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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung der Waschwasserhärte in einem Waschgerät, insbesondere
in einem Geschirrspüler, und
ein Steuerungsverfahren desselben.
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Es
ist bekannt, dass Geschirrspülmaschinen mit
einer Wasserenthärtungseinrichtung
versehen sind, die Ionenaustauschharze zum Reduzieren der Wasserhärte aufweist,
und Kalkablagerungen auf dem Geschirr verhindern.
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Nach
einer bestimmten Anzahl von Wasserenthärtezyklen ist die Enthärtekapazität der Harze erschöpft und
es ist notwendig, diese zu regenerieren. Um eine Regeneration durchzuführen, werden die
Harze gewöhnlich
mit einer Salzwasserlösung, die
im Folgenden als Lauge bezeichnet wird, gespült.
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Daher
wird, nachdem das Wasser mit den Enthärteharzen in Kontakt gebracht
worden ist, die Härte
des Wassers, die dem Waschbehälter
zugeführt
wird, in Abhängigkeit
von der Erschöpfung
der Harze verändert,
das heißt,
die Reduktion der Wasserhärte
nimmt mit der Erschöpfung
der Harze ab.
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Wenn
das Wasser, das von dem Wassersystem geliefert wird, bereits einen
niedrigeren Wasserhärtewert
aufweisen sollte, wird es dadurch, dass das Wasser durch die Harze
des Wasserenthärters strömt, weiter
reduziert und solche Grade erreichen, die Waschprobleme verursachen
können.
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Tatsächlich weist
Wasser mit einem zu geringen Härtewert
solch einen Säuregrad
auf, dass während
des Waschens Trinkgläser
beschädigt
werden können.
Zudem kann sich, wenn zuviel Waschmittel für das Waschen verwendet werden
sollte, eine extreme Blasenbildung, das heißt, eine übermäßige Schaumbildung, auf Grund
der zu geringen Oberflächenspannung
des Wassers ergeben.
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Eine übermäßige Schaumbildung,
die durch das Waschmittel verursacht wird, verursacht Probleme,
beispielsweise ein schwieriges Ansteuern der Zirkulations pumpe für das Waschwasser,
eine Pumpenkavitation, verbunden mit einer erhöhten Lautstärke des Waschgeräts, Beschädigungen
an dem elektrischen Motor der Pumpe und eine schwache Geschirrwaschleistung
auf Grund der niedrigen Strömungsrate
zu der Hydraulikschaltung stromabwärts von der Pumpe, wodurch
eine korrekte Geschwindigkeit für
ein Besprühen
des Geschirrs mit Wasser nicht gewährleistet wird.
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Waschgeräte sind
bekannt, in denen die Waschwasserhärte innerhalb bestimmter Grenzen
im Wesentlichen konstant gehalten wird, um den Salzverbrauch zu
reduzieren.
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Dies
wird dadurch erreicht, dass das Wasser, das zu dem Waschbehälter des
Geräts
aus der Enthärtungseinrichtung
geliefert wird, mit dem Wasser aus dem Wassersystem vermischt wird,
wobei das letztere eine größere Härte aufweist.
Derartige Waschmaschinen sind beispielsweise aus
GB 1029526 A bekannt.
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Das
Mischungsverhältnis
des enthärteten Wassers
mit dem harten Wasser aus dem Wassersystem wird durch ein elektronisches
Programmgerät gesteuert.
In Abhängigkeit
von einer bestimmten Menge an Wasser, das in das Waschgerät strömt, leitet
das Programmgerät,
bevor das Wasser enthärtet wird,
einen Teil desselben direkt zu dem Waschbehälter zum Mischen mit dem Wasser
von dem Enthärtungsgerät um.
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Die
Menge an Wasser, die benötigt
wird, damit das elektronische Programmgerät arbeitet, und die durch einen
Wasserzähler
gemessen wird, hängt von
den Enthärte-
und Erschöpfungseigenschaften der
Harze in dem Enthärtungsgerät ab. Mit
anderen Worten, da der erste Enthärtezyklus mit vollauf leistungsfähigen Harzen
durchgeführt
wird und die Wasserreduktion des durch die Harze strömenden Wassers
maximal ist, ist ein Vermischen mit härterem Wasser notwendig, um
einen optimalen Härtegrad
zu erreichen, wohingegen, wenn nach mehreren Enthärtezyklen
die Harze zum Teil erschöpft
sind, die Wasserhärtereduktion
geringer ist als während
des ersten Zyklus. Dementsprechend wird das Wasser in dem Waschbehälter mit
einer kleineren Menge an hartem Wasser vermischt, um die gleiche
Härte wie vorher
zu erreichen.
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Daher
beziehen sich die Parameter, die von dem elektronischen Programmgerät verwendet
werden, auf die hydrometrische Restkurve (engl. residual hydrometic
curve) eines Enthärtungsgerätes, die von
der Menge des durch das Enthärtungsgerät strömenden Wassers
abhängt.
