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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen oder batchweisen Bereitstellung von warmem Wasser in einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner und hierzu geeignete Waschgeräte. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur kontinuierlichen oder batchweisen Bereitstellung von warmem Wasser in einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner mit einem Laugenbehälter, einer Trommel, einem Antriebsmotor für die Trommel, einer Pumpe, welche über einen Laugenbehälterabflusskanal mit dem Laugenbehälter verbunden ist, einer Heizvorrichtung und einer Wasserzuleitung; sowie als Waschgeräte eine hierzu geeignete Waschmaschine und ein hierzu geeigneter Waschtrockner.
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Es kommt häufig vor, dass eine Warmwasserversorgung unterbrochen wird. Dies ist insbesondere in Ländern mit einem schlechten Wasserleitungssystem oder einer unregelmäßigen Energieversorgung der Fall, beispielsweise bei Ausfall einer Fernwärmeversorgung. Häufig ist eine solche Unterbrechung der Warmwasserversorgung durch Baumaßnahmen oder Wartung für mehrere Tage oder sogar eine längere Zeit bedingt.
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Aber auch durch Naturkatastrophen (wie z.B. 2021 im Ahrtal und in der Eifel) können Beschädigungen zu längerfristigen Unterbrechungen der Warmwasserversorgung bzw. der nötigen Gasversorgung kommen. Plötzlich auftretende Defekte oder Störungen können ebenfalls zu zeitlich begrenzten Unterbrechungen führen. Der Nutzer ist nicht immer im Vorhinein darüber informiert und kann davon überrascht werden.
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Steht kein Warmwasser zur Verfügung, muss der Nutzer kreativ werden, wenn er dennoch warmes Wasser haben möchte. Die Erzeugung bzw. Zubereitung von Warmwasser mittels Tauchsieder, Wasserkocher oder einem Topf auf dem Kochfeld ermöglicht in der Regel jedoch keine gute Temperaturkontrolle und kann zudem gefährlich in der Handhabung sein.
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Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur batchweisen oder kontinuierlichen Erzeugung von warmem Wasser (hierin auch als „Warmwasser“ bezeichnet) in einem Waschgerät, wie einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner, zu einer weiteren Verwendung außerhalb derselben bereitzustellen. Aufgabe der Erfindung war auch die Bereitstellung eines zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Waschgerätes, also eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur batchweisen oder kontinuierlichen Erzeugung von Warmwasser in einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner und eine Waschmaschine bzw. ein Waschtrockner gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen von Waschmaschine bzw. Waschtrockner, auch wenn hierin nicht jeweils gesondert darauf hingewiesen wird.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur kontinuierlichen oder batchweisen Bereitstellung von warmem Wasser in einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner mit einem Laugenbehälter, einer Trommel, einem Antriebsmotor für die Trommel, einer Pumpe, welche über einen Laugenbehälterabflusskanal mit dem Laugenbehälter verbunden ist, einer Heizvorrichtung, einem Ventil in einer Wasserzuleitung, einer Steuereinrichtung, einem Temperatursensor zur Bestimmung einer Temperatur T im Laugenbehälter, und einer Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet:
- (a) Auswählen eines Betriebsprogramms zur Durchführung des Verfahrens und Einstellen zumindest eines Programmparameters, mit welchem eine vorgegebene Wassermenge Mset1 und/oder eine vorgegebene Temperatur T = Tset1 des bereitzustellenden Wassers festgelegt wird;
- (b) Einleiten von Wasser in den Laugenbehälter durch die Wasserzuleitung;
- (c) Erhitzen des eingefüllten Wassers mit der Heizeinrichtung während des Einleitens oder nach dem Einleiten von Wasser; und
- (d) Beenden des Erhitzens und/oder Ableiten des erhitzten Wassers bei Vorliegen einer vorgegebenen Wassermenge Mset im Laugenbehälter und/oder Erreichen einer vorgegebenen Temperatur T = Tset1.
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Mit dem erfinderischen Verfahren kann dem Benutzer vorteilhaft eine Lösung bereitgestellt werden, indem er sich durch Verwendung einer Waschmaschine oder eines Waschtrockners zusätzlichen eine große Menge Warmwasser zubereiten kann und für weitere externe Verwendung ausgeben kann. Im Gegensatz zu den sonst üblichen Wäschebehandlungsverfahren einer Waschmaschine oder eines Waschtrockners, deren Betriebsparameter für die Wäschebehandlung optimiert sind, erhält der Nutzer die Möglichkeit die Betriebsparameter individuell für eine Bereitstellung von warmen Wassers außerhalb der Waschmaschine oder des Waschtrockners einzustellen, ohne an die Einschränkung eines Wäschebehandlungsprogramms gebunden zu sein. Die Erfindung bietet somit eine leicht zu realisierende Möglichkeit für eine Warmwasserversorgung, wenn die übliche Warmwasserversorgung gestört oder unterbrochen ist, wobei insbesondere durch die Nutzung der von der Waschmaschine oder dem Waschtrockner umfassten Steuer- und Regeleinheiten eine temporäre Warmwasserversorgung sicher und steuer- bzw. regelbar bereitgestellt werden kann.
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Bevorzugt wird bei dem Verfahren ein weiterer Schritt (e) durchgeführt, in welchem ein Verifizieren, dass die Trommel keine Wäschestücke enthält, vor dem Schritt (b) erfolgt, wobei die Schritte (b) bis (d) nur dann durchführt werden, wenn eine leere Trommel verifiziert wird, und sonst ein Hinweis auf eine nicht-leere Trommel erzeugt wird.
