Baueinheit, insbesondere Heizpumpe, mit einem beheizbaren Rohrabschnitt für ein wasserführendes Haushaltsgerät, sowie wasserführendes Haushaltsgerät mit einer solchen Baueinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baueinheit bzw. Heizeinrichtung, insbesondere Heizpumpe, mit einem im Betrieb von Flüssigkeit durchströmbaren und beheizbaren Rohrabschnitt für ein wasserführendes Haushaltsgerät (1 ), insbesondere für eine Haushaltsgeschirrspülmaschine e oder auch eine Waschmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2.
Bei derartigen Flüssigkeits- Heizeinrichtungen von wasserführenden Haushaltsgeräten, insbesondere Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen ist es problematisch, diese mit sehr kalkhaltigem Wasser zu betreiben, ohne geeignete Maßnahmen zur Wasserenthärtung zu ergreifen. Auf der anderen Seite ist auch eine Überdosierung von die Wasserhärte vermindernden Chemikalien möglichst zu vermeiden.
Belagsbildungen insbesondere an der Innenwand des im Innern Flüssigkeit führenden Rohrabschnitts der Heizung bzw. Heizeinrichtung eines solchen wasserführenden Haushaltsgeräts können weiter entstehen durch falsche Härtegradeinstellung, Verwendung von zu wenig Reiniger, fälschliche Verwendung von solchen Reinigertabs, die keine Enthärterwirkstoffe beinhalten, Verwendung von Bio-Reinigern, Betrieb ohne Salz, Salz wird nicht nachgefüllt, Salzmangel wird nicht erkannt, Regenerierventil hängt oder ist defekt. Derartige Fehlerquellen können zur Belagsbildung an den mit Flüssigkeit in Kontakt kommenden Teilen der Heizeinrichtung und auch zum Ausfall und Kundendiensteinsatz führen.
Es ist daher wünschenswert, dem Kunden möglichst genaue Daten über die Belagsbildung und/oder den Verkalkungsgrad des Geräts und notwendige Maßnahmen rechtzeitig vor Eintritt irgendwelcher Schäden zu verschaffen.
Die EP 2 842 474 B1 schlägt hierzu für ein wasserführendes Haushaltsgerät eine Heizeinrichtung mit einer Wandung vor, auf deren ersten Seite eine Heizwiderstandsanordnung und eine dieser zugeordneten Temperaturmessanordnung vorgesehen ist, und auf deren zweiten Seite, die mit Flüssigkeit zu deren Aufheizung beströmt wird, gegenüberliegend der Temperaturmessanordnung ein Kalkanlagerungsbereich ausgebildet ist, der eine höhere Neigung von in der Flüssigkeit enthaltenem Kalk als ein übriger Bereich der zweiten Seite aufweist. Dieser Kalkanlagerungsbereich auf der von der aufzuheizenden Flüssigkeit beströmten zweiten Seite der Wandung, der der Temperaturmessanordnung gegenüberliegt, lässt sich insbesondere durch eine Oberflächenstruktur mit höherer Rauheit als im übrigen Bereich der zweiten Seite bereitstellen. Diese Oberflächenstrukturierung bedeutet allerdings zusätzliche Bearbeitungsschritte dieser Wandungsseite bei der Herstellung einer solchen Heizeinrichtung. Zudem kann es für die Lebensdauer dieser Heizeinrichtung ggf. problematisch sein, derartige Kalkanwachsungen zu fördern. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.
Die Erfindung löst das Problem durch eine Baueinheit bzw. Heizeinrichtung , insbesondere Heizpumpe, mit einem im Betrieb von Flüssigkeit durchströmbaren und beheizbaren Rohrabschnitt für ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Haushaltsgeschirrspülmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung wird auf die Ansprüche 3 bis 18 verwiesen. Ein wasserführendes Haushaltsgerät, das eine erfindungsgemäße Baueinheit bzw. Heizeinrichtung aufweist, ist in den Ansprüchen 19 und 20 gesondert beansprucht.
