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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine.
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Geschirrspülmaschinen
weisen bekanntermaßen Enthärtungsanlagen auf,
mit denen das während eines Spülganges verwendete
Frischwasser enthärtet wird.
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So
ist aus der
DE
10 2004 019 330 A1 eine Geschirrspülmaschine mit
einer Enthärtungsanlage bekannt, der eine Wassermengenmessvorrichtung zugeordnet
ist. Die Messvorrichtung erfasst die pro Spülgang eingesetzte
tatsächliche Frischwassermenge. Nach Erreichen einer maximalen
Durchspülmenge startet die Enthärtungsanlage unter
hohem Energieaufwand einen Regeneriervorgang, um die Enthärtungsanlage
von dem absorbierten Kalk zu befreien. Der Einsatz einer solchen
Messvorrichtung erhöht jedoch den Bauteil- und Kostenaufwand.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Geschirrspülmaschine
bereitzustellen, bei der der mit dem Regenerierung verbundene Energieaufwand
reduziert ist.
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Die
Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruches
1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem
Patentanspruch 1 wird Frischwasser aus dem Wasserversorgungsnetz
der Geschirrspülmaschine zugeführt und in einer
Enthärtungseinrichtung der Geschirrspülmaschine
enthärtet. Das enthärtete Wasser wird auf zu reinigendes oder
zu trocknendes Spülgut aufgebracht. Wenigstens einmal wird
das auf das zu reinigende oder zu trocknende Spülgut aufgebrachte,
enthärtete Wasser in einem Tank zwischengespeichert. Das
in dem Tank zwischengespeicherte, enthärtete Wasser wird
dann, beispielsweise in einem nachfolgenden Spülprogramm,
wieder auf zu reinigendes oder zu trocknendes Spülgut aufgebracht.
Erfindungsgemäß erfolgt daher eine Zwischenspeicherung
und Wiederverwendung von dem bereits enthärteten Wasser.
Die Enthärtungseinrichtung der Geschirrspülmaschine kann
daher mit einer reduzierten Menge von Frischwasser aus dem Wasserversorgungsnetz
beaufschlagt werden. Entsprechend kann die Zahl der zwischen den
Regeneriervorgängen erfolgenden Enthärtungsvorgänge
erhöht werden, wodurch bei einer größeren
Anzahl von durchgeführten Spülgängen
im arithmetischen Mittel der Energieverbrauch pro Spülgang
reduziert ist.
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Bei
einer besonders bevorzugten Verfahrensführung kann das
im Tank zwischengespeicherte, enthärtete Wasser unmittelbar
in einen, zur Aufnahme von zu reinigendem Spülgut dienenden
Spülbehälter geleitet werden. Die Zuführung
des in dem Tank zwischengespeicherten Wassers kann bevorzugt unter
Umgehung der Enthärtungseinrichtung erfolgen, d. h., das
zwischengespeicherte Wasser wird an der Enthärtungseinrichtung
vorbei direkt in den Spülbehälter geleitet.
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Das
in dem Tank zwischengespeicherte Wasser kann in wenigstens einem
Programmschritt eines nachfolgenden, eine Mehrzahl von Programmschritten
umfassenden Spülprogramms verwendet werden. Ein solches
Spülprogramm kann die Programmschritte Vorspülen,
Reinigen, Zwischenspülen und Trocknen aufweisen. Bevorzugt
kann das in dem Tank gespeicherte Wasser in einem Vorspülschritt des
Spülprogrammes verwendet werden. Das im Tank zwischengespeicherte
Wasser kann im vorangegangenen Spülprogramm während
oder nach Ausführung eines Zwischenspülschrittes
in den Tank geleitet worden sein.
