EP2162045B1 - Geschirrspülmaschine mit einer pumpe mit einem bürstenlosen permanentmagnetmotor - Google Patents

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EP2162045B1
EP2162045B1 EP08760800.6A EP08760800A EP2162045B1 EP 2162045 B1 EP2162045 B1 EP 2162045B1 EP 08760800 A EP08760800 A EP 08760800A EP 2162045 B1 EP2162045 B1 EP 2162045B1
Authority
EP
European Patent Office
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pump
dishwashing machine
speed
machine according
permanent magnet
Prior art date
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Active
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EP08760800.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2162045A2 (de
Inventor
Michael Rosenbauer
Hans-Dieter Rossteuscher
Martin Stickel
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP2162045A2 publication Critical patent/EP2162045A2/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/12—Combinations of two or more pumps
    • F04D13/14—Combinations of two or more pumps the pumps being all of centrifugal type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4214—Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor
    • A47L15/4225—Arrangements or adaption of recirculation or discharge pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/46—Devices for the automatic control of the different phases of cleaning ; Controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L15/0018—Controlling processes, i.e. processes to control the operation of the machine characterised by the purpose or target of the control
    • A47L15/0049—Detection or prevention of malfunction, including accident prevention
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2401/00—Automatic detection in controlling methods of washing or rinsing machines for crockery or tableware, e.g. information provided by sensors entered into controlling devices
    • A47L2401/08—Drain or recirculation pump parameters, e.g. pump rotational speed or current absorbed by the motor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2501/00—Output in controlling method of washing or rinsing machines for crockery or tableware, i.e. quantities or components controlled, or actions performed by the controlling device executing the controlling method
    • A47L2501/05—Drain or recirculation pump, e.g. regulation of the pump rotational speed or flow direction

Definitions

  • the invention relates to a dishwasher with at least one conveying device for conveying rinsing liquor, wherein the conveying device has at least one pump with a brushless permanent magnet motor.
  • Shadow pole motors have the advantage of a high delivery capacity and a defined running direction. It is therefore possible to arrange the outlet tangentially to a pump housing.
  • the problem with the use of shaded-pole motors is the fact that they are mostly so-called dry-runners, as a result of which complex sealing measures are necessary. If the tightness can not be maintained, the pump may fail.
  • synchronous motors are usually so-called wet runners, so that a pump can be constructed in a structurally simpler way, since no such complex sealing measures are necessary. Due to the principle, the direction of rotation of an impeller of the pump can not be determined. This has the advantage, on the one hand, that in the event of blockage, e.g. when pumping out of food residues, by changing the direction of rotation of the impeller there is a chance that the blockage is solvable.
  • the randomly adjusting running direction of the impeller requires a central arrangement of the outlet on the pump housing. Due to the flow dynamics unfavorable arrangement can be provided with synchronous motors low compared to shaded pole low flow rate.
  • Brushless DC, brushless AC, permanent magnet synchronous motors are also known from the prior art, which have been proposed for use in washing machines and dishwashers.
  • the rotor of a brushless permanent magnet motor consists of one or more permanent magnets
  • the stator consists of several electromagnets.
  • the Electromagnets in the stator are commutated via a control electronics, eg with a block or sinusoidal commutation.
  • Brushless permanent magnet motors therefore have the advantage that the direction of rotation of the stator, with which the impeller of the pump is rotatably connected, is adjustable by the control electronics.
  • the capacity of a pump with a brushless permanent magnet motor can be controlled by adjusting the speed of the stator.
  • the DE 198 46 831 A1 discloses a method for determining the rotor position of synchronous motors.
  • JP 2004278539 A suggests the use of a pump with a brushless motor in a dishwasher.
  • the dishwasher shown there uses to circulate the rinsing liquor in a closed water cycle and to pump out the rinsing liquor from the dishwasher of a single pump.
  • the EP 1 502 535 A2 describes a circulating pump with a brushless motor, with which the fluid flow is controlled in a dishwasher.
  • a circulating pump with a brushless motor, with which the fluid flow is controlled in a dishwasher.
  • JP 2001276479 A a pump having a brushless motor having an axially disposed inlet and an outlet tangentially disposed on the pump housing.
  • the DE 103 39 130 A1 discloses a household appliance such as a washing machine or dishwasher with a liquid circuit in which the control of the drive motors for the liquid pump is thereby cost-effectively improved that at least one of the two pumps can be connected to a control unit for the engine control and / or regulation.
