Heizvorrichtung und Verfahren zum Heizen einer Waschlauge und/oder von Wäschestücken in einer Trommel eines Hausgeräts

Die Erfindung betrifft ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, mit einer Trommel zur Aufnahme der Wäschestücke und einer Heizvorrichtung zum Heizen der Wäschestücke und/oder der Waschlauge. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Heizen einer Waschlauge und/oder von Wäschestücken in einer Trommel eines Hausgeräts zur Pflege von Wäschestücken.

Bei bekannten Hausgeräten zur Pflege von Wäschestücken, wie beispielsweise einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner, sind Heizvorrichtungen bekannt, die als Schlangenheizkörper oder als Heizstab ausgebildet sind und somit eine resistive Heizung ermöglichen. Solche Heizvorrichtungen werden meist in das zu erwärmende Medium eingebracht. Dazu muss eine erhöhte Menge zu erwärmendes Medium vom Hausgerät bereitgestellt werden, damit die Heizvorrichtung mit dem Medium in Kontakt gebracht werden kann. Dabei ist es von Nachteil, dass für die Erwärmung des zusätzlich eingebrachten Mediums ein zusätzlicher Energiebedarf erforderlich wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken und ein Verfahren zum Heizen einer Waschlauge und/oder von Wäschestücken zu schaffen, mit dem beziehungsweise bei dem der Heizvorgang effektiver im Hinblick auf Energiebedarf unter Berücksichtigung der einzubringenden Waschlauge, effektiver im Hinblick auf den Energieeintrag in die Wäschestücke und ein situationsspezifisches Heizen ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Hausgerät, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 15 aufweist, gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken umfasst eine Trommel zur Aufnahme der Wäschestücke und eine Heizvorrichtung zum Heizen der Wäschestücke und/oder zum Heizen der Waschlauge. Die Heizvorrichtung ist als Induktionsheizvorrichtung ausgebildet. Durch diese spezifische Ausgestaltung der Heizvorrichtung kann ein bedarfsgerechteres Heizen ermöglicht werden, wodurch dadurch auch ein energieeffizienteres Heizen und generell ein situationsangepassteres Heizen ermöglicht werden kann. Der gesamte Heizvorgang der Waschlauge und/oder den Wäschestücken kann dadurch verbessert werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Trommel ein Teil der Induktionsheizvorrichtung ist. Dadurch kann in besonders geeigneter Weise eine Komponente des Hausgeräts mulifunktionell verwendet werden. Indem nämlich die Trommel zur Aufnahme der Wäschestücke ausgebildet ist und darüber hinaus auch Bestandteil der Heizvorrichtung ist, kann somit ein besonders effektiver Heizvorgang ermöglicht werden. Die Kopplung der Trommel mit anderen Komponenten der Induktionsheizvorrichtung ermöglicht darüber hinaus ein besonders effektives Erwärmen der Wäschestücke und/oder der Waschlauge.

Nicht zuletzt kann dadurch auch eine Komponentenreduzierung und eine Bauteileinsparung gewährleistet werden, insbesondere im Hinblick auf die erforderlichen Komponenten für die Heizvorrichtung.

Vorzugsweise ist die Trommel aus ferromagnetischem Material, insbesondere ferromagnetischem Edelstahl, ausgebildet. Insbesondere ist dies für Teilbereiche der Trommel vorgesehen, welche sich situationsabhängig besonders eignen, um auch Bestandteil der Induktionsheizvorrichtung zu sein. Gerade dieses Material ermöglicht einen besonders hohen Wirkungsgrad im Hinblick auf die Induktionsheizung.

Vorzugsweise ist die Trommel als Empfänger von Signalen zumindest einer Induktionsspule der Induktionsvorrichtung ausgebildet.

