DE4446731A1 - Haushaltgerät, insbesondere programmgesteuerte Geschirrspülmaschine mit einer Wasserenthärtungseinrichtung - Google Patents

Description

Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein Haushaltgerät, insbesondere eine pro­ grammgesteuerte Geschirrspülmaschine mit einer an eine Frischwasserzuleitung angeschlossenen Wasserenthärtungseinrichtung, die einen Ionenaustauscher und einen Regeneriersalzbehälter zur Soleaufbereitung aufweist, bei welcher zum Regenerieren des Enthärters eine entsprechend der Rohwasserhärte des Frisch­ wassers vorgegebene Wassermenge in die Enthärtungseinrichtung eingelassen und eine entsprechende Solemenge in den Ionenaustauscher eingebracht wird, wobei im Wasserleitungsweg zur Enthärtungseinrichtung ein per Geräteprogramm gesteuertes Magnetventil angeordnet ist.

Geschirrspülmaschinen, deren Spülprogramme elektronisch per Mikrocomputer oder Mikroprozessor oder auch elektromechanisch programmgesteuert sind, wer­ den regelmäßig mit Wasserenthärtungseinrichtungen ausgestattet, um Kalk- oder Wasserflecken bzw. Kalkschleier oder Eindampfrückstände, insbesondere beim ab­ schließenden maschinellen Geschirrtrocknen nach dem Klarspülgang zu vermei­ den. Derartige Enthärtungseinrichtungen arbeiten nach dem Ionenaustauscher-Prin­ zip, wobei die aus Kunstharz bestehende Tauschermasse im Enthärtergefäß von Zeit zu Zeit mittels einer konzentrierten Natrium-Chlorid-Lösung regeneriert wer­ den muß. Je nach Höhe der Wasserhärte und der Menge des zum Geschirrspülen über den Enthärter geleiteten Wassers erschöpft sich die Tauschermasse mehr oder weniger schnell und liefert schließlich kein Weichwasser mehr. Ohne Weich­ wasser ist die optimale fleckenlose Geschirreinigung zumindest bei einem Was­ serhärtebereich über 2°d H. nicht mehr gegeben. Aus Sicherheitsgründen veran­ lassen deshalb bestimmte Spülprogramme die geräteeigene Programmsteuerung, ein Regenerieren des Enthärters jeweils automatisch am Programmende einzu­ steuern. Andere Programme regenerieren erst dann, wenn der Ionenaustauscher erschöpft ist. Die bei Haushalt-Geschirrspülmaschinen üblichen Monoblock-Enthär­ ter stellen das Regenerieren sicher. Das Regenerierprogramm läuft dabei gewöhn­ lich im nichtwasserführenden Programmabschnitt Trocknen ab oder, falls dieser Programmabschnitt fehlt, am Ende des Klarspülgangs. Auch ist es bekannt, das Regenerieren vor einem angewählten Spülprogramm zu veranlassen.

Die Zufuhr von Regenerierwasser zur Soleaufbereitung erfolgt bei modernen Haushalt-Geschirrspülmaschinen drucklos unter Ausnutzung der Schwerkraft. Das zum Regenerieren benötigte Wasser wird dafür in Vorratskammern eines im obe­ ren Bereich des Gerätegehäuses installierten Wasservorratsbehälters, einer sog. Wassertasche, bereitgehalten, sh. DE-OS 28 51 118.

Dieser Behälter liegt im ven­ tilgesteuerten Frischwasserleitungsweg des Gerätes. Der Vorratsbehälter wird in der Regel am Anfang eines Spülprogramms gefüllt. Zum Zeitpunkt des Regenerie­ rens öffnet sich ein per Geräteprogramm gesteuertes Magnetventil zwischen dem Salzbehälter und dem Ionenaustauscher, so daß der Wasservorrat aus der Wasser­ tasche in den Salzbehälter und von dort in den Ionenaustauscher fließt. Es gelangt somit eine genau bemessene Menge an Salzsole in den Enthärter. Die jeweils bereitzuhaltende Regenerierwassermenge ist abhängig von der Rohwasserhärte des zugeführten Frischwassers. Diese Rohwasserhärte kann örtlich verschieden sein, so daß Wahlmöglichkeiten am Gerät für die jeweilige Menge am Regenerier­ wasser vorzusehen sind. Durch einen Wahlschalter wird beim vorerwähnten Technikstand der Wasservorrat aus einer oder mehreren Kammern der Wasserta­ sche in einer bestimmten Menge abgerufen und in den Salzbehälter einlaufen. Nach einer Verweilzeit der Salzlösung im Ionenaustauscher zum Regenerieren desselben wird die Sole wieder aus dem Enthärter ausgespült. Dies geschieht in der Regel zu Beginn eines neu gestarteten Spülprogramms.

