EP2931109A1 - Spülmaschine zum betrieb in unterschiedlichen niederspannungsnetzen und verfahren zum energiesparenden betrieb einer spülmaschine - Google Patents

Spülmaschine zum betrieb in unterschiedlichen niederspannungsnetzen und verfahren zum energiesparenden betrieb einer spülmaschine

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EP2931109A1
EP2931109A1 EP13817662.3A EP13817662A EP2931109A1 EP 2931109 A1 EP2931109 A1 EP 2931109A1 EP 13817662 A EP13817662 A EP 13817662A EP 2931109 A1 EP2931109 A1 EP 2931109A1
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EP
European Patent Office
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dishwasher
boiler
temperature
water
rinse
Prior art date
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Application number
EP13817662.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2931109B2 (de
EP2931109B1 (de
Inventor
Andreas Fischer
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Winterhalter Gastronom GmbH
Original Assignee
Winterhalter Gastronom GmbH
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Publication date
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    • A47L2501/36—Other output

Definitions

  • Dishwasher for operation in different low-voltage networks and method for energy-saving operation of a dishwasher
  • the invention relates to a dishwasher designed for commercial use, in particular a (rack) feed-through dishwasher which can be operated in different low-voltage networks. Furthermore, the invention relates to a method for energy saving in the standby mode of a dishwasher.
  • Dishwashers designed for commercial use are characterized, without restriction of generality, in that they are structurally designed for almost continuous operation, which in particular places high demands on pumps and power-electric components such as relays and contactors which millions of cycles should work without failure.
  • commercial dishwashers should clean the dishes as quickly and hygienically as possible while consuming as little water and energy as possible. Therefore, a rinse cycle (rinse) of a commercial dishwasher usually lasts only very short (typically only a few minutes) and requires only small amounts of fresh water (typically only a few liters).
  • the water used for rinsing the items to be washed is electrically heated in a rinsing water tank and in a boiler of the dishwasher by means of radiators. Tubular heaters are often used.
  • the tubular heater can be considered in principle as a resistor R, which converts electrical energy into heat, the power P of the Rohrrichgropers simply as u 2
  • the three-phase low-voltage networks are designed as a delta network (three phases without neutral) or star network (three phases with neutral), depending on the country.
  • the dishes are washed away with hot fresh water from the boiler.
  • the low water consumption is achieved by the fact that the tank water is used to clean the dishes for the most part again and again.
  • the regeneration of the tank water takes place via the fresh water which is supplied from the boiler at the end of a rinsing cycle. Due to the very short flushing times, the fresh water in the boiler has to be heated to approx. 80-85 ° C in a very short time (eg less than 2 minutes) from tap water temperature (about 5 ° C-25 ° C).
  • the heating of the water in the boiler is carried out electrically via one or more radiators with a capacity of up to 12 kW.
  • the flushing water tank is heated parallel to the boiler to keep the temperature of the dishwasher at about 62 ° C.
  • the rinsing of cold dishes of the tank are withdrawn considerable amounts of energy.
  • the performance of the tank heater is typically up to 5 kW.
  • An object of the invention is to improve a dishwasher so that it can be operated as far as possible without adaptation in different low-voltage networks.
  • Another object of the invention is to provide a dishwasher that can be operated energy-saving. It is further desirable that even with an energy-saving operation of the dishwasher, the dishwasher can perform a cleaning cycle in the shortest possible time and allows hygienic cleaning of the dishes.
  • a (commercial) dishwasher is disclosed, which recognizes the on-site low-voltage network to which it is connected, and based on the detected low-voltage network, the available power of the on-site low-voltage network (optionally taking into account a safety reserve) optimally to individual electrical Distributed consumer elements of the dishwasher.
  • a power controller can be provided in the dishwasher, which controls the distribution of power from the low-voltage network.
  • the power controller may include a switching unit which, depending on the detected low-voltage network, interconnects the individual phases of the low-voltage network with the electrical consuming elements.
  • the consumer elements can be switched on and off dynamically, for example as a function of the electrical consuming elements of the dishwasher required in the respective process step of the rinsing cycle.
  • Another aspect of the invention which may optionally be combined with the first aspect of the invention, relates to energy saving operation of a (commercial) dishwasher.
  • the dishwasher monitors the water temperatures in a tank or boiler of the dishwasher in standby mode and ensures that a certain lowest possible temperature is not undershot. This temperature is chosen so that in the event of start of a rinse cycle (ie rinse operation is initiated and sweep cycle), the water in a rinse cycle of desired (target) temperature, at the desired time and optionally (depending on the embodiment) as well can be provided in the desired amount to allow a hygienic rinsing operation.
  • the dishwasher activates and deactivates the heating of the boiler and / or tank.
  • the water temperatures in standby mode are reduced to minimum temperatures.
  • the power consumption of the dishwasher in standby can be significantly reduced while ensuring a hygienic cleaning of the dishes.
  • a dishwasher for operation in different Voltage networks proposed comprising a plurality of electrical load elements, a power controller, and a power input terminal with a plurality of conductors for connecting the power controller with the conductors of the on-site low-voltage network, with one or more phases, in particular three phases.
  • the power controller is able to detect the type of low-voltage network on the basis of the power controller supplied single-phase or multi-phase grid voltage of the low-voltage network.
  • the power controller comprises a switching unit which electrically connects the conductors of the power input terminal to groups of the load elements depending on the detected type of low voltage network. Each group comprises at least one consumer element or a plurality of consumer elements connected in parallel to each other, and at least one switch for controlling the power supply to the consumer elements of the respective group.
  • the switching unit may be single-stage, two-stage or multi-stage.
  • a separate switch is provided for each electrical load element of each group.
  • the power controller can be designed as a power electronic printed circuit board (PCB). It is also possible that the power inlet clamp of the dishwasher forms part of the power controller.
  • the mains input terminal and / or the terminals of all consumer elements of the dishwasher can be designed, for example, as a releasable connecting element, in particular as a plug.
  • the dishwasher for detecting the voltage network comprises a measuring unit for determining the number of phases of the voltage network; and a processor unit for detecting the type of voltage network based on the determined number of phases.
  • the measuring unit may, for example, be designed so that it determines the relative (phase) position of the phases and / or the mains voltage of the low-voltage network.
  • the processor unit may for example be adapted to recognize the type of voltage network based on the determined number of phases, and on the basis of the relative phase position and / or the mains voltage.
  • which parameters are required to detect the type of low-voltage network also depends on the low-voltage networks in which the dishwasher is to be used and what differences exist between these low-voltage networks in terms of voltage, number of phases and relative phase.
  • the processor unit is capable of switching the switches of the switching unit and of the groups of electrical load elements such that the total current supplied to the electrical consuming elements does not exceed the protection of the low-voltage network, optionally taking into account a safety reserve.
  • the power supply to each consumer element in at least one of the groups of electrical consumer elements can be controlled individually with a switch by the processor unit.
  • the processor unit can switch the power supply to the electrical consuming elements as a function of the respective process step of a rinsing cycle of the dishwasher by means of the switches of the groups of electrical consumer elements.
  • the processor unit of the dishwasher is adapted to read the protection of the low-voltage network from a memory of the line adjuster or the dishwasher or a correspondingly coded according to the hedging coding circuit.
  • the service provider includes a memory that stores configuration information.
  • This configuration information may indicate, for example, how the processor unit, depending on the detected (type) low-voltage network and its protection must cause the controller unit to switch the switches of the switching unit and the individual groups of electrical load elements, so that the power of the low-voltage network to the electrical Consumers of the dishwasher is distributed, that the total current does not exceed the protection of the low voltage network, optionally taking into account a safety reserve.
  • the resistance values of the individual electrical load elements of the dishwasher can also be stored in the configuration information of the memory.
  • the processor unit reads out the configuration information for the respective recognized low-voltage network and its protection from the memory and switches the switches of the switching unit on the basis of the read-out configuration information.
  • the processor unit can optionally control the voltage of the Low voltage network from a memory of the line adjuster or dishwasher read, for example, if this can be entered by the user or must.
  • the switching unit is capable of switchably connecting each phase of the mains voltage to a group of electrical load elements.
  • this interconnection may look as follows: If the detected low-voltage network is only a single-phase network, all the consumer elements are driven with this one phase. In a three-phase delta network, the three phases are connected to a respective group (or groups) of electrical load elements. In a three-phase, neutral-mode, low-voltage network, the three phases and the neutral are respectively connected to a respective group (or groups) of electrical consuming elements.
  • the power divider may comprise, for example, switches to connect each phase of the mains voltage to a group of electrical load elements.
  • the switches can also be designed as a short-circuit switch or bridges to short circuit the head of the power input terminal of the dishwasher according to the detected low-voltage network and so supply the individual phases by means of the individual (possibly with each other short-circuited) conductors to the consumer elements.
  • the processor unit is capable of switching these switches, depending on the type of low-voltage network detected, to short-circuit individual conductors of the mains input terminal and / or to connect them to the groups of consumable elements.
  • switches do not necessarily have to be provided in the dishwasher as part of the power controller, but corresponding switches or bridges may alternatively be operated manually, e.g. during the installation of the dishwasher, switched according to the existing low-voltage network, or set.
  • the power divider for the load elements comprises a plurality of power regulators. These can be designed, for example, as pulse width modulators.
  • the power regulators serve to reduce the (electrical) power to be delivered to the consumer elements.
  • everyone Power controller leads the reduced power in each case to an electrical load element (or optionally also several).
  • the dishwasher may also comprise a control unit which communicates via a data bus with the processor unit of the power controller.
  • the processor unit receives control signals for the electrical consuming elements of the dishwasher from the control unit and, in accordance with the control signals, controls the supply of power to the respective consumer elements.
  • the functionality of the control unit may also be implemented in the processor unit of the power controller itself. If the power controller and the control unit on different electronic printed circuit boards (PCBs) are executed, it is advantageous to provide appropriate connectors on the electronic printed circuit boards to couple them by means of a data cable and so the communication between the control unit and processor unit (power adjuster) enable.
  • PCBs electronic printed circuit boards
  • a feed-through dishwasher comprising a boiler with a boiler heater for heating fresh water and a temperature sensor for determining the temperature of the fresh water in the boiler.
  • the boiler provides fresh water for rinsing the dishes in a rinse cycle.
  • the feed-through dishwasher further has a power divider for detecting the low-voltage network to which the feed-through dishwasher is connected, and a temperature control unit for continuously monitoring the fresh water temperature in the boiler by means of the temperature sensor while the feed-through dishwasher is in a standby mode.
  • the temperature control unit further controls the power supply to the boiler heater in the standby mode of the feed-through dishwasher, so that the water temperature in the boiler does not fall below a respective predetermined minimum boiler temperature.
  • the respective predetermined minimum boiler temperature is calculated as a function of the performance of the detected low-voltage network so that the fresh water is provided for rinsing in the desired amount, with desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the boiler in a rinsing cycle to a to allow hygienic rinsing operation.
  • the temperature control unit corresponds for example to the control unit or the processor unit of the power controller of the dishwasher previously described.
  • the through-feed dishwasher also comprises a rinse water tank with a tank heater for heating the rinse water and a temperature sensor for determining the temperature of the rinse water in the rinse water tank, and a circulation pump for circulating the rinse water in the rinse water tank during the rinse cycle to clean the dishes.
  • the temperature control unit continuously monitors the purge water temperature in the purge water tank by means of the temperature sensor, and controls the supply of power to the tank heater in the standby mode of the feedthrough dishwasher so that the purge water temperature in the purge water tank becomes a predetermined minimum Tank temperature does not fall below, with the predetermined minimum tank temperature depends on the performance of the detected low-voltage network.
  • the respective predetermined minimum tank temperature depending on the performance of the detected low-voltage network can be selected so that the rinse water is provided in the rinse cycle with the desired temperature and at the desired time from the water tank.
  • the temperature control unit may, for example, prioritize the boiler heater in the power supply to the tank heater to ensure that in a rinse cycle the fresh water for rinsing in the desired amount, with desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the boiler to Is made available, so that a hygienic flushing operation is ensured.
  • the respective predetermined minimum temperature of the boiler or the water tank can be dependent on various factors / parameters.
  • the respective predetermined minimum temperature of the boiler or of the water tank may (additionally) depend on at least one of the following parameters: the maximum power that can be supplied to the boiler heater or the tank heater from the recognized low-voltage network, the respective amounts of water from the boiler or water tank required in a rinsing cycle, the desired temperatures of the respective amounts of water from the boiler, or the water tank, which are required in the rinsing cycle, and the time in the rinsing cycle to which the respective amounts of water from the boiler, or water tank are to be available with the respective desired temperatures.
  • Another embodiment of the invention relates to a method for energy saving in a feed-through dishwasher.
  • the low-voltage network to which the feed-through dishwasher is connected is detected and the fresh-water temperature in a boiler of the dishwasher is continuously monitored while the feed-through dishwasher is in a standby mode.
  • the boiler is equipped with a boiler heater for heating fresh water.
  • the power supply to the boiler heater is controlled in the standby mode of the feed-through dishwasher so that the fresh water temperature in the boiler does not fall below a respective predetermined minimum boiler temperature.
  • the respective predetermined minimum boiler temperature is chosen as a function of the performance of the recognized low-voltage network so that the fresh water is provided in a desired rinse cycle, desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the boiler to a hygienic rinsing operation to enable.
  • the method may further comprise continuously monitoring the purge water temperature in a purge water tank of the feed-through dishwasher in a further embodiment, further assuming that the purge water tank comprises a tank heater for heating the purge water.
  • the power supply to the tank heater is controlled in the standby mode of the feed-through dishwasher so that the rinse water temperature in the rinse water tank does not fall below a respective predetermined minimum tank temperature, wherein the predetermined minimum tank temperature depends on the performance of the detected low-voltage network.
  • the respective predetermined minimum tank temperature depending on the performance of the detected low-voltage network can be selected so that the rinse water is provided in the rinse cycle at the desired temperature and at the desired time from the water tank.
  • the boiler heater in the power supply to the tank heater to ensure that in a rinse cycle, the fresh water for rinsing in the desired amount, with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle of Boiler is provided so that a hygienic flushing operation is ensured.
  • the tank heater can be prioritized in the power supply to the boiler heater to ensure that in a rinse cycle the rinse water of the rinse water tank with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the rinse water tank is provided for rinsing the dishes, so that a hygienic flushing operation is ensured.
  • Another embodiment of the invention is a computer-readable medium storing instructions that, when executed by a processor unit of a feed-through dishwasher, cause the feed-through dishwasher to perform the steps of the energy-saving method in a feed-through dishwasher according to any one of the various described embodiments.
  • Fig. 1 shows a commercial feed-through dishwasher according to an exemplary
  • Fig. 2 shows a functionally explanatory structure of the feed-through dishwasher
  • Fig. 3 shows a power controller according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows an exemplary interconnection of the individual electrical load elements in FIG. 3 in a star network
  • Fig. 5 shows an exemplary interconnection of the individual electrical
  • FIG. 6 shows the exemplary interconnection of the individual electrical load elements in Fig. 3 in a triangular network.
  • One aspect of the invention relates to the design of a dishwasher, in particular for commercial use, which can be operated in different low-voltage networks.
  • the dishwasher is designed so that, despite the ability to operate the dishwasher in different low-voltage networks, ideally no differences in the structure of the dishwasher, especially with regard to the (number of) installed radiators, pumps and power electronic components such the service provider, needs.
  • the dishwasher according to this aspect of the invention is able to independently recognize the on-site low-voltage network to which it is connected and optimally based on the detected low-voltage network, the available capacity of the on-site low-voltage network (optionally taking into account a safety reserve) to individual electrical consumer elements to distribute the dishwasher. It is thus possible, depending on the detected low-voltage network, to use its maximum power effectively.