Die erfindungsgemäße Baueinheit, insbesondere Heizpumpe, für ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Haushaltsgeschirrspülmaschine, weist einen im Betrieb von Flüssigkeit durchströmbaren und beheizbaren Rohrabschnitt auf, in dem ein oder mehrere mechanische Strukturen angeordnet sind, die lokal unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten der durch das Innere des Rohrabschnitts hindurchströmenden Flüssigkeit bewirken. Der Außenseite des Rohrabschnitts sind zumindest zwei Temperaturmesseinrichtungen zugeordnet. Da die erste Temperaturmeßanordnung und die zweite Temperaturmeßanordnung am Außenmantel
des im Inneren von Flüssigkeit durchströmten Rohrabschnitts angeordnet sind, sind sie dort in vorteilhafter Weise nicht mit Flüssigkeit beaufschlagt, so dass sie trocken bleiben. Dadurch ist ihre Funktionstüchtigkeit dauerhaft sichergestellt. Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Baueinheit zum Aufheizen von Flüssigkeit, d.h. Flüssigkeits- Heizeinrichtung, eine erste Temperaturmeßeinrichtung radial außerhalb eines Bereichs mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit bzw. mit schlechterer Anstromung (des Innen von Flüssigkeit durchströmten Rohrabschnitts) und eine zweite Temperaturmeßeinrichtung radial außerhalb eines Bereichs mit höherer Strömungsgeschwindigkeit bzw. mit besserer Anstromung (des Innen von Flüssigkeit durchströmten Rohrabschnitts) angeordnet ist, ist die innenwandseitige Anstromung der Stellen des Rohrabschnitts, an denen die beiden Temperaturmeßeinrichtungen außenwandseitig angeordnet sind, unterschiedlich, so dass sich daraus ein Temperaturunterschied zwischen den beiden Meßstellen ergibt. Die besser angeströmte Temperaturmeßeinrichtung zeigt eine niedrigere Temperatur, da die Wärmeabfuhr durch die Anstromung hier besser ist. Der Temperaturunterschied wird umso größer, je stärker an der schwächer bzw. langsamer angeströmten (und damit wärmeren) Meßstelle eine Kalkschicht anwächst.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die erste Temperaturmesseinrichtung außen auf dem Rohrabschnitt an einer ersten Meßstelle angebracht ist, unterhalb der im Inneren des flüssigkeitsdurchströmten Rohrabschnitts die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mindestens 10%, insbesondere zwischen 10% und 20%, geringer als die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an einer zweiten Meßstelle im Inneren des flüssigkeitsdurchströmten Rohrabschnitts ist, oberhalb der außen auf dem Rohrabschnitt die zweite Temperaturmesseinrichtung angeordnet ist. An der jeweiligen Meßstelle ergibt sich vorzugsweise eine Mischtemperatur aus der durch an der Meßstelle vorherrschenden Heiztemperatur, die dort durch die außen auf dem Rohrabschnitt angebrachten Heizung bewirkt wird, und der Temperatur, die die Flüssigkeit bei ihrem Ankommen an der der rohraußenseitigen Meßstelle gegenüberliegenden Innenseite des Rohrabschnitts aufweist. An dieser Stelle des Rohrabschnitts wird also die Rohrwandung von außen durch die Heizung beheizt und im Inneren durch die dort strömende Flüssigkeit gekühlt. Durch die verschiedenen AnStrömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit bzw. verallgemeinert ausgedrückt verschiedenen Flüssigkeits- Anströmungsverhältnisse an den beiden Meßstellen ist
bereits im belagsfreien Ausgangszustand des flüssigkeitsdurchströmten Rohrabschnitts eine ausreichend große anfängliche Temperaturdifferenz zwischen den sich an den zwei verschiedenen Meßstellen des Rohrabschnitts aufgrund der verschiedenen Anströmungsverhältnisse verschieden einstellenden Temperaturen derart vorhanden, dass gegenüber dieser anfänglichen Temperaturdifferenz übliche Meßungenauigkeiten, insbesondere der Temperatursensoren wie z.B. NTCs, der beiden Temperaturmeßeinrichtungen oder sonstige Störfaktoren vernachlässigbar sind. Dies verhilft zu einer zuverlässigen, robusten Bestimmung der Temperaturdifferenz zwischen den von den beiden Temperaturmesseinrichtungen an den beiden verschiedenen Meßstellen jeweilig erfassten Temperaturmeßwerten. Dies gilt erst recht, wenn die Temperaturdifferenz, die jeweils aus den mittels der beiden Temperaturmeßeinrichtungen an den beiden Meßstellen aktuell detektierten Temperaturen ermittelt wird, umso größer, wenn die Belagsbildung an der Innenwand des Rohrabschnitts unterhalb der ersten Meßstelle einsetzt und dann immer weiter fortschreitet. Damit ermöglicht die Erfindung die Auswertung der Temperatursignale derart, dass Beläge auf der Innenwandseite des von Flüssigkeit durchströmten Rohrs gut bzw. zuverlässig, insbesondere auch frühzeitig, erkannt werden können. Dann kann dem Kunden z.B. angezeigt werden, dass die Betriebsbedingungen für das Haushaltsgerät nicht optimal sind; der Kunde kann dann geeignete Gegenmaßnahmen einleiten, zum Beispiel Veränderung der Einstellung der Wasserhärte oder eine Geräteentkalkung. Diese Gegenmaßnahmen können zusätzlich oder unabhängig hiervon auch automatisiert bzw. selbständig von einem der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung zugeordneten Steuereinheit bzw. Kontrolleinheit durchgeführt werden. Diese Steuereinheit ist vorzugsweise Bestandteil eines wasserführenden Haushaltsgeräts.
Es versteht sich, dass unter einem Rohrabschnitt auch ein flüssigkeitsbeströmtes Behältnis oder ähnliches zu verstehen ist.
Besonders günstig weist die erste Temperaturmeßeinrichtung eine bessere Wärmeankopplung an einen Heizleiter auf als die zweite. Damit erhöht sich der Temperaturunterschied zwischen beiden Meßstellen, und es gibt auch am Anfang, wenn noch keine Kalkschicht angewachsen ist, eine messbare Temperaturdifferenz, die
oberhalb der Toleranz der einzelnen Temperaturerfassungseinrichtungen, insbesondere Sensoren, liegt.
Für eine solche Ausprägung einer messbaren Temperaturdifferenz auch ohne eine bereits bestehende Kalkanwachsung ist es bei einer Beheizung über äußere Heizleiter günstig, wenn die erste Temperaturmeßeinrichtung unmittelbar an einem oder nah benachbart zu einem Heizleiter angeordnet ist und die zweite einen größeren Abstand zu diesem und weiteren Heizleitern aufweist.
Eine Bestückung der Temperaturmeßeinrichtungen mit Sensoren, insbesondere NTC- Sensoren, ggf. auch PTC-Sensoren, ermöglicht einen räumlich kleinen und flachen Aufbau.
Insbesondere sind die Temperaturen beider Meßeinrichtungen zeitlich getaktet fortlaufend erfassbar, wobei damit auch automatisiert die Differenz der Temperaturen beider Meßeinrichtungen erfassbar ist und oberhalb eines vorgebbaren Grenzwerts ein Informationssignal oder Steuersignal insbesondere von einer der Baueinheit zugeordneten Steuereinheit erzeugbar ist. Vorzugsweise kann eine Meldung von dem Haushaltsgerät an den Benutzer bzw. Kunden ausgegeben werden. Der Kunde bekommt damit klar angezeigt, wann es für ihn Zeit für Maßnahmen wie z.B. gegen eine sonst fortschreitende Verkalkung ist. Dieser Grenzwert ist so gewählt, dass er zeitlich betrachtet weit vor der Gefahr einer Gerätebeschädigung liegt.
Günstig können für eine geringe Baueinheitsgröße und große Effektivität der Wärmeübertragung Heizleiter mit einer Komponente in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts auf diesen aufgelegt oder mittelbar oder unmittelbar auf eine Wandung des Rohrabschnitts aufgedruckt sein.
Die oder eine Wandung des Rohrabschnitts kann für eine gute Wärmeübertragung aus Edelstahl bestehen. Dann ist zwischen dieser und den Heizleitern eine elektrische Isolationsschicht angeordnet. Insbesondere ist die Wandung über ihren Verlauf gleichartig ausgebildet und bedarf keiner weiteren Bearbeitungsschritte. Der Rohrabschnitt ist vorzugsweise kreiszylinderförmig ausgebildet.
Bei einer erfindungsgemäßen Haushaltsgeschirrspülmaschine ist die Flüssigkeit im Rohrabschnitt der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung vorzugsweise eine mehrfach umgewälzte Spülflüssigkeit, die mit Reinigungs- und/oder Trocknungsmittel wie z.B. Klarspülmittel versehenes Wasser umfasst. Die Temperatur der Flüssigkeit kann dabei im Lauf des Spülprogramms variieren, ebenso die chemische Zusammensetzung. Dies ist unkritisch, da es nicht auf die absolute Temperatur ankommt, sondern auf die Differenz zwischen beiden Meßstellen.
Insbesondere wenn die erfindungsgemäße Baueinheit eine Umwälzpumpe, insbesondere eine Heizpumpe ist, können die ein oder mehreren die Strömungsgeschwindigkeiten beeinflussenden Strukturen durch zumindest einen die Flüssigkeit lenkenden Leitkörper im Innern des Rohrabschnitts gebildet sein. Dabei wird zum Beispiel die Spülflüssigkeit zentral und axial in Ansaugrichtung durch einen Ansaugstutzen hindurch in den Flügelradraum bzw. Pumpenraum angesaugt, dann dort durch ein rotierend angetriebenes Flügelrad radial nach außen verteilt, anschließend entgegengesetzt zur Ansaugrichtung durch einen dem Flügelradraum in Strömungsrichtung nachgeordneten, insbesondere (im Querschnitt betrachtet) kreisringförmigen, Diffusor-/Druckraum hindurchgeführt, dessen innere Begrenzungswand zumindest teilweise durch den Leitkörper und dessen äußere Begrenzungswand zumindest teilweise durch den Heizrohrabschnitt gebildet ist, und schließlich zu einem Auslaß geleitet. Der Leitkörper sorgt im Pumpendiffusorraum/-druckraum der Heizpumpe insbesondere für eine Strömungsoptimierung dahingehend, dass ein Teil der zirkulären Geschwindigkeitskomponente der Flüssigkeitsströmung in eine axiale Geschwindigkeitskomponente umgewandelt wird und zwar derart, dass sich die Flüssigkeit vom Flügelradraum in Form einer sich in axialer Ausströmungsrichtung fortbewegenden Spirale durch den ringspaltförmigen Diffusor-/Druckraum zum ausgangsseitigen Druckstutzen der Heizpumpe hindurchläuft. Dadurch ist zwischen der durch den Rohrabschnitt hindurchströmenden Flüssigkeit und der außen auf der Wandung des Rohrabschnitts befindlichen Heizung eine gute thermische Wechselwirkung zum effizienten Aufheizen der Flüssigkeit auf eine gewünschte Temperatur sichergestellt.
