ПОСУДОМОЕЧНАЯ МАШИНА С СОРБЦИОННЫМ СУШИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ, СНАБЖЕННЫМ СОРБИРУЮЩИМ МАТЕРИАЛОМ
DISHWASHING MACHINE WITH SORPTION DRYING DEVICE EQUIPPED WITH SORPTION MATERIAL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к посудомоечной машине, в частности к бытовой посудомоечной машине, содержащей, по меньшей мере, одно моечное отделение (и, по меньшей мере, одно сушильное устройство для сушки очищенных объектов мытья, причем сушильное устройство имеет, по меньшей мере, одно сорбционное отделение для размещения обратимо обезвоживаемого сорбционного материала, в частности цеолита, а также, по меньшей мере, один воздухопроводный канал между сушильным устройством и моечным отделением для создания воздухообмена между моечным отделением и сорбционным отделением.
Уровень техники
Посудомоечные машины, оснащенные так называемой сорбционной колонной для сушки посуды, известны, например, из патентных документов DE 10353774 А1, DE 10353775 А1 или DE 102005004096 А1. При этом на этапе «сушка» общей программы посудомоечной машины для целей сушки посуды влажный воздух отводится с помощью вентилятора из моечного отделения посудомоечной машины и направляется через сорбционную колонну, где влага из прогоняемого воздуха вытягивается посредством конденсации обратимо обезвоживаемым сушильным материалом. Для восстановления, то есть десорбции сорбционной колонны ее обратимо обезвоживаемый сушильный материал нагревают до очень высоких температур. Вследствие этого накопленная в материале вода выходит в виде горячего водяного пара и направляется создаваемым вентилятором воздушным потоком в моечное отделение. При этом может нагреваться моющий раствор или посуда или воздух в моечном отделении. Такая сорбционная колонна показала себя очень выгодной для энергосберегающей и медленной сушки посуды. Для устранения риска перегрева локальных участков сушильного материала в процессе десорбции в качестве примера в решении по патентному документу DE 102005004096 А1 нагревание предусмотрено по направлению воздушного потока перед воздушным впуском в сорбционную колонну. Несмотря на такой «нагрев воздуха» при десорбции на практике остается затруднительным обеспечивать всегда достаточную и адекватную сушку обратимо обезвоживаемого сушильного материала.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание посудомоечной машины, в частности бытовой посудомоечной машины, в которой могут достигаться более высокие результаты сорбции и десорбции обратимо обезвоживаемого сушильного материала сорбционного блока сорбционно-сушильного устройства.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в посудомоечной машине указанного типа в сорбционном отделении предусмотрен обратимо обезвоживаемый (дегидрируемый) сорбционный материал для адсорбции количества влаги, транспортируемого за счет воздухообмена, в таком весовом количестве, что количество адсорбированной сорбционным материалом влаги меньше, чем количество жидкости, подаваемой на подлежащие мойке предметы, особенно количество жидкости, подаваемой на этапе полоскания.
Благодаря тому, что сорбционный материал в сорбционном отделении подобран в отношении весового количества таким образом, что он принимает только часть количества жидкости, которая меньше общего количества жидкости, подаваемого на подлежащие мойке предметы, достигается возможность эффективного связывания влажности воздуха при использовании небольшого количества сорбционного материала. Это позволяет сделать компактной конструкцию сорбционного отделения.
Одновременно при этом может быть снижено потребление энергии на полное восстановление сорбционного материала путем нагревания с помощью нагревательного элемента, так как производится нагрев только того достаточного количества сорбционного материала, которое подобрано или рассчитано для адекватной сушки подлежащих мойке предметов.
