WO2011051181A1 - Haushaltsgerät, insbesondere geschirrspülmaschine - Google Patents

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WO2011051181A1
WO2011051181A1 PCT/EP2010/065958 EP2010065958W WO2011051181A1 WO 2011051181 A1 WO2011051181 A1 WO 2011051181A1 EP 2010065958 W EP2010065958 W EP 2010065958W WO 2011051181 A1 WO2011051181 A1 WO 2011051181A1
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household appliance
current
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working line
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PCT/EP2010/065958
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Stephan Lutz
Bruno Reiter
Markus Wecker
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • the invention relates to a domestic appliance, in particular a dishwasher, with at least one device component which can be supplied with electrical power via a working line, and a monitoring unit with which a residual current flowing through the working line in the event of a fault can be detected.
  • device components such as an inlet valve, a regeneration valve and / or a water diverter, are connected in the rinsing fluid circuit of a dishwasher.
  • These may comprise electromagnetically operable actuators or actuators, which are controllable by means of a control device and can be supplied with electrical current via a working line.
  • a control element is associated with each actuator, which is arranged in the leading to the actuator working line and can be controlled by the control device. In the closed position of the control element, the power supply to the actuator is interrupted, while in the open position of the AnSteuerides the power supply to the actuator is released.
  • the drive element of the actuator can be a triac, a relay, a transistor or a mosfet.
  • the actuators are in operation during a rinsing cycle in total only over a period of a few minutes. For reasons of reliability, however, these actuators are designed for continuous operation. Such a continuous operation of the actuator would result in an error case in which the triac is defective and therefore permanently conductive. In this case, the associated actuator would be permanently activated.
  • the actuators are therefore far oversized for normal operation in which they are only briefly in operation.
  • a further household appliance which has a heating element.
  • the heating element is connected via a mains phase conductor and a neutral conductor to a power supply network.
  • a differential current transformer which generates a voltage in a winding when there is a current in the network phase conductor and the neutral conductor which is asymmetrical. If the generated voltage exceeds a predetermined value, the current flow to the heating element is interrupted.
  • the object of the invention is to provide a household appliance, in particular a dishwasher, in which the reliability is ensured in a simple and reliable manner.
  • a current flowing to the device component and a current flowing therefrom can be detected by means of the monitoring unit.
  • the monitoring unit different error cases can be detected, and there are extended diagnostic possibilities, since by detecting the inflowing and outflowing current and in relation to each other a fault diagnosis is made possible, for example. Whether there is a short circuit of a power element and / or a leakage current in the management is present.
  • the difference between the inflowing and outflowing flow can be evaluated to detect the fault.
  • Ground fault is given, which is a difference between inflowing and outflowing Electricity results. Furthermore, it is possible to detect electrical currents coupled into the working line in the event of a fault.
  • the monitoring unit may comprise a first and a second current measuring device, which is connected in a series connection in the working line before and after the at least one device component.
  • a differential current measurement can be carried out, in which the difference between incoming and outgoing current is detected.
  • a fault current or leakage current can be detected.
  • the current measuring devices can be exemplary measuring shunts with which the current flow through the working line or through the device component is detected.
  • the detected differential current can be compared with a threshold value for a function and plausibility check. The size of the threshold value can vary depending on the respective operating states of the device component to be tested.
  • the voltage drop can be detected on a measuring resistor connected to the working line. Such a voltage drop is detected if current flows through the measuring resistor.
  • the monitoring unit can also be used to monitor the function of the activation element of the respective actuator. In this case, it is checked whether the drive element is open and can be controlled without errors or is impermissibly permanently conducting current, as is the case with a blown drive element. In order to detect such an error, the monitoring unit can record an electrical current in a working line of the device component when the activation element is not activated and compare it with a threshold value. On the basis of this comparison, the defect state of the drive element can be seen. If such a defect state of the control element is detected, then suitable
  • Measures are initiated to interrupt a power supply to at least one associated device component. Since a faulty actuator can be detected according to the invention, therefore, the associated device component no longer has to be designed for continuous operation, as is the case without such a monitoring unit. With such a function monitoring, the monitoring unit can thus use a voltage or current measurement to detect whether the activation element is conductive or non-conductive.
  • the drive element of the device component can be a control, for example a triac, a transistor or a mosfet, which can be switched between a current-conducting closed position and an open position.
  • control device - in addition to the drive element of the device component - be associated with an additional shutdown element, such as a relay or a semiconductor.
  • additional shutdown element such as a relay or a semiconductor.
