СПОСОБ РАБОТЫ ВОДОПРОВОДЯЩЕГО БЫТОВОГО ПРИБОРА
METHOD OF HOUSE WATER FEED APPLIANCE OPERATION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу работы водопроводящего бытового прибора, в частности посудомоечной машины или стиральной машины с сушкой согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из DE 05004089 А1 известен способ работы водопроводящего бытового прибора, т.е., посудомоечной машины. В качестве системы сушки предусмотрено сорбционное устройство с обратимо обезвоживаемым материалом, который во время операции сушки поглощает влагу из осушаемого воздуха и аккумулирует ее. Во время следующей операции мойки происходит регенерация или десорбция, при этом поток воздуха, проходящий через осушитель, нагревается. Под действием нагретого потока воздуха влага, аккумулированная в осушителе, высвобождается в виде горячего водяного пара, возвращается в промывной бак и нагревает промываемый объект. Однако такой способ нагревания занимает много времени.
Раскрытие изобретения
Поэтому задачей настоящего изобретения является обеспечение способа работы водопроводящего бытового прибора, который позволяет уменьшить расход времени.
Изобретение исходит из работы водопроводящего бытового прибора, в частности посудомоечной машины или стиральной машины с сушкой, выполняющей несколько последовательных подпрограммных операций, из которых по меньшей мере в одной подпрограммной операции по меньшей мере в течение некоторого времени первая среда нагревается первым нагревательным элементом, а промываемый объект нагревается путем подачи нагретой первой среды.
Согласно изобретению предусмотрено, что в случае отсутствия активации первого нагревательного элемента по меньшей мере в течение некоторого времени вторая среда нагревается вторым нагревательным элементом, и промываемый объект нагревается нагретой второй средой. При этом более высокая мощность второго нагревательного элемента позволяет ускорить процесс нагревания. Кроме того, при этом обеспечивается сохранение потребляемой мощности, меньшей, чем максимально потребляемая мощность водопроводящего бытового прибора. Максимальная потребляемая мощность ограничена максимальной эффективной мощностью бытовой сети электропитания, которая служит в качестве источника электрической энергии для водопроводящего бытового прибора. Если потребляемая мощность водопроводящего бытового прибора превышает максимальную эффективную мощность бытовой сети электропитания, возникает перегрузка бытовой сети электропитания, вследствие чего предохранительные элементы, например плавкие предохранители или защитные автоматы, размыкают цепь и прерывают дальнейшую подачу энергии. Таким образом, согласно изобретению обеспечивается бесперебойная работа водопроводящего бытового прибора.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что первая среда представляет собой газообразную среду, а вторая среда - жидкую среду. При этом, благодаря более высокой теплоемкости жидкой среды, уменьшается длительность нагревания. Нагревание газообразной среды можно обеспечивать при помощи нагревания воздуха электричеством и поддерживать при помощи вентилятора для циркуляции газообразной среды. Нагревание жидкой среды можно обеспечивать при помощи проточного нагревателя и поддерживать при помощи циркуляционного насоса для циркуляции жидкой среды.
В первом предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что при выполнении определенной подпрограммной операции по меньшей мере в течение некоторого времени только первая среда нагревается первым нагревательным элементом, и в течение некоторого времени только вторая среда нагревается вторым нагревательным элементом.
В другом предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что при выполнении первой подпрограммной операции по меньшей мере в течение некоторого времени только первая среда нагревается первым нагревательным элементом, а при выполнении второй подпрограммной операции по меньшей мере в течение некоторого времени только вторая среда нагревается вторым нагревательным элементом.
Таким образом, происходит попеременная или чередующаяся работа обоих нагревательных элементов во время выполнения одной подпрограммной операции или по меньшей мере двух подпрограммных операций. При этом отсутствие одновременной работы обоих нагревательных элементов даже по меньшей мере в течение некоторого времени исключает перегрев внутри водопроводящего бытового прибора и, следовательно, повреждение какого-либо из нагревательных элементов и/или сорбционного устройства с обратимо обезвоживаемым материалом, в частности с цеолитом.