Согласно первому предпочтительному решению по развитию изобретения в сорбционном отделении предусмотрен обратимо обезвоживаемый сорбционный материал в таком весовом количестве, что адсорбируемое этим обратимо обезвоживаемым сорбционным материалом количество влаги по существу соответствует количеству влаги смачивания, которым подлежащие мойке предметы остаются смоченными по окончании этапа полоскания. При этом под количеством влаги смачивания имеется в виду то количество жидкости, которое по окончании этапа полоскания, при котором уже очищенные подлежащие мойке предметы обливаются водой, заменяющей поверхностно-активные средства, остается на подлежащих мойке предметах, на посудных корзинах для размещения подлежащих мойке предметов и/или на внутренних стенках моечного отделения и не стекает на дно моечного отделения под действием собственного веса. За счет такого подбора весового количества сорбционного материала достигается тот эффект, что его способность к поглощению влаги достаточна для практически полного приема или связывания в сорбционном материале этого количества влаги смачивания посредством воздухообмена.
Предпочтительно сорбционный материал помещен в сорбционном отделении в таком весовом количестве, что адсорбируемое им количество влаги составляет от 4% до 25%, в частности от 5% до 15% количества жидкости, поданной на подлежащие мойке предметы.
Предпочтительно в сорбционном отделении помещено весовое количество обратимо обезвоживаемого сорбционного материала от 0,2 до 5 кг, более предпочтительно от 0,3 до 3 кг и особенно предпочтительно от 0,5 до 2,5 кг.
Согласно предпочтительному примеру осуществления сорбционное отделение в составе конструктивного узла может быть помещено под днищем моечного отделения. Это позволяет компактно разместить достаточное количество сорбционного материала в посудомоечной машине, так что в области боковых стенок моечного отделения нет потерь конструктивного пространства. Кроме того, при этом внутренние и внешние размеры посудомоечной машины могут оставаться по существу неизменными.
Согласно предпочтительному примеру осуществления сушильное устройство может быть соединено посредством, по меньшей мере, одного воздухопроводного канала, по меньшей мере, с одним впуском и, по меньшей мере, с одним выпуском моечного отделения. Это создает возможность циркуляции воздуха по замкнутому контуру.
В частности, может быть особенно целесообразным, чтобы воздухопроводный канал был расположен по существу снаружи моечного отделения, так что полезное пространство моечного отделения остается таким же, то есть не уменьшается.
В частности может быть предусмотрено, что выпускной трубчатый участок воздухопроводного канала соединен, по меньшей мере, с одним впуском моечного отделения в его области вблизи днища. Такое решение целесообразно, когда сорбционное отделение размещено в донном конструктивном узле посудомоечной машины. При этом обеспечивается короткий путь выходного потока высушенного воздуха из сорбционного отделения до его входа в моечное отделение посудомоечной машины, что в значительной мере предотвращает нежелательные тепловые потери.
В частности может быть предусмотрено, что впускной трубчатый участок воздухопроводного канала соединен, по меньшей мере, с одним выпуском моечного отделения над его днищем, в частности в его области вблизи верхней стенки. За счет этого в значительной мере предотвращается риск проникновения во входное отверстие впускного трубчатого участка воздухопроводного канала воды, которая разбрызгивается разбрызгивающим устройством в моечном отделении, например, в процессе очистки или полоскания или в процессе промежуточного мытья. В противном случае это приводило бы к непреднамеренному частичному или полному насыщению и повреждению сорбционного материала, в особенности в отношении его исходных сорбционных и/или десорбционных свойств, так что он становился бы частично или полностью непригодным для сушки влажного воздуха, выходящего из моечного отделения.
