CN1886085A - 具有水处理系统的洗碗机 - Google Patents

Abstract

本发明的任务是提供一种洗碗机，这种洗碗机能在冲洗运行中减少水的需求，以使运行成本最小化，并改进环保性。这个任务在根据本发明的洗碗机中是通过下述措施完成的，即设置具有一个水处理容器(1)的水处理系统。该水处理容器可容纳洗碗机在冲洗运行中所使用的冲洗液的至少一部分，其中，在水处理容器(1)中在水处理阶段借助微生物将在冲洗液中含有的污染物至少部分地进行生物分解。通过处理和再次使用至少一部分已使用过的冲洗液可以减少新鲜水的需求量。这样，一方面可减轻环境负担，因为在冲洗运行中所使用过的水量的至少一部分在洗碗机中被生物净化，另一方面减少了洗碗机对新鲜水的需求。

Description

具有水处理系统的洗碗机

本发明涉及一种具有一水处理系统的洗碗机和它的运行方法。

通常在洗碗机中在一个冲洗程序过程中执行一个或者多个洗涤过程，随后是一个净化冲洗过程。其中，所使用的冲洗液要受到一方面由于添加活性洗涤物质、例如表面活性剂、另一方面由于被冲洗物溶解的冲洗残余物所产生的污染。为了在冲洗程序结束时得到令人满意的冲洗结果，通常至少在预冲洗过程和主冲洗过程后对冲洗溶液进行更新。其中，将使用过的冲洗溶液和其中包含的活性洗涤物质和冲洗残留物作为废水一起排掉。此外，在冲洗程序运行过程中每次更新冲洗溶液都要输入新鲜水，因此提高了洗碗机的用水需求。

本发明的任务是提供一种能降低冲洗运行过程中的用水需求的洗碗机，为的是一方面使运行成本最小化，另一方面改进环保性。

这个任务通过具有权利要求1特征的根据本发明的洗碗机、以及通过具有权利要求12特征的方法得以完成。本发明的其它的优选方案分别在从属权利要求2到11和13到20中得出。

根据本发明的洗碗机包括一个具有水处理容器的水处理系统，该水处理容器能够容纳在洗碗机的冲洗操作过程中所使用的冲洗液的至少一部分，其中，在水处理容器中在水处理阶段借助微生物将在冲洗液中所包含的污染物至少部分地进行生物分解。

这样就可处理在冲洗程序过程中使用过的至少一部分或者甚至全部冲洗液，并且可提供给后面的冲洗过程再次使用。因此根据本发明的洗碗机的一个优点是通过对至少一部分已使用的冲洗液的处理和再次使用来降低新鲜水的需求。此外，使用根据本发明的洗碗机减少了环境的负担，因为在冲洗运行中使用的水量的至少一部分不是未经净化地作为废水排掉，而是仍然在洗碗机中进行再处理，或者进行净化。其中，由于所使用过的冲洗液的生物处理和回收利用就保存了洗碗机在以后的冲洗过程中的洗涤能力。

在冲洗过程中，在洗碗机中所使用的冲洗液得到一定含量的被溶解的有机物质，该有机物质基本上与待洗涤的冲洗物的污染类别和程度有关。借助一定的微生物、例如已天然地存在于水中的细菌可将包含在冲洗液中的脏物分解。其中，这些细菌将冲洗液的有机物用作食物基础。

在本发明的一个优选的实施方式中，在水处理系统中包含有特别适合于对冲洗液中的有机包含物进行生物分解的微生物。通过这一措施，当冲洗液和这些微生物相接触时产生有目的催化的和生物的分解反应，其中无论是有机的冲洗残留物还是表面活性剂都被分解，这就产生了系统中的冲洗液的净化。为了通过生物分解过程取得冲洗液的足够的净化，根据经验冲洗液必须在水处理容器中存留约3.5个小时，其中存留时间的长短与多个因素有关，例如氧气的含量、冲洗液的污染类型和程度、或者在水处理容器中存在的微生物的数量和效力。因为家庭中洗碗机通常一天至多使用一次，所以冲洗液在水处理容器中保存3.5个小时通常是容易实现的。

在水中有机包含物的生物分解过程主要是由供使用的生物活性表面决定的，其中，冲洗液和该生物活性表面相接触。因此，在本发明的另一优选的实施方式中设置尽可能大的表面，在这些表面上微生物的培养物细胞可以固定下来，并且在水处理阶段至少间或地与冲洗液相接触。特别有利的是，水处理容器具有有利于微生物生长以及有利于这些微生物附着在该表面上的生物活性表面。

在自然界中多数微生物以生物膜的形式存在。若细胞固定在一个表面上、并且在那里繁殖，则生物膜形成开始。关于微生物附着在表面上有不同的原因。几乎每个表面都给微生物提供附着的潜力。因此，用于水净化所需的微生物的一部分可以固定在所谓的生长体上。因此，在本发明的一个优选的实施方式中，最好在水处理容器中设置了至少一个生长体，该生长体具有有利于微生物生长和有利于微生物附着在表面上的生物活性表面。在水处理容器中设置的生长体越多，则生物活性表面越大，并且因此通过生物分解过程所产生的净化效果越好。

使用生长体的一个特别的优点在于，附着在生长体上的细菌的固定化，这使得在水处理容器中的沉积物减少，以及在水处理阶段过后用冲洗液将微生物从水处理容器中冲走较少。微生物固定在生长体上，并且在那里形成一种由一种细菌的混合细胞培养物组成的生物膜。若微生物固定在气相和液相(例如自由水平面上)、液相和固体相(例如在水处理容器中的生长体上)之间的边界表面上，或者固定在液相-液相(例如在水表面上的油滴上)上、并且形成生物膜，那么就会特别地出现这样的生物膜。

若在表面上涂上一层有机聚合物，则微生物的生物膜会生长得特别好。因此在本发明的另一优选的实施方式中，生长体由机械上和生物上稳定的、至少部分地由塑料或者陶瓷制成的材料组成，例如膨胀陶土、火山熔岩、无烟煤或者玄武岩。在它们的表面上涂上一层有机聚合物。

在本发明的另一优选方案中，根据本发明的用于水处理的系统具有一个向冲洗液中输送氧气的冲洗液通风装置。在水中氧气的含量对于生物的活性和在冲洗液中的有机包含物的生物分解至关重要。通过通风单元达到的有氧状态使得有机包含物的所谓的需氧生物分解成为可能。有机包含物的细胞内的通过细菌的生物化学氧化作用连续地消耗在冲洗液中溶解的氧气。

通过给冲洗液送气，保证氧气的输入，这样尽可能在冲洗液中存在持久的氧过剩。通风装置例如可以包括一台空气泵，该空气泵最好在水处理容器的下部区域内至少间或地将空气引入到在水处理容器中包含的冲洗液中。代替或者附加于将氧气输送到水处理容器中的冲洗液中，还可设置一个喷淋装置，该喷淋装置最好在水处理容器的上部区域中至少间或地将冲洗液引入水处理容器中。通过喷淋装置，例如通过喷嘴雾化冲洗液，并且在这个过程中冲洗液从空气中吸收氧气。

最好通过一个相对于冲洗液的流动方向设置在洗碗机的循环泵后面的水转向器，将冲洗液引入到水处理容器中。这样就可避免需要一台附加的泵，而是可充分利用本来就设置在洗碗机中的循环泵的泵功率用于将冲洗液从洗碗机的冲洗循环中输送到水处理容器中。但是也可通过一个独立的泵将冲洗液引入到水处理容器中，这使得与循环泵的运行无关地将冲洗液从洗碗机的冲洗循环中输送到水处理容器中成为可能。

特别有利的是，根据本发明的水处理系统具有一个消毒单元，例如一个紫外线灯、或者一个用于添加臭氧、过氧化氢或者过硼酸盐的装置，该装置例如设置在水处理容器的排出管道的区域中，以便使随同冲洗液从水处理容器中排出的微生物灭活。通过这一措施可以保证，在水处理容器中的活性微生物当它们用紫外线灯照射之后灭活，它们在从水处理容器排出时用冲洗液冲刷。

此外，上述任务通过具有水处理系统的按照本发明的洗碗机的运行方法得以完成。该方法至少包括下述步骤：

●在执行预冲洗过程、主冲洗过程或者净化过程之后、或者过程之中，将在冲洗运行中所使用过的至少部分冲洗液从洗碗机的水循环中引入到水处理容器中；

●在水处理阶段中将冲洗液保留在水处理容器中，其中，借助微生物将在冲洗液中含有的污染物至少部分地进行生物分解；

●将冲洗液从水处理容器排出到洗碗机的水循环中。

借助根据本发明的这一方法，将在冲洗过程中在洗碗机中使用过的一部分冲洗液、或者全部冲洗液保存在水处理容器中，在那里将其在水处理阶段进行处理，并提供给后面的冲洗过程重新使用。因此根据本发明的方法也具有如下优点，即由于提供和重新利用至少部分的已使用过的冲洗溶液，可降低洗碗机的新鲜水需求。在水处理阶段中，溶解在冲洗液中的有机物借助一定的微生物被分解，其中，微生物将冲洗液的有机包含物用作食物。此外从这一措施中还得到对环境负担少的优点，因为在冲洗运行中所使用的水量至少一部分不是未经净化就作为废水排掉，而是在洗碗机中进行再处理，并且排除了有机脏物。

虽然用于水净化所需的微生物通常已存在于水中，但在根据本发明的方法的一个优选的实施方式中在水处理阶段前或者之中可以附加地给该系统例如以包含相应细菌的粉末或片剂的形式添加微生物，这些微生物添加到洗碗机的净化池中，例如混合到洗涤剂中，或者直接加入到水处理容器中。

为了促进在冲洗液中为净化污染物所需的生物分解过程，可以在根据本发明的方法的前面再添加一个步骤，在该步骤中至少一部分用于水净化所需的微生物最好以生物膜的形式固定在至少一个生长体上。为此也可以将生长体从该系统中取出，例如将其用一种包含有相应细菌的溶液浸湿，并重新放到该系统中。

在洗碗机中通常在最后的冲洗过程之后进行一个净化冲洗阶段，在这个阶段中冲洗液掺杂有净化冲洗剂。在净化冲洗阶段所使用的冲洗液通常具有比在主冲洗阶段所使用的冲洗液小得多的污染程度。因此，在根据本发明的方法的一个优选方案中，至少或者仅在净化冲洗阶段使用过的冲洗液在净化冲洗阶段中或者之后为了进行水处理而引入到水处理容器中。这样，至少是将在净化冲洗阶段使用过的冲洗液进行处理，并且保留用于后面的冲洗过程。这类做法也适用于中间冲洗阶段。特别有利的是，将在水处理阶段之后从水处理容器引出的冲洗液用于随后的预冲洗过程，因为在预冲洗过程中对冲洗液的纯净性的要求不必特别高。

在根据本发明的方法的另一优选方案中，在水处理阶段水处理容器中的冲洗液最好通过一个独立的循环泵至少间或地循环。为此也可设置一个水循环系统。该系统将冲洗液从水处理容器的下部区域输送到水处理容器的上部区域，并且最好通过一个喷淋装置重新引入到水处理容器中。通过这一措施使水处理容器中的冲洗液强化地与空气相混合，提高氧气的含量，并且由于不断的流动而连续地从水处理容器和生长体的生物活性表面旁流过。

为了不损害生物活性表面的有效性，还可在将冲洗液引入到水处理容器之前进行另一方法步骤，其中对冲洗液进行过滤，以消除大的冲洗残留物。

在本发明的另一优选方案中，将冲洗液在水处理阶段后由消毒单元加载，例如用紫外线、臭氧、过氧化氢或者过硼酸盐来进行，以使所述与冲洗液一起从水处理容器中引出的微生物灭活。

下面借助优选的实施例并参考附图对本发明进行更详细的说明。

这些附图示出：

图1：本发明的一种第一实施方式的截面图；

图2：本发明的一种第二实施方式的截面图。

在图1中以截面图表示一个第一实施方式的水处理系统，正如在根据本发明的洗碗机中应用的那样。该系统包括一水处理容器1，该容器可通过进水管或者出水管4灌注冲洗液，其中，进水管或出水管4通过进水阀或者出水阀8关闭。其中，从洗碗机(未示出)的水循环中将使用过的冲洗液输送到水处理容器1中，直到最大液面9，该液面由用于液面水位识别的传感器7测定。此外，水处理容器1在它的上部区域具有一个排气口5，以便一方面在给水处理容器1注入冲洗液时便于空气从水处理容器1中逸出，另一方面在水处理阶段中保证将氧气从环境中输送到水处理容器1的内部。该排气口5配设了一个溢流保护阀6，防止给水处理容器1注液时的溢出。该溢流保护阀6为球形设计，它漂浮在冲洗液上，并且在水处理容器1注满时关闭排气口5。