Предпочтительно предусмотрено, что при выполнении подпрограммной операции к промываемому объекту затем подается вторая среда. При этом, например, в случае посудомоечной машины, речь может идти о предварительном ополаскивании для удаления грубых загрязнений с очищаемого или промываемого объекта или об операции мойки с добавлением моющего средства для устранения трудноудаляемых загрязнений.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что между двумя подпрограммными операциями происходит по меньшей мере однократная замена среды, например раствора для мойки. При этом устанавливается температура смешивания, которая лежит между температурой жидкой среды и температурой промываемого объекта после первой подпрограммной операции. Разность температур между температурой смешивания и максимально обеспечиваемой температурой на операции мойки, соответственно, уменьшается, что в свою очередь требует меньшего расхода энергии.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что при выполнении подпрограммной операции мойки для очистки промываемого объекта добавляется моющее средство.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено проводить перед операцией мойки подпрограммную операцию предварительного ополаскивания для промывки промываемого объекта без добавления моющего средства, при этом операция предварительного ополаскивания проводится непосредственно перед операцией мойки, на которой используются более высокие температуры, чем при предварительном ополаскивании.
При этом предпочтительно предусмотрено, что во время операции мойки проводится фаза дополнительной промывки, при которой промываемый объект нагревается за счет подачи второй среды, нагретой вторым нагревательным элементом.
В другом варианте осуществления предпочтительно предусмотрено, что подпрограммная операция чистового полоскания проводится при нагревании раствора для мойки с добавлением смачивающего агента.
Кроме того, предусмотрено, что перед чистовым полосканием проводится подпрограммная операция промежуточного полоскания для мойки промываемого объекта без добавления моющего средства, при этом промежуточное полоскание производится непосредственно перед чистовым полосканием, при котором используются более высокие температуры, чем при промежуточном полоскании.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что в качестве последней подпрограммной операции производится операция сушки, на которой вторая среда абсорбируется обратимо обезвоживаемым материалом. При этом для следующего цикла мойки в обратимо обезвоживаемом материале снова появляется аккумулированная жидкость.
Предпочтительно предусмотрено также, что во время выполнения подпрограммной операции обратимо обезвоживаемый материал подвергается по меньшей мере частичной десорбции таким образом, что в заключение указанный обратимо обезвоживаемый материал снова является способным к поглощению влаги.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено описание двух примеров осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлены:
фиг.1 - упрощенная блок-схема посудомоечной машины для проведения процесса мойки согласно первому примеру осуществления,
фиг.2 - график зависимости температуры от времени для иллюстрации выполнения программы мойки в первом энергосберегающем режиме мойки,
фиг.3 - график зависимости температуры от времени только на операции мойки для иллюстрации процесса мойки во втором, времясберегающем, режиме мойки согласно первому примеру осуществления, и
фиг.4 - график, соответствующий фиг.3 для второго примера осуществления.
На фиг.1 в качестве примера осуществления водопроводящего бытового прибора показана посудомоечная машина с промывным баком 1, в который можно помещать загрузочные корзинки 3, 5 с промываемым объектом. В показанном промывном баке 1 в качестве разбрызгивающих устройств предусмотрены, например, два коромысла 7, 9, которые расположены на различных уровнях разбрызгивания и по которым моющая жидкость подается на промываемый объект. В основании промывного бака предусмотрена насосная камера 11 с циркуляционным насосом 13, которая при помощи подводящих трубопроводов 14, 15 гидравлически соединена с коромыслами 7, 9. Кроме того, насосная камера 11 при помощи соединительных штуцеров соединена с подводящим трубопроводом 16 свежей воды, подключенным к водопроводной сети, а также с отводящим трубопроводом 17, в котором установлен щелочной насос 18 для откачивания моющей жидкости из промывного бака.
