DE202017103504U1 - Washing machine - Google Patents
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Abstract
Waschmaschine (2),- mit einer Wäschetrommel (6),- mit einem Motor (8), der zum Antrieb der Wäschetrommel (6) eingerichtet ist,- mit einer Motorantriebschaltung (72), die zur elektrischen Versorgung des Motors (8) eingerichtet ist, und- mit einer Plasmaquelle (36), die zur Erzeugung eines Plasmas (40) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet,- dass die Motorantriebschaltung (72) weiterhin zur elektrischen Versorgung der Plasmaquelle (36) eingerichtet ist.Washing machine (2), - with a laundry drum (6), - with a motor (8), which is adapted to drive the laundry drum (6), - with a motor drive circuit (72), which is adapted to the electrical supply of the motor (8) is, and with a plasma source (36), which is adapted to generate a plasma (40), characterized in that the motor drive circuit (72) is further adapted to the electrical supply of the plasma source (36).
Description
Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit einer Wäschetrommel, mit einem Motor, der zum Antrieb der Wäschetrommel eingerichtet ist, und mit einer Motorantriebschaltung, die zur elektrischen Versorgung des Motors eingerichtet ist.The invention relates to a washing machine with a laundry drum, with a motor which is adapted to drive the laundry drum, and with a motor drive circuit which is adapted for the electrical supply of the motor.
Waschmaschinen für den Einsatz im Haushalt, im Gewerbe oder in der Industrie sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Die Reinigung schmutziger Wäsche erfolgt bei einer solchen Waschmaschine dadurch, dass mit einem Waschmittel versetztes, erhitztes Wasser wiederholt in die rotierende Wäschetrommel eingeleitet wird, in der sich die schmutzige Wäsche befindet, so dass durch das Wasser und das Waschmittel Schmutz aus der Wäsche gelöst und abtransportiert wird.Washing machines for household, commercial or industrial use are well known in the art. The cleaning of dirty laundry takes place in such a washing machine in that mixed with a detergent, heated water is repeatedly introduced into the rotating laundry drum in which the dirty laundry is located, so that solved by the water and the detergent dirt from the laundry and transported away becomes.
Aus dem Stand der Technik der
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige und praktikable Möglichkeit anzugeben, um eine Plasmaquelle in eine Waschmaschine zu integrieren.Against this background, the present invention is based on the object to provide a cost-effective and practical way to integrate a plasma source in a washing machine.
Diese Aufgabe wird bei einer Waschmaschine mit einer Wäschetrommel, mit einem Motor, der zum Antrieb der Wäschetrommel eingerichtet ist, mit einer Motorantriebschaltung, die zur elektrischen Versorgung des Motors eingerichtet ist, und mit einer Plasmaquelle, die zur Erzeugung eines Plasmas eingerichtet ist, erfindungsgemäß zumindest teilweise dadurch gelöst, dass die Motorantriebschaltung weiterhin zur elektrischen Versorgung der Plasmaquelle eingerichtet ist.This object is achieved in a washing machine with a laundry drum, with a motor which is adapted to drive the laundry drum, with a motor drive circuit which is adapted to supply the motor and with a plasma source, which is adapted to generate a plasma, according to the invention at least partially solved in that the motor drive circuit is further adapted to the electrical supply of the plasma source.
Es wurde festgestellt, dass eine Motorantriebschaltung sich ohne großen Aufwand zur elektrischen Versorgung der Plasmaquelle einrichten lässt. Auf diese Weise kann auf eine separate Schaltung zur elektrischen Versorgung der Plasmaquelle verzichtet werden, so dass sich die Plasmadüse kostengünstig in eine Waschmaschine integrieren lässt.It has been found that a motor drive circuit can be set up without great effort for the electrical supply of the plasma source. In this way, it is possible to dispense with a separate circuit for the electrical supply of the plasma source, so that the plasma nozzle can be inexpensively integrated into a washing machine.
Unter der elektrischen Versorgung des Motors wird vorliegend die Versorgung des Motors mit einer Spannung bzw. einem Strom verstanden, der zum Betrieb des Motors, d.h. insbesondere für den Antrieb der Wäschetrommel, erforderlich ist. Entsprechend wird unter der elektrischen Versorgung der Plasmadüse vorliegend die Versorgung der Plasmadüse mit einer Spannung bzw. einem Strom verstanden, der zum Betrieb der Plasmadüse, d.h. insbesondere für die Erzeugung des Plasmas, erforderlich ist.In this case, the electrical supply of the motor is understood as meaning the supply of the motor with a voltage or current which is responsible for the operation of the motor, i. especially for driving the laundry drum, is required. Accordingly, the electrical supply of the plasma nozzle in the present case, the supply of the plasma nozzle with a voltage or a current understood that for the operation of the plasma nozzle, i. especially for the generation of the plasma is required.