Далее, при определенных обстоятельствах может быть предпочтительным, чтобы впускной трубчатый участок воздухопроводного канала входил в сорбционное отделение сушильного устройства в области вблизи днища таким образом, что направление входного потока разворачивается, в частности, примерно на 90°, предпочтительно до вертикального направления сквозного потока сорбционного отделения. С одной стороны, это позволяет направлять влажный воздух из моечного отделения, по меньшей мере, через один впускной трубчатый участок воздухопроводного канала, расположенный на боковой и/или задней стенка моечного отделения. С другой стороны, выпускной трубчатый участок воздухопроводного канала может проходить по существу прямолинейно между выходным отверстием сорбционного отделения и впускным отверстием моечного отделения и быть относительно коротким. Это особенно выгодно в том случае, когда выпускной трубчатый участок воздухопроводного канала соединен, по меньшей мере, с одним впуском моечного отделения в его области вблизи днища. Так, например, выпускной трубчатый участок воздухопроводного канала может сообщаться с отверстием в днище моечного отделения. За счет этого могут в значительной степени устраняться тепловые потери, в особенности при десорбции сорбционного материала, так как нагреваемый при десорбции воздух, который выходит из сорбционного отделения, может входить непосредственно в моечное отделение, то есть без потерь на пути прохода. Благодаря этому улучшается кпд сорбционно-сушильного устройства, в особенности при десорбции.
Согласно следующему целесообразному решению по развитию изобретения по направлению воздушного потока перед сушильным устройством может быть предусмотрен, по меньшей мере, один вентилятор для создания воздушного потока. Это обеспечивает особенно эффективную принудительную продувку сорбционного материала.
Согласно следующему целесообразному решению по развитию изобретения по направлению воздушного потока между вентилятором и сушильным устройством может быть предусмотрен, по меньшей мере, один предназначенный для него нагревательный элемент для десорбции, в частности электрический нагревательный элемент. Это обеспечивает возможность восстановления сорбционного материала, так что он предоставляется в распоряжение вновь практически полностью восстановленным для следующего процесса мытья для целей сушки подлежащих мойке предметов.
Может быть особенно целесообразным решение, в котором в сорбционном отделении по направлению потока перед сорбционным блоком с обратимо обезвоживаемым сорбционным материалом предусмотрен, по меньшей мере, один нагревательный элемент, в частности электрический нагревательный элемент, для его десорбции, выполненный в виде компонента сорбционного отделения. За счет этого обеспечивается нагрев воздуха, то есть горячий воздух может в значительной мере равномерно протекать через сорбционный материал. При этом по существу устраняются так называемые «горячие пятна», то есть локальные места перегрева в полном объеме сорбционного материала.
Согласно целесообразному решению по развитию изобретения сушильное устройство содержит, по меньшей мере, один сорбционный блок с обратимо обезвоживаемым сорбционным материалом для сушки или сушильным материалом, в частности со слоем прочного цеолита или слоем сыпучего цеолита. Слой сыпучего цеолита образован, в частности, сыпучей крошкой цеолита, предпочтительно в форме мелких шариков. Предпочтительно сушильный или сорбционный материал помещен в виде слоя равномерной толщины в отделении или корпусе сорбционного блока. Предпочтительно отделение сорбционного блока у своего впускного воздушного отверстия и/или у выпускного воздушного отверстия ограничено или закрыто, по меньшей мере, одним ситом. В практическом аспекте благодаря этому достигается возможность компактного размещения сорбционного материала при одновременно достаточной воздухопроницаемости. При этом сорбционный материал может в достаточной степени адсорбировать влагу из проходящего через него воздуха, а также может снова отдавать накопленную влагу проходящему воздуху при нагреве или десорбировать влагу.
Дальнейшие решения по развитию изобретения отражены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткий перечень чертежей
Далее изобретение будет подробно описано на примерах осуществления со ссылкой на чертеж, на котором схематично представлена посудомоечная машина.