  • the disclosed DE 10 2004 003 536 A1 a household electrical appliance having a chamber at least partially filled with liquid during operation of the apparatus, a pump driven by a motor for aspirating liquid from the chamber, and monitoring means for detecting speed and power of the motor, comparing sensed values of speed and Power with a given characteristic and for signaling a state of emergency when the comparison shows that the detected values deviate significantly from the characteristic.
  • the EP 0 268 835 A2 shows a pump unit with a shaft mounted on the separate rotor wheels of the drain pump and the circulation pump and working with opposite directions.
  • the conveying device having at least one pump with a brushless permanent magnet motor
  • the conveying device comprises a first pump and a second pump each having a brushless permanent magnet motor, in particular a brushless DC motor.
  • a common control electronics for the first and the second pump of the conveyor is provided.
  • pumps with a brushless permanent magnet motor allows substantial hydraulic improvements in a dishwasher water cycle. This is realized essentially by an optimizable shape of a pump housing of the pump. Because of that Pumps with a brushless permanent magnet motor achieve a higher delivery rate, which is also freely adjustable by the speed. Since pumps with a brushless permanent magnet motor are so-called wet runners, costly sealing measures of the pump are eliminated.
  • motors with brushless permanent magnet motors are each assigned their own control electronics. By the inventive approach, the first and the second pump to assign a common control electronics, however, the higher costs can be partially compensated.
  • control electronics is designed to operate the first and the second pump of the conveyor alternately. It is therefore sufficient to use the components necessary for driving the brushless permanent magnet motor, e.g. a bridge circuit of MOS-FET transistors IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or other switching elements, only once to provide and alternatively to control the first or the second pump. A simultaneous operation of the first and the second pump is not provided.
  • a bridge circuit of MOS-FET transistors IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or other switching elements e.g. a bridge circuit of MOS-FET transistors IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or other switching elements
  • the term of the alternating operation of the first and the second pump of the conveyor is to be understood in the context of the present invention that between the operation of the one and then the other pump an arbitrarily long period may exist, in which neither of the two pumps is operated. On the other hand, however, should also include the possibility that immediately after the end of the operation of a pump, the other pump can be operated.
  • the second pump is a circulation pump of the dishwasher, with which the wash liquor is conveyed into a closed water cycle of the dishwasher.
  • the drive electronics comprise a converter electronics for driving and feeding the conveyor.
  • the drive electronics are designed to detect the position of the rotor of the brushless permanent magnet motor and, upon detection, one of a set speed or a set speed range Deviating actual speed to change the direction of rotation of the rotor.
  • the detection of the position of the rotor of the brushless permanent magnet motor is in this case possible by design without additional sensor device.
  • the position of the rotor can be measured, for example, via a retroactive induction voltage or via the resulting current.
  • the determination of the rotor position is known in principle to those skilled in the art, so that at this point a detailed description is dispensed with. Based on this information, the control electronics is able to detect a deviation of the rotational speed from the target rotational speed or the target rotational speed range.
  • control electronics is adapted to make a turn off the first and / or the second pump when a predetermined time has elapsed since the start of the first and / or the second pump.
  • control electronics is adapted to make a turn off the first and / or the second pump when a predetermined speed criterion is met.
  • the speed criterion may be an exceeding of a predetermined speed.
  • the speed criterion may be the detection of a speed increase by a predetermined speed difference. This approach is based on the finding that the speed increases as soon as air is delivered by the pump, i. the actual conveying process of the rinsing liquor is completed.
  • the first and / or the second pump have an inlet arranged centrally and axially with respect to the shaft of an impeller and an outlet arranged tangentially on a housing of the first and / or second pump.
  • the tangentially arranged on the housing outlet a significant improvement of the hydraulic conditions is achieved.
  • a pump having a brushless permanent magnet motor can achieve higher output as compared with a conventional pump (be it a pump with a split motor or a synchronous motor).
  • Fig.1 1 is a cross-sectional view of a dishwasher 1 according to the invention shown in a schematic form.
  • This has a washing container 2 in a known manner.
  • two spray arms 3, 4 are arranged in a known manner, which are associated in a known manner, not shown baskets.