Wenn der Leitkörper über das um die zentrale Achse des Rohrs rotierbare Flügelrad anströmbar ist, ist es für die Umlenkung der Flüssigkeit hilfreich, wenn die so anströmende Flüssigkeit über mehrere Leitschaufeln, die sich vom vorzugsweise
kreiszylinderförmigen Grundkörper des Leitkörpers mit sowohl einer axialen als auch einer radial auswärts erstreckten Komponente erstrecken, in eine im wesentlichen spiralförmige Strömungsrichtung lenkbar ist. Damit ist auch die Wechselwirkung mit der außen auf der Wandung befindlichen Heizung besonders effektiv. Durch diese Anordnung der Leitschaufeln mit ihren schrägen Verläufen außen auf dem vorzugsweise kreiszylinderförmigen Grundkörper des Leitkörpers sind zudem die lokal variierenden Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit im Rohrabschnitt bewirkbar, die dann für die Messung der Temperaturen und die Berechnung der Differenz verwendet werden können.
Insbesondere ist es günstig, wenn die erste Temperaturmesseinrichtung außen auf dem Rohrabschnitt an einer ersten Stelle angebracht ist, unterhalb der im Inneren des Rohrabschnitts der vom, insbesondere kreiszylinderförmigen, Grundkörper des Leitkörpers radial abstehende Abschnitt einer Leitschaufel des Leitkörpers verläuft, und die zweite Temperaturmesseinrichtung außen auf dem Rohrabschnitt an einer von der ersten Stelle verschiedenen zweiten Stelle angebracht ist, die näher am Auswurfbereich des Flügelrads liegt, insbesondere unterhalb der der Auswurfbereich des Flügelrads liegt. Diese vorteilhafte Anordnung wurde bei einer Flüssigkeitsheizpumpe einer Haushaltsgeschirrspülmaschine erfolgreich getestet. Diese Flüssigkeitsheizpumpe weist als Bestandteile eine Umwälzpumpe und eine erfindungsgemäß ausgebildete Heizeinrichtung, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse, auf. Ihre beiden Temperaturmeßeinrichtungen sind vorzugsweise mindestens 2 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 12 mm voneinander beabstandet. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht von schräg vorne einer Ausführungsform einer Geschirrspülmaschine mit einer hier vorderseitigen Tür,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer beheizten und über ihren Verlauf unterschiedlich angeströmten Fläche (gekennzeichnet durch unterschiedliche lange Pfeile A bzw. a) mit einer daraus resultierenden unterschiedlichen Belagsbildung und mit zwei Temperatursensoren, Fig. 3 eine Nebeneinanderdarstellung der gemessenen Temperaturen ohne (links) und mit Belagsbildung (rechts),
Fig.4 eine seitliche, teilweise aufgeschnittene und unvollständige Darstellung einer Heizpumpe mit einem von Heizleitern umgebenen Rohrabschnitt,
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie Figur 4, jedoch in perspektivischer Ansicht,
Fig. 6 eine ähnliche Darstellung wie Figur 4, jedoch ohne die umgebenden Gehäuseteile,
Fig. 7 eine Schnittansicht der Heizpumpe nach Figur 4,
Fig. 8 eine herausgezeichnete Darstellung des inneren Leitkörpers sowie der zwei außen liegenden Temperaturfühler,
Fig. 9 eine im Wesentlichen axiale Darstellung des Leitkörpers, der Temperatursensoren und der äußeren Heizleiter,
Fig. 10 eine ähnliche Ansicht wie Figur 9, jedoch ohne die Heizleiter, dafür mit der Wandung des Rohrabschnitts.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Geschirrspülmaschine 1 ist eine Haushaltsgeschirrspülmaschine und weist als Bestandteil eines teilweise nach außen offenen oder geschlossenen Korpus' 5 einen Spülbehälter 2 zur Aufnahme von zu bearbeitendem Spülgut wie Geschirr, Töpfen, Bestecken, Gläsern, Kochutensilien u. ä. auf. Das Spülgut kann dabei zum Beispiel in Geschirrkörben 1 1 und/oder einer Besteckschublade 10 halterbar und dabei von sog. Spülflotte beaufschlagbar sein. Als Spülflotte wird dabei frisches oder insbesondere im Betrieb umlaufendes Wasser mit oder ohne
Reinigungsmittel und/oder Klarspülmittel und/oder Trocknungsmittel verstanden. Der Spülbehälter 2 kann einen zumindest im wesentlichen rechteckigen Grundriß mit einer in Betriebsstellung einem Benutzer zugewandten Vorderseite V aufweisen. Diese Vorderseite V kann dabei einen Teil einer Küchenfront aus nebeneinander stehenden Küchenmöbeln bilden oder bei einem allein stehenden Gerät auch ohne Bezug zu weiteren Möbeln sein.
