EP2764816B1 - Haushaltsgerät mit einer Luftheizeinrichtung und Verfahren zum Betrieben davon - Google Patents

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EP2764816B1
EP2764816B1 EP14153592.2A EP14153592A EP2764816B1 EP 2764816 B1 EP2764816 B1 EP 2764816B1 EP 14153592 A EP14153592 A EP 14153592A EP 2764816 B1 EP2764816 B1 EP 2764816B1
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EP
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heater
airflow
volume flow
household appliance
control facility
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Ralf Hochhausen
Stephan Lutz
Markus Wecker
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Hausgeraete GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a household appliance, in particular a household dishwasher, a household washer-dryer or a household dryer, with a control device for controlling a process for cleaning and/or drying items to be treated, with a working chamber for accommodating the items to be treated during the process, and with an air heating device for heating the working chamber by means of an air flow, which comprises a blower for generating the air flow and a heater for heating the air flow.
  • a domestic dishwasher is known from practice in which overheating of the air heating device 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 and off.
  • the air heating device is controlled by variable timing of the power supply.
  • the temperature controller can also be supplemented by a temperature sensor.
  • the air heater is equipped with a safety fuse, which permanently interrupts the power supply to the air heater when a critical temperature is melted. It is then necessary to replace the fuse to start up the domestic dishwasher again.
  • the DE 10 2008 049 034 A1 relates in particular to a dryer in the home for household laundry by supplying air as a heat carrier, which is conducted in a duct system connected to a drying chamber of the tumble dryer. This is provided with a heating stage and a fan.
  • a volume flow controller is provided in the duct system as an FIC diagnosis for the air flowing there. When the drying is carried out, the volume flow is kept constant as a controlled variable over the course of the moisture evaporation via the FIC diagnosis. For this purpose, a measured value of the FIC diagnosis is fed to an electronic storage medium.
  • a signal can be used to control a fan motor for speed-dependent regulation of the conveyed air volume to a constant value.
  • the household appliance in particular the household dishwasher, the DE 10 2008 056 412 A1 has an air drying device and/or liquid heating device, which are connected to an electrical power supply network.
  • At least one control/monitoring device detects any deviation of the respective actual value of at least one parameter of the electrical power supply network from a target value and uses this to generate at least one control signal for adjusting one or more electrical components of the air drying device and/or liquid heating device.
  • the dishwasher EP 2 486 837 A2 has a sorption drying device, in whose air duct a sorption container with reversibly dehydratable sorption material, a fan, and a heating device are provided.
  • a sorption drying device in whose air duct a sorption container with reversibly dehydratable sorption material, a fan, and a heating device are provided.
  • the object of the present invention is to improve a household appliance with an air heating device.
  • the object is achieved by a household appliance according to claim 1.
  • the household appliance according to the invention can in particular be a household dishwasher, which is provided for the purpose that items to be treated, namely items to be washed, in particular dishes to be washed, are placed in a working chamber, here also Called rinsing chamber, introduced and in one operation, which is also called rinse cycle, cleaned with the help of rinsing solution and then dried.
  • a working chamber here also Called rinsing chamber
  • the household appliance according to the invention can also be a household washer-dryer, which is intended for the purpose of bringing the items to be treated, namely items to be washed, in particular laundry to be washed, into a working chamber, also referred to here as a washing chamber, and in a work cycle, also referred to as a washing cycle, with the aid of washing liquor cleaned and then dried in the washing chamber in a further step, also known as a drying step.
  • a household washer-dryer which is intended for the purpose of bringing the items to be treated, namely items to be washed, in particular laundry to be washed, into a working chamber, also referred to here as a washing chamber, and in a work cycle, also referred to as a washing cycle, with the aid of washing liquor cleaned and then dried in the washing chamber in a further step, also known as a drying step.
  • the household appliance according to the invention can be a household dryer which is provided for the purpose that the items to be treated, namely items to be dried, in particular laundry to be dried, are placed in a working chamber, also referred to here as a drying chamber, and in one operation, also referred to as a drying process, in the drying chamber is dried.
  • a working chamber also referred to here as a drying chamber
  • a drying process in one operation, also referred to as a drying process, in the drying chamber is dried.
