CN116113601A - 在导水家用电器中对水除垢 - Google Patents

Abstract

导水家用电器(1)，其具有至少一个水过滤器(2、2a‑2e)，该水过滤器为具有至少一个嵌入空间(7、7a、7b)的嵌入过滤器的形式，其中嵌入空间(7、7a、7b)被设置成嵌入来自待除垢的水(N)的干扰离子，并且流过嵌入过滤器(2、2a‑2e)的水可被提取作为生活用水(N)用于运行家用电器(1)的至少一个导水功能单元。在运行导水家用电器(1)的方法中，通过将干扰离子嵌入家用电器(1)的嵌入过滤器(2、2a‑3d)的嵌入空间(7、7a)中，产生除垢的生活用水(N)。本发明可以特别有利地用于烹饪器具，特别是具有蒸汽处理功能的烹饪器具，衣物护理机和洗碗机。

Description

在导水家用电器中对水除垢

本发明涉及导水家用电器，其包括具有过滤空间的水过滤器，其中该过滤空间被设置成从待除垢的水中滤出干扰离子，并且流过过滤器的水可被提取作为生活用水用于运行该家用电器的至少一个导水功能单元。本发明还涉及运行导水家用电器的方法，其中产生除垢的生活用水。本发明可以特别有利地用于烹饪器具，特别是具有蒸汽处理功能的烹饪器具，衣物护理机和洗碗机。

许多电动家用器具(“家用电器”)需要水来使其运行或提供某些功能。该水可以(a)手动提供给家用器具(例如通过手动填充水箱)，其中当水箱为空时任选通过信号请求重新填充。例如，在较便宜的蒸汽烹饪器具(例如具有蒸汽烹饪功能的烤箱)、咖啡机等中通常是这种情况。替代地或附加地，该水可以自动提供给家用器具，例如通过连接淡水，家用器具在需要时从中抽取所需量的水。例如在洗衣机、洗碗机、较昂贵的蒸汽烹饪器具等中通常是这种情况。

在各种情况中，家用器具使用的水的品质应该“良好”，以使得家用器具不被抽出的水损坏。“良好水质”的定义通常对应于水中足够低的水垢含量，其也称为“水硬度”，以使得尽可能避免器具中(例如加热体上、管道中或管道上)或经处理的物品(例如烹饪食物、餐具、玻璃杯、配件等上)的水垢沉积物。水垢沉积物通常通过硬度形成物，如钙、镁、碳酸盐和可能痕量的各种其它物质，如锶、钡等或其离子形成。为了简化描述，这类水溶性的硬度形成物在下文中归纳为术语“干扰物”。

为了防止水垢形成，迄今已知在水被加热之前，特别是在蒸发之前对水进行除垢。迄今，除垢可以通过例如如下方式实现：

1)离子交换剂，其本身必须通过定期加盐来再生。通过盐的再生需要昂贵的机器部件。另外，盐会与废水一起从机器中排出，这对污水处理厂有害。

2)化学除垢，其中将化学品添加到水中，该化学品抑制或破除水垢的形成。但是，这些化学品例如不应到达食物上或进入食物中。此外，这些化学品对污水处理厂也有害。

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的缺点，特别是提供可简单构造且用户友好的可能性，在导水家用电器中以特别环保的方式产生软水或少干扰物的水。

该目的根据独立权利要求的特征实现。有利的实施方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。

该目的通过导水家用电器实现，该家用电器具有至少一个水过滤器，该水过滤器为具有至少一个嵌入空间的嵌入过滤器的形式，其中嵌入空间被设置成嵌入来自待除垢的水的溶于水的干扰物离子(下文也称为“干扰离子”)，并且流经或流过嵌入过滤器的水可被提取用于运行该家用电器。

所述嵌入空间不需要额外的化学品来结合干扰离子，因为干扰离子通过嵌入到化学化合物(“嵌入化合物”)中结合，其中该化学化合物在嵌入过程中不会明显改变其结构。因此，通过嵌入的过滤特别环保且用户友好。此外，嵌入过滤器可以特别简单地实现。必要的清洁花费也极大减少，因为嵌入空间的使用寿命是对于过滤器的传统除垢体系的约二到五倍大。由此又大大减少除垢剂的消耗。理想情况下，在器具(蒸锅)的使用寿命期间不再需要除垢剂。