Die Waschmaschine weist eine Plasmaquelle zur Erzeugung eines Plasmas auf. Unter einem Plasma wird ein reaktives Medium mit ionisierten bzw. teilionisierten Molekülen bzw. Atomen verstanden. Bei dem Plasma kann es sich beispielsweise um einen mit einer Plasmadüse erzeugten Plasmastrahl handeln. Beispiele für Plasmaquellen sind Plasmaquellen, bei denen das Plasma durch kapazitive oder induktive Kopplung, durch dielektrisch behinderte Entladung, durch Koronaentladung oder durch Bogenentladung, insbesondere durch Gleichstrom-, Niederfrequenz- oder Hochfrequenz-Bogenentladung, erzeugt wird.The washing machine has a plasma source for generating a plasma. A plasma is understood to mean a reactive medium with ionized or partially ionized molecules or atoms. The plasma may, for example, be a plasma jet generated with a plasma nozzle. Examples of plasma sources are plasma sources in which the plasma is generated by capacitive or inductive coupling, by dielectrically impeded discharge, by corona discharge or by arc discharge, in particular by DC, low frequency or high frequency arc discharge.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Waschmaschine beschrieben, die jeweils auch untereinander kombiniert werden können.In the following, various embodiments of the washing machine are described, which can each be combined with each other.
Bei einer Ausführungsform weist die Waschmaschine einen Reinigungsraum auf, in dem die Wäschetrommel angeordnet ist, und einen Wasserzufluss, mit dem Wasser in den Reinigungsraum einleitbar ist. Der Wasserzufluss kann beispielsweise über eine externe Wasserversorgung gespeist werden. Weiterhin kann der Wasserzufluss zusätzlich oder alternativ aus einem internen Wasserreservoir gespeist werden. In der Waschmaschine kann insbesondere ein Wasserkreislauf vorgesehen sein, so dass das in den Reinigungsraum eingeleitete Wasser wieder aus dem Reinigungsraum heraus und zurück zum Wasserzufluss transportiert wird.In one embodiment, the washing machine has a cleaning space in which the laundry drum is arranged, and a water supply, with the water in the cleaning room can be introduced. The inflow of water can be fed, for example, via an external water supply. Furthermore, the water supply can additionally or alternatively be fed from an internal water reservoir. In particular, a water cycle can be provided in the washing machine, so that the water introduced into the cleaning space is again transported out of the cleaning space and back to the water inlet.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Plasmaquelle dazu eingerichtet, das über den Wasserzufluss in den Reinigungsraum einleitbare Wasser zumindest teilweise mit dem Plasma oder mit einem durch das Plasma angeregten Prozessfluid, insbesondere Prozessgas, zu beaufschlagen. Bei dem durch das Plasma angeregten Prozessfluid kann es sich insbesondere um ein zuvor mit der Plasmaquelle in einen zumindest teilweisen Plasmazustand überführtes und anschließend zumindest teilweise wieder rekombiniertes Arbeitsfluid, insbesondere Arbeitgas, handeln. Ein solches Arbeitsfluid weist beim Austritt aus der Plasmaquelle zwar nur noch wenige oder auch gar keine Ionen mehr auf, jedoch dafür reaktive Spezies, die zur Anreicherung von reaktiven Spezies im beaufschlagten Wasser führen.In a further embodiment, the plasma source is adapted to at least partially apply the water which can be introduced into the cleaning space via the water inlet into the plasma or to a process fluid, in particular process gas, excited by the plasma. The process fluid excited by the plasma can in particular be a working fluid, in particular working gas, which has been previously transferred to the plasma source in an at least partial plasma state and subsequently at least partially recombined. Although such a working fluid has only a few or even no ions at the exit from the plasma source, it is reactive species which lead to the accumulation of reactive species in the water which is acted upon.
