ПОСУДОМОЕЧНАЯ МАШИНА И СПОСОБ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
DISHWASHING MACHINES AND ITS SERVICE METHOD

Область техники
Изобретение относится к посудомоечной машине с моечной камерой и устройствами для мытья посуды моющим раствором, а также с сорбционным сушильным устройством, которое связано с моечной камерой с возможностью прохождения воздуха и имеет сорбционную колонну с обратимо обезвоживаемым материалом, причем сорбционная колонна применяется для сушки посуды. Кроме того, изобретение относится к способу эксплуатации посудомоечной машины, имеющей по меньшей мере одну подпрограмму «Сушка», причем в этой подпрограмме воздух из моечной камеры посудомоечной машины и/или из окружающего пространства при помощи вентилятора проводится через сорбционную колонну, содержащую обратимо обезвоживаемый материал, в моечную камеру, и во время прохождения воздуха из него удаляется влага.
Уровень техники
В обычных посудомоечных машинах, как известно, процесс мойки имеет программу, последовательность шагов которой по существу состоит по меньшей мере из одной подпрограммы "Предварительное споласкивание", подпрограммы "Очистка", по меньшей мере одной подпрограммы "Промежуточное споласкивание", подпрограммы "Окончательное споласкивание" и подпрограммы «Сушка». При этом для повышения эффективности моющий раствор нагревается перед выполнением подпрограммы или во время выполнения подпрограммы. Нагревание моющего раствора производится, как правило, при помощи электрических нагревателей. Известны разные системы для сушки посуды в посудомоечных машинах.
Так, например, из патентного документа DE 2016831 известна посудомоечная машина упомянутого выше вида, в которой воздух из моечной камеры через закрываемое отверстие в стенке моечной камеры подводится к обратимо обезвоживаемому материалу и оттуда через отверстие наружу. Десорбция обратимо обезвоживаемого материала производится во время фазы остановки машины, причем возникающий при этом водяной пар выводится через отверстие наружу. Описанная посудомоечная машина невыгодна с энергетической точки зрения, так как регенерация обратимо обезвоживаемого материала производится во время фазы остановки машины, то есть в такое время, когда не выполняется ни одна из описанных выше подпрограмм. Еще один недостаток состоит в том, что при выпуске наружу водяного пара, возникающего во время регенерации обратимо обезвоживаемого материала, не исключается повреждение окружающей кухонной мебели. При этом регенерация связана с дополнительной потребностью в энергии, которая потребляется независимо от энергии, необходимой во время работы подпрограмм.
Чтобы затраты энергии при эксплуатации посудомоечной машины были как можно ниже, из патентного документа DE 10353774.0 Заявителя известна посудомоечная машина с моечной камерой и устройствами для мытья посуды моющим раствором, которая имеет сорбционную колонну, содержащую обратимо обезвоживаемый материал, связанную с моечной камерой с возможностью прохождения воздуха, причем сорбционная колонна используется, с одной стороны, для сушки посуды, а, с другой стороны, тепловая энергия, применяемая для десорбции сорбционной колонны, по меньшей мере частично используется для нагревания находящегося в моечной камере моющего раствора и/или посуды.
В патентном документе DE 10353775.9 Заявителя с целью решения той же проблемы предлагается для эксплуатации устройства по меньшей мере в одной подпрограмме, "Сушка", проводить воздух из моечной камеры посудомоечной машины и/или из окружающего пространства через сорбционную колонну и в моечную камеру, причем сорбционная колонна содержит обратимо обезвоживаемый материал, и во время ее прохождения из воздуха удаляется влага.
Благодаря использованию обратимо обезвоживаемого материала, обладающего гигроскопическими свойствами, например цеолита, в подпрограммах, предшествующих подпрограмме «Сушка», обычно уже не требуется нагревание обрабатываемого материала. Таким образом, становится возможной значительная экономия энергии.