Vorzugsweise ist an der Trommel zusätzlich zur Trommelaußenfläche zumindest ein zusätzliches Element als weitere Oberfläche für die Induktionsheizvorrichtung angeordnet. Bedarfsabhängig kann somit die für die Induktionsheizvorrichtung zur Verfügung stehende Oberfläche der Trommel nochmals vergrößert werden, wodurch die Heizwirkung nochmals erhöht werden kann. Durch die örtlich spezifische Anbringung der Elemente im Hinblick auf geeignete Funktionsverbesserungen kann dadurch auch eine gezielte örtliche und/oder zeitliche Ausgestaltung eines Heizvorgangs im Hinblick auf die Positionierung der Induktionsheizvorrichtung erreicht werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass Teilbereiche der Trommel örtlich abhängig von zugeordneten spezifischen Funktionen der Induktionsheizvorrichtung angeordnet sind. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die örtliche Anordnung von zumindest einem zusätzlichen Element an der Trommel abhängig von zugeordneten spezifischen Funktionen der Induktionsheizvorrichtung ausgebildet ist, wobei dieses Element Bestandteil der Induktionsheizvorrichtung ist.

Im Hinblick auf die zusätzlichen Funktionen sei beispielhaft eine Aufteilung der Heizvorrichtung in verschiedene Zonen genannt, wodurch sich insbesondere eine Variation der elektrischen Heizleistung örtlich und zeitlich besonders geeignet realisieren lässt. Darüber hinaus kann durch diese örtliche Ausgestaltung von Teilbereichen der Trommel und/oder von zusätzlichen Elementen im Hinblick auf eine Funktion an das Anpassen an den Wasserstand in der Trommel und/oder dem Laugenbehälter erfolgen, wodurch eine bedarfsgerechte Zuschaltung von höher liegenden Heizzonen gewährleistet werden kann und somit bedarfsabhängig spezifische Heizzonen aktiviert sind. Dadurch kann zum einen der Heizvorgang situationsspezifisch besonders angepasst werden und dadurch auch ein besonders energieeffizientes Heizen ermöglicht werden.

Darüber hinaus kann im Hinblick auf die Funktionalität der örtlichen Anordnung der Teilbereiche der Trommel und/oder der zusätzlichen Elemente eine Ausgestaltung von unterschiedlichen Empfängern der Induktionsheizvorrichtung durch verschiedene Materialausgestaltung und/oder Strukturgebung dieser Teilbereiche und/oder Elemente für verschiedene Anwendungen, wie beispielsweise einen Dampfgenerator, erzeugt werden.

Darüber hinaus kann eine Reinigungsfunktion realisiert werden, indem beispielsweise ein spezifiziert lokales sehr starkes Aufheizen ermöglicht wird. Auch dadurch ist die örtliche Positionierung von Elementen und/oder von Teilbereichen der Trommel besonders geeignet, da auch hier der Reinigungsvorgang nur dann besonders effektiv erfolgen kann, wenn auch die zugehörige genaue örtliche Anordnung der Induktionsheizvorrichtung ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise auch zusätzlich eine Beschichtung der Trommel und/oder eines Laugenbehälters des Hausgeräts mit einem katalytischen Material vorgesehen sein.

Als weitere vorteilhafte funktionsspezifische Anbringung des Elements und/oder der örtlichen Ausbildung von Teilbereichen der Trommel im Hinblick auf die Realisierung einer Induktionsheizvorrichtung kann eine Aufteilung auf verschiedene Heizzonen im Umfang der Trommel bei einer Phasensynchronizität mit der Trommelbewegung ausgebildet sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass Komponenten der Induktionsheizvorrichtung im Bereich von Mitnehmern, die in der Trommel angeordnet sind und zum Mitnehmen der Wäschestücke bei sich drehender Trommel ausgebildet sind, und/oder in einem Mitnehmer selbst, angeordnet sind. Im Zusammenhang mit der Phasensynchronizität bei der Trommelbewegung kann somit ein gezieltes Heizen des Trommelmantels an örtlich spezifischen Positionen und zu örtlich spezifischen Drehwinkeln der Trommel erfolgen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich die Heizzonen und somit auch Komponenten der Induktionsheizvorrichtung auch im Bereich der Bodenscheibe und/oder eines Stirnbodens der Trommel ausbilden.

Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass Elemente der Induktionsheizvorrichtung, insbesondere zumindest eine Induktionsspule, einen Laugenbehälter klammerartig bzw. U-förmig umgreift. Dabei kann die Induktionsspule selbst klammerartig ausgebildet sein oder mehrere Induktionsspulen U-förmig um den Laugenbehälter herum angeordnet sein. Die klammerartige Ausbildung der Induktionsspule kann in allen Richtungen um den Laugenbehälter ausgerichtet sein.

Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Bodenscheibe der Trommel durch eine Induktionsspulenscheibe beheizbar ist. Insbesondere ist die Induktionsspulenscheibe mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher größer gleich dem halben Durchmesser des Laugenbehälters ist, insbesondere im Wesentlichen dem Durchmesser des Laugenbehälters entspricht. Besonders vorteilhaft ist eine im Wesentlichen zur Trommeldrehachse konzentrische Anordnung im Bereich des Bodens des Laugenbehälters. Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Induktionsheizvorrichtung zum Erzeugen und/oder zum Erhalten von definierten gewünschten und somit spezifischen räumlichen und/oder zeitlichen Temperaturgradienten in der Waschlauge und/oder in den Wäschestücken ausgebildet ist. Es kann somit ein Aufbauen und Erhalten von räumlichen und zeitlichen Temperaturgradienten zur Beeinflussung von Heizeigenschaften erzielt werden. Insbesondere kann beispielsweise eine Wärmeverteilung über Konvektionsströmungen in der Waschlauge oder einem Ausnutzen des Wärmedehnungsverhaltens der Bauteile zum gezielten Abplatzen von Inkrustationen ermöglicht werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Induktionsheizvorrichtung zumindest teilweise während eines Heizvorgangs zum Heizen der Trommel nur im Bereich außerhalb eines mit der Waschlauge in Kontakt stehenden Bereichs ausgebildet ist. Insbesondere ist dies bei sich drehender Trommel vorgesehen, so dass in dynamischer Weise nur immer die Bereiche der Trommel durch die Induktionsheizvorrichtung geheizt sind, welche sich außerhalb des mit der Waschlauge in Kontakt stehenden Bereichs befinden. Die sich drehende Trommel kann somit als Wärmemitnehmer benutzt werden. Dies bedeutet, dass eine Beheizung der Trommel außerhalb der Lauge erfolgt, wobei sich bei drehender Trommel und Abgeben der im Trommelmaterial gespeicherten Wärme über das gerade in die Waschlauge tauchende Trommelstück und somit der sich mit der Waschlauge im direkten Kontakt befindende Trommelbereich ein Wärmeeintrag in die Waschlauge und/oder die Wäschestücke erzielen lässt, wobei dies dann auch abhängig von der Trommeldrehzahl in besonders vorteilhafter weise regulierbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Heizen einer Waschlauge und/oder von Wäschestücken in einer Trommel eines Hausgeräts zur Pflege von Wäschestücken wird das Heizen durch eine induktiv arbeitende Heizvorrichtung durchgeführt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hausgeräts sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen. Insbesondere kann die induktiv arbeitende Heizvorrichtung phasensynchron zur Drehung der Trommel betrieben werden. Abhängig von der Phasenlage, der Einschaltfrequenz und der Betriebsdauer der Heizvorrichtung wird ein Teilbereich oder werden mehrere Teilbereiche der Trommel in die induktiv arbeitende Heizvorrichtung einbezogen. Hierdurch ist ein gezieltes Erwärmen nur dieser einbezogenen Teilbereiche möglich.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Frontansicht ein als Waschmaschine ausgebildetes Hausgerät 1 , welches eine Trommel 2 und einen Laugenbehälter 3 aufweist, welcher die Trommel 2 umgibt. Die Trommel 2 ist zur Aufnahme von Wäschestücken ausgebildet, wobei sich darüber hinaus auch im Betrieb eine Waschlauge 4 mit einem spezifischen Füllstand 5 ergibt. An der Innenseite 6 der Trommel 2 sind beispielhaft vier Mitnehmer 7, 8, 9 und 10 ausgebildet, welche zur Mitnahme der Wäschestücke bei sich drehender Trommel 2 ausgebildet sind.