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Dies hat den Vorteil, dass das zu erwärmende Wasser nicht durch die Wäschestücke verunreinigt werden, wodurch im Wesentlichen sauberes warmes Wassers außerhalb der Waschmaschine oder des Waschtrockners bereitgestellt für die weitere Verwendung werden kann. Ferner wird vorteilhaft ein zusätzliches Erwärmen der Wäschestücke vermieden.
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Ferner ist es dabei bevorzugt, dass das Erhitzen des Wassers nach dem Beginn der Einleitung von Wasser in den Laugenbehälter beginnt, wenn die Heizvorrichtung vollständig in Wasser eintaucht, vorzugsweise, wenn die Menge an Wasser im Laugenbehälter gerade ausreicht, um die Trommel zu berühren. Dies hat den Vorteil, dass die Heizvorrichtung nicht überhitzt und, wenn das Wasser bereits die Trommel berührt, durch Rotieren der Trommel das eingefüllte Wasser bewegt werden kann, wodurch eine schnellere und gleichmäßige Erhitzung des Wasser erfolgen kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ableitung bzw. das Ableiten des Wassers durch einen Laugenbehälterabflusskanal und anschließend über den Ableitungskanal für Waschlauge. Ein solcher Ableitungskanal ist beispielsweise der bei Waschmaschinen und Waschtrocknern in der Regel vorhandene Ablaufschlauch. Dies hat den Vorteil, dass keine weiteren baulichen Veränderungen an der Waschmaschine und dem Waschtrockner erforderlich werden und ein kostengünstiges Verfahren bereitgestellt werden kann.
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In einer hierzu alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die insbesondere möglich ist, wenn im Laugenbehälterabflusskanal ein elektrisch steuerbares Dreiwegeventil angeordnet ist, von dem ein Ableitungskanal für Waschlauge sowie ein Entnahmekanal abzweigt, wird das Verfahren im Schritt (d) durchgeführt, indem die Ableitung des Warmwassers, d.h. des erwärmten Wassers, durch den Entnahmekanal geschieht. An dessen Ende kann ein geeigneter Adapter für das Gerät, welches das erhitzte Wasser nutzt, angebracht sein. Die alternative Ausführungsform hat insbesondere den Vorteil, dass das Verfahren auch dann bereitgestellt werden kann, wenn der Ableitungskanal fest mit einer Abwasserversorgung verbunden ist. Eine sonst erforderliche Änderung des Anschlusses des Ableitungskanals kann somit entfallen.
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Es können bei der Erhitzung des Wassers unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten auch höhere, wasserversorgungstypische Temperaturen zum Mischen (z.B. in der Badewanne mit Kaltwasser aus der Wasserzueitung) realisiert werden. Dabei würde sich eine gewünschte Endtemperatur, z.B. in einer Badewanne, durch Mischung von erhitztem Wasser und Leitungswasser ergeben.
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Die erfindungsgemäße kontinuierliche oder batchweise Bereitstellung von Warmwasser umfasst auch den Fall, dass das Wasser, sei es das eingeleitete kalte Wasser oder das erwärmte Wasser, mit Zusätzen versehen ist. Solche Zusätze könnten beispielsweise über eine von der Waschmaschine oder dem Waschtrockner umfassten Zugabeeinrichtung für Wäschebehandlungsmittel dem zu erhitzenden Wasser zugeführt werden. Wenn das warme Wasser beispielsweise für ein Bad verwendet werden soll, könnten geeignete Badezusätze hinzugefügt werden. Bei einer Verwendung des warmen Wassers für Reinigungszwecke könnten Reinigungsmittelzusätze hinzugefügt werden. Hierbei ist auf deren Maschinenverträglichkeit zu achten. Evtl. ergibt sich dann ein nachgeschalteter Bedarf einer Reinigung einer im Allgemeinen vorhandenen Trommel oder eine zweite Wasserversorgungsphase ohne Zusatz, um das Gerät zu spülen und weiteres Wasser zur Verdünnung der zuvor erstellten Lösung (z.B. für das Wannenbad) zur Verfügung zu stellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft im Batchbetrieb oder kontinuierlich durchgeführt werden, wobei die folgenden Ausführungen insbesondere für den Batchbetrieb gelten. Der Batchbetrieb ist von Vorteil, wenn über einen längeren Zeitraum nur kleinere Mengen auf Abruf benötigt werden. Da die bereits vorbestimmte Wassermenge auf die vorgegebene Temperatur erwärmt ist, d.h. warmes Wasser bevorratet wird, steht das warme Wasser quasi sofort zur Verfügung. D.h. die Waschmaschine oder der Waschtrockner dient als Warmwasserboiler. Mit dem kontinuierlichen Betrieb kann die Waschmaschine oder der Waschtrockner vorteilhaft als Durchlauferhitzer betrieben werden und größere Mengen an warmen Wasser über einen langen Zeitraum bereitstellen, insbesondere wenn die gewünschte Menge an warmen Wassers über die maximal mögliche, zu erwärmende Wassermenge eines Batches hinausgeht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Laugenbehälterabflusskanal ein Filter bzw. ein Filtersystem angeordnet. Beispielsweise ist es möglich, ein Filtersystem zum Anschluss am Ablaufschlauch zu verwenden, um z.B. Zisternen-Wasser, das in manchen Ländern von einem Dach kommt, erst thermisch und anschließend chemisch und ggf. mechanisch von Bakterien, Viren und Rückständen zu befreien. Entsprechend kann der Filter je nach den Anforderungen unterschiedlich ausgestaltet sein und beispielsweise neben einem feinmaschigen Gitter auch Adsorptionseinheit wie z.B. Aktivkohle-Einheiten aufweisen. Somit könnte eine notdürftige Trinkwasserversorgung errichtet werden. Eine Aufteilung in Teilschritte, also portionsweise Warmwasserentnahmen, könnte hier ebenfalls dienlich sein, wenn mehreren Parteien die gleiche Wassermenge zugeteilt werden soll.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Schritt (d) bei Vorliegen einer vorgegebenen Wassermenge Mset im Laugenbehälter, welche die vorgegebene Temperatur T = Tset1 hat, die Heizvorrichtung abgeschaltet und das erhitzte Wasser in einem oder mehreren Ableitungsschritten ausgeleitet. Dabei ist es bevorzugt, dass vor einem ersten Ableitungsschritt und/oder zwischen darauf folgenden Ableitungsschritten zeitliche Pausen von vorgegebener Länge Δti die gleich oder unterschiedlich sein können, vorgesehen sind.
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Zur Ableitung wird das erzeugte Warmwasser im Allgemeinen mit einer geeigneten Pumpe abgepumpt, also aktiv befördert, und nicht beispielsweise über einen einfachen Bodenablass abgegeben. Dabei ist es in Ausführungsformen auch möglich, den Betrieb der Pumpe selbstständig an die Förderhöhe und/Strecke anzupassen, z.B. mittels einer drehzahlgeregelten Pumpe, insbesondere einer BLDC-Pumpe.
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Bis zum Starten des Abpumpens kann die Wassertemperatur Tset1 regelungstechnisch gehalten werden.
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Der Start des Abpumpvorgangs kann automatisch oder durch den Nutzer gesteuert erfolgen, wobei dies auch mit einer festen oder einstellbaren Verzögerung ausgeführt werden kann, um z.B. noch den Ablaufschlauch zu positionieren, oder z.B. in die Dusche/Badewanne zu steigen. Der Ablauf der verzögerten Zeit kann auch akustisch kommuniziert werden, z.B. wie beim Selbstauslöser von Kameras.
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Der Abpumpvorgang kann in Ausführungsformen der Erfindung per Sprachsteuerung von einem Benutzer gestartet und pausiert werden. Dies ist von den Fähigkeiten der Benutzeroberfläche, d.h. insbesondere einer verwendeten Eingabe- und Anzeigeeinheit, abhängig.
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Es können auch Pausen, z.B. für ein Shampoonieren und Einseifen beim Duschen, vorab durch den Nutzer eingestellt werden, wobei Pausendauer und Pausenzeitpunkt zeitlich oder anhand des Wasservolumens eingestellt werden können.
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Überdies kann im erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das Erreichen eines definierten Restwasservolumens im Laugenbehälter, insgesamt und/oder je Teilschritt, dem Benutzer akustisch und/oder visuell kommuniziert wird.
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Die Förderleistung bei der Ableitung des Warmwassers kann beim erfindungsgemäßen Verfahren automatisch für das Programm und/oder durch den Benutzer im Rahmen der technischen Möglichkeiten angepasst werden.
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Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung wird im Allgemeinen darauf geachtet, dass das Warmwasser im Laugenbehälter überall die gleiche Temperatur hat. Dabei kann als eine unbeachtliche Temperaturdifferenz eine tolerierbare Temperaturdifferenz ΔTtol vorgegeben sein.
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Um zu einer einheitlichen Temperatur bzw. gleichmäßigen Temperaturverteilung im Laugenbehälter zu gelangen, kann eine Durchmischung vorgenommen werden. Zur Durchmischung des erhitzten Wassers wird vorzugsweise die Trommel mit einer geringen Trommeldrehzahl, insbesondere mit einer Drehzahl von bis zu 60 Umdrehungen pro Minute, bewegt oder es wird, falls in der Waschmaschine oder dem Waschtrockner vorhanden, ein Umpumpsystem in Betrieb genommen. Unter einer geringen Trommeldrehzahl wird eine Drehzahl verstanden, die abhängig von der Menge an zugeführtem Wasser derart festgelegt ist, dass kein Wasser aus der Waschmaschine oder dem Waschtrockner ungewollt austreten kann. Je höher der Wasserstand, umso geringer sollte die Trommeldrehzahl sein, mit der die Trommel rotiert wird, um z.B. einen ungewollten Wasseraustritt bzw. Wasserschaden zu verhindern.
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Hierbei wird vorzugsweise die Durchmischung des erhitzten Wassers erst durchgeführt, wenn eine Differenz zwischen Tset1 , d.h. der gemessenen Temperatur, und einer theoretisch errechneten Temperatur Tber einen vorgegebenen Wert ΔTlim überschreitet, wobei Tber auf Basis der eingeflossenen Wassermenge, der Ausgangstemperatur Tstart, der Wärmekapazität von Wasser und von mit dem Wasser in Kontakt befindlichen Teilen der Waschmaschine oder des Waschtrockners sowie der zugeführten Heizenergie theoretisch berechnet wird.
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Es kann erfindungsgemäß auch vorteilhaft sein, dass beim ersten Erreichen der Zieltemperatur Tset1 eine Durchmischungsphase mit gleichzeitiger oder anschließender Nachheizphase durchgeführt wird, damit sichergestellt wird, dass beim Abpumpen des Wassers eine einheitliche Temperatur vorliegt. Die Durchmischphase kann so oft wiederholt werden bis eine definierte Anzahl erreicht wurde oder sich die Zieltemperatur direkt nach der Durchmischphase im gewünschten Bereich befindet.
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Bei einer kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren wird dagegen während des Einleitens und Erhitzens des Wassers das erhitzte Wasser vorzugsweise zeitgleich ausgeleitet. Dabei ist es bevorzugt, dass, ggf. nach Vorhandensein einer vorgegebenen Mindestmenge Mset2 an erhitztem Wasser im Laugenbehälter, die Menge an zugeführtem Wasser gleich der Menge an abgeführten Wasser ist. Dies ermöglicht die Bereitstellung von warmem Wasser in einer Menge, die über der Aufnahmekapazität für Wasser der Waschmaschine bzw. des Waschtrockners liegt.
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Wenn es für das Erreichen der Endtemperatur auf die genaue Temperatur nicht ankommt, kann die Angabe eines Temperaturbereiches ermöglichen, dass gleichzeitig eine Zugabe von neuem Wasser und eine Wasserentnahme stattfinden, insbesondere bei Verwendung von Ventilen mit einem relativ geringen Wasserzulauf.
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Die tatsächliche Durchführbarkeit eines kontinuierlichen Betriebs wird von der Heizleistung der Heizvorrichtung, der vorgegebenen Temperatur Tset1 und insbesondere von der Geschwindigkeit der Zufuhr des kalten und Abfuhr des erhitzten Wassers abhängen. Unter kontinuierlichem Betrieb wird hierin auch der Fall verstanden, dass die Zufuhr des kalten und die Ableitung des erhitzten Wassers gleichzeitig für einen kurzen Zeitraum unterbrochen werden können, um das Erhitzen des Wassers auf die vorgegebene Temperatur Tset1 zu unterstützen.
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Zwar kann in einer Waschmaschine bzw. einem Waschtrockner eine relativ große Menge an Warmwasser erzeugt werden, je nach Maschinenbau unterschiedlich, aber in der Regel bis zu ca. 45 - 60 L und unter Einhaltung der Sicherheitsniveaus. Aber die Wassermenge ist aufgrund der geometrischen Verhältnisse begrenzt. Ein Benutzer muss daher ggf. mit dem Wasser haushalten, was z.B. für eine Dusche bedeutet, dass die Wasserförderung gestartet wird, der Benutzer sich nass macht, die Wasserzufuhr unterbricht, sich einseift und dann die Wasserzufuhr zum Abduschen startet. In diesem Anwendungsfall steht der Benutzer im Allgemeinen in der Dusche/Wanne und das Waschgerät steht evtl. entfernt. Somit ist die Bedienung recht umständlich und evtl. sogar aufgrund der Nässe gefährlich. Durch Pausen wird es dem Benutzer ermöglicht, dass ein Zeitfenster zum Aufsuchen der Dusche/Wanne bzw. zum Einseifen automatisch eingestellt werden kann und eine umständliche, manuelle und vielleicht auch gefährliche Bedienung nicht nötig wird.
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Evtl. kann ein definiertes Wasservolumen von der möglichen Planung durch den Benutzer ausgeschlossen werden, für den Fall, dass nach einer Durchmischung wider Erwarten die Temperatur zu hoch ist. Dann könnte kaltes Frischwasser zum Mischen bis zur Zieltemperatur eingesetzt werden. Bei Kenntnis der Wassereinlauftemperatur kann die benötigte Wassermenge auch errechnet werden.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner mit einem Laugenbehälter, einer Trommel, einem Antriebsmotor für die Trommel, einer Pumpe, welche über einen Laugenbehälterabflusskanal mit dem Laugenbehälter verbunden ist, einer Heizvorrichtung, einem Ventil in einer Wasserzuleitung, einer Steuereinrichtung, einem Temperatursensor zur Bestimmung einer Temperatur T im Laugenbehälter, und einer Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, welches die folgenden Schritte beinhaltet:
- (a) Auswählen eines Betriebsprogramms zur Durchführung des Verfahrens und Einstellen zumindest eines Programmparameters, mit welchem eine vorgegebene Wassermenge Mset1 und/oder eine vorgegebene Temperatur T = Tset1 des bereitzustellenden Wassers festgelegt wird;
- (b) Einleiten von Wasser in den Laugenbehälter durch die Wasserzuleitung;
- (c) Erhitzen des eingefüllten Wassers mit der Heizeinrichtung während des Einleitens oder nach dem Einleiten von Wasser; und
- (d) Beenden des Erhitzens und/oder Ableiten des erhitzten Wassers bei Vorliegen einer vorgegebenen Wassermenge Mset1 im Laugenbehälter und/oder Erreichen einer vorgegebenen Temperatur T = Tset1.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Waschmaschine oder der Waschtrockner, insbesondere die Steuereinrichtung, ferner zur Durchführung eines weiteren Schritte (e) eingerichtet, in welchem ein Verifizieren, dass die Trommel (3) keine Wäschestücke enthält, vor dem Schritt (b) erfolgt, wobei die Schritte (b) bis (d) nur dann durchführt werden, wenn eine leere Trommel verifiziert wird, und sonst ein Hinweis auf eine nicht-leere Trommel erzeugt wird.
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Zur Durchführung des Schritts (e) kann die Motor-Trommel-Kontrolleinheit 9 zusätzlich eine Einrichtung zum Verifizieren, ob in der Trommel sich Wäschestücke befinden. Hierzu kann die Trommel vor einem Einleiten von Wasser in die Trommel kurzeitig gedreht, die Motorparameter erfasst und mit vorbestimmen Werten für eine leere Trommel verglichen werden. In alternativen Ausführungsformen kann die Waschmaschine oder der Waschtrockner auch andere Einrichtungen zum Feststellen einer leeren Trommel umfassen, insbesondere eine Beladungsmesseinrichtung, wie eine Waage, und/oder eine optische Erfassungseinrichtung, wie eine Kamera, zur Erfassung des Inhalts der Trommel.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Laugenbehälterabflusskanal von Waschmaschine oder Waschtrockner ein Filter angeordnet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im Laugenbehälterabflusskanal von Waschmaschine oder Waschtrockner ein elektrisch steuerbares Dreiwegeventil angeordnet, von dem ein Ableitungskanal für Waschlauge sowie ein Entnahmekanal abzweigt.
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Es ist erfindungsgemäß überdies bevorzugt, dass die verwendete Pumpe eine drehzahlgeregelte Pumpe ist. Dies ermöglicht eine verbesserte Steuerung der Ableitung des erhitzten Wassers.
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Eine erfindungsgemäß einsetzbare Waschmaschine bzw. ein erfindungsgemäß einsetzbarer Waschtrockner sollte vorzugsweise in der Lage sein, eine große Wassermenge aufzunehmen. Ein resultierender hoher Wasserstand sollte gemessen und von einem drohenden Überlauf, z.B. aufgrund eines blockierten Ventils, unterschieden werden können. Der Türkomplex (Tür, Manschette, Frontblech) sollte dem Wasserdruck der großen Wassermenge standhalten und dicht bleiben. In Abhängigkeit von den gewünschten Temperaturen des erhitzten Wassers sollte gegebenenfalls darauf geachtet werden, dass berührbare Oberflächen trotz der großen Wassermengen und der damit hohen thermischen Wärmekapazität derart thermisch abgeschirmt sind, dass dort keine zu hohen Temperaturen auftreten. Dies hat den Vorteil, dass ein Verfahren und ein Waschgerät bereitgestellt werden kann, welche durch Nutzung der vom Waschgerät umfassen Verfahren und Einrichtungen die Sicherheitsvorschriften für elektrische Geräte für den Hausgebrauch, beispielsweise IEC/EN 60335-2-7 & IEC/EN 60335-2-11, eingehalten werden, ohne hierfür zusätzliche Maßnahmen treffen zu müssen..
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Die erfindungsgemäße Waschmaschine bzw. der erfindungsgemäße Waschtrockner verfügen im Allgemeinen unter den ausführbaren Programmen einen zusätzlichen Programmpunkt der Erzeugung bzw. Bereitstellung von warmem Wasser.
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Die Waschmaschine bzw. der Waschtrockner verfügt hierzu im Allgemeinen über eine stationäre, im Allgemeinen am Waschgerät angebracht, und/oder mobile Eingabe- und Anzeigeeinheit, mit der eine mögliche Programm- und Parameterauswahl vorgenommen werden kann und mit der die ausgewählten Behandlungsprogramme und darin eingestellte Parameter wie Temperatur, kontinuierlicher oder Batchbetrieb usw., einstellbare Abgaben zur Warmwasserabgabe wie Zeitpunkt, Mengen und Pausen auf einem Display der Eingabe- und Anzeigeeinheit dargestellt werden können.
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Das zusätzliche Programm könnte beispielsweise auf einem Drehwähler von Waschmaschine bzw. Waschtrockner unter „zusätzliche Programme“ auf dem Gerät und/oder in einer App oder als Download angeboten werden.
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Zur Ableitung des erhitzten Wassers kann beispielsweise der in Regel vorhandene Ablaufschlauch verwendet werden, der dann ggf. von einem Benutzer geeignet positioniert wird. Allerdings können für die Ableitung des warmen Wassers auch spezielle Anschlüsse oder Adapter verwendet werden. Beispielsweise könnte ein Anschluss mit einem ½-Zoll-Gewinde im Gerät es möglich machen, dass direkt ein Duschschlauch samt Duschkopf angeschlossen werden kann. Der Anschluss könnte direkt am Ablaufschlauch oder mittels Adapter erfolgen. Dabei kann ein Adapter mit einer an den Abpumpschlauch angepassten Schnittstelle auf der einen Seite und dem Standardgewinde eines marktüblichen Duschkopfgewindes bzw. Duschschlauchgewindes auf der anderen Seite verwendet werden. Der Adapter muss über einen kraftschlüssigen Anschluss zum Abflussschlauch verfügen (z.B. Überwurf mit Schraubschelle, Klemmvorrichtung, Schraubverbindung, etc.). Es kann natürlich auch ein Duschkopf mit einer an den Ablaufschlauch angepassten Schnittstelle verwendet werden. Schlauchverlängerungen sind möglich.
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Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Durch die Erfindung kann dem Benutzer in einer misslichen Situation geholfen werden, indem er sich durch Verwendung eines Waschgeräts als zusätzlichen Mehrwert eine große Menge Warmwasser zubereiten kann. Die Erfindung bietet eine leicht zu realisierende Möglichkeit für eine Warmwasserversorgung, wenn die übliche Warmwasserversorgung gestört oder unterbrochen ist. Auch eine herkömmliche Waschmaschine kann nachträglich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens um eine Boiler-/Duschfunktion erweitert werden. In der einfachsten Form ist das erfindungsgemäße Verfahren ohne zusätzliche Materialkosten umsetzbar und somit auch nachträglich nachrüstbar.
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Mechanische Erweiterungen (Duschkopf, Verlängerungen) sind ebenfalls flexibel deinstallierbar. Somit kann in bevorzugten Ausführungsformen und unter optionaler Verwendung von an diese Verwendung besonders angepassten Teilen des Gerätes oder eines verwendbaren Zubehörs der Wert für einen Benutzer erhöht werden.
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Darüber hinaus ist die Erfindung vor allem in Regionen wertvoll, in denen häufig Unterbrechungen der Warmwasserversorgung eintreten, sowie in von Naturkatastrophen betroffenen Regionen und den damit einhergehenden Einschränkungen bei der Warmwasserzubereitung. Hierzu können in Ausführungsformen auch andere Wasserquellen als eine Hauswasserversorgung verwendet werden.
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Das Verfahren kann schließlich bequem als zusätzliches Programm in einer internen oder externen, insbesondere mobilen, Eingabe- und Anzeigeeinheit der Waschmaschine bzw. des Waschtrockners aufgeführt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer nicht einschränkenden Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Waschmaschine illustriert, wobei Bezug genommen wird auf die 1 bis 4.
- 1 zeigt in einer nicht einschränkenden Ausführungsform eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Waschmaschine.
- 2 zeigt eine mobile Eingabe- und Anzeigeeinheit, hier ein Smartphone, mit einem Menü, in welchem die Möglichkeit zur reinen Bereitung von Warmwasser angegeben ist.
- 3 zeigt ebenfalls eine mobile Eingabe- und Anzeigeeinheit, hier ein Smartphone, wobei ein Untermenü mit detaillierten Eingabe- und Informationsmöglichkeiten für den Unterpunkt des Menüs Bereitung von Warmwasser angezeigt ist.
- 4 zeigt ein Ablaufschema für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine nicht einschränkende Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine 1. Die Waschmaschine 1 der 1 weist einen Laugenbehälter 2 auf, in dem eine Trommel 3 drehbar gelagert und durch den Antriebsmotor 5 antreibbar ist. Für eine verbesserte Ergonomie ist die Drehachse 19 der Trommel 3 aus der Horizontalen um einen kleinen Winkel (z.B. 13°) nach vorne oben gerichtet, so dass der Benutzer der Waschmaschine 1 einen leichteren Zugang und Einblick in das Innere der Trommel 3 hat. Durch diese Anordnung wird im Zusammenwirken mit Mitnehmern 14 und Schöpfeinrichtungen 17 für das zu erhitzende Wasser an der Innenfläche des Trommelmantels außerdem auch eine verbesserte Durchmischung des Wassers 7 erreicht, um darin eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erreichen.
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Die Waschmaschine 1 weist zudem ein Wasserzulaufsystem auf, das eine Wasseranschlussarmatur für das Hauswassernetz 20, ein elektrisch steuerbares Ventil 21 und eine Zuleitung 13 zum Laugenbehälter 2 umfasst, die gegebenenfalls auch über eine Waschmitteleinspülschale 12 geführt sein kann, aus der das zulaufende Wasser in einem erfindungsgemäß nicht vorgesehenen Waschverfahren Waschmittelportionen in den Laugenbehälter 2 transportieren kann. Außerdem befindet sich im Laugenbehälter 2 eine Heizeinrichtung 16 zur erfindungsgemäßen Erwärmung von Wasser 7. Das Ventil 21 wie auch die Heizeinrichtung 16 können durch eine Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit von einem Programmablaufplan gesteuert werden, der an ein Zeitprogramm und/oder an das Erreichen von gewissen Messwerten von Parametern wie Wasserniveau, Wassertemperatur, Drehzahl der Trommel usw. innerhalb der Waschmaschine 1 gebunden sein kann. 9 bedeutet eine Motor-Trommel-Kontrolleinheit, welche insbesondere die Trommeldrehzahl ωT, den Antriebsstromwert IAT und einen Trommeldrehzeitraum ΔtT bestimmen und speichern kann.
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Ferner kann die Motor-Trommel-Kontrolleinheit 9 zusätzlich eine Einrichtung zum Verifizieren, ob in der Trommel 3 sich Wäschestücke befinden, umfassen bzw. zu deren Durchführung ausgebildet sein. Hierzu kann die Trommel 3 vor einem Einleiten von Wasser in dieselbe kurzeitig gedreht, die Motorparameter erfasst und mit vorbestimmen, in der Kontrolleinheit 9 gespeicherten Werten für eine leere Trommel verglichen werden. In alternativen Ausführungen kann die Waschmaschine 1 auch andere Einrichtungen zum Feststellen einer leeren Trommel umfassen, insbesondere Beladungsmesseinrichtungen, wie eine nicht gezeigte Waage, und/oder nicht gezeigte optische Erfassungseinrichtungen, wie eine Kamera, deren Messwerte als Mittel zur Verifizierung, dass in der Trommel 3 keine Wäschestücke vorhanden sind, mit der Steuereinheit 8 ausgewertet werden können.
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6 bedeutet einen Drucksensor, d.h. einen Sensor für die Messung des hydrostatischen Druckes, im Laugenbehälter 2. Der hydrostatische Druck p ergibt sich aus dem Füllstand des Wassers 7 im Laugenbehälter 2.
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Darüber hinaus umfasst die Waschmaschine 1 der hier gezeigten Ausführungsform eine Messeinrichtung 15 zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, z.B. ein Wassermengenzähler oder ein Durchflussmesser. Im Falle eines Durchflussmessers wird die eingeflossene Wassermenge in Verbindung mit einer erfassten Füllzeit berechnet. Der Durchfluss kann auch durch Messung der Zeit bis zum Erreichen einer vorgegebenen Niveauhöhe, die einer bestimmten Wassermenge entspricht, bestimmt werden.
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11 bedeutet eine an der Waschmaschine 1 angebrachte Eingabe- und Anzeigeeinheit, mit der beispielsweise und insbesondere ein Ablaufen eines erfindungsgemäßen Programmes inkl. der vorgegebenen Verfahrensparameter angezeigt werden können.
