DE1980230U - Vorrichtung zum regenerieren eines ionenaustauschers, insbesondere fuer die wasserenthaertung bei geschirrspuelmaschinen. - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Regenerieren eines Ionenaustaushers, insbesondere für die Wasserenthärtung "bei Geschirrspülmaschinen

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Regenerieren eines Ionenaustauschers mit einem^berhalb davon angeordneten Hochbehälter, von dem aus die Regenerierungsflüssigkeit über einen Heber in den Ionenaustauscher geleitet wird, insbesondere für die Wasserenthärtung bei Geschirrspülmaschinen.

Bei modernen Geschirrspülmaschinen wird das Leitungswasser über eine Enthärtungsvorrichtung in den Waschbehälter geleitet. Die Enthärtungsvorrichtung besteht aus einem Ionenaustauscher, der Kalziumionen, Magnesiumionen u.dgl. aus dem Leitungswasser entfernt und bindet. Auf diese Weise können Niederschläge von kalkhaltigem Wasser auf dem eingebrachten Geschirr verhindert werden. Die Ionenaustauscher bestehen im allgemeinen aus bestimmten aktiven Kunstharzen. Sie müssen aber von Zeit zu Zeit, vorzugsweise nach jedem vollen Geschirrspülprogramm, mittels einer Kochsalz-lösung (Sole) regeneriert werden.

Htiiw·!«: Di·» Untariooe (Beschreibung und Sohntzcmspr.) ist dte zuletzt eingereichte; slo vralcht von der Wortfassung der ußpfOngllch eingsmkfrtsn Unterlagen ob. Dfe rechtifch» Bedeutung de» Ahwefchimg lsi nicht gtprOff. Dte utspr&ngtich eingersichi^n Unterfocjen befinden steh in ΰοη Aritt^oSciin. ^t !οτϊπ p^i^zät ci:t*a Na=hweSs ein« tecHiichen Interesses gebührenfroi eingesehen wtrden. Aut Anfrog wirden nictYon auch rcfc*opfen oder RJm-B«aotlve zu <ien öWob«n Freiten qeMirt. Deuncties Potentomr,

Hd, l/W. 19ΘΟ23Ο. D*alb» A/S. Nordborg (Dänemark): Vertr.: Dr.-Ing. U. Knobbuch. PatrAsw., «X» Frankfurt. I Vorrichtung zum Regenerieren eines Ionenaustauschers, insbesondere für die Wasserenthärtung bei Gescbirrspülmaschinen. 15.10.63. D 27 766. (T. 7; Z. 1)

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Es ist jedoch eine bekannte Erfahrungstatsache, daß der Regene- j | rierungseffekt umso geringer ist, je schneller die Sole in den | f Ionenaustauscher eintritt. Hieran scheinen mehrere Ursachen beteiligt zu sein. Erstens benötig; der Vorgang der Umsetzung am einzelnen Austauscherkorn eine bestimmte Zeit; eine zu große Strömungsgeschwindigkeit der Sole verhindert die Umsetzung.Zweitens gelangt die rasch in den Austauscher eintretende Sole nicht mit Sicherheit an alle Austauscherkörner, sondern erfaßt im wesentlichen nur die im Strömungsweg liegenden Körner. Drittens verdrängt die SoI^e das im Austauscher befindliche Frischwasser nicht allmählich, sondern vermischt sich weitgehend mit ihm,wodurch die Konzentration der Sole und damit ihre Wirksamkeit abnimmt.