  • the control device can interrupt or release a power supply to the device component independently of a switching position of the on-control element. This may be particularly advantageous in the case of the above-mentioned error, in which the drive element of the device component is defective and is improperly permanently in a current-conducting closed position, in which it can no longer be actuated by the control device.
  • disadvantageous continuous activation of the device component would result.
  • Such continuous activation can be avoided by interrupting the power supply to the device component with the aid of the additional shutdown element. With the additional shutdown a permanent control is thus excluded.
  • the device components or their actuators therefore do not have to be costly designed for this fault.
  • two or more device components are provided in the working line.
  • Their AnSteuerieri may be in signal communication with the control device.
  • the device components may be connected in parallel to each other in sub-lines of the working line, each device component may be assigned a control element.
  • the plurality of device components may preferably be assigned a common switch-off element.
  • the turn-off element can in particular be connected in series with the device components connected in parallel.
  • a pulse width modulation can be used in the power supply of the device component. As a result, regardless of network fluctuations, the electrical energy conducted to the device component can be kept constant.
  • a rectifier can be connected in the circuit of the device component, which rectifies the mains voltage.
  • the control device can control the abovementioned shutdown element or the control element clocked in an adjustable duty cycle.
  • the duty cycle may be greater than 1000 Hz, preferably greater than audible frequencies, that is greater than 10 to 12 kHz, especially in a frequency range greater than 1000 Hz.
  • the duty cycle of the turn-off element or of the drive element can be varied such that an arithmetically averaged voltage is applied to the device component, which approximately corresponds to the voltage to which the device component is designed.
  • the device component can be used regardless of the size of the mains voltage.
  • a mains voltage of 230V (AC voltage) with direct rectification of the mains voltage a DC voltage of 320V can be generated.
  • the DC voltage can be clocked by the shutdown element or the control element, for example, in a duty cycle of 50:50 as well as in a predetermined switching frequency.
  • an arithmetically averaged DC voltage of 160V is applied to the device component.
  • the clock ratio can be changed so that in turn an arithmetically averaged DC voltage of 160V can be set on the device component.
  • a designed to 160V device component can thus be used for varying mains voltages.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a dishwasher
  • Fig. 3 is a circuit diagram according to the second embodiment.
  • FIG. 1 shows, roughly schematically, a dishwasher with a washing compartment 1 delimiting a washing compartment.
  • a sump 3 of the washing container 1 opens a fresh water supply line 5, in which an inlet valve 7 is connected.
  • the sump 3 is also connected via a recirculation line 9 with a circulation pump 13 in connection, which leads the rinsing liquid through a water heater 14 and a water switch 15 either to spray arms 16 in the washing compartment of the washing compartment 1 or to a fleet storage 17, can be cached in the rinsing liquid ,
  • the device components switched into the liquid circuit of the dishwasher for example the inlet valve 7, the circulating pump 13 or the water distributor 15, can be actuated by a control device 21 via signal lines 19.
  • the actuators or actuators 23, 24, 25 are shown in FIG. 2, with the aid of which the inlet valve 7, the water diverter 15 or other device components, such as a regeneration valve (not shown), can be actuated.
  • the actuators 23, 24, 25 are supplied with electrical energy via a working line 30 connected to the power supply network.
  • the actuators 23, 24, 25 are connected in mutually parallel sub-lines 30a, 30b, 30c of the working line 30.
  • Each of the actuators 23 to 25 is one each
  • the drive elements 26, 27, 28 are triacs, which can be controlled via the signal lines 19 by means of the control device 21.
  • a shut-off element 29 is arranged in the working line 30, which is likewise coupled to the control device 21 via a signal line 19.
  • the shut-off element 29 is in its current conducting closed position during a rinse cycle and, as described later, provides a second shutdown path.
  • the mutually parallel sub-lines 30a, 30b, 30c in the working line in each case a first and a second measuring shunt 31 a monitoring unit 32 upstream and downstream.
  • a monitoring unit 32 With the monitoring unit 32, the current flowing through the working line 30 or through the device components 23, 24, 25 electrical current can be detected.
  • the detected current can be compared in an evaluation device of the monitoring unit 32 with a threshold value. As a result, different error cases, ie defect states of actuators or leakage currents, can be detected, as described later.
  • the actuators 23, 24, 25 are temporarily in operation, that is with a certain pulse-pause ratio or only for a very short time.
  • the actuators 23, 24, 25 may have, for example, electromagnetic coils which, when activated, move a valve stem of the inlet valve 7 or of the regeneration valve by one valve stroke.
  • the control device 21 controls, for example, the triac 26, whereby the actuator 23 is supplied with electrical energy. Subsequently, the triac 26 can be closed again, whereby the power supply to the actuator 23 is interrupted.
  • the triac 26 can blow.
  • the latter can be permanently in a current-conducting closed position, as a result of which the actuator 23 is permanently energized, that is to say also in the non-activated state. This error case is detected by the monitoring unit 32.
  • the monitoring unit 32 compares the current intensity measured by the first measuring shunt 31 with the threshold value which corresponds to a predetermined desired current intensity. The above-mentioned error case is detected by a deviation of the actually measured current from this target current.
  • the monitoring unit 32 sends an interference signal to the control device 21.
  • the control device 21 opens the shut-off element 29, whereby the power supply to the actuators 23 to 25 is interrupted.
  • the control device 21 can activate an optical warning display 22.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram according to the second exemplary embodiment, in which additionally a pulse width modulation is used, with which the electrical voltage conducted to the respective actuator 23 to 25 remains constant, independently of mains fluctuations.
  • the monitoring unit 32 is preceded by a rectifier 33, with which the mains voltage is converted into a DC voltage.
  • a freewheeling diode 34 is provided for protection against an overvoltage.
  • the switch-off element 29 is not constant in its closed position in normal operation according to FIG. 2, but is clocked in a predetermined duty cycle as well as at a predetermined switching frequency.
  • the duty cycle is set by the controller 21 such that an arithmetically averaged voltage is generated, which rests against the actuators 23 to 25 and corresponds approximately to a voltage to which the respective actuators 23 to 25 are designed.
  • a first mains voltage of 230 V AC voltage
  • a DC voltage of 320 V can be generated by means of the rectifier 33.
  • a duty cycle of the turn-off element 29 of 50:50 an arithmetically averaged direct voltage of 160 V can thus result, which is applied to the actuators 23, 24, 25.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine, mit zumindest einer Gerätekomponente (23, 24, 25), die über eine Arbeitsleitung (30) mit elektrischem Strom versorgbar ist, und einer Überwachungseinheit (32), mit der ein durch die Arbeitsleitung (30) in wenigstens einem Fehlerfall fließender Fehlerstrom erfasst werden kann. Erfindungsgemäß ist mittels der Überwachungseinheit (32) zur Gerätekomponente (23, 24, 25) fließender Strom und ein davon abfließender Strom erfassbar.

Description

Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine
Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine, mit zumindest einer Gerätekomponente, die über eine Arbeitsleitung mit elektrischem Strom versorgbar ist, und einer Überwachungseinheit, mit der ein durch die Arbeitsleitung in einem Fehlerfall fließender Fehlerstrom erfasst werden kann.
Im Spülflüssigkeitskreislauf einer Geschirrspülmaschine sind bekanntermaßen Gerätekomponenten, etwa ein Zulaufventil, ein Regenerierventil und/oder eine Wasserweiche, geschaltet. Diese können elektromagnetisch betätigbare Stellglieder oder Aktoren aufweisen, die mittels einer Steuereinrichtung ansteuerbar sind und über eine Arbeitsleitung mit elektrischem Strom versorgbar ist. Hierzu ist jedem Aktor ein Ansteuerelement zugeordnet, das in der zum Aktor führenden Arbeitsleitung angeordnet ist und von der Steuereinrichtung ansteuerbar ist. In der Geschlossenstellung des Ansteuerelementes ist die Stromversorgung zum Aktor unterbrochen, während in der Offenstellung des AnSteuerelementes die Stromversorgung zum Aktor freigegeben ist. Das Ansteuerelement des Aktors kann ein Triac, ein Relais, ein Transistor oder ein Mosfet sein.
Im Falle des Zulaufventils, des Regenerierventils oder der Wasserweiche sind deren Akto- ren während eines Spülzyklus insgesamt lediglich über eine Zeitdauer von wenigen Minuten in Betrieb. Aus Gründen der Betriebssicherheit sind jedoch diese Aktoren für einen Dauerbetrieb auszulegen. Ein solcher Dauerbetrieb des Aktors würde sich bei einem Fehlerfall ergeben, in dem der Triac defekt ist und daher dauerhaft stromleitend ist. In diesem Fall würde der zugeordnete Aktor dauerhaft angesteuert sein. Die Aktoren sind daher für den Normalbetrieb, in dem diese lediglich kurzzeitig in Betrieb sind, weit überdimensioniert.
Bei Haushaltsgeräten, etwa der oben genannten Geschirrspülmaschine, können unterschiedliche Fehlerfälle auftreten. So kann eines der Ansteuerelemente durchbrennen, wodurch dieses dauerhaft stromleitend wird. In diesem Fall würde der dem defekten Ansteuerelement zugeordnete Aktor in unzulässiger Weise im Dauerbetrieb arbeiten. In einem weiteren Fehlerfall können unzulässige Kriechströme im Haushaltsgerät auftreten. Ein solcher Fehlerfall kann in einem, aus der DE 101 63 197 A1 bekannten gattungsgemäßen Haushaltsgerät mit Hilfe einer Überwachungseinheit erfasst werden. Mit Hilfe der Überwachungseinheit wird zunächst ein Soll-Wert einer zulässigen Stromaufnahme der zumindest einen Gerätekomponente eingestellt. Außerdem wird ein Ist-Wert der Ge- rätekomponente beziehungsweise des Haushaltsgerätes gemessen und mit dem entsprechenden Soll-Wert verglichen. Bei Überschreiten des Soll-Wertes wird eine Sicherheitsmaßnahme ausgelöst.
Aus der EP 1 021 123 B1 und aus der EP 1 269 906 A1 ist ein weiteres Haushaltsgerät bekannt, das ein Heizelement aufweist. Das Heizelement ist über einen Netzphasenleiter und einem Neutralleiter an einem Stromversorgungsnetz angeschlossen. In dem Stromkreis ist ein Differenzstromwandler vorgesehen, der eine Spannung in einer Wicklung erzeugt, wenn in dem Netzphasenleiter und dem Neutralleiter ein Strom vorliegt, der asymmetrisch ist. Übersteigt die erzeugte Spannung einen vorgegebenen Wert, so wird der Stromfluss zu dem Heizelement unterbrochen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine, bereitzustellen, bei dem in einfacher sowie zuverlässiger Weise die Betriebssicherheit gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß ist mittels der Überwachungseinheit ein zu der Gerätekomponente fließender Strom und ein davon abfließender Strom erfassbar. Somit können mit der Überwachungseinheit verschiedene Fehlerfälle erfasst werden, und es sind erweiterte Diagnosemöglichkeiten gegeben, da durch Erfassung des zufließenden und des abfließenden Stroms sowie in Beziehung zueinander setzen eine Fehlerdiagnose ermöglicht wird, bspw. ob ein Kurzschluss eines Leistungselementes vorliegt und/oder ein Leckstrom in der Arbeitsleitung vorliegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Differenz zwischen zu- und abfließenden Strom zur Erfassung des Fehlerfalls auswertbar ist. Somit ist auf einfache Weise zusätzlich möglich zu überprüfen, ob ein Fehlerfall durch einen
Erdschluss gegeben ist, der eine Differenz zwischen zufließenden und abfließenden Strom zur Folge hat. Ferner ist es möglich, in einem Fehlerfall in die Arbeitsleitung eingekoppelte elektrische Ströme zu erfassen.
In einer einfachen Ausführungsform kann die Überwachungseinheit eine erste und eine zweite Strommesseinrichtung aufweisen, die in einer Reihenschaltung in der Arbeitslei- tung vor und nach der zumindest einen Gerätekomponente geschaltet ist. Mittels der beiden Strommesseinrichtungen kann eine Differenzstrommessung erfolgen, bei der die Differenz zwischen zu- und abfließendem Strom erfasst wird. Bei Erfassen einer solchen Differenz kann ein Fehlerstrom beziehungsweise Kriechstrom erkannt werden. Die Strommesseinrichtungen können beispielhaft Messshunts sein, mit denen der Strom- fluss durch die Arbeitsleitung beziehungsweise durch die Gerätekomponente erfasst wird. Der erfasste Differenzstrom kann für eine Funktions- und Plausibilitätskontrolle mit einem Schwellwert verglichen werden. Die Größe des Schwellwertes kann dabei in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebszuständen der zu überprüfenden Gerätekomponente variieren. Bei Verwendung eines Messshunts kann der Spannungsabfall an einem, in die Arbeitsleitung geschalteten Messwiderstand erfasst werden. Ein solcher Spannungsabfall wird erfasst, sofern Strom durch den Messwiderstand fließt.
Alternativ zu dem oben angegebenen Fehlerfall kann mit der Überwachungseinheit auch eine Funktionsüberwachung des Ansteuerelements des jeweiligen Aktors erfolgen. Dabei wird geprüft, ob das Ansteuerelement fehlerfrei auf- und zusteuerbar ist oder unzulässigerweise dauerhaft stromleitend ist, wie es bei einem durchgebrannten Ansteuerelement der Fall ist. Zum Erfassen eines solchen Fehlerfalls kann die Überwachungseinheit bei nicht angesteuertem Ansteuerelement einen elektrischen Strom in einer Arbeitsleitung der Gerätekomponente erfassen und mit einem Schwellwert vergleichen. Auf der Grundlage dieses Vergleichs ist der Defektzustand des Ansteuerelementes erkennbar. Wird ein solcher Defektzustand des Ansteuerelementes erfasst, so können geeignete
Maßnahmen eingeleitet werden, um eine Stromversorgung zur zumindest einen zugeordneten Gerätekomponente zu unterbrechen. Da erfindungsgemäß ein fehlerhafter Aktor erkannt werden kann, muss daher die zugeordnete Gerätekomponente nicht mehr auf den Dauerbetrieb ausgelegt sein, wie es ohne eine solche Überwachungseinheit der Fall ist. Bei einer solchen Funktionsüberwachung kann somit die Überwachungseinheit anhand einer Spannungs- oder Strommessung erkennen, ob das Ansteuerelement leitend oder nichtleitend ist. Das Ansteuerelement der Gerätekomponente kann ein Steuerelement sein, beispielhaft ein Triac, ein Transistor oder ein Mosfet, das zwischen einer stromleitenden Geschlossenstellung und einer Offenstellung schaltbar ist.
In einer Ausführungsform kann der Steuereinrichtung - neben dem Ansteuerelement der Gerätekomponente - ein zusätzliches Abschaltelement zugeordnet sein, etwa ein Relais oder ein Halbleiter. Mit dem zusätzlichen Abschaltelement kann die Steuereinrichtung unabhängig von einer Schaltstellung des AnSteuerelementes eine Stromversorgung zur Gerätekomponente unterbrechen oder freigeben. Dies kann insbesondere bei dem oben erwähnten Fehlerfall von Vorteil sein, bei dem das Ansteuerelement der Gerätekomponente defekt ist und unsachgemäß dauerhaft in einer stromleitenden Geschlossenstellung ist, in der es von der Steuereinrichtung nicht mehr angesteuert werden kann. In diesem Fall würde sich die bereits erwähnte, nachteilige Daueransteuerung der Gerätekomponente ergeben. Eine solche Daueransteuerung kann dadurch vermieden werden, dass die Steuereinrichtung die Stromversorgung zur Gerätekomponente mit Hilfe des zusätzlichen Abschaltelementes unterbricht. Mit dem zusätzlichen Abschaltelement ist somit eine Daueransteuerung ausgeschlossen. Die Gerätekomponenten beziehungsweise deren Aktoren müssen deswegen nicht kostspielig auf diesen Fehlerfall ausgelegt werden.
Bevorzugt sind zwei oder mehrere Gerätekomponenten in der Arbeitsleitung vorgesehen. Deren AnSteuerelemente können in Signalverbindung mit der Steuereinrichtung sein. Die Gerätekomponenten können in Teilleitungen der Arbeitsleitung parallel zueinander geschaltet sein, wobei jeder Gerätekomponente ein Ansteuerelement zugeordnet sein kann. Bevorzugt kann dabei der Mehrzahl von Gerätekomponenten ein gemeinsames Abschaltelement zugeordnet sein. Das Abschaltelement kann insbesondere in Reihe zu den in Parallelschaltung verbundenen Gerätekomponenten geschaltet sein. Zusätzlich kann bei der Stromversorgung der Gerätekomponente eine Pulsweitenmodulation eingesetzt werden. Dadurch kann unabhängig von Netzschwankungen die zur Gerätekomponente geführte elektrische Energie konstant gehalten werden.
Für eine solche Pulsweitenmodulation kann im Stromkreis der Gerätekomponente ein Gleichrichter geschaltet werden, der die Netzspannung gleichrichtet. Gleichzeitig kann die Steuereinrichtung das oben erwähnte Abschaltelement oder das Ansteuerelement in einem einstellbaren Tastverhältnis getaktet ansteuern. Das Tastverhältnis kann insbesondere in einem Frequenzbereich größer als 1000Hz, bevorzugt größer als hörbare Frequenzen, das heißt größer als 10 bis 12kHz liegen. Bei einer Schwankung der Netzspan- nung kann das Tastverhältnis des Abschaltelementes oder des Ansteuerelements derart variiert werden, dass an der Gerätekomponente eine arithmetisch gemittelte Spannung anliegt, auf die in etwa der Spannung entspricht, auf die die Gerätekomponente ausgelegt ist. Mit der oben erwähnten Pulsweitenmodulation kann somit die Gerätekomponente unabhängig von der Größe der Netzspannung eingesetzt werden. Beispielsweise kann im Falle einer Netzspannung von 230V (Wechselspannung) bei direkter Gleichrichtung der Netzspannung eine Gleichspannung von 320V erzeugt werden. Die Gleichspannung kann vom Abschaltelement oder vom Ansteuerelement beispielsweise in einem Tastverhältnis von 50:50 sowie mit in einer vorgegebener Schaltfrequenz getaktet werden. Auf diese Weise liegt an der Gerätekomponente eine arithmetisch gemittelte Gleichspannung von 160V an. Bei einer veränderten Netzspannung kann das Taktverhältnis derart verändert werden, dass sich wiederum eine arithmetisch gemittelte Gleichspannung von 160V an der Gerätekomponente einstellen kann. Eine auf 160V ausgelegte Gerätekomponente kann somit für variierende Netzspannungen eingesetzt werden.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 in einem schematischen Blockdiagramm eine Geschirrspülmaschine;
Fig. 2 einen Stromlaufplan gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und Fig. 3 einen Stromlaufplan gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In der Fig. 1 ist grob schematisch eine Geschirrspülmaschine mit einem, einem Spülraum begrenzenden Spülbehälter 1 gezeigt. In einen Pumpentopf 3 des Spülbehälters 1 mündet eine Frischwasserzuleitung 5, in der ein Zulaufventil 7 geschaltet ist. Der Pumpentopf 3 ist außerdem über eine Umwälzleitung 9 mit einer Umwälzpumpe 13 in Verbindung, die die Spülflüssigkeit über eine Wasserheizung 14 sowie über eine Wasserweiche 15 entweder zu Sprüharmen 16 im Spülraum des Spülbehälters 1 oder zu einem Flottenspeicher 17 führt, in dem Spülflüssigkeit zwischengespeichert werden kann. Die in den Flüssigkeitskreislauf der Geschirrspülmaschine geschalteten Gerätekomponenten, etwa das Einlaufventil 7, die Umwälzpumpe 13 oder die Wasserweiche 15, sind über Signalleitungen 19 von einer Steuereinrichtung 21 ansteuerbar.
Anhand des in der Fig. 2 gezeigten Stromlaufplans wird die Stromversorgung der Gerätekomponenten sowie deren Ansteuerung veranschaulicht. Beispielhaft sind in der Fig. 2 die Stellglieder beziehungsweise Aktoren 23, 24, 25 gezeigt, mit deren Hilfe das Zulaufventil 7, die Wasserweiche 15 oder andere Gerätekomponenten, wie etwa ein nicht näher gezeigtes Regenerierventil, betätigbar sind. Die Aktoren 23, 24, 25 werden über eine am Stromversorgungsnetz angeschlossene Arbeitsleitung 30 mit elektrischer Energie versorgt. Die Aktoren 23, 24, 25 sind dabei in zueinander parallelen Teilleitungen 30a, 30b, 30c der Arbeitsleitung 30 geschaltet. Jedem der Aktoren 23 bis 25 ist jeweils ein
Ansteuerelement 26, 27, 28 in Reihe vorgeschaltet.
Die Ansteuerelemente 26, 27, 28 sind im gezeigten Anwendungsfall Triacs, die über die Signalleitungen 19 mittels der Steuereinrichtung 21 ansteuerbar sind. In Reihe zu den drei parallel geschalteten Aktoren 23 bis 25 ist ein Abschaltelement 29 in der Arbeitsleitung 30 angeordnet, das ebenfalls über eine Signalleitung 19 mit der Steuereinrichtung 21 gekoppelt ist. Das Abschaltelement 29 ist während eines Spülzyklus in seiner stromleitenden Geschlossenstellung und stellt, wie später beschrieben ist, einen zweiten Abschaltweg bereit.
Den parallel zueinander verlaufenden Teilleitungen 30a, 30b, 30c ist in der Arbeitsleitung jeweils ein erster und ein zweiter Messshunt 31 einer Überwachungseinheit 32 vor- und nachgeschaltet. Mit der Überwachungseinheit 32 kann der durch die Arbeitsleitung 30 beziehungsweise durch die Gerätekomponenten 23, 24, 25 fließende elektrische Strom erfasst werden. Der erfasste Strom kann in einer Auswerteeinrichtung der Überwachungseinheit 32 mit einem Schwellwert verglichen werden. Dadurch können unterschiedliche Fehlerfälle, das heißt Defektzustände von Aktoren oder Kriechströme, erfasst werden, wie es später beschrie- ben ist.
Während eines Spülzyklus der Geschirrspülmaschine sind die Aktoren 23, 24, 25 zeitweilig in Betrieb, das heißt mit einem gewissen Puls-Pausen-Verhältnis oder nur sehr kurzzeitig. Die Aktoren 23, 24, 25 können beispielhaft Elektromagnetspulen aufweisen, die bei Aktivierung einen Ventilstössel des Zulaufventils 7 oder des Regenerierventils um einen Ventilhub bewegen. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 21 beispielhaft den Triac 26 auf, wodurch der Aktor 23 mit elektrischer Energie versorgt wird. Anschließend kann der Triac 26 wieder zugesteuert werden, wodurch die Stromversorgung zum Aktor 23 unterbrochen wird.
Im Gerätebetrieb kann zum Beispiel der Triac 26 durchbrennen. Bei defektem Triac 26 kann sich dieser dauerhaft in einer stromleitenden Geschlossenstellung befinden, wodurch der Aktor 23 dauerhaft, das heißt auch im nicht angesteuertem Zustand, mit Strom beaufschlagt ist. Dieser Fehlerfall wird mittels der Überwachungseinheit 32 erkannt.
Hierzu vergleicht die Überwachungseinheit 32 die vom ersten Messshunt 31 gemessene Stromstärke mit dem Schwellwert, der einer vorgegebenen Sollstromstärke entspricht. Der oben erwähnte Fehlerfall wird anhand einer Abweichung der tatsächlich gemessenen Stromstärke von dieser Sollstromstärke erkannt. Bei erfasstem Fehlerfall leitet die Überwachungseinheit 32 ein Störsignal zur Steuereinrichtung 21. Daraufhin öffnet die Steuereinrichtung 21 das Abschaltelement 29, wodurch die Stromversorgung zu den Aktoren 23 bis 25 unterbrochen ist. Gleichzeitig kann die Steuereinrichtung 21 eine optische Warnanzeige 22 aktivieren. Mittels der Überwachungseinheit 32 kann darüber hinaus die Gerätesicherheit bezüglich Fehlerstromsicherheit verbessert werden. So kann mittels der beiden Messshunts 31 eine Differenzstrommessung erfolgen, bei der ein zu den Aktoren 23 bis 25 fließender Strom und ein davon abfließender Strom erfasst wird. Über die Auswertung des erfassten Diffe- renzstromes kann ein weiterer Fehlerfall erfasst werden, bei dem ein Fehlerstrom durch die Arbeitsleitung 30 fließt oder ein Kriechstrom auftritt. Wird ein solcher Fehlerfall erkannt, so kann die Steuereinrichtung 21 die Aktoren 23 bis 25 ausschalten und/oder eine Fehleranzeige generieren. In der Fig. 3 ist ein Stromlaufplan gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem zusätzlich eine Pulsweitenmodulation eingesetzt wird, mit der unabhängig von Netzschwankungen, die zum jeweiligen Aktor 23 bis 25 geführte elektrische Spannung konstant bleibt. Hierzu ist der Überwachungseinheit 32 ein Gleichrichter 33 vorgeschaltet, mit dem die Netzspannung in eine Gleichspannung umgewandelt wird. Zusätzlich ist in Pa- rallelschaltung zu den Aktoren 23 bis 25 eine Freilaufdiode 34 zum Schutz vor einer Überspannung vorgesehen.
Das Abschaltelement 29 ist gemäß der Fig. 2 im Normalbetrieb nicht konstant in seiner Geschlossenstellung, sondern wird in einem vorgegebenen Tastverhältnis sowie bei vor- gegebener Schaltfrequenz getaktet. Das Tastverhältnis wird dabei von der Steuereinrichtung 21 derart eingestellt, dass eine arithmetisch gemittelte Spannung erzeugt wird, die an den Aktoren 23 bis 25 anliegt und in etwa einer Spannung entspricht, auf die die jeweiligen Aktoren 23 bis 25 ausgelegt sind. Beispielhaft kann bei einer ersten Netzspannung von 230V (Wechselspannung) mittels des Gleichrichters 33 eine Gleichspannung von 320V erzeugt werden. Bei einem Tastverhältnis des Abschaltelementes 29 von 50:50 kann sich somit eine arithmetisch gemittelte Gleichspannung von 160V ergeben, die an den Aktoren 23, 24, 25 anliegt. Wird nunmehr die Geschirrspülmaschine an ein Stromversorgungsnetz mit reduzierter oder erhöhter Netzspannung angelegt, so kann das Tastverhältnis ausgehend von 50:50 ebenfalls so angepasst werden, dass sich wieder eine arithmetisch gemittelte Gleichspannung von 160V einstellt, die den Aktoren 23, 24, 25 anliegt. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Spülbehälter
3 Pumpentopf
5 Zulaufleitung
7 Zulaufventil
9 Umwälzleitung
13 Umwälzpumpe
14 Wasserheizung
15 Wasserweiche
16 Sprüharme
17 Flottenspeicher
19 Signalleitungen
21 Steuereinrichtung
23, 24, 25 Gerätekomponenten
26, 27, 28 Ansteuerelemente
29 Abschaltelement
30 Arbeitsleitung
30a, b, c Teilleitungen
31 Strommesseinrichtungen
32 Überwachungseinheit
33 Gleichrichter
34 Freilaufdiode

Claims

Patentansprüche
1 . Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine, mit zumindest einer Gerätekomponente (23, 24, 25), die über eine Arbeitsleitung (30) mit elektrischem Strom versorgbar ist, und einer Überwachungseinheit (32), mit der ein durch die Arbeitsleitung (30) in wenigstens einem Fehlerfall fließender Fehlerstrom erfasst werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Überwachungseinheit (32) ein zur Gerätekomponente (23, 24, 25) fließender Strom und ein davon abfließender Strom erfassbar ist.
2. Haushaltsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen zu- und abfließendem Strom zur Erfassung des Fehlerfalls auswertbar ist.
3. Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Überwachungseinheit (32) eine erste und eine zweite Strommesseinrichtung (31 ) aufweist, die der Gerätekomponente (23, 24, 25) in Reihe in der Arbeitsleitung (30) vor- und nachgeschaltet sind, wobei die Strommesseinrichtungen (31 )
insbesondere Messshunts aufweisen.
4. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Überwachungseinheit (32) erfasste Differenzstrom mit einem Schwellwert vergleichbar ist, und dass insbesondere die Größe des Schwellwertes in Abhängigkeit von Betriebszuständen variierbar ist.
5. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass in der Arbeitsleitung (30) ein zusätzliches Abschaltelement (29) vorgesehen ist, das unabhängig von einer Schaltstellung des Ansteuerele- ments (26, 27, 28) eine Stromversorgung zur Gerätekomponente (23, 24, 25) unterbricht oder freigibt.
6. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerelement (26, 27, 28) ein Triac, ein Relais, ein Transistor oder ein Mosfet ist.
7. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltelement (29) ein Relais oder ein Halbleiter ist.
8. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (21 ) des Haushaltsgeräts mit zumindest zwei oder mehreren AnSteuerelementen (26, 27, 28) von Gerätekomponenten (23, 24, 25) in Signalverbindung (19) ist.
9. Haushaltsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gerätekomponenten (23, 24, 25) in Teilleitungen (30a, 30b, 30c) der Arbeitsleitung (30) parallel zueinander geschaltet sind.
10. Haushaltsgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass den zumindest zwei Gerätekomponenten (23, 24, 25) ein gemeinsames Abschaltelement (29) zugeordnet ist, das insbesondere in Reihe mit den in Parallelschaltung verbundenen Gerätekomponenten (23, 24, 25) geschaltet ist.
1 1. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltelement (29) im Normalbetrieb des Haushaltsgeräts dauerhaft in seiner Geschlossenstellung ist.
12. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Stromversorgung der Gerätekomponente (23, 24, 25) eine Pulsweitenmodulation einsetzbar ist, mit der unabhängig von Netzschwankungen die zur Gerätekomponente (23, 24, 25) geführte elektrische Energie konstant bleibt.
13. Haushaltsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromkreis der Gerätekomponente (23, 24, 25) ein Gleichrichter (33) geschaltet ist, der aus der Netzspannung eine Gleichspannung erzeugt.
14. Haushaltsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (21 ) das Abschaltelement (29) oder das Ansteuerelement (23, 24, 25) mit einem einstellbaren Tastverhältnis getaktet ansteuert, das insbesondere in einem Bereich größer als 1000Hz, insbesondere größer als 10KHz liegt.
15. Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts, insbesondere Geschirrspülmaschine, mit zumindest einer Gerätekomponente (23, 24, 25), die über eine Arbeitsleitung (30) mit elektrischem Strom versorgt wird, und bei dem ein durch die Arbeitsleitung (39 in wenigstens einem Fehlerfall fließender Fehlerstrom erfasst werden kann ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenzstrommessung durchgeführt wird, bei der ein zur Gerätekomponente (23, 24, 25) fließender Strom und ein davon abfließender Strom erfasst wird und die Differenz zwischen zu- und abfließendem Strom zur Erfassung des Fehlerfalls ausgewertet wird.
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