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Bei
der Auslegung einer Enthärtungskapazität der Enthärtungseinrichtung
sind unter anderem die pro Spülprogramm verwendete Frischwassermenge
sowie die Wasserhärte zu berücksichtigen. In einer
messtechnisch aufwendigen Ausführungsform kann der Regeneriervorgang
der Enthärtungseinrichtung erfolgen, wenn ein Messsensor
eine maximal enthärtbare, durch die Enthärtungseinrichtung
geführte Frischwassermenge erfasst hat. Zur Vermeidung
eines solchen mess- oder signaltechnischen Aufwandes kann bevorzugt
die Anzahl von, bis zum Regeneriervorgang der Enthärtungseinrichtung
auszuführenden Spülprogrammen in einer Steuereinrichtung
der Geschirrspülmaschine empirisch festgelegt werden. Entsprechend
kann nach einer von der Steuereinrichtung vorgegebenen oder vorgebbaren Anzahl
von Enthärtungsvorgängen von Wasser der Regeneriervorgang
der Enthärtungseinrichtung durchgeführt werden.
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Bei
Verwendung von in dem Tank zwischengespeicherten Wasser kann die
Anzahl der Enthärtungsvorgänge, insbesondere um
einen zusätzlichen Enthärtungsvorgang erhöht werden.
Bei der Festlegung der Anzahl von Enthärtungsvorgängen
bis zum Regeneriervorgang wird somit die Tatsache berücksichtigt,
dass die pro Spülprogramm erforderliche Frischwassermenge
aus dem Wasserversorgungsnetz reduziert ist.
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In
einer bevorzugten Verfahrensführung kann der Spülbehälter
bei der Durchführung eines Spülprogramms mehrfach
mit Wasser befüllt werden, und zwar insbesondere in Verbindung
mit den jeweiligen Programmschritten Vorspülen, Reinigen,
Zwischenspülen und/oder Trocknen. Die Enthärtungskapazität
der Enthärtungseinrichtung kann dabei so ausgelegt werden,
dass nach wenigstens jeder zweiten, insbesondere jeder dritten Durchführung
eines Spülprogramms ein Regeneriervorgang in der Enthärtungseinrichtung
erfolgt.
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Nachfolgend
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten 1 beschrieben,
in der in einem schematischen Blockdiagramm eine Geschirrspülmaschine
mit einem Tank bzw. einem Flottenspeicherbehälter gezeigt
ist.
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In
der 1 ist schematisch eine Geschirrspülmaschine
mit einem, einen Spülraum begrenzenden Spülbehälter 1 gezeigt.
Im Spülraum des Spülbehälters 1 kann
nicht dargestelltes, zu reinigendes Spülgut in Geschirrkörben 3, 5 angeordnet
werden. Im gezeigten Spülbehälter 1 sind
beispielhaft zwei in unterschiedlichen Sprühebenen vorgesehene
Sprüharme 7, 8 angeordnet, über
die das zu reinigende Spülgut mit Spülflüssigkeit
beaufschlagt wird.
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Im
Spülbehälterboden ist ein Pumpentopf 11 mit
zugeordneter Umwälzpumpe 13 vorgesehen, die über
Zuleitungen 14, 15 strömungstechnisch
mit den Sprüharmen 7, 8 verbunden ist.
Der in einer Umwälzleitung 9 angeordneten Umwälzpumpe 13 ist
ein Heizelement 12 nachgeschaltet, etwa ein Durchlauferhitzer,
der auch als Wasserheizung bezeichnet wird. Der Pumpentopf 11 ist
außerdem über Anschlussstutzen mit einer, mit
dem Wasserversorgungsnetz gekoppelten Frischwasser-Zuleitung 16 verbunden. In
der Frischwasser-Zuleitung 16 ist eine Enthärtungseinrichtung 6 geschaltet,
der in Strömungsrichtung ein Hauptventil 4 vorgeschaltet
ist.
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Der
Pumpentopf 11 ist außerdem über einen weiteren
Anschlussstutzen mit einer Ablaufleitung 17 in Verbindung,
in der eine Laugenpumpe 18 zum Abpumpen von Spülflüssigkeit
aus dem Spülbehälter 1 angeordnet ist.
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Der
Spülbehälter 1 weist weiter an seiner,
in der 1 rechten Seitenwand 20 außenseitig
einen Tank bzw. einen sogenannten Flottenspeicher 19 auf, der
ebenfalls thermisch gekoppelt in Anlage mit dem Spülbehälter 1 ist.
In dem Flottenspeicher 19 kann bereits enthärtete
Spülflüssigkeit zwischengespeichert werden, die
nach Ausführung eines Teilprogrammschrittes, etwa einem
Klarspülen, nicht mehr benötigt wird. Die zwischengespeicherte
Spülflüssigkeit wird im nachfolgenden Spülprogramm
bzw. Spülgang, etwa in einem Vorspülschritt, eingesetzt.