Die Plasmaquelle kann so angeordnet sein, dass das Wasser vor oder nach dem Einleiten in den Reinigungsraum mit dem Plasma bzw. mit dem angeregten Prozessfluid beaufschlagbar ist. Die Plasmaquelle kann so angeordnet sein, dass das Wasser mit Plasma bzw. mit angeregtem Prozessfluid beaufschlagbar ist, ohne dass die Plasmaquelle selbst mit dem Wasser in Kontakt kommt. Auf diese Weise kann der Verschleiß der Plasmaquelle reduziert werden. Alternativ kann die Plasmaquelle so angeordnet sein, dass im Betrieb mindestens ein Teil der Plasmaquelle in direktem Kontakt mit dem Wasser steht. Beispielsweise kann die Plasmaquelle im Betrieb teilweise in das Wasser eingetaucht sein. Auf diese Weise ist eine besonders effektive Beaufschlagung des Wassers mit Plasma bzw. angeregtem Prozessfluid möglich. Weiterhin wird die unerwünschte Reaktion der reaktiven Stoffe mit der Umgebungsluft reduziert. The plasma source can be arranged so that the water before or after the introduction into the cleaning chamber with the plasma or the excited process fluid can be acted upon. The plasma source can be arranged so that the water can be acted upon by plasma or by excited process fluid, without the plasma source itself coming into contact with the water. In this way, the wear of the plasma source can be reduced. Alternatively, the plasma source may be arranged so that in operation at least a portion of the plasma source is in direct contact with the water. For example, during operation, the plasma source may be partially submerged in the water. In this way, a particularly effective admission of the water with plasma or excited process fluid is possible. Furthermore, the undesirable reaction of the reactive substances with the ambient air is reduced.
Das Wasser kann in flüssiger oder gasförmiger Form, d.h. als Dampf, mit dem Plasma beaufschlagt werden. Weiterhin kann das Wasser auch in Tröpfchenform, insbesondere in vernebelter Form mit dem Plasma bzw. mit dem angeregten Prozessfluid beaufschlagt werden. Zur Verneblung des Wassers kann die Waschmaschine beispielsweise eine Düse aufweisen, mit der das Wasser vernebelt wird. Eine solche Düse kann beispielsweise so angeordnet sein, dass die Wassertröpfchen aus der Düse in das Plasma, beispielsweise in einen mit einer Plasmadüse erzeugten Plasmastrahl, bzw. in das angeregte Prozessfluid gelangen.The water may be in liquid or gaseous form, i. as a vapor, to be acted upon by the plasma. Furthermore, the water can also be applied in droplet form, in particular in atomized form, to the plasma or to the excited process fluid. For nebulization of the water, the washing machine may for example have a nozzle with which the water is atomized. Such a nozzle may for example be arranged so that the water droplets from the nozzle into the plasma, for example, get into a plasma jet generated with a plasma nozzle, or in the excited process fluid.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Motorantriebschaltung dazu eingerichtet, die Plasmaquelle mit einer hochfrequenten Spannung, insbesondere einer hochfrequenten Hochspannung zu versorgen.In a further embodiment, the motor drive circuit is adapted to supply the plasma source with a high-frequency voltage, in particular a high-frequency high voltage.
Der Betrieb einer Plasmaquelle erfordert häufig die Versorgung mit einer hochfrequenten Spannung, insbesondere einer hochfrequenten Hochspannung, so dass die Motorantriebschaltung vorzugsweise eine derartige Spannung zur Versorgung der Plasmaquelle zur Verfügung stellt.The operation of a plasma source often requires the supply of a high-frequency voltage, in particular a high-frequency high voltage, so that the motor drive circuit preferably provides such a voltage for supplying the plasma source available.
Unter einer hochfrequenten Spannung wird typischerweise eine Spannung mit einer Frequenz von 1 kHz bis 300 kHz, insbesondere von 1 kHz bis 100 kHz, vorzugsweise von 10 kHz bis 100 kHz, besonders bevorzugt von 10 kHz bis 50 kHz verstanden. Die hochfrequente Spannung kann eine hochfrequente Wechselspannung, aber auch eine gepulste Gleichspannung sein.A high-frequency voltage is typically understood to mean a voltage having a frequency of 1 kHz to 300 kHz, in particular from 1 kHz to 100 kHz, preferably from 10 kHz to 100 kHz, particularly preferably from 10 kHz to 50 kHz. The high-frequency voltage can be a high-frequency AC voltage, but also a pulsed DC voltage.