  • the rinsing liquor impinging on the ware also not shown is supplied from a rinsing tank 16 to a sump 17.
  • the pump pot 17 is connected on the output side via a line 12 or 13 to a drain pump 5 or to a circulating pump 6.
  • the outlet of the circulation pump 6 is connected in a known manner via a line 8 and 9 with the spray arm 3 and 4 respectively.
  • An outlet of the drain pump 5 is connected to an outlet 20 of the dishwasher, so that the conveyed from the drain pump 5, provided with impurities rinsing liquid via a line 18 to one in a wall 21 located house connection 19 can be promoted, with a predetermined height difference between the outlet 20 and house connection 19 is overcome.
  • the operation and the control of the drain pump 5 and the circulation pump 6 takes place in accordance with a common control electronics 7.
  • This is coupled via a control line 14 to the drain pump 5 and a control line 15 to the circulation pump 6.
  • the control electronics include u.a. a converter electronics, e.g. a bridge circuit for driving and feeding the drain pump 5 or the circulation pump 6.
  • the converter electronics is provided only once in the control electronics 7. This is sufficient because the drain pump 5 or the circulation pump 6 are never operated simultaneously, but alternately in accordance with the program control unit.
  • FIG. 2 is a schematic representation of an exemplary structure of a pump 30 with a (not shown) brushless permanent magnet motor shown.
  • the pump 30 may represent the drain pump 5 and / or the circulating pump 6.
  • permanent magnet motors in principle, all known types come into consideration, such as brushless DC motors (BLDC), brushless AC motors (BLAC) or permanent magnet synchronous motors (PMSM).
  • BLDC brushless DC motors
  • BLAC brushless AC motors
  • PMSM permanent magnet synchronous motors
  • brushless DC motors are used.
  • a pump housing 35 is provided with an inlet 31 arranged axially to a shaft of an impeller 33 and a tangentially arranged outlet 32. With A the direction of rotation of the impeller 33 is marked. With B is the direction of rotation A achieved during operation of the pump 30 in the flow direction.
  • the speed of the impeller 33 is inherently freely adjustable by the control electronics, such an arrangement has only small hydraulic resistances to be overcome at the outlet, so that the pump 30 has a high delivery capacity compared to conventional pumps.
  • This can be further improved by the shape of the exemplary four wings 34 of the impeller 33.
  • the optimum number and shape of the wings 34 can be determined by known means by simulations.
  • the structural conditions do not permit the provision of an outlet arranged tangentially on the pump housing, it is also possible to arrange the outlet elsewhere, e.g. centrally arranged to provide.
  • the present invention thus provides a dishwasher which is more economical to manufacture in addition to improved operating characteristics.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine mit zumindest einer Fördereinrichtung zum Fördern von Spülflotte, wobei die Fördereinrichtung zumindest eine Pumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor aufweist.
  • Pumpen von Fördereinrichtungen von Geschirrspülmaschinen sind üblicherweise als Spaltpolmotoren oder Synchronmotoren ausgeführt. Spaltpolmotoren weisen den Vorteil einer hohen Förderleistung und einer definierten Laufrichtung auf. Es ist deshalb möglich, den Auslass an einem Pumpengehäuse tangential anzuordnen. Problematisch bei der Verwendung von Spaltpolmotoren ist die Tatsache, dass diese meistens sog. Trockenläufer sind, wodurch aufwendige Dichtungsmaßnahmen notwendig sind. Kann die Dichtigkeit nicht aufrechterhalten werden, so kann es zu einem Ausfall der Pumpe kommen.
