DE10253009B3

DE10253009B3 - Verfahren zum Betrieb einer Geschirrspülmaschine

Info

Publication number: DE10253009B3
Application number: DE10253009A
Authority: DE
Inventors: Clemens Jung; Peter Schwarzweller; Konrad Petry; Reinhold Baltes
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: US20040163679A1; US7086406B2; EP1419727A3; EP1419727A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Trübung der Spülflüssigkeit in einer Geschirrspülmaschine mittels eines Trübungssensors. Ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Trübungssensor in die Ansaugströmung der Umwälzpumpe in den Wasserablaufschacht der Geschirrspülmaschine eingebaut ist und kontinuierlich die Trübung der Spülflüssigkeit misst, dass die obere und untere Sprühebene im Wechsel betreibbar sind, dass aus den der oberen und unteren Sprühebene zugeordneten Trübungswerten ein Differenzwert ableitbar ist, dass aus den Trübungswerten und dem Differenzwert Parameter für die Menge und die Art des Schmutzes ableitbar sind und dass mit diesen Parametern das weitere Sprühprogramm festlegbar und regelbar ist, dann lassen sich mit geringem Aufwand Messwerte für den Verschmutzungsgrad gewinnen, aus denen sich Parameter für den weiteren Programmablauf ableiten lassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Geschirrspülmaschine mit einem die Trübung der Spülflüssigkeit messenden Trübungssensor.

Bei heute auf dem Markt befindlichen Geschirrspülmaschinen wird mehr und mehr ein Trübungssensor eingesetzt, der die Trübung der Spülflüssigkeit misst und den Programmablauf beeinflusst und in Abhängigkeit von dem Trübungswert der Spülflüssigkeit das Spülprogramm festlegt und regelt, wie z.B. die DE 101 1 1 006 , die DE 36 26 351 C1 und die DE 42 43 868 zeigen. Die heutigen Geschirrspülmaschinen besitzen eine obere und eine untere Sprühebene mit zugeordneten Sprüharmen, die gleichzeitig oder auch getrennt voneinander im Wechsel betrieben werden können. Dabei wird die Spülflüssigkeit von einer Umwälzpumpe umgewälzt, wobei die Spülflüssigkeit über den Wasserablaufschacht der Umwälzpumpe zugeführt wird. Der Ausgang der Umwälzpumpe wird dann abwechselnd mit dem oberen und unteren Sprüharm verbunden.

Wie die DE 100 11 692 zeigt, kann bei einer Geschirrspülmaschine auch ein Sensor eingesetzt sein, der einen Beitrag zur Wasserhärte von Seiten der zu entfernenden Schmutzfracht bestimmt.

Bei einer Geschirrspülmaschine nach der DE 197 45 428 A1 wird mittels einer Trübungsmessung die Wassermenge im Spülbehälter geregelt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem durch Messung der Trübung Aufschluss über die Menge und die Art der Verschmutzung der Spülflüssigkeit erhalten wird und die Parameter für die Beeinflussung des Spülprogrammes festgelegt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die obere und die untere Sprühebene im Wechsel betreibbar sind, dass der Trübungssensor in die Ausgangsströmung der Umwälzpumpe in den Wasserablaufschacht der Geschirrspülmaschine eingebaut ist und kontinuierlich die Trübung der Spülflüssigkeit misst, dass aus den der oberen und der unteren Sprühebene zugeordneten Trübungswerten ein Differenzwert ableitbar ist, dass aus den Trübungswerten und dem Differenzwert Parameter für die Menge und die Art des Schmutzes ableitbar sind und dass mit diesen Parametern das weitere Spülprogramm festlegbar und regelbar ist.

Durch die Anordnung des Trübungssensors in der Ansaugströmung der Umwälzpumpe in dem Wasserablaufschacht der Geschirrspülmaschine ist keine spezielle Messkammer für die Trübungsmessung vorhanden. Die Messung erfolgt bei umgewälzter Spülflüssigkeit ohne Stillsetzung der Umwälzpumpe, so dass der Spülprozess nicht gestört wird. Darüberhinaus kann aus den beiden Trübungswerten der oberen und der unteren Sprühebene eine eindeutige Ermittlung der Trübung abgeleitet werden. Dabei lässt sich berücksichtigen, dass bei gleicher Verschmutzung der Spülflüssigkeit beim Betrieb der oberen Sprühebene der Trübungswert kleiner ist als der Trübungswert beim Betrieb der unteren Sprühebene, sowie dass die Strömungsgeschwindigkeit der Spülflüssigkeit beim Betrieb der oberen Sprühebene kleiner ist als die Strömungsgeschwindigkeit als beim Betrieb der unteren Sprühebene.

