DE10027844A1 - Haushaltsmaschine - Google Patents

Abstract

Es wird eine Haushaltmaschine, insbesondere ein Geschirrspüler oder eine Waschmaschine, vorgeschlagen, bei der mit wenig Aufwand die Wasserhärte des zum Spülen verwendeten Weichwassers gesteuert werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der regenerierte Ionenaustauscher (2) auf einen vorbestimmten Wert des Härtegrads des unmittelbar nach der Regeneration vom Ionenaustauscher gelieferten Weichwassers eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haushaltsmaschine, insbesondere einen Geschirrspüler oder eine Waschmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bislang sind Haushaltsmaschinen bekannt geworden, bei denen durch das Einleiten der Regeneration des Ionenaustauschers abhängig vom Beladungsgrad des Ionenaustauschers in Verbindung mit einer Dosierung der Solekonzentration eine maximale Ausnutzung der Ionenaustauscherkapazität bei minimalem Salzverbrauch und optimaler Regeneration angestrebt wurde. Eine solche Haushaltsmaschine ist beispielsweise in dem europäischen Patent 517 205 beschrieben.

Weiterhin sind Spülmaschinen bekannt geworden (DE 195 12 011), die eine Einstellung des Härtegrades des Spülwassers vorsehen. Diese Einstellung wird durch Verschnitt des vom Ionenaustauscher gelieferten Weichwassers mit Rohwasser vorgenommen. Diese Geschirrspüler ermöglichen zum einen eine bessere Auslastung der Ionenaustauscherkapazität und führen zum anderen zu besseren Spülergebnissen. Insbesondere bei zu weichem Spülwasser, das bei frisch regeneriertem Ionenaustauscher ohne Rohwasserzugabe vorliegen würde, ergibt sich das Problem der sogenannten Glaskorrosion, indem bestimmte Bestandteile aus dem Glas herausgewaschen werden, so dass sich dieses eintrübt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Haushaltsmaschine mit regenerierbarem Ionenaustauscher vorzuschlagen, die mit geringerem Aufwand herstellbar ist und dennoch ein Spülwasser mit gewünschter Wasserhärte gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Geschirrspüler der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Haushaltsmaschine dadurch aus, dass ein Regenerationszustand des Ionenaustauschers vorgesehen ist, mittels dem Weichwasser mit gewünschtem Härtegrad unmittelbar vom Ionenaustauscher lieferbar ist.

Durch diese Maßnahme kann das Verschneiden des aus dem Ionenaustauscher gelieferten Weichwassers mit Rohwasser entfallen. Hierdurch kann die entsprechende Mischvorrichtung, beispielsweise in Form eines Mischventils oder einer steuerbaren Bypassdrossel entfallen, da das aus dem Ionenaustauscher gewonnene Weichwasser unmittelbar als Spülwasser verwendbar ist.

Der Regenerationszustand des Ionenaustauschers kann beispielsweise durch eine Auswahl des Ionenaustauschermaterials bestimmt werden. Insbesondere im Zuge künftiger Entwicklung ist es denkbar, dass Harze verwendet werden, die nach vollständiger Regeneration nur bis zu einer bestimmten Konzentration des Weichwassers einen Ionenaustausch vornehmen, so dass ein unterer Wert des Härtegrades des Weichwassers nicht unterschritten wird.

Solche Harze wären auch als gewissermaßen autoadaptive Harze vorstellbar, die sogar unabhängig vom Härtegrad des Rohwassers arbeiten.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung jedoch wird die Regeneration des Ionenaustauschers dahingehend gesteuert, dass nur eine unvollständige Regeneration stattfindet. Der Ionenaustauscher verbleibt somit nach der Regeneration mit einem gewissen Beladungsgrad, so dass er das durch ihn strömende Rohwasser nur bis zu einem vorgegebenen Härtegrad enthärten kann. Man spricht in diesem Fall von einem Schlupf des Ionenaustauschers. Auf diese Weise ist es ohne Verschneiden des Weichwassers mit Rohwasser möglich, ein zu weiches Spülwasser zu vermeiden.

Die Steuerung der Regeneration kann hierbei auf verschiedene Weise vorgenommen werden. So kann in einem bestimmten Ausführungsbeispiel die Regeneration über eine Zeitsteuerung eingestellt werden. Die Verweildauer der zur Regeneration benutzten Salzsole innerhalb des Ionenaustauschers ist ein Parameter, der für die Güte der Regeneration variierbar ist. Durch vorzeitige Entfernung der Salzsole aus dem Ionenaustauscher kann beispielsweise gewährleistet werden, dass dieser nicht vollständig regeneriert ist, sondern das anschließend anfallende Rohwasser nur bis zu einem bestimmten Mindesthärtegrad enthärten kann. Diese Art der Regenerationssteuerung stellt eine besonders einfache Möglichkeit zur Realisierung der Erfindung dar.

Eine weitere Möglichkeit der Regenerationssteuerung besteht darin, die Solekonzentration auf die gewünschte Güte der Regeneration des Ionenaustauschers einzustellen. Diese Ausführungsvariante sorgt neben dem erfindungsgemäß gewünschten Vorteil, dass der Ionenaustauscher anschließend nach der Regeneration Weichwasser nicht unter einem gewünschten Härtegrad liefern kann, zugleich dafür, dass der Salzverbrauch nach wie vor minimal ist. Die in der erforderlichen Konzentration bereitgestellte Sole wird vollständig verbraucht, wobei für die Bereitstellung der Sole nur die unbedingt erforderliche Salzmenge verwendet wird. Die Einstellung der Konzentration ist allerdings mit einem gewissen technischen Aufwand verbunden.

Eine weniger aufwendige und daher besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, die Regeneration durch eine Dosierung der Solemenge zu steuern. Die zur Regeneration verwendete Solemenge ist erheblich einfacher zu dosieren als die o. a. Einstellung der Konzentration. Auch bei der Dosierung der Solemenge ist der Salzverbrauch auf das erforderliche Maß reduziert, wobei zugleich die Güte der Regeneration auf das gewünschte Mindestmaß beschränkt ist, um das aus dem Ionenaustauscher resultierende Weichwasser unmittelbar nach der Regeneration auf einen bestimmten Anfangswert einzustellen.

Die Steuerung der Solemenge kann in einer besonders einfachen und daher besonders vorteilhaften Ausführungsvariante durch eine Mengendosierung der zur Verdrängung der Sole aus dem Salzbehälter in den Ionenaustauscher verwendeten Frischwassermenge vorgenommen werden. Die Mengendosierung erfolgt somit nicht unmittelbar im Bereich der Sole, sondern in dem davon gelagerten Frisch- bzw. Rohwasserbereich und ist dementsprechend leichter zu realisieren.

Die Einleitung der Regeneration wird vorteilhafterweise abhängig von der enthärteten Rohwassermenge sowie der Rohwasserhärte vorgenommen. Somit wird die Regeneration abhängig vom Beladungszustand des Ionenaustauschers eingeleitet. Hierdurch wiederum kann gewährleistet werden, dass das aus dem Ionenaustauscher gelieferte Weichwasser auch einen oberen vorgegebenen Wert für den Härtegrad nicht überschreitet. Das als Spülwasser zur Verfügung stehende Weichwasser befindet sich somit stets in einem vorgegebenen Intervall des Härtegrades.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Regeneration mittels eines Kennfeldes gesteuert. So kann beispielsweise abhängig von der im nächsten Spülprogramm nach der Regeneration benötigten Weichwassermenge der Mindestwert der Weichwasserhärte festgelegt bzw. einem Kennfeld entnommen werden. Die Regeneration wird sodann genau so weit durchgeführt, dass abhängig vom Durchfluss der benötigten Weichwassermenge die Abweichung der Wasserhärte zu Beginn und bei Beendigung des Spülprogramms bzw. des Spülprogrammschrittes von einem optimalen Mittelwert minimal ist.

Wird beispielsweise eine Wasserhärte von 4°dH angestrebt, so kann es bei einer bestimmten Wassermenge erforderlich sein, die Regeneration so weit durchzuführen, dass zu Beginn der anschließenden Wasserenthärtung Weichwasser mit 3°dH geliefert wird und am Ende des Spülprogramms oder Spülschritts Weichwasser mit 5°dH vorliegt. Bei einer größeren benötigten Wassermenge wird die Regeneration dementsprechend vollständiger durchgeführt, beispielsweise so weit, dass zu Beginn des Ionenaustauscherbetriebs Weichwasser mit 2°dH und bei Einleitung der anschließenden Regeneration Weichwasser mit 6°dH vorliegt.

In einer weiteren und präziseren Ausführungsvariante der Erfindung wird zusätzlich eine Sensorik zur Messung des Härtegrads des Weichwassers vorgesehen. Eine solche Sensorik kann beispielsweise mit Hilfe einer Leitwertmessung des Weichwassers realisiert werden. Die Einleitung der Regeneration des Ionenaustauschers kann mit Hilfe einer Sensorik unmittelbar dann vorgenommen werden, wenn ein entsprechender Schwellenwert im Härtegrad des Weichwassers überschritten wird. Auch hierdurch wird gewährleistet, dass das vom Ionenaustauscher gelieferte Weichwasser einen bestimmten Härtegrad nicht überschreitet.

Sofern zugleich die Rohwasserhärte gemessen wird, kann die Regeneration des Ionenaustauschers auch abhängig von der Wasserhärte des Rohwassers gesteuert werden. Hiermit ist eine genauere Anpassung und Bestimmung des Weichwasserhärtegrades möglich, da üblicherweise die Rohwasserhärte in öffentlichen Wassernetzen schwankt. Die Regenerationssteuerung zur Einstellung eines erfindungsgemäßen Mindestwertes der Wasserhärte durch unvollständige Regeneration kann dementsprechend auch an Rohwasserschwankungen angepasst werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit eine Messeinheit zur Messung der Leitfähigkeit des Ionenaustauschers. Mit Hilfe der Leitfähigkeit kann der Beladungszustand des Ionenaustauschers bestimmt und demnach auch der Einleitungszeitpunkt und gegebenenfalls der Verlauf der Regeneration bestimmt werden.

Mit einer derartigen Vorrichtung kann jedoch nicht nur der Einleitungszeitpunkt für die Regeneration bestimmt, sondern der zeitliche Verlauf der Regeneration insgesamt überwacht werden. Neben einer genaueren Einstellung der Wasserhärte des vom Ionenaustauscher gelieferten Weichwassers ist damit zugleich eine optimale Anpassung des Salzverbrauches möglich. Darüber hinaus kann auf diese Weise ein bestimmter, gewünschter Regenerationszustand geregelt eingestellt werden.

Hierzu ist es von Vorteil, wenn der Beladungszustand des Ionenaustauschers nicht nur über das gesamte Volumen des Ionenaustauschers gemittelt, sondern lokal aufgelöst erfasst wird. Insbesondere sind auf diese Weise Beladungsfronten oder allgemeiner ausgedrückt, das Beladungsprofil des Ionenaustauschers bestimmbar. Der Schlupf des Ionenaustauschers hängt nicht nur vom Beladungszustand des Ionenaustauschers gemittelt über das Volumen des Ionenaustauschers ab, sondern er hängt auch davon ab, wie sich das Beladungsprofil einstellt. Bei inhomogener Beladung des Ionenaustauschers, insbesondere quer zur Strömungsrichtung des zu enthärtenden Wassers, hängt der Härtegrad des vom Ionenaustauscher gelieferten Weichwassers von der Fließstrecke des Wassers durch den Ionenaustauscher ab. Um einen möglichst definierten Härtegrad zu erhalten, ist daher ein definiertes Beladungsprofil von Vorteil.

Ein solches definiertes Beladungsprofil des Ionenaustauschers kann durch eine definierte Regeneration erhalten werden. Hierzu wird vorzugsweise die Solekonzentration während der Regeneration gemessen. Dies kann beispielsweise ebenfalls durch Messung der Leitfähigkeit vorgenommen werden, wozu die im Ionenaustauscher gemäß der vorgenannten Ausführungsform vorhandene Sensorik verwendbar ist.

Für die definierte Einstellung eines Beladungsprofils ist weiterhin die Bestimmung der Soleverteilung im Ionenaustauscher von Vorteil. Durch die Bestimmung der Soleverteilung im Ionenaustauscher kann wiederum eine Aussage auf das Beladungsprofil nach der Regeneration vorgenommen werden.

Vorteilhafterweise wird bei einer erfindungsgemäßen Maschine die Regeneration im Gleichstrom, d. h. in der gleichen Strömungsrichtung, in der der Enthärter auch betrieben wird, vorgenommen. Im Gleichstrom ergibt sich ein unschärferes Beladungsprofil, was für den erfindungsgemäßen Betrieb des Ionenaustauschers von Vorteil ist. Ein unschärferes Beladungsprofil des Ionenaustauschers führt zu einem gleichmäßigeren Härteschlupf, d. h. es erfolgen weniger Durchbrüche, bei denen Rohwasser ohne ausreichend ionenaustauschenden Kontakt mit dem Ionenaustauschermaterial den Ionenaustauscher passieren kann.

Je nach Härtegrad des Rohwassers erfordert die erfindungsgemäße Einstellung eines sogenannten Härteschlupfs den Betrieb des Ionenaustauschers in der Nähe des sogenannten Durchbruchsbereiches, d. h. die Wahrscheinlichkeit von solchen Durchbrüchen nimmt zu. Daher ist für einen zuverlässigen Betrieb des Ionenaustauschers mit erfindungsgemäßem Härteschlupf ein unscharfes Beladungsprofil mit möglichst homogener Beladung über den Querschnitt des Ionenaustauschers von Vorteil.

Die nur unvollständige Regeneration des Ionenaustauschers führt gewissermaßen zu einer Verringerung des aktiven Ionenaustauschervolumens. Hierdurch wird die sogenannte Bettbelastung des verringerten aktiven Ionenaustauschervolumens erhöht, wodurch sich der gewünschte Härteschlupf ergibt. Die Bettbelastung ist hierbei als die Wassermenge pro Zeiteinheit definiert, die das aktive Volumen des Ionenaustauschers durchströmt.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn auch die Ausspülung der Sole nach der Regeneration kontrolliert vorgenommen wird. Dies kann beispielsweise wieder von unter Zuhilfenahme der oben angeführten Leitwertsensoren durchgeführt werden.

Vorzugsweise wird weiterhin eine dosierte Zugabe von Ionen in das Rohwasser vorgesehen. Diese Ionenzugabe kann beispielsweise durch Verschnitt des Rohwassers mit Sole, d. h. Salzlösung, oder aber durch unmittelbaren Salzzusatz erfolgen. Durch eine derartige dosierte Ionenanreicherung wird sichergestellt, dass kein zu weiches Wasser für den Spülgang verwendet wird, so dass auch bei sehr weichem Rohwasser eine Glaskorrosion zuverlässig zu verhindern ist.

Im Falle einer Teilregenerierung des Ionenaustauschers ist nur ein geringer Salzüberschuss in der Regeneration erforderlich. Hierdurch verringert sich vorteilhafterweise der spezifische Salzverbrauch des Enthärters.

Die Regelung des Regenerationsgrades des Ionenaustauschers erfolgt vorzugsweise anhand der oben angeführten Messung des Beladungsprofils des Ionenaustauschers in Verbindung mit der elektrischen Leitfähigkeit des Rohwassers, der berechneten Wasserhärte während des vorausgegangenen Betriebsvorgangs sowie der gewünschten Resthärte und Mindestionengehalt des Spülwassers. Die Regeneration selbst kann durch Dosierung einer berechneten Solemenge unter Berücksichtigung der sich ergebenden Soleverteilung im Enthärter erfolgen. Sofern zusätzlich die Verdrängung der Sole nach der Regeneration verfolgt wird, führt dies zu geringen Ausspülverlusten.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann durch Zumischen von Wasser nach dem Solezulauf bzw. durch abwechselnde Zugabe von kleinen Mengen Sole und/oder Wasser während der Regeneration bei Kontrolle des Beladungszustandes des Ionenaustauschers, beispielsweise durch das oben angeführte Leitwerterfassungssystem, ein beliebiges, definiertes Regenerierprofil des Ionenaustauschers gezielt erreicht werden. Weiterhin kann durch Zugabe geringer Solemengen während des Enthärtungsbetriebs der Schlupf des Enthärters bei Bedarf zusätzlich erhöht werden.

Durch die verschiedenen angeführten Möglichkeiten zur Regelung des Enthärterschlupfes können Schwankungen der Rohwasserhärte, Schwankungen der Solekonzentration, Fehleinstellung, Ablagerungen, Schwankungen der Durchflussgeschwindigkeiten und sonstige Störeffekte, die zu undefinierten Resthärten mit der Gefahr von Ablagerungen auf dem Spülgut führen könnten, mit Hilfe eines geregelten Betriebs kompensiert werden.

Wesentlich bei der Erfindung ist es, dass der Ionenaustauscher selbst so ausgebildet oder eingestellt wird, dass er nicht seine minimale Wasserhärte, sondern einen vorgegebenen unteren Schwellenwert unmittelbar nach der Regeneration produziert. Innerhalb bestimmter Grenzen kann dadurch der Grad der Weichwasserhärte eingestellt werden, was zu besseren Spülergebnissen und insbesondere zur Vermeidung von Glaskorrosion oder dergleichen auf Grund zu weichen Spülwassers führt.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist hierbei, den Ionenaustauscher in seinem Anfangszustand bewusst zu "verschlechtern", indem er entweder durch Wahl des Ionenaustauschermaterials oder aber durch unvollständige Regeneration auf eine höheren Anfangswert in der Wasserhärte eingestellt wird, als dies bisher der Fall war.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.

Im Einzelnen zeigen

Fig. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Härtegrads des aus dem Ionenaustauscher resultierenden Weichwassers abhängig von der Durchflussmenge,

Fig. 2 einen schematischen Aufbau einer Enthärtervorrichtung für eine erfindungsgemäße Haushaltsmaschine,

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der resultierenden Wasserhärte in Abhängigkeit von der Aufbereitungsmenge bei der Regeneration gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der resultierenden Weichwasserhärte in Abhängigkeit von der Aufbereitungsmenge gemäß der Erfindung und

Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der zur Regeneration erforderlichen Solemenge abhängig von der Rohwasserhärte.

In Fig. 1 ist erkennbar, dass bei dem für die Messung verwendeten Ionenaustauscher nach einer vollständigen Regeneration zunächst eine große Menge von Weichwasser geliefert wird, das unter 2°dH liegt. Diese Wassermenge ist mit V₂ im Diagramm gekennzeichnet. Mit zunehmender Durchflussmenge steigt der Härtegrad des unmittelbar aus dem Ionenaustauscher resultierenden Weichwassers an, was auf einer zunehmenden Beladung des Ionenaustauschermaterials mit ausgetauschten Härtebildnern beruht.

Im Diagramm gemäß Fig. 1 ist ein Intervall Δ°dH eingetragen, das beispielsweise einem Intervall von 3 bis 5°dH entspricht. Dem Diagramm ist unmittelbar zu entnehmen, dass eine Wassermenge ΔV innerhalb dieses Intervalls der Wasserhärte einem Ionenaustauscher zu entnehmen ist.

Erfindungsgemäß kann nun beispielsweise bei Benötigung einer Wassermenge ΔV der Ionenaustauscher nur so weit regeneriert werden, dass er einen Beladungsgrad aufweist, der anschließend einer Weichwasserhärte von 3°dH entspricht. Nunmehr kann Weichwasser in der Menge ΔV bezogen werden, wonach ein Weichwasserhärtegrad von 5°dH erreicht ist. Anschließend wird erneut eine Regeneration bis zu einem unteren Schwellwert der gewünschten Wasserhärte durchgeführt. Das Intervall Δ°dH kann hierbei sowohl in seiner absoluten Lage als auch in seiner Größe abhängig von der benötigten Weichwassermenge sowie von dem gewünschten Härtegradintervall gesteuert werden. Die Wasserhärte kann so beispielsweise auch für unterschiedliche Programmabschnitte unterschiedlich eingestellt werden.

In Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer zugehörigen Wasserenthärtungsvorrichtung dargestellt.

Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2 umfasst einen Enthärter 2 bestehend aus einem säulenförmigen Behälter 3, in dem zwischen zwei Sieben 4, 5 Ionenaustauschermaterial 6 eingefüllt ist.

Verschiedene Elektroden 7, 8, 9, 10, 11 aus korrosionsfestem Material sind ins Innere des Ionenaustauschermaterials 6 durch die Wandung des Behälters 3 durchgeführt.

Weitere Elektroden 12, 13, 14, 15 sind im oberen bzw. unteren Bereich des Enthärters 2 vor bzw. nach den Sieben 4, 5 dargestellt. Diese Elektroden 12, 13, 14, 15 stehen nicht in den mit Ionenaustauschermaterial 6 gefüllten Raum, können jedoch dadurch, dass der gesamte Behälter 3 im Betrieb mit Elektrolyt gefüllt ist, in Verbindung mit einer der anderen Elektroden auch als Leitwertsensor für die Bestimmung des Leitwerts des Ionenaustauschers dienen. Durch ihre Anordnung im Bereich des Rohwasserzuflusses 16 kann mit Hilfe der Elektroden 12, 13 zudem der Leitwert des Rohwassers gemessen werden. Dementsprechend kann über die Elektroden 14, 15 durch die Anordnung in der Nähe des Reinwasserabflusses 17 der Leitwert des Reinwassers nach dem Durchlaufen des Enthärters 2 bestimmt werden.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht dem Strömungsplan einer Spülmaschine. Dementsprechend wird über einen Wasseranschluss 18 mit steuerbarem Sperrventil 19 Rohwasser über einen Durchflussmesser 20 und eine Luftstrecke 21, die gestrichelt dargestellt ist, in den Behälter 22 einer Dosiervorrichtung 23 geleitet. Im Behälter 22 bildet eine Trennwand 24 einen Überlauf zwischen einer Dosierkammer 25 und einer Durchflusskammer 26. Von der Durchflusskammer 26 gelangt Rohwasser zum Rohwasserzufluss 16 des Enthärters 2, wobei vorliegend ein Temperatursensor 27 zwischengeschaltet ist.

Bei Erschöpfung des Ionenaustauschermaterials 6 muss der Enthärter 2 regeneriert werden. Hierzu ist in einer Abflussleitung 31 aus der stets gefüllten Dosierkammer 25 ein steuerbares Sperrventil 32 vorgesehen. Die Leitung 31 geht über in den Zufluss 33 eines Salzvorratbehälters 34. Im Innern des Salzvorratbehälters 34 ist Regeneriersalz 35 auf einem Sieb 36 aufgefüllt. Die Befüllung geschieht über eine Füllöffnung 37, die bei herkömmlichen Spülmaschinen am Boden des Spülraumes zugänglich ist.

Ein oberes Trennsieb 38 verhindert ein Ausschwemmen des Salzes in den Soleabfluss 39, in dem weiterhin ein Rückschlagventil 40 angeordnet ist, bevor er in den Rohwasserzufluss 16 des Enthärters 2 mündet.

Eine Auswerte- und Regeleinheit 41 ist schematisch in Fig. 2 angedeutet.

Die Auswerte- und Regeleinheit 41 steuert die regelbaren Sperrventile 19, 20 und 32 und wertet die Messwerte an den Elektroden 7 bis 15 aus. Sie erhält weiterhin die Messdaten des Durchflussmessers 20 sowie des Temperatursensors 27.

Mit Hilfe des Ventils 32 lässt sich der Regeneriervorgang starten. Hierzu ist das Sperrventil 19 im Wasserzufluss 18 geschlossen. Beim Öffnen des Ventils 32 wird die durch das Volumen des Dosierkammer 25 genau bestimmte Wassermenge von unten in den Salzvorratsbehälter 35 geführt, wodurch ein entsprechend vorgegebenes Volumen an Salzlösung über das Rückschlagventil 40 und den Rohwasserzufluss 16 in den Enthärter 2 gelangt. Diese Salzsole regeneriert das Ionenaustauschermaterial 6 und wird nach dem Regeneriervorgang über den Reinwasserausfluss 17 ausgespült. Anschließend steht der Enthärter 2 wieder für weitere Spülgänge zur Verfügung.

Erfindungsgemäß wird nun die Regeneration nicht vollständig durchgeführt, sondern die Menge des zur Verdrängung verwendeten Wassers wird über den Flügelradzähler 20 gemessen und durch Umschalten der Sperrventile 32, 40 so dosiert, dass der Ionenaustauscher 6 nicht vollständig, sondern nur teilweise regeneriert ist. Die Regeneration wird so eingestellt, dass die nach der Regeneration vorliegende Wasserhärte des Weichwassers den gewünschten Wert einnimmt.

Auf diese Weise kann, beispielsweise mit Hilfe einer Kennlinie gemäß Fig. 1 die Weichwasserhärte stets in einem bestimmten Intervall Δ°dH festgelegt werden, ohne dass eine Vermischung des aus dem Ionenaustauscher 2 entnommenen Weichwassers mit Rohwasser notwendig ist. Zu weiches Spülwasser wird hierdurch auf einfache Weise vermieden.

Anhand der Darstellung gemäß Fig. 3 wird leicht ersichtlich, dass bei mittlerer und geringer Wasserhärte der Enthärter über einen längeren Betriebszeitraum sehr weiches Wasser liefert. Dies macht sich in diesem Diagramm dadurch bemerkbar, dass beispielsweise für ein Rohwasser mit 10°dH 250 Liter Weichwasser bis zum Erreichen der Resthärte von 6°dH bezogen werden können. Bei einer Rohwasserhärte von 20°dH können noch 100 Liter Weichwassermenge bis zur Resthärte von 8°dH erzeugt werden. Diese großen Weichwassermengen sind erhältlich, wenn ein herkömmlicher Enthärter gemäß dem Stand der Technik möglichst vollständig regeneriert wird, so dass die volle Enthärterkapazität zur Verfügung steht.

Ein definierter Härteschlupf bei geringerer Wasserhärte kann erreicht werden, indem man die zur Regeneration zugeführte Solemenge bei kleiner Rohwasserhärte reduziert und dadurch nur einen Teil der Ionenaustauschersäule regeneriert. Wie oben erwähnt, wird die Regeneration vorteilhafterweise im Gleichstrom durchgeführt, um einen gleichmäßigeren Härteschlupf im Vergleich zur Gegenstromregeneration zu erreichen.

In Fig. 4 ist ein solcher Resthärteverlauf abhängig von der gelieferten Weichwassermenge für unterschiedliche Rohwasserhärten dargestellt. In jedem Fall ist hierbei sichergestellt, dass Wasser in einer Menge zwischen 5 und 25 Litern sich in einem Härteintervall zwischen 1°dH und 4°dH befindet. Für die größte Rohwasserhärte von 30°dH wird der Enthärter stärker regeneriert, so dass zu Beginn der Kurve ein etwas weicheres Weichwasser resultiert. Durch die größere Wasserhärte des Rohwassers steigt die Resthärte steiler an, da die Enthärterkapazität entsprechend schneller erschöpft wird. Folgerichtig wird der flachste Kurvenverlauf von der kleinsten Rohwasserhärte von 10°dH bestimmt.

Das Diagramm gemäß Fig. 5 zeigt die zur Regeneration erforderlichen Solemengen in Form eines Solepegels für die unterschiedlichen Rohwasserhärten. Das Volumen, das die entsprechende Solemenge einnimmt, entspricht in etwa der wirksamen Höhe der Enthärtersäule, die regeneriert wird. Dies führt dazu, dass sich die Bettbelastung des Ionenaustauschers erhöht, wobei die Bettbelastung bei unterschiedlichen Rohwasserhärten verschieden ist, um die Kurven gemäß Fig. 4 einander anzugleichen. Mit zunehmender Rohwasserhärte wird gewissermaßen der geometrisch genutzte Bereich des Ionenaustauschers vergrößert.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Enthärter

3

Behälter

4

Sieb

5

Sieb

6

Ionenaustauschermaterial

7

Elektrode

8

Elektrode

9

Elektrode

10

Elektrode

11

Elektrode

12

Elektrode

13

Elektrode

14

Elektrode

15

Elektrode

16

Rohwasserzufluss

17

Reinwasserabfluss

18

Wasseranschluss

19

Sperrventil

20

Durchflussmesser

21

Luftstrecke

22

Behälter

23

Dosiervorrichtung

24

Trennwand

25

Dosierkammer

26

Durchflusskammer

27

Temperaturflusssensor

28

Abfluss

30

Spülraumzufluss

31

Abflussleitung

32

Sperrventil

33

Zufluss

34

Salzvorratsbehälter

35

Regeneriersalz

36

Sieb

37

Füllöffnung

39

Soleabfluss

40

Rückschlagventil

41

Auswerte- und Regeleinheit

Claims (19)

1. Haushaltsmaschine, insbesondere Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine mit einem regenerierbaren Ionenaustauscher, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regenerationszustand des Ionenaustauschers (2) vorgesehen ist, mittels dem Weichwasser mit gewünschtem Härtegrad unmittelbar vom Ionenaustauscher (2) lieferbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Ionenaustauschers (2) durch Auswahl des Ionenaustauschermaterials vorgenommen ist.

3. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine unvollständige Regeneration des Ionenaustauschers (2) vorgesehen ist.

4. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung des Regenerationszustandes des Ionenaustauschers vorgesehen ist.

5. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Regenerationsdauer vorgesehen ist.

6. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Solekonzentration zur Regeneration vorgesehen ist.

7. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der zur Regeneration verwendeten Solemenge vorgesehen ist.

8. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der zur Verdrängung der Sole aus einem Solebehälter (5) in den Ionenaustauscher (2) vorgesehenen Frischwassermenge vorgesehen ist.

9. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einleitung der Regeneration abhängig vom Härtegrad des Rohwassers und der durch den Ionenaustauscher geflossenen Rohwassermenge vorgesehen ist.

10. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einleitung der Regeneration abhängig vom aktuellen Härtegrad des Weichwassers vorgesehen ist.

11. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kennlinien-Steuerung der Regeneration vorgesehen ist.

12. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinheit zur Messung der Rohwasserhärte und/oder der Weichwasserhärte vorgesehen ist.

13. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit eine Messeinheit zur Messung der Leitfähigkeit des Ionenaustauschers umfasst.

14. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Beladungsprofils des Ionenaustauschers durch eine lokal aufgelöste Leitfähigkeitsmessung im Ionenaustauscher vorgesehen ist.

15. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Solekonzentration während der Regeneration durch eine Messung der Leitfähigkeit des Ionenaustauschers vorgesehen ist.

16. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Soleverteilung im Ionenaustauscher durch eine lokal aufgelöste Leitfähigkeitsmessung vorgesehen ist.

17. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dosierte Zugabe von Sole und/oder Wasser in den Ionenaustauscher während der Regeneration vorgesehen ist.

18. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleitstromregeneration vorgesehen ist.

19. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dosierte Ionenzugabe ins Rohwasser vorgesehen ist.