Задачей данного изобретения является разработка такой посудомоечной машины и такого способа ее эксплуатации, при помощи которой или которого возможна эффективная очистка и сушка посуды, а также поддержание связанных с этим затрат энергии на как можно более низком уровне.
Раскрытие изобретения
Эта задача решена в посудомоечной машине согласно изобретению с признаками согласно пункту 1 формулы изобретения и способом согласно изобретению с признаками согласно пунктам 9 или 12 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
В посудомоечной машине согласно изобретению имеются моечная камера и устройства для мытья посуды моющим раствором, а также сорбционное сушильное устройство, которое связано с моечной камерой с возможностью прохождения воздуха и содержит сорбционную колонну с обратимо обезвоживаемым материалом, причем сорбционная колонна применяется для сушки посуды, причем имеется чувствительный элемент, далее называемый для краткости датчиком, который служит для определения состояния обратимо обезвоживаемого материала, чтобы в зависимости от этого состояния влиять на ход программы мытья, причем чувствительный элемент предпочтительно размещается в сорбционной колонне. Возможно также размещение датчика вне сорбционной колонны, например в моечной камере около впуска в нее.
В то время как в обычных посудомоечных машинах ход выполнения программы мытья подчиняется программно-временному управлению, данным изобретением предлагается разместить в посудомоечной машине, точнее в сорбционной колонне, датчик, чтобы приспосабливать выполнение каждой подпрограммы к конкретным ситуациям. Благодаря этому достигается существенная экономия энергии. Это имеет место в особенности в тех случаях, когда посудомоечная машина эксплуатируется, например, с неполной загрузкой. Как подпрограмма с нагреванием моющего раствора, так и подпрограмма «Сушка» могут при той же эффективности очистки или сушки проводиться за более короткое время, в результате чего благодаря экономии времени по сравнению с управлением по программно-временному графику экономится и энергия. Более короткое время выполнения подпрограмм реализуется на основе оценки состояния обратимо обезвоживаемого материала, чтобы в зависимости от этого влиять на ход выполнения программы мытья, например начинать следующую подпрограмму или заканчивать подпрограмму «Сушка».
В предпочтительном варианте реализации программа мытья включает в себя по меньшей мере одну подпрограмму "Сушка", причем состояние обратимо обезвоживаемого материала может быть зарегистрировано с помощью датчика, по меньшей мере во время подпрограммы "Сушка", и значение или значения, выдаваемые датчиком, поступают на связанное с датчиком устройство управления и оценки, предназначенное или приспособленное для того, чтобы оценивать значение или значения датчика и влиять на ход выполнения программы мытья. Так как подпрограмма "Сушка" выполняется, как правило, в конце каждой программы мытья, влияние на ход ее выполнения состоит в окончании программы мытья.
Согласно целесообразному варианту реализации датчик выполнен как датчик температуры. Датчик температуры предпочтительно расположен в сорбционном сушильном устройстве таким образом, что он может воспринимать значение температуры, преобладающее в сорбционной колонне или на выходе из сорбционной колонны. В основе этого действия лежит знание характерного графика изменения температуры, согласно которому во время процесса сушки ведет себя температура выходящего воздуха, проводимого через сорбционное сушильное устройство. Если посудомоечная машина, например, нагружена только частично, то на посуде, которая подлежит сушке, остается меньшее количество воды. Как только посуда и моечная камера высушены, это отражается на ходе изменения температуры воздуха, проводимого через сорбционное сушильное устройство. При прохождении влажного воздуха через сорбционное сушильное устройство, точнее через сорбционную колонну, он за счет высвобождающейся энергии конденсации нагревается до высокой температуры, свыше 150°С. В процессе сушки, с увеличением его продолжительности, воздух, проводимый через сорбционное сушильное устройство, содержит все меньше влаги, так что высвобождается меньшая теплота конденсации. Это выражается в понижении температуры воздуха, выходящего из сорбционного сушильного устройства. Фиксируемый при этом график изменения температуры может быть сопоставлен с достигнутой степенью высушивания посуды в посудомоечной машине.
