EP3773125A1 - Haushaltsgerät mit zumindest einer heizung für ein fluiddurchflossenes rohrstück - Google Patents

Haushaltsgerät mit zumindest einer heizung für ein fluiddurchflossenes rohrstück

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Publication number
EP3773125A1
EP3773125A1 EP19724351.2A EP19724351A EP3773125A1 EP 3773125 A1 EP3773125 A1 EP 3773125A1 EP 19724351 A EP19724351 A EP 19724351A EP 3773125 A1 EP3773125 A1 EP 3773125A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
household appliance
heating
fluid
heating conductors
flow
Prior art date
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Pending
Application number
EP19724351.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Lutz
Stefan Pollithy
Markus Wecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE102018205341.3A external-priority patent/DE102018205341A1/de
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3773125A1 publication Critical patent/EP3773125A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • A47L15/4285—Water-heater arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
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    • F24H1/142—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form using electric energy supply
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/04—Heating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/02—Resistances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H9/00—Details
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    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
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    • H05B2203/007—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple electrically connected resistive elements or resistive zones
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    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids

Definitions

  • Household appliance with at least one heater for one
  • the present invention relates to a water-conducting household appliance, such as a dishwasher, in particular domestic dishwasher, according to the preamble of claim 1.
  • the invention is based on the problem to achieve an improvement in the life of the heater and to avoid defects as possible.
  • the heating elements electrically connected in parallel and is arranged with a component in the direction of flow of the fluid, it is possible on the one hand that in a partial overheating only a small portion of the heating is defective and the vast majority of the heating continue to operate can.
  • the arrangement of the heating element ensures a long heat transfer path into the fluid at least almost parallel to the flow direction of the fluid.
  • the household appliance comprises a dishwasher, in particular a domestic dishwasher, with a washing container for receiving items to be washed, such as dishes, glasses, cutlery or the like, wherein the items to be washed via heated and with detergent and / or rinse aid and / or desiccant added, circulating Fluid, so-called.
  • Flushing liquor can be acted upon, this flushing liquor can be heated according to the invention, without the customer would require too much effort and without the aforementioned misconduct of the customer would have serious consequences.
  • this heating conductor burns through, whereas the other heating conductors continue to function normally. With a sufficiently large number of heating conductors then heating of the fluid is possible almost over the entire circumference. To ensure this, a certain distance must be provided between the individual heating conductors, so that a resulting arc does not damage the adjacent heating conductors.
  • this transverse distance between the individual heating conductors is in the range between 0.4 and 5 millimeters. The distance is smaller than the transverse extent of a respective heat conductor.
  • the fluid can be heated via a heating pump, a high degree of integration with a minimization of installation space and number of components is achieved.
  • the channel is surrounded by a circumferentially closed pipe section. Outside of this piece of pipe, the plurality of heating conductors is applied. On this pipe piece can be applied outside for a high efficiency of heat transfer to the flowing fluid in the pipe section in particular a thick film heater.
  • the heater in particular thick film heater, formed with a plurality of parallel interconnected heating conductors that form Einzelsammlungwiderriad.
  • Their respective width, perpendicular to the flow direction of the fluid, also plays a role for them this determines the number of parallel-connected Einzelmorewiderstructure that can be distributed on the circumference of the heating tube determined.
  • the optimum range for the width of this Einzelsammlungleiters is between 1 millimeter and 30 millimeters, preferably between 2 millimeters and 15 millimeters, so as to show on the one hand a suitable electrical resistance and on the other hand to be able to distribute as many individual heating conductors over the circumference.
  • the heating conductors each have a relation to their width extension considerable longitudinal extent.
  • individual heating conductors can be up to 70 millimeters wide.
  • the heating conductors can also have different widths.
  • the pipe section or the pipe section extends substantially longitudinally, in particular substantially in a straight line.
  • the fluid flows through this pipe section with a directional component substantially along the longitudinal extent of this pipe section.
  • the respective heating conductor extends from the input region to the output region of the pipe section.
  • the heating conductors are arranged substantially in the flow direction of the fluid for the above-mentioned reasons. This does not mean that they have to be completely parallel to the flow direction. Rather, the extension of the heating element can be at an acute angle a between 0.1 ° and 30 ° with respect to the flow direction of the fluid, in particular at an angle between 5 ° and 20 °. As a result of this slight inclination, in a screen printing process for applying the heating conductors, a doctor used in the circumferential direction can be pulled over the heating conductors without the doctor being pressed into a depression between the heating conductors and starting to oscillate. The division into several individual heating resistors also divides the electrical power.
  • a single heating resistor has only the lowest possible power component, so that the total power loss is as low as possible when a heating resistor blows.
  • the heating conductors extend between these two interconnects or their potentials.
  • the first electrical conductor for the first electrical potential in the direction of flow of the fluid as viewed at the beginning of the pipe section and the second electrical conductor for the second electrical potential is provided in the flow direction of the fluid approximately at the end of the pipe section. The heating conductors are thus electrically connected in parallel with each other.
  • FIG. 1 is a water-conducting household appliance, here a dishwasher with a front door and a washing container inside, in a schematic perspective view obliquely from the front,
  • FIG. 2 is a detail view of a arranged in the base of the household appliance heating pump for combined fluid delivery and heating
  • FIG. 3 shows the heating pump of Figure 2 in an exploded view of their parts
  • FIG. 6 is a view similar to Figure 5, wherein the view is rotated relative to Figure 5 in the circumferential direction of the pipe section,
  • the water-conducting household appliance 1 shown schematically in FIG. 1 here is a dishwashing machine, namely a domestic dishwasher. Also, a washing machine or other device in which a fluid is heated, such. a coffee maker come into consideration.
  • the domestic dishwasher shown here has, as part of a partially open to the outside or closed device body 5 a washing container 2 for receiving ware to be processed dishes such as dishes, pots, cutlery, glasses, cooking utensils u. on.
  • the items to be washed can, for example, be loaded in loading units 10, 11, namely according to the drawing in dish racks 11 and / or a cutlery drawer 10, and can be acted upon by so-called rinsing liquor.
  • the loading units 10, 11 can be designed, for example, manually or by motor and automatically height-adjustable or without height adjustment.
  • the loading units 10, 11 are shown partially pulled out to the front side V of the dishwasher, which faces the user in the installed position.
  • the rinsing container 2 may have an at least substantially rectangular floor plan with a front side V facing a user in the operating position.
  • This front V can form a part of a kitchen front of kitchen furniture standing side by side or even be without reference to other furniture in a stand-alone device.
  • the washing container 2 can be closed by a door or flap 3, in particular on this front side V.
  • the washing container 2 can be opened for its loading and unloading or closed for the flushing operation via this door 3.
  • the front door 3 is here by way of example in the direction 4 pivotally, which is not mandatory.
  • Figure 1 it is shown in partially open and then inclined to the vertical position. In its closed position, however, it stands upright and is according to the drawing to its opening about a lower horizontal axis about a door hinge axis 13 to the front and down in the direction of arrow 4 swung open, so that it is at least almost horizontal in the fully open position.
  • the user facing the outside door 3 may be provided with a decorative plate 6, so as to experience a visual and / or haptic appreciation and / or adaptation to surrounding kitchen furniture.
  • the dishwasher is designed here as a stand-alone or as a so-called. Partially integrated or as a fully integrated device. In the latter case, the device body 5 can also be substantially complete with the outer walls of the washing compartment 2. A surrounding this exterior housing can then be partially or completely omitted or unnecessary in particular in the area of the side walls, rear wall, and / or ceiling wall of the washing.
  • a base 12 for receiving in particular functional elements, such as a circulating pump for rinsing liquor are located in the lower area of the dishwasher. This circulating pump can also be heated, in particular, so as to bring the rinsing liquor to the desired temperature in the respective program step. Then, a combined heat pump 17 is formed.
  • the movable door 3 is assigned in the embodiment according to the drawing in its upper part a transverse direction Q of the dishwasher extending control panel 8, which may include an accessible from the front V engagement opening 7 for manually opening and / or closing the door 3. So this is preferably a so-called semi-integrated device.
  • the dishwasher In the transverse direction Q, the dishwasher often has an extension of 45, 50 or 60 centimeters. In the depth direction T from the front V to the rear, the extension is often also about 60 centimeters. The values are not mandatory.
  • the dishwasher can stand on an outer bottom B, which is ideally at least almost horizontal.
  • the dishwasher or the other domestic appliance 1 has at least one channel section 14 which can be heated from the outside and can flow through the fluid 15.
  • fluid 15 preferably water comes into consideration, which may be added, for example, with detergent, rinse aid and / or a desiccant, for example.
  • a fluid is often referred to as a rinse.
  • a plurality of electrically interconnected heating conductors 16 are provided, which are applied to a carrier, for example a pipe section 18.
  • This pipe section 18 may, for example, have a round-symmetrical cross-section and here form part of the heating pump 17, such as a diffuser space.
  • this is not mandatory, but increases the integration and reduces the space requirement and the number of components required.
  • the application of the heating conductors 16 can be done, for example, by a printing process, a plasma coating or another method for forming layers. These layers each form a heating conductor 16. These heating conductors are thus present in a plurality and at least partially electrically connected in parallel to one another and in each case arranged with a component in the direction of flow F of the fluid 15. Here, over the circumference of the pipe section 18, two different electrical potentials are formed, between which the heating conductors 16 are extended.
  • the heating conductors 16 are present in a plurality and at least partially electrically connected in parallel to one another and in each case arranged with a component in the direction of flow F of the fluid 15.
  • two different electrical potentials are formed, between which the heating conductors 16 are extended.
  • Running in the circumferential direction of the channel section preferably two electrical conductor tracks are provided on the outside for providing two electrical potentials at both ends of the respective heating conductor.
  • the first electrical conductor for the first electrical potential is preferably provided approximately at the beginning of the pipe section and the second electrical conductor for the second electrical potential in the direction of flow of the fluid preferably approximately at the end of the pipe section.
  • the heating conductors extend between these two interconnects or their potentials.
  • the heating conductors are thus electrically connected in parallel with each other.
  • the heating conductor elements 16 surround the channel section 14 over a substantial part of its outer surface and carry in operation, in which they are current-flow, thermal surface power in the channel section 14 a.
  • the pipe section 18 enveloping the duct section 14 is subjected to a thermal load on the outside of the pipe section 18 by the plurality of heating conductor elements 16 interconnected electrically in parallel with one another at their location locations. This causes a Heat input at the respective location of the respective heating element per given heat input surface such as per 1 cm 2 in the shell of the pipe section 18 and corresponding thereto in the channel section 14th
  • a thick-film heater 19 is applied with the heating conductors 16, which is formed with the largest possible number of parallel interconnected heating conductors that form Einzelsammlungwiderand. These each have a considerable longitudinal extension compared to their width extension b1.
  • the pipe section or the pipe section 18 extends substantially longitudinally, in particular substantially in a straight line.
  • the fluid flows through this pipe section with a directional component substantially along the longitudinal extent of this pipe section.
  • the respective heating conductor extends on the outside of the pipe section from the input area to the outlet area of the pipe section.
  • the heating conductors 16 are arranged substantially in the direction of flow F of the fluid 15, but are advantageously not exactly parallel to the flow direction F, but at an angle a between 0.1 ° and 30 ° with respect to the flow direction F, in particular at an angle a between 5 ° and 20 °, as can be seen for example Figure 4 to Figure 7.
  • the drawn in the drawing distance a1 perpendicular to the flow direction F is between the heating conductors 16 between 0.4 and 5 millimeters.
  • the distance a1 is smaller than the transverse extent b1 of a respective heating conductor 16 whose transverse extent b1 is between 1 millimeter and 30 millimeters.
  • This transverse extension b1 is here also plotted perpendicular to the flow direction F. It is between two millimeters and 15 millimeters.
  • Distributed over the circumference of the channel section 14 are preferably 5 to 100 heating conductors 16, in particular 10 to 60 heating conductors 16, in a typical heating pump 17 with a pipe section 18 of less than 10 centimeters in diameter, in particular 20 to 40 heating conductors 16. These can - but do not have to - applied in a uniform distribution be as shown in Figure 6. This results in a particularly uniform liquid heating over the circumference.
  • the Schuetzetti 16 can be applied in particular by a high-impedance paste system, this results in a cost reduction. In addition, there is a reduction in the material weight for the Schuleiterpaste.

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Abstract

Ein wasserführendes Haushaltsgerät (1) mit zumindest einem von außen beheizbaren und von Fluid (15) durchfließbaren Kanalabschnitt (14), wobei zur Beheizung eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verbundenen Heizleiterelementen (16) vorgesehen ist, ist so ausgebildet, dass zumindest ein Teil der Heizleiterelemente (16) elektrisch parallel miteinander verschaltet und mit einer Komponente in Fließrichtung (F) des Fluids (15) angeordnet ist.

Description

Haushaltsgerät mit zumindest einer Heizung für ein
fluiddurchflossenes Rohrstück
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät, wie etwa eine Geschirrspülmaschine, insbesondere Haushaltsgeschirrspülmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für solche wasserführenden Haushaltsgeräte ist eine gleichmäßige Wärmeabfuhr von der Heizung durch strömendes Fluid für eine ordnungsgemäße Funktion ohne Bildung von zu hohen Temperaturen an der Heizung besonders bedeutsam. Da ein Teil der Benutzer z.B. eine Haushaltsgeschirrspülmaschine nicht wie vorgesehen mit Salz in der Enthärtung mit Reiniger und Klarspüler betreibt, sondern eine dieser Komponenten weglassen, zum Beispiel vergessen, ist dann die Spülerchemie nicht im Gleichgewicht. An der Heizung können sich dann Beläge bilden, die den Energietransfer in das Fluid behindern, was meist zu einer partiellen Überhitzung eines Heizleiters führt. Daraus resultiert dann zumeist ein Defekt der Heizung.
Bei einem solchen Verhalten von Benutzern ist eine Belagsbildung nicht vollständig zu vermeiden.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Verbesserung der Lebensdauer der Heizung zu erreichen und Defekte möglichst zu vermeiden.
Die Erfindung löst das Problem durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin dung wird auf die Ansprüche 2 bis 17 verwiesen.
Dadurch, dass erfindungsgemäß zumindest ein Teil der Heizleiterelemente elektrisch parallel miteinander verschaltet und mit einer Komponente in Fließrichtung des Fluids angeordnet ist, ist es einerseits möglich, dass bei einer partiellen Überhitzung nur ein kleiner Teilbereich der Heizung defekt ist und der überwiegende Teil der Heizung weiterbetrieben werden kann. Andererseits ist durch die Anordnung der Heizleiter zumindest nahezu parallel zur Strömungsrichtung des Fluids ein langer Wärme- Übertragungsweg in das Fluid sichergestellt.
Wenn beispielsweise das Haushaltsgerät eine Geschirrspülmaschine, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, mit einem Spülbehälter zur Aufnahme von Spülgut, wie etwa Geschirr, Gläsern, Bestecken oder ähnlichem, umfasst, wobei das Spülgut über beheizbares und mit Reinigungsmittel und/oder Klarspülmittel und/oder Trocknungsmittel versetztes, umlaufendes Fluid, sog. Spülflotte, beaufschlagbar ist, kann diese Spülflotte erfindungsgemäß beheizt werden, ohne dass von den Kunden ein zu hoher Aufwand verlangt würde und ohne dass das benannte Fehlverhalten der Kunden zu schwerwiegende Folgen hätte.
Denn wenn an einem Heizleiter, der nur einen kleinen Leistungsanteil in Relation zur Gesamtleistung zu erbringen hat, eine Überhitzung vorliegt, brennt dieser Heizleiter durch, die übrigen Heizleiter funktionieren hingegen normal weiter. Bei einer hinreichend großen Zahl von Heizleitern ist dann fast über den gesamten Umfang weiterhin eine Beheizung des Fluids möglich. Um dies sicherzustellen, muss zwischen den einzelnen Heizleitern ein bestimmter Abstand vorgesehen sein, so dass ein entstehender Lichtbogen nicht die benachbarten Heizleiter beschädigt. Vorzugsweise liegt dieser Querabstand zwischen den einzelnen Heizleitern im Bereich zwischen 0,4 und 5 Millimetern. Der Abstand ist kleiner ist als die Quererstreckung eines jeweiligen Heizleiters.
Sofern das Fluid über eine Heizpumpe beheizbar ist, ist eine hohe Integration mit einer Minimierung von Bauraum und Bauteilanzahl erreicht.
Insbesondere ist der Kanal von einem umlaufend geschlossenen Rohrstück umgriffen. Außen auf diesem Rohrstück ist die Vielzahl von Heizleitern aufgebracht. Auf dieses Rohrstück kann für eine hohe Effektivität der Wärmeübertragung auf das im Rohrstück strömende Fluid außen insbesondere eine Dickschichtheizung aufgebracht sein.
Günstig ist die Heizung, insbesondere Dickschichtheizung, mit einer Vielzahl von parallel miteinander verschalteten Heizleitern gebildet, die Einzelheizwiderstände ausbilden. Für diese spielt auch ihre jeweilige Breite lotrecht zur Fließrichtung des Fluids eine Rolle, da diese die Anzahl der parallel geschalteten Einzelheizwiderstände, die auf dem Umfang des Heizrohrs verteilt werden können, bestimmt. Der optimale Bereich für die Breite dieses Einzelheizleiters liegt zwischen 1 Millimeter und 30 Millimetern, bevorzugt zwischen 2 Millimetern und 15 Millimetern, um so einerseits einen passenden elektrischen Widerstand zu zeigen und andererseits möglichst viele einzelne Heizleiter über den Umfang verteilen zu können. Dabei weisen die Heizleiter jeweils eine gegenüber ihrer Breitenerstreckung erhebliche Längserstreckung auf.
Insbesondere sind für eine große Wärmeeinleitung in das Fluid zumindest 85% des Umfangs des Heizrohrs und zwar insbesondere im Wesentlichen entlang dessen Gesamt- Längserstreckung mit Heizelementen belegt. Damit kann eine große Flächenleistung, also ein hoher Wärmeeintrag in den Kanalabschnitt, sichergestellt werden. Als Flächenleistung wird hier die Wärmeleistung pro Fläche angesehen, die in einen den Kanalabschnitt umgebenden Wandungsbereich eingeleitet wird.
Auch können einzelne Heizleiter bis zu 70 Millimetern breit sein. Zudem können die Heizleiter auch unterschiedliche Breiten aufweisen.
Vorzugsweise erstreckt sich das Rohrstück bzw. der Rohrabschnitt im Wesentlichen longitudinal, insbesondere weitgehend geradlinig. Das Fluid durchströmt dieses Rohrstück mit einer Richtungskomponente im Wesentlichen entlang der Längserstreckung dieses Rohrstücks.
Insbesondere erstreckt sich der jeweilige Heizleiter vom Eingangsbereich bis zum Ausgangsbereich des Rohrstücks.