“嵌入空间”尤其应理解为完全或部分由嵌入材料组成，任选由具有支撑结构的嵌入材料组成的物质空间。嵌入材料可以具有一种或多种嵌入化合物。

流过嵌入过滤器的水可以至少部分地与至少一个嵌入空间相互作用，即水已流经嵌入空间和/或从其旁边流过，以使得至少一部分的溶于水的干扰离子可以嵌入在该嵌入材料中。通过这种从水中去除干扰离子，降低其硬度。由此软化或除垢的水可作为生活用水用于家用电器。

何种干扰离子嵌入在嵌入空间中，这取决于存在于其中的至少一种嵌入化合物，其可以例如作为所谓的“主网格”存在。所述至少一种嵌入化合物可以例如包含石墨或过渡金属硫化物NbS₂或TaS₂中的准金属层、半导体体系如TiS₂和SnS₂和非导电化合物如粘土矿物(例如高岭土)。对于用于水除垢被证明特别有利的是，所述嵌入化合物包含FeMn(CN)₆或MnFe(CN)₆或由其组成。

干扰离子特别可以包含溶于水的水垢或硬度形成物的离子如Ca²⁺、M_g ²⁺及其碳酸盐等。嵌入空间可以特别被设计成嵌入带正电的干扰离子(阳离子)。这是有利的，因为通常作为阳离子存在的溶于水的硬度形成物离子此时可以通过嵌入在嵌入空间中特别有效地从待除垢的水中去除。

所述导水家用电器可以是白色货品意义上的家用器具。这可以是大型家用电器(例如烹饪器具如蒸汽烹饪器具和具有蒸汽烹饪功能的烤箱，衣物处理机如洗衣机和洗烘一体机、洗碗机等)，或小型家用电器(如咖啡机、烧水壶、熨斗等)。所述至少一个导水功能单元例如可以是用于产生蒸汽以蒸汽处理待烹饪食物的蒸发器、用于漂洗水、洗涤水或洗过水、用于制作咖啡或茶的热水器等。

所述嵌入过滤器可具有一个或多个嵌入空间。

存在如下配置：

-该嵌入过滤器具有至少一个过滤器外壳，该过滤器外壳包括生活用水室和工艺水室，

-所述两个室以对于水而言几乎不可透的方式彼此隔开，

-所述两个室以对于具有至少一种第一极性的干扰离子而言可透的方式彼此隔开，和

-至少一个嵌入体被分配给所述生活用水室，该嵌入空间被设置成嵌入具有第二极性的干扰离子。

通过这种配置实现的优点在于，具有第二极性的干扰离子通过嵌入到嵌入空间中而从填充到生活用水室中的待除垢的水中去除，而具有第一极性的干扰离子可以从生活用水室进入工艺水室，例如通过扩散。由此产生的“过滤”水可以从生活用水室中被提取作为生活用水用于运行家用电器。

这两个室以对于水而言“几乎”不可透的方式彼此隔开，这可以包括它们以水不可透的方式彼此隔开，或只有如此少的水可从一个室流到另一个室，以使得嵌入过滤器的功能没有明显受损。在后一种情况下，这两个室可以例如通过对水具有高流动阻力的分隔壁彼此隔开。这两个室以对于具有至少一种第一极性的干扰离子而言可透的方式隔开，这包括它们也可以对于具有两种极性的干扰离子而言可透的方式隔开，即阴离子和阳离子都可以在这些室之间交换。

至少一个嵌入空间被“分配”给所述生活用水室，这意味着位于生活用水室中的水可以与所述至少一个嵌入空间相互作用。这可以例如这样实现，即至少一个嵌入空间容纳在生活用水室中和/或至少一个嵌入空间界定生活用水室或用作生活用水室的壁。后一种情况可以存在，例如当嵌入空间用作生活用水室和工艺水室之间的分隔壁时。

一种扩展方案是，第一极性是电负极性并且第二极性是电正极性。此时，第一极性的干扰离子对应于阴离子，第二极性的干扰离子对应于阳离子。相应地，阳离子可以嵌入在嵌入空间中，并且阴离子可以在所述室之间交换。一个替代性的配置是，第一极性是电正极性，并且第二极性是电负极性。此时，第一极性的干扰离子对应于阳离子，第二极性的干扰离子对应于阴离子。相应地，阴离子可以嵌入在嵌入空间中，并且阳离子可以在所述室之间交换。

一种配置是，电极对中的至少一个第一电极容纳在生活用水室中，并且该电极对中的至少一个第二电极容纳在工艺水室中。这样的优点是，可以通过将电压差施加到所述电极对处而有针对性地影响干扰离子在嵌入过滤器中移动，例如以便将干扰离子更多地移动到嵌入空间中以更有效地除垢，以便将干扰离子从生活用水室移动到工艺水室，和/或以便抵消所述两个室之间的渗透压。