Der Spülbehälter 2 ist insbesondere an dieser Vorderseite V von einer Tür 3 verschließbar. Diese Tür 3 ist in Figur 1 in teilweise geöffneter und dann schräg zur Vertikalen stehenden Stellung gezeigt. In ihrer Schließstellung steht sie hingegen aufrecht und ist gemäß der Zeichnung zu ihrer Öffnung um eine untere Horizontalachse nach vorne und unten in Richtung des Pfeils 4 aufschwenkbar, so daß sie in vollständig geöffneter Stellung zumindest nahezu horizontal liegt.
An ihrer in Schließstellung vertikalen, dem Benutzer zugewandten Außen- und Vorder- seite V kann die Tür 3 mit einer Dekorplatte 6 versehen sein, um damit eine optische und/oder haptische Aufwertung und/oder eine Anpassung an umliegende Küchenmöbel zu erfahren.
Der Geschirrspülmaschine 1 ist hier als allein stehendes oder als sog. teilintegriertes oder auch als voll integriertes Gerät ausgebildet. Im letztgenannten Fall kann der Korpus 5 auch im Wesentlichen mit den Außenwandungen des Spülbehälters 2 abschließen. Ein diesen außen umgebendes Gehäuse kann dann entbehrlich sein. Im unteren Bereich der Geschirrspülmaschine 1 kann sich ein Sockel 12 zur Aufnahme von insbesondere Funktionselementen befinden.
Der beweglichen Tür 3 ist im Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung in ihrem oberen Bereich eine in Querrichtung Q der Geschirrspülmaschine 1 erstreckte Bedienblende 8 zugeordnet, die eine von der Vorderseite V zugängliche Eingriffsöffnung 7 zum manuellen Öffnen und/oder Schließen der Tür 3 umfassen kann. In Querrichtung Q hat die Geschirrspülmaschine häufig eine Erstreckung von 45, 50 oder 60 Zentimetern. In Tiefenrichtung von der Vorderseite V nach hinten liegt die Erstreckung häufig ebenfalls bei etwa 60 Zentimetern. Die Werte sind nicht zwingend.
Der Spülbehälter 2 ist umlaufend von insgesamt bei geschlossener Tür 3 vier vertikalen Wandungen 13 sowie zwei horizontalen Wandungen 13 begrenzt, von denen eine eine Decke und eine weitere einen Boden des Spülbehälters 2 bildet. Die geschlossene Tür 3 bildet dabei selbst mit ihrer in geschlossener Stellung dem Spülbehälter 2 zugewandten Innentür eine der vertikalen Wandungen 13 aus. Anstelle der hier gezeigten Geschirrspülmaschine könnten auch andere wasserführende Haushaltsgeräte, etwa auch eine Waschmaschine, erfindungsgemäß ausgebildet sein.
Dieses wasserführende Haushaltsgerät 1 , hier die gezeichnete Haushaltsgeschirrspülmaschine, ist mit zumindest einer Baueinheit 14 versehen, die einen im Betrieb von Flüssigkeit durchströmbaren und beheizbaren Rohrabschnitt 15 umfaßt. Diese Flüssigkeit kann durch die oben erläuterte Spülflotte gebildet sein. Die Baueinheit 14 kann etwa unten im Sockel 12 der Geschirrspülmaschine 1 angeordnet sein und bildet in ihrer Gesamtheit insbesondere einer Heizpumpe 16 aus, also eine Flüssigkeit umwälzende Pumpe, die gleichzeitig zur Erwärmung der im Innern des Rohrabschnitts 15 geförderten Flüssigkeit über eine Heizung 17 beheizbar ist und somit eine Doppelfunktion ausübt. Auch eine bauliche Trennung dieser beiden Funktionen ist möglich.
Die Flüssigkeit im Rohrabschnitt 15 kann eine mehrfach umgewälzte Spülflüssigkeit sein, die mit Reinigungs- und/oder Trocknungsmittel versehenes Wasser umfasst. Derartige Flüssigkeit wird häufig auch als Spülflotte bezeichnet.
Die umfangsseitig umlaufende Wandung 18 des Rohrabschnitts 15 kann beispielsweise aus thermisch gut leitendem und chemisch unempfindlichem Edelstahl bestehen. Auch keramische oder andere Materialien kommen in Betracht. Dabei ist hier zumindest die zum durchströmten Innenraum weisende Wandungsoberfläche des Rohrabschnitts 15 in axialer Richtung durchgehend gleichartig ausgebildet und bedarf somit keines weiteren Bearbeitungsschrittes, was die Herstellung vereinfacht. Der Rohrabschnitt kann dabei - muss jedoch nicht - im Querschnitt rundsymmetrisch sein. In dem Rohrabschnitt 15 sind mechanische Strukturen 19, 20 angeordnet sind, die zusammen mit einem Flügelrad 21 der Pumpe die dort befindliche Flüssigkeit auf eine näherungsweise spiralförmige Bahn an der Wandung 18 entlang lenken und die dabei
lokal unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit bewirken. Diese Strukturen 19, 20 sind unten noch näher beschrieben.