  • Synchronmotoren hingegen sind meistens sog. Nassläufer, wodurch eine Pumpe konstruktiv einfacher aufgebaut werden kann, da keine so aufwendigen Dichtungsmaßnahmen notwendig sind. Prinzipbedingt kann die Laufrichtung eines Flügelrades der Pumpe nicht festgelegt werden. Dies weist einerseits den Vorteil auf, dass bei einer Blockade, z.B. beim Abpumpen von Speisemittelresten, durch einen Wechsel der Drehrichtung des Flügelrades eine Chance besteht, dass die Blockade lösbar ist. Andererseits bedingt die zufällig sich einstellende Laufrichtung des Flügelrades eine zentrale Anordnung des Auslasses am Pumpengehäuse. Aufgrund der strömungsdynamisch ungünstigen Anordnung kann mit Synchronmotoren eine im Vergleich zu Spaltpolmotoren geringe Förderleistung bereitgestellt werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind auch bürstenlose Permanentmagnetmotoren (Brushless DC, Brushless AC, permanenterregte Synchronmotoren) bekannt, die für den Einsatz in Wasch- und Geschirrspülmaschinen vorgeschlagen wurden. Der Rotor eines bürstenlosen Permanentmagnetmotors besteht aus einem oder mehreren Permanentmagneten, der Stator besteht aus mehreren Elektromagneten. Die Elektromagneten im Stator werden über eine Ansteuerelektronik kommutiert, z.B. mit einer Block- oder Sinuskommutierung. Bürstenlose Permanentmagnetmotoren weisen deshalb den Vorteil auf, dass die Drehrichtung des Stators, mit dem das Flügelrad der Pumpe drehfest verbunden ist, durch die Ansteuerelektronik einstellbar ist. Weiterhin kann die Förderleistung einer Pumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor durch die Einstellung der Drehzahl des Stators geregelt werden.
  • Die Verwendung von bürstenlosen Permanentmagnetmotoren in Haushaltsgeräten ist aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt.
  • Aus der DE 195 33 076 A1 ist eine Schaltung zur Ansteuerung eines bürstenlosen Synchronmotors für eine Pumpe in einer Waschmaschine bekannt.
  • Die DE 198 46 831 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung der Rotorstellung von Synchronmotoren.
  • JP 2004278539 A schlägt die Verwendung einer Pumpe mit einem bürstenlosen Motor in einer Geschirrspülmaschine vor. Die dort gezeigte Geschirrspülmaschine bedient sich dabei zum Umwälzen der Spülflotte in einem geschlossenen Wasserkreislauf und zum Abpumpen der Spülflotte aus der Geschirrspülmaschine einer einzigen Pumpe.
  • Die EP 1 502 535 A2 beschreibt eine Umwälzpumpe mit einem bürstenlosen Motor, mit welcher der Fluidfluss in einer Geschirrspülmaschine kontrollierbar ist. Insbesondere ist es möglich, wahlweise den Oberkorb, den Unterkorb oder beide Geschirrkörbe mit Spülflotte zu beaufschlagen.
  • Ferner offenbart die JP 2001276479 A eine Pumpe mit einem bürstenlosen Motor, welche einen axial angeordneten Einlass und einen tangential am Pumpengehäuse angeordneten Auslass aufweist.
  • Die DE 103 39 130 A1 offenbart eine Haushaltsmaschine wie eine Waschmaschine oder Geschirrspülmaschine mit einem Flüssigkeitskreislauf, bei der die Ansteuerung der Antriebsmotoren für die Flüssigkeitspumpen dadurch kostengünstig verbessert wird, dass wenigstens eine der beiden Pumpen an eine Kontrolleinheit für die Motorsteuerung und/oder Regelung zuschaltbar ist.
  • Desweiteren offenbart die DE 10 2004 003 536 A1 ein elektrisches Haushaltsgerät mit einer im Betrieb des Geräts wenigstens zum Teil mit Flüssigkeit gefüllten Kammer, einer von einem Motor angetriebenen Pumpe zum Ansaugen von Flüssigkeit aus der Kammer und mit einer Überwachungseinrichtung zum Erfassen von Drehzahl und Leistung des Motors, zum Vergleichen erfasster Werte von Drehzahl und Leistung mit einer vorgegebenen Charakteristik und zum Signalisieren eines Ausnahmezustandes, wenn der Vergleich ergibt, dass die erfassten Werte signifikant von der Charakteristik abweichen.
  • Die EP 0 268 835 A2 zeigt eine Pumpeneinheit mit einer Welle, auf der getrennte Läufräder der Entleerungspumpe und der Umwälzpumpe angebracht und die mit entgegengesetzten Laufrichtungen arbeiten.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Geschirrspülmaschine anzugeben, die verbesserte Betriebseigenschaften aufweist und gleichzeitig wirtschaftlich herzustellen ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Geschirrspülmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patenansprüchen.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine mit zumindest einer Fördereinrichtung zum Fördern von Spülflotte, wobei die Fördereinrichtung zumindest eine Pumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor aufweist, umfasst die Fördereinrichtung eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe mit jeweils einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor, insbesondere einem bürstenlosen Gleichstrommotor. Ferner ist eine gemeinsame Ansteuerelektronik für die erste und die zweite Pumpe der Fördereinrichtung vorgesehen.