Таким образом, влияние хода выполнения программы мытья, т.е. окончание процесса сушки, становится возможным на основе значения, поступившего от датчика в устройство управления и оценки путем сравнения его с пороговым значением. Для этого устройство управления и оценки настроено или выполнено таким образом, что оно сравнивает выдаваемые датчиком значения с пороговым значением.
Альтернативный вариант реализации предусматривает, что устройство управления и оценки регистрирует временной ход значений, поступающих от датчика, и воспринимает повышение этих значений или точку перегиба при таком повышении как критерий для влияния на ход выполнения программы мытья. Устройство управления и оценки в этом варианте осуществления настроено или выполнено для того, чтобы оно регистрировало ход изменения значений, поступающих от датчика, и воспринимало повышение значений или точку перегиба при таком повышении как критерий для влияния на ход выполнения программы мытья.
Согласно следующему варианту реализации изобретения влияние на ход выполнения программы мытья реализуется путем выполнения датчика в виде датчика влажности. Датчик влажности предпочтительно расположен в сорбционном сушильном устройстве таким образом, что он может регистрировать преобладающее значение влажности в потоке воздуха на выходе из сорбционной колонны. Оценка данных в средстве управления и оценки может производиться на основе сравнения значения, поступающего от датчика, с пороговым значением в устройстве управления и оценки. В альтернативном варианте устройство управления и оценки может воспринимать временной ход изменения поступающих от датчика значений и фиксировать повышение значений или точку перегиба при таком повышении как критерий для влияния на ход выполнения программы мытья.
Способ эксплуатации посудомоечной машины согласно изобретению, в частности бытовой посудомоечной машины, имеющей по меньшей мере одну подпрограмму "Сушка", причем в этой подпрограмме воздух из моечной камеры посудомоечной машины и/или из окружающего пространства проводят через сорбционную колонну, содержащую обратимо обезвоживаемый материал, в моечную камеру, и во время прохождения сорбционной колонны из воздуха удаляют влагу, отличается тем, что в сорбционной колонне или после нее измеряют температуру воздуха, проходящего через сорбционную колонну, чтобы в зависимости от измеренного значения температуры вызывать окончание подпрограммы "Сушка".
Такой путь дает возможность судить о влажности в моечной камере, что, в частности, позволяет сделать вывод о степени высушивания, независимо от загрузки машины и независимо от времени, прошедшего до этого момента.
В одном из вариантов реализации способа согласно изобретению измеренные значения температуры сравнивают с пороговым значением, чтобы вызывать окончание подпрограммы "Сушка" при превышении верхнего или нижнего пороговых значений.
В дальнейшем варианте реализации способа согласно изобретению регистрируют изменение измеренных значений температуры во времени, и повышение значений температуры либо точку перегиба в ходе повышения значений температуры интерпретируют как критерий для окончания подпрограммы "Сушка".
Тех же преимуществ можно достичь посредством осуществления способа согласно изобретению, при котором в сорбционной колонне или после нее измеряют влажность воздуха, проводимого через сорбционную колонну, чтобы в зависимости от измеренных значений влажности вызывать окончание подпрограммы "Сушка". Это может делаться соответственно путем сравнения с пороговым значением или путем контроля над ходом изменения значений влажности во времени.
Краткий комментарий к чертежам
Ниже изобретение и его преимущества более подробно поясняются на основе примера осуществления.
На фиг.1 показана посудомоечная машина согласно изобретению, и на фиг.2 - характерный ход изменения температуры воздуха, выходящего из сорбционного сушильного устройства.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показано схематичное изображение посудомоечной машины 1 согласно изобретению с моечной камерой 2, в которой расположены короба 3, 4 для посуды, где размещается не показанная здесь посуда.