Der Außenseite 24 des Rohrabschnitts 15 sind zumindest zwei Temperaturmeßeinrichtungen 22, 23 zugeordnet, die zueinander beabstandet sind. Ihr Abstand kann etwa im Bereich weniger Zentimeter liegen. Die Temperaturmesseinrichtungen können unmittelbar oder mittelbar mit der Außenseite 24 der Wandung 18 in Verbindung stehen.
Dabei liegt eine erste Temperaturmesseinrichtung 22 radial außerhalb eines Bereichs mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit bzw. mit schlechterer Anströmung a und eine zweite Temperaturmesseinrichtung 23 radial außerhalb eines Bereichs mit höherer Strömungsgeschwindigkeit bzw. besserer Anströmung A. Zweckmäßigerweise ist die erste Temperaturmesseinrichtung 22 außen auf dem Rohrabschnitt 15 an einer ersten Meßstelle angebracht ist, unterhalb der im Inneren des flüssigkeitsdurchströmten Rohrabschnitts 15 die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mindestens 10%, insbesondere zwischen 10% und 20%, geringer als die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an einer zweiten Meßstelle im Inneren des flüssigkeitsdurchströmten Rohrabschnitts 15 ist, oberhalb der außen auf dem Rohrabschnitt die zweite Temperaturmesseinrichtung 23 angeordnet ist. An der jeweiligen Meßstelle ergibt sich vorzugsweise eine Mischtemperatur aus der durch an der Meßstelle vorherrschenden Heiztemperatur, die dort durch die außen auf dem Rohrabschnitt angebrachten Heizung bewirkt wird, und der Temperatur, die die Flüssigkeit bei ihrem Ankommen an der der rohraußenseitigen Meßstelle gegenüberliegenden Innenseite des Rohrabschnitts aufweist. An dieser Stelle des Rohrabschnitts wird also die Rohrwandung von außen durch die Heizung beheizt und im Inneren durch die dort strömende Flüssigkeit gekühlt. Durch die verschiedenen AnStrömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit bzw. verallgemeinert ausgedrückt verschiedenen Flüssigkeits- Anströmungsverhältnisse an den beiden Meßstellen ist bereits im belagsfreien Ausgangszustand des flüssigkeitsdurchströmten Rohrabschnitts eine ausreichend große anfängliche Temperaturdifferenz zwischen den sich an den zwei verschiedenen Meßstellen des Rohrabschnitts aufgrund der verschiedenen Anströmungsverhältnisse verschieden einstellenden Temperaturen derart vorhanden, dass gegenüber dieser anfänglichen Temperaturdifferenz übliche Meßungenauigkeiten, insbesondere der Temperatursensoren wie z.B. NTCs, der beiden Temperaturmeßeinrichtungen oder sonstige Störfaktoren
vernachlässigbar sind. Dies verhilft zu einer zuverlässigen, robusten Bestimmung der Temperaturdifferenz zwischen den von den beiden Temperaturmesseinrichtungen an den beiden verschiedenen Meßstellen jeweilig erfassten Temperaturmeßwerten. Dies gilt erst recht, wenn die Temperaturdifferenz ΔΤ, die jeweils aus den mittels der beiden Temperaturmeßeinrichtungen 22, 23 an den beiden Meßstellen aktuell detektierten Temperaturen T1 , T2 ermittelt wird, umso größer, wenn die Belagsbildung an der Innenwand des Rohrabschnitts unterhalb der ersten Meßstelle einsetzt und dann immer weiter fortschreitet.
Für die Anordnung der beiden Temperaturmesseinrichtungen ist bedeutend, dass der Rohrabschnitt 15 von außen über an der Außenseite 24 des Rohrabschnitts 15 angeordnete Heizleiter 25 beheizbar ist. Diese Heizleiter 25 können etwa als Dickschichtoder Dünnschichtheizung an der Außenseite 24 mäandrierend verlaufen. So können die Heizleiter 25 mit einer Komponente in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts 15 auf diesen aufgelegt oder mittelbar oder unmittelbar auf eine Wandung 18 des Rohrabschnitts 15 aufgedruckt sein. Bei einer metallischen Wandung 18 des Rohrabschnitts 15 befindet sich zwischen dieser und den Heizleitern 25 noch eine Isolationslage.
Bei Vorhandensein derartiger Heizleiter 25 ist es günstig, wenn die erste Temperaturmesseinrichtung 22 eine bessere Wärmeankopplung an einen Heizleiter 25 aufweist als die zweite 23. Hierfür ist die erste Temperaturmesseinrichtung 22 unmittelbar an einem oder nah benachbart zu einem Heizleiter 25 angeordnet ist, während die zweite 23 einen größeren Abstand zu diesem und weiteren Heizleitern 25 aufweist. Daher ist auch ohne Beströmung des Innenraums des Rohrabschnitts 15 und auch ohne Bildung eines Belags B bereits ein geringer Temperaturunterschied bei eingeschalteten Heizleitern 25 messbar, wie in Figur 3 dargestellt ist. In der Figur 3 ist entlang der Abszisse die Zeit, entlang der Ordinaten die Temperatur T aufgetragen. Der ohne vorliegenden Belag ergebende Temperaturunterschied ist dort mit AT1 (=deltaNTC1 ) bezeichnet. Der sich demgegenüber bei Beginn einer Belagsbildung einstellende größere Temperaturunterschied ist mit ΔΤ2 (=deltaNTC2) bezeichnet.