Осуществление изобретения
На чертеже схематично показана посудомоечная машина GS, содержащая моечное отделение SB и сорбционно-сушильную систему TS. Предпочтительно последняя является внешней, то есть она предусмотрена снаружи от моечного отделения SB посудомоечной машины GS. Сорбционно-сушильная система TS содержит в качестве основных компонентов воздухопроводный канал VK, по меньшей мере, один компрессор или вентилятор GB, а также сушильное устройство ТЕ. В моечном отделении SB установлены, например, одна или несколько решетчатых корзин GK для размещения и мойки посуды. Сушильное устройство ТЕ соединено воздухопроводным каналом VK, по меньшей мере, с одним выпуском EL и, по меньшей мере, с одним впуском AL моечного отделения SB. При этом воздухопроводный канал VK расположен по существу снаружи моечного отделения SB. Более конкретно, впускной трубчатый участок RA1 воздухопроводного канала VK подсоединен к выпуску EL моечного отделения SB в его области вблизи верхней стенки или в верхней области, удаленной от дна моечного отделения. Выпускной трубчатый участок RA2 воздухопроводного канала VK проходит к впуску AL моечного отделения SB в его нижней области. При этом, например, при выполнении этапа сушки посудомоечной программы воздух может направляться из внутреннего пространства моечного отделения SB по воздухопроводному каналу VK к сушильному устройству ТЕ, а от него направляться высушенным обратно в моечное отделение SB, то есть циркулировать через сорбционно-сушильную систему TS. За счет впуска воздуха в верхней области моечного отделения SB практически устраняется возможность того, что вода из стока в днище моечного отделения (в целях наглядности на чертеже опущен) или из системы WS разбрызгивания воды может попадать в воздухопроводный канал и в сорбционное отделение ВЕН сушильного устройства ТЕ. В противном случае она сделала бы сорбционный материал недопустимо влажным и непригодным к использованию.
В данном примере выполнения сушильное устройство ТЕ в составе конструктивного узла или нижнего блока BG помещено под днищем моечного отделения SB и выполнено в виде так называемой сорбционной колонны. Она содержит в общем корпусе или отделении ВЕН, по меньшей мере, один нагревательный элемент HZ и расположенный ниже по направлению потока сорбционный блок SE, который состоит из обратимо обезвоживаемого сорбционного материала, такого как цеолит ZEO. В частности сорбционный блок содержит стационарный слой сорбционного материала, предпочтительно цеолита, в качестве молекулярного сита или слой сыпучего сорбционного материала, предпочтительно сыпучего цеолита. Слой сыпучего сорбционного материала, в особенности сыпучего цеолита образован, в частности, сыпучей крошкой или другими частицами, предпочтительно частицами цеолита, предпочтительно в форме мелких шариков. Предпочтительно для образования сорбционного блока SE поглотитель влаги или сорбционный материал помещен в корпусе или отделении ВЕН сушильного устройства ТЕ в виде одного или нескольких слоев по существу одинаковой толщины в промежуточном пространстве между двумя ситами или сквозными решетками, которые отстоят друг от друга по высоте с промежуточным зазором. При этом оба сита расположены параллельно на предварительно заданном расстоянии друг от друга по высоте и конгруэнтны друг другу в горизонтальных плоскостях. Каждое сито выполнено по существу плоским или ровным. Наружные кромки обоих сит по всему периметру окружены или охвачены корпусом отделения ВЕН в качестве наружного ограничения. В результате сорбционный блок SE расположен в отделении ВЕН по существу в горизонтальной плоскости. Таким образом, сорбционный блок у своего впускного воздушного отверстия и/или у выпускного воздушного отверстия предпочтительно ограничен или закрыт, по меньшей мере, одним ситом или решеткой, так что частицы сорбционного материала, в частности частицы цеолита, не могут выпадать из отделения ВЕН сорбционного блока SE и в то же время воздух может проходить от впускного воздушного отверстия до выпускного воздушного отверстия через сорбционный материал с небольшим сопротивлением потоку. Предпочтительно сорбционный блок имеет по существу плоскую входную поверхность для потока и существу плоскую выходную поверхность. В практическом аспекте благодаря такому сорбционному блоку достигается возможность компактного размещения сорбционного материала при одновременно достаточной воздухопроницаемости. При этом сорбционный материал для процесса сорбции может в достаточной степени адсорбировать влагу из проходящего через него воздуха, а также для процесса десорбции в целях регенерации сорбционного материала может снова отдавать накопленную влагу проходящему воздуху при нагреве, то есть десорбировать влагу.
Отделение ВЕН сушильного устройства ТЕ выполнено и установлено под днищем моечного отделения SB таким образом, что может продуваться по существу вертикальным воздушным потоком. Другими словами, оно допускает направление прохода потока через помещенный в нем сорбционный блок SE снизу верх. Для подвода воздуха нижний по потоку концевой участок впускного трубчатого участка RA1 воздухопроводного канала VK входит в отделение ВЕН в области его основания или днища отделения. В данном примере выполнения нижний по потоку концевой участок впускного трубчатого участка RA1 подходит по существу в горизонтальный плоскости к основанию отделения ВЕН. При этом он подсоединен к отделению ВЕН по существу вблизи его днища. Он подсоединен к отделению ВЕН вблизи его днища таким образом, что направляемый в нем воздушный поток из исходного примерно горизонтального направления LS разворачивается в отделении ВЕН до примерно вертикального направления VS, здесь на угол около 90°. В обобщенной формулировке входящий из впускного трубчатого участка RA1 входной воздушный поток LS поворачивается из своего исходного направления в донной области основания отделения ВЕН до направления VS сквозного потока. При этом направление VS сквозного потока через отделение ВЕН здесь является направлением потока, которое пересекает отделение по существу прямолинейно от закрытого основания отделения до выпускного отверстия в верхней стенке отделения ВЕН, к которому подсоединен выпускной трубчатый участок RA2 воздухопроводного канала VK. Здесь это направление по существу вертикально. При таком направлении сквозного потока примерно горизонтальный слой сорбционного материала в сорбционном блоке SE продувается воздушным потоком по существу перпендикулярно.
Для десорбции обратимо обезвоживаемого сорбционного материала, в частности цеолита ZEO, в сорбционном блоке SE в отделении ВЕН предусмотрен, по меньшей мере, один нагревательный элемент HZ, расположенный вблизи входной поверхности сорбционного материала сорбционного блока SE для обеспечения нагретого воздуха для сорбционного материала. При этом нагревательный элемент HZ расположен в плоскости перед входной поверхностью с предварительно заданным зазором для предотвращения локального перегрева сорбционного материала в этой входной наружной поверхности и проходит по существу параллельно ей. Предпочтительно нагревательный элемент HZ образован нагревательным стержнем или нагревательной спиралью. В частности, нагревательный элемент HZ проходит по существу по всей ширине в свету входной поверхности поперечного сечения сорбционного блока SE с обратимо обезвоживаемым сорбционным материалом. Благодаря этому обеспечивается возможность нагревать воздушный поток также в области проходящих в направлении толщины продольных стенок, то есть на боковых краях сорбционного блока SE точно так же, как и в центральной области ширины поперечного сечения сорбционного блока SE. За счет этого при десорбции в основном устраняются локальные влажные места в сушильном материале, в особенности в области боковых стенок сорбционного блока SE, то есть может надежно обеспечиваться равномерная сушка сорбционного материала. Когда ширина сорбционного блока SE по существу соответствует внутренней ширине отделения ВЕН сушильного устройства ТЕ, нагревательный элемент HZ расположен перед входной поверхностью поперечного сечения сорбционного блока предпочтительно по существу по всей внутренней ширине отделения ВЕН. Для обеспечения нагрева как можно более полной площади всей входной поверхности поперечного сечения с целью десорбции всего объема сорбционного материала и достижения равномерности этого нагрева без локальных пропусков в объеме сорбционного материала предпочтительно нагревательный элемент HZ уложен по волнистой линии или в виде меандра, в особенности в направлении глубины сорбционного блока или отделения ВЕН. Предпочтительно витки меандра нагревательного элемента проходят по всей внутренней ширине входной поверхности сорбционного блока SE между двумя боковыми стенками отделения ВЕН в направлении глубины поочередно в двух направлениях. При этом витки нагревательного элемента HZ лежат в одной плоскости.
Для создания принудительного воздушного потока через воздухопроводный канал VK предусмотрен вентилятор GB, расположенный во впускном трубчатом участке RA1 по направлению потока перед сорбционным блоком SE сорбционного отделения ВЕН.
Таким образом, если рассматривать систему в целом, воздухопроводный канал VK ведет от моечного отделения SB к сушильному устройству ТЕ, а от него снова обратно в моечное отделение SB. Перед сушильным устройством ТЕ в воздухопроводном канале VK расположен вентилятор GB, посредством которого воздух всасывается из моечного отделения SB и нагнетается через сушильное устройство ТЕ обратно в моечное отделение SB. В сорбционном отделении ВЕН сушильного устройства ТЕ, с одной стороны, всасываемый воздух сушится за счет того, что находящийся в сушильном устройстве обратимо обезвоживаемый сорбционный материал принимает влагу. С другой стороны, через определенные промежутки времени сорбционный материал вновь сушится с помощью, по меньшей мере, одного нагревательного элемента, то есть обезвоживается, чтобы вновь обрести способность принимать или поглощать влагу из воздуха.
В сорбционном отделении ВЕН предусмотрен обратимо обезвоживаемый сорбционный материал, в частности цеолит ZEO, для адсорбции количества влаги, транспортируемого за счет воздухообмена. При этом весовое количество сорбционного материала таково, что количество адсорбированной сорбционным материалом влаги меньше, чем количество жидкости, подаваемой на подлежащие мойке предметы, в частности количество жидкости, подаваемой на этапе полоскания. Благодаря тому, что весовое количество сорбционного материала в сорбционном отделении ВЕН подобрано таким образом, что он поглощает только часть количества жидкости, которая меньше общего количества жидкости, подаваемого на подлежащие мойке предметы, достигается возможность эффективного связывания влажности воздуха при использовании небольшого количества сорбционного материала. Это позволяет сделать компактной конструкцию сорбционного отделения.
Одновременно при этом может быть снижено потребление энергии на полное восстановление сорбционного материала путем нагревания с помощью нагревательного элемента, так как производится нагрев только того количества сорбционного материала, которое достаточно или подобрано или рассчитано для адекватной сушки подлежащих мойке предметов.
В частности, обратимо обезвоживаемый сорбционный материал выгодным образом предусмотрен в сорбционном отделении в таком весовом количестве, что адсорбируемое этим обратимо обезвоживаемым сорбционным материалом количество влаги по существу соответствует количеству влаги смачивания, которая остается на подлежащих мойке предметах по окончании этапа полоскания. При этом под количеством влаги смачивания имеется в виду то количество жидкости, которое по окончании этапа полоскания, при котором уже вымытые подлежащие мойке предметы обливаются водой, заменяющей поверхностно-активные средства, остается на подлежащих мойке предметах, на посудных корзинах для размещения подлежащих мойке предметов и/или на внутренних стенках моечного отделения и не стекает на дно моечного отделения SB под действием собственного веса. За счет такого подбора весового количества сорбционного материала достигается тот эффект, что его способность к поглощению влаги достаточна для практически полного приема или связывания в сорбционном материале этого количества влаги смачивания посредством воздухообмена.
Предпочтительно сорбционный материал помещен в сорбционном отделении в таком весовом количестве, что адсорбируемое количество влаги составляет от 4% до 25%, в частности от 5% до 15% количества жидкости, поданной на подлежащие мойке предметы.
Предпочтительно в сорбционном отделении имеется весовое количество обратимо обезвоживаемого сорбционного материала от 0,2 до 5 кг, более предпочтительно от 0,3 до 3 кг и особенно предпочтительно от 0,5 до 2,5 кг.