Aus diesem Grunde ist es bekannt, in den Regenerierungskreis eine Blende einzusetzen, mit deren Hilfe die Strömungsgeschwindigkeit des zulaufenden und die Sole im Solebehälter verdrängenden Leitungswassers bzw. der Sole selbst herabgesetzt werden kann. Bei höheren Leitungsdrücken muß aber die Blendenöffnung zur Erzielung der erstrebten kleinen Strömungsgeschwindigkeiten bereits so klein gemacht werden, daß sie in der Größenordnung der Maschen des vorgeschalteten Siebes liegt. Die öffnung kann daher sehr leicht verstopfen. Hinzu kommt, daß sich mit diesen Blenden keine konstante Strömungsgeschwindigkeit einstellen läßt, diese vielmehr in Abhängigkeit vom Leitungsdruck bzw. vom Aufstellungsort der Enthärtungsvorrichtung schwankt. Den letztgenannten Nachteil kann man zwar mit Hilfe vnn ebenfalls bereits verwendeten Blenden mit druckabhängig gesteuerter öffnung vermeiden; aber | auch dort bleibt die Gefahr einer Verstopfung der Blendenöffnung. |

Es ist ferner bekannt, die Regenerierungsflüssigkeit aus einem j Hochbehälter allein infolge der Höhendifferenz durch den Ionenaustauscher fließen zu lassen. Hierdurch kann die Strömungsgeschwindigkeit relativ klein gehalten werden. Bei den bekannten

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Hd, I/ÖJ. 19802». Danfb» Λ/S. Nordbo« (Dänemark); VnW-. Drj£» U. KnobLmA. Pafc-Aew.. 6000 Frankfurt. I VoniAtung zum Regeneriere« eines lonenaustauschcxs. insbesondere für die Wasserenthärtung bei GesdurrspulnusddntxT15.10.13. D 27766. (T. 1; Z. 1)

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Vorrichtungen dient der Hochbehälter gleichzeitig dazu, ihre. Generienmgsflüssigkeit zuzubereiten, also ale Mischbehälter. Dies stößt auf Schwierigkeiten, wenn der Hochbehälter eine für die Handhabung unbequeme Höhe hat oder von außen her schlecht zugänglich ist. Außerdem ergibt sich ein Problem bei der Füllung des Hochbehälters, denn bei einer zu gringen Füllung ist die Konzentration der Regenerierungsflüssigkeit zu groß, w-ird zuviel Wasser zugeführt, läuft der Hochbehälter über.

Es ist auch^ekannt, einen Hochbehälter mittels eines Heberrohres mit dem Ionenaustauscher zu verbinden. Das Heberrohr dient zunächst der Zuleitung des Wassers, so daß die soeben geschilderten Probleme auftreten. Nach Umschalten kann die Regenerierungsflässigkeit durch das gleiche Heberrohr in den Ionenaustauscher fließen.

Neuerungsgemäß lassen sich die geschilderten Nachteile dadurch vermeiden, daß das Knie des Heberrohres unterhalb des Randes des Hochbehälters angeordnet ist und daß dem Hochbehälter ein Behälter mit Regenerierungsflässigkeit zur Versorgung des ersteren bei jedem Enthärtungsvorgang vorgeschaltet ist.

Bei dieser Konstruktion wird die Regenerierungsflüssigkeit in dem vorgeschalteten Behälter zubereitet. Der vorgeschaltete Behälter kann leicht zugängig angeordnet werden. Er kann Regenerierung sflüssigkeit für mehrere Regenerierungsvorgänge aufnehmen. Durch die neuerungsgemäße Kombination zerschmelzen der Füllarbeitsgang und der Entleerungsarbeitsgang dergestalt, daß die Entleerung automatisch vor sich geht. Durch die Anordnung des' Heberrohrknies ist eine genaue Niveauhöhe vorgezeichnet, welche eine Mindestdosis des Regenerierungsmittels festlegt. Das Heberrohr ist nicht nur ein "Verschliß", der den Ablauf sperrt, ehe nicht eine vorgegebene Regenerierungsflüssigkeitsmenge vorhanden ist. Das Heberrohr öffnet vielmehr auch automatisch, den Abfluß, sobald das Plüssigkeitsniveau das Knie erreicht hat. Pullen und

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Entleeren geschieht daher lediglich durch Betätigung eines einzigen Ventils. Dieses kann durch ein Programrawerk oder von Hand geöffnet und automatisch, z.B. durch einen Schwimmerschalter, oder von Hand geschlossen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung kann eine Vorrichtung den Zulauf in den Hochbehälter unterbrechen, wenn ein vorgegebener Füllstand erreicht ist, z.B. ein Magnetventil mit schwimmerge- 'f \ steuerten Schalter. Eine solche Vorrichtung kann die Hiäxetdosis f der in dem Hochbehälter zulaufenden Pltissigkeitsmenge festlegen.