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Die
Umwälzleitung 9 bildet zusammen mit den Zuleitungen 14, 15 sowie
dem Spülraum einen geschlossenen Hydraulikkreislauf, in
dem die Spülflüssigkeit bei Teilprogrammschritten
mit Flüssigkeitseinsatz zirkuliert und über die
Sprüharme 7, 8 das Spülgut beaufschlagt.
Stromab des in der Umwälzleitung 9 angeordneten
Heizelementes 12 zweigt an einer Verzweigungsstelle 21 eine
Verbindungsleitung 23 ab, die zum Flottenspeicher 19 führt. In
der Verzweigungsstelle 21 ist eine Wasserweiche 25 vorgesehen,
die hier beispielhaft als ein elektromagnetisch betätigbares
Drei-Wege-Schaltventil 25 gezeigt ist. Das Drei-Wege-Schaltventil 25 verbindet in
einer gezeigten ersten Schaltstellung die Umwälzleitung 9 mit
der zum Flottenspeicher 19 führenden Verbindungsleitung 23 und
unterbricht den oben erwähnten Hydraulikkreislauf. Demgegenüber
ist in einer zweiten, nicht dargestellten Schaltstellung das Drei-Wege-Schaltventil 25 die
Verbindung zum Flottenspeicher 19 unterbrochen, während
die Umwälzleitung 9 mit den Zuleitungen 14, 15 verbunden
ist. Sämtliche Gerätekomponenten, etwa die Wasserweiche 25,
die Umwälzpumpe 13 oder die Enthärtungseinrichtung 6,
sind über eine Steuereinrichtung 29 ansteuerbar.
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Wie
aus der 1 weiter hervorgeht, weist die
Enthärtungseinrichtung 6 einen Ionenaustauschbehälter 26 mit
Ionenaustauschmaterial sowie einen Regeneriermittelbehälter 27 auf,
denen eine Wasserweiche 28 vorgeschaltet ist. Diese führt
je nach Schaltstellung das Frischwasser entweder direkt zu dem Ionenaustauschbehälter 26 oder
zum Regeneriermittelbehälter 27. Während
eines normalen Spülbetriebes wird das Frischwasser vom
Frischwasserversorgungsnetz durch den Ionenaustauschbehälter 26 der
Enthärtungsanlage geleitet, in dem das Frischwasser durch
das Ionenaustauschmaterial enthärtet wird. Anschließend
wird das enthärtete Weichwasser über die Zuleitung 16 in
den Spülbehälter 1 und damit in den Hydraulikkreislauf
der Geschirrspülmaschine eingeleitet.
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Die
Enthärtungskapazität der Enthärtungseinrichtung 6 ist
nach einer Anzahl von ausgeführten Spülprogrammen
ausgeschöpft. Um in diesem Fall das Ionenaustauschmaterial
im Ionenaustauschbehälter 26 zu regenerieren,
wird eine vorgegebene Frischwassermenge, etwa 3–5 Liter,
in den Regeneriermittelbehälter 27 geleitet. Der
Regeneriermittelbehälter 27 enthält ein
Regeneriermittel, das sich im Wasser löst. Die sich dadurch
bildende Salzsohle wird in den Ionenaustauschbehälter 26 geleitet,
in dem der Ionenaustausch zwischen der Regeneriersohle und dem Ionenaustauschmaterial
stattfindet. Der Regeneriermittelbehälter 27 kann über
eine verschließbare Öffnung mit Regeneriermittel
befüllt werden.
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Die
Geschirrspülmaschine kann mit einem Spülprogramm
betrieben werden, das eine Mehrzahl von Programmschritten, nämlich
Vorspülen, Reinigen, Zwischenspülen, Klarspülen
und Trocknen, aufweist. Dabei kann der Spülbehälter 1,
insbesondere beim Wechsel von einem zum folgenden Programmschritt
mit Wasser aus dem Wasserversorgungsnetz oder mit dem im Flottenspeicher 19 gespeicherten Wasser
befüllt werden.