Ist weiterhin vorgesehen, dass zusätzlich die Steigung der Trübungswerte ableitbar ist und dass die Zeitdauer bis zum Erreichen des Wertes Null der Steigung der Trübungswerte erfassbar ist, dann wird eine Aussage über die Löslichkeit der Geschirrverschmutzung ermöglicht, die als Parameter für die Löslichkeit der Geschirrverschmutzung bei dem Fortgang des Spülprogrammes verwendet werden kann.

Die Erfindung wird anhand von Diagrammen näher erläutert. Es zeigen:
1 die Abhängigkeit der Trübung von der Schmutzmenge,
2 die Abhängigkeit der Schmutzmenge von der Spüldauer für verschiedene Schmutzarten und Spülen mit Heißwasser sowie
3 die Abhängigkeit der Schmutzmenge von der Spüldauer für verschiedene Schmutzarten und Spülen mit kaltem Wasser.
Bei dem Diagramm nach 1 ist die Trübung TB in Volt des elektronischen Trübungssensors in Abhängigkeit von der Menge SM der Verschmutzung in gr angegeben. Dabei ist der Messwert für die Trübung TB bei dem Betrieb der oberen Sprühebene für zwei unterschiedliche Schmutzarten So1 und So2 angegeben. Die mit Su1 und Su2 gekennzeichneten Kurven geben die Trübung TB für zwei unterschiedliche Schmutzarten Su1 und Su2 beim Betrieb der unteren Sprühebene an. Aus den Kurven ist ableitbar, dass zwischen beiden Trübungswerten der Kurven Su1 und So1 bzw. Su2 und So2 für jede Schmutzart ein Differenzwert ableitbar ist, der von der Schmutzart und der Menge SM der Verschmutzung abhängig ist. Auf dieser Erkenntnis basiert die erfindungsgemäße Messung der Trübung mit nachfolgender Beeinflussung des Spülprogrammes. Aus den Kurven Su1 und So1 bzw. Su2 und So2 ist weiterhin ableitbar, dass der Trübungssensor bei gleicher Verschmutzung beim Betrieb der unteren Sprühebene stets einen höheren Trübungswert TM abgibt, wie bei dem Betrieb der oberen Sprühebene, d.h. Su1 > So1 bzw. Su2 > So2 und zwischen beiden Werten tritt jeweils eine mit der Menge SM ansteigende und dann wieder abnehmende Differenz der Trübungswerte auf. Aus den Kurvenpaaren Su1 und So1 bzw. Su2 und So2, die sich bei einem maximalen Verschmutzungsgrad nähern und nicht mehr ansteigen, kann ein weiterer Paramter zur Beeinflussung des Spülprogrammes abgleitet werden.
Die vom Beginn des Vorspülganges bis zu diesem Zeitpunkt verstrichene Zeitdauer ist ein Maß für die Löslichkeit der Geschirrverschmutzung, d.h. bis zu dem Zeitpunkt, bei dem sich ohne Änderung der Betriebsbedingungen kein weiterer Schmutz mehr vom Geschirr löst. Über eine Auswertesoftware können die Werte der Trübung und ihre Differenz sowie der ermittelten Zeitdauer die Menge und die Art der Geschirrverschmutzung analysiert, festgelegt und für Anpassung und Änderung des weiteren Spülprogrammes genutzt werden.
In den 2 und 3 sind jeweils mit drei unterschiedlichen Geschirrverschmutzungen die Trübungswerte TB in Abhängigkeit von der Zeitdauer T des Vorspülganges aufgezeichnet. Die Kurven weisen ein rhythmisches Auf und Ab der Trübungswert TB auf, das durch die wechselseitige Inbetriebnahme der unteren und oberen Sprühebene bedingt ist. Dabei ist der höhere Trübungswert jeweils der unteren und der niedrigere Trübungswert jeweils der oberen Sprühebene zugeordnet. Dies gilt für alle Kurven Sab, Sat und SII. Bei einem angebrannten Schmutz löst sich wenig Schmutz in der Zeitdauer T des Vorspülganges, wie die Kurve Sab zeigt. Bei angetrocknetem Schmutz löst sich bei gleichen Bedingungen schon mehr Schmutz, wie die Kurve Sat mit höheren Trübungswerten TB zeigt. Schließlich löst sich bei leicht lösbarem Schmutz noch mehr Schmutz, was sich in noch höherem Trübungsgrad TB niederschlägt, wie die Kurve SII erkennen lässt. Dabei bleiben die Maximas und Minimals der Kurven erhalten. Lediglich die Differenz der Trübungswerte TB der verschiedenen Kurven kann sich ändern und kann mit zur Beeinflussung des weiteren Sprühprogrammes ausgenützt