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18 bedeutet eine Pumpe, die insbesondere eine drehzahlgeregelte Pumpe ist, zum Abpumpen des Wassers 7 aus dem Laugenbehälter 2. Hierzu ist die Pumpe 18 im Laugenbehälterabflusskanal 23 angeordnet. Die Pumpe 18 ist mit der Steuereinrichtung 8 verbunden. Die Steuereinrichtung 8 ist hier dabei eingerichtet, die Leistungsaufnahme P der Pumpe 18 zu überwachen, den Antriebsstromwert IA zu bestimmen und die Drehzahl ωP der Pumpe 18 zu regeln, kann aber auch einfacher ausgestaltet sein.
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In der in 1 gezeigten Waschmaschine 1 kann insbesondere ein Verfahren durchgeführt werden, das die folgenden Schritte beinhaltet:
- (a) Auswählen eines Betriebsprogramms zur Durchführung des Verfahrens und Einstellen zumindest eines Programmparameters, mit welchem eine vorgegebene Wassermenge Mset1 und/oder eine vorgegebene Temperatur T = Tset1 des bereitzustellenden Wassers festgelegt wird;
- (b) Einleiten von Wasser 7 in den Laugenbehälter 2 durch die Wasserzuleitung 20;
- (c) Erhitzen des eingefüllten Wassers 7 mit der Heizeinrichtung 16 während des Einleitens oder nach dem Einleiten von dem Wasser 7;
- (d) Beenden des Erhitzens und/oder Ableiten des erhitzten Wassers 7 bei Vorliegen einer vorgegebenen Wassermenge Mset im Laugenbehälter und/oder Erreichen einer vorgegebenen Temperatur T = Tset1.
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Ein Nutzer der Waschmaschine 1 oder des Waschtrockners 1 kann aus einer Anzahl unterschiedlicher Arbeits- bzw. Betriebsprogrammen ein Betriebsprogramm A1 zur Bereitstellung von warmen Wasser 7 auswählen, wie es in 2 dargestellt ist. Die einzelnen Betriebsprogramme und deren zugeordnete Programmparameter A2 bis A6 sind in einem nicht gezeigten Speicher der Steuereinrichtung 8 abgelegt. 2 zeigt als nicht einschränkend gemeinte mobile Eingabe- und Anzeigeeinheit 28 ein Smartphone. Gezeigt ist ein Programmmenü mit bestimmten Arbeitsprogrammen für eine Waschmaschine 1. Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren als zusätzliches Arbeitsprogramm bzw. Betriebsprogramm unter zusätzlichen Programmen aufgeführt. Dies wird hierin mit der Bezeichnung „Warmwasser-Boiler“ (siehe „A1“) bezeichnet.
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3 zeigt ebenfalls eine mobile Steuerungs- und Anzeigeeinheit 28, hier ein Smartphone, wobei ein Untermenü mit detaillierten Eingabe- und Informationsmöglichkeiten für den Unterpunkt Bereitung von Warmwasser des Menüs angezeigt ist. Dieses spezielle Programm erlaubt im Allgemeinen die Bereitstellung erheblich größerer Wassermengen, je nach Maschinenbau unterschiedlich, aber in der Regel bis zu ca. 45 - 60 L und unter Einhaltung eines maximalen Sicherheitsniveaus (siehe Punkt A7 in 3). Dabei kann die Wasserausgabe in mehrere Teilschritte aufgeteilt werden (siehe Punkt A3). Die Wassermengen können je nach User Interface (Blendentyp bzw. App-Design) in Stufen oder stufenlos innerhalb der technischen und geometrischen Möglichkeiten gewählt werden (siehe Punkte A4 und A6). Es können je nach User Interface (Blendentyp bzw. App-Design) zielgerichtetere Temperaturstufen als die herkömmlichen für eine direkte Nutzung zur Wäschebehandlung angeboten werden, z.B. gradgenaue Abstufung zwischen 34 °C und 45 °C (siehe Punkt A2). Pausendauer (vgl. Punkt A5) und Pausenzeitpunkt, zeitlich oder anhand des Wasservolumens (vgl. Punkt A4) können ebenfalls eingestellt werden.
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4 zeigt ein Ablaufschema für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welchem die weiteren Verfahrensschritte S1 bis S4.1 beschrieben sind.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Programms A1 wird die vorgegebene Wassermenge Mset1 in den Laugenbehälter 2 eingelassen (siehe Schritt S1) und mit der Heizeinrichtung 16 auf die Zieltemperatur Tset1 (siehe Schritt S2) aufgeheizt. Ist die Zieltemperatur Tset1 erreicht, wird die Zieltemperatur Tset1 bis zur Ausgabe des aufgeheizten Wassers 7 und/oder bis zum Ablauf einer Wartezeit Aufrecht erhalten (siehe Schritt S3). Während der Schritte S2 und/oder S3 kann zusätzlich zur Durchmischung des erhitzten Wassers 7 die Trommel 3 mit einer geringen Trommeldrehzahl, bspw. mit einer Drehzahl von bis zu 60 Umdrehungen pro Minute, bewegt werden oder ein Umpumpsystem in Betrieb genommen werden. Mit Erreichen der Zieltemperatur Tset1 und/oder nach Ablauf der Wartezeit erfolgt optional eine Meldung (siehe Schritt S3.1), beispielsweise durch Nutzung des voraktivierten Spülstopps und Anzeige dessen Erreichens. Der Nutzer positioniert dann bei dieser nicht einschränkenden Ausführungsform den Ablaufschlauch 27 bzw. nimmt ihn in die Hand und lässt das Programm mit dem integrierten, anschließenden Abpumpen (vgl. Schritt S4) fortfahren. Bis zum Starten des Abpumpens kann die Wassertemperatur regelungstechnisch gehalten werden (siehe auch Schritt S3).