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In
einem ersten Programmschritt, dem Vorspülen V, kann beispielhaft
bereits im Flottenspeicher 19 gespeichertes Wasser in den
Spülbehälter 1 rückgeführt
werden. Wie oben angegeben, enthält der Flottenspeicher 19 bereits
enthärtete Spülflüssigkeit, die nach
Ausführung eines Zwischen- oder Klarspülschrittes
in einem vorangegangenen Spülprogramm nicht mehr benötigt
wird.
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Zum
Befüllen des Spülbehälters 1 mit
dem, im Flottenspeicher 19 zwischengespeicherten Wasser
ist das Drei-Wege-Schaltventil 25 gemäß der 1 in
die gezeigte Schaltstellung gebracht und die Umwälzpumpe 13 außer
Betrieb gesetzt. Das zwischengespeicherte Wasser kann dann, beispielweise unter
Schwerkraftwirkung, in den Spülbehälter 1 geführt
werden. Dessen Strömungsweg erstreckt sich daher ausgehend
vom Flottenspeicher 19 über die Verbindungsleitung 23 und
die Umwälzleitung 9 in den Pumpentopf 11 des Spülbehälters.
Eine erneute Beaufschlagung der Enthärtungseinrichtung 6 mittels des
bereits enthärteten, zwischengespeicherten Wassers erfolgt
somit nicht. Nach Ausführung des Vorspülschrittes
wird das nicht mehr benötigte Wasser über die
Ablaufleitung 17 in das Abwassernetz gespeist.
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Im
nachfolgenden Reinigungsschritt R wird Wasser aus dem Wasserversorgungsnetz über
die Enthärtungseinrichtung 6 enthärtet
und entlang der Zuleitung 16 in den Pumpentopf 11 des
Spülbehälters 1 geführt. Nach
Ausführung des Reinigungsschrittes R wird das Wasser über
die Ablaufleitung 17 in das Abwassernetz geleitet. Anschließend
erfolgt der Zwischenspülschritt Z, für den abermals
Frischwasser vom Frischwasserversorgungsnetz durch die Enthärtungseinrichtung 6 in
den Spülbehälter 1 geleitet wird. Nach
Ausführung des Klarspülschrittes K wird das nicht
mehr benötigte Wasser jedoch nicht in das Abwassernetz
geleitet, sondern im Flottenspeicher 19 zwischengespeichert.
Hierzu wird die Umwälzpumpte 13 in Betrieb gesetzt,
während das Drei-Wege-Ventil 25 in der gezeigten
Schaltstellung verbleibt, wodurch das Wasser in den Flottenspeicher 19 gepumpt
werden kann. Anschließend erfolgt der Trocknungsschritt
zur Trocknung des Spülgutes. Das somit zwischengespeicherte
Wasser wird im Vorspülschritt des darauffolgenden Spülprogrammes wiederverwendet.
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Ein
Regeneriervorgang der Enthärtungseinrichtung 6 kann
bspw. nach drei Durchgängen eines Spülprogramms
bzw. von Varianten eines Spülprogramms erfolgen, die sich
hinsichtlich der Prozessparameter, wie z. B. Dauer oder maximale
Temperatur, der Schritte Vorspülen V, Reinigen R, Zwischenspülen
Z, Klarspülen K und Trocknen T unterscheiden. Dieser Regeneriervorgang
kann während des Reinigungsschritts R erfolgen, so dass
insbesondere sichergestellt ist, dass während des Klarspülens
K enthärtetes Wasser zur Verfügung steht und ein
fleckenfreies Trocknungsergebnis gewährleistet ist.
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Für
den Regeneriervorgang ist eine weitere, zusätzliche Befüllung
mit Frischwasser aus einem Wasserversorgungsnetz erforderlich. Durch
dieses zusätzliche Befüllen wird kaltes, etwa
15°C warmes Wasser in die Geschirrspülmaschine
eingebracht, was zu einer ungewünschten Abkühlung
innerhalb der Geschirrspülmaschine führt. Diese
Abkühlung muss durch eine entsprechende Heizleistung wieder ausgeglichen
werden, damit bspw. beim Klarspülschritt K die vorgegebene
Endtemperatur erreicht wird, um im nachfolgenden Trocknungsschritt
T eine zuverlässige Trocknung des Spülgutes zu
gewährleisten. Somit erhöht jeder Regeneriervorgang
der Enthärtungseinrichtung den Energiebedarf der Geschirrspülmaschine.