Die Heizleiter sind aus den o. g. Gründen im Wesentlichen in Fließrichtung des Fluids angeordnet. Dies bedeutet nicht, dass sie vollständig parallel zur Fließrichtung sein müssen. Vielmehr kann die Erstreckung der Heizleiter in einem spitzen Winkel a zwischen 0,1 ° und 30° gegenüber der Fließrichtung des Fluids stehen, insbesondere in einem Winkel zwischen 5° und 20°. Durch diese leichte Schrägstellung kann in einem Siebdruckverfahren zur Aufbringung der Heizleiter ein verwendetes Rakel in Umfangsrichtung über die Heizleiter gezogen werden, ohne dass das Rakel in eine Mulde zwischen den Heizleitern gedrückt wird und dabei zu schwingen beginnt. Durch die Aufteilung in mehrere Einzelheizwiderstände wird auch die elektrische Leistung aufgeteilt. Sollte ein Einzelheitswiderstand aufgrund von Überlastung durchbrennen, wird die Gesamtleistung des Heizelements um die Heizleistung dieses Einzelheizwiderstands reduziert. Es ist daher günstig, wenn ein Einzelheizwiderstand nur einen möglichst geringen Leistungsanteil hat, so dass der Gesamtleistungsverlust so gering wie möglich ist, wenn ein Heizwiderstand durchbrennt.
In Umfangsrichtung des Kanalabschnitts laufend sind außen vorzugsweise zwei elektrische Leiterbahnen zur Bereitstellung zweier elektrischer Potentiale an beiden Enden der jeweiligen Heizleiter vorgesehen. Zwischen diesen beiden Leiterbahnen bzw. deren Potentialen erstrecken sich jeweils die Heizleiter. Vorzugsweise ist die erste elektrische Leiterbahn für das erste elektrische Potential in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet etwa am Anfang des Rohrstücks und die zweite elektrische Leiterbahn für das zweite elektrische Potential ist in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet etwa am Ende des Rohrstücks vorgesehen. Die Heizleiter sind somit elektrisch parallel miteinander verschaltet.
Daher ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl der Einzelheizwiderstände möglichst groß ist. Deswegen sind sehr vorteilhaft über den Umfang des Kanals verteilt 5 bis 100 Heizleiter angeordnet, insbesondere 10 bis 60 Heizleiter, besonders günstig 20 bis 40 Heizleiter.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können dabei - außer z. B. in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
Fig. 1 ein wasserführendes Haushaltsgerät, hier eine Geschirrspülmaschine mit einer vorderseitigen Tür und einem Spülbehälter im Innern, in schematischer perspektivischer Ansicht von schräg vorne,
Fig. 2 eine Detailansicht einer im Sockel der des Haushaltsgerät angeordneten Heizpumpe zur kombinierten Fluidförderung und -beheizung,
Fig. 3 die Heizpumpe nach Figur 2 in Explosionsdarstellung ihrer Teile,
Fig. 4 den beheizbaren Rohrabschnitt in schematischer Einzelteildarstellung,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des beheizbaren Rohrabschnitts,
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie Figur 5, wobei die Ansicht gegenüber Figur 5 in Umfangsrichtung des Rohrabschnitts verdreht ist,
Fig. 7 zwei nur schematische Ansichten der als Gedankenmodell vom Umfang des Rohrabschnitts„abgewickelten“ Heizleiter,
Das in Figur 1 schematisch dargestellte wasserführende Haushaltsgerät 1 ist hier eine Geschirrspülmaschine, nämlich eine Haushaltsgeschirrspülmaschine. Auch eine Waschmaschine oder andere Geräte, in denen ein Fluid erwärmt wird, wie z.B. eine Kaffeemaschine kommen in Betracht.
In den Figuren 1 - 7 sind einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Dabei sind nur diejenigen Bestandteile einer Haushaltsgeschirrspülmaschine mit Bezugszeichen versehen und erläutert, welche für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Geschirrspülmaschine weitere Teile und Baugruppen umfassen kann. Die hier gezeichnete Haushaltsgeschirrspülmaschine weist als Bestandteil eines teilweise nach außen offenen oder geschlossenen Gerätekörpers 5 einen Spülbehälter 2 zur Auf- nahme von zu bearbeitendem Spülgut wie Geschirr, Töpfen, Bestecken, Gläsern, Kochutensilien u. ä. auf. Das Spülgut kann dabei zum Beispiel in Beladeeinheiten 10, 1 1 , nämlich gemäß der Zeichnung in Geschirrkörben 1 1 und/oder einer Besteckschublade 10, halterbar und dabei von sog. Spülflotte beaufschlagbar sein. Hier sind beispielhaft zwei Geschirrkörbe 1 1 übereinander sowie im oberen Bereich des Spülbehälters 2 eine zusätzliche Besteckschublade 10 angeordnet. Diese Anordnung ist nicht zwingend. Die Beladeeinheiten 10, 11 können beispielsweise manuell oder motorisch und automatisiert höhenverstellbar oder auch ohne Höhenverstellbarkeit ausgebildet sein. In Figur 1 sind die Beladeeinheiten 10, 11 teilweise zur Vorderseite V der Geschirrspülmaschine, die in Einbaustellung dem Benutzer zugewandt ist, ausgezogen dargestellt.
Der Spülbehälter 2 kann einen zumindest im Wesentlichen rechteckigen Grundriss mit einer in Betriebsstellung einem Benutzer zugewandten Vorderseite V aufweisen. Diese Vorderseite V kann dabei einen Teil einer Küchenfront aus nebeneinander stehenden Küchenmöbeln bilden oder bei einem allein stehenden Gerät auch ohne Bezug zu weiteren Möbeln sein.
Der Spülbehälter 2 ist insbesondere an dieser Vorderseite V von einer Tür oder Klappe 3 verschließbar. Über diese Tür 3 kann somit der Spülbehälter 2 zu seinem Be- und Entladen geöffnet bzw. für den Spülbetrieb geschlossen werden. Die Fronttür 3 ist hier beispielhaft in Richtung 4 schwenkbar, was nicht zwingend ist. In Figur 1 ist sie in teilweise geöffneter und dann schräg zur Vertikalen stehenden Stellung gezeigt. In ihrer Schließstellung steht sie hingegen aufrecht und ist gemäß der Zeichnung zu ihrer Öffnung um eine untere Horizontalachse um eine Türscharnierachse 13 nach vorne und unten in Richtung des Pfeils 4 aufschwenkbar, so dass sie in vollständig geöffneter Stellung zumindest nahezu horizontal liegt.
An ihrer in Schließstellung vertikalen, dem Benutzer zugewandten Außenseite kann die Tür 3 mit einer Dekorplatte 6 versehen sein, um damit eine optische und/oder haptische Aufwertung und/oder eine Anpassung an umliegende Küchenmöbel zu erfahren. Die Geschirrspülmaschine ist hier als allein stehendes oder als sog. teilintegriertes oder auch als voll integriertes Gerät ausgebildet. Im letztgenannten Fall kann der Gerätekörper 5 auch im Wesentlichen mit den Außenwandungen des Spülbehälters 2 abschließen. Ein diesen außen umgebendes Gehäuse kann dann insbesondere im Bereich der Seitenwände, Rückwand, und/oder Deckenwand des Spülbehälters teilweise oder ganz entfallen bzw. entbehrlich sein. Im unteren Bereich der Geschirrspülmaschine kann sich ein Sockel 12 zur Aufnahme von insbesondere Funktionselementen, wie etwa auch einer Umwälzpumpe für Spülflotte, befinden. Diese Umwälzpumpe kann insbesondere auch beheizbar sein, um so die Spülflotte auf die im jeweiligen Programmschritt gewünschte Temperatur zu bringen. Dann ist eine kombinierte Heizpumpe 17 ausgebildet.
Der beweglichen Tür 3 ist im Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung in ihrem oberen Bereich eine in Querrichtung Q der Geschirrspülmaschine erstreckte Bedienblende 8 zugeordnet, die eine von der Vorderseite V zugängliche Eingriffsöffnung 7 zum manuellen Öffnen und/oder Schließen der Tür 3 umfassen kann. Hier handelt es sich also vorzugweise um ein sogenanntes halbintegriertes Gerät. In Querrichtung Q hat die Geschirrspülmaschine häufig eine Erstreckung von 45, 50 oder 60 Zentimetern. In Tiefenrichtung T von der Vorderseite V nach hinten liegt die Erstreckung häufig ebenfalls bei etwa 60 Zentimetern. Die Werte sind nicht zwingend. Die Geschirrspülmaschinel kann auf einem äußeren Boden B stehen, der idealerweise zumindest nahezu horizontal ist.
Die Geschirrspülmaschine oder das sonstige Haushaltsgerät 1 weist zumindest einen von außen beheizbaren und von Fluid 15 durchfließbaren Kanalabschnitt 14 auf. Als Fluid 15 kommt dabei vorzugsweise Wasser in Betracht, das ggf. z.B. mit Reinigungsmittel, Klarspülmittel und/oder einem Trocknungsmittel versetzt sein kann. Ein derartiges Fluid wird häufig auch als Spülflotte bezeichnet. Zur Beheizung des Fluids 15 ist eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verbundenen Heizleitern 16 vorgesehen, die auf einen Träger, zum Beispiel ein Rohrstück 18, aufgebracht sind. Dieses Rohrstück 18 kann beispielsweise einen rundsymmetrischen Querschnitt aufweisen und hier einen Teil der Heizpumpe 17 ausbilden, etwa einen Diffusorraum. Dies ist jedoch nicht zwingend, erhöht jedoch die Integration und vermindert den Raumbedarf und die Zahl der benötigten Bauteile. Das Aufbringen der Heizleiter 16 kann etwa, d.h. z.B. durch ein Druckverfahren, eine Plasmabeschichtung oder ein sonstiges Verfahren zur Bildung von Schichten geschehen. Diese Schichten bilden jede für sich einen Heizleiter 16. Diese Heizleiter sind somit in einer Mehrzahl vorhanden und zumindest teilweise elektrisch parallel miteinander verschaltet sowie jeweils mit einer Komponente in Fließrichtung F des Fluids 15 angeordnet. Hier sind über den Umfang des Rohrabschnitts 18 zwei unterschiedliche elektrische Potentiale gebildet, zwischen denen die Heizleiter 16 erstreckt sind.