В верхней части промывного бака 1 имеется выпускное отверстие 19, которое при помощи трубопровода 21 соединено с сушильным устройством, выполненным в виде сорбционного устройства 22. В трубопроводе 21, соединяемом с сорбционным устройством 22, установлены вентилятор 27 и нагревательный элемент 24. Сорбционное устройство 22 в качестве осушителя содержит обратимо обезвоживаемый материал, например цеолит, при помощи которого осуществляется сушка воздуха во время операции сушки Т. Для этого воздушный поток с высокой влажностью, поступающий из промывного бака 1, при помощи вентилятора 27 пропускается через сорбционное устройство 22. Цеолит, предусмотренный в сорбционном устройстве 22, поглощает влагу из воздуха, и сравнительно сухой воздух снова возвращается в промывной бак 1.
2
Влагу с массой m, которая аккумулируется в цеолите на операции сушки Т, можно снова высвободить в процессе регенерации, т.е. десорбции, путем нагревания осушителя сорбционного устройства 22. Для этого через сорбционное устройство 22 при помощи вентилятора 27 пропускается поток воздуха, нагретый нагревательным элементом 24 до очень высокой температуры, под действием которого влага, аккумулированная в цеолите, высвобождается в виде горячего водяного пара и снова возвращается в промывной бак 1.
На фиг.2 показан процесс выполнения программы в зависимости от времени с указанием отдельных подпрограммных операций промывки, а именно предварительного ополаскивания V, мойки R, промежуточного полоскания Z, чистового полоскания K, а также сушки Т.
R
Вышеописанный процесс регенерации сорбционного устройства 22 производится в течение интервала времени Δt, показанного на графике зависимости температуры от времени на фиг.2. Подпрограммные операции, указанные на фиг.2, выполняются при помощи устройства 25 управления, которое обеспечивает соответствующее управление циркуляционным насосом 13, щелочным насосом 18, вентилятором 23, сушильным устройством 22 и другими компонентами системы управления.
R
0
R
2
Процесс регенерации Δt согласно фиг.2 и 3 начинается одновременно с началом выполнения операции мойки R в момент времени t. В процессе регенерации Δt влага массой m, аккумулированная в осушителе, возвращается в промывной бак 1.
2
A
ist
1
2
R
Эта влага массой m была поглощена на операции сушки Т предыдущего цикла мойки во время Δt процесса адсорбции из осушаемого потока влажного воздуха. Таким образом, масса m всей моющей жидкости, используемой на операции мойки R, представляет собой сумму массы m свежей воды, поступающей по трубопроводу 16 из водопроводной сети, и массы m воды, возвращенной в процессе регенерации Δt.
H
R
2
1
1
2
В то время как в начале операции мойки R происходит фаза нагревания Δt, во время процесса регенерации Δt вначале происходит нагревание при помощи второго нагревательного элемента 23, т.е. нагревание воздуха, при котором в промывном баке 1 выделяется тепловая мощность Q. Затем при нагревании первого нагревательного элемента 24, т.е., при нагревании воды, в промывном баке 1 выделяется тепловая мощность Q. Тепловая мощность Q, выделяемая нагревателем 23 воды, может составлять примерно 2.200 Вт, в то время как тепловая мощность Q, выделяемая нагревателем 24 воздуха, составляет всего порядка 1.400 Вт.
H
R
2
R
1
R
1
R
Как следует из фиг.2, в фазе нагревания Δt нагревание моющей жидкости осуществляется прежде всего водяным паром, который высвобождается в режиме регенерации Δt и который может нагревать моющую жидкость тепловой мощностью Q, как показано здесь в качестве примера, до температуры примерно 40°C. Только после окончания процесса регенерации Δt подключается нагреватель 23 воды, выделяющий гораздо более высокую тепловую мощность Q. Благодаря тому, что нагреватель 23 воды подключается только после окончания процесса регенерации Δt, можно избежать теплового повреждения осушителя в сорбционном устройстве. В результате подключения нагревателя 23 воды температура моющей жидкости повышается далее от температуры T, равной примерно 40°С, до температуры T мойки, которая в данном примере может составлять около 51°С.
