsweise die Beladung der Arbeitskammer unsachgemäß durchgeführt wurde und den Luftstrom zu stark bremst. Die minimale vorgegebbare Zeitspanne wird dabei durch die Reaktionszeit der Steuereinrichtung bestimmt und kann sehr nahe bei null liegen.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt bei einem Abschalten der Leistung der Heizung eine Ausgabe einer Fehlermeldung über eine Bedienschnittstelle. Hierdurch kann der Bediener zeitnah Maßnahmen zur Beseitigung einer etwaigen Störung ergreifen. Beispielsweise kann er so dazu aufgefordert werden, Behandlungsgut, welches den Luftstrom über Gebühr behindert, zu entfernen. Die Bedienschnittstelle kann der Steuereinrichtung zugeordnet sein und zur Ausgabe von optischen Meldungen Anzeigelampen, Leuchtdioden, eine alpha-numerische Anzeige und/oder eine graphische Anzeige umfassen. Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann die Bedienschnittstelle zur Ausgabe von akustischen Meldungen einen Summer, einen Lautsprecher und/oder dergleichen aufweisen.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Luftheizeinrichtung eine Sorptionseinrichtung mit einem reversibel dehydrierbaren Material auf, welche bei abgeschalteter Heizung zur Aufnahme von Feuchtigkeit von dem Luftstrom und bei eingeschalteter Heizung zur Abgabe von Feuchtigkeit an den Luftstrom ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, in einem Trocknungsgang den Luftstrom mittels des Gebläses zu erzeugen und bei ausgeschalteter Heizung der Luftheizeinrichtung so zu leiten, dass die in der Arbeitskammer durch den Luftstrom vom Behandlungsgut aufgenommene Feuchtigkeit vom Luftstrom an die Sorptionseinrichtung abgegeben wird, was den Luftstrom und damit das Behandlungsgut trocknet. Spätestens wenn die Aufnahmefähigkeit der Sorptionseinrichtung erschöpft ist, kann dann eine Desorption der Sorptionseinrichtung erfolgen, indem die Heizung der Luftheizeinrichtung und des Gebläse eingeschaltet wird. Hierdurch entsteht ein beheizter Luftstrom, der einerseits Feuchtigkeit von der Sorptionseinrichtung aufnimmt und andererseits zum Beheizen der Arbeitskammer verwendet werden kann. Auf diese Weise kann ein hervorragendes Trocknungsergebnis erreicht werden und gleichzeitig die Abwärme beim Desorbieren der Sorptionseinrichtung nutzbringend verwendet werden, so dass der Energieverbrauch des Haushaltsgerätes verringert ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes, insbesondere einer Haushaltsgeschirrspülmaschine, eines Haushaltswaschtrockners oder eines Haushaltstrockners, bei dem mittels einer Steuereinrichtung ein Arbeitsgang zum Reinigen und/oder Trocknen von Reinigungsgut gesteuert wird, bei dem das Reinigungsgut in einer Arbeitskammer während des Arbeitsgangs aufgenommen wird und bei dem die Arbeitskammer mittels eines Luftstroms einer Luftheizeinrichtung beheizt wird, wobei der Luftstrom (mittels eines Gebläses erzeugt und mittels einer Heizung beheizt wird.
  • Dabei ist vorgesehen, dass ein Volumenstrom des Luftstroms durch die Steuereinrichtung beeinflusst wird, indem eine Drehzahl des Gebläses anhand eines Vorgabewertes für den Volumenstrom des Luftstroms und anhand eines tatsächlichen Wertes des Volumenstroms des Luftstroms beeinflusst wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen sicheren Betrieb eines Haushaltsgerätes mit einer Luftheizeinrichtung.
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind bei der Beschreibung des beanspruchten Haushaltsgeräts erläutert.
  • Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können dabei - außer z. B. in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
  • Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
    • Figur 1
    ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haushaltsgeschirrspülmaschine in einer schematischen Seitenansicht
    Figur 2
    eine Darstellung eines Regelkreises der Geschirrspülmaschine der Figur 1 und
    Figur 3
    ein Diagramm zur Darstellung der Funktionsweise der Haushaltsgeschirrspülmaschine der Figuren 1 und 2.
  • In den folgenden Figuren sind nur diejenigen Bestandteile einer Haushaltsgeschirrspülmaschine mit Bezugszeichen versehen und erläutert, welche für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Haushaltsgeschirrspülmaschine weitere Teile und Baugruppen umfassen kann.
  • Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 in einer schematischen Seitenansicht. Die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 weist eine Spülkammer 2 auf, in der nicht gezeigtes Spülgut mittels einer Spülflüssigkeit S während eines Spülgangs gereinigt werden kann. Die in die Spülkammer 2 eingebrachte Spülflüssigkeit S sammelt sich dabei auf Grund ihrer Schwerkraft in einem Pumpentopf 3, der an einem unteren Abschnitt der Spülkammer 2 angeordnet ist. Eine beispielhaft am oder im Pumpentopf 3 angeordnete Umwälzpumpe 4 ermöglicht es, die Spülflüssigkeit S über ein Sprühsystem 5 in die Spülkammer 2 einzusprühen, um so das Spülgut zu reinigen und/oder in anderer Weise zu behandeln. Bei der Umwälzpumpe 4 kann es sich insbesondere um eine Heizpumpe 4 handeln, welche zum zusätzlichen Heizen der Spülflotte eine Wasserheizung aufweist.
  • Um die Spülflüssigkeit S auf eine zweckmäßige Temperatur aufheizen zu können, ist im Ausführungsbeispiel eine Luftheizeinrichtung 6 zum Beheizen der Arbeitskammer 2 mittels eines Luftstroms LS vorgesehen, welche ein Gebläse 7 zur Erzeugung des Luftstroms LS und eine Heizung 8, 9 zur Beheizung des Luftstroms LS umfasst. Die Heizung 8 umfasst dabei ein Heizelement 9 zur Abgabe von Wärme an den Luftstrom LS. Wenn nun das Gebläse 7 und die Heizung 8 eingeschaltet sind, so wird über eine Ansaugöffnung 10 der Spülkammer 2 Luft aus der Spülkammer 2 angesaugt und als Luftstrom LS durch eine erste Luftleitung 11 zum Gebläse 7, von dort zum Heizelement 9 der Heizung 8, durch welches er beheizt wird, und von dort durch eine zweite Luftleitung 12 über eine Ausblasöffnung 13 zurück in die Spülkammer 2 geführt. In der Spülkammer 2 gibt der Luftstrom Wärme ab, so dass die Spülkammer 2 und die Spülflotte S beheizt werden. Im Ausführungsbeispiel ist also der Luftstrom LS in einem geschlossenen Kreislauf aus der Spülkammer 2 über die Heizung 8 zurück in die Spülkammer 2 geführt. Auf diese Weise ergibt sich eine effektive und effiziente Beheizung der Spülkammer 2 und der Spülflotte LS, da mittels des Luftstroms LS keine Wärme nach außen abtransportiert wird.
  • Die Geschirrspülmaschine1 weist weiterhin eine Steuereinrichtung 14 zur automatischen Steuerung von Betriebsabläufen der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 auf. Die Steuereinrichtung 14 kann hierzu als sogenannte Ablaufsteuerung, insbesondere als elektronische Ablaufsteuerung 14, ausgebildet sein. Sie kann zusätzlich oder unabhängig hiervon auch Regelungsfunktionen ausführen. In der Steuereinrichtung 14 ist wenigstens ein Spülprogramm zum Steuern eines Spülgangs zum Spülen von Spülgut, insbesondere zum Spülen von Geschirr, hinterlegt. Vorteilhafterweise sind dabei mehrere Spülprogramme vorgesehen, von denen jeweils eines durch den Bediener ausgewählt und gestartet werden kann. Hierdurch ist es möglich, den Ablauf eines Spülgangs insbesondere an die Beladungsmenge, an die Beladungsart, an den Verschmutzungsgrad des Spülgutes und/oder an die gewünschte Dauer des Spülgangs anzupassen.
  • Um die elektrischen Verbraucher der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 mit elektrischer Energie zu versorgen, weist die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 des Ausführungsbeispiels eine elektrische Anschlussleitung 15 auf, welche zum Anschließen der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 an eine externe Spannungsversorgung SV vorgesehen ist. Die Anschlussleitung 15 ist mit einer Vielzahl von Versorgungsleitungen 16, 17 verbunden, welche ihrerseits mit jeweils wenigstens einem elektrischen Verbraucher der Haushaltsgeschirrspülmaschine verbunden sind. Eine erste Versorgungsleitung 16 versorgt dabei im Betrieb der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 das Gebläse 7 mit elektrischer Energie. Weiterhin versorgt eine zweite Versorgungsleitung 17 im Betrieb der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 die Heizung 8 mit elektrischer Energie. Es versteht sich von selbst, dass noch weitere, nicht dargestellte Versorgungsleitungen vorhanden sein können.
  • Die Drehzahl des Gebläses 7 ist im Ausführungsbeispiel durch die Steuereinrichtung 14 vorzugsweise über eine erste Steuerleitung 18 beeinflussbar. Hierzu kann ein Steuersignal ST vorgesehen sein, welches von der Steuereinrichtung 14 zum Gebläse 7 über die Steuerleitung 18 übertragen werden kann.
  • Der Steuereinrichtung 14 ist im Ausführungsbeispiel ein vorzugsweise elektronischer Speicher 19 zugeordnet, der mit der Steuereinrichtung 14 vorzugsweise über eine erste Datenleitung 20 zum Datenaustausch verbunden ist. Insbesondere können in dem Speicher Vorgabewertewerte VW für den Volumenstrom des Luftstroms LS in Form von Tabellen oder Funktionen sowie eine Nennleistung PN der Heizung 8 hinterlegt sein, welche dann zur Steuereinrichtung 14 übertragbar sind.