  • Der Einsatz von Pumpen mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor, insbesondere einem bürstenlosen Gleichstrommotor, erlaubt wesentliche hydraulische Verbesserungen in einem Wasserkreislauf der Geschirrspülmaschine. Dies wird im Wesentlichen durch eine optimierbare Gestalt eines Pumpengehäuses der Pumpe realisiert. Aufgrund dessen erreichen Pumpen mit bürstenlosem Permanentmagnetmotor eine höhere Förderleistung, welche zusätzlich durch die Drehzahl frei einstellbar ist. Da Pumpen mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor sog. Nassläufer sind, entfallen aufwendige Dichtungsmaßnahmen der Pumpe. Üblicherweise wird Motoren mit bürstenlosen Permanentmagnetmotoren jeweils eine eigene Ansteuerelektronik zugeordnet. Durch das erfindungsgemäße Vorgehen, der ersten und der zweiten Pumpe eine gemeinsame Ansteuerelektronik zuzuordnen, lassen sich die höheren Kosten jedoch zum Teil kompensieren.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist die Ansteuerelektronik dazu ausgebildet, die erste und die zweite Pumpe der Fördereinrichtung alternierend zu betreiben. Es ist deshalb ausreichend, die für die Ansteuerung des bürstenlosen Permanentmagnetmotors notwendigen Komponenten, z.B. eine Brückenschaltung aus MOS-FETs-Transistoren IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder anderen Schaltelementen, lediglich ein einziges Mal vorzusehen und alternativ die erste oder die zweite Pumpe anzusteuern. Ein gleichzeitiger Betrieb der ersten und der zweiten Pumpe ist nicht vorgesehen.
  • Der Begriff des alternierenden Betreibens der ersten und der zweiten Pumpe der Fördereinrichtung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, dass zwischen dem Betrieb der einen und dann der anderen Pumpe ein beliebig langer Zeitraum existieren kann, in welchem keine der beiden Pumpen betrieben wird. Andererseits soll jedoch auch die Möglichkeit umfasst werden, dass unmittelbar nach dem Ende des Betriebs einer Pumpe die andere Pumpe betrieben werden kann.
  • Während die erste Pumpe eine Laugenpumpe ist, mit welcher die Spülflotte aus dem Spülbehälter förderbar ist, ist die zweite Pumpe eine Umwälzpumpe der Geschirrspülmaschine, mit welcher die Spülflotte in einen geschlossenen Wasserkreislauf der Geschirrspülmaschine förderbar ist. Erfindungsgemäß umfasst die Ansteuerelektronik eine Umrichterelektronik zum Ansteuern und Speisen der Fördereinrichtung.
  • Erfindungsgemäß ist die Ansteuerelektronik dazu ausgebildet, die Lage des Rotors des bürstenlosen Permanentmagnetmotors zu erfassen und bei Detektion einer von einer Soll-Drehzahl oder von einem Soll-Drehzahlbereich abweichenden Ist-Drehzahl die Drehrichtung des Rotors zu verändern. Die Erfassung der Lage des Rotors des bürstenlosen Permanentmagnetmotors ist hierbei konstruktionsbedingt ohne zusätzliche Sensorvorrichtung möglich. Die Lage des Rotors kann z.B. über eine rückwirkende Induktionsspannung bzw. über den resultierenden Strom gemessen werden. Die Ermittlung der Rotorstellung ist dem Fachmann prinzipiell bekannt, so dass an dieser Stelle auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Anhand dieser Informationen ist die Ansteuerelektronik in der Lage eine Abweichung der Drehzahl von der Soll-Drehzahl oder dem Soll-Drehzahlbereich zu erkennen. Liegt eine derartige Abweichung vor, so lässt dies auf eine Blockade schließen, die z.B. in der Laugenpumpe durch abzupumpende Speisemittelreste oder Ähnliches hervorgerufen sein kann. Durch eine Änderung der Drehrichtung, z.B. ein alternierendes Ändern der Drehrichtung, welche durch die Ansteuerelektronik gezielt gesteuert werden kann, ist es möglich, eine derartige Blockade der Pumpe zu lösen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ansteuerelektronik dazu ausgebildet, ein Ausschalten der ersten und/oder der zweiten Pumpe vorzunehmen, wenn eine vorgegebene Zeit seit Anlauf der ersten und/oder der zweiten Pumpe verstrichen ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die erste und/oder die zweite Pumpe mit einer Zeitsteuerung betrieben werden können, wobei ein gezieltes Ein- und Ausschalten zu definierten Zeitpunkten ermöglicht ist. Dies ist im Gegensatz dazu bei Pumpen mit einem Synchronmotor nicht möglich, da dort aufgrund der sich zufällig einstellenden Drehrichtung des Rotors eine unbestimmte Zeit bis zum Anlaufen der Pumpe vergehen kann. Aufgrund dessen werden Geschirrspülmaschinen mit Synchronmotoren über die Zeitdauer des eigentlichen Pumpvorganges hinaus eine zusätzliche Zeit, z.B. 30 Sekunden, betrieben. Durch die Einsparung dieser zusätzlichen Betriebsdauer der Pumpe lässt sich eine Energieeinsparung und Geräuschreduzierung realisieren.
  • In einer anderen Ausführungsform ist die Ansteuerelektronik dazu ausgebildet, ein Ausschalten der ersten und/oder der zweiten Pumpe vorzunehmen, wenn ein vorgegebenes Drehzahlkriterium erfüllt ist. Das Drehzahlkriterium kann hierbei ein Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl sein. Alternativ kann das Drehzahlkriterium die Detektion einer Drehzahlerhöhung um eine vorgegebene Drehzahldifferenz sein. Dieser Vorgehensweise liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Drehzahl ansteigt, sobald durch die Pumpe Luft gefördert wird, d.h. der eigentliche Fördervorgang der Spülflotte beendet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die erste und/oder die zweite Pumpe eine zentral und axial zur Welle eines Flügelrads angeordneten Einlass und einen tangential an einem Gehäuse der ersten und/oder zweiten Pumpe angeordneten Auslass auf. Insbesondere durch den tangential an dem Gehäuse angeordneten Auslass wird eine wesentliche Verbesserung der hydraulischen Verhältnisse erzielt. Hierdurch kann eine Pumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor im Vergleich zu einer herkömmlichen Pumpe (sei es eine Pumpe mit einem Spaltmotor oder mit einem Synchronmotor) eine höhere Förderleistung erzielen.
  • Aufgrund der Möglichkeit, eine Pumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor mit einer definierten Drehzahl betreiben zu können, besteht zudem die Möglichkeit, das mit dem Rotor drehfest verbundene Flügelrad strömungsgünstiger ausgestalten zu können. Hierdurch ist eine weitere Erhöhung der Förderleistung möglich.
  • Diese Maßnahmen erlauben es, einen höheren Druck am Auslass der Pumpe zu generieren. Dadurch kann einerseits in dem geschlossenen Wasserkreislauf durch die Umwälzpumpe geförderte Spülflotte mit einem höheren Druck auf das Spülgut gespritzt werden, wodurch sich die Reinigungswirkung erhöht. Andererseits kann bei einer entsprechend ausgestalteten Laugenpumpe eine, im Vergleich zu Pumpen mit Spaltpol- oder Synchronmotoren, größere Förderhöhe erzielt werden. Dies bedeutet, der Haushaltsanschluss kann gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik weiter nach oben verlegt werden. Andererseits kann jedoch auch die Dimensionierung der Pumpe an die derzeit zu erreichenden Förderhöhen angepasst werden, wodurch die Fertigungskosten der erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine gesenkt werden können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren weitererläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine, und
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer in der erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine einsetzbaren Pumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor in einem Querschnitt.
  • In Fig.1 1 ist in einer Querschnittsdarstellung eine erfindungsgemäße Geschirrspülmaschine 1 in einer schematischen Form dargestellt. Diese weist in bekannter Weise einen Spülbehälter 2 auf. In dem Spülbehälter 2 sind in ebenfalls bekannter Weise zwei Sprüharme 3, 4 angeordnet, die in bekannter Weise nicht dargestellten Geschirrkörben zugeordnet sind. Die auf das ebenfalls nicht dargestellte Spülgut auftreffende Spülflotte wird von einer Spülwanne 16 einem Pumpentopf 17 zugeführt. Der Pumpentopf 17 ist ausgangsseitig über eine Leitung 12 bzw. 13 mit einer Laugenpumpe 5 bzw. mit einer Umwälzpumpe 6 verbunden. Der Auslass der Umwälzpumpe 6 ist in bekannter Weise über eine Leitung 8 bzw. 9 mit dem Sprüharm 3 bzw. 4 verbunden. Ein Auslass der Laugenpumpe 5 ist mit einem Auslass 20 der Geschirrspülmaschine verbunden, so dass die von der Laugenpumpe 5 geförderte, mit Verunreinigungen versehene Spülflüssigkeit über eine Leitung 18 zu einem in einer Wand 21 gelegenen Hausanschluss 19 gefördert werden kann, wobei eine vorgegebene Höhendifferenz zwischen Auslass 20 und Hausanschluss 19 zu überwinden ist.
  • Der Betrieb und die Ansteuerung der Laugenpumpe 5 und der Umwälzpumpe 6 erfolgt nach Maßgabe einer gemeinsamen Ansteuerelektronik 7. Diese ist über eine Steuerleitung 14 mit der Laugenpumpe 5 und über eine Steuerleitung 15 mit der Umwälzpumpe 6 gekoppelt. Die Ansteuerelektronik umfasst u.a. eine Umrichterelektronik, z.B. eine Brückenschaltung, zum Ansteuern und Speisen der Laugenpumpe 5 oder der Umwälzpumpe 6. Die Umrichterelektronik ist dabei lediglich einmal in der Ansteuerelektronik 7 vorgesehen. Dies ist ausreichend, da die Laugenpumpe 5 oder die Umwälzpumpe 6 niemals gleichzeitig, sondern alternierend nach Maßgabe der Programmsteuereinheit betrieben werden.
  • In Fig. 2 ist in einer schematischen Darstellung ein beispielhafter Aufbau einer Pumpe 30 mit einem (nicht dargestellten) bürstenlosen Permanentmagnetmotor dargestellt. Die Pumpe 30 kann dabei die Laugenpumpe 5 und/oder die Umwälzpumpe 6 darstellen. Als Permanentmagnetmotoren kommen prinzipiell alle bekannten Typen in Betracht, wie z.B. bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC), bürstenlose Wechselstrommotoren (BLAC) oder permanenterregte Synchronmotoren (PMSM). Bevorzugt kommen bürstenlose Gleichstrommotoren zum Einsatz. Ein Pumpengehäuse 35 ist mit einem axial zu einer Welle eines Flügelrades 33 angeordneten Einlass 31 und einem tangential angeordneten Auslass 32 versehen. Mit A ist die Drehrichtung des Flügelrades 33 gekennzeichnet. Mit B ist die beim Betrieb der Pumpe 30 in Drehrichtung A erzielte Strömungsrichtung gekennzeichnet. Neben der Tatsache, dass die Drehzahl des Flügelrades 33 prinzipbedingt durch die Ansteuerelektronik frei einstellbar ist, weist eine derartige Anordnung am Auslass nur geringe zu überwindende hydraulische Widerstände auf, so dass die Pumpe 30 im Vergleich zu herkömmlichen Pumpen eine hohe Förderleistung aufweist. Diese kann weiter durch die Form der beispielhaft vier Flügel 34 des Flügelrades 33 verbessert werden. Die optimale Anzahl und Gestalt der Flügel 34 kann mit bekannten Mitteln durch Simulationen ermittelt werden.
  • Die Verwendung einer Umwälzpumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor ermöglicht deshalb einen höheren, maximal zu erreichenden Druck an den Düsen der Sprüharme, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Geschirrspülmaschinen die Reinigungswirkung verbessert ist. Ist ein zu hoher Druck unerwünscht, z.B. bei empfindlichem Geschirr, so kann dieser durch einfache Drehzahlregelung (Reduktion der Pumpendrehzahl) reduziert werden.