  • the dishwasher includes a power controller that controls the distribution of power from the low-voltage grid.
  • the power controller can for this purpose comprise a switching unit which, depending on the detected low-voltage network, interconnects the individual phases of the low-voltage network with the electrical consumer elements.
  • the switching unit can, as will be explained in more detail below, be formed in one or more stages.
  • the electrical consumer elements which are taken into account according to the invention, are not necessarily all electrical consumer elements of the dishwasher, but for example, only those that can absorb significant power.
  • these are electrical load elements that have a current flow in the three-digit mA range or cause more, such as circulating pump or radiator, or their heating coils for boiler or Spülwassertank.
  • Electrical consumer elements that consume little power, for example, in the two-digit mA range or less, need not be considered, but can be considered, for example, a lump sum (for example, by a power reserve).
  • Electrical consumer elements, which are only flowed through by very little current are, for example, solenoid valves for supplying the fresh water or pumps for the rinsing chemistry, the power consumption of the power controller itself or the control electronics, etc.
  • the power controller can be designed as a power electronic printed circuit board (PCB).
  • the semiconductor power controller is implemented on a power electronic board, i. It essentially comprises power semiconductor components, such as power diodes, thyristors, triacs, power MOSFETs and / or IGTB components, which are capable of switching the required currents and voltages occurring in a low-voltage network.
  • power semiconductor components such as power diodes, thyristors, triacs, power MOSFETs and / or IGTB components, which are capable of switching the required currents and voltages occurring in a low-voltage network.
  • the use of power semiconductors in the power controller multiplies the number of switching cycles, which significantly improves the service life.
  • the dishwasher For recognizing the on-site low-voltage network to which the dishwasher is connected, the dishwasher according to one embodiment comprises a measuring unit and a processor unit.
  • the measuring unit determines, for example, the number of phases of the on-site low-voltage network and optionally their (relative) phase relationship to one another and / or the voltage of the on-site low-voltage network.
  • the processor unit From the determined information of the on-site low-voltage network, the processor unit subsequently determines to which type of low-voltage network the dishwasher has been connected and configures the switching unit of the power controller such that the individual phases of the detected low-voltage network are supplied so that they can supply power to corresponding electrical consuming elements.
  • the individual conductors of the mains connection can be additionally secured with a fuse.
  • individual information on the on-site low-voltage network can be configured manually, eg during the installation of the dishwasher.
  • the voltage of the low-voltage network and / or the on-site protection of the low-voltage network could also be configured manually.
  • individual parameters of the low-voltage network can also be configured / specified become.
  • the configuration information can be stored, for example, in a data memory of the power controller of the dishwasher, to which the processor unit can read and optionally also write access.
  • the power supply to each electrical load element may be individually controlled with a switch by the processor unit.
  • Each phase of the on-site low-voltage network is advantageously connected to a group consisting of several electrical consumer elements, but the individual consumer elements can be individually acted upon by means of the associated switch with power.
  • the electrical load elements of a fiction, modern feedthrough provided by the power divider with power from the on-site low-voltage network, the heating coils of the radiator for the flushing water tank and the boiler, and a circulating pump for circulating the rinse water in Spülwasserertank.
  • the circulation pump motor can also be controlled by a frequency converter.
  • further electrical consumer elements can be provided in the feed-through dishwasher, which can also be supplied with power by the power divider. These may be, for example, solenoid valves, dosing pumps for the rinsing chemistry, a pump for supplying the fresh water from the boiler and / or a pump for pumping out rinsing water.
  • FIG. 2 shows a functionally explanatory structure of the through-feed dishwasher according to FIG. 1.
  • the exemplary through-feed dishwasher comprises a washing compartment in its upper region, which can be opened on the one hand by the rear wall and the rinsing water tank of the through-feed dishwasher and on the other hand by the hood which can be swiveled upwards as an example Through-feed dishwasher is formed.
  • the washing compartment serves to receive the items to be cleaned.
  • the items to be washed are cleaned by circulating the rinsing water in the rinsing water tank, which is located in the lower area of the rinsing room, as can be seen in FIG. 2.
  • the rinse water tank has a radiator for heating the rinse water and can typically accommodate a rinse water amount of about 15 to 45 liters.
  • the dishwasher comprises a rotatable washing arm, which is rotatably arranged in the lower region of the washing compartment below the items to be cleaned. Additionally or alternatively, a rinsing arm can also be provided lying above the ware, as shown by way of example in FIG. 2.
  • the rinsing water is pumped into the rinsing arm (or the rinsing arms) and cleans the dishes.
  • the flushing arm can be used to rinse after the Umisselzphase in the rinse cycle with the items supplied from the boiler, heated clean water and so at the same time supply fresh water to the rinse water in the tank.
  • a separate Vietnamesearm be provided for this purpose.
  • Corresponding pumps (motors) for supplying the rinsing water or fresh water via the rinsing arm (or Vietnamese chandelierarm, if any), supply of the detergent and for removal of contaminated rinse water are also provided, but only indicated in Fig. 2.
  • control electronics control unit
  • the power controller which will be discussed in more detail below, as well as the aforementioned circulation pump and the boiler.
  • the version volume of the boiler can correspond, for example, to the amount of fresh water required for rinsing. But it is also possible that the boiler holds more fresh water than necessary for rinsing. In this way, the Vietnamesemenge to be adjusted to higher and lower values in accordance with the dishwasher.
  • other conventional elements of the feed-through dishwasher such as the fresh water supply and rinse water drain, the heating of Spülwassertanks and the boiler, a frequency converter for controlling the pumps or mains connection of the on-site low-voltage network.
  • the control unit and the power controller can be implemented on different electronic printed circuit boards (PCBs) and connected to each other via a data cable. But it is also possible to execute the control unit and the power controller in an electronic printed circuit board (PCB).
  • the individual process steps of the rinsing cycle of the through-feed dishwasher include, for example, the so-called circulation time (circulation phase) in which the circulation pump of the dishwasher cleans the items to be washed by circulating the liquor in the rinse water tank, and a post-rinse phase in which the cleaned rinse is good rinsed with fresh water.
  • the dishwasher according to the invention should enable hygienic cleaning of the items to be washed. This means that at least in one process step of the rinsing cycle, the water must have a temperature that ensures the hygienic cleaning of the dishes. If one starts from the exemplary rinsing cycle of a feed-through dishwasher described above, then either the final rinsing of the items to be washed with 2 to 5 liters of fresh water and / or the cleaning of the items to be wiped must take place by circulation at correspondingly high temperatures. For rinsing the fresh water should therefore have a temperature of 60 ° C to 90 ° C, advantageously from 80 ° C to 85 ° C.
  • the fresh water is heated to 85 ° C for rinsing. If the rinsing process is to ensure the hygienic cleaning of the items to be washed, the items to be washed are cleaned for a certain time with rinse water in the temperature range between 55 ° C and 70 ° C, advantageously between 60 ° C and 65 ° C.
  • rinsing the dishes with rinse water having a temperature of 62 ° C.
  • a hygienic rinse result can also be influenced by the duration of the rinse cycle and the final rinse, by the temperatures of the rinse water in the circulation phase and the fresh water in the final rinse phase, and by the rinse chemistry. For particularly long rinse times or when using special rinsing chemistry, the temperatures of rinse water and fresh water may differ from the typical temperatures listed above beispielhalft, in particular lower.
  • the electric radiators (or, where applicable, their individually controllable heating coils) of the boiler and the rinsing water tank, as well as the circulating pump represent the relevant power consumers in the dishwasher.
  • These electrical load elements usually have a power consumption in the kW range, while other electrical loads, such as electrically operated metering pumps and solenoid valves, the power divider, the control electronics, electrical controls or a display, etc. only require currents in the single-digit or double-digit mA range and thus contribute only slightly to energy consumption.
  • radiators The heating of the water in the boiler or the rinse water tank is electrically via radiators.
  • a radiator can be used as a radiator, a tubular heater.
  • a heater has a plurality of heating coils (e.g., 2, 3, or 4) that may have different or identical heating cables.
  • a three-way radiator is used for boiler and / or flushing water tank covering the entire mains voltage range worldwide.
  • the radiator for boiler and / or rinse water tank can also be designed as diminu-helical.
  • a radiator may, for example, have a total heating power of up to 18 kW, but higher or lower heating capacities may also be used.
  • the individual heating coils of the radiator can in an exemplary implementation individually controlled by the power controller.
  • Each filament of the radiator can have a different resistance and thus gives off a different power at the same mains voltage. If the heating coils can be switched individually, this results in a large number of heating powers, which can be adjusted with the feeder.
  • different power strips can be connected by the power divider. It also takes into account how the switching unit distributes the groups of consumable elements to the individual phases of the grid connection.
  • radiator means of plugs (and possibly cables) with the power adjuster.
  • the plugging of the radiator on the power controller means in comparison to the screw connection with the shooters a simplification and acceleration of the assembly processes.
  • the power controller may also allow the electrical power to be distributed by half-wave control between boiler and flushing water tank, or between the boiler radiators.
  • the heat output in the rinsing water tank and boiler can be adjusted very finely, which enables exact regulation of the temperatures in the rinsing water tank and boiler.
  • the individual consumer elements can also be controlled with a pulse width modulation in order to control their power consumption.
  • the control unit of the feed-through dishwasher can transmit, for example, via a bus to the power controller, which heating coil is turned on and how the power is distributed between the individual heating coils (half-wave control).
  • the software of the processor unit such as a microcontroller, the power controller takes over the control of the power semiconductor and ensures, for example, that they switch in voltage zero crossing and switching between different heating coils happens as possible flicker.
  • Fig. 3 shows a power controller according to an embodiment of the invention, which controls the supply of the power from the low-voltage network to a boiler radiator with four heating coils, a rinsing tank heater with a heating coil and to a circulation pump.
  • the power to the circulation pump UP can optionally be interrupted with a safety relay 305, for example, to prevent the pump circulating the rinse water when the hood / door of the dishwasher is opened.
  • the power controller 300 of the dishwasher has a power input terminal 301, which is designed as a connector and is connected to the on-site network.
  • the mains input terminal 301 is designed as a 4-pole plug and accordingly four conductors of the configuration switching unit 302 are supplied.
  • the conductors are labeled LI, L2, L3 and N, where N is the neutral and the conductors LI, L2, L3 are up to three phases of the low voltage network.
  • a measuring device 303 is connected in Fig. 3 in front of the configuration switching unit 302 to the conductors LI, L2, L3 and N.
  • the measuring device 303 measures for each of the three conductors LI, L2, L3 whether a phase of the on-site low-voltage network is applied to it and, if so, the phase difference between the individual conductors.
  • the measuring device 303 can also detect the voltage applied to the respective conductors LI, L2, L3.
  • the processor unit 307 can determine which type of low voltage network has been connected to the power input terminal. The processor unit 307 can thus distinguish single-phase and three-phase low-voltage networks, recognize the voltage of the low-voltage network and recognize from the phase differences, whether it is a three-phase star network (with neutral) or a triangular network (without neutral).
  • one phase of the mains connection 301 may be connected to only one of the conductors LI, L2, L3 (eg, conductor LI).
  • the measuring device 303 detects the single-phase on-site low-voltage network that only one of the conductors (eg LI) has an AC voltage.
  • the processor unit 307 recognizes a single-phase low-voltage network based on the measurement results of the measuring device 303, it causes the configuration switching unit 302 to connect all groups of consumable elements to the one phase.
  • the dishwasher can be a star network (LI, L2, L3 and N connected) or a triangular network (LI, L2 and L3 connected).
  • the measurement unit compares the phase angles of star voltages U L I N, U L2 - N and U L3 - N together. If the neutral conductor is not connected, it runs via a circuit in the measuring unit 303 in synchronism with one of the phases LI, L2 or L3. Via the phase position, the measuring unit 303 calculates whether it is a triangular network or star network.
  • the configuration switching unit 302 can also be implemented "manually.”
  • terminals are used manually during the installation of the dishwasher in order to configure the interconnection of the conductors LI according to the network type , L2, L3 and N.
  • the conductors LI, L2, L3 and N must be connected by means of shorting terminals or bridges so that the (groups of) load elements are connected to the phases as shown in Fig. 6, i. the on-site (not existing) neutral is not used.
  • the plug of the connection cable already correctly transmits the individual phases to the mains connection terminal of the dishwasher.
  • the measuring device 303 can only be connected to the individual conductors LI, L2, L3 and N after this. Accordingly, in this case, the set bridges must be taken into account in detecting the type of mesh from the measuring device 303.
  • processor unit 307 causes configuration switch unit 302 to switch configuration switches 312 to switch T1-T6 the switching unit 304 to the neutral conductor N connect.
  • the processor unit 307 causes the configuration switching unit 302 to switch the configuration switches 312 so that they the switches Tl, T2, T4, T5 and T6 of the switching unit 304 connects to the conductor L3 and T3 to L2. Furthermore, the processor unit 307 causes the configuration switching unit 302, the conductors LI, L2, L3 and N (star network) and conductors LI, L2 and L3 (delta network) with the electrical load elements, ie in the exemplary embodiment with the heating coils of the radiator and the circulation pump connect to.
  • Fig. 4 shows an exemplary interconnection of the electrical consuming elements, i. of the four coils (Bl.l, B1.2, B1.3 and B1.4) of the boiler radiator, the helix (T1) of the flush tank heater and the circulation pump in Fig. 3 in a star network.
  • Fig. 5 shows an exemplary interconnection of the electrical consuming elements, i. of the four coils (Bl.l, B1.2, B1.3 and B1.4) of the boiler radiator, the coil (Tl.l) of the Spül adventerMap stresses and the circulating pump in Fig. 3 in an AC network.
  • Fig. 6 shows the interconnection in a triangular network.
  • the switches Tl to T6 show the individual switches of the switching unit 304 in FIG. 3.
  • the configuration of the configuration switches S1-S4 of the configuration switching unit 302 corresponding to each recognized low-voltage network can be stored, for example, at the factory in a memory device 308 of the power controller (for example a ROM, EEPROM, or other readable and optionally writable non-volatile memory).
  • the processor unit 307 may then read the corresponding configuration information for the configuration switches S1-S4 from the memory unit 308 depending on the detected low-voltage network and cause the configuration switching unit 302 to switch the configuration switches S1-S4 accordingly.
  • the conductors LI, L2, L3 and the neutral conductor N are connected to the electrical load elements such that each of the conductors LI, L2 and L3 and the neutral conductor N (if present on-site) a group of multiple consumer elements is connected.
  • Each consumer element is further switchable via a switch of the switching unit 304, wherein the respective switch of the consumer element can be opened and closed by the processor unit 307.
  • the processor unit 307 can individually control the flow of current through the individual consumer elements. This allows processor unit 307 to selectively control the power supplied to the load elements to the individual process steps of a purge cycle while ensuring that the power consumed by the load elements does not exceed the maximum power provided by the detected low voltage network (optionally less power margin).
  • the table below shows, by way of example for different grids, how the consumer elements of the tank heater, boiler heater and circulating pump are switched when the boiler is prioritized, if there is a corresponding heating demand. Other combinations are conceivable.
  • the following performances of the individual heating elements and the circulating pump are assumed at a voltage of 230 V rms .
  • the circulation pump (consumer element) UP has a capacity of 1.5 kW.
  • the respective switch positions of the switches of the switching unit 304 store.
  • the processor unit 307 can here again depending on the detected low-voltage network and the respective process step in the flushing cycle, the corresponding switching information for the switches T1-T6 of the switching unit 304 from the memory unit 308th and cause the switching unit 304 to switch the switches T1-T6 of the switching unit 304 accordingly.
  • the respective available power in the different types of low-voltage networks depends on the number of phases and the mains voltage and the protection of the low-voltage network, i. the maximum current flow per phase.
  • the protection of the phases can be specified, for example, by a coding circuit during the installation of the dishwasher. Alternatively, the security can also be programmed by the user of the dishwasher and is stored in the storage device.
  • the processor unit 307 is able to read out the coding circuit or to read out the protection of the phases from the memory device in order thus to determine the respective maximum power (per phase) of the recognized low-voltage network.
  • the processor unit 307 can read out the corresponding switch positions of the switching unit 304 for the respective process steps of the flushing cycle from the memory unit 308 and cause the switching unit 304 to open or close the switches of the switching unit 304 accordingly.
  • the amount of mains voltage can be indicated by a coding circuit during the installation of the dishwasher or alternatively can be programmed by the user of the dishwasher and stored in the memory device. In this case, it is not necessary for the measuring device 303 to determine the mains voltage of the on-site low-voltage network, but the value can be read out from the coding circuit or the memory device 308 by the processor unit 307.
  • the type of low voltage network to which the dishwasher is connected and its mains voltage and protection are set by one or more encoding circuits and read out by the processor unit 307 to switch the configuration switching unit 302 and switching unit 304 according to the coded information.
  • the information can be programmed by the user of the dishwasher and stored in the memory unit of the power controller.
  • the processor unit 307 may then read this information and control the configuration switching unit 302 and the switching unit 304 accordingly.
  • the exemplary power divider 300 shown in FIG. 3 according to an embodiment of the invention is provided with a two-stage switching arrangement.
  • the first stage corresponds to the configuration switching unit 302, which connects the lines LI, L2, L3 and N of the grid connection in dependence on the detected low-voltage network with the electrical load elements.
  • the second stage corresponds to the switching unit 304 and makes it possible to control the power supply to the individual load elements by means of their switches T1-T6. In another embodiment, it is provided to realize these two stages in a single switch arrangement.
  • the power controller 300 comprises instead of the configuration switching unit 302 and switching unit 304, a switching matrix with switches that allow each electrical load element depending on the detected low-voltage network (and its power provided) and depending on the process step of the rinse cycle with one of the conductors LI , L2 and L3 and the neutral (star network and single-phase AC mains) or to connect two of the conductors LI, L2 and L3 (delta network).
  • the configuration of the power controller, and in particular the manner in which the configuration switching unit 302 and the switching unit 304 are switched by the processor unit 307 depends, as explained, both on the number and the individual powers of the considered load elements, as well as on the low-voltage network the dishwasher is connected (type of mains, voltage and protection).
  • the invention is not limited to the number of consumer elements shown in FIG. 3, in particular to a 4-way boiler heater and a 1-coil tank heater.
  • the boiler heater and tank heater may also have more or less heating coils (and thus consumer elements).
  • the power controller 300 can not be implemented on a single power electronic PCB (PCB), but that several power controllers, which in turn can drive different groups of consumer elements, are used in cascade.
  • the individual phases of the low-voltage network can be connected to the mains connection terminal 301 of the parallel-connected power controller 300.
  • control electronics can be implemented on its own electronic printed circuit board (PCB) and the necessary control information to control the configuration switching units 302 and the switching unit 304 via data bus to the power divider, or Transmit processor units 307.
  • the power dividers are connected with data cables to the control unit (see data bus connection 306).
  • a further aspect of the invention relates, as already mentioned, to an energy-saving operation of a (commercial) dishwasher, as has been described, for example, with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the dishwasher monitors in standby mode the temperature of water required in a rinse cycle provided by a tank or boiler of the dishwasher and ensures that the water temperature does not fall below a certain predetermined temperature.
  • This temperature is chosen so that at the start of a rinse cycle (ie, the rinsing operation is taken and a rinse cycle to go through), the water during the rinse cycle with the desired (target) temperature, at the desired time and optionally in the desired amount (depending on the embodiment) can be provided to allow a hygienic rinsing operation.
  • the dishwasher activates and deactivates the heating of the boiler and / or rinse water tank.
  • the dishwasher allows that during the standby time of the dishwasher, the temperatures of at least the fresh water in the boiler and optionally also the rinsing water in the tank can be lowered and not fall below certain minimum temperatures.
  • the predetermined temperature for the fresh water which should not be fallen below, so this is chosen so that in the case of starting a rinse the rinse cycle can be started immediately and completed in the desired time, but still a hygienic cleaning by rinsing with sufficient heated water (eg 85 ° C) is ensured.
  • the predetermined temperature is selected so that the boiler can provide fresh water in the desired amount and at the desired temperature at the beginning of the post-rinse phase in the rinse cycle (or at least for a sufficient time within the rinse phase).
  • the predetermined temperature which should not be undershot, chosen so that the The boiler heats the water in the boiler within 104 seconds to the desired temperature of 85 ° C.
  • the boiler volume may be selected so that, irrespective of the rinse volume selected, the amount of residual water in the boiler after rinsing is constant (e.g., 4.5 liters).
  • the value of the predetermined fresh water temperature depends, inter alia, on the power that can be made available to the radiator during the available time span (ie 104 sec in the preceding example). Among other things, this power may depend on the maximum power of the low voltage network (ie voltage, number of phases and their protection). Of course, also affects (as explained) the version svolumen the boiler and remaining in the boiler residual water, the performance of the boiler heater, or their coils, the amount of water required, as well as the time that is available for heating the fresh water is the predetermined temperature, which should not fall below. For a dishwasher, as described with reference to FIGS.
  • the table below shows, for a selection of different powers of the low-voltage network, by way of example, which temperature of the fresh water should not fall below in standby mode, ie 2 or 3 liters
  • Fresh water can be provided for the rinsing phase beginning at 104 seconds after the start of the cycle at 85 ° C.
  • Table 3 below assumes that after rinsing, a residual water quantity of 4.5 l will always remain in the boiler. Accordingly, after refilling the boiler 6.5 1 and 7.5 1 fresh water in the boiler, which must be heated and then should not fall below the minimum temperatures shown in Table 3.
  • the rinse water has a certain temperature, for example 62 ° C., for a certain time.
  • a certain rinse water temperature can be set, which should not be undershot in standby mode, so that the rinse cycle can be started immediately and yet the rinse water is available at a desired time of the rinse cycle with the desired temperature.
  • the recirculation time lasts 104 seconds.
  • the certain rinse water temperature which should not be exceeded in the standby mode, can be selected so that at least for a certain time, for example 15, 30 seconds or 45 seconds of the circulation time, the rinse water (at least) a certain temperature, eg 62 ° C, owns.
  • a certain temperature eg 62 ° C
  • Table 3 it is possible to use different types of low - voltage networks (and optionally for different amounts of flushing water) determine the respective minimum flushing water temperatures, which should not be undershot in standby mode.
  • the fresh water is often supplied at a temperature below the designated minimum temperature of the fresh water in the boiler. If the grid connection power is low, it may happen that the temperatures required by the user for rinsing can not always be reached at the desired time when the next rinse cycle is started immediately after a rinse cycle has ended. In such a case, the dishwasher may correspondingly extend the rinse cycle or one or more process steps in which a desired temperature is to be achieved until the desired temperatures are reached.
  • the energy management and the temperature control of the dishwasher can be taken over either by the processor unit 307 of the power controller 300 or by the control unit of the dishwasher. If the control unit is used, it transmits the necessary control information via data bus to the power controller, or its processor unit 307, which assumes the control of the switching unit 304 accordingly. 3, a bus connection 306 is indicated, which enables communication between the processor unit 307 and the control unit (compare FIGS. 1 and 2). As discussed in connection with Table 2, for a given low voltage network in the individual process times of the purge cycle (eg recirculation phase and post rinse phase) there may be different combinations in which the consumer elements of the dishwasher can be operated without the maximum power provided by the low voltage network ( if necessary minus a safety margin).
  • a hygienic rinse is to be achieved by rinsing with clear water, it makes sense to prioritize the boiler heater in the power supply to the tank heater. So it can be ensured that a rinsing cycle the fresh water for rinsing in the desired amount, with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle is provided by the boiler.
  • the hygienic rinsing is to be made possible by a sufficiently high temperature of the rinsing water, then again it makes sense to prioritize the tank heating in the supply of power to the boiler heater. This ensures that in a rinse cycle the rinse water of the rinse water tank with the desired temperature and at the desired time in the rinse cycle from the rinse water tank is provided for rinsing the items to be cleaned.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spülmaschine, insbesondere eine Durchschubspülmaschine, die in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betrieben werden kann. Ferner betrifft die Erfindung ein V erfahren zur Energieeinsparung im Standby-Betrieb einer Spülmaschine. Um die Spülmaschine in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betreiben zu können, erkennt die Spülmaschine das bauseitige Niederspannungsnetz, an das sie angeschlossen ist und steuert die Leistungszufuhr an die Verbraucherelemente der Spülmaschine entsprechend. Bei der Steuerung der Leistungsverteilung können außerdem auch die Absicherung der Spülmaschine, die Widerstände der Verbraucherelemente und Informationen zu den einzelnen Phasen des Spülzyklus berücksichtigt werden. Zu Energieeinsparung im Standby-Betrieb heizt die Spülmaschine das Spülwasser/Frischwasser nicht kontinuierlich auf die erforderliche Temperatur, sondern stell sicher, dass die Wassertemperatur eine gewisse Temperatur nicht unterschreitet, bei der noch sichergestellt werden kann, dass bei Aktivierung eines Spülzyklus das erforderliche Wasser mit gewünschter Temperatur, zum gewünschten Zeitpunkt des Spülzyklus, und ggf. in gewünschter Menge zur Verfügung steht, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen.

Description

Spülmaschine zum Betrieb in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen und Verfahren zum energiesparenden Betrieb einer Spülmaschine
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine für den gewerblichen Einsatz konzipierte Spülmaschine, insbesondere eine (Korb-) Durchschubspülmaschine, die in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betrieben werden kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Energieeinsparung im Standby-Betrieb einer Spülmaschine.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG Für den gewerblichen Einsatz konzipierte Spülmaschinen, im Folgenden auch gewerbliche Spülmaschinen, zeichnen sich ohne Beschränkung der Allgemeinheit dadurch aus, dass sie baulich auf einen fast durchgehenden Betrieb ausgelegt sind, was insbesondere hohe Anforderungen an Pumpen sowie leistungselektrische Komponenten wie Relais und Schütze stellt, die Millionen von Zyklen ohne Ausfall funktionieren sollten. Außerdem sollen gewerbliche Spülmaschinen das Spülgut möglichst schnell und hygienisch reinigen und dabei möglichst wenig Wasser und Energie verbrauchen. Ein Spülzyklus (Spülgang) einer gewerblichen Spülmaschine dauert daher in der Regel nur sehr kurz (typischerweise nur wenige Minuten) und benötigt lediglich geringe Mengen Frischwasser (typischerweise nur wenige Liter). Das zum Spülen des Spülgutes verwendete Wasser wird in einem Spülwassertank und in einem Boiler der Spülmaschine mittels Heizkörpern elektrisch beheizt. Dabei kommen oftmals Rohrheizkörper zum Einsatz.
Da der Rohrheizkörper vom Prinzip her als Widerstand R betrachtet werden kann, der elektrische Energie in Wärme umsetzt, kann die Leistung P des Rohrheizköpers einfach als u2
P =— berechnet werden, wobei U die elektrische Netzspannung des Niederspannungsnetzes, an das die Spülmaschine angeschlossen ist und R den Widerstand des Rohrheizkörpers bezeichnet. Mit der Formel / = ^ lässt sich der Strom I durch den Rohrheizkörper berechnen, der entsprechend abgesichert werden muss. Die vom Rohrheizkörper abgegebene Leistung ändert sich quadratisch und der Strom linear mit der Spannung, wenn der Widerstand des Heizkörpers konstant bleibt.
Die nachstehende exemplarische Tabelle, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, macht deutlich, dass es weltweit sehr viele unterschiedliche Netzspannungen und Absicherungen von bauseitigen Netzanschlüssen gibt:
Tabelle 1
Zusätzlich sind die Niederspannungsnetze mit drei Phasen je nach Land als Dreiecksnetz (drei Phasen ohne Nullleiter) oder Sternnetz (drei Phasen mit Nullleiter) ausgeführt.
Um sicherzustellen, dass die Spülmaschine am jeweiligen Niederspannungsnetz betrieben werden kann und trotz verschiedener Netzanschlüsse eine optimale Spülleistung erreicht wird, werden herkömmlich für unterschiedliche Netze verschiedene auf Netzart, Netzspannung und Absicherung angepasste Heizkörper und Pumpen in den Spülmaschinen verbaut, wobei oftmals auch mehrere Heizkörper in der Spülmaschine miteinander kombiniert werden. Die verschiedenen Heizkörper und Pumpen in Kombinationen mit unterschiedlichen Netzarten, Netzspannungen und Absicherungen führen jeweils zu einem veränderten Aufbau der gesamten Verschaltung der Leistungselektrik.
Aus dieser hohen Varianz bei den Heizkörpern und Pumpen und deren Kombinationen sowie den verschiedenen leistungselektrischen Schaltungen für die einzelnen Niederspannungsnetze folgt eine hohe Varianz der Spülmaschinen. Die Lagerhaltung von Heizkörpern und weiteren leistungselektronischen Komponenten ist umfangreich, das Bestell- und Ersatzteilwesen der Maschinen kompliziert und dadurch fehleranfällig und die Wartung der Spülmaschinen entsprechend aufwendig. Gewerbliche Spülmaschinen verbrauchen für gewöhnlich nur wenig Wasser pro Spülzyklus, jedoch besitzen sie oftmals - gerade im Standby-Betrieb - einen hohen Energieverbrauch. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann angenommen werden, dass im Spülwassertank einer gewerblichen Korbdurchschubspülmaschine ca. 15 bis 45 1 Wasser vorgehalten werden und im Boiler je Spülzyklus 2,0 1 bis 5,0 1 Frischwasser erhitzt werden. Zum Reinigen des Spülgutes wird das Tankwasser umgewälzt. Am Ende des Spülzyklus wird das Geschirr mit heißem Frischwasser aus dem Boiler abgeschwemmt. Der geringe Wasserverbrauch wird dadurch erreicht, dass das Tankwasser zum Reinigen des Spülgutes zum großen Teil immer wieder verwendet wird. Die Regeneration des Tankwassers erfolgt über das Frischwasser, welches am Ende eines Spülzyklus aus dem Boiler zugeführt wird. Aufgrund der sehr kurzen Spülzeiten muss das Frischwasser im Boiler in einer sehr kurzen Zeit (z.B. von weniger als 2 Minuten) von Leitungswassertemperatur (ca. 5°C-25 °C) auf ca. 80-85 °C erhitzt werden. Die Erwärmung des Wassers im Boiler erfolgt elektrisch über einen oder mehrere Heizkörper mit einer Leistung von bis zu 12 kW. Parallel zum Boiler wird der Spülwassertank beheizt, um die Tanktemperatur der Spülmaschine auf ca. 62 °C zu halten. Insbesondere durch das Spülen von kaltem Geschirr werden dem Tank erhebliche Energiemengen entzogen. In einer Durchschubspülmaschine zum gewerblichen Einsatz beträgt die Leistung des Tankheizkörpers typischerweise bis zu 5 kW.