Die Neuerung wird nachstehend anhand eines schematisch in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Geschirrspülmaschine. Im normalen Spülbetrieb wird Frischwasser von der leitung 1 über das Spül-Magnetventil,2, das Dreiwege-Magnetventil 3 und den Ionenaustauscher 4 in den Waschbehälter 5 geleitet, von dem das Schmutzwasser über das Ablauf-Magnetventil 6 abfließen kann. Zur Regenerierung wird Frischwasser aus der Leitung 1 über das Regenerierungsmagnetventil 7 in den Solebehälter 8 geleitet. Die darin befindliche Sole wird nach oben verdrängt und gelangt, wie anschließend noch genauer beschrieben wird, über den Hochbehälter 9 und das Dreiwege-Magnetventil 3 in den Ionenaustauscher 4, wo sie die Regenerierung bewirkt. Sämtliche Magnetventile 2,3,6 und 7 werden vom Programmgeber der Geschirrspülmaschine automatisch in der für den Ablauf eines vollen Geschirrspülprogramms erforderlichen Weise gesteuert.

Die Sole wird aus dem Behälter 8 nicht direkt oder über eine Drosselblende vom Druck d$s Leitungswassers in den Ionenaustausche geleitet, sondern unter Zwischenschaltung des Hochbehälter*9· Dieser Hochbehälter füllt sich nach dem Öffnen des Magnetventils 7 bis zum angegebenen Flüssigkeitspegel 10 mit Sole, worauf die

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Flüssigkeit, nachdem sie das Knie 12 eines Heberrohres 13 erreicht hat, vollständig aus dem Hochbehälter 9 ablaufen kann. Gleichzeitig wird ein Schwimmerschalter 11 betätigt, der den Stromkreis zum Magnetventil 7 unterbricht und dieeee Sschließt. Die Ablauf leitung ist mit einem Entlüftungsrohr 14 versehen, damit sich das Heberrohr vollständig entleeren kann.

Beim Ablaufen steht die Sole unter einem Druck, der der Höhendifferenz zwischen dem Flüssigkeitspegel im Hochbehälter 9 und dem Ablauf pegel im Ionenaustauscher 4 entspricht. Diese Höhendifferenz ändert sich während des Ablaufens zwischen den Werten H \ind h. Dieser Druck ist relativ gering. Er treibt die Sole trotz der Verwendung von Leitungen normalen Querschnitts mit der gewünschten geringen Geschwindigkeit in und durch den Ionenaustauscher 4·. Es läßt sich mühelos eine Strömungsgeschwindigkeit in der Größenadnung von 100 cm /min erreichen, die bisher kaum zur Diskussion stand. Außerdem wird für den Regenerierungsvorgang eine.genau abgemessene Solemenge zur Verfugung gestellt, die durch den Füllpegel 10 gegebeijdst.

Der Eegenerierungsvorgang findet vorteilhafterweise nach jedem vollen Spülprogramm statt. Es ist hierbei gleichgültig, ob der Solebehälter 8 jedesmal neu mit Kochsalz beschickt werden muß oder ob er eine so große Kapazität hat, daß der Hochbehälter 9 mehrmals gefüllt werden kann. Es ist für das hier betrachtete Prinzip auch gleichgültig, ob die Füllung des Hochbehälters 9 nur etwa dem einfachen Volumen des Ionenaustauschers 4 entspricht oder ob ein größerer Teil der Sole langsam durch den Ionenaustauscher 4 hindurch und über den Waschbehälter 5 abläuft. Man kann den Rest der Sole bis zum nächsten Spülarbeitsgang im Ionenaustauscher 4 belassen. Diese Sole wird dann von dem zutretenden Frischwasser verdrängt und über den Waschbehälter abgeführt.

Nordborg (Dänemark): Vertr.: Drying.

U. Knobhudi. Pat-Anw., 6000 Frankfurt.

I Vorrichtung zum Regenerieren «ines

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Wasserenthärtung bei Gesdümpülma-

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Die veranschaulichte Heuerung eignet sich nicht nur für das Enthärten bei Geschirrspülmaschinen oder für das Aufbereiten von Wasser ganz allgemein; sie ist immer dann von Vorteil, wenn ein Ionenaustauscher langsam regeneriert werden muß. Dies geschieht bei Kationenaustauschern vorteilhafterweise mit einer Kochsalzlösung, also der oben betrachteten Sole, bei Anionenaustauschern, die insbesondere zum Entfernen von Säuren dienen, mit Hilfe einer Regenerierungsflüssigkeit in Form von Salzsäure oder Schwefelsäure. Statt des veranschaulichten Schwimmerschalters kann auch irgendein anderer bekannter, z.B. mittels Kolben oder Rollmembran gesteuerter Schalter verwendet werden. Auch kann statt des Heberrohres ein Ablaufventil benutzt werden, das z.B. in Abhängigkeit von dem Niveauschalter geöffnet wird. Wenn 'man den Hochbehälter in der Geschirrspülmaschine höhenverstellbar anordnet, kann man auf einfache Weise die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit ganz genau einstellen.

Auch im konstruktiven Aufbau der dargestellten Maschine sind vielerlei Abwandinngen möglich. So kann statt des Ablaufventile 6 eine Ablaufpumpe benutzt werden. Das 3-Wege-Ventil 3 kann fortfallen, wenn sich in der Heberrohrleitung 13 ein Rückschlagventil befindet. Besonders vorteilhaft ist es, den Niveauschalter z.B.den Schwimmerschalter 11, gleichzeitig zum Abschalten des Programmwerkes auszunutzen.

Claims (5)

19SO23O. DWo*. AJS. änk) V DI! JHl/OJ. 19SO23O. DWo*. AJS. Nordbo« (Dänemark); Vatr.: Dr-Ing! ι' WH P*»^A«w, 6000 Frankfurt. I Vorrichtung zum Regenerieren eines Ionenaustauschers, insbesondere für die Wasserenthärtung bei Geschinspülma- - 7 - schinen. 15.10.63. D 27 766. (T. 7· Z. 1) Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zum Regenerieren eines Ionenaustauschers mit einem oberhalb davon angeordneten Hochbehälter, von dem aus die Regenerierungsflüssigkeit über einen Heber in den Ionenaustauscher geleitet wird, insbesondere für die Wasserenthärtung bei Geschirrspülmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Knie (12) des Heberrohres (13) unterhalb des Randes des Hochbehälters (9) angeordnet ist und daß dem Hochbehälter ein Behälter (8) mit Regenerierungsflüssigkeit zur Versorgung des ersteren bei jedem Enthärtungsvorgang vorgeschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die den Zulauf in den Hochbehälter unterbricht, wenn ein vorgegebener Füllstand erreicht ist, z.B. ein Magnetventil mit schwimmergesteuertem Schalter.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufleitung ein Entlüftungsrohr besitzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochbehälter innerhalb der durch die Ge-

des

s chirr spülmaschine gegebenen Abmessungen oberhalb/Ionenaustauschers angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,· gekennzeichnet durch eine auf den Füllstand des Hochbehälters ansprechende Vorrichtung zum Abschalten des Programmswerks der Geschirrspülmaschine.