DE102010038686A1 - Aquiferous household appliance i.e. dishwasher, for use during chlorine/ozonosphere treatment in food/beverage industry, has UV-radiation element is configured such that UV irradiation of liquid is occurred in flow space within pump - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Flüssigkeitspumpe für ein solches wasserführendes Haushaltsgerät nach dem Patentanspruch 12.The invention relates to a water-conducting household appliance, in particular dishwasher, according to the preamble of
Bei der Entkeimung von Flüssigkeiten durch UV-Bestrahlung wird bekanntermaßen die Flüssigkeit nicht mit zusätzlichen Substanzen belastet, wie es bei chemischen Verfahren, etwa einer Chlor- oder Ozon-Behandlung, der Fall wäre. Eine solche UV-Bestrahlung wird daher bei der Trinkwasseraufbereitung, in der Lebensmittel- oder Getränkeindustrie oder zur Reinhaltung von Schwimmbädern in unterschiedlichen Ausführungsformen realisiert.In the sterilization of liquids by UV irradiation is known, the liquid is not loaded with additional substances, as would be the case in chemical processes, such as a chlorine or ozone treatment. Such UV irradiation is therefore realized in drinking water treatment, in the food or beverage industry or for the purification of swimming pools in different embodiments.
Z. B. aus der
Diese Anordnung der UV-Strahlungselemente innerhalb des Spülbehälters oder dessen Pumpentopfes erfordert umfangreiche bauliche Anpassungen des Spülbehälters sowie des Pumpentopfes. Bei einem Ausfall eines Bestrahlungselementes gestaltet sich zusätzlich dessen Demontage aus dem Spülbehälter montagetechnisch aufwendig. Außerdem erweisen sich die im Pumpentopf und im Spülbehälter erreichbaren wirksamen Bestrahlungsabschnitte als gering. Insbesondere bleibt im Spülbehälter die im Schatten von Geschirrteilen abfließende Spülflüssigkeit ohne UV-Behandlung.This arrangement of the UV radiation elements within the washing container or its pump pot requires extensive structural adjustments of the washing container and the pump pot. In the event of failure of an irradiation element, its disassembly from the rinsing container is also complicated in terms of assembly technology. In addition, the achievable in the sump and in the Spülbehälter effective irradiation sections prove to be low. In particular, in the washing container, the flushing liquid draining off in the shade of dishes remains without UV treatment.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein wasserführendes Haushaltsgerät und/oder eine Flüssigkeitspumpe für ein solches wasserführendes Haushaltsgerät bereitzustellen, mit der ein einfacher Ein- und Ausbau des UV-Strahlungselementes gewährleistet ist sowie mit einfachen Mitteln eine größere Effektivität bei der Entkeimung von Spülflüssigkeit erzielbar ist.The object of the invention is to provide a water-conducting household appliance and / or a liquid pump for such a water-conducting household appliance, with a simple installation and removal of the UV radiation element is ensured as well as simple means greater effectiveness in the sterilization of rinsing liquid can be achieved ,
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 12 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist das UV-Strahlungselement so angeordnet, dass sich der wirksame UV-Bestrahlungsabschnitt innerhalb der Flüssigkeitspumpe befindet. Die UV-Bestrahlung der Spülflüssigkeit findet daher innerhalb der Flüssigkeitspumpe statt. Dadurch lässt sich bereits bei durchschnittlich leistungsstarken UV-Strahlungselementen eine sehr hohe Effektivität bei der Entkeimung der Spülflüssigkeit erzielen. Dies liegt einerseits darin begründet, dass im Laufe eines Spülganges die gesamte Spülflüssigkeitsmenge mehrfach die Flüssigkeitspumpe durchströmt. Andererseits sind die Verweilzeiten der Spülflüssigkeit in der Flüssigkeitspumpe aufgrund der darin vorherrschenden Strömungsverhältnisse im Vergleich zu flüssigkeitsdurchströmten Leitungen wesentlichen erhöht. Somit ist auch eine intensive Bestrahlung der Spülflüssigkeit mit längeren Bestrahlungszeiten gewährleistet. Im Falle einer Geschirrspülmaschine kann die Flüssigkeitspumpe bevorzugt eine Umwälzpumpe sein, mit der die Spülflüssigkeit im Hydraulikkreislauf der Geschirrspülmaschine umgewälzt wird.According to the characterizing part of
Für eine einfache Montage bzw. Demontage kann das Bestrahlungselement unmittelbar in der Flüssigkeitspumpe integriert, d. h. in dieser untergebracht sein. Die so gebildete Baueinheit kann bereits einstückig in einem Vormontagezustand vorgehalten und in das Haushaltsgerät eingebaut werden, ohne dass der eigentliche Nutzraum des wasserführenden Haushaltsgerätes baulich verändert werden müsste. Im Falle der Geschirrspülmaschine ist als Nutzraum der Spülbehälter mit zugehörigem Pumpentopf zu verstehen.For easy assembly and disassembly, the irradiation element can be integrated directly in the liquid pump, i. H. be housed in this. The structural unit thus formed can already be held in one piece in a pre-assembled state and installed in the household appliance, without the actual working space of the water-conducting household appliance would have to be structurally changed. In the case of the dishwasher is to be understood as a usable space of the washing container with associated sump.
Die Erfindung liegt der Erkenntnis zugrunde, dass aufgrund der in den Strömungsräumen der Flüssigkeitspumpe bestehenden Strömungsverhältnisse die Verweilzeiten der Spülflüssigkeit in der Flüssigkeitspumpe vergleichsweise hoch sind. Entsprechend ergeben sich vergleichsweise große Bestrahlungszeiten für die durch die Flüssigkeitspumpe strömenden Spülflüssigkeit.The invention is based on the finding that, due to the flow conditions existing in the flow spaces of the liquid pump, the residence times of the rinsing liquid in the liquid pump are comparatively high. Accordingly, comparatively large irradiation times for the washing liquid flowing through the liquid pump result.
Als mit UV-Bestrahlung beaufschlagbarer Strömungsraum in der Flüssigkeitspumpe kommt beispielhaft ein Schaufelradraum mit einem die Spülflüssigkeit fördernden Schaufelrad und/oder auch ein stromab davon angeordneter Druckraum in Frage, der in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in einen Auslassstutzen bzw. Druckstutzen der Flüssigkeitspumpe übergeht. Sowohl im Druckraum als auch im Schaufelradraum ergeben sich im Pumpenbetrieb stationäre Strömungsverhältnisse, die eine effektive sowie gleichmäßig intensive Bestrahlung der gesamten im Hydraulikkreislauf strömenden Spülflüssigkeit gewährleisten.By way of example, a paddle wheel space with a paddle wheel that conveys the rinsing fluid and / or a pressure chamber arranged downstream thereof can be used as the flow space in the fluid pump which can be acted upon by UV irradiation, which passes in the flow direction of the fluid into an outlet port or discharge port of the fluid pump. Both in the pressure chamber and in the paddle wheel arise in pump operation stationary flow conditions that ensure effective and uniformly intensive irradiation of the entire flowing in the hydraulic circuit rinsing fluid.
Als besonders effektiv hat sich erwiesen, wenn im eigentlichen Bestrahlungsabschnitt innerhalb der Flüssigkeitspumpe eine im Wesentlichen stationäre Wirbelströmung vorherrscht, in der stets neue Spülflüssigkeit zu- und abgeführt wird. Zur Herstellung solcher Strömungsverhältnisse kann der Strömungsraum bevorzugt eine rotationssymmetrische Ringkammer sein, zwischen deren Einlass und deren Auslass eine schraubenförmig verlaufende Wirbelströmung erzeugt werden kann.It has proved to be particularly effective if a substantially stationary vortex flow prevails in the actual irradiation section within the liquid pump, in which always new rinsing liquid is added and removed. To produce such flow conditions, the flow space may preferably be a rotationally symmetrical annular chamber, between the inlet and the outlet of which a helically running vortex flow can be generated.
Zur Unterstützung einer solchen schraubenförmigen Wirbelströmung kann insbesondere der Strömungseinlass, jedoch zusätzlich oder unabhängig hiervon auch der Strömungsauslass, das heißt der Druckstutzen, weitgehend tangential in den Strömungsraum ein- oder ausmünden. Daraus ergibt sich in der Axialrichtung des rotationssymmetrischen Strömungsraumes eine besonders stabile Strömungsbahn der Spülflüssigkeit, was eine hochwirksame Entkeimung bewirkt. Mit einer derart hergestellten Wirbelströmung sowie durch geeignete Auslegung der Baulänge- und -höhe des Strömungsraums ist die Verweilzeit der Spülflüssigkeit in der Pumpe einstellbar.In order to support such a helical vortex flow, in particular the flow inlet, but additionally or independently thereof, the flow outlet, that is to say the pressure stub, can enter or exit substantially tangentially into the flow space. This results in the axial direction of the rotationally symmetrical flow space a particularly stable flow path of the rinsing liquid, which causes a highly effective sterilization. With a vortex flow produced in this way and by suitable design of the structural length and height of the flow space, the residence time of the flushing liquid in the pump can be adjusted.
Zur weiteren Unterstützung einer, insbesondere stationären, Wirbelströmung kann am Strömungseinlass des Strömungsraumes ein Flüssigkeitsleitelement vorgesehen sein, mit dem die Spülflüssigkeit tangential in den Strömungsraum eingeleitet wird. Das Strömungsleitelement kann bevorzugt im Übergangsbereich zwischen dem Schaufelradraum und dem Druckraum angeordnet sein und so ausgerichtet sein, dass die Spülflüssigkeit tangential in die ringförmige Strömungskammer einströmt, dass heißt mit relativ geringer Geschwindigkeitskomponente in der Axialrichtung sowie sehr großer Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung.To further support a, in particular stationary, vortex flow, a liquid guide element can be provided at the flow inlet of the flow space, with which the flushing liquid is introduced tangentially into the flow space. The flow-guiding element can preferably be arranged in the transitional area between the blade wheel space and the pressure chamber and be aligned such that the flushing fluid flows tangentially into the annular flow chamber, that is to say with a relatively low velocity component in the axial direction and a very large velocity component in the circumferential direction.
Bevorzugt erstreckt sich die Druckraum ringförmig um eine Mittelachse der Umwälzpumpe. Der Schaufelradraum ist dabei radial innerhalb des ringförmigen Druckraumes angeordnet. Mittels des Strömungsleitelementes kann somit eine vollständige sowie bevorzugt mehrmalige Durchströmung des Bestrahlungsabschnittes des UV-Strahlungselementes erreicht werden.Preferably, the pressure chamber extends annularly around a central axis of the circulation pump. The paddle wheel space is arranged radially inside the annular pressure chamber. By means of the flow guide element, it is thus possible to achieve a complete and preferably multiple flow through of the irradiation section of the UV radiation element.
Damit die UV-Strahlung nahezu verlustfrei in die Flüssigkeitsströmung eingetragen werden kann, ist das Bestrahlungselement bevorzugt innerhalb des Strömungsraumes angeordnet. In diesem Fall wird das UV-Strahlungselement daher unmittelbar von der Spülflüssigkeit beströmt, insbesondere umströmt.In order for the UV radiation to be introduced into the liquid flow virtually loss-free, the irradiation element is preferably arranged within the flow space. In this case, therefore, the UV radiation element is directly flowed by the rinsing liquid, in particular flows around it.
Eine solche unmittelbare Anordnung im Strömungsraum kann sich ggf. jedoch nachteilig auf die Förderleistung der Flüssigkeitspumpe auswirken. Außerdem kann das UV-Strahlungselement strömungsbedingt einer mechanischen Belastung ausgesetzt sein, wodurch sich ggf. eine unerwünschte, unzulässig erhöhte Ausfallrate ergeben kann. Darüber hinaus kann sich im Strömungsschatten des Bestrahlungselements unter Umständen ein Totraum bilden, in dem sich Verunreinigungen sammeln können.However, such an immediate arrangement in the flow space may possibly adversely affect the flow rate of the liquid pump. In addition, due to the flow, the UV radiation element may be exposed to mechanical stress, as a result of which, if necessary, an undesired, unduly increased failure rate may result. In addition, in the flow shadow of the irradiation element may form a dead space in which can collect impurities.