Unter einer hochfrequenten Hochspannung wird typischerweise eine Spannung von 1 kV bis 100 kV, insbesondere 1 kV bis 50 kV, bevorzugt 10 kV bis 50 kV, bei einer Frequenz von 1 kHz bis 300 kHz, insbesondere von 1 kHz bis 100 kHz, vorzugsweise von 10 kHz bis 100 kHz, besonders bevorzugt von 10 kHz bis 50 kHz, verstanden. Die hochfrequente Hochspannung kann eine hochfrequente Wechselspannung, aber auch eine gepulste Gleichspannung sein.Under a high-frequency high voltage is typically a voltage of 1 kV to 100 kV, in particular 1 kV to 50 kV, preferably 10 kV to 50 kV, at a frequency of 1 kHz to 300 kHz, in particular from 1 kHz to 100 kHz, preferably from 10 kHz to 100 kHz, more preferably from 10 kHz to 50 kHz, understood. The high-frequency high voltage can be a high-frequency AC voltage, but also a pulsed DC voltage.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Waschmaschine einen Transformator, der dazu eingerichtet ist, die Amplitude der Spannung zur elektrischen Versorgung der Plasmaquelle zu erhöhen, insbesondere die Spannung in eine hochfrequente Hochspannung zu transformieren. Häufig ist die zur Versorgung eines Motors erforderliche Spannung geringer als die Spannung zur Versorgung einer Plasmaquelle. Mit einem Transformator lässt sich die von der Motorantriebschaltung zur Verfügung gestellte, insbesondere hochfrequente Spannung hochtransformieren, so dass die zum Betrieb der Plasmaquelle erforderliche Spannung zur Verfügung steht. Der Transformator kann in die Motorantriebschaltung integriert sein oder auch als separates Element vorgesehen sein.In a further embodiment, the washing machine comprises a transformer which is adapted to increase the amplitude of the voltage for the electrical supply of the plasma source, in particular to transform the voltage into a high-frequency high voltage. Frequently, the voltage required to power a motor is less than the voltage to power a plasma source. By means of a transformer, the high-frequency voltage provided by the motor drive circuit can be transformed, so that the voltage required to operate the plasma source is available. The transformer may be integrated in the motor drive circuit or may be provided as a separate element.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Motorantriebschaltung einen elektrischen Frequenzumrichter, der dazu eingerichtet ist, die Plasmaquelle mit einer hochfrequenten Spannung zu versorgen. Unter einem Frequenzumrichter wird ein Stromrichter verstanden, der aus einer Wechselspannung, beispielsweise Netzspannung, oder einer gepulsten Gleichspannung, eine in der Frequenz und Amplitude veränderbare Wechselspannung oder gepulste Gleichspannung für die Versorgung des Motors zum Antrieb der Wäschetrommel generiert.In another embodiment, the motor drive circuit includes an electrical frequency converter configured to supply the plasma source with a high frequency voltage. A frequency converter is understood to be a power converter that generates an alternating voltage, for example mains voltage, or a pulsed direct voltage, an alternating voltage which is variable in frequency and amplitude or pulsed direct voltage for supplying the motor for driving the laundry drum.
Bei dem Frequenzumrichter kann es sich insbesondere um einen Zwischenkreisumrichter handeln. Ein solcher Zwischenkreisumrichter weist insbesondere einen versorgungsseitigen Gleichrichter auf, der einen Gleichspannungs-Zwischenkreis speist, und mindestens einen aus diesem Zwischenkreis gespeisten, lastseitigen Wechselrichter. Der Gleichrichter ist vorzugsweise dazu eingerichtet, an einer Versorgungsspannung, beispielsweise Netzspannung, angeschlossen zu werden. Vorzugsweise ist zudem eine Steuervorrichtung vorgesehen, die zur Ansteuerung des Gleichrichters und/oder des mindestens einen Wechselrichters eingerichtet ist.The frequency converter may in particular be a DC link converter. Such a DC link converter has, in particular, a supply-side rectifier, which feeds a DC intermediate circuit, and at least one load-side inverter fed from this DC link. The rectifier is preferably configured to be connected to a supply voltage, for example mains voltage. In addition, a control device is preferably provided which is set up to drive the rectifier and / or the at least one inverter.