  • Weiterhin umfasst die beispielhafte Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 eine Leistungsmesseinrichtung 21 zum Messen der Leistungsaufnahme, insbesondere elektrischen Leistungsaufnahme, des Gebläses 7, welche beispielsweise als Strommesseinrichtung 21 ausgeführt sein kann, die zum Messen des Stroms in der ersten Versorgungsleitung 16 vorgesehen ist. Die Leistungsaufnahme des Gebläses 7 ist dabei ein Maß für den tatsächlichen Volumenstrom TW des Luftstroms LS. Dabei ist der gemessene tatsächliche Volumenstrom TW von der Leistungsmesseinrichtung 21 bevorzugt über eine erste Messleitung 22 an die Steuereinrichtung 14 übertragbar.
  • Darüber hinaus weist die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 des Ausführungsbeispiels eine Spannungsmesseinrichtung 23 zur Messung der Versorgungsspannung UV der Heizung 8 auf. Die gemessene Versorgungsspannung UV ist dabei beispielsweise über eine zweite Messleitung 24 an die Steurereinrichtung 14 übertragbar.
  • Ebenso weist die Geschirrspülmaschine1 des Ausführungsbeispiels eine Zeitmesseinrichtung 25 zur Messung der Einschaltdauer TE der Heizung 8 auf. Die gemessene Einschaltdauer TE ist beispielsweise über eine dritte Messleitung 26 zur Steuereinrichtung 14 übertragbar.
  • Weiterhin umfasst die beispielhafte Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 eine zweite Steuerleitung 27 auf, welche zur Beeinflussung der Heizung 8 durch die Steuereinrichtung 14 vorgesehen ist.
  • Im Ausführungsbeispiel weist die Luftheizeinrichtung 6 eine Sorptionseinrichtung 28 mit einem reversibel dehydrierbaren Material 29 auf, welche bei abgeschalteter Heizung 8 zur Aufnahme von Feuchtigkeit von dem Luftstrom LS und bei eingeschalteter Heizung 8 zur Abgabe von Feuchtigkeit an den Luftstrom LS ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, in einem Trocknungsgang den Luftstrom LS mittels des Gebläses 7 zu erzeugen und bei ausgeschalteter Heizung 8 der Luftheizeinrichtung 6 so zu leiten, dass die in der Spülkammer 2 durch den Luftstrom LS vom Spülgut aufgenommene Feuchtigkeit vom Luftstrom LS an die Sorptionseinrichtung 22 abgegeben wird, was den Luftstrom LS und damit das Spülgut trocknet. Spätestens wenn die Aufnahmefähigkeit der Sorptionseinrichtung 22 erschöpft ist, kann dann eine Desorption der Sorptionseinrichtung 22 erfolgen, indem die Heizung 8 der Luftheizeinrichtung 6 und das Gebläse 7 eingeschaltet werden. Hierdurch entsteht ein beheizter Luftstrom LS, der einerseits Feuchtigkeit von der Sorptionseinrichtung 21 aufnimmt und andererseits zum Beheizen der Spülkammer 2 und der Spülflotte S, beispielsweise der Spülflotte S eines Reinigungsgangs, verwendet werden kann. Auf diese Weise kann ein hervorragendes Trocknungsergebnis erreicht werden und gleichzeitig die Abwärme beim Desorbieren der Sorptionseinrichtung 21 nutzbringend verwendet werden, so dass der Energieverbrauch der Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 verringert ist.
  • Weiterhin weist die Haushaltsgeschirrspülmaschine 1 des Ausführungsbeispiels eine Bedienschnittstelle 30 auf, welche zur Ausgabe von optischen Meldungen Anzeigelampen, Leuchtdioden, eine alpha-numerische Anzeige und/oder eine graphische Anzeige und/oder zur Ausgabe von akustischen Meldungen einen Summer, einen Lautsprecher und/oder dergleichen aufweisen kann. Die Bedienschnittstelle 30 ist über eine dritte Datenleitung 31 mit der Steuereinrichtung 14 verbunden, so dass sie durch die Steuereinrichtung 14 beeinflussbar ist.
  • Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung 14 zur Beeinflussung eines Volumenstroms des Luftstroms LS durch Beeinflussung einer Drehzahl des Gebläses 7 anhand eines Vorgabewertes VW für den Volumenstrom des Luftstroms LS und anhand eines tatsächlichen Wertes TW des Volumenstroms des Luftstroms LS ausgebildet.
  • Dabei wird dieser Volumenstrom durch die Steuereinrichtung 14 beeinflusst, indem durch die Steuereinrichtung 14 die Drehzahl des Gebläses 7 über die erste Steuerleitung 18 beeinflusst wird. Dabei erfolgt die Beeinflussung der Drehzahl des Gebläses 7 und damit des Volumenstroms auf der Basis eines Vorgabewertes VW, auch Sollwert VW genannt, für den Volumenstrom und eines tatsächlichen Wertes TW, auch Istwert TW genannt, des Volumenstroms. Auf diese Weise kann sich ein geschlossener Regelkreis ergeben, wobei der tatsächliche Wert TW des Volumenstroms die Regelgröße, der Vorgabewert VW für den Volumenstrom die Führungsgröße und die Drehzahl des Gebläses 7 die Stellgröße ist.
  • Auf diese Weise kann der Volumenstrom unabhängig von Störgrößen auf seinen Vorgabewert VW eingeregelt werden, so dass eine ausreichende Wärmeabfuhr von der Heizung 8 stets gewährleistet ist, wodurch eine Überhitzung der Heizung 8 sicher verhindert ist. Insbesondere kann so eine Verringerung des Volumenstroms und eine darauf basierende Überhitzung der Heizung 8 auf Grund eines Bedienfehlers, wie z. B. falsch platziertes Behandlungsgut oder eine zu große Menge an eingebrachtem Behandlungsgut, verhindert werden.
  • Damit kann nun auf den bisher gängigen Temperaturregler verzichtet werden, was den Aufbau der Haushaltsgerät 1 vereinfachen und verbilligen kann. Zudem kann die Wartungshäufigkeit reduziert werden, da die Häufigkeit des Schmelzens der Schmelzsicherung verringert werden kann, was in der Regel zu einer Kostenersparnis führt.
  • Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät 1 die Lebensdauer der Heizung 8 und der an die Heizung 8 angrenzenden Bestandteile des Haushaltsgerätes 1 verlängert sein, da auf Grund der besseren Wärmeabfuhr die thermische Belastung der Heizung 8 bzw. der angrenzenden Bestandteile bei einem Fehlerfall verringert ist.
  • Bevorzugt ist der Luftstrom LS in einem geschlossenen Kreislauf aus der Arbeitskammer 2 über die Heizung 8 zurück in die Arbeitskammer 2 geführt. Auf diese Weise ergibt sich eine effektive und effiziente Beheizung der Arbeitskammer 2, da mittels des Luftstroms LS keine Wärme nach außen abtransportiert wird.
  • Zweckmäßigerweise ist die Steuereinrichtung 14 zum Ermitteln des Vorgabewertes VW in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter UV, PN, TE des Haushaltsgerätes 1 ausgebildet. Auf diese Weise kann ein situationsgerechter Vorgabewert VW für den Volumenstrom zur Beeinflussung des Volumenstroms herangezogen werden, so dass der Wärmehaushalt des Haushaltsgerätes 1 optimiert werden kann. Der Vorgabewert VW kann dabei unter anderem aus einer in einem Speicher 19 abgelegten Tabelle ausgelesen werden oder mittels einer in einem Speicher 19 abgelegten Funktion berechnet werden.
  • Vorteilhafterweise ist einer der Betriebsparameter UV, PN, TE eine der Heizung 8 zugeführte Versorgungsspannung UV, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung 14 zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Spannungsmesseinrichtung 23 gemessen ist. Auf diese Weise kann eine Überhitzung der Heizung 8 auf Grund einer zu hohen Versorgungsspannung UV der Heizung 8 vermieden werden. Dies ist insbesondere deshalb von Belang, weil es sich bei der Versorgungsspannung UV im Allgemeinen um die Spannung einer externen Spannungsversorgung SV handelt, beispielsweise um die Spannung eines üblichen Hausnetzes, welche ohne weiteres um 10% bis 20% über ihrem Nennwert liegen kann. Zudem geht die Versorgungsspannung UV mit ihrer zweiten Potenz in die Leistung der Heizung 8 ein. Die Verwendung einer Spannungsmesseinrichtung 23 kann hierbei gewährleisten, dass stets der tatsächliche Wert der Versorgungsspannung UV zur Festlegung des Vorgabewertes VW für den Volumenstrom herangezogen wird. Vorteilhafterweise ist einer der Betriebsparameter UV, PN, TE eine Nennleistung PN der Heizung 8, wobei vorzugsweise die Nennleistung PN in dem Speicher 23 hinterlegt ist. Unter der Nennleistung PN wird dabei die höchste im Dauerbetrieb abgebbare Wärmeleistung der Heizung 8 verstanden. Indem nun die Nennleistung PN als Betriebsparameter UV, PN, TE berücksichtigt wird, ist es möglich, bei ansonsten baugleichen Haushaltsgeräten 1 Heizungen 8 mit unterschiedlichen Nennleistungen PN einzusetzen, ohne dass an der Steuereinrichtung 14 größere Änderungen vorgenommen werden müssen. Ebenso kann in einem Reparaturfall eine fehlerhafte Heizung 8 gegen eine Heizung 8 mit einer abweichenden Nennleistung PN ausgetauscht werden. Hierzu kann insbesondere der Vorgabewert VW für den Volumenstrom mit zunehmender Nennleistung PN erhöht werden bzw. mit abnehmender Nennleistung PN abgesenkt werden. So kann die jeweilige Heizung 8 in ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Die Nennleistung PN der tatsächlich verwendeten Heizung 8 kann dabei in der oder an der Steuereinrichtung14 hinterlegt werden, beispielsweise in einem elektronischen Speicher 23 oder in Form von Codiersteckern oder Codierschaltern.
  • Bevorzugt ist einer der Betriebsparameter UV, PN, TE eine Einschaltdauer bzw. Einschaltzeitdauer und damit Heizdauer TE der Heizung 8, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung 14 zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Zeitmesseinrichtung 25 gemessen ist. Die Einschaltdauer bzw. Heizdauer TE ist dabei diejenige Zeit, die vom Einschalten der Heizung 8 bis zur Beobachtungszeit vergangen ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich bei zunehmender Einschaltdauer TE ein Hitzestau bildet, der die Heizung 8 und/oder deren Umgebung thermisch zu sehr belastet. Hierzu kann insbesondere der Vorgabewert VW für den Volumenstrom mit zunehmender Einschaltdauer TE erhöht werden. Die Verwendung einer Zeitmesseinrichtung 25 kann hierbei gewährleisten, dass stets der tatsächliche Wert der Einschaltdauer TE zur Festlegung des Vorgabewertes VW für den Volumenstrom herangezogen wird.
  • Im Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 14 zur Erfassung des tatsächlichen Wertes TW des Volumenstroms des Luftstroms LS anhand der Leistungsaufnahme des Gebläses 7 ausgebildet, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung 14 zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Leistungsmesseinrichtung 21 gemessen ist. Die Leistungsaufnahme eines Gebläses 7 ist allgemein ein Maß für den jeweils geförderten Volumenstrom. Die Verwendung dieser Erkenntnis erlaubt es, auf eine direkte Messung des Volumenstroms, beispielsweise mittels eines Flügelrades, zu verzichten. Hierdurch kann der konstruktive Aufbau des Haushaltsgerätes 1 einfach gehalten werden und gleichzeitig eine sichere Erfassung des Volumenstroms gewährleistet werden.
  • Bevorzugt umfasst das Gebläse 7 einen elektrischen Synchronmotor, bevorzugt einen permanenterregten Synchronmotor, beispielsweise einen BLDC-Motor oder einen BLAC-Motor, wobei vorzugsweise die Drehzahl des Synchronmotors über eine Steuerleitung 18 durch die Steuereinrichtung 14 vorgebbar ist .Ein elektrischer Synchronmotor ist eine Synchronmaschine im Motorbetrieb, bei der ein konstant magnetisierter Läufer synchron von einem bewegten magnetischen Drehfeld im umgebenden Stator mitgenommen wird. Bei einem permanenterregten Synchronmotor umfasst der Läufer wenigstens einen Permanentmagneten. Weiterhin handelt es sich bei einem BLDC-Motor um einen bürstenlosen, permanenterregten Gleichstrommotor und bei einem BLAC-Motor um einen bürstenlosen, permanenterregten Wechselstrommotor. Der Vorteil eines Synchronmotors liegt im vorliegenden Fall in der starren Kopplung der Drehzahl an die Frequenz des üblicherweise mittels eines steuerbaren Wechselrichters erzeugten ein- oder mehrphasigen Wechselstroms, der das Drehfeld erzeugt. Durch die Vorgabe der Drehzahl durch die Steuereinrichtung 14 ist sichergestellt, dass die gewünschte Drehzahl zumindest in einem Normalbetrieb eingehalten ist, ohne dass die Drehzahl mit einem aufwändigen geschlossenen Regelkreis geregelt ist.
  • Figur 2 zeigt eine Darstellung eines Regelkreises der Geschirrspülmaschine der Figur 1. Dabei ist die Steuereinrichtung 14 derart als Regler ausgebildet, dass sie aus dem ihr von dem Speicher 19 als Führungsgröße zugeführten Vorgabewert VW für den Volumenstrom VS und aus dem ihr von der Leistungsmesseinrichtung 21 als Regelgröße zugeführten tatsächlichen Wertes TW des Volumenstroms VS ein Steuersignal ST zum Stellen der Drehzahl DZ des Gebläses 7, welche die Stellgröße des Regelkreises darstellt, erzeugt. Der Volumenstrom VS ergibt sich dabei aus der Drehzahl DZ des Gebläses 7 und aus den als Störgrößen SG wirkenden Randbedingungen, wie beispielsweise ein Verstellen der Ansaugöffnung 10 und/oder der Ausblasöffnung 13 mit Spülgut oder anderen Gegenständen durch den Bediener. Tritt nun eine derartige Störgröße SG auf oder ändert sich eine derartige Störgröße SG, so verändert sich auch der Volumenstrom VS des Luftstroms LS. Dies wird von der Leistungsmeßeinrichtung 21 erfasst, so dass der an die Steuereinrichtung übermittelte tatsächliche Wert TW des Volumenstroms VS sich ebenfalls ändert. Nun kann, zumindest wenn der Volumenstrom VS sich in einem untolerierbaren Maß ändert, durch die Steuereinrichtung 14 das Steuersignal SG angepasst werden, so dass der Volumenstrom VS wieder einen tolerierbaren tatsächlichen Wert TW annimmt.
  • Figur 3 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Funktionsweise der Haushaltsgeschirrspülmaschine der Figuren 1 und 2. Dargestellt sind ein Beispiel des zeitlichen Verlaufs des Vorgabewerts VW , des tatsächlichen Wertes TW und der Differenz DI aus dem Vorgabewert VW und des tatsächlichen Wertes TW nach dem Einschalten des Gebläses zum Zeitpunkt t=0. Dabei ist die Steuereinrichtung 14 zur Überwachung einer Differenz DI aus dem Vorgabewert VW und dem tatsächlichen Wert TW ausgebildet, wobei für die Differenz DI ein Toleranzgrenzwert TGW vorgesehen ist, bei dessen Unterschreitung eine Konstanthaltung der Drehzahl DZ des Gebläses 7 vorgesehen ist, und/oder für die Differenz DI ein Abschaltgrenzwert AGW vorgesehen ist, bei dessen Überschreitung für mindestens eine vorgegebene Mindestzeitspanne ein Abschalten der Leistung der Heizung 8 durch die Steuereinrichtung 14 vorgesehen ist.
  • Dabei kann durch die Überwachung der Differenz DI und das Vorsehen eines Toleranzgrenzwertes TGW bewirkt werden, dass bei einer tolerierbar kleinen Abweichung des tatsächlichen Wertes TW des Volumenstroms VS von dem Vorgabewert VW des Volumenstroms VS eine Anpassung der Drehzahl DZ unterbleibt. Auf diese Weise kann ein angenehmeres Geräuschbild der laufenden Geschirrspülmaschine 1 erreicht werden. Insbesondere kann eine periodisch zu- und abnehmende Geräuschabgabe verhindert werden. Wird der Toleranzgrenzwert TGW überschritten, so kann die Drehzahl DZ angepasst werden, um den tatsächlichen Wert TW des Volumenstroms VS anzupassen.
  • Durch die Überwachung der Differenz DI und das Vorsehen eines Abschaltgrenzwertes ist AGW sichergestellt, dass die Heizung 8 und/oder angrenzende Bereiche der Heizung 8 und/oder temperaturempfindliches Behandlungsgut in der Arbeitskammer 2 auch dann nicht überhitzen, wenn der vorgesehene Volumenstrom VS für eine vorgegebene Zeitspanne nicht erreicht werden kann, weil beispielsweise die Beladung der Arbeitskammer 2 unsachgemäß durchgeführt wurde und den Luftstrom LS zu stark bremst. Die minimale vorgegebbare Zeitspanne wird dabei durch die Reaktionszeit der Steuereinrichtung 14 bestimmt und kann sehr nahe bei null liegen.
  • Im Beispiel der Figur 3 wird die Drehzahl DZ und damit der tatsächliche Wert TW des Volumenstroms VS von Null ausgehend so lange erhöht, bis die Differenz DI den Toleranzgrenzwert TGW unterschreitet. Dann wird die Drehzahl und damit der Volumenstrom VS konstant gehalten. Dabei sind der Vorgabewert VW, der Toleranzgrenzwert TWG und der Abschaltgrenzwert im Zeitverlauf konstant. Es könnte aber auch vorgesehen sein, dass diese Werte im Zeitverlauf veränderlich sind. Insbesondere könnte der Vorgabewert VW im Zeitverlauf erhöht werden, um zu verhindern, dass sich bei zunehmender Einschaltdauer ET der Heizung 8 ein Hitzestau bildet, der die Heizung 8 und/oder deren Umgebung thermisch zu sehr belastet. Würde, was nicht dargestellt ist, beispielsweise durch unsachgemäßes Beladen der Geschirrspülmaschine 1, die Differenz DI für einen vorgebbaren Zeitraum oberhalb der Abschaltgrenzwertes AGW verlaufen, dann würde die Leistung der Heizung 8 abgeschaltet werden.
  • Bevorzugt erfolgt bei einem Abschalten der Leistung der Heizung 8 eine Ausgabe einer Fehlermeldung über eine Bedienschnittstelle 30. Hierdurch kann der Bediener zeitnah Maßnahmen zur Beseitigung einer etwaigen Störung ergreifen. Beispielsweise kann er so dazu aufgefordert werden, Behandlungsgut, welches den Luftstrom LS über Gebühr behindert, zu entfernen. Die Bedienschnittstelle 30 kann der Steuereinrichtung 14 zugeordnet sein und zur Ausgabe von optischen Meldungen Anzeigelampen, Leuchtdioden, eine alpha-numerische Anzeige und/oder eine graphische Anzeige umfassen. Zusätzlich oder unabhängig hiervon kann die Bedienschnittstelle 30 zur Ausgabe von akustischen Meldungen einen Summer, einen Lautsprecher und/oder dergleichen aufweisen.