Zur Vermeidung solcher Nachteile kann das UV-Strahlungselement bevorzugt außerhalb des Strömungsraumes angeordnet sein. In diesem Fall kann das UV-Strahlungselement über eine Begrenzungswand, insbesondere flüssigkeitsdicht, vom Strömungsraum getrennt sein. Die Begrenzungswand ist hierbei vorzugsweise aus einem UV-strahlungsdurchlässigen Material, etwa aus Quarzglas, gebildet.To avoid such disadvantages, the UV radiation element may preferably be arranged outside the flow space. In this case, the UV radiation element via a boundary wall, in particular liquid-tight, be separated from the flow space. The boundary wall is in this case preferably formed of a UV-radiation-permeable material, such as quartz glass.
Bei diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind keinerlei Einbauten oder Totzonen im Strömungsraum vorhanden. Eine Beeinträchtigung des im Strömungsraum hergestellten Strömungsbildes ist somit verhindert. Außerdem kann das Bestrahlungselement in einem als Trockenraum gebildeten Gehäuseabschnitt an der Außenseite der Flüssigkeitspumpe montiert sein und gegebenenfalls einfach demontiert werden.In this advantageous embodiment, no internals or dead zones are present in the flow space. An impairment of the flow pattern produced in the flow space is thus prevented. In addition, the irradiation element can be mounted in a housing section formed as a drying space on the outside of the liquid pump and possibly simply disassembled.
Die vorzugsweise aus UV-strahlungsdurchlässigem Material hergestellte Begrenzungswand ist bevorzugt radial außerhalb der sich in der Flüssigkeitspumpe bildenden Wirbelströmung angeordnet. Dadurch kann im Vergleich zu einer radial inneren Anordnung ein wesentlich größerer Bestrahlungsabschnitt erreicht werden.The boundary wall, which is preferably made of UV-radiation-permeable material, is preferably arranged radially outside the turbulent flow forming in the fluid pump. As a result, a substantially larger irradiation section can be achieved compared to a radially inner arrangement.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous developments are explained in more detail with reference to drawings.
Es zeigen jeweils schematisch:Each show schematically:
In der
Wie in der
Der Pumpentopf
Der Schaufelradraum
Die schraubenlinienförmig verlaufenden Leitwände des Leitrades
Wie aus der
Während eines Umwälzbetriebes wird die Spülflüssigkeit vom rotierenden Schaufelrad
Die mit nur geringer axialer Geschwindigkeitskomponente in den Druckraum
In der
Wie aus der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spülbehälterrinse tank
- 3, 53, 5
- Geschirrkörbebaskets
- 7, 97, 9
- Sprüharmespray arms
- 1111
- Pumpentopfsump
- 1313
- Umwälzpumpecirculating pump
- 15, 1615, 16
- Flüssigkeitsleitungenfluid lines
- 1717
- FrischwasserzuleitungFresh water supply
- 1818
- Ableitungderivation
- 1919
- LaugenpumpeDrain pump
- 2121
- Feinfilterfine filter
- 2222
- Grobfiltercoarse filter
- 2323
- UV-StrahlungselementUV radiation element
- 2424
- Flüssigkeitsleitungliquid line
- 2525
- Ansaugstutzenintake
- 2626
- Mittelachsecentral axis
- 2727
- Schaufelradpaddle wheel
- 2828
- SchaufelradraumSchaufelradraum
- 2929
- Pumpengehäusepump housing
- 3030
- elektrischer Anschluss des UV-Strahlungselementselectrical connection of the UV radiation element
- 3131
- Elektromotorelectric motor
- 3232
- Ringspaltannular gap
- 3333
- Druckraumpressure chamber
- 3434
- Leitradstator
- 3535
- Lagersitzbearing seat
- 3636
- Strömungskanalflow channel
- 3737
- Druckstutzenpressure port
- 4141
- Gehäuseabschnitthousing section
- 4242
- Randflanschedge flange
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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