  • Die Verwendung einer Laugenpumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor ermöglicht aufgrund der höheren Förderleistung im Vergleich zu herkömmlichen Pumpen die Überwindung einer größeren Höhendifferenz zwischen dem Auslass 20 der Geschirrspülmaschine und dem Hausanschluss 19 in der Wand 21, wodurch der Hausanschluss 19 in der Wand 21 an anderer Stelle platziert werden könnte. Bleibt andererseits die Höhendifferenz zwischen dem Auslass 20 der Geschirrspülmaschine und dem Hausanschluss 19 derart bemessen, wie er für herkömmliche Geschirrspülmaschinen nach dem Stand der Technik ausgelegt ist, so kann die Dimensionierung der Laugenpumpe 5 an diese Höhendifferenz angepasst werden. Hierdurch ergibt sich eine baulich verkleinerte Laugenpumpe. Neben verringerten Herstellungskosten steht damit weiterer Bauraum für andere Komponenten in der Geschirrspülmaschine zur Verfügung.
  • Lassen die baulichen Gegebenheiten das Vorsehen eines tangential am Pumpengehäuse angeordneten Auslasses nicht zu, so ist es auch möglich, den Auslass an anderer Stelle, z.B. zentral angeordnet, vorzusehen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft damit eine Geschirrspülmaschine, die neben verbesserten Betriebseigenschaften wirtschaftlicher herstellbar ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Geschirrspülmaschine
    2
    Spülbehälter
    3
    Sprüharm
    4
    Sprüharm
    5
    Pumpe
    6
    Pumpe
    7
    Ansteuerelektronik
    8
    Leitung
    9
    Leitung
    12
    Leitung
    13
    Leitung
    14
    Steuerleitung
    15
    Steuerleitung
    16
    Spülwanne
    17
    Pumpentopf
    18
    Leitung
    19
    Hausanschluss
    20
    Auslass
    21
    Wand
    30
    Pumpe
    31
    Pumpeneinlass
    32
    Pumpenauslass
    33
    Flügelrad
    34
    Flügel
    35
    Pumpengehäuse

Claims (9)

  1. Geschirrspülmaschine mit zumindest einer Fördereinrichtung zum Fördern von Spülflotte, wobei die Fördereinrichtung zumindest eine Pumpe mit einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor aufweist, wobei die Fördereinrichtung wenigstens eine erste Pumpe (5; 30) und eine zweite Pumpe (6; 30) mit jeweils einem bürstenlosen Permanentmagnetmotor, insbesondere einem bürstenlosen Gleichstrommotor (Brushless DC, BLDC), aufweist und eine gemeinsame Ansteuerelektronik (7) für die erste und die zweite Pumpe der Fördereinrichtung vorgesehen ist, und wobei die Ansteuerelektronik (7) eine Umrichterelektronik zum Ansteuern und Speisen der Fördereinrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (7) dazu ausgebildet ist, die Lage des Rotors des bürstenlosen Permanentmagnetmotors zu erfassen und bei Detektion einer von einer Soll-Drehzahl oder von einem Soll-Drehzahlbereich abweichenden Ist-Drehzahl die Drehrichtung des Rotors zu verändern.
  2. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (7) dazu ausgebildet ist, die erste und die zweite Pumpe (5, 6; 30) der Fördereinrichtung alternierend zu betreiben.
  3. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (5; 30) eine Laugenpumpe ist, mit welcher die Spülflotte aus dem Spülbehälter (2) förderbar ist.
  4. Geschirrspülmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Pumpe (6; 30) eine Umwälzpumpe ist, mit welcher die Spülflotte in einem geschlossenen Wasserkreislauf der Geschirrspülmaschine (1) förderbar ist.
  5. Geschirrspülmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (7) dazu ausgebildet ist, ein Ausschalten der ersten und/oder der zweiten Pumpe (5, 6; 30) vorzunehmen, wenn eine vorgegebene Zeit seit Anlauf der ersten und/oder der zweiten Pumpe (5, 6; 30) verstrichen ist.
  6. Geschirrspülmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik (7) dazu ausgebildet ist, ein Ausschalten der ersten und/oder der zweiten Pumpe (5, 6; 30) vorzunehmen, wenn ein vorgegebenes Drehzahlkriterium erfüllt ist.
  7. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahlkriterium ein Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl ist.
  8. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahlkriterium die Detektion einer Drehzahlerhöhung um eine vorgegebene Drehzahldifferenz ist.
  9. Geschirrspülmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Pumpe (5, 6; 30) eine zentral und axial zur Welle eines Flügelrads angeordneten Einlass (31) und einen tangential an einem Gehäuse der ersten und/oder zweiten Pumpe (5, 6; 30) angeordneten Auslass (32) aufweisen.
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