Herkömmlich wird die Wassertemperatur im Boiler und im Spülwassertank möglichst konstant bei den gewünschten Temperaturen gehalten, was bedingt, dass die Heizkörper des Boilers und des Spülwassertanks auch während Zeiten, in denen kein Spülzyklus aktiv ist (Standby-Betrieb), mit Leistung beaufschlagt werden und entsprechend den Energieverbrauch der Spülmaschine erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spülmaschine so zu verbessern, dass sie möglichst ohne Anpassung in unterschiedlichen Niederspannungsnetzten betrieben werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Spülmaschine anzugeben, die energiesparend betrieben werden kann. Es ist ferner wünschenswert, dass selbst bei einem energiesparenden Betrieb der Spülmaschine, die Spülmaschine in möglichst kurzer Zeit einen Reinigungszyklus durchführen kann und eine hygienische Reinigung des Spülgutes ermöglicht. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine (gewerbliche) Spülmaschine offenbart, die das bauseitige Niederspannungsnetz, an dass sie angeschlossen wird, selbständig erkennt und anhand des erkannten Niederspannungsnetzes die zur Verfügung stehende Leistung des bauseitigen Niederspannungsnetzes (optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve) optimal auf einzelne elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine verteilt. Dazu kann in der Spülmaschine ein Leistungsteller vorgesehen sein, der die Verteilung der Leistung aus dem Niederspannungsnetz steuert. Beispielsweise kann der Leistungsteller dazu eine Schalteinheit umfassen, die je nach erkanntem Niederspannungsnetz die einzelnen Phasen des Niederspannungsnetzes mit den elektrischen Verbraucherelementen verschaltet. Zusätzlich können die Verbraucherelemente dynamisch ein- und ausgeschaltet werden, beispielsweise in Abhängigkeit von den im jeweiligen Prozessschritt des Spülzyklus benötigten elektrischen Verbraucherelementen der Spülmaschine.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der mit dem ersten Aspekt der Erfindung optional kombiniert werden kann, betrifft einen energiesparenden Betrieb einer (gewerblichen) Spülmaschine. Gemäß diesem Aspekt überwacht die Spülmaschine im Standby-Betrieb die Wassertemperaturen in einem Tank oder Boiler der Spülmaschine und stellt sicher, dass eine gewisse möglichst niedrige Temperatur nicht unterschritten wird. Diese Temperatur ist so gewählt, dass für den Fall des Starts eines Spülzyklus (d.h. der Spülbetrieb wird aufgenommen und ein Spülzyklus durchlaufen), das Wasser in einem Spülzyklus mit gewünschter (Ziel-)Temperatur, zum gewünschten Zeitpunkt und optional (je nach Ausführungsform) auch in gewünschter Menge zur Verfügung gestellt werden kann, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen. Beispielsweise lassen sich so die Frischwassertemperatur zum Nachspülen des Spülgutes im Boiler und/oder die Spülwassertemperatur im Tank der Spülmaschine überwachen. Entsprechend der gemessenen Temperatur aktiviert und deaktiviert die Spülmaschine die Heizung des Boilers und/oder Tanks.
Im Vergleich zu herkömmlichen Spülmaschinen, die auch im Standby-Betrieb die Wassertemperatur im Boiler und/oder im Tank stets auf den gewünschten Zieltemperaturen halten, werden die Wassertemperaturen im Standby-Betrieb auf minimale Temperaturen reduziert. So kann der Leistungsverbrauch der Spülmaschine im Standby erheblich reduziert werden und gleichzeitig wird eine hygienische Reinigung des Spülgutes sichergestellt.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wird eine Spülmaschine, insbesondere eine Durchschubspülmaschine, zum Betrieb in unterschiedlichen Spannungsnetzen vorgeschlagen, die mehrere elektrische Verbraucherelemente, einen Leistungssteller, und eine Netzeingangsklemme mit mehreren Leitern zum Verbinden des Leistungsstellers mit den Leitern des bauseitigen Niederspannungsnetzes, mit einer Phase oder mehreren Phasen, insbesondere drei Phasen, umfasst. Der Leistungsteller ist in der Lage den Typ des Niederspannungsnetzes anhand der dem Leistungsteller zugeführten ein- oder mehrphasigen Netzspannung des Niederspannungsnetzes zu erkennen. Ferner umfasst der Leistungsteller eine Schalteinheit, die die Leiter der Netzeingangsklemme mit Gruppen der Verbraucherelemente in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes elektrisch verbindet. Jede Gruppe umfasst dabei mindestens ein Verbraucherelement oder mehrere zueinander parallel geschaltete Verbraucherelemente, und mindestens einen Schalter zur Kontrolle der Leistungszufuhr an die Verbraucherelemente der jeweiligen Gruppe.
In beispielhaften Ausführungsformen kann die Schalteinheit einstufig, zweistufig oder mehrstufig ausgeführt.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist für jedes elektrische Verbraucherelement einer jeden Gruppe ein eigener Schalter vorgesehen. Ferner kann der Leistungsteller als leistungselektronische Flachbaugruppe (PCB) ausgeführt sein. Es ist auch möglich, dass die Netzeingangsklemme der Spülmaschine einen Teil des Leistungsstellers bildet. Die Netzeingangsklemme und/oder die Anschlüsse aller Verbraucherelemente der Spülmaschine können beispielsweise als lösbares Verbindungselement, insbesondere als Stecker ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, umfasst die Spülmaschine zum Erkennen des Spannungsnetzes eine Messeinheit zum Bestimmen der Anzahl der Phasen des Spannungsnetzes; und eine Prozessoreinheit zum Erkennen des Typs des Spannungsnetzes anhand der ermittelten Anzahl an Phasen. Die Messeinheit kann beispielsweise so gestaltet sein, dass sie die relative (Phasen-)Lage der Phasen und/oder die Netzspannung des Niederspannungsnetzes bestimmt. Die Prozessoreinheit kann beispielsweise so angepasst sein, dass sie den Typ des Spannungsnetzes anhand der ermittelten Anzahl an Phasen, und anhand der relativen Phasenlage und/oder der Netzspannung erkennt. Welche Parameter zur Erkennung des Typs des Niederspannungsnetzes erforderlich sind, hängt unter anderem auch davon ab, in welchen Niederspannungsnetzen die Spülmaschine eingesetzt werden soll und welche Unterschiede zwischen diesen Niederspannungsnetzen hinsichtlich Spannung, Anzahl der Phasen und relativer Phasenlage existieren.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Prozessoreinheit in der Lage, die Schalter der Schalteinheit und der Gruppen von elektrischen Verbraucherelementen so zu schalten, dass der Gesamtstrom der den elektrischen Verbraucherelementen zugeführt wird, die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt. Dabei kann die Leistungszufuhr an jedes Verbraucherelement in mindestens einer der Gruppen elektrischer Verbraucherelemente individuell mit einem Schalter durch die Prozessoreinheit gesteuert werden.
Ferner ist es möglich, dass die Prozessoreinheit mittels der Schalter der Gruppen elektrischer Verbraucherelemente die Leistungszufuhr zu den elektrischen Verbraucherelementen in Abhängigkeit vom jeweiligen Prozessschritt eines Spülzyklus der Spülmaschine schaltet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, ist die Prozessoreinheit der Spülmaschine angepasst, die Absicherung des Niederspannungsnetzes aus einem Speicher des Leitungs stellers oder der Spülmaschine oder einer entsprechend der Absicherung manuell kodierten Kodierschaltung auszulesen.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst der Leistungs steller einen Speicher, der Konfigurations-Informationen speichert. Diese Konfigurations-Informationen können beispielweise angeben, wie die Prozessoreinheit in Abhängigkeit vom erkannten (Typ des) Niederspannungsnetzes und dessen Absicherung die Stellereinheit veranlassen muss, die Schalter der Schalteinheit und der einzelnen Gruppen elektrischer Verbraucherelemente zu schalten, damit die Leistung des Niederspannungsnetzes so an die elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine verteilt wird, dass der Gesamtstrom die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt.
Zusätzlich können in den Konfigurations-Informationen des Speichers auch die Widerstandswerte der einzelnen elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine gespeichert sein. Ferner ist es möglich, dass die die Prozessoreinheit die Konfigurations- Informationen für das jeweilige erkannte Niederspannungsnetz und dessen Absicherung aus dem Speicher ausliest und anhand der ausgelesenen Konfigurations-Informationen die Schalter der Schalteinheit schaltet. Die Prozessoreinheit kann optional die Spannung des Niederspannungsnetzes aus einem Speicher des Leitungs stellers oder der Spülmaschine auszulesen, z.B. wenn diese durch den Benutzer eingegeben werden kann oder muss.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Schalteinheit in der Lage, jede Phase der Netzspannung mit einer Gruppe elektrischer Verbraucherelemente schaltbar zu verbinden. In der Realität kann sich diese Verschaltung wie folgt aussehen: Sofern es sich bei dem erkannten Niederspannungsnetz nur um ein einphasiges Netz handelt, werden alle Verbraucherelemente mit dieser einen Phase angesteuert. Bei einem Dreiecksnetz mit drei Phasen, werden die drei Phasen mit einer jeweiligen Gruppe (oder Gruppen) von elektrischen Verbraucherelementen verschaltet. In einem dreiphasigen Niederspannungsnetz mit Nullleiter werden entsprechend die drei Phasen und der Nullleiter mit einer jeweiligen Gruppe (oder Gruppen) von elektrischen Verbraucherelementen verschaltet.
Um eine der Phasenanzahl (und optional auch Spannung) des erkannten (Typ des) Niederspannungsnetzes entsprechende Verschaltung zu ermöglichen, kann der Leistungssteiler beispielsweise Schalter aufweisen, um jede Phase der Netzspannung mit einer Gruppe elektrischer Verbraucherelemente zu verbinden. Die Schalter können auch als Kurzschlussschalter oder Brücken ausgebildet sein, um die Leiter der Netzeingangsklemme der Spülmaschine entsprechend dem erkannten Niederspannungsnetz kurzzuschließen und so die einzelnen Phasen mittels der einzelnen (gegebenenfalls miteinander kurzgeschlossenen) Leiter den Verbraucherelementen zuzuführen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Prozessoreinheit ist in der Lage, in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes diese Schalter zu schalten, um einzelne Leiter der Netzeingangsklemme miteinander kurzzuschließen und/oder mit den Gruppen von Verbrauchselementen zu verbinden.
Die Schalter müssen nicht zwingend in der Spülmaschine als Teil des Leistungs stellers vorgesehen werden, sondern entsprechende Schalter oder Brücken können alternativ auch manuell, z.B. bei der Installation der Spülmaschine, entsprechend dem vorhandenen Niederspannungsnetz geschaltet, bzw. gesetzt werden.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Leistungssteiler für die Verbraucherelemente mehrere Leistungsregler. Diese können beispielweise als Pulsweitenmodulatoren ausgeführt sein. Die Leistungsregler dienen dazu, die an die Verbraucherelemente abzugebende (elektrische) Leistung zu reduzieren. Ein jeder Leistungsregler führt dabei die reduzierte Leistung jeweils einem elektrischen Verbraucherelement (oder optional auch mehreren) zu.
Die Spülmaschine kann in einer weiteren Ausführungsform auch eine Steuereinheit umfassen, die über einen Datenbus mit der Prozessoreinheit des Leistungstellers kommuniziert. Die Prozessoreinheit empfängt von der Steuereinheit Steuersignale für die elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine und steuert entsprechend der Steuersignale die Zufuhr von Leistung an die jeweiligen Verbraucherelemente. In einer anderen Implementierung kann die Funktionalität der Steuereinheit auch in der Prozessoreinheit des Leistungs stellers selbst implementiert sein. Sofern der Leistungs steller und die Steuereinheit auf unterschiedlichen elektronischen Flachbaugruppen (PCBs) ausgeführt werden, ist es vorteilhaft, entsprechende Steckverbindungen auf den elektronischen Flachbaugruppen vorzusehen, um diese mittels eines Datenkabels koppeln zu können und so die Kommunikation zwischen Steuereinheit und Prozessoreinheit (Leistungs steller) zu ermöglichen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Durchschubspülmaschine, die einen Boiler mit einer Boiler-Heizung zum Erhitzen von Frischwasser und einem Temperatur- Fühler zum Ermitteln der Temperatur des Frischwassers im Boiler umfasst. Der Boiler stellt Frischwasser zum Nachspülen des Spülgutes in einem Spülzyklus zur Verfügung. Die Durchschubspülmaschine besitzt ferner einen Leistungssteiler zum Erkennen des Niederspannungsnetzes, an das die Durchschubspülmaschine angeschlossen ist, sowie eine Temperatur-Steuereinheit zum kontinuierlichen Überwachen der Frischwassertemperatur im Boiler mit Hilfe des Temperatur-Fühlers, während sich die Durchschubspülmaschine in einem Standby-Betrieb befindet. Die Temperatur-Steuereinheit steuert ferner die Leistungszufuhr an die Boiler-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine, so dass die Wassertemperatur im Boiler eine jeweilige vorgegebene minimale Boiler- Temperatur nicht unterschreitet. Die jeweilige vorgegebene minimale Boiler- Temperatur wird in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so berechnet, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen.
In einer Ausführungsform der Erfindung entspricht die Temperatur-Steuereinheit beispielsweise der Steuereinheit oder der Prozessoreinheit des Leistungs stellers der zuvor beschriebenen Spülmaschine. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Durchschub Spülmaschine auch einen Spülwassertank mit einer Tank-Heizung zum Erhitzen des Spülwassers und einem Temperatur-Fühler zum Ermitteln der Temperatur des Spülwassers im Spülwassertank, sowie eine Umwälzpumpe zum Umwälzen des Spülwassers im Spülwassertank während des Spülzyklus, um das Spülgut zu reinigen. Die Temperatur-Steuereinheit überwacht im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine ferner kontinuierlich die Spülwassertemperatur im Spülwassertank mit Hilfe des Temperatur-Fühlers, und kontrolliert die Leistungszufuhr an die Tank-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine so, dass die Spülwassertemperatur im Spülwassertank eine jeweilige vorgegebene minimale Tank- Temperatur nicht unterschreitet, wobei die vorgegebene minimale Tank- Temperatur von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes abhängt.
Optional kann die jeweilige vorgegebene minimale Tank-Temperatur in Abhängigkeit von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt sein, dass das Spülwasser im Spülzyklus mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt vom Wassertank zur Verfügung gestellt wird.
In einer Ausführungsform kann die Temperatur-Steuereinheit beispielweise die Boiler- Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird. In so einem Falle kann es vorkommen, dass nicht genug„Rest-Leistung" zur Verfügung steht, um auch die Spülwassertemperatur nicht unter die vorgegebene Tank-Temperatur fallen zu lassen. Alternativ ist es natürlich auch möglich, die Tank-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung zu priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird.
Die jeweilige vorgegebene minimale Temperatur des Boilers bzw. des Wassertanks kann von verschiedene Faktoren/Parametern abhängig sein. Beispielsweise kann die jeweilige vorgegebene minimale Temperatur des Boilers bzw. des Wassertanks (zusätzlich) von mindestens einem der folgenden Parameter abhängen: der maximalen Leistung, die der Boiler-Heizung, bzw. der Tank-Heizung aus dem erkannten Niederspannungsnetz zugeführt werden kann, den jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in einem Spülzyklus benötigt werden, den gewünschten Temperaturen der jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in dem Spülzyklus benötigt werden, und dem Zeitpunkt im Spülzyklus, zu dem die jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank mit den jeweils gewünschten Temperaturen zur Verfügung stehen sollen.
Durch Absenken der Standby-Temperaturen in Tank- und/oder Boiler der Spülmaschine gemäß des oben beschriebenen Verfahren wird Energie eingespart, da Tank- und Boiler nicht dauerhaft auf die Zieltemperaturen geheizt werden müssen. Dadurch werden thermische Abstrahlverluste in die Umgebung der Spülmaschine minimiert.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieeinsparung in einer Durchschubspülmaschine. Gemäß dieses Verfahren wird das Niederspannungsnetz, an das die Durchschubspülmaschine angeschlossen ist, erkannt und die Frischwassertemperatur in einem Boiler der Spülmaschine kontinuierlich überwacht, während sich die Durchschubspülmaschine in einem Standby-Betrieb befindet. Der Boiler ist mit einer Boiler- Heizung zum Erhitzen von Frischwasser ausgestattet. Gemäß dem Verfahren wir die Leistungszufuhr an die Boiler-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine so gesteuert, dass die Frischwassertemperatur im Boiler eine jeweilige vorgegebene minimale Boiler- Temperatur nicht unterschreitet. Die jeweilige vorgegebene minimale Boiler- Temperatur ist in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen.