一种扩展方案是，第一电极可以第一极性运行，而第二电极可以第二极性运行。替代地，第一电极可以第二极性运行，而第二电极可以第一极性运行。如果电极以电正极性运行，则它也可以称为正极，否则称为负极。例如，如果将容纳在生活用水室中的第一电极作为负极运行并且将容纳在工艺水室中的第二电极作为正极运行，则阴离子从生活用水室转移到工艺水室。例如，阳离子可以嵌入在嵌入空间中。

这种配置也因此是有利的，因为通过在清洁阶段中反转电极的极性，可以至少部分地再次脱出嵌入在嵌入空间中的干扰离子，由此可以实现嵌入过滤器的特别简单的自动清洁。

一种配置是，施加在所述电极对的两个电极之间的电压为约1V，特别是小于1.23V。由此实现的优点是，在实践中可靠地防止水的电解和因此防止氢气的形成。

一种扩展方案是，至少一个电极是与嵌入空间分开制造的部件。这有利地实现了特别简单的制造。

一种配置是，所述两个电极中的至少一个至少部分地由导电嵌入材料组成(“嵌入电极”)。这样的优点是，可以节省部件，以及还有对于滤出干扰离子而言特别有效的结构。特别地，可以在存在这种嵌入电极的室中省去单独的非电连接的嵌入空间。适用于此的嵌入材料可以包含例如60％至70％的碳，例如石墨嵌入化合物。几乎完全由导电嵌入材料组成的嵌入电极可以具有例如金属连接片等，它们经由这些金属连接片连接到电压源。

也可以将金属电极材料包埋到嵌入材料中，例如以便使扁平电极中的电场分布变均匀。

所述电极例如可以被设计为——特别是平坦的或扁平的——编织物或垫或“织物团”。金属电极或电极区域可以是筛网状穿孔的金属膜、金属片或金属板的形式。所述电极可以是经表面处理，例如涂覆的，以实现特别长的使用寿命。一种扩展方案是，当将电压差施加到电极对的电极上时，在它们之间产生与电容器极板之间产生的电场类似的电场。

一种扩展方案是，所述至少一个嵌入空间以非横跨的布置方式布置在生活用水室和/或工艺水室的进水口和出水口之间。流过这些室中的一个或两个的水因此不需要流经一一例如横向于流动方向布置的——嵌入空间。这种配置的优点是，可以维持水通过所述至少一个室的高体积流量，因为在进水口和出水口之间不存在嵌入空间形式的流动障碍。可以例如通过如下方式特别有效地配置生活用水的干扰离子在——例如布置在生活用水的主流动路径旁边的——嵌入空间中的嵌入，即，使干扰离子通过所述电极对的电极之间施加的电场朝着嵌入空间的方向移动，其中干扰离子可嵌入在那里。

一种扩展方案是，所述至少一个嵌入空间以横跨的布置方式布置在生活用水室和/或工艺水室的进水口和出水口之间。通过这些室中的一个或两个的水此时流过横向于流动方向布置的嵌入空间。这种配置的优点是，也可以省去电极。嵌入空间此时有利地是透水的，特别是被设计成高度透水的。

一种配置是，生活用水室通过分隔层或分隔壁与工艺水室隔开，该分隔层或分隔壁包含至少一个嵌入空间或由嵌入空间组成。由此实现嵌入过滤器的特别紧凑的构造。这种分隔层可以对于水而言仅稍微可透，因为其具有高流动阻力，例如当其被设计为由嵌入材料(其具有一种或多种嵌入化合物)制成的致密织物时。

一种配置是，生活用水室通过对于水而言不可透和至少对于具有第一极性的干扰离子而言可透的膜(其特别是本身不包含嵌入材料)与工艺水室隔开，并且嵌入空间至少容纳在生活用水室中。由此有效地防止生活用水室和工艺水室之间的水混合，这可以提高除垢效率和生活用水产量。该膜层可以对于具有第二极性的干扰离子而言不可透，这有利地防止这些干扰离子从工艺水室扩散到生活用水室中。该膜可称为离子交换膜。在这种配置中，嵌入空间有利地被设计成透水的，以提供大的表面积用于干扰离子的嵌入，由此提高软化效率。

一种配置是，至少一个嵌入空间容纳在工艺水室中。这样的优点是，也可以通过嵌入在嵌入空间中而从工艺水中去除干扰离子。这又产生的优点是，减小这两个室之间由这些干扰离子的浓度差建立的扩散压，从而可提高除垢效率。因此也实现的优点是，工艺水更好地适合于在软化过程开始时可能与生活用水混合，因为它此时具有比淡水更少的带正电干扰离子。

一种扩展方案是，位于生活用水室中的嵌入材料对应于工艺水室中的嵌入材料。一种扩展方案是，位于生活用水室中的嵌入材料不同于工艺水室中的嵌入材料，例如在嵌入的干扰离子的类型方面。

通常，可具有嵌入空间的嵌入材料或嵌入化合物的类型和数量不受限制。因此，嵌入空间也可以具有多种不同的嵌入材料，它们例如嵌入具有不同极性的干扰离子、具有相同极性的不同干扰离子等。

一种配置是，生活用水室或其出水口可连接到生活用水箱，可从所述生活用水箱中提取生活用水用于运行家用电器。由此实现的优点是，可以存储不立即需要的生活用水，以此后备用。此外，除垢过程也可以作为一个独立的过程进行。所述箱也可以被称为贮存器。

一种配置是，工艺水室或其出水口可连接到——可自动或由于使用——排空的工艺水箱。这有利地简化了工艺水的排放，如果它不直接导入出口的话。由此还实现的优点是，与没有工艺水箱的情况相比，工艺水中干扰离子的浓度更慢增加。在由于使用而排空时，可以有利地由用户从工艺水箱中提取。

通常，水可以通过直流或循环方式引导通过生活用水室和/或工艺水室。在直流运行中，水仅引导通过相关室一次，然后在工艺水的情况下排放，或在生活用水的情况下输送到用水功能单元和/或存储在生活用水箱中。相反，在循环中，水多次相继循环通过相关室。可以通过相应的泵来实现水的输送。

一种扩展方案是，水通过直流方式引导通过生活用水室，这能够产生特别大体积的除垢水。

一种配置是，生活用水通过循环方式引导通过生活用水室，这实现生活用水的特别强的除垢。该循环可以包括例如生活用水室和(如果存在的话)生活用水箱。

一种扩展方案是，生活用水可任选地通过直流和循环方式两者引导通过生活用水室。为此，例如可以设置合适的阀，例如截止阀，它们特别地可以通过家用器具的控制装置相应地切换，例如阻断/导通。

一种配置是，工艺水通过直流方式引导通过工艺水室。这样的优点是，与循环运行相比，工艺水室中干扰离子的浓度保持为低，由此使较大量的具有第一电荷的干扰离子可以从生活用水室进入工艺水室中，因为扩散阻力相对低。

一种配置是，工艺水以循环方式或通过循环方式引导通过工艺水室，与直流运行相比，这有利地大大减少运行嵌入过滤器所需的工艺水量。该循环可包括例如工艺水室和(如果存在的话)工艺水箱。

一种配置是，监测工艺水中的干扰离子浓度何时达到或超过至少一个预定标准，并且在这种情况下触发至少一个动作以更换所述工艺水。这样的优点是，可以维持干扰离子从生活用水室到工艺水室的对于有效除垢而言足够的转移，否则当工艺水中干扰离子的浓度过高时，由于扩散压抵消电场，所述转移仅会很少。所述至少一个动作可以包括例如自动排放工艺水和/或向用户发出提示以排放工艺水。

在一种扩展方案中，所述监测可以由用户独立地进行。因此，如果用户觉得有必要进行排放，他可以独立地触发或进行工艺水的排放。

一种配置是，家用电器被设置成自动监测工艺水中的干扰离子浓度何时达到或超过至少一个预定标准，并且然后触发至少一个动作以更换所述工艺水。这能够特别可靠地监测工艺水的适当更换。

如果该电器与房屋排水系统具有固定的废水连接，则可以自动排放。这种排放特别有利地在夜间进行，因此不会妨碍该电器的可能使用。如果没有固定的废水连接，用户必须手动弃置工艺水，例如通过提取和排空可提取的水箱。

工艺水中干扰离子的浓度达到或超过至少一个预定标准(例如至少一个阈值或限值)的时间点可以在自动监测的情况下例如间接地通过如下事实得以识别：

-嵌入过滤器的使用寿命达到或超过预定阈值和/或

-流过嵌入过滤器或生活用水室的生活用水量达到或超过预定阈值。

为此，例如可以使用外部供应水、当前直流或循环的工艺水和/或当前直流或循环的生活用水的硬度。此外，也可以考虑诸如盐度、含氧量、水温等其它参数。这些影响参数可以例如通过家用电器安装地点的已知值确定(例如借助已知的地域水硬度)和/或由电器测量。

有利的是，所述家用器具已知添加到该家用器具中的水(例如淡水或饮用水)的水硬度(例如平均硬度)。这是因为，由此可以将所述标准与水硬度适配，以获得用于排放工艺水的特别有利的时间点。

替代地，所述时间点可以借助传感器或传感系统来确定，所述传感器或传感系统测量生活用水和/或工艺水中干扰离子的浓度。由此，可以针对当地使用情况来确定用于排放/更换工艺水的特别有利的时间点。另一优点是，此时可以识别嵌入过滤器的可能故障或老化或疲劳。

一种配置是，家用电器被设置成通过循环伏安法监测工艺水中的干扰离子浓度。基本上已知的循环伏安法的原理简单解释如下：在循环伏安法中，利用干扰离子的原子质量的差异。例如，钙的原子质量为约40，镁的原子质量为约24.3，碳酸盐的相关质量(取决于所考虑的碳酸盐类型)还要高得多。当液体中的离子在施加电场后沿着场移动时，这种定向移动对应于电流。用安培计测量该电流时，只能测量总电流。然而，各个载流子的移动对该电流的贡献非常不同。当离子在电场的影响下移动通过水时，则其移动速度取决于其电荷(电荷越高，越快)及其迁移率(迁移率越高，越快)。离子的迁移率又取决于其大小(越大，越慢，因为较大的原子更有可能被水中的其它原子或分子阻碍其移动)及其质量(越重，越慢，因为重原子对加速的反应明显更慢)。这些情况用于循环伏安法，其中将——有利地连续——增加的电压施加到测量体积上。当其带非常高的电荷、非常小和非常轻时，溶解在水中的载流子(离子)更快和更早地移动。因此，在电压连续增加的情况下出现阶梯式的电流分布。由这些电流阶梯的明显程度，可以自动估计水中存在哪些载流子(鉴定干扰物)以及水中分别存在多少载流子(估计浓度)。必要的测量电压通常为约1伏至2伏。

除了排放工艺水外，还可以进行一个或多个清洁和/或服务操作，例如冲洗这些室、反转电极极性以溶解出嵌入在嵌入空间中的干扰离子、添加除垢剂、更换至少一个嵌入空间等。

所述目的还通过运行导水家用电器的方法来实现，其中通过将干扰离子嵌入到家用电器的嵌入过滤器的嵌入空间中，产生除垢的生活用水。该方法可以与所述家用电器类似地设计并且具有相同的优点。

结合以下实施例的示意性描述，更清楚和更明确地看出本发明的上述性能、特征和优点以及实现它们的方式和方法，其中结合附图更详细解释所述实施例。

图1显示了导水家用电器在其嵌入过滤器区域中的草图；

图2显示了根据第一实施例的嵌入过滤器的更详细的草图；

图3显示了根据第二实施例的嵌入过滤器的更详细的草图；

图4显示了根据第三实施例的嵌入过滤器的更详细的草图；

图5显示了根据第四实施例的嵌入过滤器的更详细的草图，和

图6显示了根据第五实施例的嵌入过滤器的更详细的草图。

图1显示了导水家用电器1，例如具有蒸汽处理功能的烤箱的草图。家用电器1具有嵌入过滤器2，其用于减少家用电器使用的水W中的干扰离子的量，例如以减缓水垢形成。

嵌入过滤器2具有至少一个过滤器外壳3，该过滤器外壳包括生活用水室4和工艺水室5。从生活用水室4提取的水W是离子减少的，而从工艺水室5提取的水W具有增加的离子比例并且特别被设置成弃置。

两个室4和5以对于水而言不可透和对于具有第一极性的离子而言(在此例如对于带负电的阴离子而言)可透的方式彼此隔开。为此，画出相应的分隔壁6，其同时用作嵌入空间7并且被设置成嵌入具有第二极性的干扰离子(阳离子)。由于分隔壁6与生活用水室4邻接并且位于生活用水室4中的阳离子因此可以嵌入在嵌入空间7中，因此嵌入空间7被“分配”给生活用水室4。

电极对8、9中的至少一个第一电极8容纳在生活用水室4中，该电极例如可作为电正极运行，并且电极对8中的至少一个第二电极9容纳在工艺水室5中，该电极可例如作为电负极运行。当向电极8、9施加电压差时，位于生活用水室4中的阳离子越来越多地移动到嵌入空间7中或移动通过嵌入空间7，并且在此至少部分地结合在嵌入空间7中。由于水硬度基本上由溶解的碱土阳离子(例如Ca²⁺、Mg²⁺等)的存在决定，通过阳离子这种强制移动通过嵌入材料7降低了生活用水室4中的水硬度。

为了填充和/或重新填充两个室4、5，存在淡水供应管线10，其可以连接到水管或水箱(未示出)。淡水供应管线10具有颗粒过滤器11和截止阀12。颗粒过滤器11例如用于过滤灰尘、砂、绒毛、沉积物等。

家用电器1还具有截止阀13，其一方面流体连接到截止阀12并且另一方面经由颗粒过滤器14流体连接到截止阀15。另一方面，截止阀15连接到生活用水室4的进水口。还存在截止阀16，其一方面流体连接到截止阀12并且另一方面经由颗粒过滤器17流体连接到截止阀18。另一方面，截止阀18连接到工艺水室5的进水口。

生活用水从生活用水室4排放到生活用水箱19中，而工艺水排放到工艺水箱20中。生活用水箱19和/或工艺水箱20可各自固定安装或替代地被设计为可拆卸的。

家用电器1还具有第一泵21，其被设置成将水从生活用水箱19泵回到生活用水室4中。为此，泵21的压力侧在此例如连接到截止阀13的出口侧和颗粒过滤器14的入口侧，因此在出口侧通向截止阀13和颗粒过滤器14之间。类似地存在第二泵22，其被设置成将水从工艺水箱20泵回到工艺水室5中。为此，泵22的压力侧在此例如连接到截止阀16的出口侧和颗粒过滤器17的入口侧，因此通向截止阀16和颗粒过滤器17之间。

生活用水箱19在出口侧连接到另一截止阀23，该截止阀在另一侧连接到截止阀24(其又连接到家用电器1的总排水管)和截止阀25(其在另一侧用作导水消耗器或家用电器1的功能单元的生活用水连接)。还存在截止阀26，其可以将工艺水室5和工艺水箱20对于截止阀24和25而言阻断。

截止阀12、13、15、16、18和23至26以及泵21和22可以由家用电器1控制，例如通过相应的控制装置(未示出)。

例如，最初空的嵌入过滤器2可以用淡水填充，为此例如打开阀12、13、15、16和18并且例如关闭其余的阀23至26。

然后可以——例如由用户或自动地——启动过滤操作。在此，工艺水的流动可以通过连续直流方式或通过循环方式进行。在连续流动的情况下，始终将淡水供应到工艺水室5。由于工艺水中待去除的物质的浓度在此最低，生活用水的除垢速度特别快。对于工艺水的直流运行，阀12、16、18、24和26例如可以连续或分阶段地打开，以使得淡水经过过滤器11、阀12、阀16、过滤器17、阀18、工艺水室5、阀16和阀24流入家用电器1的排水口。

替代地，工艺水可以通过循环方式运行。在此，水消耗量有利地保持为低，但是过滤效果随着工艺水中待去除的物质浓度的增加而降低。相应地，实现生活用水的特定除垢所需的时间增加。工艺水的循环运行可以例如通过关闭阀16和26、打开阀18和激活第二泵22来进行。

如果工艺水通过循环方式运行，在某些时候工艺水中干扰物的浓度会如此之高，以使得嵌入过滤器7的过滤效果下降到不再可接受的水平，因为产生一定量的生活用水的时间太长。该时间点可以通过——任选的——工艺水箱20的存在而推迟。当达到这一时间点时，则必须排放并更换高浓度的工艺水。高浓度的工艺水可以被淡水更换，例如通过打开阀24和26或阀12、16和18。为了在重新填充工艺水室5后的一开始就改进过滤效果，有利的是使用生活用水作为新的工艺水，例如通过从生活用水箱19中提取。

当更换工艺水时，通常可能有利的是，对过滤系统进行彻底冲洗。这可以包括冲洗嵌入过滤器2以及任选生活用水箱19和/或工艺水箱20和相应的管道。在此特别有利的是，在冲洗过程中反转电极8、9处的极性，因为嵌入在嵌入空间中的干扰物因此可以至少部分地再次脱出并随后从系统中去除。

生活用水侧原则上也可以通过直流方式或通过循环方式运行。在当前情况下特别有利的是，通过循环方式产生生活用水，因为由此可以特别大大地降低水硬度。如果将生活用水从生活用水箱19中排出以供导水消耗器使用，则可以重新填充淡水。生活用水也可以独立于家用电器1的其它运行而通过循环方式运行(例如在夜间，特别是自动启动)，以在生活用水箱19中保持足够量的高度除垢或软化的生活用水或产生库存。因此，除垢或过滤操作可以是独立进行的过程。

通常，所示的除垢系统2至26也可以在生活用水与工艺水的量比为约10：1的情况下有效地工作。当该比率变得更小时，除垢效率增加。通常，工艺水箱20的体积可小于生活用水箱19的体积。

如果向高度除垢的生活用水中再次混入淡水，还可以增加生活用水的可用量。在此，生活用水中的水垢含量再次有所增加，但通常始终仍明显比纯淡水软。

图2显示了根据第一实施例的嵌入过滤器2、2a的更详细的草图。生活用水室4具有进水口27和出水口28，而工艺水室5具有进水口29和出水口30。嵌入空间7用作生活用水室4和工艺水室5之间的分隔壁并且可以被设计成不透水或透水性差的。嵌入空间7因此布置成相对于生活用水室4和工艺水室5而言非横跨。

位于生活用水室4中的第一电极8在此被设计为正极，而位于工艺水室5中的电极9被设计为负极。施加到电极8、9上的电压差有利地低于1.23伏，例如为1伏至1.2伏。如果存在电压差，在两个电极8、9之间建立电场，使诸如Ca²⁺、Mg²⁺等之类的阳离子移动到嵌入空间7或移动通过嵌入空间7，所述阳离子嵌入或保持在嵌入空间7中。由此，生活用水室4中的水硬度降低，尤其是当嵌入空间7对于阴离子而言不可透时。

图3显示了另一个嵌入过滤器2、2b的更详细的草图。

生活用水室4现在通过对于离子而言，特别是仅对于阴离子而言可透但对于水而言不可透的分隔膜31与工艺水室5隔开。类似于图2，通过在两个电极8、9之间施加电压差，(a)阳离子越来越多地移动到现在透水的嵌入空间7a中，并且(b)阴离子从生活用水室4移动到工艺水室5中。在出水口28处离开的生活用水N的阳离子和阴离子都少。在该实施例中，第一嵌入空间7a可以是高度透水的。

任选地，第二透水嵌入空间7b存在于工艺水室5中，由此也可以捕集位于工艺水P中的阳离子。第二嵌入空间7b可以类似于工艺水室5布置在进水口29和出水口30之间的水流中(未示出)。

在此，嵌入空间7a也以非横跨生活用水N的流动的方式布置在生活用水室4中，并且嵌入空间7b以非横跨工艺水P的流动的方式布置在工艺水室5中。

图4显示了嵌入过滤器2、2c的更详细的草图。在此，电极8和9之间的极性与图2和图3相比是相反的。第一嵌入空间7a在生活用水室4中布置在一方面水连接27和28与另一方面第一电极8之间。当在两个电极8、9之间施加电压差时，流入生活用水室4的阳离子被第一电极8吸引，并且在直流情况下被第一嵌入空间7a捕集。

图5显示了嵌入过滤器2、2d的更详细的草图。至少吸引阳离子的电极(在此：用作负极的第一电极8)包埋到透水的第一嵌入空间7a中。

图6显示了嵌入过滤器2、2e的更详细的草图。在此，第一电极32和第二电极33被设计为嵌入电极，其包含透水的导电嵌入材料或由其组成。它们通过例如金属的连接片34连接到电压源。

在上述嵌入过滤器2、2a至2d的情况下，对于高软化效率和长使用寿命而言有利的是，电极8、9由导电金属和/或碳纤维等的垫或编织物制成。也可以使用例如筛网状穿孔的金属膜。

上述实施例的性能也可以在可能的情况下替换或组合。例如，嵌入过滤器2b至2e的嵌入空间可以分别布置在水的不受阻主流动区域和膜之间，或水的主流动区域可以存在于嵌入过滤器和膜之间。