Das beim bekannten Technikstand praktizierte Abrufen von Wasserkammerinhal­ ten erfordert neben einem notwendigen Wahlschalter und hieraus bedingten Was­ ser-Dichtungsmaßnahmen am Spülbehälter und der Wassertasche teuere und komplizierte Vorratsbehälterkonstruktionen. Darüber hinaus können durch die Wahl von Kammerinhalten nur grobgestufte Wasserhärtebereiche abgedeckt wer­ den, wie z. B. Härtebereiche von 8-17°d H., 36-47°d H. oder 66-70° deutscher Härte. Eine direkte Anpassung des Regenerierwassers oder der Sole an die tatsächlich vorhandene örtliche Wasserhärte im Frischwassernetz ist nicht mög­ lich. Hierdurch ergibt sich zum Regnerieren in der Regel ein Mehrverbrauch an Re­ generierwasser und Salz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bereitstellung von Regenerierwasser sowie die Konstruktion des Enthärtungssystems zu vereinfachen und den Verbrauch an Regenerierwasser und Salz zu senken.

Ausgehend von einem Haushaltgerät, insbesondere von einer programmgesteuer­ ten Geschirrspülmaschine mit einer Wasserenthärtungseinrichtung der eingangs genannten Art wird das vorstehende Problem erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die direkte Erfassung der jeweils zum Regenerieren benötigten Wasser­ menge nach Vorgabe des in der Geräteelektronik eingespeicherten örtlichen Was­ serhärtegrades mit einem einfachen Durchflußmesser wird es möglich, einen ein­ fachen Wasservorratsbehälter mit nur noch einer Kammer einzusetzen oder aber die Wassertasche ganz entfallen zu lassen. Dies erspart die üblichen Wasserhär­ tewähler, wodurch auch Fehlbedienungen am Gerät sowie spültechnisch bedingte Reklamationen vermieden werden. Die exakt auf den jeweiligen Wasserhärtegrad abgestimmte Regenerierwassermenge, die per Geräteprogramm vorgegeben ist, sichert darüber hinaus einen sparsamen Wasser- und Salzverbrauch.

Die nachstehende Beschreibung dient der Erläuterung der Erfindung, von der ein Ausführungsbeispiel zeichnerisch dargestellt ist.

Das schematisch dargestellte Haushaltgerät, insbesondere eine von einem Mikro­ computer oder Mikroprozessor (6) programmgesteuerte Geschirrspülmaschine (1), besitzt eine an eine magnetventilgesteuerte Frischwasserzuleitung (2) angeschlos­ sene Enthärtungseinrichtung (3) mit einem Ionenaustauscher (4) und einen mit Regeneriersalz (Kochsalz) gefüllten Salzbehälter (5) zur Soleaufbereitung. Die Ent­ härtungseinrichtung (3) ist in Art der an sich bekannten Monoblockenthärter auf­ gebaut und arbeitet nach dem Ionenaustauscher-Prinzip, wofür die aus Kunstharz bestehende Tauschermasse im Enthärtergefäß (Ionenaustauscher 4) von Zeit zur Zeit mittels einer konzentrierten Natrium-Chlorid-Lösung regeneriert werden muß. Die Tauschermasse erschöpft sich mehr oder weniger schnell in Abhängigkeit von der Wasserhärte des zugeführten Roh- oder Frischwassers und der Menge an Spülflüssigkeit, die dem Enthärter als Weichwasser entnommen wird.