Das Verfahren kann in einer weiteren Ausführungsform ferner ein kontinuierliches Überwachen der Spülwassertemperatur in einem Spülwassertank der Durchschubspülmaschine umfassen, wobei ferner angenommen wird, dass der Spülwassertank eine Tank-Heizung zum Erhitzen des Spülwassers umfasst. Die Leistungszufuhr an die Tank-Heizung wird im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine so gesteuert, dass die Spülwassertemperatur im Spülwassertank eine jeweilige vorgegebene minimale Tank- Temperatur nicht unterschreitet, wobei die vorgegebene minimale Tank- Temperatur von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes abhängt. Wie bereits dargestellt, kann optional die jeweilige vorgegebene minimale Tank- Temperatur in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt werden, dass das Spülwasser im Spülzyklus mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt vom Wassertank zur Verfügung gestellt wird. Nach dem Verfahren ist es gemäß weiteren Ausführungsformen möglich, die Boiler-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung zu priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird. Alternativ kann aber auch die Tank-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung priorisiert werden, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Spülwassertank zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Computer-lesbares Medium, das Befehle speichert, die, wenn Sie von einer Prozessoreinheit einer Durchschubspülmaschine ausgeführt werden, die Durchschubspülmaschine veranlassen, die Schritte des Verfahrens zur Energieeinsparung in einer Durchschubspülmaschine gemäßer einer der verschiedenen beschrieben Ausführungsformen zu durchzuführen. BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren näher beschrieben. Einander entsprechende Elemente und Details in den Figuren sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine gewerbliche Durchschubspülmaschine gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 zeigt einen funktionserläuternden Aufbau der Durchschubspülmaschine nach
Fig. 1,
Fig. 3 zeigt einen Leistungsteller gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, der die
Zuführung der Leistung aus dem Niederspannungsnetzes an eine Boilerheizung, eine Tankheizung und die Umwälzpumpe einer Spülmaschine steuert, Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Verschaltung der einzelnen elektrischen Verbraucherelemente in Fig. 3 in einem Sternnetz,
Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Verschaltung der einzelnen elektrischen
Verbraucherelemente in Fig. 3 in einem Wechselstromnetz, und Fig. 6 zeigt die beispielhafte Verschaltung der einzelnen elektrischen Verbraucherelemente in Fig. 3 in einem Dreiecksnetz.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Konzeption einer Spülmaschine, insbesondere für den gewerblichen Einsatz, die in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen betrieben werden kann. Vorteilhafterweise, ist die Spülmaschine so konzipiert, dass es trotz der Möglichkeit, die Spülmaschine in unterschiedlichen Niederspannungsnetzen zu betreiben, im Idealfall keine Unterschiede im Aufbau der Spülmaschine, insbesondere im Hinblick auf die (Anzahl der) verbauten Heizkörper, Pumpen und der leistungselektronischen Komponenten, wie dem Leistungs steller, bedarf.
Die Spülmaschine gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist in der Lage, das bauseitige Niederspannungsnetz, an dass sie angeschlossen wird, selbständig zu erkennen und anhand des erkannten Niederspannungsnetzes die zur Verfügung stehende Leistung des bauseitigen Niederspannungsnetzes (optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve) optimal auf einzelne elektrische Verbraucherelemente der Spülmaschine zu verteilen. So ist möglich, in Abhängigkeit vom erkannten Niederspannungsnetz dessen maximale Leistung effektiv zu nutzen. Um diese Verteilung der vom bauseitigen Niederspannungsnetz zugeführten Leistung zu gewährleisten, umfasst die Spülmaschine einen Leistungsteller, der die Verteilung der Leistung aus dem Niederspannungsnetz steuert. Der Leistungsteller kann dazu eine Schalteinheit umfassen, die je nach erkanntem Niederspannungsnetz, die einzelnen Phasen des Niederspannungsnetzes mit den elektrischen Verbraucherelementen verschaltet. Die Schalteinheit kann, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein.
Die elektrischen Verbraucherelemente, die erfindungsgemäß berücksichtigt werden, sind nicht notwendigerweise alle elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine, sondern beispielweise nur solche, die signifikant Leistung aufnehmen können. Beispielsweise sind dies elektrische Verbraucherelemente, die einen Stromfluss im dreistelligen mA Bereich oder mehr verursachen, wie z.B. Umwälzpumpe oder Heizkörper, bzw. deren Heizwendeln für Boiler oder Spülwassertank. Elektrische Verbraucherelemente, die nur wenig Strom verbrauchen, z.B. im zweistelligen mA Bereich oder weniger, müssen nicht berücksichtigt werden, sondern können zum Beispiel pauschal (beispielsweise durch eine Leistungsreserve) berücksichtigt werden. Elektrische Verbraucherelemente, die nur von sehr wenig Strom durchflössen werden, sind beispielweise Magnetventile zum Zuführen des Frischwassers oder Pumpen für die Spülchemie, der Leistungsverbrauch des Leistungs stellers selbst oder der Steuerelektronik, etc.
Der Leistungsteller kann als leistungselektronische Flachbaugruppe (PCB) ausgeführt sein. In einer Ausführungsform ist der Leistungssteller auf Halbleiterbasis auf einer leistungselektronischen Flachbaugruppe ausgeführt, d.h. er umfasst maßgeblich Leistungshalbleiterbauelemente, wie Leistungsdioden, Thyristoren, Triacs, Leistungs- MOSFETs und/oder IGTB-Bauteile, die in der Lage sind, die erforderlichen in einem Niederspannungsnetz auftretenden Ströme und Spannungen zu schalten. Im Vergleich zum Einsatz von Schützen, werden durch den Einsatz von Leistungshalbleitern im Leistungs steller die Anzahl der Schaltspiele vervielfacht, was die Lebensdauer erheblich verbessert.
Zum Erkennen des bauseitigen Niederspannungsnetzes, an das die Spülmaschine angeschlossen ist, umfasst die Spülmaschine gemäß einer Ausführungsform eine Messeinheit und eine Prozessoreinheit. Die Messeinheit ermittelt beispielsweise die Anzahl der Phasen des bauseitigen Niederspannungsnetzes und optional deren (relative) Phasenlage zueinander und/oder die Spannung des bauseitigen Niederspannungsnetzes. Aus den ermittelten Informationen des bauseitigen Niederspannungsnetzes bestimmt die Prozessoreinheit anschließend, an welchen Typ von Niederspannungsnetz die Spülmaschine angeschlossen wurde und konfiguriert die Schalteinheit des Leistungsstellers dergestalt, dass die einzelnen Phasen des erkannten Niederspannungsnetzes so beaufschlagt werden, dass sie entsprechende elektrischen Verbraucherelementen mit Leistung versorgen können.
Optional können die einzelnen Leiter des Netzanschlusses zusätzlich mit einer Sicherung abgesichert sein. Ferner ist es möglich, dass einzelne Informationen zum bauseitigen Niederspannungsnetz manuell, z.B. bei der Installation der Spülmaschine, konfiguriert werden. Beispielsweise könnte die Spannung des Niederspannungsnetzes und/oder die bauseitige Absicherung des Niederspannungsnetzes auch manuell konfiguriert werden. Abhängig davon, in welchen Niederspannungsnetzen die Spülmaschine betrieben werden soll, können einzelne Parameter des Niederspannungsnetzes auch fest konfiguriert/vorgegeben werden. Die Konfiguration-Informationen können beispielweise in einem Daten-Speicher des Leistungsstellers der Spülmaschine abgelegt sein, auf den die Prozessoreinheit lesend und optional auch schreibend zugreifen kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Leistungszufuhr an jedes elektrische Verbraucherelement individuell mit einem Schalter durch die Prozessoreinheit gesteuert werden kann. Jede Phase des bauseitigen Niederspannungsnetzes ist dabei vorteilhafterweise mit einer Gruppe bestehend aus mehreren elektrischen Verbraucherelementen verbunden, wobei jedoch die einzelnen Verbraucherelemente individuell mittels des zugehörigen Schalters mit Leistung beaufschlagt werden kann. Dabei wird vorteilhafterweise auch sichergestellt, dass der Gesamtstrom, der den elektrischen Verbraucherelementen in Abhängigkeit des jeweiligen Prozessschritts des Spülzyklus zugeführt wird, die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die elektrischen Verbraucherelemente einer erfindungs gemäßen Durchschubspülmaschine, die vom Leistungssteiler mit Leistung aus dem bauseitigen Niederspannungsnetz versorgt werden, die Heizwendeln der Heizkörper für den Spülwassertank und den Boiler, sowie eine Umwälzpumpe zum Umwälzen des Spülwassers im Spülwassertank. Der Umwälzpumpenmotor kann auch durch einen Frequenzumrichter gesteuert werden. Optional können noch weitere elektrische Verbraucherelemente in der Durchschubspülmaschine vorgesehen sein, die ebenfalls vom Leistungssteiler mit Leistung versorgt werden können. Dabei kann es sich beispielsweise um Magnetventile, Dosierpumpen für die Spülchemie, eine Pumpe zur Zufuhr des Frischwassers aus dem Boiler und/oder eine Pumpe zum Abpumpen von Spülwasser handeln. In der Regel verbrauchen diese Elemente, im Vergleich zu den Heizkörpern des Boilers oder des Spülwassertanks und der Umwälzpumpe nur wenig Leistung. Daher ist es möglich, dass diese nur geringfügig Leistung verbrauchenden Elemente der Spülmaschine pauschal mit einer Sicherheitsmarge bereits berücksichtigt werden und somit durch den Leistungssteiler nicht bei der Verteilung der Leistung aus dem erkannten Niederspannungsnetz explizit berücksichtigt werden müssen. Natürlich ist es aber auch möglich, Verbraucherelemente mit niedriger Leistungsaufnahme in der Verteilung der Anschlussleistung des Niederspannungsnetzes zu berücksichtigen; dadurch wird vornehmlich nur die Komplexität der Leistungsverteilung erhöht. Die Erfindung wird in den folgenden Absätzen vornehmlich in Bezug auf eine für den gewerblichen Einsatz konzipierte Spülmaschine, insbesondere eine (Korb-) Durchschubspülmaschine beschrieben. Die Prinzipien der Erfindung sind jedoch nicht auf den Einsatz in einer solchen Durchschubspülmaschine beschränkt zu verstehen. Eine Durchschubspülmaschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Fig. 2 zeigt einen funktionserläuternden Aufbau der Durchschubspülmaschine nach Fig. 1. Die exemplarische Durchschubspülmaschine umfasst in ihrem oberen Bereich einen Spülraum, der zum einen durch die Hinterwand und den Spülwassertank der Durchschubspülmaschine und zum anderen durch die exemplarisch nach oben hin schwenkbar zu öffnende Haube der Durchschubspülmaschine gebildet wird. Der Spülraum dient dazu, das zu reinigende Spülgut aufzunehmen.
Das Spülgut wird durch Umwälzen des Spülwassers im Spülwassertank gereinigt, der sich im unteren Bereich des Spülraums befindet, wie in Fig. 2 zu erkennen ist. Der Spülwassertank besitzt eine Heizkörper zum erwärmen des Spülwassers und kann typischerweise eine Spülwassermenge von ca. 15 bis 45 Liter aufnehmen. Zum Reinigen des Spülgutes umfasst die Spülmaschine einen drehbaren Spülarm, der im unteren Bereich des Spülraum, unterhalb des zu reinigen Spülgutes liegend drehbar angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch oberhalb des Spülgutes liegend ein Spülarm vorgesehen sein, wie beispielhaft in Fig. 2 gezeigt. Mittels der Umwälzpumpe wird das Spülwasser in den Spülarm (oder die Spülarme) gepumpt und reinigt das Spülgut. Ferner kann der Spülarm dazu verwendet werden, nach der Umwälzphase im Spülzyklus das Spülgut mit aus dem Boiler zugeführtem, erhitztem sauberen Wasser nachzuspülen und so gleichzeitig dem Spülwasser im Tank Frischwasser zuzuführen. Alternativ kann auch ein separater Nachspülarm hierfür vorgesehen werden. Entsprechende Pumpen(motoren) zur Zufuhr des Spülwassers bzw. Frischwassers über den Spülarm (bzw. Nachspülarm, soweit vorhanden), Zufuhr des Reinigungsmittels und zur Abfuhr von verunreinigtem Spülwasser sind ebenfalls vorgesehen, jedoch in Fig. 2 nur angedeutet.
In einem unteren Bereich der Durchschubspülmaschine befinden sich die Steuerungselektronik (Steuereinheit) der Durchschubspülmaschine und der Leistungsteller, auf den nachstehend noch näher eingegangen wird, sowie die bereits erwähnte Umwälzpumpe und der Boiler. Das Fassung svolumen des Boilers kann beispielsweise der zum Nachspülen benötigten Frischwassermenge entsprechen. Es ist aber auch möglich, dass der Boiler mehr Frischwasser fasst als zum Spülen notwendig. Auf dieses Weise kann die Nachspülmenge spülgutgerecht auf höhere und niedrigere Werte eingestellt werden. Nicht dargestellt sind weitere herkömmliche Elemente der Durchschubspülmaschine, wie beispielweise die Frischwasser-Zufuhr und Spülwasser-Ablauf, die Heizung des Spülwassertanks und des Boilers, ein Frequenzumrichter zum Steuern der Pumpen oder Netzanschluss des bauseitigen Niederspannungsnetzes. Die Steuereinheit und der Leistungssteller können auf unterschiedlichen elektronischen Flachbaugruppen (PCBs) ausgeführt sein und über ein Datenkabel miteinander verbunden werden. Es ist aber auch möglich, die Steuereinheit und den Leistungssteller in einer elektronischen Flachbaugruppe (PCB) auszuführen.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann beispielhaft angenommen werden, dass ein Spülzyklus der Durchschubspülmaschine nur wenige Minuten dauert, z.B. 1, 2, 3, 4 oder 5 Minuten und nur wenige Liter Frischwasser benötigt werden (z.B. 2 bis 5 Liter pro Spülzyklus). In einem Ausführungsbeispiel umfassen die einzelnen Prozessschritte des Spülzyklus der Durchschubspülmaschine beispielsweise die sog. Umwälzzeit (Umwälz- Phase), in der die Umwälzpumpe der Spülmaschine das Spülgut durch Umwälzen der Lauge im Spülwassertank reinigt, sowie eine Nachspül-Phase, in der das gereinigte Spül gut mit Frischwasser nachgespült wird. Zwischen der Umwälzzeit und der Nachspül-Phase können optional noch weitere Phasen, beispielsweise eine Abtropfpause vorgesehen sein. Auch kann nach der Nachspül-Phase ebenfalls eine weitere Abtropfpause und/oder Trocken-Phase, in der das Spülgut getrocknet wird, vorgesehen werden, bevor der Spülzyklus endet. Die Erfindung ist jedoch nicht durch diese exemplarischen Abläufe in einem Spülzyklus beschränkt.