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Wenn die Waschmaschine 1, wie in 1 gezeigt, im Laugenbehälterabflusskanal 23 ein elektrisch steuerbares Dreiwegeventil 24 umfasst, von dem ein Ableitungskanal bzw. der Ablaufschlauch 27 für Waschlauge sowie ein Entnahmekanal 25 abzweigt, wird der Nutzer anstelle des Ablaufschlauches 27 den Entnahmekanal 25 positionieren und die Ableitung des Warmwassers, d.h. des erwärmten Wassers 7, durch den Entnahmekanal 25 initiieren. An dem Ende des Entnahmekanals 25 kann ein geeigneter Adapter 26 für ein Gerät, welches das erhitzte Wasser 7 nutzt, oder ein Duschkopf angebracht sein.
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Das Starten des Abpumpvorgangs durch den Nutzer kann auch mit einer festen oder einstellbaren Verzögerung ausgeführt werden, um z.B. den Ablaufschlauch zu positionieren, um in die Dusche/Badewanne zu steigen (vgl. Schritt S3).
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Der Ablauf der verzögerten Zeit kann auch optisch oder akustisch kommuniziert werden, z.B. wie beim Selbstauslöser von Kameras (vgl. Schritt S3.1 oder S4.1).
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Der Abpumpvorgang kann im Schritt S3 auch per Sprachsteuerung gestartet und pausiert werden (siehe Schritt S4). Es können auch Pausen, z.B. beim Duschen für ein Shampoonieren und Einseifen, vorab durch den Nutzer eingestellt werden (vgl. Schritt S3.2). Das Erreichen eines definierten Restwasservolumens (insgesamt und/oder je Teilschritt) kann dem Nutzer akustisch und visuell kommuniziert werden (vgl. Schritt S3.1).
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In einem in 4 nicht dargestellten, optionalen Verfahrensschritt, erfolgt vor dem Schritt (b) noch ein Verifizieren, dass die Trommel 3 keine Wäschestücke enthält, wobei die Schritte (b) bis (d) nur dann durchführt werden, wenn eine leere Trommel verifiziert wird, und sonst ein Hinweis auf eine nicht-leere Trommel erzeugt wird. Der Hinweis wird bevorzugt auf einer Anzeigeeinheit 11 der Waschmaschine 1 oder auf einer Anzeigeeinheit des Smartphones 28 angezeigt. Der Nutzer kann daraufhin die Trommel 3 leeren und das Programm A1 erneut starten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Waschmaschine
- 2
- Laugenbehälter
- 3
- Trommel
- 5
- Antriebsmotor für die Trommel
- 6
- Drucksensor
- 7
- Wasser zur Warmwassererzeugung
- 8
- Steuereinrichtung
- 9
- Motor-Trommel-Kontrolleinheit
- 10
- Temperatursensor
- 11
- (Lokale) Eingabe- und Anzeigeeinheit
- 12
- (Waschmittel)Einspülschale
- 13
- Zuleitung zum Laugenbehälter
- 14
- Mitnehmer
- 15
- Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge
- 16
- Heizvorrichtung
- 17
- Schöpfeinrichtung
- 18
- Pumpe zur Beförderung von Wasser aus dem Laugenbehälter
- 19
- Drehachse
- 20
- Wasserzuleitung, Hauswassernetz, Wasserversorgung
- 21
- (elektrisch steuerbares) Ventil
- 23
- Laugenbehälterabflusskanal
- 24
- elektrisch steuerbares Dreiwegeventil
- 25
- Entnahmekanal
- 26
- Anschluss für eine Entnahmeeinheit
- 27
- Ableitungskanal für Waschlauge; Ablaufschlauch
- 28
- (Mobile) Eingabe- und Anzeigeeinheit, z.B. Smartphone, Tablet-Computer
- A1
- Auswählbares Arbeitsprogramm „Warmwasser-Boiler“
- A2
- Einstellpunkt des Programmparameters „Temperaturstufen“
- A3
- Einstellpunkt des Programmparameters „Anzahl der Teilschritte zur Wasserausgabe“
- A4
- Einstellpunkt des Programmparameters „Auszugebene Wassermenge eines Teilschrittes“
- A5
- Einstellpunkt des Programmparameters „Pausendauer zwischen den Teilschritten“
- A6
- Einstellpunkt des Programmparameters „Auszugebene Gesamtwassermenge“
- A7
- Anzeige der maximal einstellbaren Wassermenge
- S1
- Einlassen einer Wassermenge
- S2
- Aufheizen der eingelassenen Wassermenge mit oder ohne zusätzlicher Mechanik zur Durchmischung des zu erhitzenden Wassers, um eine besseren Wärmeverteilung zu erzielen
- S3
- Warten auf Ausgabe des Wassers mit Aufrechterhalten der Zieltemperatur des Wassers mit oder ohne zusätzlicher Pausenzeit
- S3.1
- Optionale Ausgabe einer Meldung, bspw. in Form eines „Countdown“-Tons
- S3.2
- Optionales Warten für eine Pausenzeitdauer zwischen zwei Teilschritten der Wasserausgabe
- S4
- Wasserausgabe einer vorbestimmten Wassermenge
- S4.1
- Optionale Ausgabe einer Meldung, bspw. in Form eines „Countdown“-Tons
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 203403283 U [0005]
- CN 2321799 Y [0005]
- CN 86200128 U [0005]