Die Heizleiter 16 sind in einer Mehrzahl vorhanden und zumindest teilweise elektrisch parallel miteinander verschaltet sowie jeweils mit einer Komponente in Fließrichtung F des Fluids 15 angeordnet. Hier sind über den Umfang des Rohrabschnitts 18 zwei unterschiedliche elektrische Potentiale gebildet, zwischen denen die Heizleiter 16 erstreckt sind. In Umfangsrichtung des Kanalabschnitts laufend sind außen vorzugsweise zwei elektrische Leiterbahnen zur Bereitstellung zweier elektrischer Potentiale an beiden Enden der jeweiligen Heizleiter vorgesehen. In Strömungsrichtung des Fluids durch den Rohrabschnitt hindurch betrachtet sind die erste elektrische Leiterbahn für das erste elektrische Potential vorzugsweise etwa am Anfang des Rohrstücks und die zweite elektrische Leiterbahn für das zweite elektrische Potential in Strömungsrichtung des Fluids vorzugsweise etwa am Ende des Rohrstücks vorgesehen. Zwischen diesen beiden Leiterbahnen bzw. deren Potentialen erstrecken sich jeweils die Heizleiter. Die Heizleiter sind somit elektrisch parallel miteinander verschaltet. Dadurch ist bei Ausfall eines der Heizleiter 16 die Funktion der übrigen nicht gestört. Bei einer großen Zahl von Heizleitern ist daher auch nach Ausfall von einem, zwei oder drei Heizleitern immer noch eine hinreichende Funktionalität gewährleistet. Eine thermische Überlastung eines einzelnen Heizleiterelements 16 hat daher nicht mehr einen Gesamtausfall der Heizung zur Folge, sondern diese kann mit nur geringen Leistungseinbußen weiterlaufen, das Haushaltsgerät 1 bleibt funktionsfähig.
Die Heizleiterelemente 16 umgeben den Kanalabschnitt 14 über einen wesentlichen Teil seiner Außenfläche und tragen im Betrieb, in dem sie stromdurchflossen sind, thermische Flächenleistungen in den Kanalabschnitt 14 ein. Dazu wird der den Kanalabschnitt 14 einhüllende Rohrabschnitt 18 durch die Vielzahl der elektrisch parallel miteinander verschalteten Heizleiterelemente 16 an deren Lageorten außen am Rohrabschnitt 18 ortsabhängig mit einer thermischer Flächenlast beaufschlagt. Diese bewirkt einen Wärmeeintrag am jeweiligen Lageort des jeweiligen Heizelements pro gegebener Wärmeeintragsfläche wie z.B. pro 1 cm2 in den Mantel des Rohrabschnitts 18 und korrespondierend hierzu in den Kanalabschnitt 14.
Außen auf dem Rohrstück 18 ist hier mit den Heizleitern 16 insbesondere eine Dickschichtheizung 19 aufgebracht, die mit einer möglichst großen Zahl von parallel miteinander verschalteten Heizleitern gebildet ist, die Einzelheizwiderstände ausbilden. Diese weisen gegenüber ihrer Breitenerstreckung b1 jeweils eine erhebliche Längserstreckung auf.
Vorzugsweise erstreckt sich das Rohrstück bzw. der Rohrabschnitt 18 im Wesentlichen longitudinal, insbesondere weitgehend geradlinig. Das Fluid durchströmt dieses Rohrstück mit einer Richtungskomponente im Wesentlichen entlang der Längserstreckung dieses Rohrstücks. Insbesondere erstreckt sich der jeweilige Heizleiter außen auf dem Rohrstück vom Eingangsbereich bis zum Ausgangsbereich des Rohrstücks. Wie bereits bei den Vorteilsangaben beschrieben, sind die Heizleiter 16 im wesentlichen in Fließrichtung F des Fluids 15 angeordnet, stehen jedoch vorteilhaft nicht exakt parallel zur Fließrichtung F, sondern in einem Winkel a zwischen 0,1 ° und 30° gegenüber der Fließrichtung F, insbesondere in einem Winkel a zwischen 5° und 20°, wie etwa Figur 4 bis Figur 7 zu entnehmen ist.
Der in der Zeichnung eingezeichnete Abstand a1 lotrecht zur Fließrichtung F beträgt zwischen den Heizleitern 16 zwischen 0,4 und 5 Millimetern.
Dabei ist der Abstand a1 kleiner als die Quererstreckung b1 eines jeweiligen Heizleiters 16, dessen Quererstreckung b1 zwischen 1 Millimeter und 30 Millimetern liegt. Auch diese Quererstreckung b1 ist hier lotrecht zur Fließrichtung F angetragen. Sie liegt zwischen zwei Millimetern und 15 Millimetern.