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Zur
Ausführung des Spülprogramms in der 1 gezeigten
Geschirrspülmaschine kann beispielhaft eine Gesamt-Spülflüssigkeitsmenge
von 10 Liter erforderlich sein. Diese Gesamt-Spülflüssigkeitsmenge
setzt sich aus der im Flottenspeicher 19 zwischengespeicherten
Spülflüssigkeitsmenge, die in einer Größenordnung
von 2 Liter liegen kann und bereits enthärtet ist, und
aus einer neu vom Wasserversorgungsnetz zugeführten Frischwassermenge, die
hier beispielhaft bei 8 Liter liegen kann, zusammmen.
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Die
sich aus der Kombination von Enthärtungseinrichtung 6 und
Tank 19 der erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine
ergebenden Vorteile werden insbesondere im Vergleich mit einer Geschirrspülmaschine
deutlich, die keinen Tank 19 aufweist, im übrigen
jedoch baugleich ist. Im Unterschied zur 1 ist in
diesem Fall die gesamte, für das Spülprogramm
benötigte Spülflüssigkeit als Frischwassermenge
zuzuführen. Das heißt, dass bei der für
das Spülprogramm erforderlichen Gesamt-Spülflüssigkeitsmenge
von 10 Liter eine Frischwassermenge von 10 Liter über die
Enthärtungsanlage 6 in den Spülbehälter 1 einzuführen
ist.
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Bei
einer Enthärtungskapazität der Enthärtungsanlage 6,
die beispielhaft eine maximale Flüssigkeitsdurchspülmenge
von 40 Liter erlaubt, ergibt sich daher folgender Sachverhalt: Die
Enthärtungskapazität der Enthärtungsanlage 6 ist
bei der Vergleichs-Geschirrspülmaschine ohne Flottenspeichereinsatz
bereits nach vier Enthärtungsvorgängen erschöpft.
Demgegenüber ist die Enthärtungskapazität bei
der Geschirrspülmaschine mit Flottenspeichereinsatz erst
nach fünf Enthärtungsvorgängen erschöpft.
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Bei
der Vergleichs-Geschirrspülmaschine ohne Flottenspeichereinsatz
wird die Anzahl ni von Enthärtungsvorgängen
bis zum Regeneriervorgang in der Steuereinrichtung 27 auf
vier festgelegt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Geschirrspülmaschine
mit Flottenspeichereinsatz wird demgegenüber berücksichtigt,
dass aufgrund des Flottenspeichers 19 lediglich 8 Liter Frischwasser,
und nicht 10 Liter Frischwasser, je Spülprogramm erforderlich sind.
Die Anzahl ni von auszuführenden
Enthärtungsvorgängen kann daher um einen Enthärtungsvorgang
auf fünf erhöht werden, was zu einer Reduzierung
des Energieaufwands bei der Regenerierung der Enthärtungseinrichtung
und damit den Energiebedarf der Geschirrspülmaschine führt.
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- 1
- Spülbehälter
- 4
- Hauptventil
- 3
- Geschirrkorb
- 5
- Geschirrkorb
- 6
- Enthärtungsanlage
- 7
- Sprüharm
- 8
- Sprüharm
- 9
- Umwälzleitung
- 11
- Pumpentopf
- 13
- Umwälzpumpe
- 14
- Zuleitung
- 15
- Zuleitung
- 16
- Frischwasser-Zuleitung
- 17
- Ablaufleitung
- 18
- Laugenpumpe
- 19
- Flottenspeicher
- 20
- Seitenwand
- 21
- Verzweigungsstelle
- 23
- Verbindungsleitung
- 25
- Wasserweiche
- 26
- Ionenaustauschbehälter
- 27
- Regeneriermittelbehälter
- 28
- Wasserweiche
- 29
- Steuereinrichtung
- ni
- Anzahl
von Enthärtungsvorgängen, die bis zu einem Regeneriervorgang
durchführbar sind
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004019330
A1 [0003]