Посудомоечная машина 1 имеет сорбционную колонну 10, содержащую обратимо обезвоживаемый материал 11, например цеолит, и связанную с моечной камерой 2 с возможностью прохождения жидкости, причем сорбционная колонна 10, как пояснено ниже, используется, с одной стороны, для высушивания, а с другой стороны, для нагревания проводимого через нее воздуха, в частности так же, как это описано в патентных документах DE 10353774 и/или DE 10353775. Содержание эти заявок включается в данную заявку.
Моечная камера 2 имеет выпуск 5, в описываемом примере исполнения расположенный в ее верхней части, с трубопроводом 6, ведущим к сорбционной колонне 10, и впуск 8, который в описываемом примере исполнения расположен в ее нижней части, с трубопроводом 7, ведущим от сорбционной колонны 10. В трубопроводе 6, ведущем к сорбционной колонне 10, расположен вентилятор 9, подводящий к сорбционной колонне 10 воздух из моечной камеры 2.
Для десорбции обратимо обезвоживаемого материала 11 в показанном варианте осуществления в сорбционной колонне 10 расположен электрический нагреватель 12. Для управления ходом выполнения программы мытья, в частности, в подпрограмме "Сушка", далее в направлении движения потока у выхода сорбционной колонны 10 расположен датчик 13, который может быть выполнен как температурный датчик или как датчик влажности. В альтернативном варианте осуществления датчик может также располагаться внутри сорбционной колонны 10.
Посудомоечная машина имеет, как известно, программу мытья, последовательность подпрограмм которой состоит, в общем, по меньшей мере из одной подпрограммы "Предварительное споласкивание", подпрограммы "Очистка", по меньшей мере одной подпрограммы "Промежуточное споласкивание", подпрограммы "Окончательное споласкивание" и подпрограммы "Сушка". Согласно изобретению и в показанном варианте реализации воздух из моечной камеры 2 во время подпрограммы "Сушка" проводится через сорбционную колонну 10 обратно в моечную камеру 2. Для этого в схему включен вентилятор 9. Путь прохождения воздуха обозначен стрелками А, В и С. Из воздуха, подаваемого вентилятором 9 через трубопровод 6 в сорбционную колонну 10, при помощи обратимо обезвоживаемого материала 11 удаляется вся влага. При этом воздух нагревается высвобождающейся в сорбционной колонне теплотой конденсации влаги или водяного пара, вследствие чего гигроскопичность воздуха предпочтительно возрастает. Теперь нагретый, например, до температуры от 40 до 70°С и очень сухой воздух попадает через трубопровод 7 снова в моечную камеру 2. Подаваемый в нее нагретый воздух полностью сухой и благодаря своей высокой температуре имеет высокую гигроскопичность. Он поднимается в моечной камере 2 наверх и впитывает влагу, остающуюся на посуде. После этого он, как уже описано выше, снова подводится к сорбционной колонне 10.
Благодаря использованию в подпрограмме "Сушка" обратимо обезвоживаемого материала 11 в подпрограмме "Окончательное споласкивание", которая предшествует сушке, обычно отпадает необходимость в нагревании обрабатываемой посуды. Это означает существенную экономию энергии. Вследствие нагревания воздуха при каждом прохождении через сорбционную колонну 10 емкость его влагопоглощения повышается, что приводит к повышению качества сушки и к сокращению времени сушки.
Для десорбции обратимо обезвоживаемого материала в поясняемом варианте реализации воздух из моечной камеры 2 во время подпрограммы с нагреванием моющего раствора или, при определенных обстоятельствах, с уже нагретым моющим раствором подается через сорбционную колонну 10 снова в моечную камеру, предпочтительно во время подпрограмм "Очистка" и/или "Предварительное ополаскивание". Для этого, как уже пояснялось выше, в схему включен вентилятор 9. Путь прохождения воздуха обозначен стрелками А, В и С. Кроме того, в схему включен нагреватель 12, чтобы производить десорбцию обратимо обезвоживаемого материала 11.