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Jedoch
erfordert eine gute Arbeitsweise dieses Systems, die Wasserhärte des
verwendeten Wassers zu kennen, wobei der Benutzer diese nicht immer
kennt. Als Folge der Unkenntnis wird das elektronische Programmgerät, wenn
der Härtegrad
nicht exakt genug gesetzt ist, ein Vermischen von enthärtetem Wasser
und hartem Wasser starten, wobei resultierende Gemische den gewünschten
Härtegrad des
Wassers in dem Waschbehälter
nicht erreichen können.
Wenn das Einlasswasser härter
sein sollte als programmiert, würde
ein Wasserauslass eine kleinere Menge an hartem Wasser benötigen, um den
gewünschten
Härtegrad
zu erreichen.
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In
anderen Systemen wird die Menge an enthärtetem Wasser und an hartem
Wasser, die für
einen vorgegebenen Härtegrad
miteinander zu vermischen sind, durch eine Vielzahl von Wasserleitfähigkeitssensoren
ermittelt, die die detektierten Werte an ein elektronisches Programmgerät übertragen.
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Basierend
auf derartige Daten aktiviert das elektronische Programmgerät das Vermischen
von enthärtetem
Wasser und hartem Wasser, um die gewünschte Wasserhärte zu erreichen.
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Dieses
System benötigt
in Wasser eingetauchte und elektrisch versorgte Elektroden. Selbst bei
einer niedrigen an den Sensoren angelegten Spannung birgt dies immer
ein Risiko, da die Sensoren in direktem Kontakt mit Wasser stehen.
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Des
Weiteren wird ein Absetzen einer dünnen Kalkschicht auf den Sensoren
nicht verhindert, wodurch die Wasserhärtedetektion auf Grund eines zusätzlichen
Kalkwiderstands verändert
wird.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obigen Nachteile
zu überwinden
und ein System zur Steuerung der Härte des Wassers, das in einem
Wasch gerät,
insbesondere in einem Geschirrspüler
verwendet wird, bereitzustellen, das verlässlich und vorteilhaft ist.
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In
diesem Rahmen ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, ein System
zur Steuerung der Härte des
Wassers, das in einem Waschgerät,
insbesondere in einem Geschirrspüler
verwendet wird, bereitzustellen, in dem eine Waschwasserhärte, gesteuert durch
einen Sensor, der den Zustand der Enthärteharze für das Waschwasser detektiert,
erreicht wird, indem enthärtetes
Wasser mit hartem Wasser vermischt wird.
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Es
ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, ein System zur Steuerung
der Härte
des Wassers, das in einem Waschgerät, insbesondere in einem Geschirrspüler, verwendet
wird, bereitzustellen, in dem eine Waschwasserhärte unabhängig von der Wasserhärte des
Wassers aus dem Wassersystem konstant gehalten wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung
der Härte
des Wassers, das in einem Waschgerät, insbesondere in einem Geschirrspüler, verwendet
wird, bereitzustellen, das verlässlich
und vorteilhaft ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen,
das unabhängig
von der Wasserhärte
des Wassers aus dem Wassersystem die Härte des Wassers, das in einem
Waschgerät,
insbesondere in einen Geschirrspüler,
verwendet wird, konstant aufrecht erhält.
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Um
derartige Ziele zu erreichen, ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Steuerung der Härte des
Wassers, das in einem Waschgerät,
insbesondere in einem Geschirrspüler,
verwendet wird, bereitzustellen, die einen Sensor zum Detektieren
des Zustands der Harze, die zur Waschwasserenthärtung verwendet werden, und
die Merkmale der angehängten
Ansprüche aufweisen,
die einen integralen Bestandteil der Beschreibung darstellen.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ausgehend
von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeich nungen
offensichtlich, die als nicht begrenzendes Beispiels bereitgestellt
werden, wobei:
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1 schematisch
eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Wasserenthärtungseinrichtung
für das
Waschwasser in einem Geschirrspüler
zeigt, der einen Sensor zum Detektieren der Erschöpfung der
Harze aufweist,
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2 schematisch
ein Diagramm der erfindungsgemäßen Enthärtungseinrichtung
für das Waschwasser
in einem Geschirrspüler
zeigt, der einen Sensor zum Detektieren der Erschöpfung der Harze
aufweist,
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3 schematisch
ein Diagramm der erfindungsgemäßen Enthärtungseinrichtung
für das Waschwasser
in einem Geschirrspüler
zeigt, der einen Sensor zum Detektieren der Erschöpfung der Harze
aufweist.
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Das
Bezugszeichen 1 in den 1 und 2 bezeichnet
insgesamt ein erfindungsgemäßes bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
eines Enthärtungssystems
für das
Waschwasser in einem Geschirrspüler,
der einen Sensor zum Detektieren der Erschöpfung der Harze aufweist.
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Das
Bezugszeichen 2 bezeichnet die Enthärtungseinrichtung, die Ionenaustauschharze
enthält. Das
Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Behälter mit Ionenaustauschharzen,
und das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Behälter mit
einer Lauge zum Regenerieren der Ionenaustauschharze. Beide Behälter 3 und 4 sind
auf bekannte Art und Weise hydraulisch miteinander verbunden.