Die Temperaturmesseinrichtungen 22, 23 können für eine preiswerte und raumsparende Anordnung jeweils Sensoren umfassen. Insbesondere können diese Sensoren als
Halbleitersensoren ausgebildet sein und etwa NTC- oder PTC-Sensoren bilden, bei denen der jeweilige elektrische Widerstand ein Maß für die aktuelle Temperatur ist.
Die erste Temperaturmeßeinrichtung 22 ist über eine - in der Figur 2 strichpunktiert angedeutete - Signalleitung SL1 mit einer Steuereinheit bzw. Kontrolleinheit SE verbunden. Diese kann beispielsweise im zentralen Steuergerät der Geschirrspülmaschine implementiert sein. In analoger Weise ist die zweite Temperaturmeßeinrichtung 23 über eine Signalleitung SL2 mit der Steuereinheit SE verbunden. Die erste Temperaturmeßeinrichtung 22 übermittelt Temperaturmeßsignale SS1 für die Temperatur T1 an der ersten Meßstelle des Rohrabschnitts über die Signalleitung SL1 an die Steuereinheit. Die zweite Temperaturmeßeinrichtung 23 übermittelt Temperaturmeßsignale SS2 für die Temperatur T2 an der zweiten Meßstelle des Rohrabschnitts über die Signalleitung SL2 an die Steuereinheit SE. Die Steuereinheit SE generiert aus den Meßsignalen SS1 , SS2 für die erste Temperatur T1 und die zweite Temperatur T2 die jeweils aktuelle Temperaturdifferenz ΔΤ. Überschreitet diese einen kritischen Grenzwert, so erzeugt die Steuereinheit SE ein Informationssignal IS. Mit Hilfe dieses Informationssignals IS kann z.B. dem Benutzer der Geschirrspülmaschine angezeigt werden, dass die Betriebsbedingungen für das Haushaltsgerät nicht optimal sind. Der Benutzer kann dann geeignete Gegenmaßnahmen einleiten, wie zum Beispiel eine Veränderung der Einstellung der Wasserhärte oder eine Geräteentkalkung. Diese Gegenmaßnahmen können zusätzlich oder unabhängig hiervon auch automatisiert bzw. selbständig von der dem Rohrabschnitt 15 bzw. der Heizeinrichtung zugeordneten Steuereinheit bzw. Kontrolleinheit SE durchgeführt werden.
Die Temperaturen beider Temperaturmesseinrichtungen können während des Betriebes des Haushaltsgeräts 1 zeitlich getaktet fortlaufend erfassbar sein, wobei über eine elektronische Auswertung im Haushaltsgerät 1 automatisiert die Differenz der Temperaturen beider Temperaturmesseinrichtungen 22, 23 erfaßbar ist und oberhalb eines Grenzwerts dieser Differenz eine Meldung von dem Haushaltsgerät 1 ausgebbar ist. Die Baueinheit 14 bildet hier beispielhaft eine Heizpumpe aus, bei der die Flüssigkeit axial in Richtung 26 angesaugt wird und dann über das Flügelrad 21 in eine Spiralbahn mit einer Komponente entlang dem Umfang der Wandung 18 und einer Komponente entgegengesetzt zur Richtung 26 umgelenkt wird. Zu dieser Umlenkung der Flüssigkeit
trägt auch ein zentraler, die Flüssigkeit lenkender Leitkörper 27 im Innern des Rohrabschnitts 15 bei. Dieser weist radial einen ungefähr zylindrischen Grundkörper 29 auf, der einen hülsenförmigen Abstandsspalt 28 zur Wandung 18 belässt. In diesen im Querschnitt ringförmigen Abstandsspalt 28 ragen auch die leitenden und die Strömungsgeschwindigkeiten beeinflussenden Strukturen 19, 20 hinein, die hier vom Umfang des Grundkörpers 29 nach außen abstehen. Diese stegartigen Strukturen 19, 20 bilden damit für die anströmende Flüssigkeit Leitschaufeln aus, die sich vom Leitkörper mit sowohl einer axialen als auch einer radial auswärts erstreckten Komponente erstrecken, und lenken damit die Flüssigkeit in eine im Wesentlichen spiralförmige Strömungsrichtung. Neben der Umlenkung sind durch die Anordnung der Leitschaufeln 19, 20 lokal variierende Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit im Rohrabschnitt 15 bewirkbar. Wie etwa in Figur 4 sichtbar ist, sitzt der erste Temperatursensor 22 radial außerhalb einer solchen Struktur 19, 20, in der die Fließgeschwindigkeit besonders niedrig ist, während sie radial innerhalb vom zweiten Temperatursensor 23 deutlich höher ist, so dass dort der Kühlungseffekt durch die Wärme aufnehmende Flüssigkeit höher und damit die dort gemessene Temperatur niedriger ist.