werden. Den Kurven Sab, Sat und SII ist weiter zu entnehmen, dass sich schon nach einer bestimmten Zeitdauer, z.B. 10 bis 15 min bzw. 20 min seit Beginn des Vorspülganges die Trübungswerte TB nicht mehr ändern. Dies kann als Zeichen dafür gewertet werden, dass sich ohne Änderung der Betriebsbedingungen und damit des Spülprogrammes keine weitere Verbesserung der Reinigung des Geschirrs erreichen lässt und demzufolge im Spülprogramm unter Berücksichtigung der ermittelten Trübungswerte, der Differenz der Trübungswerte und der ermittelten Zeitdauer fortgefahren werden muss.
Bei den Kurven der 2 und 3 ist weiterhin der Einfluss der Temperatur der Spülflüssigkeit erkennbar. Bei den Versuchen mit den drei unterschiedlichen Verschmutzungsarten Sab, Sat und SII der 2 ist eine Spülflüssigkeit mit einer Temperatur von 15°C verwendet worden. Dabei wird weniger Schmutz vom Geschirr gelöst, wie bei der Verwendung von heißem Wasser bei den Versuchen nach 3, was sich in den unterschiedlich großen Trübungswerten TB und unterschiedlichen Differenzwerten der 2 und 3 ausdrückt.
Bei heißem Wasser als Spülflüssigkeit schwankt der Trübungsfaktor TB bei unterschiedlichen Schmutzarten nicht so stark, auch wenn sich die Schmutzmenge verdoppelt, wie bei der Kurve Satt gegenüber der Kurve Satt in 3 gezeigt ist. Der Verlauf der Wassertemperatur W ist mit der so bezeichneten Kurve und der zugeordneten rechten Abszisse W in °C für das Vorspülen angegeben.
Den Kurven nach 2 und 3 ist auch zu entnehmen, dass die Trübungswerte TB zu Beginn des Vorspülens in unterschiedlicher Weise ansteigen. Dabei wird sowohl für die Maximas (untere Sprühebene) und Minimas (obere Sprühebene) eine Steigung erkennbar. Bei den verschiedenen Kurven gehen die Maximas und Minimas nach unterschiedlichen Zeiten in annähernd konstante Werte über, so dass sich je nach Verschmutzung auch die Zeitdauer ändert bis die Steigung der Trübungswerte TB den Wert NuII annimmt. Daraus lässt sich eine Aussage über die Schmutzart ableiten und dies sowohl bei kalter Spülflüssigkeit (15°C bi 2) und bei aufgeheizter Spülflüssigkeit (W nach 3).
Wie die 2 und 3 zeigen, lassen sich mit bekannten Verschmutzungen in Versuchen die Parameter ermitteln, die für den weiteren Programmablauf anzuwenden sind, um ein Reinigen und Trocknen des Geschirrs zu optimieren und dies mit dem geringsten Energie- und Wasserverbrauch. Die in Versuchen gewonnenen Werte werden in der Steuereinheit abgelegt und bei jedem Betrieb der Geschirrspülmaschine in Abhängigkeit von den im stattfindenden Vorspülgang erfassten Trübungswerten, Differenzwerten und Zeitdauern abgerufen, um den weiteren Programmablauf festzulegen.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Geschirrspülmaschine, bei der die obere und untere Sprühebene im Wechsel betreibbar sind, mit einem die Trübung der Spülflüssigkeit messenden Trübungssensor, der in die Ansaugströmung der Umwälzpumpe in den Wasserablaufschacht der Geschirrspülmaschine eingebaut ist und kontinuierlich die Trübung der Spülflüssigkeit misst, wobei – aus den der oberen und unteren Sprühebene zugeordneten Trübungswerten ein Differenzwert ableitbar ist, – aus den Trübungswerten und dem Differenzwert Parameter für die Menge und die Art des Schmutzes ableitbar sind und – mit diesen Parametern das weitere Spülprogramm festlegbar und regelbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Steigung der Trübungswerte ableitbar ist und dass die Zeitdauer bis zum Erreichen des Wertes Null der Steigung der Trübungswerte erfassbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Zeitdauer ein Parameter für die Löslichkeit der Geschirrverschmutzung ableitbar ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Parameter für die Löslichkeit der Geschirrverschmutzung das weitere Spülprogramm festlegbar und regelbar ist.