2
R
ist
H
Таким образом, в первом, энергосберегающем, режиме работы, показанном на фиг.2, теплота Q, выделяющаяся в процессе регенерации Δt, используется для нагревания моющей жидкости m во время фазы нагревания Δt.
Как следует далее из фиг.1, управляющее устройство 25 имеет связь посредством сигналов с переключателем 26, который пользователь может приводить в действие в ручном режиме. При помощи этого переключателя 26 пользователь может осуществлять переключение между первым, энергосберегающим, режимом мойки, который описан выше со ссылкой на фиг.2, и вторым режимом мойки, который описан далее.
H1
H
R
R
0
R
Во втором режиме мойки нагревание моющей жидкости на операции мойки R происходит в ускоренной фазе нагревания Δt по сравнению с первым режимом мойки, как показано на фиг.3. На фиг.3 показана фаза нагревания Δt как в первом режиме мойки (штриховая линия), так и во втором режиме мойки (сплошная линия). Как следует из фиг.3, во втором режиме мойки процесс регенерации Δt происходит раньше. Это означает, что процесс регенерации Δt начинается здесь уже во время предварительного ополаскивания V и перекрывает момент t начала операции мойки R. За счет более раннего процесса регенерации Δt можно раньше начать нагревание моющей жидкости в промывном баке 1 при помощи нагревателя 23 воды, выделяющего гораздо более высокую тепловую мощность, не опасаясь теплового повреждения цеолита, предусмотренного в сорбционном устройстве 22.
R
1
E1
0
0
1
m
R
Таким образом, во втором режиме мойки скорее достигается температура T мойки, благодаря чему операцию мойки R также можно закончить, соответственно, в более ранний момент времени t. При подходящем проведении во времени процесса регенерации относительно момента t начала операции мойки R нагреватель 23 воды - альтернативно показанному примеру осуществления - может быть включен даже в момент t начала операции мойки R. В начале фазы нагревания нагреватель 23 воды нагревает прежде всего только моющую жидкость в промывном баке 1 и только через некоторое время - воздух. Поэтому в начале фазы нагревания Δt не возникает опасность того, что чрезмерно нагретый поток воздуха во время процесса регенерации Δt может попасть в сорбционное устройство 22 и вызвать тепловое повреждение цеолита.
R
H
R
R1
R2
R1
R2
H
На фиг.4 показан второй режим процесса мойки согласно второму примеру осуществления. В отличие от фиг.3 процесс регенерации Δt в данном случае полностью проходит за пределами фазы нагревания Δt. Кроме того, процесс регенерации Δt разделен во времени на отдельные сегменты Δt, Δt регенерации, которые на фиг.4 показаны в качестве примера приблизительно одинаковыми по длительности. Как следует из фиг.4, первый сегмент Δt регенерации имеет место уже на операции предварительного ополаскивания V. Второй сегмент Δt регенерации в этом случае начинается после фазы нагревания Δt во время дополнительной мойки N.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Промывной бак
3 Загрузочная корзинка
5 Загрузочная корзинка
7 Коромысло
9 Коромысло
11 Насосная камера
13 Циркуляционный насос
14 Подающий трубопровод
15 Подающий трубопровод
16 Подающий трубопровод свежей воды
17 Отводящий трубопровод
18 Щелочной насос
19 Выпускное отверстие
21 Трубопровод
22 Сушильное устройство
23 Нагревательный элемент
24 Нагревательный элемент
25 Управляющее устройство
26 Переключатель
27 Вентилятор
29 Датчик температуры
V Предварительное ополаскивание
R Мойка
Z Промежуточное полоскание
К Чистовое полоскание
Т Сушка
R
T Температура мойки
A
ΔtПроцесс адсорбции
H
Δt Фаза нагревания
R
Δt Процесс регенерации
1
mМасса подведенной воды
2
m Масса возвращенной воды
ist
m Масса моющей жидкости
1
Q Тепловая мощность
2
Q Тепловая мощность
0
t Момент начала операции мойки R
E
t Момент окончания операции мойки R