Grundsätzlich soll die Spülmaschine gemäß der Erfindung das hygienische Reinigen des Spülgutes ermöglichen. Dies bedeutet, dass zumindest in einem Prozessschritt des Spülzyklus das Wasser eine Temperatur aufweisen muss, die das hygienische Reinigen des Spülgutes sicherstellt. Geht man von dem oben beschriebenen, beispielhaften Spülzyklus einer Durchschubspülmaschine aus, müssen also entweder das Nachspülen des Spülgutes mit 2 bis 5 Liter Frischwasser und/oder das Reinigen des Spülgutes durch Umwälzen bei entsprechend hohen Temperaturen erfolgen. Zum Nachspülen sollte das Frischwasser daher eine Temperatur von 60 °C bis 90 °C, vorteilhafterweise von 80 °C bis 85 °C besitzen. In einem exemplarischen Beispiel wird das Frischwasser zum Nachspülen auf 85 °C erhitzt. Sofern der Spülvorgang das hygienische Reinigen des Spülgutes sicherstellen soll, wird das Spülgut eine gewisse Zeit mit Spülwasser im Temperaturbereich zwischen 55 °C und 70 °C, vorteilhafterweise zwischen 60 °C und 65 °C gereinigt. In einem exemplarischen Beispiel soll in der Umwälz-Phase das Spülen des Geschirrs mit Spülwasser mit einer Temperatur von 62 °C erfolgen. Ein hygienisches Spülergebnis kann neben der Temperatur auch durch die Dauer des Spülganges und der Nachspülung, durch die Temperaturen des Spülwassers in der Umwälzphase und des Frischwassers in der Nachspülphase, sowie durch die Spülchemie beeinflusst werden. Bei besonders langen Spülzeiten oder bei Einsatz besonderer Spülchemie können die Temperaturen von Spülwasser und Frischwasser von den zuvor beispielhalft aufgeführten typischen Temperaturen abweichen, insbesondere niedriger sein.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann beispielhaft angenommen werden, dass die elektrischen Heizkörper (bzw. wo zutreffend, deren einzeln ansteuerbare Heizwendeln) des Boilers und des Spülwassertanks, sowie die Umwälzpumpe die maßgeblichen Leistungsverbraucher in der Spülmaschine darstellen. Diese elektrischen Verbraucherelemente haben in der Regel eine Leistungsaufnahme im kW-Bereich, während andere elektrische Verbraucher, wie elektrisch betriebene Dosierpumpen und Magnetventile, der Leistungssteiler, die Steuerelektronik, elektrische Bedienelemente oder ein Display, etc. nur Ströme im einstelligen oder zweistelligen mA Bereich benötigen und somit nur unwesentlich zum Energieverbrauch beitragen. Entsprechend wird in den folgenden Ausführungsbeispielen vorrangig auf die elektrischen Heizkörper (bzw., wo zutreffend, deren einzeln ansteuerbare Heizwendeln) des Boilers und des Spülwassertanks, sowie die Umwälzpumpe der Durchschubspülmaschine verwiesen, während die übrigen elektrischen Verbraucherelemente nicht extra in der Leistungsverteilung durch den Leistungsteller berücksichtigt werden müssen oder durch eine Einbeziehung einer pauschalen Leistungsreserve bei der Verteilung der Leistung durch den Leistungsteller berücksichtigt werden.
Die Erwärmung des Wassers im Boiler bzw. dem Spülwassertank erfolgt elektrisch über Heizkörper. Beispielweise wird kann als Heizkörper ein Rohrheizkörper eingesetzt werden. In einer Ausführungsform besitzt ein Heizkörper mehrere Heizwendeln (z.B. 2, 3 oder 4), die unterschiedliche oder auch identische Heizleitungen aufweisen können. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird für Boiler und/oder Spülwassertank ein drei-wendeliger Heizkörper eingesetzt, der den gesamten Netzspannungsbereich weltweit abdeckt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Heizkörper für Boiler und/oder Spülwassertank auch als vier-wendelig ausgeführt sein.
Ein Heizkörper kann beispielweise über eine Gesamtheizleistung von bis zu 18 kW besitzen, wobei aber auch höhere oder niedrigere Heizleistungen zum Einsatz kommen können. Die einzelnen Heizwendeln des Heizkörpers können in einer beispielhaften Implementierung einzeln vom Leistungs steller angesteuert werden. Jede Wendel des Heizkörpers kann einen anderen Widerstand haben und gibt damit bei gleicher Netzspannung eine andere Leistung ab. Wenn die Heizwendeln einzeln geschaltet werden können, ergibt sich so eine Vielzahl von Heizleistungen, die mit dem Leisteller eingestellt werden können. Je nach zur Verfügung stehender Netzanschlussleistung beim Kunden und Betriebszustand der Maschine (Standby- Betrieb oder Spülbetrieb, aber auch unterschiedliche Phasen im Spülzyklus) können vom Leistungssteiler unterschiedliche Heizstränge zugeschaltet werden. Dabei wird auch Berücksichtigt, wie die Schalteinheit die Gruppen von Verbrauchselementen auf die einzelnen Phasen des Netzanschlusses verteilt. Dadurch wird es möglich nur noch eine sehr geringe Anzahl unterschiedlicher Heizkörper in den Durchschubspülmaschinen zu verbauen, im Idealfall nur einen einzigen Typ von Heizkörper, was die Maschinenvarianten erheblich, d.h. um bis zu 80 % durch netzunabhängige weltweite (oder zumindest in den gewünschten Zielländern) Einsetzbarkeit der Leistungselektronik und der angesteuerten Heizkörper. Ferner ist es in einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Heizkörper mittels Steckern (und ggf. Kabeln) mit dem Leistungs steller zu verbinden. Das Aufstecken der Heizkörper auf den Leistungssteller bedeutet im Vergleich zur Verschraubung mit den Schützen eine Vereinfachung und Beschleunigung der Montageabläufe.
Der Leistungssteller kann es optional ferner ermöglichen, die elektrische Leistung per Halbwellensteuerung zwischen Boiler und Spülwassertank, oder auch zwischen den Boilerheizkörpern zu verteilen. Die Heizleistung in Spülwassertank und Boiler lässt sich dadurch sehr feinstufig einstellen, was eine exakte Regelung der Temperaturen in Spülwassertank und Boiler ermöglicht. Alternativ können die einzelnen Verbraucherelemente auch mit einer Pulsweitenmodulation angesteuert werden, um ihre Leistungsaufnahme zu steuern.
Die Steuereinheit der Durchschubspülmaschine kann beispielsweise über einen Bus an den Leistungssteller übermitteln, welche Heizwendel eingeschaltet wird und wie die Leistung zwischen den einzelnen Heizwendeln verteilt wird (Halbwellensteuerung). Die Software der Prozessoreinheit, z.B. ein Mikrocontroller, des Leistungs stellers übernimmt dabei die Ansteuerung der Leistungshalbleiter und sorgt beispielsweise dafür, dass diese im Spannungsnulldurchgang schalten und ein Umschalten zwischen verschiedenen Heizwendeln möglichst flickerfrei geschieht. Fig. 3 zeigt einen Leistungsteller gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, der die Zuführung der Leistung aus dem Niederspannungsnetzes an einen Boilerheizkörper mit vier Heizwendeln, eine Spültankheizung mit einer Heizwendel und an eine Umwälzpumpe steuert. Die Stromzufuhr zur Umwälzpumpe UP kann optional mit einem Sicherheitsrelais 305 unterbrochen werden, z.B. um zu verhindern, dass die Pumpe das Spülwasser umwälzt, wenn die Haube/Tür der Spülmaschine geöffnet wird. Der Leistungsteller 300 der Spülmaschine besitzt eine Netzeingangsklemme 301, die als Steckverbinder ausgeführt ist und mit dem bauseitigen Netz verbunden wird. In dem gezeigten Beispiel ist die Netzeingangsklemme 301 als 4-poliger Stecker ausgeführt und entsprechend werden vier Leiter der Konfigurations- Schalteinheit 302 zugeführt. Die Leiter werden mit LI, L2, L3 und N bezeichnet, wobei N der Nullleiter ist und an den Leitern LI, L2, L3 die bis zu drei Phasen des Niederspannungsnetzes anliegen. Es ist aber auch möglich noch zusätzlich einen PE (Protective Earth) Leiter vorzusehen und die Netzeingangsklemme 301 entsprechend als fünfpoligen Stecker auszuführen. Eine Messvorrichtung 303 ist in Fig. 3 vor der Konfigurations-Schalteinheit 302 mit den Leitern LI, L2, L3 und N verbunden. Die Messeinrichtung 303 misst für jeden der drei Leiter LI, L2, L3, ob an ihm eine Phase des bauseitigen Niederspannungsnetzes anliegt und wenn dies der Fall ist, die Phasendifferenz zwischen den einzelnen Leitern. Ferner kann die Messeinrichtung 303 auch die an den jeweiligen Leitern LI, L2, L3 anliegende Spannung erfassen. Anhand dieser Messgrößen kann die Prozessoreinheit 307 ermitteln, welcher Typ eines Niederspannungsnetzes mit der Netzeingangsklemme verbunden wurde. Die Prozessoreinheit 307 kann so einphasige und dreiphasige Niederspannungsnetze unterscheiden, die Spannung des Niederspannungsnetzes erkennen und anhand der Phasendifferenzen erkennen, ob es sich um ein dreiphasiges Sternnetz (mit Nullleiter) oder ein Dreiecksnetz (ohne Nullleiter) handelt.
Bei der Installation der Spülmaschine in einem einphasigen Niederspannungsnetz kann die ein Phase des Netzanschlusses 301 lediglich mit einem der Leiter LI, L2, L3 (z.B. Leiter LI) verbunden sein. In diesem Fall erkennt die Messeinrichtung 303 das einphasige bauseitige Niederspannungsnetz daran, dass nur einer der Leiter (z.B. LI) eine Wechselspannung aufweist. Wenn die Prozessoreinheit 307 anhand der Messergebnisse der Messvorrichtung 303 ein einphasiges Niederspannungsnetz erkennt, veranlasst er die Konfigurations-Schalteinheit 302 alle Gruppen von Verbrauchselementen mit der einen Phase zu verbinden. Wird die Spülmaschine an ein dreiphasiges Niederspannungsnetz angeschlossen, so kann es sich um ein Sternnetz (LI, L2, L3 und N angeschlossen) oder ein Dreiecksnetz (LI, L2 und L3 angeschlossen) handeln. Die Messeinheit vergleicht die Phasenlagen Sternspannungen ULI-N, UL2-N und UL3-N miteinander. Ist der Nullleiter nicht angeschlossen, so läuft dieser über eine Schaltung in der Messeinheit 303 synchron zu einer der Phasen LI, L2 oder L3. Über die Phasenlage errechnet die Messeinheit 303, ob es sich um ein Dreiecksnetz oder Sternnetz handelt.
In einer anderen Ausführungsform kann die Konfigurations-Schalteinheit 302 auch„manuell" implementiert werden. Dazu werden anstelle von Prozessoreinheit-gesteuerten Konfigurations-Schaltern (Kurschluss-)Klemmen manuell bei der Installation der Spülmaschine verwendet, um die entsprechend dem Netztyp notwendige Verschaltung der Leiter LI, L2, L3 und N zu erreichen. In einem einphasigen Spannungsnetz werden die Leiter LI, L2 und L3 mit Hilfe von Kurzschluss-Klemmen oder Brücken kurzgeschlossen, so dass die gleiche Phase an allen drei Leitern des Netzanschlusses anliegt. In diesem Falle kann die Prozessoreinheit 307 anhand der Messergebnisse der Messvorrichtung 303, d.h. anhand der nicht vorhandenen Phasendifferenz (Phasendifferenz = 0) erkennen, dass es sich um eine einphasiges Spannungsnetz handelt.
Für ein Sternnetz müssen keine Kurzschluss-Klemmen oder Brücken vorgesehen werden, so dass die Messvorrichtung 303 den Netztyp wie zuvor beschrieben erkennen kann. Für ein Dreiecksnetz wiederum müssen die Leiter LI, L2, L3 und N mit Hilfe von Kurzschluss- Klemmen oder Brücken so verschalten werden, dass die (Gruppen der) Verbraucherelemente wie in Fig. 6 gezeigt mit den Phasen verbunden werden, d.h. der bauseitig (nicht vorhandene) Nullleiter nicht genutzt wird.
Optional wäre es auch denkbar, dass der Stecker des Anschlusskabels die einzelnen Phasen bereits richtig auf die Netzanschlussklemme der Spülmaschine überträgt.
Sofern Kurzschlussbrücken bei der Installation der Spülmaschine gesetzt werden (oder ein entsprechend konfigurierter Stecker zum Einsatz kommt), ist zu beachten, dass die Messvorrichtung 303 erst nach diesen mit den einzelnen Leitern LI, L2, L3 und N verbunden sein kann. Entsprechend müssen in diesem Fall die gesetzten Brücken bei der Erkennung des Netztyps von der Messvorrichtung 303 berücksichtigen werden. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel veranlasst die Prozessoreinheit 307 den Konfigurations- Schalteinheit 302 für den Fall, dass ein Sternnetz erkannt wird (und damit ein Nullleiter vorliegt), die Konfigurations-Schalter 312 so zu schalten, dass sie die Schalter T1-T6 der Schalteinheit 304 mit dem Nullleiter N verbinden. Für den Fall, dass ein Dreiecksnetz erkannt wurde (und damit kein Nullleiter vorliegt), veranlasst die Prozessoreinheit 307 die Konfigurations-Schalteinheit 302 die Konfigurations-Schalter 312 so zu schalten, dass sie die Schalter Tl, T2, T4, T5 und T6 der Schalteinheit 304 mit dem Leiter L3 verbindet und T3 mit L2. Ferner veranlasst die Prozessoreinheit 307 die Konfigurations-Schalteinheit 302, die Leiter LI, L2, L3 und N (Sternnetz) bzw. Leiter LI, L2 und L3 (Dreiecksnetz) mit den elektrischen Verbraucherelementen, d.h. im Ausführungsbeispiel mit den Heizwendeln der Heizkörper und der Umwälzpumpe zu verbinden.
Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Verschaltung der elektrischen Verbraucherelemente, d.h. der vier Wendeln (Bl.l, B1.2, B1.3 und B1.4) des Boilerheizkörpers, der Wendel (Tl. l) des Spültankheizkörpers und der Umwälzpumpe in Fig. 3 in einem Sternnetz. Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Verschaltung der elektrischen Verbraucherelemente, d.h. der vier Wendeln (Bl.l, B1.2, B1.3 und B1.4) des Boilerheizkörpers, der Wendel (Tl.l) des Spültankheizkörpers und der Umwälzpumpe in Fig. 3 in einem Wechselstromnetz. Fig. 6 zeigt die Verschaltung in einem Dreiecksnetz. Die Schalter Tl bis T6 zeigen die einzelnen Schalter der Schalteinheit 304 in Fig. 3.
Die einem jeden erkannten Niederspannungsnetz entsprechende Verschaltung der Konfigurations-Schalter S1-S4 der Konfigurations-Schalteinheit 302 kann beispielweise werkseitig in einer Speichereinrichtung 308 des Leistungstellers (z.B. ein ROM, EEPROM, oder ein anderer, lesbarer und optional schreibbarer, nichtflüchtiger Speicher) hinterlegt sein. Die Prozessoreinheit 307 kann dann in Abhängigkeit vom erkannten Niederspannungsnetz die entsprechen Konfigurations-Informationen für die Konfigurations-Schalter S1-S4 aus der Speichereinheit 308 auslesen und die Konfigurations-Schalteinheit 302 veranlassen, die Konfigurations-Schalter S1-S4 entsprechend zu schalten.
Wie in Fig. 3 ersichtlich, werden die Leiter LI, L2, L3 und der Nullleiter N (sofern bauseitig vorhanden) so mit den elektrischen Verbraucherelementen verschaltet, dass jeder der Leiter LI, L2 und L3 und der Nullleiter N (sofern bauseitig vorhanden) mit einer Gruppe von mehreren Verbraucherelementen verbunden wird. Jedes Verbraucherelement ist ferner über einen Schalter der Schalteinheit 304 schaltbar, wobei der jeweilige Schalter des Verbraucherelements von der Prozessoreinheit 307 geöffnet und geschlossen werden kann. Dadurch kann die Prozessoreinheit 307 den Stromfluss durch die einzelnen Verbraucherelemente individuell steuern. Dies ermöglicht es der Prozessoreinheit 307 die Stromzufuhr an die Verbraucherelemente gezielt an die einzelnen Prozessschritte eines Spülzyklus angepasst zu steuern und gleichzeitig sicherzustellen, dass die von den Verbraucherelementen aufgenommene Leistung nicht die maximal vom erkannten Niederspannungsnetz bereitgestellte Leistung (optional abzüglich einer Leistungsreserve) übersteigt.
Die nachstehende Tabelle zeigt beispielhaft für verschiedene Netze, wie die Verbraucherelemente der Tankheizung, Boilerheizung und der Umwälzpumpe bei Priorisierung des Boilers geschaltet werden, wenn ein entsprechender Heizbedarf besteht. Auch andere Kombinationen sind denkbar. Dabei wird von folgenden Leistungen der einzelnen Heizelmente und der Umwälzpumpe bei einer Spannung von 230 Veff ausgegangen. Die Tankheizung besitzt eine Wendel (Verbraucherelemente) Tl.l = 2,5 kW. Die Boilerheizung besitzt vier Wendeln (Verbraucherelemente) Bl.l bis B1.4, mit den Einzelleistungen Bl. l =3 kW, B1.2 =1,8 kW, B1.3 = 3 kW und B1.4 = 3 kW. Die Umwälzpumpe (Verbraucherelement) UP besitzt eine Leistung von 1,5 kW.
Tabelle 2
Auch hier ist es wiederum möglich, werkseitig in der Speichereinrichtung des Leistungstellers für die jeweilige, zur Verfügung stehende Leistung in den verschiedenen Typen von Niederspannungsnetzen und für die verschiedenen Prozessschritte im Spülzyklus, die jeweiligen Schalterstellungen der Schalter der Schalteinheit 304 abzulegen. Die Prozessoreinheit 307 kann auch hier wieder in Abhängigkeit vom erkannten Niederspannungsnetz und vom jeweiligen Prozessschrittes im Spülzyklus die entsprechen Schaltinformationen für die Schalter T1-T6 der Schalteinheit 304 aus der Speichereinheit 308 auslesen und die Schalteinheit 304 veranlassen, die Schalter T1-T6 der Schalteinheit 304 entsprechend zu schalten.
Die jeweilige zur Verfügung stehende Leistung in den verschiedenen Typen von Niederspannungsnetzen hängt ab von Anzahl der Phasen und der Netzspannung und von der Absicherung des Niederspannungsnetzes, d.h. dem maximalen Stromfluss pro Phase. Die Absicherung der Phasen kann beispielsweise durch eine Kodierschaltung bei der Installation der Spülmaschine angegeben werden. Alternativ kann die Absicherung auch vom Benutzer der Spülmaschine programmiert werden und wird in der Speichereinrichtung gespeichert. Die Prozessoreinheit 307 ist in der Lage die Kodierschaltung auszulesen, bzw. die Absicherung der Phasen aus der Speichereinrichtung auszulesen, um so die jeweilige maximale Leistung (pro Phase) des erkannten Niederspannungsnetz zu bestimmen. Entsprechend der so ermittelten Leistung (pro Phase) kann die Prozessoreinheit 307 die entsprechenden Schalterstellungen der Schalteinheit 304 für die jeweiligen Prozessschritte des Spülzyklus aus der Speichereinheit 308 auslesen und die Schalteinheit 304 veranlassen, die Schalter der Schalteinheit 304 entsprechend zu öffnen oder zu schließen.
Auch ist es möglich, dass Höhe der Netzspannung durch eine Kodierschaltung bei der Installation der Spülmaschine angegeben werden kann oder alternativ vom Benutzer der Spülmaschine programmiert und in der Speichereinrichtung gespeichert werden kann. In diesem Falle ist es nicht notwendig, dass die Messvorichtung 303 die Netzspannung des bauseitigen Niederspannungsnetzes ermittelt, sondern der Wert kann von der Prozessoreinheit 307 aus der Kodierschaltung, bzw. der Speichereinrichtung 308 ausgelesen werden.
In einer anderen Ausführungsform ist es möglich ganz auf die Messvorrichtung 303 zu verzichten. In diesem Fall wird der Typ des Niederspannungsnetz, an das die Spülmaschine angeschlossen wird, sowie dessen Netzspannung und Absicherung mittels einer oder mehrere Kodierschaltungen eingestellt und von der Prozessoreinheit 307 ausgelesen, um die Konfigurations-Schalteinheit 302 und Schalteinheit 304 entsprechend der kodierten Informationen zu schalten. Alternativ können anstelle der Kodier Schaltung (en) die Informationen vom Benutzer der Spülmaschine programmiert und in der Speichereinheit des Leistungsstellers abgespeichert werden. Die Prozessoreinheit 307 kann dann diese Informationen ausgelesen und die Konfigurations-Schalteinheit 302 und Schalteinheit 304 entsprechend steuern. Der in Fig. 3 gezeigte beispielhafte Leistungsteiler 300 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mit einer zweistufigen Schaltanordnung versehen. Die erste Stufe entspricht der Konfigurations-Schalteinheit 302, die die Leitungen LI, L2, L3 und N des Netzanschlusses in Abhängigkeit vom erkannten Niederspannungsnetz mit den elektrischen Verbraucherelementen verbindet. Die zweite Stufe entspricht der Schalteinheit 304 und ermöglicht es die Leistungszufuhr an die einzelnen Verbraucherelemente mittels ihrer Schalter T1-T6 zu steuern. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, diese zwei Stufen in einer einzigen Schalteranordnung zu realisieren. Dazu umfasst der Leistungsteller 300 anstelle der Konfigurations-Schalteinheit 302 und Schalteinheit 304 eine Schaltmatrix mit Schaltern, die es erlauben jedes elektrische Verbraucherelement in Abhängigkeit vom erkannten Niederspannungsnetz (und dessen zur Verfügung gestellter Leistung) und in Abhängigkeit des Prozessschrittes des Spülzyklus mit einem der Leiter LI, L2 und L3 und dem Nullleiter (Sternnetz und einphasiges Wechselspannungsnetz) bzw. mit zweien der Leiter LI, L2 und L3 zu verbinden (Dreiecksnetz). Die Konfiguration des Leistungstellers und insbesondere die Art und Weise, wie die Konfigurations-Schalteinheit 302 und die Schalteinheit 304 durch die Prozessoreinheit 307 geschalten wird, hängt wie erläutert sowohl von der Anzahl und den einzelnen Leistungen der berücksichtigten Verbraucherelemente, als auch vom Niederspannungsnetz ab, an das die Spülmaschine angeschlossen wird (Netztyp, Spannung und Absicherung). Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in Fig. 3 gezeigte Anzahl der Verbraucherelemente, insbesondere auf eine 4-wendlige Boilerheizung und eine 1 -wendelige Tankheizung beschränkt. Die Boilerheizung und Tankheizung können auch mehr oder weniger Heizwendeln (und damit Verbraucherelemente) besitzen. Dies kann dazu führen, dass der Leistungsteller 300 nicht auf einer einzelnen leistungselektronischen Flachbaugruppe (PCB) implementiert werden kann, sondern dass mehrere Leistungsteller die wiederum unterschiedliche Gruppen an Verbraucherelementen ansteuern können, kaskadiert zum Einsatz kommen. Dazu können die einzelnen Phasen des Niederspannungsnetzes mit den Netzanschlussklemme 301 der parallel geschalteten Leistungsteller 300 verbunden werden.
Im Falle der Kaskadierung von mehreren Leistungstellern kann die Steuerelektronik (Steuereinheit) auf einer eigenen elektronischen Flachbaugruppe (PCB) implementiert werden und die notwendigen Steuerinformationen zur Steuerung der Konfigurations-Schalteinheiten 302 und der Schalteinheit 304 per Datenbus an die Leistungssteiler, bzw. deren Prozessoreinheiten 307 übermitteln. Die Leistungsteiler sind entsprechend mit Datenkabeln mit der Steuereinheit verbunden (vgl. Datenbusanschluss 306).
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft, wie bereits erwähnt, einen energiesparenden Betrieb einer (gewerblichen) Spülmaschine, wie sie zum Beispiel in Bezug auf Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Die Spülmaschine überwacht im Standby-Betrieb die Temperatur von in einem Spülzyklus benötigtem Wasser, das von einem Tank oder Boiler der Spülmaschine bereitgestellt wird und stellt sicher, dass die Wassertemperatur eine gewisse vorgegebene Temperatur nicht unterschreitet. Diese Temperatur ist so gewählt, das bei Start eines Spülganges (d.h. der Spülbetrieb wird aufgenommen und ein Spülzyklus durchlaufen), das Wasser während des Spülzyklus mit gewünschter (Ziel-)Temperatur, zum gewünschten Zeitpunkt und optional (je nach Ausführungsform) auch in gewünschter Menge zur Verfügung gestellt werden kann, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen. Beispielsweise lassen sich so die Frischwassertemperatur zum Nachspülen des Spülgutes im Boiler und/oder die Spülwassertemperatur im Tank der Spülmaschine überwachen. Entsprechend der gemessenen Temperatur aktiviert und deaktiviert die Spülmaschine die Heizung des Boilers und/oder Spülwassertanks.
Gewerbliche Spülmaschinen haben für gewöhnlich kurze Spülzeiten von nur wenigen Minuten. Beispielhaft kann man annehmen, dass eine hygienische Reinigung des Spülgutes dadurch sichergestellt wird, dass das Spülgut mit heißem Wasser aus dem Boiler am Ende eines Spülzyklus nachgespült wird. Aufgrund der sehr kurzen Spülzeiten muss das Frischwasser im Boiler in entsprechend kurzer Zeit von Leistungswassertemperatur (ca. 5°C - 25 °C) auf die gewünschte Temperatur, ca. 85 °C erhitzt werden, weshalb herkömmliche Spülmaschinen die Temperatur des Wassers im Boilers möglichst durchgehend halten, also auch im Standby-Betrieb eine Wassertemperatur von 85° C halten. Ebenso ist wird in herkömmlichen Spülmaschinen die Wassertemperatur im Spülraum der Spülmaschine auf der gewünschten Temperatur gehalten, z.B. ca. 62 °C um den Spülvorgang möglichst ohne Verzögerung starten und abschließen zu können.
Die Spülmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erlaubt es, dass während der Standby-Zeit der Spülmaschine die Temperaturen zumindest des Frischwassers im Boiler und optional auch des Spülwassers im Tank abgesenkt werden können und dabei gewisse Mindesttemperaturen nicht unterschreiten. Betrachtet man die für das Frischwasser vorgegebene Temperatur, die nicht unterschritten werden soll, so ist diese so gewählt, dass im Falle des Starts eines Spülgangs der Spülzyklus sofort gestartet und in der gewünschten Zeit abgeschlossen werden kann, jedoch trotzdem eine hygienische Reinigung durch Nachspülen mit ausreichend erhitztem Wasser (z.B. 85 °C) sichergestellt ist. Die vorgegebene Temperatur ist so gewählt, dass der Boiler Frischwasser in gewünschter Menge und mit der gewünschten Temperatur zu Beginn der Nachspülphase im Spülzyklus (oder zumindest für eine ausreichende Zeit innerhalb der Nachspülphase) bereitstellen kann. Geht man zum Beispiel von einem Spülzyklus von 2 Minuten aus und nimmt beispielhaft ferner an, dass das Nachspülen inklusive Abtropfpause 16 Sekunden dauert und 2 Liter heißes Frischwasser benötigt werden, so ist die vorgegebene Temperatur, die nicht unterschritten werden soll, so gewählt, dass das der Boiler die Wassermenge im Boiler innerhalb von 104 sec auf die gewünschte Temperatur von 85 °C erhitzt.
Je nach Auswahl des Boilervolumens kann nach Entnahme des Frischwassers für die Nachspülphase noch Restwasser im Boiler verbleiben. Dies bedeutet wiederum, dass die vorgegebene Temperatur für das Frischwasser, die nicht unterschritten werden soll, bei einem kleineren Boilervolumen höher liegen kann als bei einem größeren Boilervolumen. Jedoch kann es aus Sicherheitsgründen (z.B. um Überhitzung/Durchbrennen der Boilerheizung zu vermeiden) trotzdem sinnvoll sein, das Boilervolumen größer als die Menge (Volumen) des benötigten Frischwassers in der Nachspülphase zu wählen, um beispielsweise sicherzustellen, dass die Heizwendeln stets im (Rest-)Wasser verbleiben. Entsprechend kann das Boilervolumen so gewählt sein, dass unabhängig von der gewählten Nachspülmenge die Restwassermenge im Boiler nach dem Nachspülen konstant ist (z.B. 4,5 1).
Der Wert der vorgegebenen Frischwasser- Temperatur, die nicht unterschritten werden soll, hängt unter anderem von der Leistung ab, die dem Heizkörper während der zur Verfügung stehenden Zeitspanne (d.h. im vorangehenden Beispiel in den 104 sec) zur Verfügung gestellt werden kann. Diese Leistung kann unter anderem auch von der maximalen Leistung des Niederspannungsnetzes (d.h. Spannung, Anzahl der Phasen und deren Absicherung) abhängen. Natürlich beeinflusst auch (wie erläutert) das Fassung svolumen des Boilers und die im Boiler verbleibende Restwassermenge, die Leistung der Boilerheizung, bzw. deren Wendeln, die benötigte Wassermenge, als auch die Zeitspanne, die zum Erhitzen des Frischwassers zur Verfügung steht die vorgegebene Temperatur, die nicht unterschritten werden soll. Für eine Spülmaschine, wie sie in Bezug auf Fig. 1 bis Fig. 3 beschrieben wurde, zeigt die nachstehende Tabelle für eine Auswahl unterschiedlicher Leistungen des Niederspannungsnetzes exemplarisch, welche Temperatur des Frischwassers im Standby- Betrieb nicht unterschritten werden sollte, damit 2 oder 3 Liter Frischwasser für die 104 Sekunden nach Zyklusstart beginnende Nachspülphase mit 85 °C zur Verfügung gestellt werden kann. In der nachstehenden Tabelle 3 wird davon ausgegangen, dass nach dem Nachspülen stets eine Restwassermenge von 4,5 1 im Boiler verbleibt. Entsprechend befinden sich nach dem Wiederauffüllen des Boilers 6,5 1 und 7,5 1 Frischwasser im Boiler, die erhitzt werden müssen und anschließend die in der Tabelle 3 dargestellten minimalen Temperaturen nicht unterschreiten sollen.
Tabelle 3
Wie angedeutet kann optional auch sichergestellt werden, dass innerhalb der Umwälzzeit der Spülmaschine, das Spülwasser eine gewisse Zeit eine bestimmte Temperatur, z.B. 62 °C besitzt. Dazu kann beispielweise eine gewisse Spülwassertemperatur vorgegeben werden, die im Standby-Betrieb nicht unterschritten werden soll, damit der Spülzyklus sofort gestartet werden kann und trotzdem das Spülwasser zu einem gewünschten Zeitpunkt des Spülzyklus mit der gewünschten Temperatur zur Verfügung steht. Auf das obige Beispiel zurückkommend, kann beispielweise angenommen werden, dass die Umwälzzeit 104 Sekunden dauert. Entsprechend, kann die gewisse Spülwassertemperatur, die im Standby- Betrieb nicht unterschritten werden soll, so gewählt werden, dass zumindest für eine bestimmte Zeit, z.B. 15, 30 Sekunden oder 45 Sekunden, der Umwälzzeit das Spülwasser (mindestens) eine bestimmte Temperatur, z.B. 62 °C, besitzt. Ähnlich wie in Tabelle 3 verdeutlicht, lassen sich so für unterschiedliche Niederspannungsnetze (und optional für unterschiedliche Spülwassermengen) die jeweiligen minimalen Spülwassertemperaturen, die im Standby-Betrieb nicht unterschritten werden sollen, bestimmen.
Das Frischwasser wird oftmals mit einer Temperatur unterhalb der ausgewiesenen minimalen Temperatur des Frischwassers im Boiler zugeführt wird. Bei kleiner Netzanschlussleistung, kann es vorkommen, dass die für das Spülen vom Benutzer geforderten Temperaturen nicht immer zu dem gewünschten Zeitpunkten erreichen lassen, wenn unmittelbar nach Beenden eines Spülzyklus der nächste Spülzyklus gestartet wird. In einem solchen Fall kann die Spülmaschine den Spülzyklus bzw. einen oder mehrere Prozessschritte, in denen eine gewünschte Temperatur zu erreichen ist, entsprechend verlängern, bis die gewünschten Temperaturen vorliegen.
Bei der Bestimmung der jeweiligen Temperaturen, die vom Frischwasser im Boiler, bzw. vom Spülwasser im Spültank nicht unterschritten werden sollen, werden in einer Ausführungsform der Erfindung folgende Abhängigkeiten berücksichtigt:
Netzspannung und Absicherung am Installationsort (beim Kunden),
- Die aktuellen Temperaturen und die gewünschten Zieltemperaturen in Boiler und Spülwassertank,
Energieverbrauch weiterer Aggregate wie Pumpenmotoren und Wärmepumpen,
Zeitpunkte, zu denen das Wasser mit den gewünschten Zieltemperaturen im Spülzyklus bereitstehen soll, d.h. die Spülzeiten und Spülprogramm (Spülzyklus)
- Nachspülmenge bzw. Spültankinhalt,
Restwassermenge, die nach dem Nachspülen im Boiler verbleibt,
Konfiguration der Spülmaschine durch den Benutzer,
Einhaltung von EMV Normen, z. B. Netzflicker
Das Energiemanagement und die Temperaturregelung der Spülmaschine können entweder von der Prozessoreinheit 307 des Leistungsstellers 300 oder von der Steuereinheit der Spülmaschine übernommen werden. Sofern die Steuereinheit dazu eingesetzt wird, übermittelt sie die notwendigen Steuerinformationen per Datenbus an den Leistungs steller, bzw. dessen Prozessoreinheit 307, der die Steuerung der Schalteinheit 304 entsprechend übernimmt. In Fig. 3 ist ein Busanschluss 306 angedeutet, der eine Kommunikation zwischen der Prozessoreinheit 307 und der Steuereinheit (vgl. Fig. 1 und Fig. 2) ermöglicht. Wie in Zusammenhang mit Tabelle 2 diskutiert, kann es für ein vorgegebenes Niederspannungsnetz in den einzelnen Prozesszeiten des Spülzyklus (z.B. Umwälzphase und Nachspülphase) unterschiedliche Kombinationen geben, in denen die Verbraucherelemente der Spülmaschine betrieben werden können, ohne die maximal vom Niederspannungsnetz zur Verfügung gestellte Leistung (ggf. abzüglich einer Sicherheitsmarge) zu überschreiten. Sofern ein hygienisches Spülen durch das Nachspülen mit klarem Wasser erreicht werden soll, ist es sinnvoll, die Boiler-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung zu priorisieren. So kann sichergestellt werden, dass einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird.
Soll hingegen das hygienische Spülen durch eine ausreichend hohe Temperatur des Spülwassers ermöglicht werden, dann ist es wiederum sinnvoll, die Tank-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung zu priorisieren. Damit wird sichergestellt, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Spülwassertank zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Spülmaschine zum Betrieb in unterschiedlichen Spannungsnetzen, umfassend: mehrere elektrische Verbraucherelemente, einen Leistungssteiler, und eine Netzeingangsklemme mit mehreren Leitern zum Verbinden des Leistungsstellers mit den Leitern des bauseitigen Niederspannungsnetzes mit einer Phase oder mehreren Phasen, insbesondere drei Phasen; wobei der Leistungsteller umfasst:
- Mittel zum Erkennen des Typs des Niederspannungsnetzes anhand der dem Leistungsteller zugeführten ein- oder mehrphasigen Netzspannung des Niederspannungsnetzes; und
- eine Schalteinheit zum elektrisch Verbinden der Leiter der Netzeingangsklemme mit Gruppen der Verbraucherelemente in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes, wobei eine jede Gruppe mindestens ein Verbraucherelement oder mehrere zueinander parallel geschaltete Verbraucherelemente, und mindestens einen Schalter zur Kontrolle der Leistungszufuhr an die Verbraucherelemente der jeweiligen Gruppe umfasst.
2. Spülmaschine nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Erkennen des
Spannungsnetzes umfassen: eine Messeinheit zum Bestimmen der Anzahl der Phasen des Spannungsnetzes; und eine Prozessoreinheit zum Erkennen des Typ des Spannungsnetzes anhand der ermittelten Anzahl an Phasen.
3. Spülmaschine nach Anspruch 2, wobei die Messeinheit angepasst ist die relative
Lage der Phasen und/oder die Netzspannung des Niederspannungsnetzes zu bestimmen, und die Prozessoreinheit angepasst ist, den Typ des Niederspannungsnetzes anhand der ermittelten Anzahl an Phasen, und anhand der relativen Phasenlage und/oder der Netzspannung zu erkennen.
Spülmaschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Prozessoreinheit angepasst ist, die Schalter der Gruppen von elektrischen Verbraucherelementen so zu schalten, dass der Gesamtstrom, der den elektrischen Verbraucherelementen zugeführt wird, die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt, wobei die Leistungszufuhr an jedes Verbraucherelement in mindestens einer der Gruppen elektrischer Verbraucherelemente individuell mit einem Schalter durch die Prozessoreinheit gesteuert werden kann.
Spülmaschine nach Anspruch 4, wobei die Prozessoreinheit angepasst ist, mittels der Schalter der Gruppen elektrischer Verbraucherelemente die Leistungszufuhr zu den elektrischen Verbraucherelementen in Abhängigkeit vom Prozessschritt des jeweiligen Spülzyklus der Spülmaschine zu schalten.
Spülmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Prozessoreinheit angepasst ist, die Absicherung des Niederspannungsnetzes aus einem Speicher des Leitungs stellers oder der Spülmaschine, oder einer entsprechend der Absicherung manuell kodierten Kodierschaltung auszulesen.
Spülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Leistungssteiler einen Speicher umfasst, der Konfigurations-Informationen speichert, die angeben, wie die Prozessoreinheit in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes und dessen Absicherung die Schalteinheit veranlassen muss, die Schalter der einzelnen Gruppen elektrischer Verbraucherelemente zu schalten, damit die Leistung des Niederspannungsnetzes so an die elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine verteilt wird, dass der Gesamtstrom die Absicherung des Niederspannungsnetzes, optional unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve, nicht übersteigt.
8. Spülmaschine nach Anspruch 7, wobei der Speicher die Widerstands werte der einzelnen elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine speichert.
9. Spülmaschine nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Prozessoreinheit angepasst ist, Konfigurations-Informationen aus dem Speicher für das jeweilige erkannte Niederspannungsnetz und dessen Absicherung auszulesen und anhand der ausgelesenen Konfigurations-Informationen die Schalter der Stellungseinheit zu schalten.
10. Spülmaschine nach Anspruch 9, wobei die Prozessoreinheit angepasst ist, die
Spannung des Niederspannungsnetzes aus einem Speicher des Leitungsstellers oder der Spülmaschine auszulesen.
11. Spülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Stellereinheit angepasst ist, jede Phase der Netzspannung mit einer Gruppe elektrischer Verbraucherelemente schaltbar zu verbinden.
12. Spülmaschine nach Anspruch 11, wobei die Schalteinheit Schalter zum Verbinden jeder Phase der Netzspannung mit einer Gruppe elektrischer Verbraucherelemente aufweist.
13. Spülmaschine nach Anspruch 12, wobei die Prozessoreinheit angepasst ist die
Schalter in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes zu schalten, um so die Leiter der Netzeingangsklemme in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes mit Gruppen der Verbraucherelemente elektrisch zu verbinden.
14. Spülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Stellereinheit weiter
Schalter umfasst, um einzelne Leiter der Netzeingangsklemme kurzzuschließen, und die Prozessoreinheit angepasst ist, die Schalter in Abhängigkeit vom erkannten Typ des Niederspannungsnetzes zu schalten, um einzelne Leiter der Netzeingangsklemme miteinander kurzzuschließen.
15. Spülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Leistungssteiler für die Verbraucherelemente mehrere Leistungsregler, insbesondere einen Pulsweitenmodulatoren umfasst, um die an die Verbraucherelemente abzugebende Leistung zu reduzieren, wobei ein jeder Leistungsregler angepasst ist, die reduzierte Leistung jeweils einem oder mehreren der elektrischen Verbraucherelemente zuzuführen.
16. Spülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Spülmaschine ferner eine Steuereinheit umfasst, die über einen Datenbus mit der Prozessoreinheit es Leistungstellers kommuniziert, und die Prozessoreinheit angepasst ist, von der Steuereinheit Steuersignale für die elektrischen Verbraucherelemente der Spülmaschine zu empfangen, und die Zufuhr von Leistung an die jeweiligen Verbraucherelemente entsprechend der Steuersignale zu steuern.
17. Spülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die
Netzeingangsklemme und/oder die jeweiligen Anschlüsse der Verbraucherelemente der Spülmaschine als lösbares Verbindungselement, insbesondere als Stecker ausgeführt sind.
18. Durchschubspülmaschine umfassend: einen Boiler mit einer Boiler-Heizung zum Erhitzen von Frischwasser und einem Temperatur-Fühler zum Ermitteln der Temperatur des Frischwassers im Boiler, wobei der Boiler angepasst ist, Frischwasser zum Nachspülen des Spülgutes in einem Spülzyklus zur Verfügung zu stellen, einen Leistungssteiler zum Erkennen des Niederspannungsnetzes an das die Durchschubspülmaschine angeschlossen ist, und eine Temperatur-Steuereinheit zum kontinuierlichen Überwachen der Frischwassertemperatur im Boiler mit Hilfe des Temperatur- Fühlers, während sich die Durchschubspülmaschine in einem Standby-Betrieb befindet, und zum Steuern der Leistungszufuhr an die Boiler-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine, so dass die Wassertemperatur im Boiler eine jeweilige vorgegebene minimale Boiler- Temperatur nicht unterschreitet, wobei die jeweilige vorgegebene minimale Boiler-Temperatur in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt ist, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen.
19. Durchschubspülmaschine nach Anspruch 18, ferner umfassend: einen Spülwassertank mit einer Tank-Heizung zum Erhitzen des Spülwassers und einem Temperatur-Fühler zum Ermitteln der Temperatur des Spülwassers im Spülwassertank, und eine Umwälzpumpe zum Umwälzen des Spülwassers im Spülwassertank während des Spülzyklus, um das Spülgut zu reinigen, wobei die Temperatur-Steuereinheit ferner angepasst ist, im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine die Spülwassertemperatur im Spülwassertank mit Hilfe eines Temperatur-Fühlers kontinuierlich zu überwachen, und die Leistungszufuhr an die Tank-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine so zu kontrollieren, dass die Spülwassertemperatur im Spülwassertank eine jeweilige vorgegebene minimale Tank- Temperatur nicht unterschreitet; und wobei die vorgegebene minimale Tank-Temperatur von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes abhängt.
20. Durchschubspülmaschine nach Anspruch 19, wobei die jeweilige vorgegebene minimale Tank- Temperatur in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt ist, dass das Spülwasser im Spülzyklus mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt vom Wassertank zur Verfügung gestellt wird.
21. Durchschubspülmaschine nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Temperatur- Steuereinheit angepasst ist, die Boiler-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung zu priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird.
22. Durchschubspülmaschine nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Temperatur- Steuereinheit angepasst ist, die Tank-Heizung bei der Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung zu priorisieren, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Spülwassertank zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird.
23. Durchschubspülmaschine nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die jeweilige vorgegebene minimale Temperatur des Boilers bzw. des Wassertanks von mindestens einem der folgenden Parametern abhängt:
- der maximalen Leistung, die der Boiler-Heizung, bzw. der Tank-Heizung aus dem erkannten Niederspannungsnetz zugeführt werden kann,
- der jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in einem Spülzyklus benötigt werden,
- der gewünschter Temperatur der jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in dem Spülzyklus benötigt werden, und
- dem Zeitpunkt im Spülzyklus, zu dem die jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank mit der jeweils gewünschten Temperatur zur Verfügung stehen soll.
24. Verfahren zur Energieeinsparung im Standby-Betrieb einer
Durchschubspülmaschine, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Erkennen des Niederspannungsnetzes, an das die Durchschubspülmaschine angeschlossen ist, kontinuierliches Überwachen der Frischwassertemperatur in einem Boiler der Spülmaschine, während sich die Durchschubspülmaschine in einem Standby- Betrieb befindet, wobei der Boiler mit einer Boiler-Heizung zum Erhitzen von Frischwasser ausgestattet ist,
Steuern der Leistungszufuhr an die Boiler-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine, so dass die Frischwassertemperatur im Boiler eine jeweilige vorgegebene minimale Boiler-Temperatur nicht unterschreitet, wobei die jeweilige vorgegebene minimale Boiler-Temperatur in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt ist, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, um einen hygienischen Spülbetrieb zu ermöglichen.
25. Verfahren nach Anspruch 24, ferner umfassend die Schritte:
Kontinuierliches Überwachen der Spülwassertemperatur in einem Spülwassertank der Durchschubspülmaschine, wobei der Spülwassertank eine Tank-Heizung zum Erhitzen des Spülwassers umfasst,
Steuern der Leistungszufuhr an die die Tank-Heizung im Standby-Betrieb der Durchschubspülmaschine, so dass die Spülwassertemperatur im Spülwassertank eine jeweilige vorgegebene minimale Tank-Temperatur nicht unterschreitet, wobei die vorgegebene minimale Tank-Temperatur von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes abhängt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die jeweilige vorgegebene minimale Tank- Temperatur in Abhängigkeit der von der Leistung des erkannten Niederspannungsnetzes so gewählt ist, dass das Spülwasser im Spülzyklus mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt vom Wassertank zur Verfügung gestellt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei die Boiler- Heizung bei der
Leistungszufuhr gegenüber der Tank-Heizung priorisiert wird, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Frischwasser zum Nachspülen in gewünschter Menge, mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Boiler zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei die Tank-Heizung bei der
Leistungszufuhr gegenüber der Boiler-Heizung priorisiert wird, um sicherzustellen, dass in einem Spülzyklus das Spülwasser des Spülwassertanks mit gewünschter Temperatur und zum gewünschten Zeitpunkt im Spülzyklus vom Spülwassertank zum Spülen des Spülgutes zur Verfügung gestellt wird, damit ein hygienischen Spülbetrieb sichergestellt wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, wobei die jeweilige vorgegebene minimale Temperatur des Boilers bzw. des Wassertanks von zusätzlich mindestens einem der folgenden Parametern abhängt:
- der maximalen Leistung, die der Boiler-Heizung, bzw. der Tank-Heizung aus dem erkannten Niederspannungsnetz zugeführt werden kann,
- der jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in einem Spülzyklus benötigt werden,
- der gewünschter Temperatur der jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank, die in dem Spülzyklus benötigt werden, und
- dem Zeitpunkt im Spülzyklus, zu dem die jeweiligen Wassermengen aus Boiler, bzw. Wassertank mit der jeweils gewünschten Temperatur zur Verfügung stehen soll.
30. Computer-lesbares Medium, das Befehle speichert, die, wenn Sie von einer
Prozessoreinheit einer Durchschubspülmaschine ausgeführt werden, die Durchschubspülmaschine veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 24 bis 29 durchzuführen.
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