Die Trommel 2 ist aus einem ferromagnetischem Material, insbesondere aus einem ferromagnetischem Edelstahl, zumindest bereichsweise ausgebildet. Die Trommel 2 ist Bestandteil einer Induktionsheizvorrichtung 1 1 , welche zum Heizen der Waschlauge 4 und/oder von in der Trommel 2 befindlichen Wäschestücken ausgebildet ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die außenseitige Mantelfläche 12 der Trommel 2 eine entsprechende Funktionalität umfasst. Dazu ist vorgesehen, dass die Trommel 2, insbesondere die Mantelfläche 12, als Empfänger der Induktionsheizvorrichtung 11 ausgebildet ist und somit Signale von nicht dargestellten Induktionsspulen der Induktionsheizvorrichtung 11 aufnehmen kann, so dass ein Heizvorgang realisierbar ist.

Darüber hinaus kann an der Trommel 2, insbesondere an der Mantelfläche 12, zumindest ein weiteres Element vorgesehen sein, welches der Induktionsheizvorrichtung 11 zugeordnet ist und insbesondere zur Oberflächenvergrößerung der für die Induktionsheizvorrichtung 11 zur Verfügung stehenden Fläche dient. Ein solches Element kann auch ein Schaltkreis, beispielsweise eine Induktionsspule, sein. Solche Schaltkreise können bevorzugt auch mittels Druckverfahren auf die Trommel 2 aufgebracht werden, d.h. die Schaltkreise sind sogenannte gedruckte Schaltkreise. Besonders günstig ist es, dass bei der Verwendung eines weiteren Elements, welches zur Realisierung der Induktionsheizvorrichtung 11 ausgebildet ist, die Trommel 2 nicht aus einem ferromagnetischem Material ausgebildet sein muss. Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn das zusätzliche Element und/oder die Mantelfläche 12 an spezifischen Teilbereichen zur Realisierung der Induktionsheizvorrichtung 11 ausgebildet ist. Diese örtliche Anbringung der zusätzlichen Elemente und/oder der Ausgestaltung der Teilbereiche der Mantelfläche 12 kann funktionsspezifisch erfolgen. In diesem Zusammenhang sei auf die verschiedenen Möglichkeiten der örtlichen Anbringungen hingewiesen, mit denen verschiedene Funktionsrealisierungen erreicht werden, wie dies oben im allgemeinen Teil der Beschreibung angegeben ist. Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Trommel 2 und/oder der Laugenbehälter 3 zumindest bereichsweise mit einem katalytischen Material beschichtet sind.

Insbesondere ist die Induktionsheizvorrichtung 1 1 zumindest im Bereich einer nicht näher dargestellten Bodenscheibe und/oder eines Stirnbodens der Trommel 2 ausgebildet. Vorzugsweise sind die Induktionsspulen der Induktionsheizvorrichtung 11 außerhalb der Trommel 2 und benachbart dazu positioniert.

Insbesondere ist zumindest eine Induktionsspule der Induktionsheizvorrichtung 1 1 so ausgestaltet, dass sie den Laugenbehälter 3 klammerartig umgreift. Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn die Induktionsheizvorrichtung 11 eine Induktionsspulenscheibe umfasst, welche einen Durchmesser entsprechend dem Durchmesser d1 des Laugenbehälters 3 aufweist.

Die Induktionsheizvorrichtung 11 ist insbesondere zum Erzeugen und/oder Erhalten von definierten und somit gewünschten spezifischen räumlichen und/oder zeitlichen Temperaturgradienten in der Waschlauge 4 und/oder den Wäschestücken ausgebildet. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Induktionsheizvorrichtung 11 zum Heizen der Trommel 2 nur in einem Bereich 13 außerhalb eines mit der Waschlauge 4 in Kontakt stehenden Bereichs 14 ausgebildet ist. Dies ist durch eine Steuereinheit, welche nicht dargestellt ist, gesteuert beziehungsweise geregelt, wobei dies insbesondere bei sich drehender Trommel 2 besonders vorteilhaft ist, da immer der außerhalb der Waschlauge 4 sich befindende Teil der Trommel 2 beheizt wird und dann beim Eintauchen in die Waschlauge 4 ein Wärmeübertrag von diesem Teil der Trommel 2 in die Waschlauge 4 und/oder die Wäschestücke stattfindet. Die Trommel 2 kann um eine senkrecht zur Figurenebene orientierte Achse A sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden.