AT502499B1 - INTEGRATED DEVICE FOR CLEANING KITCHENWARE IN A DISHWASHER - Google Patents

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2 AT 502 499 B12 AT 502 499 B1

Die Erfindung betrifft eine integrierte Vorrichtung zum Reinigen von Küchengeschirr und anderen Küchengeräten in einer handelsüblichen Geschirrspülmaschine, und ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Aufgabe von elektrischen Strom an einer Diamantelektrode und/oder Blei-Zinn-Elektrode, beispielsweise Blei93/Zinn7-Elektrode, OH-Radikale an der Diamantelekt-5 rode gebildet werden, die das Waschen bzw. Reinigen des Geschirres ermöglichen.The invention relates to an integrated device for cleaning kitchenware and other kitchen appliances in a commercial dishwashing machine, and is characterized in that by the task of electrical power to a diamond electrode and / or lead-tin electrode, for example lead93 / tin7 electrode, OH Radicals are formed at the diamond nick-5 rode, which allow the washing or cleaning of the dishes.

Zur Erzielung eines guten Wasch- und Reinheitsgrades, muss die Oberfläche des zu reinigenden Essgeschirres von Bakterien, Keime und Schmutz befreit werden. Dies geschieht dzt. durch eine relativ einfache Vorgangsweise, wie z.B. Waschen mittels einer elektrisch betriebenen io Geschirrspülmaschine. Das beschmutzte Essgeschirr wird derzeit mittels einer Geschirrspülmaschine vom Bakterien, Keime und Schmutz befreit.To achieve a good degree of washing and cleanliness, the surface of the foodware to be cleaned must be freed from bacteria, germs and dirt. This is currently done by a relatively simple procedure, such as Washing by means of an electrically operated io dishwasher. The soiled dinnerware is currently being removed from the bacteria, germs and dirt by means of a dishwasher.

Dabei wird das verschmutzte Essgeschirr in eine Geschirrspülmaschine eingebracht. Danach wird Haushaltswasser und Waschmittel in Pulver- oder Flüssigform zudosiert. Mittels eines 15 Heizelementes wird nun das Wasser, je nach vorgewähltem Programm auf die gewünschte Temperatur gebracht und mischt das Wasser mit dem Waschmittel. Durch den che-misch/physikalischen Löseprozess der nun stattfindet, wird die Oberfläche des zu reinigenden Essgeschirres vom Schmutz, Bakterien und Keime befreit und in die Waschlösung übergeführt. Nach dem der Waschvorgang beendet ist, und die Oberfläche des Geschirres mit reinem Was-20 ser gespült ist, wird getrocknet, nun ist der Wasch- und Trocknungsvorgang beendet.The soiled dinnerware is placed in a dishwasher. After that, household water and detergents in powder or liquid form are added. By means of a 15 heating element is now the water, depending on the selected program brought to the desired temperature and mixes the water with the detergent. Due to the chemical / physical dissolving process that takes place, the surface of the foodware to be cleaned is freed of dirt, bacteria and germs and transferred to the washing solution. After the washing process is completed, and the surface of the dishes is rinsed with pure Was-20 water is dried, now the washing and drying process is completed.

Bei der Erfindung wird elektrischer Strom direkt auf die Elektroden (Kathode und Anode) innerhalb der Waschmaschine aufgeprägt. Diese Elektroden befinden sich im Wasserkreislaufstrom und sind mit einem regelbaren Netzteil verbunden. Die Elektroden sind immer mit Wasser und 25 Geschirrspülmittel umspült.In the invention, electric current is impressed directly on the electrodes (cathode and anode) within the washing machine. These electrodes are in the water circuit current and are connected to a controllable power supply. The electrodes are always lapped with water and dishwashing detergent.

Durch den Einsatz von synthetisch hergestellten Diamantelektroden und/oder Blei-Zinn-Elektroden, beispielsweise Blei93/Zinn7-Elektroden, können bei der anschließenden Elektrolyse, die extrem effektiven OH-Radikale generiert werden. Als Elektrolytflüssigkeit kann ein han-30 delsübliches Geschirrspülmittel und/oder eine nicht abbaubare, anorganische Salzlösung, wie z.B. Na2S04, Na3P04, NaCI, H3B03 verwendet werden, bzw. ein Gemisch aus diesen Salzen. Dieses Waschmittel wird in den Geschirrspüler eingebracht.Through the use of synthetically produced diamond electrodes and / or lead-tin electrodes, for example lead93 / tin7 electrodes, the extremely efficient OH radicals can be generated during the subsequent electrolysis. As the electrolyte liquid, a commercial dishwashing detergent and / or a non-degradable inorganic salt solution, such as e.g. Na2SO4, Na3PO4, NaCl, H3B03, or a mixture of these salts. This detergent is introduced into the dishwasher.

Durch die direkte Aufgabe des elektrischen Stroms an den Elektroden wird das Entkeimen, 35 Reinigen und Desinfizieren von Oberflächen eines Essgeschirres innerhalb der handelsüblichen Waschlösung ermöglicht. Diese Waschlösung dient hier als Elektrolyt des elektrischen Stromes und gleichzeitig als Waschlösung zur chemischen Lösung des Schmutzes und elektrochemischen Entkeimung, Reinigung und Desinfektion der Oberfläche des Geschirres. Die Erzeugung von OH-Radikalen an der Anode und die gleichzeitige Bildung von Sauerstoff und Ozon erset-40 zen somit weitgehend die chemische Auflösung des Schmutzes durch die Waschlösung.The direct application of the electrical current to the electrodes enables the sterilization, cleaning and disinfecting of surfaces of a foodware within the commercial washing solution. This washing solution serves here as the electrolyte of the electric current and at the same time as a washing solution for the chemical solution of the dirt and electrochemical sterilization, cleaning and disinfecting the surface of the dishes. The generation of OH radicals at the anode and the simultaneous formation of oxygen and ozone thus largely replace the chemical dissolution of the soil by the washing solution.

Die Anode besteht aus synthetisch hergestelltem Diamant, welcher z.B. auf ein Titanblech oder ein anderes geeignetes Trägermaterial, z.B. Kunststoff appliziert und durch Dotierung mit Bor leitfähig gemacht wird. Die besondere Eigenschaft der Diamantelektrode ist die Form der Was-45 serzersetzung. Während bei der Elektrolyse üblicherweise Wasser in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (02) gespalten wird, liefert die Diamantelektrode in einem bestimmten Arbeitsbereich anstelle von Sauerstoff (02) das hochreaktive Hydroxylradikal (OH-Radikal) und/oder das Abbauprodukt Ozon (03). Diese Technologie hat bereits Einzug gehalten, um etwa Trinkwasser zu entkeimen, bzw. den CSB-Wert in Abwasseranlagen zu senken. Dazu sind Veröffentlichungen so der Firmen WACO, CONDIAS und GERUS in Deutschland in einschlägigen Magazinen nachzulesen. All diese Firmen beschäftigen sich ausschließlich mit dem Bau von Diamantelektroden für die Abwasser- bzw. Trinkwasserindustrie.The anode is made of synthetically produced diamond which is e.g. on a titanium sheet or other suitable substrate, e.g. Applied plastic and made conductive by doping with boron. The special property of the diamond electrode is the shape of the water decomposition. While water is usually split into hydrogen (H2) and oxygen (O2) during electrolysis, the diamond electrode supplies the highly reactive hydroxyl radical (OH radical) and / or the breakdown product ozone (03) instead of oxygen (02) in a certain operating range. This technology has already arrived in order to sterilize drinking water, for example, or to reduce the COD value in wastewater treatment plants. In addition, publications of the companies WACO, CONDIAS and GERUS in Germany can be found in relevant magazines. All these companies deal exclusively with the construction of diamond electrodes for the waste water and drinking water industry.

Ein herausragender Vorteil dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung ist dadurch gegeben, 55 dass die Einsparung der handelsüblichen Waschmittel, die mit Tensiden, Phosphaten und 3 AT 502 499 B1 andere Additiven durchsetzt sind, gegeben ist und somit die Umwelt entlastet wird.An outstanding advantage of this method and this device is given by the fact 55 that the saving of commercial detergents, which are interspersed with surfactants, phosphates and other additives, is given, and thus the environment is relieved.

Eine der wichtigsten Anwendungen dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom vorzugsweise direkt, pulsierend oder kontinuierlich auf die Elektroden geprägt wird 5 und die Oberfläche des Geschirres dadurch direkt durch die OH-Radikalbildung im Elektrolyt (Waschlösung) gewaschen, entkeimt und gleichzeitig desinfiziert wird.One of the most important applications of this invention is characterized in that the direct current is preferably imprinted directly, pulsating or continuously onto the electrodes 5 and the surface of the dishes is thereby directly washed, sterilized and disinfected by the OH radical formation in the electrolyte (washing solution).

Das Vorteilhafte dieser Erfindung ist, dass die Waschzeiten bzw. Entkeimungszeiten gegenüber der herkömmlichen Methode deutlich verkürzt werden. Die Begründung dafür ist die Bildung io von hocheffizientem OH-Radikal an der Anode unter gleichzeitigem chemischen und physikalischem Waschen und Entkeimen während des Waschvorganges.The advantage of this invention is that the washing times or sterilization times are significantly shortened compared to the conventional method. The reason for this is the formation of highly efficient OH radical at the anode with simultaneous chemical and physical washing and sterilizing during the washing process.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass durch Verwendung von OH-Radikalen und Sauerstoff die Waschmittelmenge extrem heruntergesetzt wird, sodass das handelsübliche Geschirrspül-15 mittel nur noch die Aufgabe der elektrischen Leitfähigkeitserhöhung hat und entsprechend wenig zugesetzt werden muss.Another advantage of the invention is that by using OH radicals and oxygen, the amount of detergent is extremely reduced, so that the commercial dishwashing 15 medium only has the task of electrical conductivity increase and correspondingly little added.

Ein weiterer Vorteil bei Verwendung einer Diamantelektrode ist, dass die Diamantelektrode eine hohe Stabilität gegenüber aggressiven alkalischen Waschlösungen aufweist. Die Anode ist 20 vorzugsweise aus einem Material, welches eine Überspannung der Anode zulässt und somit OH-Radikale Bildung zulässt. Günstig ist, wenn als Elektrolytlösung alkalische wässrige Waschlösungen, wie Na2S04, Na3P04, NaCI und/oder H3B03 und/oder herkömmliche Waschmittel, bzw. "Gemische aus deren 25 Salzen verwendet werden kann.Another advantage of using a diamond electrode is that the diamond electrode has high stability against aggressive alkaline wash solutions. The anode is preferably made of a material which allows an overvoltage of the anode and thus allows OH radical formation. It is advantageous if, as the electrolyte solution, alkaline aqueous washing solutions, such as Na 2 SO 4, Na 3 PO 4, NaCl and / or H 3 SO 3 and / or conventional detergents, or mixtures of their salts, can be used.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Stromstärke (A/dm2) variabel eingestellt werden kann und somit die Oberfläche des zu waschenden Gegenstandes bei Bedarf langsamer oder schneller entkeimt, gereinigt bzw. desinfi-30 ziert wird, wobei die Stromdichte zwischen 5 A/dm2 bis 300 A/dm2 beträgt.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the electrical current (A / dm2) can be variably adjusted and thus the surface of the object to be washed sterilized slower or faster if necessary, cleaned or disinfected, the current density between 5 A / dm2 to 300 A / dm2.

Die Erfindung wird nun anhand einer schematischen Zeichnung beispielhaft erläutert, wobei Fig. 1 eine erfindungsgemäße Geschirrspülmaschine schematisch zeigt. Selbstverständlich ist die Vorrichtung mit regelbarem Netzteil direkt in den Geschirrspüler montiert bzw. integriert. 35The invention will now be described by way of example with reference to a schematic drawing, in which Fig. 1 schematically shows a dishwasher according to the invention. Of course, the device with adjustable power supply is directly mounted or integrated in the dishwasher. 35

Fig. 1 zeigt eine handelsübliche Geschirrspülmaschine 1, die mit einem in einer Elektrolysezelle 4 angeordneten Elektrodenpaar zur Erzeugung von OH-Radikalen 9 ausgestattet ist. Innerhalb des Waschelektrolyten 3 wird das OH-Radikal 9 generiert und bringt somit seine oxidierende Wirkung zum Tragen, welche zur Reinigung von Essgeschirr und ähnlichen Küchenbehelfsmit-40 teln, die in einer Halterung 10 angeordnet sind, und auch anderen Materialien verwendet wird. Dabei wird elektrischer Gleichstrom auf eine elektrisch leitende Berührung auf die Anode 12 und die Kathode 13 geprägt. Die Elektroden sind somit immer während der Elektrolyse mit Waschwasser 3 umspült, welches als Elektrolyt dient. Die Leitungen 7 sind verbunden mit den Elektroden 12, 13 und mit einem regelbaren Netzteil bzw. Gleichrichter 6. Durch den Einsatz 45 von synthetisch hergestellten Diamantelektroden 12 werden bei der Elektrolyse an der Anode 12 die effizienten OH-Radikale 9 gebildet. Als Elektrolytflüssigkeit wird normales Haushaltswasser 3 verwendet. Um dem Haushaltswasser 3 mehr elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, werden handelsübliches Geschirrspülmittel oder andere Leitsalze über den Einfülltrichter 11 zugesetzt und diese Waschflüssigkeit 3 wird nun über eine Kreislaufpumpe 5 in die Elektrolysezelle so 4 geleitet. Die Erzeugung des OH-Radikals 9 an der Anode 12 ersetzt somit weitgehend die chemische Auflösung des Schmutzes durch die Waschseifenlösung. Die OH-Radikale 9 werden in die Waschflüssigkeit 3 mitgenommen und gelangen somit direkt über den Sprüharm 8 an die Oberfläche des Geschirres in der Halterung 10, wo die Waschwirkung zur Entfaltung kommt. 55 Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Elektroden innerhalb der integrierten Elektroly-1 shows a commercially available dishwasher 1, which is equipped with an electrode pair arranged in an electrolysis cell 4 for generating OH radicals 9. Within the washing electrolyte 3, the OH radical 9 is generated and thus brings its oxidizing effect to bear, which is used for cleaning of dinnerware and similar Küchenbehelfs-40 elements, which are arranged in a holder 10, and also other materials. In this case, electrical direct current is impressed on an electrically conductive contact with the anode 12 and the cathode 13. The electrodes are thus always washed during the electrolysis with washing water 3, which serves as an electrolyte. The lines 7 are connected to the electrodes 12, 13 and with a controllable power supply or rectifier 6. By using 45 of synthetic diamond electrodes 12, the efficient OH radicals 9 are formed during electrolysis at the anode 12. As the electrolyte liquid normal household water 3 is used. To give the household water 3 more electrical conductivity, commercially available dishwashing detergent or other conductive salts are added via the hopper 11 and this washing liquid 3 is now passed through a circulation pump 5 in the electrolysis cell 4 so. The generation of the OH radical 9 at the anode 12 thus largely replaces the chemical dissolution of the dirt by the washing soap solution. The OH radicals 9 are taken into the washing liquid 3 and thus reach directly via the spray arm 8 to the surface of the dishes in the holder 10, where the washing action is unfolded. 55 shows a schematic representation of the electrodes within the integrated electrolyte

Claims (10)

4 AT 502 499 B1 sezelle 4 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 2 zeigt die Elektrolysezelle 4 und ihre Wirkungsweise gemäß der Erfindung. Die Elektrolytflüssigkeit 3 wird mittels einer Kreislaufpumpe 5 in die Elektrolysezelle 4 gepumpt, wobei an der 5 Anode 12 die OH-Radikalbildung 9 passiert und das Waschwasser 3 mit Sauerstoff und Ozon angereichert wird. Diese Oxidantienträger unterstützen und bewirken den Waschvorgang an der Oberfläche des Essgeschirres. Der Gleichstrom wird mittels des regelbaren Netzteils bzw. Gleichrichters 6 erzeugt und über die Leitungen 7 an die Anode 12 und Kathode 13 gebracht. Die elektrisch isolierten Abstandhalter 14 verhindern einen elektrischen Kurzschluss während io der Elektrolyse. Die OH-Radikale 9 gelangen an die Oberfläche des Geschirres und entfalten ihre oxidierende und dadurch säubernde und desinfizierende Wirkung. Bezugszeichenliste: 15 1 Handelsübliche Geschirrspülmaschine 2 Waschraum mit Aufnahmeeinrichtung für Geschirr 3 Waschsumpf mit Waschelektrolyt 4 Elektrolysezelle 5 Kreislaufpumpe 20 6 regelbares Netzteil bzw. Gleichrichter 7 Leitungen von Elektroden der Elektrolysezelle 4 zu Gleichrichter 8 Sprüharm 9 OH-Radikalbildung 10 Halterung für Geschirr 25 11 Einfülltrichter für Zudosierung von Leitsalzen und/oder Spülmittel 12 Anode 13 Kathode 14 Abstandhalter 30 Patentansprüche: 1. Verfahren zum Reinigen, Entkeimen und Desinfizieren von Essgeschirr und anderen Küchenbehelfsmittel mittels einer Waschflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass durch die 35 direkte Aufgabe von elektrischem Strom an einer in der Waschflüssigkeit angeordneten Anode (12), die als Diamant- und/oder Blei-Zinn-Elektrode ausgeführt ist, OH-Radikale in der Waschflüssigkeit generiert werden, welche durch den gleichzeitigen Einsatz von Geschirrspülmittel das Reinigen, Entkeimen und Desinfizieren des Essgeschirrs und der anderen Küchenbehelfsmittel ermöglichen. 404 AT 502 499 B1 sezelle 4 according to the inventive method and apparatus of the invention. Fig. 2 shows the electrolysis cell 4 and its mode of operation according to the invention. The electrolyte liquid 3 is pumped by means of a circulation pump 5 into the electrolytic cell 4, wherein the OH radical formation 9 occurs at the anode 5 and the washing water 3 is enriched with oxygen and ozone. These oxidant carriers assist and effect the washing process on the surface of the dinnerware. The direct current is generated by means of the controllable power supply or rectifier 6 and brought via the lines 7 to the anode 12 and cathode 13. The electrically insulated spacers 14 prevent an electrical short circuit during the electrolysis. The OH radicals 9 reach the surface of the dishes and develop their oxidizing and thus cleaning and disinfecting effect. LIST OF REFERENCES: 15 1 commercial dishwashing machine 2 washing compartment with receiving device for dishes 3 washing sump with washing electrolyte 4 electrolysis cell 5 circulation pump 20 6 controllable power supply or rectifier 7 leads from electrodes of electrolysis cell 4 to rectifier 8 spray arm 9 OH radical formation 10 holder for dishes 25 11 filling funnel for Addition of Conducting Salts and / or Rinsing Agents 12 Anode 13 Cathode 14 Spacers 30 Claims: 1. A method for cleaning, sterilizing and disinfecting utensils and other kitchen aids by means of a washing liquid, characterized in that by the direct application of electric current to a in the Washing liquid arranged anode (12), which is designed as a diamond and / or lead-tin electrode, OH radicals are generated in the washing liquid, which by the simultaneous use of dishwashing detergent cleaning, disinfecting un d Disinfect the dishes and other kitchen tools. 40 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine pulsierende oder kontinuierliche Stromaufgabe direkt auf die Elektroden (12,13) erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that a pulsating or continuous current application takes place directly on the electrodes (12,13). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das Waschen, Ent- 45 keimen und Desinfizieren des Geschirrmaterials ein Gemisch aus organi- schen/anorganischen Waschlösungen, wie handelsübliche Waschmittel, verwendet wird.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that a mixture of organic / inorganic washing solutions, such as commercially available washing agents, is used for washing, germinating and disinfecting the dishware. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschflüssigkeit ein Gemisch aus Wasser und zumindest einem anorganischen Salz wie z.B. so Na2S04 bzw. Natriumsulfat, Na3P04 bzw. Natriumphosphat, NaCI bzw. Natriumchlorid und/oder H3B03 bzw. Borsäure, enthält.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the washing liquid is a mixture of water and at least one inorganic salt such. so Na2S04 or sodium sulfate, Na3PO4 or sodium phosphate, NaCl or sodium chloride and / or H3B03 or boric acid. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdichte in Ampere pro Flächeneinheit gezielt auf das zu waschende Material eingestellt wird, 55 wobei die Stromdichte zwischen 5 A/dm2 bis 300 A/dm2 beträgt. 5 AT 502 499 B15. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the current density in amperes per unit area is adjusted specifically to the material to be washed, 55 wherein the current density between 5 A / dm2 to 300 A / dm2. 5 AT 502 499 B1 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschflüssigkeit, als ein Gemisch aus Wasser und einem handelsüblichen Waschmittel und/oder einem der organischen Salze wie z.B. Na2S04 bzw. Natriumsulfat, Na3P04 bzw. Natriumphosphat, NaCI bzw. Natriumchlorid und/oder H3B03 bzw. Borsäure, ein Gemisch gebildet wird, welches 5 als Elektrolyt verwendet wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the washing liquid, as a mixture of water and a commercial detergent and / or one of the organic salts such. Na2SO4 or sodium sulfate, Na3PO4 or sodium phosphate, NaCl or sodium chloride and / or H3B03 or boric acid, a mixture is formed, which is 5 used as the electrolyte. 7. Vorrichtung um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführen zu können, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrolysezelle (4), welche eine als Diamant- und/oder Blei-Zinn-Elektrode, insbesondere als Blei93/Zinn7-Elektrode, ausgeführte Anode (12) ent- io hält, mit der OH-Radikale generiert werden können, direkt in den Wasserkreislauf des Ge schirrspülers (1) integriert ist und durch den Waschwassersumpf (3) mittels einer Kreislaufpumpe (5) angespeist wird und das Essgeschirr über einen Sprüharm (8) kontaktiert wird.7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that an electrolysis cell (4), which as a diamond and / or lead-tin electrode, in particular as a lead93 / Zinn7 electrode executed Anode (12) ent io holds, can be generated with the OH radicals, directly in the water cycle of the dishwashing (1) is integrated and through the wash water sump (3) by means of a circulation pump (5) is fed and the dinnerware via a Spray arm (8) is contacted. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektroden (12, 13), ein elektrisch isolierter Abstandhalter (14) montiert ist, welcher einen elektrischen Kurzschluss verhindert.8. The device according to claim 7, characterized in that between the electrodes (12, 13), an electrically insulated spacer (14) is mounted, which prevents an electrical short circuit. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode aus synthetisch hergestellten Diamanten besteht. 209. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the anode consists of synthetically produced diamonds. 20 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode aus patinierten Metallelektroden besteht. 25 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 50 5510. The device according to claim 9, characterized in that the anode consists of patinated metal electrodes. 25 For 2 sheets of drawings 30 35 40 45 50 55
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