为了给水处理容器1注入冲洗液，相对于冲洗液的流动方向在洗碗机的循环泵的后面设置一个水转向器(未示出)。若要从洗碗机的冲洗循环中排出冲洗液，并且输送到水处理容器1中，可如此地调节水转向器，即通过进水管或者出水管4将冲洗液引入到水处理容器中。通过这一措施可以避免必须要有一个附加的泵，而是充分利用在洗碗机中本来就存在的循环泵的泵功能，用于将冲洗液从洗碗机的冲洗循环中输送到水处理容器1。但是冲洗液也可通过一个独立的泵(未示出)引入到水处理容器1中。这使得与循环泵的运行无关地将冲洗液从洗碗机的冲洗循环输送到水处理容器1成为可能。

水处理容器1在它的内侧具有对于微生物生长及其附着有利的生物活性表面，以支持在水处理阶段在冲洗液中的有机包含物的生物分解过程。此外，还在水处理容器1中还设置大量的球形生长体2，这些球形生长体松散地支承在水处理容器1的下部区域的一个支承篦3上。这些生长体2也具有对于微生物的生长及其附着在表面上有利的生物活性表面。

在水处理阶段时，可通过水处理容器1中的一个独立的循环泵11至少间或地使冲洗液进行循环。为此设置一个水循环系统，该水循环系统将冲洗液从水处理容器1的下部区域通过一个循环管路10重新引入到该水处理容器1的上部区域。通过这一措施，由于持续的流动冲洗液在水处理容器1和生长体2的生物活表面上流过，这有利于生物分解过程。

如上所述，冲洗液中氧气的含量对于生物分解过程的有效性也至关重要。因此，在图1中所示的根据本发明的水处理系统的实施方式具有一个将氧气输送到冲洗液的冲洗液通风装置。其中，冲洗液从循环管路10经过一个设置在水处理容器1上部区域中的喷淋装置12引入到水处理容器1中。该喷淋装置12包括喷嘴，这些喷嘴在将冲洗液引入水处理容器1时将其雾化，这样，在这个过程中冲洗液可以从空气中吸收氧气。在水处理阶段之后已被重新处理的冲洗液从水处理容器1在进水阀或出水阀8打开时经过进水管路或者出水管道4返回到洗碗机的水循环中。

在图2中以截面图表示一个第二实施方式的水处理系统，正如在根据本发明的洗碗机中应用的那样。在图2中所示的系统和在图1中所示的第一实施方式部分地相同，因此请参阅第一实施方式的上面的说明，下面仅说明不同之处。与图1所示第一实施方式的组成部件相同的图2所示第二实施方式中所示组成部件用同一附图标记表示。

在图2中所示的实施方式中除了球形的生长体2外还附加地设置棒形或者片形的生长体13，它们分别具有对于微生物生长及其附着在表面上有利的生物活性表面。代替于或者附加于具有用于将第一实施方式的水处理容器1中冲洗液进行循环的循环管路10和独立的循环泵11的水循环系统以外，在第二实施方式中还设置了一个给冲洗液通风的空气泵15。该空气泵15设置在水处理容器1的外部的下面，并且至少间或地将空气从环境中引入到水处理容器1中的冲洗液中，以提高冲洗液中的含氧量，并且得到有氧状态。

根据本发明的水处理系统在第二实施方式中具有一个消毒单元，例如一个紫外线灯14，或者用于添加臭氧、过氧化氢或者过硼酸盐的装置，它们例如设置在水处理容器1的进水管或者出水管4的区域中，为的是将随同冲洗液从水处理容器1中排出的微生物灭活。这样可以达到使得在水处理容器1中的活性微生物在对它们施加紫外线光、臭氧、过氧化氢或者过硼酸盐之后灭活，它们随同冲洗液从水处理容器1中排出时被冲出。

              附图标记表

1水处理容器                8进水阀或者出水阀

2球形生长体                9冲洗液水位

3生长体支承篦              10循环管路

4水处理容器的进水管        11独立的循环泵

和出口管                   12喷淋装置

5水处理容器的排气口        13棒形或片形的生长体

6溢流保护阀                14消毒单元

7液面水位识别传感器        15空气泵

Claims (20)

1.具有一水处理系统的洗碗机，该水处理系统包括一水处理容器(1)，该容器能容纳在洗碗机的冲洗操作过程中使用过的冲洗液的至少一部分，其中，在水处理容器(1)中在水处理阶段借助微生物将在冲洗液中所含的污染物至少部分地进行生物分解。

2.按照权利要求1所述的洗碗机，其中，所述微生物特别适合于洗涤液中有机包含物的生物分解。

3.按照前述权利要求中任一项所述的洗碗机，其中，水处理容器(1)具有生物活性表面，这些表面有利于微生物的生长及微生物附着在表面上，并且这些表面在水处理阶段至少间或地与洗涤液接触。

4.按照前述权利要求中任一项所述的洗碗机，其中，该系统具有至少一个最好设置在水处理容器(1)中的、且带有生物活性表面的生长体(2、13)，所述表面有利于微生物的生长以及这些微生物附着在表面上。

5.按照权利要求4所述的洗碗机，其中，所述至少一个生长体(2、13)由机械和生物稳定的、至少部分地由塑料或者陶瓷制成的材料制成，例如膨胀陶土、火山熔岩、无烟煤或者玄武岩，并且它们的表面最好涂覆有机聚合物。

6.按照前述权利要求中任一项所述的洗碗机，其中，该系统具有用于向冲洗液中输送氧气的冲洗液通风装置(10、11、12、15)。

7.按照权利要求6所述的洗碗机，其中，冲洗液通风装置包括一空气泵(15)，该空气泵最好在水处理容器(1)的下部区域中至少间或地将空气引入到在水处理容器(1)中所含的冲洗液中。

8.按照权利要求6或7中任一项所述的洗碗机，其中，用于向冲洗液中输送氧气的冲洗液通风装置包括一个喷淋装置(12)，该喷淋装置最好在水处理容器(1)的上部区域中至少间或地将冲洗液引入到水处理容器(1)中。

9.按照前述权利要求中任一项所述的洗碗机，其中，通过相对于冲洗液的流向方向设置在洗碗机的循环泵后方的水转向器将冲洗液引入到水处理容器(1)中。

10.按照前述权利要求中任一项所述的洗碗机，其中，通过一个独立的泵将冲洗液引入到水处理容器(1)中。

11.按照前述权利要求中任一项所述的洗碗机，其中，所述系统具有一消毒单元，例如一个紫外线灯(14)，或者一个用于添加臭氧、过氧化氢或者过硼酸盐的装置，该装置最好设置在水处理容器(1)外排出管道的区域中，以便将随同冲洗液从水处理容器(1)排出的微生物灭活。

12.按照前述权利要求中任一项所述的具有水处理系统的洗碗机的运行方法，其包含至少下述步骤：在执行预冲洗过程、主冲洗过程或者净化冲洗过程之后或者过程之中，将在冲洗运行中所使用过的冲洗液的至少一部分由洗碗机的水循环中引入到水处理容器(1)中，在水处理阶段将冲洗液保留在水处理容器(1)中，其中，借助微生物将包含在冲洗液中的污染物至少部分地进行生物分解；将冲洗液从水处理容器(1)排出到洗碗机的水循环中。

13.按照权利要求12所述的方法，其中，在水处理阶段之前或之中将净化水所需的微生物添加到该系统中。

14.按照权利要求12或13中任一项所述的方法，其中，将净化水所需的微生物的至少一部分最好以生物膜的形式固定在至少一个生长体(2、13)上。

15.按照权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，为了进行水处理，在净化冲洗阶段之中或者之后至少或者仅仅是将在净化冲洗过程中所使用的冲洗液引入到水处理容器(1)中。

16.按照权利要求12或者15中任一项所述的方法，其中，将在水处理阶段之后从水处理容器(1)中引出的冲洗液用于其后的预冲洗过程。

17.按照权利要求12或16中任一项所述的方法，其中，在水处理阶段中在水处理容器(1)中的冲洗液最好通过一个独立的循环泵(11)至少间或地进行循环。

18.按照权利要求12或17中任一项所述的方法，其中，在水处理阶段中在水处理容器(1)中的冲洗液最好通过一空气泵(15)至少间或地通风。

19.按照权利要求12或18中任一项所述的方法，其中，在将冲洗液引入到水处理容器(1)中之前对冲洗液进行过滤，以清除大的冲洗残留物。

20.按照权利要求12或19中任一项所述的方法，其中，在水处理阶段后由一消毒单元给冲洗液加载例如紫外线光、臭氧、过氧化氢或者过硼酸盐，以便将随同冲洗液从水处理容器(1)引出的微生物灭活。