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Das
Bezugszeichen 5 bezeichnet den Sensor zum Detektieren des
Zustands der Harze, das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen
kleinen Behälter für das Regenerationswasser,
der zu einer Multifunktionseinrichtung 7 gehört, die
hydraulisch mit der Enthärtungseinrichtung 2 verbunden
ist. Der Sensor 5 ist mechanisch und hydraulisch mit der
Einrichtung 2 verbunden. Die Multifunktionseinrichtung 7,
die nicht beschrieben und allgemein bekannt ist, erfüllt mehrere
wichtige Funktionen, wie beispielsweise die Funktion einer Einrichtung
für das
Wassersystem, die einen Wasserrücklauf
durch eine Luftunterbrechung bei einem möglichen Druckab fall in der
Leitung verhindert, ein Sammeln von Wasser zur Regeneration der
Enthärteharze
für das
Waschwasser, Lüften
zu der äußeren Umgebung,
die Funktion einer Auslasssäule
für den
Dampf aus dem Waschbehälter.
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Das
Bezugszeichen 8 bezeichnet den Waschbehälter des Waschgeräts. Das
Bezugszeichen 9 bezeichnet ein Magnetventil für den Wassereinlass
aus dem Wassersystem und zum Zuführen zu
dem Waschgerät
durch die Multifunktionseinrichtung 7. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet
ein zweites Magnetventil, das stromabwärts von der Luftunterbrechung
oder dem Luftspalt der Multifunktionseinrichtung 7 angeordnet
ist. Das Magnetventil 10 bewirkt das Öffnen eines Loches F, das eine
Leitung der Multifunktionseinrichtung 7 mit dem Inneren
des Waschbehälters
verbindet und einen Teil des Wassers, das dem Waschgerät zugeführt wird,
direkt in den Waschbehälter 8 durch
einen Anschluss A fließen
lässt,
der zum Abgeben von Dampf angepasst und in der Multifunktionseinrichtung 7 angeordnet
ist.
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Ein
Wassereinlass in den Waschbehälter 8 direkt
aus dem Wassersystem hat den Zweck, dieses Wasser mit dem Wasser
von der Enthärtungseinrichtung 2 zu
vermischen und eine vorbestimmte Härte des Waschwassers zu erreichen.
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Das
Bezugzeichen 11 bezeichnet ein Magnetventil für die Lauge,
die von dem Salzbehälter 4 zu beiden,
dem Behälter 3 und
dem Sensor 5, zum Regenerieren der darin enthaltenen Harze
strömt.
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Der
Sensor
5 zum Detektieren des Zustandes der Harze ist in
der Patentanmeldung
EP 1228735 beschrieben.
Die Patentanmeldung
EP 1228735 und
die vorliegende Patentanmeldung haben den gleichen Anmelder. Der
Sensor
5 ist daher hier nicht näher beschrieben, sondern es
werden lediglich seine Hauptkomponenten und Hauptfunktionen genannt.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auch auf der Berücksichtigung der Betrachtungen,
die in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben sind.
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Der
Sensor 5 weist einen Körper 12 auf,
der Probeharze RC enthält,
auf denen ein bewegliches Element angeordnet ist. Das bewegliche
Element ist fähig,
zu mindest eine erste Betriebsposition einzunehmen, die eine Kammer
zum Enthalten der Probeharze RC begrenzt, und enthält außerdem eine
magnetisches Element M. Außerhalb
des Körpers 12 wird zumindest
ein magnetischer Sensor, der mit 13 bezeichnet ist, insbesondere
ein Reed, aktiviert, wenn er dem magnetischen Feld des magnetischen
Elementes M ausgesetzt wird, das dem beweglichen Element zugeordnet
ist. Eine Aktivierung des Reeds 13 durch das magnetische
Element M innerhalb des Sensors 5 wird durch seine Verlagerung
verursacht, die einer Volumenreduktion der Probeharze innerhalb
des Sensors aufgrund ihrer Erschöpfung
folgt, und der aktivierte Zustand des Reeds 13 wird durch ein
elektronisches Programmgerät
detektiert, das die Regeneration der Enthärteharze des Waschgerätes aktiviert.
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Nach
der Regeneration und deren nachfolgendem Waschen, werden die Harze
ihr ursprüngliches
Volumen wieder erreichen, und das magnetische Element M bewegt sich
nach oben, so dass der Reed 13 nicht länger durch sein Magnetfeld
beeinflusst ist. Jetzt ist der Reed 13 deaktiviert, und
dieser Zustand wird durch das elektronische Programmgerät detektiert,
das den Regenerationsschritt deaktiviert.
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Wie
vorher erwähnt,
hängt die
Aktivierung des Reed 13 durch das magnetische Element des Sensors 5 von
dem Erschöpfungsgrad
der Probeharze ab. Daher werden, je höher der Härtegrad des Wassers ist, die
Harze schneller erschöpft
und das Reed 13 schneller aktiviert werden.