Über den Umfang des Kanalabschnitts 14 sind vorzugsweise verteilt 5 bis 100 Heizleiter 16 angeordnet, insbesondere 10 bis 60 Heizleiter 16, bei einer typischen Heizpumpe 17 mit einem Rohrstück 18 von unter zehn Zentimetern Durchmesser insbesondere 20 bis 40 Heizleiter 16. Diese können - müssen jedoch nicht - in einer Gleichverteilung aufgebracht sein, wie in Figur 6 dargestellt ist. Damit ergibt sich eine besonders gleichmäßige Flüssigkeitsbeheizung über den Umfang.
Durch die Möglichkeit, auch bei Durchbrennen einzelner Heizelemente 16 die Heizung 19 insgesamt weiterbetreiben zu können, ergibt sich eine Qualitätsoptimierung bezüglich der Lebensdauer. Zudem ist die Robustheit des Haushaltsgeräts 1 - auch gegen die genannten Fehlbedienungen - erhöht.
Die Heizleiterelemente 16 können insbesondere durch ein hochohmiges Pastensystem aufgebracht werden, es ergibt sich dadurch eine Kostenreduzierung. Zudem ergibt sich eine Reduzierung des Materialeinsatzgewichts für die Heizleiterpaste.
Bezugszeichenliste
1 Haushaltsgerät,
2 Spülbehälter,
3 Tür,
4 Öffnungsrichtung,
5 Gerätekörper,
6 Dekorplatte,
7 Griffmulde,
8 Bedienblende,
10 Besteckschublade,
11 Geschirrkorb,
12 Sockel,
13 Türscharnierachse,
14 Kanalabschnitt,
15 Fluid,
16 Heizleiter,
17 Heizpumpe,
18 Rohrstück,
19 Dickschichtheizung,
F Fließrichtung, a1 Abstand,
b1 Breitenerstreckung,
Q Querrichtung,
T Tiefenrichtung
B Boden

Claims

Patentansprüche
1. Wasserführendes Haushaltsgerät (1 ) mit zumindest einem von außen beheizbaren und von Fluid (15) durchfließbaren Kanalabschnitt (14), wobei zur Beheizung eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verbundenen Heizleiterelementen (16) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil der Heizleiterelemente (16) elektrisch parallel miteinander verschaltet und mit einer Komponente in Fließrichtung (F) des Fluids (15) angeordnet ist.
2. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Haushaltsgerät (1 ) eine Geschirrspülmaschine, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, mit einem Spülbehälter (2) zur Aufnahme von Spülgut, wie etwa Geschirr, Gläsern, Bestecken oder ähnlichem, umfasst, wobei das Spülgut über beheizbares und mit Reinigungsmittel und/oder Klarspülmittel und/oder Trocknungsmittel versetztes, umlaufendes Fluid (15), sog. Spülflotte, beaufschlagbar ist.
3. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fluid (15) über eine Heizpumpe (17) beheizbar ist.
4. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kanal (14) von einem umlaufend geschlossenen Rohrstück (18) umgriffen ist.
5. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass außen auf dem Rohrstück (18) eine Heizung, insbesondere Dickschichtheizung (19) aufgebracht ist.
6. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizung, insbesondere Dickschichtheizung (19), mit einer Vielzahl von parallel miteinander verschalteten Heizleitern (16) gebildet ist, die Einzelheizwiderstände ausbilden.
7. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizleiter (16) eine gegenüber ihrer Breitenerstreckung erhebliche Längserstreckung aufweisen.
8. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizleiter (16) im wesentlichen in Fließrichtung (F) des Fluids (15) angeordnet sind.
9. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erstreckung der Heizleiter (16) in einem Winkel (a) zwischen 0,1 ° und 30° gegenüber der Fließrichtung (F) des Fluids (15) steht.
10. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erstreckung der Heizleiter (16) in einem Winkel (a) zwischen 5° und 20° gegenüber der Fließrichtung (F) des Fluids (15) steht.
1 1. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizleiter (16) einen Abstand (a1 ) zwischen 0,4 und 5 Millimetern zwischeneinander aufweisen.
12. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand kleiner ist als die Quererstreckung (b1 ) eines jeweiligen Heizleiters (16) ist.
13. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Quererstreckung (b1 ) zwischen einem Millimeter und 30 Millimetern liegt.
14. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Quererstreckung (b1 ) zwischen zwei Millimetern und 15 Millimetern liegt
15. Haushaltsgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass über den Umfang des Kanals (14) verteilt 5 bis 100 Heizleiter (16) angeordnet sind.
16. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass über den Umfang des Kanals (14) verteilt 10 bis 60 Heizleiter (16) angeordnet sind.
17. Haushaltsgerät (1 ) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass über den Umfang des Kanals (14) verteilt 20 bis 40 Heizleiter (16) angeordnet sind.
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