Im magnetventilgesteuerten Frischwasser-Leitungsweg der Geschirrspülma­ schine (1) liegt ein an die Programmsteuerung (Mikroprozessor 6) meldender Durchflußmesser (7), welcher die zur Soleaufbereitung in das System einfließende Regenerierwassermenge erfaßt. Die Mengenmessung erfolgt nach Vorgabe einer in der Geräteelektronik (8) eingespeicherten für die zugehörige örtliche Wasser­ härte entsprechend ausgewählten Regenerierwassermenge.

Nach dem Ausführungsbeispiel wird die abgemessene Wassermenge (V) in einen dem Durchflußmesser (7) nachgeordneten Wasservorratsbehälter (9) zwischenge­ speichert und wird von dort erst zum Regenerierzeitpunkt abgerufen. Der Wasser­ vorratsbehälter (9) ist für eine maximale Regenerierwassermenge bemessen, wel­ che einem maximalen Härtegrad vorzugsweise <70°d H. des Frischwassers ent­ spricht. Zum Zeitpunkt des Regenerierens öffnet sich ein per Programm gesteuer­ tes Magnetventil (10) zwischen dem Salzbehälter (5) und dem Ionenaustau­ scher (4), so daß die bevorratete Wassermenge (V) aus dem Wasservorratsbehäl­ ter (9) in den Salzbehälter (5) und von dort in den Ionenaustauscher (4) fließt. Es gelangt somit die genau bemessene Menge an Salzsole in den Enthärter, welche nach einer Verweilzeit, in der das bekannte Regenerieren abläuft, wieder mit Rohwasser ausgespült wird und danach wieder betriebsbereit ist.

Durch den Einsatz des Durchflußmessers (7) wäre es auch möglich, gänzlich ohne Wasservorratsbehälter (9) zu arbeiten. Das Regenerierwasser könnte beispiels­ weise direkt durch den Salzbehälter (5) - wo es mit dem Regeneriersalz eine entsprechende Sole bildet - in den Ionenaustauscher (4) geleitet werden. Dieser Aufbau wäre ggf. bei einem geringen Leitungsdruck im Frischwassernetz sinnvoll, da hierdurch für die Regenerierflüssigkeit eine ausreichende Zeit zur Solebildung bzw. Verweilzeit im Enthärter gegeben wäre. Dafür würde der nachstehend be­ schriebene magnetventilgesteuerte Leitungsweg (11) der Enthärtungsein­ richtung (3) direkt in den Salzbehälter (5) einmünden, wodurch auch ein Magnet­ ventil (10) zwischen dem Salzbehälter (5) und dem Ionenaustauscher (4) entfallen könnte.

Die Frischwasserzuleitung (2) zur Geschirrspülmaschine (1), welche entweder über ein ebenfalls per Geräteprogramm steuerbares Magnetventil (20) oder aber über ein an sich bekanntes nicht gezeigtes Handventil vom örtlichen Wasserlei­ tungsnetz mit Frischwasser versorgt wird, verzweigt sich hinter dem Durchfluß­ messer (7) in einen ersten Leitungsweg (11) zur Enthärtungseinrichtung (3), der zu dem vorerwähnten Wasservorratsbehälter (9) geführt ist, und in einen weiteren Leitungsweg (12) zum Ionenaustauscher (4). In jedem der beiden das Frischwas­ ser führenden Leitungswege (11; 12) ist ein vom Geräteprogramm ansteuerbares Magnetventil (13 bzw. 14) angeordnet. Das dem ersten Leitungsweg (11) zu­ geordnete Magnetventil (13) wird geöffnet, wenn Regenerierwasser in den Was­ servorratsbehälter (9) eingegeben werden soll. Das andere Magnetventil (14) öff­ net und schließt programmabhängig beim Einleiten von Spülwasser in den Spülbe­ hälter (15) der Geschirrspülmaschine (1).

Hinter jedem Magnetventil (13, 14) ist jeweils eine an sich bekannte freie Fließ­ strecke (16 bzw. 17) im Leitungsweg (11 bzw. 12) ausgebildet, welche ein Rücksaugen von Wasser aus dem System bestimmungsgemäß entsprechend der gesetzlichen Vorschrift verhindert. Ggf. an den Fließstrecken anfallendes Leck­ wasser wird aufgefangen und direkt zum Spülbehälter (15) des Gerätes abgeleitet (Weichwasserausgang 18). Anstelle von zwei freien Fließstrecken (16, 17) könnte jedoch auch nur eine gewählt werden. Diese Fließstrecke wäre dann jedoch hinter dem Durchflußmesser (7) und vor den Ventilen (13, 14) in der Frischwasser­ zuleitung (2) zu installieren.

Vom Ionenaustauscher (4) führt ein Weichwasserausgang (18) zum Spülbehäl­ ter (15) der am Enthärtungssystem angeschlossenen Geschirrspülmaschine (1). Das von dem zweiten Leitungsweg (12) kommende Rohwasser wird zum Ge­ schirrspülen über den Ionenaustauscher (4) in diesen Ausgang (18) geleitet und als Weichwasser in den Spülbehälter (15) weitergeführt.

Die Programmsteuerung ist auf unterschiedliche Rohwasserhärtegrade der örtli­ chen Frischwasserleitungsnetze, welche jeweils bestimmten Regenerierwasser­ mengen zugeordnet sind, einstellbar. Die Einstellung erfolgt bei annähernd kon­ stanter Wasserhärte im Leitungsnetz in der Regel nur einmal bei der ersten Inbe­ triebnahme des Haushaltgerätes durch eine vorhandene Programmierfunktion. Ent­ sprechend der gewählten Vorgabe der in der Geräteelektronik (8) eingespeicherten für die zugehörige örtliche Wasserhärte maßgebenden Regenerierwassermenge bzw. des Härtegrades bestimmt eine auf die bestimmte Regenerierwassermenge voreingestellte Vergleichseinrichtung (19) der Geräteelektronik - von den Signalen (Zählimpulsen) des Durchflußmessers (7) gesteuert - jeweils automatisch im Pro­ grammlauf des Gerätes, wann die gewünschte Wassermenge für das Regenerie­ ren im Vorratsbehälter gesammelt ist, bzw. die Menge den Durchflußmesser (7) passiert hat. Bei Übereinstimmung der angewählten Regenerierwassermenge (gewählter Härtegrad) mit der erfaßten Wassermenge (V) durch den an die Ver­ gleichseinrichtung meldenden Durchflußmesser (7) wird das Magnetventil (13) im ersten Leitungsweg (11) beeinflußt d. h., das bis dahin per Geräteprogramm of­ fengehaltene Magnetventil (13) wird geschlossen. Damit ist die dem gewählten Wasserhärtegrad entsprechende Menge an Regenerierwasser in das Enthärtungs­ system eingeflossen.

Der Durchflußmesser (7) ist vorzugsweise ein Drehimpulse erzeugender an sich bekannter Flügelradzähler, der vom Frischwasserstrom in Rotation versetzt wird. Die unterschiedlichen Regenerierwassermengen bzw. die jeweils entsprechenden Rohwasserhärtegrade sind in einem nichtflüchtigen Speicher des Mikroprozes­ sors (6) ggf. veränderbar gemäß einer Härtegradtabelle abgespeichert. Die vom Durchflußmesser (7) angesteuerte Vergleichseinrichtung (19) der Gerätesteue­ rung (8) ist im einfachsten Fall ein vorwärts- oder rückwärts arbeitender Zähler, der auf einen abzuarbeitenden Zählwert per Programm voreinstellbar ist. Diesem Zählwert ist die im Speicher angewählte Frischwasserhärte zugeordnet.

Der erfindungsgemäß zur Bestimmung der jeweils notwendigen Regenerierwas­ sermenge eingesetzte Durchflußmesser (7) kann darüber hinaus auch zusätzlich zur Mengenbestimmung der zum Geschirrspülen insgesamt bei einem oder mehre­ ren Programmläufen benötigten Weichwassermenge eingesetzt werden, um dar­ aus beispielsweise den Regenerierzeitpunkt für den Ionenaustauscher (4) zu er­ rechnen bzw. abzuleiten, von dem an das bevorratete Regenerierwasser zur Sole­ bildung abgerufen werden muß. Eine solche Verfahrensweise könnte vorteilhaft sein, wenn beispielsweise nicht nach jedem Spülprogramm regeneriert werden soll.

Eine Steuerung der Frischwasserversorgung über Magnetventile bildet darüber hinaus eine einfache Möglichkeit, das Weichwasser mit einem Anteil Rohwasser zu mischen (Wasserverschnitt), wenn beispielsweise zum Vorspülen, Reinigen oder Zwischenspülen nicht ausschließlich enthärtetes Wasser benutzt werden soll. Durch eine den Enthärter (Ionenaustauscher 4) umgehende nicht gezeigte By­ passleitung könnte dies einfach erreicht werden. Das wasserführende Haushaltge­ rät könnte statt einer Geschirrspülmaschine auch eine mit Weichwasser arbei­ tende Waschmaschine sein, bei welcher die Erfindung vorteilhaft nutzbar ist.

Claims (9)

1. Haushaltgerät, insbesondere programmgesteuerte Geschirrspülmaschine mit einer an eine Frischwasserzuleitung angeschlossenen Wasserenthärtungseinrich­ tung, die einen Ionenaustauscher und einen Regeneriersalzbehälter zur Soleaufbe­ reitung aufweist, bei welcher zum Regenerieren des Enthärters eine entsprechend der Rohwasserhärte des Frischwassers vorgegebene Wassermenge in die Enthär­ tungseinrichtung eingelassen und eine entsprechende Solemenge in den Ionenaus­ tauscher eingebracht wird, wobei im Wasserleitungsweg zur Enthärtungseinrich­ tung ein per Geräteprogramm gesteuertes Magnetventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmsteuerung auf unterschiedliche Rohwasserhärten der örtlichen Frischwasserleitungsnetze, welchen jeweils bestimmte Regenerierwassermengen zugeordnet sind, einstellbar ist, daß im ventilgesteuerten Leitungsweg (2; 11) zur Enthärtungseinrichtung (3) ein an die Programmsteuerung (6; 8) meldender Durch­ flußmesser (7) angeordnet ist, welcher die zur Soleaufbereitung in das System einfließende Regenerierwassermenge erfaßt, und durch eine Vergleichseinrich­ tung (19) in der Gerätesteuerung, die bei Übereinstimmung der ausgewählten Re­ generierwassermenge mit der erfaßten Wassermenge (V) das Magnetventil (13) beeinflußt.

2. Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgemessene Wassermenge (V) zum Regenerieren in einen dem Salzbe­ hälter (5) vorgeschalteten Wasservorratsbehälter (9) abrufbar zwischengespei­ chert ist.

3. Haushaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (9) für eine maximale Regenerierwassermenge, welche einem maximalen Frischwasser-Härtegrad zugeordnet ist, ausgelegt ist.

4. Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgemessene Wassermenge (V) zum Regenerieren unmittelbar in den Salzbehälter (5) der Enthärtungseinrichtung (3) geleitet ist.

5. Haushaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im ventilgesteuerten Leitungsweg (11) eine freie Fließstrecke (16) angeordnet ist.

6. Haushaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die per Programm anwählbaren unterschiedlichen Regenerierwassermengen bzw. die entsprechenden Frischwasserhärtegrade in einem Speicher der Geräte­ elektronik (8) abgespeichert sind.

7. Haushaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser (7) ein Drehimpulse erzeugender Flügelradzähler ist.

8. Haushaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Durchflußmesser (7) angesteuerte Vergleichseinrichtung (19) der Ge­ räteelektronik (6; 8) ein vorwärts- oder rückwärts arbeitender Zähler ist, daß der Zähler auf einen abzuarbeitenden Zählwert per Programm voreinstellbar ist, wel­ cher dem im Speicher angewählten Frischwasserhärtegrad zugeordnet ist, und daß die Vergleichseinrichtung (19) jeweils bei abgearbeitetem Zählerstand ein Schließen des Magnetventils (11) im Leitungsweg (11) der Enthärtungseinrich­ tung (3) veranlaßt.

9. Haushaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser (7) vor dem Magnetventil (13) für die Enthärtungsein­ richtung (3) in der Frischwasserzuleitung (2) angeordnet ist.