Vorzugsweise sind an dem Zwischenkreis des Frequenzumrichters ein erster und ein zweiter Wechselrichter angeschlossen, wobei der erste Wechselrichter zur Versorgung des Motors eingerichtet ist und wobei der zweite Wechselrichter zur Versorgung der Plasmaquelle eingerichtet ist. Auf diese Weise können die Spannungen und/oder Frequenzen der Versorgungsspannung des Motors und der Plasmaquelle unabhängig voneinander gesteuert werden. Insbesondere kann die Ansteuerung des Motors und/oder der Plasmadüse über eine zur Steuerung des Frequenzumrichters eingerichtete Steuerungsvorrichtung erfolgen. Der erste und/oder der zweite Wechselrichter können beispielsweise mittels Pulsweitenmodulation betrieben werden.Preferably, a first and a second inverter are connected to the intermediate circuit of the frequency converter, wherein the first inverter is arranged to supply the motor and wherein the second inverter is set up to supply the plasma source. In this way, the voltages and / or frequencies of the supply voltage of the motor and the plasma source can be controlled independently. In particular, the control of the motor and / or the plasma nozzle over a set up for controlling the frequency converter control device done. The first and / or the second inverter can be operated, for example, by means of pulse width modulation.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Waschmaschine eine Steuerungsvorrichtung zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs auf, wobei der Reinigungsvorgang insbesondere das Einleiten von Wasser in den Reinigungsraum und das zumindest teilweise Beaufschlagen des Wassers mit Plasma bzw. durch das Plasma angeregtem Prozessfluid umfasst. Die Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise eine elektronische Schaltung, insbesondere mit einem Prozessor und einem Speicher, umfassen. Auf dem Speicher kann beispielsweise ein Programm gespeichert sein, dessen Ausführung auf dem Prozessor die Durchführung des Reinigungsvorgangs verursacht. Die Steuerungsvorrichtung weist bevorzugt eine Eingabeeinrichtung auf, über die ein Benutzer der Reinigungsvorrichtung Parameter des Reinigungsvorgangs bestimmen und/oder den Reinigungsvorgang starten oder unterbrechen kann. Die Parameter umfassen bevorzugt Parameter der Plasmaquelle. Auf diese Weise kann der Benutzer einstellen, ob bzw. mit welchen Parametern die Plasmaquelle bei einem bestimmten Reinigungsvorgang eingesetzt werden soll. Dadurch ist ein bedarfsgemäßer Einsatz der Plasmaquelle möglich.In a further embodiment, the washing machine has a control device for carrying out a cleaning process, wherein the cleaning process comprises, in particular, the introduction of water into the cleaning space and the at least partial charging of the water with plasma or with the process fluid excited by the plasma. The control device may comprise, for example, an electronic circuit, in particular with a processor and a memory. For example, a program may be stored in the memory, the execution of which on the processor causes the cleaning process to be carried out. The control device preferably has an input device, via which a user of the cleaning device can determine parameters of the cleaning process and / or start or interrupt the cleaning process. The parameters preferably include parameters of the plasma source. In this way, the user can set whether or with what parameters the plasma source is to be used in a specific cleaning process. As a result, an appropriate use of the plasma source is possible.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Waschmaschine eine Steuerungsvorrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb des Motors und der Plasmaquelle zu steuern. Unter dem Betrieb des Motors wird der Drehbetrieb des Motors verstanden. Unter dem Betrieb der Plasmaquelle wird die Plasmaerzeugung mit der Plasmaquelle verstanden. Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet, den Motor und die Plasmadüse zu vorgegebenen oder vorgebbaren Zeiten und/oder für vorgegebene oder vorgebbaren Dauern zu betreiben.In a further embodiment, the washing machine has a control device that is configured to control the operation of the motor and the plasma source. The operation of the engine is understood to mean the rotary operation of the engine. The operation of the plasma source is understood to mean the plasma generation with the plasma source. Preferably, the control device is adapted to operate the engine and the plasma nozzle at predetermined or predeterminable times and / or for predetermined or predefinable durations.
Bei der Steuerungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um die im Zusammenhang mit der vorigen Ausführungsform beschriebene Steuerungsvorrichtung zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs handeln.The control device may be, for example, the control device described in connection with the previous embodiment for carrying out a cleaning process.
Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet, die Plasmaquelle und den Motor zu verschiedenen Zeiten zu betreiben. Hierunter wird verstanden, dass der Motor und die Plasmaquelle derart gesteuert werden, dass die Plasmaerzeugung zu Zeiten erfolgt, wenn der Motor nicht angetrieben wird. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Beeinflussung des Betriebs der Plasmaquelle und des Motors vermieden. Weiterhin kann die Motorantriebschaltung kleiner dimensioniert werden, da jeweils nur ein Verbraucher (Motor oder Plasmaquelle) gleichzeitig betrieben wird.Preferably, the control device is adapted to operate the plasma source and the motor at different times. By this is meant that the motor and the plasma source are controlled such that plasma generation occurs at times when the engine is not being driven. In this way, a mutual influence on the operation of the plasma source and the engine is avoided. Furthermore, the motor drive circuit can be made smaller, since only one consumer (motor or plasma source) is operated simultaneously.
Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, den Motor und die Plasmaquelle gleichzeitig zu betreiben.In principle, however, it is also conceivable to operate the motor and the plasma source simultaneously.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Plasmaquelle als Plasmadüse zur Erzeugung eines Plasmastrahls, insbesondere eines atmosphärischen Plasmastrahls, ausgebildet. Es hat sich herausgestellt, dass eine solche Plasmadüse besonders gut geeignet ist, das Wasser mit reaktiven Stoffen anzureichern. Eine besonders effektive Anreicherung kann dadurch erreicht werden, dass der Auslass der Plasmadüse, durch den der Plasmastrahl austritt, so angeordnet ist, dass er im Betrieb bei der Beaufschlagung des Wassers mit dem Plasma bzw. dem angeregten Prozessfluid unter Wasser liegt. Optional kann an der Plasmadüse ein Käfig vorgesehen sein, in den der Plasmastrahl geleitet wird. Auf diese Weise kann ein unmittelbarer Kontakt des Plasmastrahls mit dem Wasser reduziert werden. Vielmehr können hierbei die durch den Plasmastrahl angeregten, reaktiven Stoffe durch Öffnungen im Käfig in das Wasser gelangen. Dadurch wird das Wasser mit den angeregten Stoffen und damit zumindest indirekt auch vom Plasma bzw. vom angeregten Prozessfluid beaufschlagt. In a further embodiment, the plasma source is designed as a plasma nozzle for generating a plasma jet, in particular an atmospheric plasma jet. It has been found that such a plasma nozzle is particularly well suited to enrich the water with reactive substances. A particularly effective enrichment can be achieved in that the outlet of the plasma nozzle, through which the plasma jet emerges, is arranged so that it is under water during operation when the water is exposed to the plasma or to the excited process fluid. Optionally, a cage can be provided at the plasma nozzle into which the plasma jet is directed. In this way direct contact of the plasma jet with the water can be reduced. Rather, in this case, the reactive substances excited by the plasma jet can pass through openings in the cage into the water. As a result, the water is acted upon by the excited substances and thus at least indirectly by the plasma or by the excited process fluid.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung ist die Plasmadüse als Plasmadüse zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls durch eine mit einer hochfrequenten Hochspannung erzeugten Bogenentladung in einem Arbeitsfluid, insbesondere in einem Arbeitgas, ausgebildet. Die Entladung erfolgt insbesondere zwischen zwei Elektroden, wobei mindestens eine dieser Elektroden auch durch das zu beaufschlagende Wasser gebildet werden kann.In a further embodiment of the cleaning device, the plasma nozzle is designed as a plasma nozzle for generating an atmospheric plasma jet by an arc discharge generated with a high-frequency high voltage in a working fluid, in particular in a working gas. The discharge takes place in particular between two electrodes, wherein at least one of these electrodes can also be formed by the water to be acted upon.
Wie zuvor beschrieben wird unter einer hochfrequenten Hochspannung typischerweise eine Spannung von 1 kV bis 100 kV, insbesondere 1 kV bis 50 kV, bevorzugt 10 kV bis 50 kV, bei einer Frequenz von 1 kHz bis 300 kHz, insbesondere von 1 kHz bis 100 kHz, vorzugsweise von 10 kHz bis 100 kHz, besonders bevorzugt von 10 kHz bis 50 kHz, verstanden. Die hochfrequente Hochspannung kann eine hochfrequente Wechselspannung, aber auch eine gepulste Gleichspannung sein.As described above, under a high-frequency high voltage, typically a voltage of 1 kV to 100 kV, in particular 1 kV to 50 kV, preferably 10 kV to 50 kV, at a frequency of 1 kHz to 300 kHz, in particular from 1 kHz to 100 kHz, preferably from 10 kHz to 100 kHz, more preferably from 10 kHz to 50 kHz. The high-frequency high voltage can be a high-frequency AC voltage, but also a pulsed DC voltage.
Auf diese Weise wird ein Plasmastrahl erzeugt, der einerseits eine hohe Reaktivität und andererseits eine verhältnismäßig geringe Temperatur aufweist. Eine solche Plasmadüse ermöglicht einen besonders sicheren und zuverlässigen Betrieb. Da der Plasmastrahl einer solchen Plasmadüse relativ kalt ist, wird die Materialbelastung der Waschmaschine reduziert. Als Arbeitsfluid kann insbesondere ein Arbeitsgas, eine Arbeitsflüssigkeit und/oder eine Mischung aus einem Arbeitsgas und einer Flüssigkeit verwendet werden.In this way, a plasma jet is generated, which on the one hand has a high reactivity and on the other hand a relatively low temperature. Such a plasma nozzle allows a particularly safe and reliable operation. Since the plasma jet of such a plasma nozzle is relatively cold, the material load of the washing machine is reduced. In particular, a working gas, a working fluid and / or a mixture of a working gas and a fluid can be used as the working fluid.
Vorzugweise wird die Plasmadüse mit einem Arbeitsgas betrieben. Hierdurch kann prozesssicher ein Plasmastrahl bereitgestellt werden. Durch die Verwendung einer Plasmadüse kann das zu beaufschlagende Wasser in der Regel prozesssicherer und/oder effektiver mit reaktiven Stoffen angereichert werden als bei einer einfachen Anordnung von Elektroden im zu beaufschlagenden Wasser. Preferably, the plasma nozzle is operated with a working gas. As a result, a plasma jet can be reliably provided. As a result of the use of a plasma nozzle, the water to be applied can generally be enriched more efficiently and / or more effectively with reactive substances than with a simple arrangement of electrodes in the water to be acted upon.
Beispielweise kann als Arbeitsgas Luft verwendet werden, ggf. unter Zusatz zusätzlicher Gase wie Sauerstoff und/oder unter Zusatz von Flüssigkeiten wie Wasser. For example, air can be used as the working gas, if appropriate with the addition of additional gases such as oxygen and / or with the addition of liquids such as water.
Die Plasmaquelle kann auch als Plasmaquelle zur Erzeugung eines Plasmas mittels dielektrisch behinderter Entladung ausgebildet sein. Eine solche Plasmaquelle weist mindestens zwei Elektroden auf, wobei zwischen den Elektroden ein Dielektrikum angeordnet ist. Das Dielektrikum kann beispielsweise auf einer der Elektroden aufgebracht sein. Mindestens eine Elektrode und/oder das Dielektrikum können auch durch das zu beaufschlagende Wasser gebildet werden. Insbesondere kann die Plasmaquelle wie eine in der
Bei einer Ausführungsform ist eine Plasmadüse als Plasmaquelle vorgesehen und die Plasmadüse ist als Plasmadüse zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmas durch eine dielektrisch behinderte Entladung in einem Arbeitsfluid ausgebildet. Vorzugsweise weist die Plasmadüse eine Innenelektrode, eine Außenelektrode und ein dazwischen angeordnetes Dielektrikum auf. Die Außenelektrode und/oder die Innenelektrode können beispielsweise als rohrförmige Elektroden ausgebildet sein, beispielsweise als konzentrisch zueinander angeordnete rohrförmige Elektroden. Auf diese Weise wird eine großflächige Entladungszone bereitgestellt, in der sich die beiden Elektroden mit konstantem Abstand gegenüberliegen. Die Plasmadüse weist insbesondere eine Arbeitsfluidzuleitung auf, die insbesondere an einem Ende der vorzugsweise rohrförmigen Elektroden angeordnet sein kann. An dem der Arbeitsfluidzuleitung gegenüberliegenden Ende der Plasmadüse ist vorzugsweise eine Düsenöffnung vorgesehen, durch die im Betrieb das Plasma bzw. das zu einem Plasma angeregte und anschließend zumindest teilweise wieder rekombinierte Arbeitsfluid, d.h. ein durch das Plasma angeregtes Arbeitsfluid, austritt.In one embodiment, a plasma nozzle is provided as a plasma source and the plasma nozzle is formed as a plasma nozzle for generating an atmospheric plasma by a dielectrically impeded discharge in a working fluid. Preferably, the plasma nozzle has an inner electrode, an outer electrode, and a dielectric disposed therebetween. The outer electrode and / or the inner electrode may be formed, for example, as tubular electrodes, for example, as concentrically arranged tubular electrodes. In this way, a large-area discharge zone is provided, in which the two electrodes face each other with a constant distance. In particular, the plasma nozzle has a working fluid supply line, which can be arranged in particular at one end of the preferably tubular electrodes. At the end of the plasma nozzle opposite the working fluid supply line, a nozzle opening is preferably provided, through which during operation the plasma or the working fluid excited to a plasma and subsequently at least partially recombined, that is to say the plasma. a working fluid excited by the plasma exits.
Zwischen der Innen- und der Außenelektrode wird im Betrieb eine hochfrequente Hochspannung angelegt, so dass es in der Entladungszone der Plasmadüse zu dielektrisch behinderten Entladungen kommt, durch die ein durch die Entladungszone strömendes Arbeitsfluid, insbesondere Arbeitsgas, teilweise ionisiert bzw. angeregt wird, so dass ein Plasma bzw. ein angeregtes Prozessfluid, insbesondere das zu einem Plasma angeregte und anschließend zumindest teilweise wieder rekombinierte Arbeitsfluid, aus der Plasmadüse austritt.During operation, a high-frequency high voltage is applied between the inner and outer electrodes so that dielectrically impeded discharges occur in the discharge zone of the plasma nozzle, as a result of which a working fluid, in particular working gas, flowing through the discharge zone is partially ionized or excited, so that a plasma or an excited process fluid, in particular the working fluid excited to a plasma and subsequently at least partially recombined, exits the plasma nozzle.
Auch mit einer solchen Plasmadüse wird ein Plasma bzw. ein dadurch angeregtes Prozessfluid erzeugt, das einerseits eine hohe Reaktivität und andererseits eine verhältnismäßig geringe Temperatur aufweist. Eine solche Plasmadüse ermöglicht einen besonders sicheren und zuverlässigen Betrieb. Da das Plasma bzw. das angeregte Prozessfluid einer solchen Plasmadüse relativ kalt ist, wird die Materialbelastung der Waschmaschine reduziert. Als Arbeitsfluid kann insbesondere ein Arbeitsgas, eine Arbeitsflüssigkeit und/oder eine Mischung aus einem Arbeitsgas und einer Flüssigkeit verwendet werden.Even with such a plasma nozzle, a plasma or a process fluid excited thereby is produced which on the one hand has high reactivity and, on the other hand, a relatively low temperature. Such a plasma nozzle allows a particularly safe and reliable operation. Since the plasma or the excited process fluid of such a plasma nozzle is relatively cold, the material load of the washing machine is reduced. In particular, a working gas, a working fluid and / or a mixture of a working gas and a fluid can be used as the working fluid.
Weitere Merkmale und Vorteile der Waschmaschine ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.Further features and advantages of the washing machine will become apparent from the following description of various embodiments, reference being made to the accompanying drawings.
In der Zeichnung zeigen
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1 eine Waschmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 eine schematische Darstellung einer Beaufschlagungseinrichtung derWaschmaschine aus 1 , -
3 eine schematische Darstellung der Beschaltung von Komponentender Waschmaschine aus 1 , -
4 eine beispielhafte Ausgestaltung einer Motorantriebschaltung in schematischer Darstellung und -
5 eine schematische Darstellung einer alternativen Beaufschlagungseinrichtung derWaschmaschine aus 1 .
-
1 a washing machine according to an embodiment of the invention, -
2 a schematic representation of a loading device of thewashing machine 1 . -
3 a schematic representation of the wiring of components of thewashing machine 1 . -
4 an exemplary embodiment of a motor drive circuit in a schematic representation and -
5 a schematic representation of an alternative loading device of thewashing machine 1 ,
Die Waschmaschine
Weiterhin weist die Waschmaschine
In den Wasserzufluss
Die Beaufschlagungseinheit
Die Plasmadüse
Eine Zwischenwand
Der Begriff „Lichtbogen“ wird hier als phänomenologische Beschreibung der Entladung verwendet, da die Entladung in Form eines Lichtbogens auftritt. Der Begriff „Lichtbogen“ wird aber bei Gleichspannungsentladung mit im Wesentlichen konstanten Spannungswerten verstanden.The term "arc" is used here as a phenomenological description of the discharge, since the discharge occurs in the form of an arc. However, the term "arc" is understood in DC discharge with substantially constant voltage values.
Aufgrund der drallförmigen Strömung des Arbeitsgases wird dieser Lichtbogen jedoch im Wirbelkern auf der Achse des Düsenrohres
Das Auslassrohr
Das mit den reaktiven Stoffen angereicherte Wasser
Anstelle der Beaufschlagungseinheit
Die Waschmaschine
Die Motorantriebschaltung
Zur Steuerung der Motorantriebschaltung
Die Motorantriebschaltung
Auf diese Weise ist es möglich, die Plasmaquelle
Weiterhin kann die Plasmaquelle
Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung
In
Der Gleichrichter
An den versorgungsseitigen Gleichrichter
Die Steuerungsvorrichtung
Die Beaufschlagungseinrichtung
Die Beaufschlagungseinrichtung
Die Plasmadüse
Am unteren Ende des Düsenrohrs
Über eine durch den Arbeitsgasverteilerkopf
Im Betrieb kommt es durch die zwischen Innenelektrode
Das Auslassrohr
Das mit den reaktiven Stoffen angereicherte Wasser
Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist wiederum die Motorantriebschaltung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2014/090755 A1 [0003, 0033, 0050]WO 2014/090755 A1 [0003, 0033, 0050]
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DE202017103504.2U DE202017103504U1 (en) | 2017-06-12 | 2017-06-12 | Washing machine |
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---|---|---|---|---|
DE102020203397A1 (en) | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Increased performance in washing and cleaning |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014090755A1 (en) | 2012-12-11 | 2014-06-19 | Buske Christiane | Cleaning apparatus and method for cleaning articles using water |
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2017
- 2017-06-12 DE DE202017103504.2U patent/DE202017103504U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |