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EP4335349A1 - Verfahren zum abpumpen von flüssigkeiten bei haushaltsgeräten - Google Patents

Verfahren zum abpumpen von flüssigkeiten bei haushaltsgeräten Download PDF

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Publication number
EP4335349A1
EP4335349A1 EP23192612.2A EP23192612A EP4335349A1 EP 4335349 A1 EP4335349 A1 EP 4335349A1 EP 23192612 A EP23192612 A EP 23192612A EP 4335349 A1 EP4335349 A1 EP 4335349A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
speed
household appliance
liquid
volume
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23192612.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Neufeld
Tobias Rodehüser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from BE20225715A external-priority patent/BE1030863B1/de
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP4335349A1 publication Critical patent/EP4335349A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A47L15/001—Drain phases, including initial, intermediate or partial draining phases
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
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    • A47L15/0052—Noise reduction
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    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/08—Draining of washing liquids

Definitions

  • the invention relates to a method and a corresponding device for pumping out liquids in household appliances - in particular water-conducting ones.
  • the invention therefore faces the problem of providing an alternative for pumping out liquids in household appliances, which preferably does not require such sensors.
  • the function of target speed and delivery speed is the difference between target speed and delivery speed, optionally plus a correction value depending on target speed and/or delivery speed.
  • the volume of pumped liquid is determined from the time integral and a factor specific to the household appliance. Or in other words the volume of pumped liquid is given by the product time integral * specific factor.
  • pumping is stopped when a predetermined value of the volume of pumped liquid is reached.
  • the pumping process is preferably ended when a proportion of less than 100% has been pumped out, whereby the proportion can be determined device-specifically.
  • a type of calibration can be carried out by pumping out until it is recognized, for example by sensing "slurping", that no further liquid can be pumped out.
  • the relationship between the time integral and the liquid actually pumped out can be determined.
  • the entire volume can usually never be pumped out, as an unavoidable residual amount will remain in the pipes and/or stick to the walls of the household appliance.
  • the household appliance is an automatic washing machine and the spin cycle is adjusted based on the remaining liquid volume.
  • the household appliance is an automatic dishwasher and the drying process is adjusted based on the remaining liquid volume.
  • the drying process can then be adjusted accordingly, for example with regard to temperature and/or Duration.
  • the user could also be given a hint afterwards that crockery items may need to be placed differently to ensure that the washing water drains away better.
  • FIG. 1 the known determination of the delivery speed n F is shown in a diagram with speed n and current I over time t.
  • a speed-controlled drain pump is required for this. It will be like in Fig. 1 shown the speed increases until there is a jump in current I. This is the moment at which the pump begins to deliver, characterized by the delivery speed n F and current I F . Below the delivery speed n F, the rotating drain pump only forms a water column in the hose. Above the delivery speed n F, water is pumped out of the household appliance.
  • the present invention builds on this and achieves a partial removal of a certain amount of water without a volume flow meter. For example, it is a great advantage for the dishwasher if it is possible to pump out certain amounts of water and not always pump out everything at once if you want to reduce water consumption per wash cycle. With washing machines, it can also be helpful to either specifically pump out a partial amount or to be able to determine the entire amount that has been pumped out. Both are possible with the method according to the invention.
  • Figure 2 shows an embodiment of the invention in two further diagrams with speed n over time t.
  • the delivery speed n F is determined as above using the Fig. 1 explains definitely.
  • the integral (hatched area) of the differential speed (current speed n - delivery speed n F ) over time corresponds to a certain amount of fluid pumped away the household appliance in question. If pumping is carried out at a higher differential speed but over a shorter period of time, the same amount is pumped out overall. As long as the hatched area is the same, the amount of water pumped out is always the same.
  • the two in Fig. 2 The diagrams shown, each with different speeds and delivery times, correspond to the same amount of liquid delivered.
  • Fig. 3 While pumping out, the speed can also be varied, as in Fig. 3 in an otherwise Fig. 2 corresponding diagram is shown. It always remains the case that the hatched area corresponds to a certain amount of water or other liquid. The actual amount of liquid pumped corresponds to the area, but the factor that relates the area and the amount of liquid must be known for each household appliance. The ratio of surface area to water quantity depends on the device in question, such as the relevant waterways and the pump wheel. This must be measured for the respective device type and can then be transferred to identical devices.

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Abpumpen von Flüssigkeit bei einem Haushaltsgerät, umfassend Ansteuern einer drehzahlregelbaren Pumpe des Haushaltsgeräts, indem die Drehzahl von 0 an stetig erhöht wird, Erfassen eines Sprungs im von der Pumpe aufgenommenen Strom I, Festlegen der zu dem Sprung gehörigen Drehzahl n<sub>F</sub> als Förderdrehzahl, Ansteuern der drehzahlregelbaren Pumpe auf eine Solldrehzahl n, die oberhalb der Förderdrehzahl n<sub>F</sub> liegt, Bestimmen des Zeitintegrals basierend auf einer Funktion von Solldrehzahl n und Förderdrehzahl n<sub>F</sub>, und Bestimmen des Volumens abgepumpter Flüssigkeit basierend auf dem Zeitintegral.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Abpumpen von Flüssigkeiten bei - insbesondere wasserführenden - Haushaltsgeräten.
  • Bei wasserführenden Haushaltsgeräten wie zum Beispiel beim Geschirrspülautomaten oder beim Waschautomaten gibt es eine Ablaufpumpe, welche die Flüssigkeit bzw. die Flotte aus dem Gerät befördert. Dabei handelt es sich üblicherweise um einfache, da kostengünstige, Pumpen mit einer möglichst einfachen Ansteuerung. Diese wird in der Regel einfach für eine bestimmte Zeit eingeschaltet, bis basierend auf Erfahrungswerten des betreffenden Geräts zu erwarten ist, dass die gesamte Flüssigkeit aus der Maschine gepumpt ist. Es wird daher üblicherweise ein Zeitpuffer vorgesehen, um das sicherzustellen.
  • Dabei ist aber dennoch nicht genau bzw. mit Sicherheit bekannt, ob wirklich alle Flüssigkeit abgepumpt wurde. In ungünstigen Fällen könnte das trotz Sicherheitszeitpuffer nicht der Fall sein, so dass noch Flüssigkeit im Gerät verbleibt. Ebenso unvorteilhaft ist es, wenn die Pumpe für eine längere Zeit weiterläuft, nachdem bereits alle Flüssigkeit abgepumpt wurde. Das sorgt für höheren Energieverbrauch und führt häufig zu einer Geräuschbelästigung durch das sogenannte "Schlürfen", d.h. das Fördern eines Gemischs von Flüssigkeit und Luft, oder das Leerlaufen der Pumpe.
  • Es ist bei diesen bekannten Pumpen bzw. damit ausgerüsteten Haushaltsgeräten nicht bekannt, wieviel Flüssigkeit zu welchem Zeitpunkt abgepumpt worden ist. Diese Information kann daher auch nicht in der Verfahrenstechnik des Geräts genutzt werden, was nachteilig sein kann.
  • Eine Lösung für diese Probleme könnte grundsätzlich mittels Sensoren erzielt werden, die z.B. Flüssigkeitsstände oder Volumenströme im Gerät messen. Diese sind allerdings aufwendig, kostenintensiv und ggf. über die Lebensdauer des Haushaltsgeräts unzuverlässig.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Alternative bereitzustellen, um ein Abpumpen von Flüssigkeiten bei Haushaltsgeräten zu erreichen, die vorzugsweise ohne solche Sensoren auskommt.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechendes Haushaltsgerät gemäß Anspruch 8 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Abpumpen von Flüssigkeit bei einem Haushaltsgerät bereitgestellt, umfassend:
    • Ansteuern einer drehzahlregelbaren Pumpe des Haushaltsgeräts, indem die Drehzahl von 0 an stetig erhöht wird;
    • Erfassen eines Sprungs im von der Pumpe aufgenommenen Strom I;
    • Festlegen der zu dem Sprung gehörigen Drehzahl als Förderdrehzahl;
    • Ansteuern der drehzahlregelbaren Pumpe auf eine Solldrehzahl, die oberhalb der Förderdrehzahl liegt;
    • Bestimmen des Zeitintegrals basierend auf einer Funktion von Solldrehzahl und Förderdrehzahl; und
    • Bestimmen des Volumens abgepumpter Flüssigkeit basierend auf dem Zeitintegral.
  • Somit kann auch bei Haushaltsgeräten mit möglichst einfachen drehzahlgeregelten Pumpen und ohne Sensoren eine Information über das abgepumpte Volumen erhalten und für die Verfahrenstechnik genutzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Funktion von Solldrehzahl und Förderdrehzahl die Differenz von Solldrehzahl und Förderdrehzahl, optional zuzüglich eines Korrekturwertes abhängig von Solldrehzahl und/oder Förderdrehzahl.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Volumen abgepumpter Flüssigkeit aus dem Zeitintegral und einem für das Haushaltsgerät spezifischen Faktors bestimmt. Oder mit anderen Worten das Volumen abgepumpter Flüssigkeit ergibt sich aus dem Produkt Zeitintegral * spezifischer Faktor.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Abpumpen bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Volumens abgepumpter Flüssigkeit beendet.
  • Hiermit kann gezielt ein bestimmtes Volumen abgepumpt werden, um ein Teilabpumpen zu erreichen.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter:
    • Erkennen, dass die Pumpe zumindest teilweise Luft fördert; und
    • Beenden des Abpumpens.
  • Gemäß einer Ausführungsform
    • wird aus dem Vergleich des bekannten eingelassenen Flüssigkeitsvolumen mit dem abgepumpten Flüssigkeitsvolumen ein im Haushaltsgerät verbliebenes Flüssigkeitsvolumen ermittelt; und
    • wird das verbliebene Flüssigkeitsvolumen bei dem weiteren Betrieb des Haushaltsgeräts berücksichtigt.
  • Unter anderem könnte hiermit das Abpumpen beendet werden, wenn das eingelassene Volumen abgepumpt wurde, um akustische Beeinträchtigungen durch Förderung von Luft ("Schlürfen") zu verhindern. Dabei muss natürlich berücksichtigt werden, dass immer ein gewissen Teil des eingelassenen Volumens im Gerät verbleibt, beispielsweise an Oberflächen haftet oder in Leitungsstücken verbleibt. Daher wird bevorzugt der Abpumpvorgang beendet, wenn ein Anteil kleiner 100% abgepumpt wurde, wobei der Anteil gerätespezifisch bestimmt werden kann.
  • Weiterhin kann hiermit eine Art von Kalibrierung erfolgen, indem so lange abgepumpt wird, bis z.B. durch Sensieren von "Schlürfen" erkannt wird, dass keine weitere Flüssigkeit abgepumpt werden kann. Durch Vergleich mit dem bekannten eingelassenen Flüssigkeitsvolumen kann so das Verhältnis zwischen Zeitintegral und tatsächlich abgepumpter Flüssigkeit ermittelt werden. Dabei ist natürlich zu berücksichtigen, dass in der Regel nie das gesamte Volumen abpumpbar ist, da eine unvermeidliche Restmenge in Leitungen verbleiben und/oder an Wänden des Haushaltsgeräts haften wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Haushaltsgerät ein Waschautomat und wird der Schleudervorgang basierend auf dem verbliebenen Flüssigkeitsvolumen angepasst.
  • Es kann hier darauf geschlossen werden, dass die Differenz zwischen eingelassenem Volumen und abgepumptem Volumen in den gewaschenen Textilien verblieben ist. Abhängig davon kann dann der Schleudervorgang entsprechend angepasst werden, also etwa hinsichtlich Drehzahl und/oder Dauer.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Haushaltsgerät ein Geschirrspülautomat und wird der Trocknungsvorgang basierend auf dem verbliebenen Flüssigkeitsvolumen angepasst.
  • Es kann hier darauf geschlossen werden, dass die Differenz zwischen eingelassenem Volumen und abgepumptem Volumen in bzw. auf dem gespülten Geschirr verblieben ist, beispielsweise in Mulden von Tassen etc. Abhängig davon kann dann der Trocknungsvorgang entsprechend angepasst werden, also etwa hinsichtlich Temperatur und/oder Dauer. Auch könnte im Nachgang dem Benutzer ein Hinweis gegeben werden, dass Geschirrteile ggf. anders einzuräumen sind, um ein besseres Ablaufen von Spülwasser zu erzielen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Haushaltsgerät bereitgestellt, umfassend:
    • eine drehzahlregelbare Pumpe zum Abpumpen von Flüssigkeit; und
    • eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren wie vorstehend auszuführen.
  • Gemäß einer Ausführungsform
    • ist das Haushaltsgerät ein Waschautomat und die Pumpe eine Laugenpumpe; oder
    • ist das Haushaltsgerät ein Geschirrspülautomat.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    ein Diagramm zur Ermittlung der Förderdrehzahl;
    Figur 2
    eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
    Figur 3
    eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In Figur 1 ist die an sich bekannte Ermittlung der Förderdrehzahl nF gezeigt, in einem Diagramm mit Drehzahl n und Strom I über die Zeit t. Hierzu ist eine drehzahlgeregelte Ablaufpumpe erforderlich. Es wird wie in Fig. 1 gezeigt die Drehzahl erhöht, bis es einen Sprung im Strom I gibt. Das ist der Moment, in dem die Pumpe zu fördern anfängt, gekennzeichnet durch die Förderdrehzahl nF und Strom IF. Unterhalb der Förderdrehzahl nF bildet die drehende Ablaufpumpe lediglich eine Wassersäule im Schlauch. Oberhalb der Förderdrehzahl nF wird Wasser aus dem Haushaltsgerät abgefördert.
  • In der vorliegenden Erfindung wird darauf aufgebaut und ein Teilabfördern einer bestimmten Wassermenge ohne Volumenstromzähler erzielt. Es ist zum Beispiel für den Geschirrspüler von großem Vorteil, wenn es möglich ist, bestimmte Teilwassermengen abzufördern und nicht immer gleich alles abzupumpen, wenn man den Wasserverbrauch pro Spülgang reduzieren will. Auch beim Waschautomaten kann es hilfreich sein, entweder eine Teilmenge gezielt abzupumpen oder die komplett abgepumpte Menge bestimmen zu können. Beides ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich.
  • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in zwei weiteren Diagrammen mit Drehzahl n über die Zeit t. Die Förderdrehzahl nF wird wie vorstehend anhand der Fig. 1 erläutert bestimmt. Das Integral (schraffierte Fläche) der Differenzdrehzahl (aktuelle Drehzahl n - Förderdrehzahl nF) über der Zeit entspricht einer bestimmten Menge abgeförderten Fluids in dem betreffenden Haushaltsgerät. Wird mit einer höheren Differenzdrehzahl aber über einen kürzeren Zeitraum abpumpt, wird insgesamt die gleiche Menge abgefördert. Solange die schraffierte Fläche gleich ist, ist auch die abgepumpte Menge an zum Beispiel Wasser immer gleich. Die beiden in Fig. 2 gezeigten Diagramme mit jeweils verschiedenen Drehzahlen und Förderzeiten entsprechen somit der gleichen Menge geförderten Flüssigkeit.
  • Während des Abpumpens kann die Drehzahl auch durchaus variiert werden, wie in Fig. 3 in einem ansonsten Fig. 2 entsprechenden Diagramm gezeigt ist. Es bleibt immer dabei, dass die schraffierte Fläche einer bestimmten Menge an Wasser oder anderer Flüssigkeit entspricht. Die tatsächlich geförderte Menge an Flüssigkeit entspricht somit der Fläche, jedoch muss für jedes Haushaltsgerät der Faktor bekannt sein, der Fläche und Flüssigkeitsmenge in Beziehung setzt. Wie das Verhältnis Fläche zu Wassermenge ist, hängt von dem jeweiligen Gerät ab, etwa von den betreffenden Wasserwegen und dem Pumpenrad. Dies muss für den jeweiligen Gerätetyp eingemessen werden und ist dann auf baugleiche Geräte übertragbar.