当然，本发明不限于所示的实施例。

通常，“一个”、“一种”等可被理解为单数或复数，特别是在“至少一个/种”或“一个/种或多个/种”等的意义上，只要没有明确地例如通过表述“恰好一个/种”排除。

数字说明也可以包括准确的所示数字以及常见的容差范围，只要没有明确地排除。

附图标记列表

1  家用电器

2  嵌入过滤器

3  过滤器外壳

4  生活用水室

5  工艺水室

6  分隔壁

7  嵌入空间

7a 嵌入空间

7b 嵌入空间

8  第一电极

9  第二电极

10 淡水供应管线

11 颗粒过滤器

12 截止阀

13 截止阀

14 颗粒过滤器

15 截止阀

16 截止阀

17 颗粒过滤器

18 截止阀

19 生活用水箱

20 工艺水箱

21 第一泵

22 第二泵

23 截止阀

24 截止阀

25 截止阀

26 截止阀

27 进水口

28 出水口

29 进水口

30 出水口

31 分隔膜

32 嵌入电极

33 嵌入电极

34 连接片

N  生活用水

P  工艺水

W  水。

Claims (15)

1.导水家用电器(1)，其具有至少一个水过滤器(2、2a-2e)，该水过滤器为具有至少一个嵌入空间(7、7a、7b；32、33)的嵌入过滤器的形式，其中

-嵌入空间(7、7a、7b；32、33)被设置成嵌入来自待除垢的水(N)的干扰离子，和

-流过嵌入过滤器(2、2a-2e)的水可被提取作为生活用水(N)用于运行家用电器(1)的至少一个导水功能单元。

2.根据权利要求1所述的家用电器(1)，其中

-嵌入过滤器(2、2a-2e)具有至少一个过滤器外壳(3)，该过滤器外壳包括生活用水室(4)和工艺水室(5)，

-所述两个室(4、5)以对于水(N、P)而言几乎不可透和对于具有至少一种第一极性的干扰离子而言可透的方式彼此隔开，

-至少一个嵌入空间(7、7a；32)被分配给至少所述生活用水室(N)，该嵌入空间被设置成嵌入具有第二极性的干扰离子，

-电极对(8、9)中的至少一个第一电极(8)容纳在生活用水室(N)中，并且该电极对(8、9)中的至少一个第二电极(9)容纳在工艺水室(5)中，并且

-可从生活用水室(4)中提取生活用水(N)用于运行所述至少一个导水功能单元。

3.根据权利要求2所述的家用电器(1)，其中第一电极(32)和/或第二电极(33)至少部分地由导电嵌入材料组成。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的家用电器(1)，其中所述生活用水室(4)通过具有至少一个嵌入空间(7)的分隔壁与所述工艺水室(5)隔开。

5.根据权利要求2至3中任一项所述的家用电器(1)，其中所述生活用水室(4)通过对于水而言不可透和对于具有至少第一极性的干扰离子而言可透的膜(31)与所述工艺水室(5)隔开，并且至少一个嵌入空间(7、7a；32)容纳在生活用水室(4)中。

6.根据前述权利要求2至4中任一项所述的家用电器(1)，其中所述至少一个嵌入空间(7、7a、7b；32、33)以非横跨的布置方式布置在生活用水室(4)和/或工艺水室(5)的进水口(27、29)和出水口(28、30)之间。

7.根据前述权利要求2至4中任一项所述的家用电器(1)，其中至少一个嵌入空间(7、7b；33)容纳在工艺水室(5)中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的家用电器(1)，其中所述生活用水室可连接到用于存储生活用水的生活用水箱，可从所述生活用水箱中提取生活用水用于运行所述家用电器。

9.根据前述权利要求中任一项所述的家用电器(1)，其中所述工艺水室(5)可连接到可排空的工艺水箱(20)。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的家用电器(1)，其中所述家用电器(1)被设置成引导生活用水(N)以循环方式通过所述生活用水室(4)。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的家用电器(1)，其中所述家用电器(1)被设置成引导工艺水(P)以直流方式通过工艺水室(5)。

12.根据权利要求2至11中任一项所述的家用电器(1)，其中所述家用电器(1)被设置成引导工艺水(P)以循环方式通过所述工艺水室(5)。

13.根据权利要求12所述的家用电器(1)，其中所述家用电器(1)被设置成自动监测工艺水(P)中的干扰离子浓度何时达到或超过至少一个预定标准，并且在这种情况下触发至少一个动作以更换所述工艺水(P)。

14.根据权利要求13所述的家用电器(1)，其中所述家用电器(1)被设置成通过循环伏安法监测所述工艺水(P)中的干扰离子浓度。

15.运行导水家用电器(1)的方法，其中通过将干扰离子嵌入家用电器(1)的嵌入过滤器(2、2a-3d)的嵌入空间(7、7a、7b；32、33)中，产生除垢的生活用水(N)。

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