  • the household appliance according to the invention has a control device for automatically controlling operations of the household appliance.
  • the control device can be designed as a so-called sequence control, in particular as an electronic sequence control. In addition to or independently of the control, it can also carry out one or more control functions if required. In particular, it can be designed as a control unit that monitors and influences, preferably regulates, the air volume flow.
  • At least one work program for carrying out a work cycle for cleaning and/or drying items to be washed, in particular for washing dishes, is stored in the control device of the domestic dishwasher.
  • several work programs are provided, one of which can be selected and started by the operator. This makes it possible to adapt the course of a work cycle in particular to the load quantity, to the type of load, to the degree of soiling of the items to be washed and/or to the desired duration of the work cycle.
  • An exemplary sequence of such a work cycle provides for the cleaning of the items to be washed several partial operations, preferably in this order a pre-wash cycle for pre-cleaning items to be washed, a cleaning cycle for thorough cleaning of items to be washed, an intermediate wash cycle to remove soiled washing liquid from the washware and a rinsing cycle to avoid stains on the washware and/or to prepare a drying cycle, in which the washware is in each case exposed to washing liquid.
  • These sub-operations are therefore referred to as water-bearing sub-operations.
  • the exemplary sequence provides for a sub-operation subsequent to the water-carrying sub-operations and concluding the wash cycle for drying the cleaned items to be washed, namely a drying operation.
  • the pre-rinse cycle is primarily used to remove coarse soiling from the dishes.
  • the purpose of the subsequent cleaning cycle is to completely remove soiling from the items to be washed, for which purpose a washing liquid mixed with detergent can be used.
  • the intermediate wash cycle that has now been carried out serves in particular to remove cleaning agent residues which are adhering to the items to be washed.
  • the subsequent rinsing cycle is intended 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 limescale.
  • rinse aid can be added to the washing liquid during the rinse cycle.
  • a modern domestic dishwasher therefore generally has at least one heating device for heating the working chamber and the washing liquor.
  • a heating device is conventionally designed as a water heater, in which the heat is transferred to the rinsing liquor by direct thermal contact from a preferably electrical heater, in particular by thermal conduction, and is introduced into the working chamber by the rinsing liquor.
  • the domestic dishwasher according to the invention has, alternatively or additionally, a heating device designed as an air heating device, in which the heat is transferred by means of an air flow from a preferably electrical heating system, in particular by thermal convection, into the working chamber and onto the washing liquor.
  • a heating device designed as an air heating device, in which the heat is transferred by means of an air flow from a preferably electrical heating system, in particular by thermal convection, into the working chamber and onto the washing liquor.
  • the air heating device 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.
  • the 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 based on an actual value of the volume flow of the air flow.
  • “Influencing” is understood to mean a controlling and/or regulating influence.
  • the “volume flow of the air flow” means a volume of air that is conveyed in a specific time.
  • this volume flow is influenced by the control device in that the speed of the blower is influenced by the control device.
  • the speed of the blower and thus the volume flow are influenced on the basis of a default value, also known as a target value, for the volume flow and an actual value, also known as an actual value, of the volume flow.
  • a closed control loop can be provided for influencing the speed of the fan, in which the actual value of the volume flow is the controlled variable, the default value for the volume flow is the reference variable and the speed of the fan is the manipulated variable.
  • the volume flow can be adjusted to its default value independently of disturbance variables, so that sufficient heat dissipation from the heater is always guaranteed, which reliably prevents the heater from overheating.
  • a reduction in the volume flow and a resulting overheating of the heater due to an operator error such as e.g. B. incorrectly placed items to be treated or too large a quantity of items to be treated introduced.
  • the previously common temperature controller can now be dispensed with, which can simplify the construction of the household appliance and make it less expensive.
  • the Maintenance frequency can be reduced because the frequency of melting the fuse can be reduced, which usually leads to a cost saving.
  • the service life of the heater and the components of the household appliance adjacent to the heater can be extended in the household appliance according to the invention, since the better heat dissipation reduces the thermal load on the heater or the adjacent components in the event of a fault.
  • 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 can be provided from an outlet opening of the treatment chamber to the heater and from there back to an inlet opening of the treatment chamber. This results in effective and efficient heating of the working chamber, since no heat is transported to the outside by means of the air flow.
  • the control device is designed to determine the default value as a function of at least one operating parameter of the household appliance.
  • a default value for the volume flow that is appropriate to the situation can be used to influence the volume flow, so that the heat balance of the household appliance can be optimized.
  • the default value is read out, among other things, from a table stored in a memory or is calculated using a function stored in a memory.
  • one of the operating parameters is a supply voltage supplied to the heater, which is preferably measured by means of a voltage measuring device connected to the control device for transmitting measurement signals.
  • a supply voltage supplied to the heater which is preferably measured by means of a voltage measuring device connected to the control device for transmitting measurement signals.
  • the supply voltage is generally the voltage of an external voltage supply, for example the voltage of a standard home network, which can easily be 10% to 20% above its nominal value.
  • the supply voltage is included with its second power in the performance of the heater.
  • 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 nominal output of the heating system, with the nominal output preferably being stored in the memory.
  • the nominal power is understood to mean the highest heat output of the heating system that can be delivered in continuous operation.
  • the rated power as an operating parameter, it is possible to use heaters with different rated powers in household appliances that are otherwise structurally identical, without major changes having to be made to the control device.
  • a faulty heater can be exchanged for a heater with a different nominal output.
  • the default value for the volume flow can be increased with increasing nominal power or lowered with decreasing nominal power. In this way, the respective heating can be operated at its optimum operating point.
  • the rated output of the heater actually used can be stored in the control device, for example in an electronic memory or in the form of coding plugs or coding switches.
  • one of the operating parameters is a switch-on time of the heater, which is preferably measured by means of a time-measuring device connected to the control device for transmitting measurement signals.
  • the duty cycle is the time that has elapsed from switching on the heating to the observation time. In this way, it is possible to prevent a build-up of heat from forming as the operating time increases, which thermally stresses the heater and/or its surroundings too much.
  • the default value for the volume flow can be increased with increasing duty cycle.
  • the use of a time measuring device can ensure that the actual value of the duty cycle is always used to determine the default value for the volume flow.
  • the control device is designed to record the actual value of the volume flow of the air flow based on the power consumption of the fan, which is preferably measured using a power measuring device connected to the control device for transmitting measurement signals.
  • the power consumption of a blower is generally a measure of the volume flow that is conveyed.
  • the blower comprises an electric synchronous motor, preferably a permanently excited synchronous motor, for example a BLDC motor or a BLAC motor, with the speed of the synchronous motor preferably being able to be specified by the control device via a control line.
  • An electric synchronous motor is a synchronous machine in motor operation, in which a constantly magnetized rotor is synchronously carried along by a rotating magnetic field in the surrounding stator.
  • the rotor includes at least one permanent magnet.
  • a BLDC motor is a brushless, permanently excited DC motor
  • a BLAC motor is a brushless, permanently excited AC motor.
  • the advantage of a synchronous motor lies in the rigid coupling of the speed to the frequency of the single-phase or multi-phase alternating current, which is usually generated by means of a controllable inverter and generates the rotary field.
  • the specification of the speed by the control device ensures that the desired speed is maintained at least in normal operation, without the speed being regulated with a complex closed control loop.
  • the control device is designed to monitor a difference between the default value and the actual value, a tolerance limit value being provided for the difference below which the fan speed is kept constant.
  • a tolerance limit value being provided for the difference below which the fan speed is kept constant.
  • the control device is designed to monitor a difference between the default value and the actual value for the volume flow of the air flow, with a switch-off limit value being provided for the difference, which, if exceeded, causes the power of the heater to be switched off by the control device for at least a predetermined period of time is provided.
  • an error message is output via an operator interface.
  • the operator can promptly take action to eliminate any fault. For example, he can be prompted to remove material to be treated that unduly impedes the air flow.
  • the operating interface can be assigned to the control device and can include indicator lamps, light-emitting diodes, an alphanumeric display and/or a graphic display for the output of visual messages.
  • the user interface can have a buzzer, a loudspeaker and/or the like for outputting acoustic messages.
  • the air heating device has a sorption device with a reversibly dehydratable material, which is designed to absorb moisture from the air flow when the heating is switched off and to release moisture to the air flow when the heating is switched on.