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Mit
anderen Worten tritt eine Regeneration der Harze, die durch das
elektronische Programmgerät
aufgrund der Detektion des Zustandes des Reeds 13 aktiviert
wird, häufiger
auf, wenn das Wassers einen hohen Härtegrad aufweist, und weniger
häufig auf,
wenn die Wasserhärte
niedrig ist.
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Daher
ist das elektronische Programmgerät in Abhängigkeit von der Frequenz der
Regenerationsschritte, die durch den Sensor 5 innerhalb
einer bestimmten Anzahl von Waschzyklen, beispielsweise 10 bis 20,
eingeleitet werden, fähig,
die Wasserhärte des
Wassers, das von dem Wassersystem zu dem Waschgerät geführt wird,
zu ermitteln.
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Basierend
auf diesem Parameter ist das elektronische Programmgerät auch fähig, die
Wasserhärte
des Wassers zu kennen, das dem Waschbehälter 8 zugeführt wird,
nachdem es enthärtet
worden ist, indem es durch den Behälter 3 für die Harze
geströmt
ist.
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Wenn
das elektronische Programmgerät eine
Härte des
dem Waschbehälter
zugeführten Wassers
detektiert, die unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, nachdem
es durch die Enthärtungseinrichtung
geströmt
ist, wird es das Magnetventil 10 zum Zuführen einer
bestimmten Menge an Wasser aus dem Wassersystem zu dem Waschbehälter aktivieren.
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Das
Wasser aus dem Wassersystem vermischt sich mit dem Wasser von der
Enthärtungseinrichtung
und wird die Härte
des letzteren erhöhen,
bis der vorbestimmte Härtegrad
erreicht ist.
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Der
vorbestimmte Härtegrad
beträgt
ungefähr
7° F. Dies
wird als ein optimaler Wert zum Waschen des Geschirrs betrachtet,
ohne dass, wie bei den oben beschriebenen Problemen, Trinkgläser beschädigt werden
und das Risiko einer übermäßigen Blasenbildung
auftritt, das heißt,
eines übermäßigen Schaumes,
der durch zu viel Waschmittel verursacht wird.
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Beispielsweise
werden eine Wasserhärte von
50° F des
von dem Wassersystem zugeführten Wassers,
die durch ein Strömen
durch die Enthärtungseinrichtung
auf 4° F
reduziert wird, und ein Wasserwaschverbrauch von vier Litern angenommen.
In dem speziellen Fall wird das elektronische Programmgerät, das die
Wasserhärte
aus dem Wassersystem und dementsprechend auch die Härte des Wasser
von der Enthärtungseinrichtung
kennt, in Abhängigkeit
von der durchschnittlichen Regenerationsfrequenz von den letzten
10 bis 20 Waschzyklen (in dem speziellen Beispiel bezieht sich eine
Härte von
50° F auf
einen Regenerationsschritt nach jeweils drei Waschzyklen) das Magnetventil 10 lange genug
aktivieren, um eine Wassermenge von ungefähr 7 % des Waschverbrauchs
von dem Wassersystem zu dem Waschbehälter zu leiten. Daher wird
das Wasser in dem Waschbehälter
einen Härtegrad
von ungefähr
7° F aufweisen.
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Wie
zuvor erwähnt,
wird das Signal durch den Sensor 5 zum Detektieren des
Harzzustandes zu dem elektronischen Programmgerät zum Aktivieren der Regeneration
der Harze übertragen,
und die Regenerationsfrequenz hängt
von der Wasserhärte
des Systems ab. Je höher
die Härte,
desto stärker
werden die Harze erschöpft,
und auch die Regenerationsschritte werden häufiger auftreten.
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Der
Wassereinlass in den Waschbehälter
direkt aus dem Wassersystem nach dem Aktivieren des Magnetventils 10 wird
den Wasserfluss zu der Enthärtungseinrichtung 2 nicht
stoppen.
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Sollte
der Wasserhärtegrad
des Wassersystems niedriger oder höher als in dem obigen Beispiel sein,
wird die Menge an hartem Wasser, das zu dem Waschbehälter zum
Vermischen mit dem Wasser von der Enthärtungseinrichtung 2 zugeführt wird,
eine höhere
bzw. eine niedrigere Rate aufweisen.
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Sollte
die Wasserhärte
des Wassersystems 70° F übersteigen,
beispielsweise einen Wert von 75° F
aufweisen, wird das elektronische Programmgerät aufgrund einer höheren Regenerationsfrequenz
(das heißt,
alle 1,5 Waschzyklen eine Regeneration, wie gefordert durch den
Sensor 5 zum automatischen Detektieren des Zustandes der
Harze) das Magnetventil 10 zur Hartwasserzuführung in
den Waschbehälter
nicht aktivieren, wobei das elektronische Programmgerät, wie zuvor
beschrieben, die Wasserhärte
des Wassersystems und auch den Härtegrad
des Wassers, das von der Enthärtungseinrichtung
strömt, kennt,
der in diesem Beispiel ungefähr
7,5° F beträgt, das
heißt,
der im Wesentlichen gleich dem optimalen Wert ist.