Der Leitkörper 27 mit seinen Leitstrukturen 19, 20 ist so in einem Pumpendiffusorraum der Heizpumpe 14 angeordnet. Insbesondere ist es günstig, wenn die erste Temperaturmesseinrichtung 22 außen auf dem Rohrabschnitt 15 an einer ersten Meßstelle angebracht ist, unterhalb der im Inneren des Rohrabschnitts der vom, insbesondere kreiszylinderförmigen, Grundkörper des Leitkörpers 27 radial abstehende Abschnitt einer Leitschaufel 19, 20 des Leitkörpers verläuft, und die zweite Temperaturmesseinrichtung 23 außen auf dem Rohrabschnitt 15 an einer von der ersten Meßstelle verschiedenen zweiten Meßstelle angebracht ist, die näher am Auswurfbereich des Flügelrads 21 liegt, insbesondere unterhalb der der Auswurf bereich des Flügelrads liegt. Die Flüssigkeitsströmung beströmt dabei die Innenwand des Rohrabschnitts an dieser ersten Meßstelle mit einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit als an der zweiten Meßstelle.
Eine Heizpumpe 14 für ein Haushaltsgerät der beschriebenen Art ist gesondert beansprucht.
Mit der hier vorliegenden Erfindung ist die Strömung der Flüssigkeit durch die leitenden Strukturen 19, 20 bewusst derart gestaltet, dass der zweite Temperatursensor 23, der bezüglich der Wärmequerleitung zur Heizung 17 schlecht angebunden ist (weiter entfernt von der Wärmequelle), sehr gut bzw. besser angeströmt wird als der erste Temperatursensor 22, der logischerweise dann auch bezüglich Wärmequerleitung zur Heizung 17 thermisch besser gekoppelt sein muss (siehe Diagramm gemäß Figur 2).
Somit ergibt sich ein auswertbarer Deltawert zwischen den beiden Temperaturmesseinrichtungen 22, 23, der ohne einen Belag auf der Heizoberfläche (Innenseite der Wandung 18) sehr gering ist, aber mit steigender Belagsdicke größer wird. Zudem beeinflusst die unterschiedliche Anströmung auch die Belagsentstehung und den Belagsaufbau derart, dass sich im Bereich des besser angeströmten Temperatursensors 22 gar kein Belag oder sich ein dünnerer Belag bildet als im Bereich des schlechter angeströmten Temperatursensors 23. Diese Effekte ermöglichen eine robustere und sicherere Auswertung, und das Hauhaltsgerät 1 kann mittels entsprechender Schwellwertdetektion an einem vorzugsweise definierten Programmpunkt auf dieses Signal reagieren. Mögliche Reaktionen wären eine Anzeige eines Fehlers oder einer Warnung oder auch eine Verlängerung des nachfolgenden Spüllaufs mit Verlängerung der Nachwaschzeiten im Reinigen, Absenken der Temperatur im Klarspülgang oder mit ähnlichen Maßnahmen.
Die Bildung der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten kann unterschiedlich erreicht werden. Hier dient dafür der Leitkörper 27 mit seinen schaufelartigen Strukturen 19, 20, wodurch verschiedene Bereiche mit unterschiedlicher Anströmung der Wandung 18 erzeugt werden. Weitere Möglichkeiten der Umsetzung wären eine entsprechende Gestaltung des Pumpendiffusorraums oder die Platzierung der Temperatursensoren an unterschiedlichen, geeigneten Stellen.
In jedem Fall sind eine Qualitsätskostenreduzierung erreicht, eine TCR („technical call rate")- Reduktion, eine höhere Kundenzufriedenheit; Präventivmaßnahmen für eventuelle Veränderungen in der Reinigerzusammensetzung sind möglich, es ist ein zusätzliches Feature gebildet.
Bezugszeichenliste
1 Geschirrspülmaschine,
2 Spülbehälter,
3 Tür,
4 Öffnungsrichtung,
5 Korpus,
6 Dekorplatte,
7 Griffmulde,
8 Bedienblende,
10 Besteckschublade,
1 1 Geschirrkorb,
12 Sockel,
13 Wandung,
14 Baueinheit,
15 Rohrabschnitt,
16 Heizpumpe,
17 Heizung,
18 Wandung,
19 mechanische Struktur,
20 mechanische Struktur,
21 Flügelrad,
22 erste Temperaturmesseinrichtung,
23 zweite Temperaturmesseinrichtung,
24 Außenseite,
25 Heizleiter,
26 Pumprichtung,
27 Leitkörper,
28 Abstandsspalt,
29 Grundkörper,
Q Querrichtung,
V Vorderseite der Geschirrspülmaschine,
B Belag,
A bessere Anstromung, a schlechtere Anstromung
SL1 , SL2 Signalleitungen
SS1 , SS2 Meßsignale
SE Steuereinheit
ΔΤ Temperaturunterschied
T1 , T2 Temperaturen
IS Informationssignal