  • the sorption device can then be desorbed by switching on the heating of the air heating device and the blower. This creates a heated air flow which, on the one hand, absorbs moisture from the sorption device and, on the other hand, can be used to heat the working chamber. In this way, an excellent drying result can be achieved and, at the same time, the waste heat can be put to good use when the sorption device is desorbed, so that the energy consumption of the household appliance is reduced.
  • the invention relates to a method for operating a household appliance, in particular a household dishwasher, a household washer-dryer or a household dryer, in which a process for cleaning and/or drying items to be cleaned is controlled by means of a control device, in which the items to be cleaned are received in a working chamber during the process and in which the working chamber is heated by means of an air flow from an air heating device, the air flow being generated by means of a blower and heated by means of a heater.
  • a control device in which the items to be cleaned are received in a working chamber during the process and in which the working chamber is heated by means of an air flow from an air heating device, the air flow being 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 influencing a speed of the fan based on 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 control device for determining the default value is designed as a function of at least one operating parameter of the household appliance Default value is read from a table stored in a memory connected to the control device for data exchange or is calculated by means of a function stored in a memory connected to the control device for data exchange.
  • the control device is also designed to monitor a difference between the default value and the actual value, with a switch-off limit value being provided for the difference, which if exceeded causes the control device to switch off the power of the heater for at least a predetermined period of time.
  • the method according to the invention enables safe operation of a household appliance with an air heating device.
  • FIG 1 shows an exemplary embodiment of a domestic dishwasher 1 according to the invention in a schematic side view.
  • the household dishwasher 1 has a washing chamber 2 in which items to be washed (not shown) can be cleaned using a washing liquid S during a wash cycle.
  • the rinsing liquid S introduced into the rinsing chamber 2 collects due to its gravity in a pump well 3 which is arranged on a lower section of the rinsing chamber 2 .
  • a circulating pump 4 arranged, for example, on or in the pump sump 3 makes it possible to spray the washing liquid S into the washing chamber 2 via a spray system 5 in order to clean and/or treat the items to be washed in some other way.
  • the circulation pump 4 can in particular be a heating pump 4 which has a water heater for additional heating of the washing liquor.
  • an air heating device 6 for heating the working chamber 2 by means of an air flow LS which includes a blower 7 for generating the air flow LS and a heater 8, 9 for heating the air flow LS .
  • the heater 8 includes a heating element 9 for dissipating heat to the air flow LS.
  • blower 7 and the heater 8 are now switched on, air is drawn in from the wash chamber 2 via an intake opening 10 of the wash chamber 2 and as an air flow LS through a first air line 11 to the blower 7, from there to the heating element 9 of the heater 8 which it is heated, and fed from there through a second air line 12 via a blow-out opening 13 back into the washing chamber 2.
  • the air flow gives off heat in the washing chamber 2, so that the washing chamber 2 and the washing liquor S are heated.
  • the air flow LS is therefore routed in a closed circuit from the rinsing chamber 2 via the heater 8 back into the rinsing chamber 2 . This results in effective and efficient heating of the washing chamber 2 and the washing liquor LS, since no heat is transported away to the outside by means of the air flow LS.
  • 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 embodied as a so-called sequence control, in particular as an electronic sequence control 14 . In addition to or independently of this, it can also carry out control functions.
  • several washing programs are provided, one of which can be selected and started by the operator. This makes it possible to run a wash cycle in particular to the load quantity, the type of load, the degree of soiling of the items to be washed and/or the desired duration of the wash cycle.
  • the domestic dishwasher 1 of the exemplary embodiment has an electrical connection line 15 which is provided for connecting the domestic dishwasher 1 to an external voltage supply SV.
  • the connecting line 15 is connected to a large number of supply lines 16, 17, which in turn are each connected to at least one electrical consumer of the domestic dishwasher.
  • a first supply line 16 supplies the blower 7 with electrical energy when the domestic dishwasher 1 is in operation.
  • a second supply line 17 supplies the heater 8 with electrical energy when the domestic dishwasher 1 is in operation. It goes without saying that further supply lines, not shown, can also be present.
  • the speed of the fan 7 can be influenced by the control device 14 , preferably via a first control line 18 .
  • a control signal ST can be provided for this purpose, 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.
  • default value values VW for the volume flow of the air flow LS can be stored in the memory in the form of tables or functions, as well as a nominal output PN of the heater 8 , which can then be transmitted to the control device 14 .
  • the exemplary household dishwasher 1 also includes a power measuring device 21 for measuring the power consumption, in particular electrical power consumption, of the fan 7, which can be embodied, for example, as a current measuring device 21 that is provided for measuring the current in the first supply line 16.
  • the power consumption of the fan 7 is a measure of the actual volume flow TW of the air flow LS.
  • the measured actual volume flow TW can be transmitted from the power measuring device 21 to the control device 14, preferably 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 can be transmitted to the control device 14 via a second measuring line 24, for example.
  • the dishwasher 1 of the exemplary embodiment also has a time measuring device 25 for measuring the switch-on time TE of the heater 8 .
  • the measured duty cycle TE can be transmitted to the control device 14 via a third measuring line 26 , for example.
  • the exemplary domestic dishwasher 1 includes a second control line 27 which is provided for influencing the heater 8 by the control device 14 .
  • the air heating device 6 has a sorption device 28 with a reversibly dehydratable material 29, which is designed to absorb moisture from the air flow LS when the heater 8 is switched off and to release moisture to the air flow LS when the heater 8 is switched on.
  • This makes it possible to generate the air flow LS in a drying cycle by means of the fan 7 and, when the heater 8 is switched off, to direct the air heating device 6 in such a way that the moisture absorbed by the items to be washed in the washing chamber 2 by the air flow LS is transported from the air flow LS to the sorption device 22 is released, which dries the air flow LS and thus the items to be washed.
  • the sorption device 22 can then be desorbed by switching on the heater 8 of the air heating device 6 and the blower 7 .
  • This creates a heated air flow LS which on the one hand absorbs moisture from the sorption device 21 and on the other hand can be used to heat the washing chamber 2 and the washing liquor S, for example the washing liquor S of a cleaning cycle.
  • an excellent drying result can be achieved and at the same time the waste heat when desorbing the Sorption device 21 are used beneficially, so that the energy consumption of the domestic dishwasher 1 is reduced.
  • the domestic dishwasher 1 of the exemplary embodiment has a user interface 30, which has indicator lamps, LEDs, an alphanumeric display and/or a graphic display for outputting visual messages and/or a buzzer, a loudspeaker and/or the like for outputting acoustic messages may have.
  • the operating 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 volume flow of air flow LS by influencing a speed of fan 7 using a default value VW for the volume flow of air flow LS and using an actual value TW of the volume flow of air flow LS.
  • this volume flow is influenced by the control device 14 in that the speed of the blower 7 is influenced by the control device 14 via the first control line 18 .
  • the speed of the blower 7 and thus the volume flow are influenced on the basis of a default value VW, also called setpoint value VW, for the volume flow and an actual value TW, also called actual value TW, of the volume flow.
  • a closed control loop can result, with the actual value TW of the volume flow being the controlled variable, the default value VW for the volume flow being the reference variable and the speed of the blower 7 being the manipulated variable.
  • the volume flow can be adjusted to its default value VW independently of disturbance variables, so that sufficient heat dissipation from the heater 8 is always ensured, which reliably prevents the heater 8 from overheating.
  • the service life of the heater 8 and the components of the household appliance 1 adjacent to the heater 8 can be extended in the household appliance 1 according to the invention, since the better heat dissipation reduces the thermal load on the heater 8 or the adjacent components in the event of a fault.
  • the air flow LS is preferably guided back into the working chamber 2 in a closed circuit from the working chamber 2 via the heater 8 . This results in effective and efficient heating of the working chamber 2, since no heat is transported away to the outside by means of the air flow LS.
  • the 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 .
  • a default value VW for the volume flow that is appropriate to the situation can be used to influence the volume flow, so that the heat balance of the household appliance 1 can be optimized.
  • the default value VW can be read out, among other things, from a table stored in a memory 19 or can be calculated using a function stored in a memory 19 .
  • one of the operating parameters UV, PN, TE is a supply voltage UV supplied to the heater 8, which is preferably measured using a voltage measuring device 23 connected to the control device 14 for transmitting measurement signals.
  • a voltage measuring device 23 connected to the control device 14 for transmitting measurement signals.
  • the supply voltage UV is generally the voltage of an external voltage supply SV, for example the voltage of a conventional home network, which can easily be 10% to 20% above its nominal value.
  • the supply voltage UV goes to the power of the second power heater 8 on.
  • the use of a voltage measuring device 23 can ensure that the actual value of the supply voltage UV is always used to determine the default value VW for the volume flow.
  • one of the operating parameters UV, PN, TE is a rated power PN of the heater 8, with the rated power PN preferably being stored in the memory 23.
  • the rated power PN is understood to mean the highest heat output of the heater 8 that can be delivered in continuous operation.
  • the rated power PN as the operating parameter UV, PN, TE, it is possible to use heaters 8 with different rated powers PN in household appliances 1 that are otherwise structurally identical, without major changes having to be made to the control device 14 .
  • a faulty heater 8 can be exchanged for a heater 8 with a different rated power PN.
  • the default value VW for the volume flow can be increased with increasing nominal power PN or lowered with decreasing nominal power PN.
  • the respective heater 8 can be operated at its optimum operating point.
  • the rated power PN of the heater 8 actually used can be stored 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 preferably a switch-on duration or switch-on duration and thus heating duration TE of the heater 8, which is preferably measured using a time measuring device 25 connected to the control device 14 for transmitting measurement signals.
  • the switch-on time or heating time TE is the time that has elapsed from switching on the heater 8 to the observation time. In this way, it is possible to prevent a build-up of heat from forming as the switch-on time TE increases, which thermally stresses the heater 8 and/or its surroundings too much.
  • the default value VW for the volume flow can be increased with an increasing duty cycle TE.
  • the use of a time measuring device 25 can ensure that the actual value of the switch-on time TE is always used to determine the default value VW for the volume flow.
  • the control device 14 is designed to record the actual value TW of the volume flow of the air flow LS based on the power consumption of the blower 7, which is preferably measured using 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 of the volume flow that is conveyed in each case. The use of this finding 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, reliable detection of the volume flow can be ensured.
  • the blower 7 preferably comprises an electric synchronous motor, preferably a permanently excited synchronous motor, for example a BLDC motor or a BLAC motor, in which case the speed of the synchronous motor can preferably be specified by the control device 14 via a control line 18.
  • An electric synchronous motor is a synchronous machine in motor operation , in which a constantly magnetized rotor is synchronously carried along by a rotating magnetic field in the surrounding stator.
  • the rotor includes at least one permanent magnet.
  • a BLDC motor is a brushless, permanently excited DC motor
  • a BLAC motor is a brushless, permanently excited AC motor.
  • the advantage of a synchronous motor lies in the rigid coupling of the speed to the frequency of the single-phase or multi-phase alternating current, which is usually generated by means of a controllable inverter and generates the rotary field.
  • the specification of the speed by the control device 14 ensures that the desired speed is maintained, at least in normal operation, without the speed being regulated with a complex closed control circuit.
  • FIG 2 shows a representation of a control circuit of the dishwasher figure 1 .
  • the control device 14 is embodied as a controller in such a way that it generates a control signal ST from the default value VW for the volume flow VS supplied to it by the memory 19 as a reference variable and from the actual value TW of the volume flow VS supplied to it by the power measuring device 21 as a controlled variable the speed DZ of the fan 7, which represents the manipulated variable of the control loop, is generated.
  • the volume flow VS results from the speed DZ des Fan 7 and from the boundary conditions acting as disturbance variables SG, such as an adjustment of the intake opening 10 and/or the exhaust opening 13 with items to be washed or other objects by the operator.
  • the volume flow VS of the air flow LS also 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 also changes. Now, at least when the volume flow VS changes to an intolerable extent, the control device 14 can adapt 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 between the default value VW and the actual value TW, a tolerance limit value TGW being provided for the difference DI, below which the speed DZ of the blower 7 is kept constant and/or for the difference DI, a switch-off limit value AGW is provided, which when exceeded causes the power of the heater 8 to be switched off by the control device 14 for at least a predetermined minimum period of time.
  • the speed DZ is not adjusted if there is a tolerably small deviation of the actual value TW of the volume flow VS from the default value VW of the volume flow VS. In this way, a more pleasant noise pattern of the running dishwasher 1 can be achieved. In particular, a periodically increasing and decreasing noise emission can be prevented. If the tolerance limit TGW is exceeded, the speed DZ can be adjusted in order to adapt the actual value TW of the volume flow VS.
  • the heater 8 and/or adjacent areas of the heater 8 and/or temperature-sensitive items to be treated in the working chamber 2 should not be overheated even if the intended volume flow VS cannot be achieved for a specified period of time because, for example, the loading of the working chamber 2 was carried out improperly and the air flow LS is slowed down too much.
  • the minimum specifiable period of time is determined by the reaction time of the control device 14 and can be very close to zero.
  • the speed DZ and thus the actual value TW of the volume flow VS is increased from zero until the difference DI falls below the tolerance limit value TGW.
  • the speed and thus the volume flow VS are then kept constant.
  • the default value VW, the tolerance limit value TWG and the switch-off limit value are constant over time. However, provision could also be made for these values to be variable over time. In particular, the default value VW could be increased over time in order to prevent a build-up of heat as the on-time ET of the heater 8 increases, which thermally stresses the heater 8 and/or its surroundings too much. If, which is not shown, for example due to improper loading of the dishwasher 1, the difference DI ran above the switch-off limit value AGW for a predefinable period of time, then the output of the heater 8 would be switched off.
  • an error message is preferably output via a user interface 30.
  • the operating interface 30 can be assigned to the control device 14 and can include indicator lamps, light-emitting diodes, an alphanumeric display and/or a graphic display for the output of visual messages.
  • the user interface 30 can have a buzzer, a loudspeaker and/or the like for outputting acoustic messages.
  • the core of the invention is to equip the fan 7 of the drying system with a volume flow control.
  • the specification for this control is a target volume flow, which can depend on the heating time or switch-on time TE, heating output PN and mains voltage UV. The system is thus operated at the optimal operating point.
  • the actual volume flow can be recorded via the PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor).
  • the manipulated variable in the control loop can be the engine speed of the PMSM.
  • the different required target volume flows depending on the mains voltage can be stored in a look-up table or a function.
  • a control range (change in speed) and a switch-off range for the heating can be provided in order to protect it and to avoid customer service calls.
  • the heater 8 cannot be switched on at all or, if it is already switched on, it can be switched off.
  • Operating behavior e.g. placing dishes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Washing And Drying Of Tableware (AREA)

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.
  • Die DE 10 2008 049 034 A1 betrifft insbesondere einen Trockner im Haushalt für Haushaltswäsche durch Zuführung von Luft als Wärmeträger, die in einem mit einer Trockenkammer des Wäschetrockners verbundenen Kanalsystem geführt wird. In diesem ist eine Heizstufe und ein Ventilator vorgesehen. In dem Kanalsystem ist ein Volumenstromregler als FIC- Diagnose für dort strömende Luft vorgesehen. Bei der Durchführung der Trocknung wird der Volumenstrom über den Verlauf der Feuchteverdampfung über die FIC- Diagnose als Regelgröße konstant gehalten. Dazu wird ein Messwert der FIC- Diagnose zu einem elektronischen Speichermedium geführt.
  • Über ein Signal kann ein Motor des Ventilators für eine von der Drehzahl abhängige Regelung des geförderten Luftvolumens auf einen konstanten Wert angesteuert werden.
  • Das Haushaltsgerät, insbesondere die Haushaltsgeschirrspülmaschine, der DE 10 2008 056 412 A1 weist eine Luft- Trocknungsvorrichtung und/oder Flüssigkeits-Heizungsvorrichtung auf, die an ein elektrisches Energieversorgungsnetz angeschlossen sind. Mindestens eine Steuer-/Kontrolleinrichtung erfasst eine etwaige Abweichung des jeweiligen Istwerts mindestens einer Kenngröße des elektrischen Energieversorgungsnetzes von einem Sollwert und erzeugt daraus mindestens ein Steuersignal zum Einstellen ein oder mehrerer elektrischer Komponenten der Luft-Trocknungsvorrichtung und/oder Flüssigkeits- Heizungsvorrichtung. Je größer die Heizleistung ist, die aufgrund der jeweilig vorliegenden Istwerte der ein oder mehreren Kenngrößen des elektrischen Energieversorgungsnetzes durch die ein oder mehreren elektrischen Komponenten der Luft-Trocknungsvorrichtung und/oder der Flüssigkeits-Heizungsvorrichtung bewirkt ist, umso mehr verkürzt die Steuer-/Kontrolleinrichtung die Heizzeitdauer der Heizungseinrichtung der Luft- Trocknungsvorrichtung und/oder der Flüssigkeits-Heizungsvorrichtung, und/oder umso mehr erhöht sie die Lüfterdrehzahl der Lüftereinheit der Luft-Trocknungsvorrichtung.
  • Die Geschirrspülmaschine der EP 2 486 837 A2 weist eine Sorptionstrocknungseinrichtung auf, in deren Luftkanal ein Sorptionsbehälter mit reversibel dehydrierbarem Sorptionsmaterial, ein Lüfter, und eine Heizvorrichtung vorgesehen sind. Im Fall einer Fehlfunktion der Sorptionstrocknungseinrichtung ist vorgesehen, dass der Lüfter im Vergleich zum Betrieb bei funktionierender Trocknungseinrichtung mit erhöhter oder verringerter Drehzahl betrieben wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Haushaltsgerät mit Luftheizeinrichtung zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird durch ein Haushaltsgerät gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • 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.
  • Gemäß 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 wird dabei unter anderem aus einer in einem Speicher abgelegten Tabelle ausgelesen oder mittels einer in einem Speicher abgelegten Funktion berechnet.
  • 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. 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.
  • Gemäß der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Überwachung einer Differenz aus dem Vorgabewert und dem tatsächlichen Wert für den Volumenstrom des Luftstroms ausgebildet, wobei 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. Durch die Überwachung der Differenz und das Vorsehen eines Abschaltgrenzwertes ist sichergestellt, dass die Heizung und/oder angrenzende 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.
  • Die Steuereinrichtung zum Ermitteln des Vorgabewertes ist in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter des Haushaltsgerätes ausgebildet, wobei der Vorgabewert aus einer in einem mit der Steuereinrichtung zum Datenaustausch verbundenen Speicher abgelegten Tabelle ausgelesen wird oder mittels einer in einem mit der Steuereinrichtung zum Datenaustausch verbundenen Speicher abgelegten Funktion berechnet wird. Ferner ist die Steuereinrichtung zur Überwachung einer Differenz aus dem Vorgabewert und dem tatsächlichen Wert ausgebildet, wobei 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.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen sicheren Betrieb eines Haushaltsgerätes mit einer Luftheizeinrichtung.
  • 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.
  • Die Steuereinrichtung 14 ist 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.

Claims (11)

  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, wobei 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, wobei die Steuereinrichtung (14) zum Ermitteln des Vorgabewertes (VW) in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter (UV, PN, TE) des Haushaltsgerätes (1) ausgebildet ist, wobei 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, und wobei 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 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.
  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 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.
  4. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, 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.
  5. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. Haushaltsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abschalten der Leistung der Heizung (8) eine Ausgabe einer Fehlermeldung über eine Bedienschnittstelle (30) erfolgt.
  10. 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.
  11. 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, wobei 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, wobei die Steuereinrichtung (14) zum Ermitteln des Vorgabewertes (VW) in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter (UV, PN, TE) des Haushaltsgerätes (1) ausgebildet ist, wobei der Vorgabewert (VW) aus einer in einem mit der Steuereinrichtung (14) zum Datenaustausch verbundenen Speicher (19) abgelegten Tabelle ausgelesen wird oder mittels einer in einem mit der Steuereinrichtung (14) zum Datenaustausch verbundenen Speicher (19) abgelegten Funktion berechnet wird, und wobei 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 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.
EP14153592.2A 2013-02-08 2014-02-03 Haushaltsgerät mit einer Luftheizeinrichtung und Verfahren zum Betrieben davon Active EP2764816B1 (de)

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