  • Kern der Erfindung ist es, den Lüfter 7 des Trocknungssystems mit einer Volumenstromregelung auszurüsten. Die Vorgabe für diese Regelung ist ein Soll-Volumenstrom, der abhängig von der Heizzeit bzw. Einschaltzeitdauer TE, Heizleistung PN und Netzspannung UV sein kann. Somit wird das System im optimalen Arbeitspunkt betrieben.
  • Die Erfassung des Ist-Volumenstroms kann über den PMSM (Permanent-Magnet erregter Synchron Motor) erfolgen.
  • Die Stellgröße im Regelkreis kann die Motordrehzahl des PMSM sein.
  • Die unterschiedlichen benötigten Soll-Volumenströme in Abhängigkeit der Netzspannung können in einer Look-up Tabelle oder einer Funktion hinterlegt werden.
  • Es kann bei der Volumenstromparametrierung des Lüfters 7 ein Regelbereich (Änderung der Drehzahl) und einen Abschaltbereich für die Heizung vorgesehen werden, um diese zu schützen und um einen Kundendiensteinsatz zu vermeiden.
  • Wird der Soll-Wert für den Luftvolumenstrom in einem gewissen zeitlichen Rahmen nicht erreicht, dann kann die Heizung 8 gar nicht eingeschaltet werden oder, falls sie schon eingeschaltet ist, ausgeschaltet werden.
  • Somit kann möglichen Bedienerfehlern (z. B. wenn der Bediener teilweise den Ansaugkanal 10 verstellt und dadurch bei gleicher Lüfterdrehzahl den Volumenstrom reduziert) vorgebeugt und entgegengewirkt werden.
  • Es können sich insbesondere folgende Vorteile ergeben:
    • Kein Temperaturregler erforderlich.
    • Kein Temperatursensor erforderlich.
    • Erkennung von Fehlhandlungen des Bedieners (Luftkreislauf unterbrochen/eingedrosselt).
    • Deutliche Senkung der Kundendiensteinsätze aufgrund Erkennung der Fehlhandlungen.
    • Konstantes Behandlungsergebnis (z. B. Trocknungsergebnis bei einer Geschirrspülmaschine) unabhängig von der Netzspannung oder vom Bedienverhalten (z. B. Geschirreinräumung) des Bedieners.
    Bezugszeichenliste
    • 1
    Haushaltsgerät, Haushaltsgeschirrspülmaschine
    2
    Arbeitskammer, Spülkammer
    3
    Pumpentopf
    4
    Umwälzpumpe
    5
    Sprühsystem
    6
    Luftheizeinrichtung
    7
    Gebläse
    8
    Heizung
    9
    Heizelement
    10
    Ansaugöffnung
    11
    erste Luftleitung
    12
    zweite Luftleitung
    13
    Ausblasöffnung
    14
    Steuereinrichtung
    15
    Anschlussleitung
    16
    erste Versorgungsleitung
    17
    zweite Versorgungsleitung
    18
    erste Steuerleitung
    19
    Speicher
    20
    erste Datenleitung
    21
    Leistungsmesseinrichtung
    22
    erste Messleitung
    23
    Spannungsmesseinrichtung
    24
    zweite Messleitung
    25
    Zeitmesseinrichtung
    26
    dritte Messleitung
    27
    zweite Steuerleitung
    28
    Sorptionseinrichtung
    29
    reversibel dehydrierbares Material
    30
    Bedienschnittstelle
    31
    dritte Datenleitung
    SV
    externe Spannungsversorgung
    LS
    Luftstrom
    VW
    Vorgabewert
    TW
    tatsächlicher Wert
    UV
    Versorgungsspannung
    PN
    Nennleistung
    TE
    Einschaltdauer
    ST
    Steuersignal
    VS
    Volumenstrom
    SG
    Störgröße
    DI
    Differenz
    TGW
    Toleranzgrenzwert
    AGW
    Abschaltgrenzwert

Claims (12)

  1. Haushaltsgerät, insbesondere Haushaltsgeschirrspülmaschine (1), Haushaltswaschtrockner oder Haushaltstrockner, mit einer Steuereinrichtung (14) zur Steuerung eines Arbeitsgangs zum Reinigen und/oder Trocknen von Behandlungsgut, mit einer Arbeitskammer (2) zur Aufnahme des Behandlungsguts während des Arbeitsgangs, und mit einer Luftheizeinrichtung (6) zum Beheizen der Arbeitskammer (2) mittels eines Luftstroms (LS), welche ein Gebläse (7) zur Erzeugung des Luftstroms (LS) und eine Heizung (8) zur Beheizung des Luftstroms (LS) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zur Beeinflussung eines Volumenstroms (VS) des Luftstroms (LS) durch Beeinflussung einer Drehzahl (DZ) des Gebläses (7) anhand eines Vorgabewertes (VW) für den Volumenstrom des Luftstroms (LS) und anhand eines tatsächlichen Wertes (TW) des Volumenstroms (VS) des Luftstroms (LS) ausgebildet ist.
  2. Haushaltsgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (LS) in einem geschlossenen Kreislauf aus der Arbeitskammer (2) über die Heizung (8) zurück in die Arbeitskammer (2) geführt ist.
  3. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zum Ermitteln des Vorgabewertes (VW) in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter (UV, PN, TE) des Haushaltsgerätes (1) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Vorgabewert (VW) aus einer in einem mit der Steuereinrichtung (14) zum Datenaustausch verbundenen Speicher (19) abgelegten Tabelle auslesbar oder mittels einer in einem mit der Steuereinrichtung (14) zum Datenaustausch verbundenen Speicher (19) abgelegten Funktion berechenbar ist.
  4. Haushaltsgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsparameter (UV, PN, TE) eine der Heizung (8) zugeführte Versorgungsspannung (UV) ist, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung (14) zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Spannungsmesseinrichtung (23) gemessen ist.
  5. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsparameter (UV, PN, TE) eine Nennleistung (PN) der Heizung (8) ist, wobei vorzugsweise die Nennleistung (PN) in dem Speicher (19) hinterlegt ist.
  6. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsparameter (UV, PN, TE) eine Einschaltdauer (TE) der Heizung (8) ist, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung (14) zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Zeitmesseinrichtung (25) gemessen ist.
  7. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zur Erfassung des tatsächlichen Wertes (TW) des Volumenstroms des Luftstroms (LS) anhand der Leistungsaufnahme des Gebläses (7) ausgebildet ist, welche vorzugsweise mittels einer mit der Steuereinrichtung (14) zum Übertragen von Messsignalen verbundenen Leistungsmesseinrichtung (21) gemessen ist.
  8. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (7) einen elektrischen Synchronmotor, bevorzugt einen permanenterregten Synchronmotor, beispielsweise einen BLDC-Motor oder einen BLAC-Motor, umfasst, wobei vorzugsweise die Drehzahl (DZ) des Synchronmotors über eine Steuerleitung (18) durch die Steuereinrichtung (14) vorgebbar ist.
  9. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) zur Überwachung einer Differenz (DI) aus dem Vorgabewert (VW) und dem tatsächlichen Wert (TW) ausgebildet ist, wobei für die Differenz (DI) ein Toleranzgrenzwert (TGW) vorgesehen ist, bei dessen Unterschreitung eine Konstanthaltung der Drehzahl (DZ) des Gebläses (7) vorgesehen ist, und/oder für die Differenz (DI) ein Abschaltgrenzwert (AGW) vorgesehen ist, bei dessen Überschreitung für mindestens eine vorgegebene Zeitspanne ein Abschalten der Leistung der Heizung (8) durch die Steuereinrichtung (14) vorgesehen ist.
  10. Haushaltsgerät nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abschalten der Leistung der Heizung (8) eine Ausgabe einer Fehlermeldung über eine Bedienschnittstelle (30) erfolgt.
  11. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftheizeinrichtung (6) eine Sorptionseinrichtung (28) mit einem reversibel dehydrierbaren Material (29) aufweist, welche bei abgeschalteter Heizung (8) zur Aufnahme von Feuchtigkeit von dem Luftstrom (LS) und bei eingeschalteter Heizung (8) zur Abgabe von Feuchtigkeit an den Luftstrom (LS) ausgebildet ist.
  12. Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes (1), insbesondere einer Haushaltsgeschirrspülmaschine (1), eines Haushaltswaschtrockners oder eines Haushaltstrockners, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem mittels einer Steuereinrichtung (14) ein Arbeitsgang zum Reinigen und/oder Trocknen von Behandlungsgut gesteuert wird, bei dem das Behandlungsgut in einer Arbeitskammer (2) während des Arbeitsgangs aufgenommen wird und bei dem die Arbeitskammer (S) mittels eines Luftstroms (LS) einer Luftheizeinrichtung (6) beheizt wird, wobei der Luftstrom (LS) mittels eines Gebläses (7) erzeugt und mittels einer Heizung (8) beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenstrom (VS) des Luftstroms (LS) durch die Steuereinrichtung (14) beeinflusst wird, indem eine Drehzahl (DZ) des Gebläses (7) anhand eines Vorgabewertes (VW) für den Volumenstrom (VS) des Luftstroms (LS) und anhand eines tatsächlichen Wertes (TW) des Volumenstroms des Luftstroms (LS) beeinflusst wird.
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