Как известно, обратимо обезвоживаемый материал 11 для десорбции нагревается до очень высоких температур. При этом скопившаяся в нем жидкость выделяется в виде горячего водяного пара. При проведении воздуха при помощи вентилятора 9 через трубопроводы 6, 7 соответственно стрелкам А, В и С водяной пар проводится в моечную камеру 2, и нагревается также воздух в моечной камере. Впуска горячего водяного пара и нагретого воздуха в моечную камеру 2 во время подпрограммы "Очистка" хватает для достаточного нагревания моющего раствора и/или посуды. Это позволяет отказаться от дополнительного нагревателя, и энергия, примененная для десорбции, за вычетом незначительной доли энергии, которая требуется для преодоления сил, связывающих воду с обратимо обезвоживаемым материалом, может почти полностью использоваться для нагревания моющего раствора и/или посуды. При этом наряду с экономией энергии обеспечивается также эффективная очистка посуды.
Потребление энергии во время подпрограммы "Сушка" вызвано по существу работой вентилятора по проведению воздуха из моечной камеры 2 через сорбционную колонну 10 и обратно в моечную камеру. При этом температура воздуха на выходе из сорбционной колонны изменяется по характерному графику, который представлен на фиг.2. Сначала вследствие прохождения через сорбционную колонну 10 очень влажного воздуха при удалении из него влаги выделяется очень большое количество теплоты конденсации, которая нагревает обратимо обезвоживаемый материал и вместе с тем проводимый через него воздух до температур около 160°С. Со временем, по мере выполнения подпрограммы "Сушка", воздух, проводимый через сорбционную колонну 10, становится все более сухим, так что количество выделяющейся в обратимо обезвоживаемом материале теплоты конденсации уменьшается, и проводимый через сорбционную колонну воздух имеет меньшую температуру.
При этом, как выясняется, определенной температуре соответствует определенная степень высушивания. В данном варианте реализации температура около 57°С соответствует степени высушивания примерно 98%. Эта характерная температура, которую можно считать пороговым значением, служащим для сравнения со значениями температуры, измеренными температурным датчиком, на практике зависит от того, как выполнена сорбционная колонна.
Возможные величины, оказывающие влияние на это, - аэродинамическое сопротивление сорбционной колонны, которое зависит по существу от диаметра шариков цеолита и от геометрических размеров сорбционной колонны.
На фиг.2 представлены графики изменения температуры воздуха, выходящего из сорбционной колонны, один для случая нормальной загрузки (вариант 1) и один для случая уменьшенной загрузки (вариант 2). При этом вполне очевидно, что в случае уменьшенной загрузки посудомоечной машины температура после достижения своего верхнего значения понижается быстрее, так что пороговое значение (пунктирная линия на уровне примерно 57°С) достигается раньше. В результате это означает, что при уменьшенной загрузке посудомоечной машины процесс сушки заканчивается быстрее, чем в случае нормально загруженной посудомоечной машины.
Наряду со сравнением порогового значения в качестве критерия для окончания подпрограммы "Сушка" рассматривают также повышение измеряемой температуры. Кроме того, возможно фиксировать характерную точку перегиба в ходе изменения температуры.
В другом, не представленном, варианте для управления ходом выполнения программы мытья вместо температуры используют измеренную влажность. Образ действий при этом в принципе соответствует только что описанному.
Дальнейшего сокращения времени сушки достигают, если при выполнении подпрограммы, предшествующей подпрограмме "Сушка", - как правило, "Окончательное споласкивание", - производят нагревание обрабатывающей жидкости или посуды, подлежащей мытью. После этого ход изменения температуры в подпрограмме "Сушка" характеризуется более резким ростом, вследствие чего процесс сушки ускоряется еще больше.
Данное изобретение позволяет экономично эксплуатировать посудомоечные машины описанного типа, эффективно высушивать подлежащую сушке посуду и поддерживать связанные с этим затраты энергии как можно на более низком уровне благодаря сокращению времени обработки.