  • Viele wasserführende Geräte verfügen im Wasserzulauf über einen Volumenstromzähler oder andere Sensoren, um die eingelassene Wassermenge zu bestimmen. Dies würde es ermöglichen, die (bekannte) vollständige Wassermenge (abzüglich gerätespezifischer Restmengen, die nicht abgefördert werden können) abzupumpen, während sich keine Wäsche, kein Geschirr etc. in dem Haushaltsgerät befindet. Dadurch könnte das Verhältnis der Fläche zu der Wassermenge in einer automatischen Art und Weise bestimmt werden, beispielsweise als Bestandteil der Erstinbetriebnahme. Damit hätte man auch die Möglichkeit, im Laufe eines Gerätelebens das Verhältnis ggf. erneut zu kalibrieren, indem diese Inbetriebnahme erneut durchgeführt wird. Verschmutzungen oder Verengungen in den Wasserwegen können dazu führen, dass sich im Laufe eines Gerätelebens das Verhältnis von Fläche zu Wassermenge ändert.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Abpumpen von Flüssigkeit bei einem Haushaltsgerät, umfassend:
    - Ansteuern einer drehzahlregelbaren Pumpe des Haushaltsgeräts, indem die Drehzahl von 0 an stetig erhöht wird;
    - Erfassen eines Sprungs im von der Pumpe aufgenommenen Strom I;
    - Festlegen der zu dem Sprung gehörigen Drehzahl nF als Förderdrehzahl;
    - Ansteuern der drehzahlregelbaren Pumpe auf eine Solldrehzahl n, die oberhalb der Förderdrehzahl nF liegt;
    - Bestimmen des Zeitintegrals basierend auf einer Funktion von Solldrehzahl n und Förderdrehzahl nF; und
    - Bestimmen des Volumens abgepumpter Flüssigkeit basierend auf dem Zeitintegral.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Funktion von Solldrehzahl und Förderdrehzahl nF die Differenz von Solldrehzahl und Förderdrehzahl nF ist, optional zuzüglich eines Korrekturwertes abhängig von Solldrehzahl und/oder Förderdrehzahl nF.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Volumen abgepumpter Flüssigkeit aus dem Zeitintegral und einem für das Haushaltsgerät spezifischen Faktor bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abpumpen bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Volumens abgepumpter Flüssigkeit beendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend:
    - Erkennen, dass die Pumpe zumindest teilweise Luft fördert; und
    - Beenden des Abpumpens.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei
    - aus dem Vergleich des bekannten eingelassenen Flüssigkeitsvolumen mit dem abgepumpten Flüssigkeitsvolumen ein im Haushaltsgerät verbliebenes Flüssigkeitsvolumen ermittelt wird; und
    - das verbliebene Flüssigkeitsvolumen bei dem weiteren Betrieb des Haushaltsgeräts berücksichtigt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Haushaltsgerät ein Waschautomat ist und wobei der Schleudervorgang basierend auf dem verbliebenen Flüssigkeitsvolumen angepasst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Haushaltsgerät ein Geschirrspülautomat ist und wobei der Trocknungsvorgang basierend auf dem verbliebenen Flüssigkeitsvolumen angepasst wird.
  9. Haushaltsgerät, umfassend:
    - eine drehzahlregelbare Pumpe zum Abpumpen von Flüssigkeit; und
    - eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
  10. Haushaltsgerät nach Anspruch 9, wobei
    - das Haushaltsgerät ein Waschautomat und die Pumpe eine Laugenpumpe ist; oder
    - das Haushaltsgerät ein Geschirrspülautomat ist.
EP23192612.2A 2022-09-09 2023-08-22 Verfahren zum abpumpen von flüssigkeiten bei haushaltsgeräten Pending EP4335349A1 (de)

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Citations (5)

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