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Wenn
die Wasserhärte
des Wassersystems noch größer sein
sollte, wird der Sensor 5 eine große Anzahl an Regenerationen
anfordern (bis zu 4 mal für jeden
Waschzyklus für
eine Wasserhärte
von 125° F),
so dass die Härte
des Wassers in dem Waschbehälter
zur Vermeidung der zuvor beschriebenen Probleme ausreichend niedrig
sein wird. Der Härtegrad des
enthärteten
Wassers mit einer Starthärte
oberhalb von 75° F
wird im Wesentlichen bei ungefähr
7° F liegen.
Basierend auf den Regenerationen, die durch den Sensor 5 gefordert
werden, ist das elektronische Programmgerät fähig, die Wasserhärte in dem Waschbehälter zu
kennen und ein Aktivieren des Magnetventils 10 zur Hartwasserzuführung in den Waschbehälter zu
vermeiden, da das enthärtete Wasser
eine ausreichende Härte
aufweist.
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Es
ist offensichtlich, dass, da die Regenerationsharze allmählich ihre
Enthärteeffizienz
verlieren werden, das elektronische Programmgerät automatisch die Menge an
Hartwasser, die dem Waschbehälter
zum Vermischen mit dem Wasser von der Enthärtungseinrichtung zugeführt wird,
automatisch verändern
wird, da die Härte
des letzteren proportional zu der Erschöpfung der Harze ansteigen wird.
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Wie
bemerkt werden kann, ist nach einer bestimmten Anzahl an Waschzyklen
das elektronische Programmgerät
fähig,
den Wasserhärtegrad
des Wassersystems basierend auf der Anzahl an Regenerationen, die
durch den Sensor 5 zum Detektieren des Zustandes der Harze
angefordert worden sind, zu detektieren.
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Nachdem
diese Information erfasst worden ist, kennt das elektronische Programmgerät auch die Härte des
Wassers von der Enthärtungseinrichtung 2 und
kann entscheiden, ob das Wasser von der Enthärtungseinrichtung mit dem Wasser,
das direkt aus dem Wassersystem zugeführt wird, vermischt werden
sollte, um einen optimalen Härtegrad
des Waschwassers zu erreichen.
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Auf
Grund der obigen Beschreibung und der beigefügten Ansprüche sind die Merkmale der vorliegenden
Erfindung und ihre Vorteile klar.
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Wie
aus der obigen Beschreibung geschlossen werden kann, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein System zur Steuerung der Waschwasserhärte in einem
Waschgerät,
insbesondere in einem Geschirrspüler,
der einen Sensor zum Detektieren des Erschöpfungszustandes der Harze aufweist,
bereitgestellt, das die Information verwendet, die von einer in
dem Waschgerät
angeordneten Einrichtung übermittelt
wird.
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Dieses
System ermöglich
eine einfache und leichte Härtedetektion
des von dem Wassersystem zu dem Waschgerät geführten Wassers, durch einen Sensor
zum Detektieren des Zustandes der Harze.
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Dieses
System ermöglicht
es auch, durch sein elektronisches Programmgerät basierend auf dem Wasserhärtewert
des Wassersystems, die Wasserhärte
der Enthärtungseinrichtung
zu kennen.
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Bei
Verwendung dieses Systems braucht ein Benutzer nicht den Wasserhärtegrad
des Wassersystems zu kennen, da dieser Wert durch das System selbst
bestimmt wird, das in Abhängigkeit
von dieser Information die notwendigen Schritte zum Erreichen einer
optimalen Härte
des Waschwassers in dem Waschbehälter
aktiviert.
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Das
obige System wird das Problem der Beschädigung von Trinkgläsern, die
durch den Säuregrad
des Wassers verursacht wird, das einen zu niedrigen Härtewert
aufweist, und die Probleme vermindern, die sich auf eine übermäßige Blasenbildung, das
heißt,
auf einen exzessiven Schaum beziehen, wenn zu viel Waschmittel verwendet
wird. Das letztgenannte Problem beruht darauf, dass die Oberflächenspannung
des Wassers zu niedrig ist.
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Es
ist offensichtlich, dass viele Modifikationen an dem System und
an dem Verfahren erfindungsgemäß für den Fachmann
möglich
sind, ohne die neuartigen Prinzipien der innovativen Idee zu verlassen.
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Gemäß einer
möglichen
Implementation kann das System zur Steuerung der Waschwasserhärte in einem
Waschgerät
erreicht werden, indem das Wasser aus dem Wassersystem zum Vermischen
mit dem Wasser von der Enthärtungseinrichtung
durch eine zusätzliche
Kammer C strömt,
die in einer Multifunktionseinrichtung 7A, wie teilweise
in der schematischen Zeichnung in 3 dargestellt ist,
angeordnet ist.
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Für diesen
Zweck wird die Multifunktionseinrichtung 7A als eine geschlossene
Volumeneinrichtung betrachtet, in der eingelassenes Wasser in einer Kammer
gesammelt wird, um das Wasser weiter zu der Enthärtungseinrichtung 2 fließen zu lassen,
sobald sie gefüllt
ist.
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Die
zusätzliche
Kammer C ist mit der Kammer CR zum Sammeln des Regenerationswassers verbunden,
so dass, wenn die letztere gefüllt
ist, Wasser zu der zusätzlichen
Kammer C überlaufen wird.
Des Weiteren läuft,
wenn die Kammer C gefüllt ist, überschüssiges Wasser über zu der
Einlasswasserleitung für
die Enthärteeinrichtung 2.
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Die
zusätzliche
Kammer C hat eine Kapazität von
ungefähr
1/10–1/20
des Wassergesamtvolumens, das für
einen Waschvorgang zugeführt
wird.
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Die
zusätzliche
Kammer C weist in ihrem Boden ein Auslassloch F1 für das Wasser
auf, das in ihr enthalten ist und das direkt zu dem Waschbehälter 8 durch
eine Leitung D befördert
wird, ohne durch die Enthärtungseinrichtung 2 zu
strömen.
Die Strömungsrate
durch das Wasserauslassloch F1 ist 1/10–1/20 der Strömungsrate
durch das Wassereinlassventil von dem Wassersystem.
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Das
Wasserströmungsloch
F1 wird durch ein durch das elektronische Programmgerät P gesteuertes
Magnetventil 10A gesteuert, und wird das gesamte Wasser,
das in der zusätzlichen
Kammer C enthalten ist oder einen Teil von diesem zum Vermischen mit
dem Wasser von der Enthärtungseinrichtung 2 durchlassen.
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Die Öffnungszeit
des Loches F1 für
das Wasser, um durchzufließen,
korrespondiert zu einer bestimmten Menge an Hartwasser und wird
durch die elektronische Steuerung P in Abhängigkeit von der Wasserhärte des
Wassers aus dem Wassersystem gesteuert, um einen optimalen Härtegrad
des Waschwassers zu erhalten.
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Wenn
basierend auf dem Härtewert
des Wassers aus dem Wassersystem, das durch den Sensor 5 zum
Detektieren des Zustandes der Harze detektiert wird, das elektronische
Programmgerät
P annimmt, dass die Menge an Hartwasser in der Kammer C nicht ausreichend
ist, um den optimalen Härtegrad
des Waschwassers zu erreichen, wird es das Magnetventil 9 aktivieren.
Ein Aktivieren des Magnetventils 9 bewirkt, dass das Wasser
aus dem Wassersystem die Kammer C teilweise füllt. Die Aktivierungszeit des
Magnetventils 9 wird so sein, dass das Wasser, das der
Kammer C zugeführt
wird, nicht in die Leitung zum Befördern des Einlasswassers zu der
Enthärtungseinrichtung 2 überläuft.
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Daher
wird eine nachfolgende Aktivierung des Magnetventils 10A eine
bestimmte Menge an Hartwasser von der Kammer C zu dem Waschbehälter 8 befördern, um
mit dem Wasser vermischt zu werden, das bereits in dem Waschbehälter 8 zur
Verfügung
steht, um die gewünschte
Härte zu
erreichen. Diese zusätzliche
Hartwasserzuführung
kann in Abhängigkeit
von dem Härtezuwachs
des Waschwassers, der zum Erreichen eines optimalen Wertes erreicht
werden sollte, mehrere Male durchgeführt werden.
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Das
elektronische Programmgerät
P wird die Öffnung
des Loches F1, um das Wasser durchströmen zu lassen, nicht aktivieren,
wenn der Sensor 5 zum Detektieren des Zustandes der Harze
einen hohen Härtewert
des Wassers aus dem Wassersystem detektiert haben sollte. Folglich
ist die Härte
des Wassers, die dem Waschbehälter
durch die Erthärungseinrichtung 2 zugeführt wird,
bereits hart genug und benötigt
kein Vermischen mit härterem
Wasser.
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Bei
einer anderen Implementation, die der vorherigen Implementation ähnlich ist,
kann vorgesehen sein, das Magnetventil 10A zu entfernen
und das Auslassloch F1 für
das Wasser in der zusätzlichen Kammer
C immer zu öffnen.
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Nachdem
die Kammer CR für
das Regenerationswasser gefüllt
ist, wird mit dem Auffüllen
der zusätzlichen
Kammer C begonnen. Da, wie oben erwähnt, die Strömungsrate
durch das Einlassventil deutlich größer ist als die Strömungsrate
durch das Auslassloch F1, strömt
das Hartwasser von der Kammer C zu dem Waschbehälter 8 durch die Leitung
D, während
die Kammer C gefüllt
wird. Zu der gleichen Zeit läuft
das Einlasswasser in eine Leitung D1 über, in der es in den Waschbehälter 8 durch
die Enthärtungseinrichtung 2,
in der das Wasser enthärtet
wird, befördert
wird. Überschüssiges Wasser
in der Kammer C läuft
in der Einlasswasserleitung zu der Enthärtungseinrichtung über.
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Nachdem
das Füllen
beendet und das Einlassventil 9 geschlossen ist, enthält die Kammer
C immer noch Wasser, das für
eine bestimmte Zeit, bis die Kammer C geleert ist, weiter in den
Waschbehälter
fließen
wird, wobei die Härte
des Wassers in dem Waschbehälter
erhöht
wird.
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Auch
in diesem Beispiel wird das Programmgerät das Einlassmagnetventil 9 für Hartwasser
aus dem Wassersystem aktivieren, damit es stromabwärts in die
Kammer C fließt,
wenn basierend auf den Härtewert
des Wassers aus dem Wassersystem, der durch den Sensor 5 der
Harze detektiert wird, das elektronische Programmgerät P annimmt,
dass die Menge an Hartwasser, das in der Kammer C enthalten ist,
nicht ausreichend ist, um den optimalen Härtegrad des Waschwassers zu
erreichen. In dieser Ausführungsform
wird das Wasser, das der Kammer C zugeführt wird, durch das Loch F1
direkt zu dem Waschbehälter 8 fließen.
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Eine
weitere Implementation kann ein Sensor 5 zum Detektieren
des Zustandes der Harze sein, der mit mehreren Reeds versehen ist,
beispielsweise mit drei Reeds, die der Einfachheit halber mit 13A, 13B und 13C bezeichnet
sind und die auf dem Sensor 5 an unterschiedlichen Höhenniveaus
zum Detektieren der allmählichen
Erschöpfung
der in der Sensorsäule 5 enthaltenen
Harze angeordnet sind. Wenn die Harze allmählich erschöpft werden, nimmt die Säule der
Harze in dem Sensor 5 ab und das innere magnetische Element
wird den ersten Reed 13A, der an der höchsten Position angeordnet
ist, dann den zweiten Reed 13B, der an einer mittleren Position
angeordnet ist, und schließlich
den dritten Reed 13C aktivieren. Der letztere ist in Reihe
mit dem Regenerationsventil 11 zu verbinden, und eine Regenerationsnocke
des elektromechanischen Programmgerätes wird die Regeneration starten.
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Der
erste Reed 13A, der an einer höheren Position angeordnet ist,
wird in Reihe mit dem Mischventil 10 und einer Nocke des
elektromechanischen Programmgerätes
verbunden sein, das den Hartwassereinlass für eine bestimmte Zeit während jeder
Zuführung,
beispielsweise für
30 Sekunden, steuert, wenn der Reed 13A in seiner geschlossenen
Position ist. Der zweite Reed 13B wird in Reihe mit dem Mischmagnetventil 10 und
einer anderen Nocke des elektromechanischen Programmgerätes verbunden sein,
das den Hartwassereinlass während
jeder Zuführung
für einen
kürzeren
Zeitraum als für
die Nocke, die in Reihe mit dem ersten Reed 13A verbunden
ist, beispielsweise für
10 Sekunden, steuert, wenn der Reed 13B in einem geschlossenen
Zustand ist.
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Die
unterschiedlichen Zeiten des Hartwassereinlasses bei der Aktivierung
von entweder dem ersten Reed oder dem zweiten Reed basiert auf der
Tatsache, dass die Aktivierung des ersten Reeds 13A anzeigt,
dass die Harze nicht sehr erschöpft
sind, so dass eine größere Menge
an Hartwasser in dem Waschbehälter
benötigt
wird, um eine im Wesentlichen optimale Wasserhärte zu erreichen, das heißt ungefähr 7° F für eine mittlere
niedrige Wasserhärte des
Wassers aus dem Wassersystems von 10° bis 70° F.
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Ein
Aktivieren des zweiten Reeds 13B, das einer weiteren Höhenabnahme
der Harze aufgrund ihrer allmählichen
Erschöpfung
folgt, zeigt an, dass das Wasser, das zu dem Waschbehälter von
der Enthärtungseinrichtung
zugeführt
wird, eine größere Härte aufweist.
Daher sollte dem Waschbehälter
eine kleinere Menge an Hartwasser zugeführt werden, um eine geeignete
Wasserhärte
zu erreichen. Sollte schließlich
der dritte Reed 13C aktiviert werden, würde das Mischventil 10 nicht
aktiviert werden, da die Härte
des Wassers, das von der Enthärtungseinrichtung
strömt,
von der Art ist, dass es keine weitere Zunahme benötigt. Tatsächlich wird
der dritte Reed 13C aktiviert, wenn die Harze einen Erschöpfungsgrad von
der Art erreichen, dass eine Regeneration benötigt wird, wobei das Magnetventil 11 aktiviert
wird.
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Es
ist offensichtlich, dass, wenn eines der drei Reeds aktiviert wird,
die anderen in ihrem offenen Zustand sind, da sie nicht dem Magnetfeld
des magnetischen Elementes innerhalb des Sensors 5 ausgesetzt
sind und nicht mit der Funktion des aktivierten Reeds interferieren.
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Diese
Implementation hat den Vorteil, dass ein kostengünstiges elektromechanisches
Programmgerät
verwendet wird, das einen im Wesentlichen exakten Einlass von zu
vermischendem Hartwasser gewährleistet.
Die Genauigkeit wird höher sein,
je mehr Reeds höher
sind.
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Eine
andere Implementation kann einen linearen Hall-Sensor anstelle des
Reeds 5 verwenden, wie es ist in der Patentanmeldung ITT0990738
beschrieben ist, wobei der Anmelder dieser Patentanmeldung ITT0990738
gleich dem Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung ist. Zweckmäßigerweise gewährleistet
der Hall-Sensor eine lineare Detektion der Verlagerung des magnetischen
Elementes innerhalb des Sensors 5, die mit dem sich verändernden Volumen
der Harze einhergeht. Daher erfolgt die Detektion nicht mehr durch
ein ON-Signal oder ein OFF-Signal von einem Reed, sondern durch
eine stetige Veränderung
des Signals von diesem. Es ist daher offensichtlich, wie der lineare
Hall-Sensor eine sehr präzise
Datendetektion gewährleistet.
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Daher
kann, wenn ein Detektionssensor für den Zustand der Harze, der
mit einem linearen Hall-Sensor bestückt ist, einem proportionalen Mischmagnetventil 10B zugeordnet
ist, das Signal von dem linearen Hall-Sensor für das variable Öffnen des
Betätigers
des proportionalen Magnetventils 10B verwendet werden.
Daher kann in Abhängigkeit
von dem Erschöpfungsniveau
der Harze und einer entsprechenden Veränderung des Signals von dem
linearen Hall-Sensor die Öffnung
des proportionalen Mischmagnetventils 10B gesteuert werden,
um mehr oder weniger Hartwasser für ein korrektes Mischen mit
dem Wasser in dem Waschbehälter
zuzuführen, wobei
Schritt für
Schritt dem Erschöpfungsgrad
der Harze von einem Zustand, in dem die Harze vollständig regeneriert
sind, zu deren erschöpften
Zustand gefolgt wird.
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Eine
weitere Implementation kann die Verwendung des Sensors 5 mit
einem Reed sein, der zwei Kontakte, nämlich einen normalerweise geschlossenen
Kontakt (NC) und einen normalerweise offenen Kontakt (NA), anstelle
nur eines normalerweise offen Kontaktes (NA) aufweist.
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Das
Regenerationsventil 1 ist immer in Reihe mit dem NA-Kontakt
verbunden, das dadurch aktiviert wird, dass auf Grund der Kontraktion
der Harze nach ihrer Erschöpfung
der Kontakt geschlossen wird. Umgekehrt ist das Magnetventil 10 in
Reihe mit dem NC-Kontakt für
die Hartwasser-Zuführung
zu dem Waschbehälter
und zum Mischen mit dem Wasser von der Enthärtungseinrichtung verbunden.
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Durch
diese Implementation kann ein Wasser-Mischen für eine mittlere niedrige Wasserhärte von
Wasser aus dem Wassersystem durch den NC-Kontakt des Reeds geregelt
werden. Der NC-Kontakt wird tatsächlich
immer in einem geschlossenen Zustand sein, bis der NA-Kontakt auf Grund
der Erschöpfung
der Harze in seinen geschlossenen Zustand übergeht. Der geschlossene Zustand
des NC-Kontakts korrespondiert zu dem offenen Zustand des NA-Kontakts
und umgekehrt, das heißt,
wenn der NA-Kontakt in seinen geschlossenen Zustand übergeht,
wird der NC-Kontakt in seinen offen Zustand übergehen.
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Daher
wird, solange die Harze ihren Erschöpfungszustand nicht erreichen,
der NC-Kontakt immer in seinem geschlossenen Zustand sein, und das
Mischventil kann bei jedem Wassereinlass durch eine Nocke des elektromechanischen
Programmgerätes
aktiviert werden.
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Wenn
die Wasserhärte
von dem Wassersystem sehr hoch sein sollte, würde die Erschöpfung der Harze
sehr schnell eintreten und der NA-Kontakt schnell in seinen geschlossenen
Zustand übergehen, während der
NC-Kontakt in seinen offenen Zustand übergeht und praktisch nie das
Mischmagnetventil aktivieren wird. Daher wird die Wasserhärte in dem Waschbehälter nur
von der Behandlung durch die Enthärtungseinrichtung und nicht
von dem Mischen mit dem Hartwasser abhängen. Diese Implementation
stellt die Verwendung eines elektromechanischen Programmgerätes bereit.
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Offensichtlich
sind viele andere Veränderungen
an dem System und an dem Verfahren, die durch die vorliegende Erfindung
dargestellt werden, für
den Fachmann möglich,
ohne die neuen Prinzipien der erfinderischen Idee zu verlassen.
Es ist klar, dass sich im praktischen Betrieb der Erfindungen die
Komponenten häufig
in ihrer Form, ihrer Größe, ihren
Proportionen und den verwendeten Materialien von den oben exemplarisch
beschriebenen unterscheiden und durch technisch äquivalente Elemente ersetzt werden
können.