DE102010053051A1

DE102010053051A1 - Spülmaschine mit Umkehr-Osmose-Anlage

Info

Publication number: DE102010053051A1
Application number: DE102010053051A
Authority: DE
Inventors: Dr. Scheringer Stefan; Vera Schneider
Original assignee: Meiko Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Meiko Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: DE102010053051B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (136) zur Aufbereitung von Wasser sowie auf ein Verfahren. Die Vorrichtung (136) umfasst insbesondere ein Membranmodul (318) zur Erzeugung von Permeat (333) und Konzentrat (334). Die Vorrichtung (136), ist teilweise in eine Geschirrspülmaschine (100, 212) integriert, und nimmt eine Pumpe (316) auf. Eine Permeat-Rückführung (328) speist Permeat (333) an einer Einspeisestelle (314) vor der Pumpe (316) ein. Die Permeat-Rückführung (328) umfasst ein passives Absperrorgan (326).

Description

Technisches Gebiet
Umkehr-Osmose-Anlagen zur Wasseraufbereitung werden beispielsweise bei Spülmaschinen für Geschirr, Gläser und für Küchenutensilien oder auch bei Spülmaschinen zur Reinigung und Desinfektion medizinischer Gegenstände eingesetzt. Die Spülmaschinen können entweder als Einkammerprogramm-Automaten mit einem stationär ablaufenden Spülverfahren oder einer Durchlaufspülmaschine ausgestaltet sein, wie sie im gewerblichen Geschirrspülen zum Einsatz kommen. Zu reinigende Gegenstände sind bei Durchlaufspülmaschinen entweder unmittelbar auf ein Band gestapelt und werden durch die verschiedenen Behandlungszonen transportiert oder die zu reinigen Utensilien und Geräte werden in Transportkörben untergebracht, die durch die einzelnen Behandlungszonen der Durchlaufgeschirrspülmaschine transportiert werden.
Stand der Technik
Spülmaschinen der oben aufgeführten Ausführungsvarianten sind bekannt. Des Weiteren ist bekannt, dass das Wasser, welches beim maschinellen Geschirrspülen zum Einsatz kommt, eine bestimmte Mindestqualität aufweisen muss, damit das Spülergebnis ohne Beanstandung ausfällt. Zu diesem Zwecke sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Wasseraufbereitung bekannt, so zum Beispiel Ionenaustauscher oder Fein-Filtrationsverfahren, wie zum Beispiel das Osmose-Verfahren.
EP 0 133 677 A2 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Entmineralisierung von Wasser für eine Geschirrspülmaschine. Mittels der Vorrichtung wird das Wasser entmineralisiert, das im Betriebszyklus einer Geschirrspülmaschine verwendet wird. Innerhalb eines Behälters ist eine Umkehr-Osmose-Entmineralisierungsmembran aufgenommen, wobei der Behälter in Verbindung mit einem Einlauf für aufzubereitendes Wasser und einem Ablauf für entmineralisiertes Wasser steht. Der Ablauf seinerseits ist mit einem Reservoir für die vorübergehende Speicherung von entmineralisiertem Wasser verbunden, wobei Mittel, für die selektive Steuerung des Zulaufs von unbehandelten Wasser, bzw. entmineralisiertem Wasser von dem vorübergehenden Speicherreservoir zu einer Spülkammer vorgesehen sind.
DE 103 52 120 A1 bezieht sich auf eine maschinenseitig integrierte Umkehr-Osmose-Einrichtung für Geschirrspülmaschinen. Die Spülmaschine dient dem Reinigen und Klarspülen von Reinigungsgut, wie z. B. Gläser und Besteck oder Geschirr, innerhalb einer Kammer oder im Durchlauf. Es ist eine Klarspüleinrichtung vorgesehenen und mindestens ein Vorratsbehälter, sowie eine Maschinensteuerung, wobei über die Klarspüleinrichtung durch Umkehr-Osmose aufbereitetes Wasser auf das Reinigungsgut aufgebracht wird. Es ist mindestens ein Membran-Modul und eine Druckpumpe zur Durchführung der Umkehr-Osmose an bereits maschinenseitig vorgesehenen Anschlussventile und Vorratsbehälter angeschlossen, wobei die Pumpe sowie die Anschlussventile in die Maschinensteuerung integriert sind.
Das durch das mindestens eine Membranmodul erzeugte Permeat wird in dem bereits in der Spülmaschine vorhandenen Vorratsbehälter bevorratet.
DE 10 2007 024 424 A1 bezieht sich auf eine Geschirrspülmaschine mit Umkehr-Osmose und Temperaturregelung.
Eine Wasseraufbereitungsvorrichtung umfasst beispielsweise eine Umkehr-Osmose Anlage mit einer Rohwasserzuleitung, einer Reinwasserzuleitung und einem Konzentratablauf. Die Rohwasserzuleitung ist mit einer Mischvorrichtung verbunden, wobei die Mischvorrichtung zur Einstellung einer Mischungstemperatur des der Umkehrosmose-Vorrichtung zugeführten Rohwassers eingerichtet ist und einen Warmwasserzulauf und einen Warmwasserzulauf und einen Kaltwasserzulauf aufweist. Es sind generell Umkehr-Osmose-Anlagen bekannt, die vor die Wasserversorgung von gewerblichen Geschirrspülmaschinen eingebaut werden. Diese Umkehr-Osmose-Anlagen sind meist als selbstständige für sich funktionierende Systeme bekannt (Stand-Alone-Unit). Es gibt aber auch Ausführungen, die teilweise oder ganz in die Spülmaschinen integriert werden können. Diese Integration erfolgt meist nur in räumlicher Hinsicht.
Es sind aber auch Ausführungen bekannt, die Komponenten der Spülmaschinen für ihre eigene Funktion benutzen, so z. B. Vorratsbehälter oder Teile der Maschinensteuerung.
Die erwähnten Umkehr-Osmose-Anlagen benötigen zu ihrer Funktion im Allgemeinen einen relativ großen apparativen und steuerungstechnischen Aufwand. Darüber hinaus ist auch der Platzbedarf solcher Anlagen nicht unerheblich, da sie in der Regel einen eigenen Vorratsbehälter für das aufbereitete Wasser besitzen. Um die Ausbeute zu erhöhen und für den Fall, dass kein Permeat abgenommen wird, besitzen Umkehr-Osmose-Anlagen gemäß bisheriger aus dem Stand der Technik bekannter Lösungen eine Konzentratrückführung, damit die Pumpe nicht sofort abgeschaltet werden muss, was der Lebensdauer der Pumpe zu Gute kommt. Die Spülung der Filtermembran erfolgt bei den Lösungen gemäß des Standes der Technik bei niedrigem Systemdruck und mit Rohwasser.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den apparativen und steuerungstechnischen Aufwand zur Aufbereitung von Frischwasser für den Betrieb einer Spülmaschine zu minimieren, gleichzeitig den Platzbedarf sowie die Kosten zu minimieren.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Spülmaschine mit einer angebauten, teilweise oder vollständig integrierten, stark vereinfacht ausgebildeten und für den speziellen Einsatz zweckabgestimmten Umkehr-Osmose-Anlage auszurüsten. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene, teilweise oder vollständig integrierte Umkehr-Osmose-Anlage besitzt einerseits einen Zulauf für Rohwasser, andererseits einen Abgang für das Permeat und schließlich einen Abgang für das Konzentrat. Der Rohwasser-/Frischwasserzulauf ist mit der bauseitigen Wasserversorgung verbunden. Der Permeat-Ausgang ist direkt mit der Spülmaschine verbunden, und der Abgang für das Konzentrat führt zum bauseitig vorgesehenen Abwassersystem. Ergänzend oder alternativ dazu können zwischen der bauseitigen Wasserversorgung und dem Rohwasser-Zulauf der Umkehr-Osmose-Anlage Absperrorgane, Filtereinrichtungen, z. B. eine Enthärtungsanlage, Messgeräte, so z. B. eine Wasseruhr, Sensoren, so z. B. Temperatursensor oder ähnliche Einrichtungen eingebaut sein. Der Abgang für das Konzentrat kann alternativ mit einem Auffangbehälter oder einem Rohrsystem verbunden sein, damit das Konzentrat einer weiteren Verwendung zugeführt werden kann.
Die Umkehr-Osmose-Anlage umfasst im Wesentlichen folgende Bauteile: Eine Pumpe, mindestens ein Membranmodul, eine Drosselvorrichtung am Abgang für das Konzentrat, sowie eine Leitung, mit deren Hilfe Permeat auf die Saugseite der Pumpe befördert werden kann. Die Leitung zur Permeat-Rückführung ist mit einem Rückschlagventil, um ein Beispiel zu nennen, versehen, dass bei einem bestimmten Gegendruck an der Abgangsseite der Umkehr-Osmose-Anlage das Permeat vor die Pumpe fließen lässt. Dieses Ventil wird auch als Spülventil bezeichnet. Zusätzlich oder alternativ kann die Permeat-Rückführleitung einen Durchflussbegrenzer oder eine feste oder einstellbare Drosselvorrichtung enthalten, um die zurückgeführte Permeatmenge einstellen zu können.
Die Drosselvorrichtung für den Konzentratabfluss beeinflusst den Arbeitsdruck des Systems und damit auch die Ausbeute, die mit der Umkehr-Osmose-Anlage zu erzielen ist. Als Ausbeute wird die Menge von gewonnenem Permeat im Verhältnis zur eingespeisten Rohwassermenge bezeichnet. Die Drosselvorrichtung kann eine feste Größe besitzen oder auch einstellbar ausgebildet sein. Das Membranmodul selbst kann aus einem oder mehreren Membransätzen bestehen, die gegebenenfalls unter Verwendung zusätzlicher Rückschlagventile hydraulisch miteinander verbunden werden.
Zur Steuerung der Umkehr-Osmose-Anlage wird neben der eigentlichen Spannungsversorgung für die Pumpe lediglich ein Signal „Betrieb Ein” aus der Steuerung aus der Spülmaschine benötigt sowie ein Schaltelement, welches die Pumpe beim Betriebsmodus „Betriebsmodus Aus” mit Verzögerung abschaltet.
Die Funktionsweise der Umkehr-Osmose-Anlage stellt sich folgenermaßen dar:
Wenn die Steuerung der Spülmaschine zu Betriebsbeginn das Wasserzulaufventil öffnet, wird gleichzeitig durch ein Signal aus der Steuerung der Spülmaschine die Pumpe der Umkehr-Osmose-Anlage eingeschaltet. Ab diesem Moment erhöht die Pumpe den Druck auf der Eingangsseite der Filtermembrane über den osmotischen Druck, so dass Wassermoleküle nach dem Prinzip der Umkehr-Osmose auf die Permeatseite des mindestens einen vorgesehenen Membranmoduls gedrückt werden. Begleitstoffe im Rohwasser werden von der Filtermembrane zurückgehalten und fließen mit einem Anteil des Rohwassers über den Konzentratabgang ab. Die Höhe des Druckes vor der Filtermembrane ist durch die Förderleistung der Pumpe und die Größe der Drossel bestimmt. Dieser optional einstellbare, d. h. variable Druck, bestimmt auch, wie viel Wasser durch das mindestens eine Membranmodul abgepresst wird, bzw. wie viel Wasser auf der Konzentratseite verbleibt und damit die Ausbeute der Umkehr-Osmose-Anlage.
Benötigt die Spülmaschine kein Frischwasser mehr, wie z. B. am Ende des Betriebes, oder bei kurzzeitig auftretenden betriebsbedingten Unterbrechungen des Frischwasserbedarfs, wird das Zulaufventil der Spülmaschine abgeschaltet. Dadurch wird kein Permeat mehr an der Ausgangsseite abgenommen und das Rückschlagventil schaltet den Permeat-Strom auf die Eingangsseite um. Die Pumpe bleibt für eine vorbestimmte Zeit weiter eingeschaltet. In dieser Situation wird sofort selbstständig die Schmutzseite der Membran mit Permeat gespült. Sollte die Spülmaschine noch innerhalb der Zeit für den Pumpennachlauf wieder Frischwasser benötigen, und sich das Zulaufventil der Spülmaschine öffnen, so wird die Spülmaschine ohne Unterbrechung weiter mit Permeat versorgt. Wenn die Betriebspause der Spülmaschine länger als die Pumpennachlaufzeit andauert, so schaltet sich die Pumpe der Umkehr-Osmose-Anlage aus.
In vorteilhafter Weise benötigt die Umkehr-Osmose-Anlage zur ordnungsgemäßen Funktion keinen Vorratsbehälter für das Permeat, auch maschinenseitig ist eine Stellung eines Vorratsbehälters nicht zwingend erforderlich. Die Spülmaschinen weisen jedoch häufig einen Vorratsbehälter zur Trennung der internen Kreisläufe vom Trinkwassernetz auf. Ist dies der Fall, kann durch Absperren des maschinenseitigen Zulaufventils während des ungestörten Betriebes der Spülmaschine ein Spülvorgang der Membrane der Umkehr-Osmose-Anlage unabhängig vom Betrieb der Spülmaschine durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene, stark vereinfacht ausgebildete und auf den speziellen Verwendungszweck ausgelegte Umkehr-Osmose-Anlage, kann sowohl an Einkammer-Spülmaschinen mit stationärer Spülverfahren als auch an Ein- oder Mehrkammer-Durchlaufgeschirrspülmaschinen eingesetzt werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung sind darin zu erblicken, dass für eine ordnungsgemäße Funktion der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Umkehr-Osmose-Anlage keine Konzentrat-Rückführung erforderlich ist. Wird kein Permeat an der Ausgangsseite abgenommen, schaltet das Rückschlagventil den Permeat-Strom auf die Eingangsseite um und die Pumpe kann weiter eingeschaltet bleiben. In dieser Situation wird sofort selbstständig die Membran gespült.
Durch die fehlende Konzentratführung werden kleinere Fluidvolumina umgewälzt, im Vergleich zu Anlagen herkömmlicher Bauart, was dazu führt, dass die Pumpe, die zur Erhöhung des Druckes dient, kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden kann. Die Installationen, so z. B. Rohrleitung und Ventile, sowie Anschlussfittings für die Konzentrat-Rückführung können vollständig entfallen.
Die Spülung der Filtermembran des mindestens einen Filtermoduls erfolgt mit Permeat. Es wird nur die Menge Rohwasser zugeführt, die der abgehenden Menge Spülflüssigkeit entspricht, wodurch die Qualität der Spülflüssigkeit, aus Permeat und einem geringen Anteil Rohwasser gebildet, immer besser ist als die des zugeführten Leitungswassers.
Der Spülvorgang beruht im Wesentlichen auf chemischen Vorgängen und nicht auf strömungsmechanischen Aktivitäten. Die Beläge auf der Vorderseite der Membran werden durch das Permeat abgelöst, d. h. sie gehen in Lösung und werden nicht z. B. durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten mechanisch abgetragen, was ebenfalls eine kleinere Dimensionierung der Pumpe ermöglicht. Ebenfalls entfällt die Spülleitung, die im Normalfall auch ein Magnetventil enthält.
Ab Betriebsbeginn, d. h. ab dem Moment, in dem Rohwasser an die Filtermembran gelangt, steht das System unter Druck. Auch die Spülung der Membran erfolgt immer unter Systemdruck, wodurch die Gefahr der Auskristallisation von Wasserbegleitstoffen, so z. B. Kalk, aus dem Rohwasser und damit die Bildung von Ablagerungen an der Membran stark verringert ist.
Am Ende des Spülvorganges ist das mindestens eine Membranmodul mit sehr sauberem Wasser, Permeat und Rohwasser umfassend, gefüllt, so dass sich auch in Stillstandzeiten keine Beläge bilden können. Die Gefahr von Keimwachstum in Stillstandzeiten wird durch diese Vorgehensweise ebenfalls minimiert. Es kann auf eine sonst übliche Vor-Enthärtung des Rohwassers und den damit verbundenen apparativen Aufwand vollständig verzichtet werden.
Die in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Umkehr-Osmose-Anlage eingesetzte Pumpe zur Druckerhöhung wird mit einer ersten Anforderung von aufbereitetem Wasser bei Betriebsbeginn gestartet und schältet erst dann ab, wenn nach Betriebsende die Filtermembran der Umkehr-Osmose-Anlage vollständig gespült ist. Die vollständige Spülung kann erkannt werden, in dem der Leitwert der abgehenden Spülflüssigkeit gemessen wird und mit dem Erreichen eines Grenzwertes mittels einer Steuerung die Pumpe abgeschaltet wird. Der Spülvorgang kann auch mittels einer Zeitsteuerung, deren voreingestellter Wert auf Versuchsdaten basiert, gesteuert werden. Diese Zeitsteuerung würde nach Betriebsende der Spülmaschine die Pumpe mit einer einstellbaren vorwählbaren Verzögerungsgut abschalten. Die Spülung der Membrane erfolgt demnach automatisch nach jedem Betriebszyklus.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Umkehr-Osmose-Anlage zur teilweisen oder vollständigen Integration in eine Spülmaschine zeichnet sich darüber hinaus durch minimalsten Steuerungsaufwand aus.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
1 die Darstellungen eines Programmautomaten mit einer Spülkammer, dem extern eine Wasseraufbereitungsanlage zugeordnet ist,
2 die Darstellung einer Transportspülmaschine, bei der das zu reinigende Gut über eine Fördereinrichtung durch eine Anzahl von Behandlungszonen gefördert wird, und der eine Wasseraufbereitungsanlage zugeordnet ist, und
3 eine Ausführungsvariante einer Wasseraufbereitungsanlage, bei der es sich insbesondere um eine Umkehr-Osmose-Anlage mit Permeat Rückführung handelt.
Ausführungsvarianten
1 zeigt eine Geschirrspülmaschine, bei der es sich insbesondere um einen Programmautomaten handelt, dem eine Wasseraufbereitungsvorrichtung zugeordnet ist.
Aus der Darstellung gemäß 1 geht in schematischer Weise hervor, dass die Programmgeschirrspülmaschine 100, bei der es sich insbesondere um eine Spülkammer 112 aufweisenden Programmautomaten handelt, Sprühsysteme 114 umfasst. Die Sprühsysteme 114 befinden sich insbesondere innerhalb der Spülkammer 112 und beaufschlagen das dort bevorratete zu reinigende Gut beispielsweise gleichzeitig von der Oberseite und von der Unterseite her.
Des Weiteren befindet sich innerhalb der als Programmautomaten beschaffenen Geschirrspülmaschine 100 ein Boiler 116. Der Boiler 116 nimmt einen Wasservorrat auf und wird gemäß der Darstellung in 1 von einem Permeatzulauf 144 gespeist, der sich von einer Wasseraufbereitungsvorrichtung 136, bei der es sich insbesondere um eine Umkehr-Osmose-Anlage handelt, mit Permeat gespeist. Dem Boiler 116, dem das Permeat über den Permeatzulauf 144 zuläuft, ist eine Niveauregelung 120 zugeordnet. Die Geschirrspülmaschine 100 umfasst darüber hinaus eine Druckerhöhungspumpe 118, über welche das im Boiler 116 bevorratete Permeat nach Druckerhöhung über die Sprühsysteme 114 auf das zu reinigende Gut aufgebracht wird.
Wie aus der Darstellung gemäß 1 des Weiteren hervorgeht, befindet sich im unteren Bereich der Spülkammer 100 ein Tank 122. Im Tank 122 wird das innerhalb der Spülkammer 112 verspritzte Fluid aufgefangen und beispielsweise mittels eines im Tank 122 vorgesehenen Tank-Wärmetauschers 130 aufgeheizt bzw. auf einer Soll-Temperatur gehalten wird. Mit Bezugszeichen 124 ist ein Tankablauf bezeichnet.
Wie aus 1 des Weiteren hervorgeht, ist die Wasseraufbereitungsvorrichtung 136 insbesondere als Umkehr-Osmose Anlage beschaffen. Rohwasser strömt dieser über eine Rohwasserzuleitung 138 zu. Mit Bezugszeichen 140 ist ein Konzentratablauf bezeichnet, über welchen das Konzentrat einem Abfluss 142 zugeleitet wird, während das in der Wasseraufbereitungsvorrichtung 136 erhaltene Permeat über den Permeatzulauf 144 in den Boiler 116 der Geschirrspülmaschine 100 einströmt, in dem es auf Temperatur gebracht wird.
Der Darstellung gemäß 2 ist in schematischer Weise eine Durchlaufspülmaschine, der eine Wasseraufbereitungsanlage zugeordnet ist, zu entnehmen.
2 zeigt eine Reinigungsvorrichtung 210, die als Durchlaufspülmaschine 212 ausgebildet ist. Bei der Durchlaufgeschirspülmaschine 212 kann es sich sowohl um eine Transportspülmaschine handeln, in der Reinigungsgut 220 in Transportkörben 222 in Transportrichtung 230 durch verschiedene Behandlungszonen gefördert wird, als auch um eine Transportspülmaschine, bei der das Reinigungsgut 220 auf, die einzelnen Behandlungszonen der Durchlaufgeschirspülmaschine 212 passierenden Greifern, die beweglich ausgebildet sein können, aufgenommen ist, und mit der Förderbewegung des endlosen Transportbandes in Transportrichtung 230 durch die einzelnen Behandlungszonen für das Reinigungsgut 220 in der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 transportiert wird.
Der Darstellung gemäß 2 ist zu entnehmen, dass die Durchlaufgeschirrspülmaschine 212, in der Reinigungsgut 220, wie z. B. Besteck, Gläser, Geschirr oder Töpfe, Tabletts oder dergleichen gereinigt werden können, aber auch Gehäuse, wie z. B. Batteriegehäuse und dergleichen, der Reinigung zugeführt werden können, ein Gehäuse 214 umfasst. Das Gehäuse 214 umschließt einen Reinigungstunnel 216, durch den das Reinigungsgut 220 in Transportrichtung 230 entsprechend des Vorschubes einer Transportvorrichtung 218 – vorzugsweise ausgebildet als endloses Glieder-Band – befördert wird.
An einem Einlauf 224 der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 werden einzelne Transportkörbe 222 mit Reinigungsgut 220 befüllt, auf die Transportvorrichtung 218 aufgebracht und entsprechend des Vorschubes der Transportvorrichtung 218 in Transportrichtung 230 wird das Reinigungsgut 220 durch verschiedene Reinigungszonen 226 transportiert. Vom Einlauf 224 aus gesehen, werde die einzelnen, das Reinigungsgut 220 aufnehmenden Transportkörbe 222 in Transportrichtung 230 gesehen, durch eine Einlauföffnung 223 zunächst einer Vorabräumzone 232 zugeführt. Die Vorabräumzone 232 kann z. B. mittels eines Trennvorhanges 228, der im Bereich der Einlauföffnung 223 vorgesehen ist, nach außen abgedichtet sein, so dass der Austritt von Wrasen und Feuchtigkeit nach außen, insbesondere in Richtung des Einlaufes 224 reduziert ist.
Innerhalb der Vorabräumzone 232, die eine der Reinigungszonen 226 der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 darstellt, befindet sich ein Reinigungssystem 234. Das Reinigungssystem 234 der Vorabräumzone 232 umfasst insbesondere ein Vorabräumzonen-Sprühdüsensystem 236, mit dem, in vertikale Richtung gesehen, sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite auf die in Transportrichtung 230 geförderten Transportkörbe 222, Reinigungsflüssigkeit aufgebracht wird. Entweder erfolgt dies auf das auf der Transportvorrichtung 118 unmittelbar aufgenommene Reinigungsgut 220 oder das in Transportkörben 222 aufgenommene Reinigungsgut 220.
Innerhalb der Vorabräumzone 232, in der das Vorabräumzonen-Sprühdüsensystem 236 aufgenommen ist, befindet sich ein Vorabräumzonen-Tank 238, aus dem mit einer Vorabräumzonen-Pumpe 240 dem mindestens einen Vorabräumzonen-Sprühdüsensystem 136 kontinuierlich Reinigungsfluid zugeführt wird. Bevorzugt ist der Vorabräumzonen-Tank 238 im Bodenbereich der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 ausgebildet.
In Transportrichtung 230 gesehen, befindet sich hinter der Vorabräumzone 232 die Hauptspülzone 242. Die Hauptspülzone ist durch einen Vorhang 128 von der Vorabräumzone abgetrennt. In der Hauptspülzone 242 der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 ist mindestens ein Hauptspülzone-Sprühdüsensystem 244 aufgenommen. Diese wird über mindestens eine Hauptspülzonen-Pumpe 248 mit Reinigungsfluid beaufschlagt, welches in mindestens einem Hauptspülzonen-Tank 246 bevorratet wird. Der mindestens eine Hauptspülzonen-Tank 246 befindet sich ebenfalls bevorzugt im Bodenbereich der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212. Das mindestens eine Hauptspülzonen-Sprühdüsensystem 244 ist derart aufgebaut, dass sich einzelne Sprühdüsen sowohl oberhalb als auch unterhalb des Reinigungsguts 220 befinden, sei dies in einem Transportkorb 222 aufgenommen, oder sei dies unmittelbar auf der bevorzugt als Endlosförderband ausgebildeten Transportvorrichtung 118 angeordnet. Durch die beidseitige Beaufschlagung des Reinigungsgutes 220 wird eine gleichmäßige Benetzung und Reinigung desselben während der Passage der Hauptspülzone 242 in Transportrichtung 230 gesehen, erreicht.
An die Hauptspülzone 242 schließt sich – ebenfalls von dieser durch einen Trennvorhang 228 getrennt – eine Klarspülzone 249 an. Die Klarspülzone 249 umfasst neben einer Pumpenklarspülzone 250 eine Frischwasserklarspülzone 260.
Wie aus 2 hervorgeht, umfasst die Pumpenklarspülzone 250, die Teil der Klarspülzone 249 ist, einen ebenfalls im Bodenbereich der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 angeordneten Pumpenklarspülzonen-Tank 252. Über eine Pumpenklarspülzonen-Pumpe 258 wird Klarspülflüssigkeit aus dem Pumpenklarspülzonen-Tank 252 entnommen, die mindestens einen Pumpenklarspülzonen-Sprühdüsensystem 256 zugeleitet und auf das Reinigungsgut 220 aufgespritzt. Verglichen mit dem im Hauptspülzonen-Tank 246 durch die mindestens eine Hauptspülzonen-Pumpe 248 umgewälzten Reinigungsfluid weißt das innerhalb der Pumpen-Klarspülzone 250 eingespritzte und insbesondere im Pumpenklarspülzone-Tank 252 durch die Pumpenklarspülzonen-Pumpe 258 umgewälzte Klarspülfluid eine wesentlich höhere Qualität auf als das Reinigungsfluid, das in der Hauptspülzone 242 Verwendung findet. Die Qualität des Klarspülfluides bezieht sich in diesem Zusammenhang z. B. auf den Gehalt an Schmutzpartikeln oder Schwebestoffen. Je geringer der Anteil an solchen Stoffen im Klarspülfluid ist, desto besser ist dessen Qualität.
Bei der Wasserbehandlungsanlage 136, die der in 2 dargestellten Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 zugeordnet ist, handelt es sich insbesondere um eine Umkehr-Osmose-Anlage, die entweder in die Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 integriert ist, oder dieser auch als Nebenaggregat im Sinne einer Stand-Alone Unit zugeordnet sein kann. Die Wasserbehandlungsanlage 136 wird mit einem vom bauseitigen Netz gelieferten Frischwasser betrieben. In der Umkehr-Osmose-Anlage entsteht einerseits Permeat 288 und Konzentrat 290. Das Konzentrat 290 wird dem Abfluss 142 zugeführt. Das Permeat 288 wird über den Wasserzulauf 264, über eine Wärmerückgewinnungseinrichtung 272, einem Frischwasser-Boiler 266 oder einem Durchlauferhitzer zugeleitet, dort erwärmt und dann der Frischwasserklarspülzone 260 zugeleitet.
Die Wärmerückgewinnungseinrichtung 272 entzieht der Abluft der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 Wärme, bevor die Abluft über einen Ventilator 274 in die Umgebung abgeleitet wird.
Die Frischwasserklarspülzone 260 ist in Transportrichtung 230 des Reinigungsgutes 220 gesehen, der Pumpenklarspülzone 250 nachgeschaltet. Die gesamte Klarspülzone 249, die Pumpenklarspülzone 250, die Frischwasserklarspülzone 260, sind mit Trennvorhängen 228 einerseits gegen die Hauptspülzone 242 und andererseits gegen eine Trocknungszone 268 abgetrennt. Innerhalb der Trocknungszone 268 befindet sich ein Gebläse 270. Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass sich innerhalb der Trocknungszone 268 ein Transportkorb 222 mit dem darin aufgenommen Reinigungsgut 220 befindet. Die Trocknungszone 268 ist gemäß der Darstellung in 2 ebenfalls durch den Trennvorhang 228 gegen einen Auslauf 227 abgetrennt. Am Auslauf 227 werden die durch die Reinigungszonen 226 und die Trocknungszone 268 der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 transportierten Transportkörbe 222, die das Transportgut 220 enthalten abgenommen, oder das gereinigte und getrocknete Reinigungsgut 220 wird unmittelbar von der Transportvorrichtung 218 abgenommen.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Reinigungsvorrichtung 210, insbesondere ausgestaltet als Durchlaufgeschirrspülmaschine 212, über eine Steuerung 134 bedient wird.
Durch die bevorzugt als Umkehr-Osmose-Anlage ausgestaltete Wasserbehandlungsanlage 136 ist sichergestellt, dass innerhalb der Frischwasserklarspülzone 260 ein gutes Spülergebnis erreicht wird. Durch das aus der Wasserbehandlungsanlage 136 stammende Permeat 288, d. h. entmineralisiertem Frischwasser, kann in der Frischwasserklarspülzone 260 der Klarspülzone 249 ein hervorragendes Spülergebnis erreicht werden. Ein gutes Klarspülergebnis liegt dann vor, wenn sich am getrockneten Reinigungsgut 220, so z. B. am Besteck oder an Gläsern keine Flecken oder Beläge zeigen. Das lässt sich durch einen niedrigen Gehalt an Mineralien in der Klarspülflüssigkeit erreichen. Der Mineraliengehalt wird aus einer Messung des elektrischen Leitwerts abgeleitet. Die Klassifikation eines guten Klarspülergebnisses ist abhängig vom Reinigungsgut 220. Ein maximal zulässiger Leitwert liegt z. B. für Besteck bei 80 μS, für Gläser bei 100 μS und für Geschirr bei 400 μS. Wird die Wasserbehandlungsanlage 136 als Umkehr-Osmose-Anlage ausgebildet, lassen sich die genannten Leitwerte für die im Rahmen der Frischwasserklarspülzone 260 eingesetzte Klarspülflüssigkeit erreichen. Die Wasserbehandlungsanlage 136 kann je nach bauraumseitigen Gegebenheiten entweder freistehend zwischen der bauseitigen Frischwasserversorgung und der Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 angeordnet sein, oder teilweise oder vollständig in die jeweilige Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 integriert sein.
Der Darstellung gemäß 3 ist eine Wasseraufbereitungsvorrichtung, insbesondere als Umkehr-Osmose-Anlage ausgeführt, zu entnehmen.
Die schematische Darstellung gemäß 3 zeigt eine Umkehr-Osmose-Anlage 310, welche über einen Zulauf 312 mit Frischwasser bzw. Rohwasser versorgt wird. Im Zulauf 312 befindet sich eine Pumpe 316, mit welcher das Frischwasser, bzw. das Rohwasser in ein Membranmodul 318 gefördert wird. Das der Pumpe 316 auf der Druckseite nach geschaltetem Membranmodul 318 umfasst eine Permeat-Kammer 320 und eine Konzentrat-Kammer 322. Von der Konzentrat-Kammer 322 aus zweigt eine Ableitung 332 ab, in der sich mindestens eine Drosselstelle 330 befindet. Im Zusammenspiel von Leistung der Pumpe 316 und Öffnungsweite der Drosselstelle 330 stellt sich der Systemdruck vor der Filtermembran 319 ein. Dieser Systemdruck muss oberhalb des Osmotischen Drucks des gesamten Systems liegen, damit die umgekehrte Osmose zur Filterung des zugeführten Rohwassers in Gang kommt. Zwischen dem Konzentrat-Ablauf 332 und einem Abfluss 142 befindet sich eine Trennung 336.
Aus der Permeat-Kammer 320 des Membran-Moduls 318 strömt Permeat aus dem Membran-Modul 318 aus, passiert eine Abzweigstelle 324, verlässt die Umkehr-Osmose-Anlage 310 an der Abgabestelle 338 der Umkehr-Osmose-Anlage 310 und tritt bei geöffnetem Zulaufventil 340 in eine Geschirrspülmaschine 100 ein, die sich im Übrigen auch um eine Durchlaufgeschirrspülmaschine 212 handeln kann. Stromab des Zulaufventiles 340 befindet sich eine Frischwassernetztrennung 342 sowie ein Behälter, in dem das nunmehr entmineralisierte und enthärtete Frischwasser, d. h. das Permeat 330 aufgefangen wird. Ein Maximalstand im Behälter ist mit Bezugszeichen 344 bezeichnet, während dessen Minimalstand mit Bezugszeichen 346 identifiziert ist. Die beschriebenen Bauteile Zulaufventil 340, Frischwassernetztrennung 342 sowie der zugehörige Behälter sind Komponenten, die ohnehin in der Geschirrspülmaschine vorhanden sind und nicht durch die erfindungsgemäße Umkehr-Osmose-Anlage gestellt werden müssen.
Aus der Darstellung gemäß 3 geht insbesondere hervor, dass an der Abzweigstelle 324 welche vom Permeat 333 der Permeat-Kammer 320 des Membran-Moduls 318 passiert wird, eine Permeat-Rückführung 328 abzweigt. In der Permeat-Rückführung 328 befindet sich ein Absperrorgan 326, insbesondere ein Ventil 326, welches auch als Spülventil bezeichnet werden kann. Bei dem Sperrorgan in Permeat-Rückführung 328 handelt es sich insbesondere um eine passives, selbstschaltendes Ventil, so zum Beispiel ein Rückschlagventil. Das Absperrorgan 326 benötigt keine externe Ansteuerung wie zum Beispiel eine Magnetspule oder einen anders geschalteten Aktuator, sondern schaltet – wie im Falle des Rückschlagventiles – bei Erreichen eines bestimmten Druckes oder könnte auch als passivschaltendes Ventil ausgelegt werden, welches beispielsweise bei Erreichen einer bestimmten Temperatur schaltet. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltungsvariante des Absperrorganes 326 ist ein kostengünstiges bewertes Rückschlagventil. Die Permeat-Rückführung 328 mündet an der Einspeisestelle 314 wieder in den Zulauf 312 vor der Saugseite der Pumpe 316.
Ergänzend zu dem in 3 dargestellten, sehr einfach ausgeführten System einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser 136, insbesondere einer Umkehr-Osmose-Anlage können zwischen der bauseitigen Wasserversorgung und dem Rohwasserzulauf 312 weitere Absperrorgane, Filtereinrichtungen so z. B. eine Wasserenthärtungsanlage, Messgeräte, so z. B. eine Wasseruhr, Sensoren, so z. B. ein Temperatursensor oder ähnliche Einrichtungen eingebaut sein. Der in 3 dargestellte Konzentrat-Ablauf 332 kann alternativ mit einem Auffangbehälter oder einem Rohrsystem verbunden sein, um das erhaltene Konzentrat 334 gegebenenfalls einer weiteren Verwendung zuzuführen.
Im Wesentlichen umfasst die in 3 dargestellte Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser 136 die Komponenten Pumpe 316, das Membran-Modul 318, eine Drosselstelle 330 in der Ableitung für das Konzentrat 332 sowie die Permeat Rückführleitung 328. Mit deren Hilfe wird Permeat 333 auf die Saugseite der Pumpe 316 gefördert. Insbesondere ist die Permeat-Rückführung 328 mit einem Absperrorgan 326, insbesondere einem Ventil, welches auch als Spülventil bezeichnet wird, ausgestattet, das bei Erreichen eines bestimmten Gegendruckes an der Abgabestelle 328 das Permeat 333 an der Einspeisestelle 314 vor die Pumpe 316 fließen lässt. Zusätzlich kann in der Permeat-Rückführung 328 ein Durchflussbegrenzer eingebaut sein, um die Menge des Permeates 333, das zurückgeführt wird, einstellen zu können.
Die Leistung der Pumpe 316 und der Querschnitt der Drosselstelle 330 im Konzentrat-Abfluss 332 beeinflusst den Arbeitsdruck des Systems und damit auch die sich einstellende Ausbeute der Vorrichtung 136 zur Aufbereitung von Wasser. Als Ausbeute wird die Menge von gewonnenem Permeat 333 im Verhältnis zu über den Zulauf 312 eingespeisten Rohwassermenge bezeichnet. Die Drosselstelle 330 kann eine feste Größe besitzen oder auch einstellbar ausgebildet sein.
Das Membran-Modul 318 selbst kann eine oder mehrere Sätze von Filtermembranen 319 umfassen, die gegebenenfalls unter Verwendung zusätzlicher eingebauter Rückschlagventile oder anderer Komponenten hydraulisch miteinander verbunden sind.
Zur Steuerung der in 3 dargestellten Vorrichtung 136 zur Aufbereitung von Wasser wird neben der eigentlichen Spannungsversorgung für die Pumpe 316 lediglich ein Signal „Betrieb Ein” aus der Steuerung 134 der Geschirrspülmaschine 100, 212 benötigt sowie ein Schaltelement, welches die Pumpe 316 bei „Betrieb Aus” verzögert, d. h. unter Implementierung einer Laufzeitverlängerung, wieder abschaltet.
Öffnet die Steuerung 134 der Geschirrspülmaschine 100, 212 zu Betriebsbeginn das Wasserzulaufventil 340 und wird gleichzeitig durch ein Signal aus der Maschinensteuerung 134 der Spülmaschine 100, 212 die Pumpe 316 der Vorrichtung 136 zur Aufbereitung von Wasser eingeschaltet. Ab diesem Moment erhöht die Pumpe 316 den Druck auf der Eingangsseite des Membran-Moduls 318 über den osmotischen Druck, so dass Wassermoleküle dem Prinzip der Umkehr-Osmose folgend auf die Permeatseite des Membran-Modules 318 gedrückt werden. Begleitstoffe im Rohwasser werden von der mindestens einen Filtermembrane 319, die im Membran-Modul 318 vorhanden ist, zurückgehalten und fließen mit einem Anteil des Rohwassers über die Konzentrat-Ableitung 332 ab.
Die Höhe des Druckes vor der mindestens einen Filtermembrane 319 des Membran-Moduls 318 ist durch die Pumpe 316 und über die Auslegung der Drosselstelle 330 bestimmt. Dieser optional einstellbare Druck bestimmt auch, wie viel Wasser durch die Filtermembrane 319 abgepresst wird, bzw. wie viel Wasser auf der Konzentratseite verbleibt und damit die Ausbeute der Wasseraufbereitungsvorrichtung 136 gemäß der Darstellung in 3.
Benötigt die Geschirrspülmaschine 100, bzw. 212 kein Frischwasser mehr, so z. B. bei Erreichen des Betriebsendes oder bei kurzzeitigen betriebsbedingten Unterbrechungen des Frischwasserbedarfs, wird das Zulaufventil 340 der Geschirrspülmaschine 100, 212 abgeschaltet, d. h. geschlossen. Dadurch wird kein Permeat 333 an der Abgabestelle 328 abgenommen und das Absperrorgan 326, zum Beispiel ausgebildet als Rückschlagventil, schaltet den Strom von Permeat 333, über die Permeat-Rückführung 328 auf die Eingangsseite der Pumpe 316 um. Die Pumpe 316 bleibt für eine vorbestimmte Zeit weiter eingeschaltet. In dieser Situation wird sofort selbstständig die Schmutzseite der mindestens einen Filtermembran 319 des Membran-Moduls 318 mit Permeat 333 gespült. Sollte die Geschirrspülmaschine 100, 212 noch innerhalb der Zeit für den Pumpennachlauf wieder Frischwasser benötigen und sich das Zulaufventil 340 der Geschirrspülmaschine 100, 212 öffnen, wird die Spülmaschine 100, 212 wieder ohne Unterbrechung weiter mit Permeat 333 versorgt. Wenn die Betriebspause der Geschirrspülmaschine 100, 212 länger als die Nachlaufzeit der Pumpe 316 andauert, schaltet sich die Pumpe 316 automatisch aus.
Zur Funktion benötigt die in 3 dargestellte Umkehr-Osmose-Anlage keinen Vorratsbehälter für das Permeat 333 auch ein maschinenseitig vorgehaltener Vorratsbehälter ist nicht zwingend erforderlich. Die Geschirrspülmaschine 100, 212 hat allerdings häufig bereits einen Vorratsbehälter zur Trennung der internen Kreisläufe vom Trinkwassernetz. Sollte dies der Fall sein, kann durch Absperren des maschinenseitigen Zulaufventils 340 während des ungestörten Betriebes der Geschirrspülmaschine 100, 212 ein zusätzlicher Spülvorgang der mindestens ein Filtermembrane 319 des Membran-Moduls 318 der Wasseraufbereitungsvorrichtung 136 durchgeführt werden.
Für eine ordnungsgemäße Funktion der in 3 dargestellten Wasseraufbereitungsvorrichtung 136 ist keine Konzentrat-Rückführung erforderlich und deshalb auch nicht vorhanden. Wenn kein Permeat 333 an der Abgabestelle 328 abgenommen wird, schaltet das Rückschlagventil 328, welches in der Permeat-Rückführung 328 aufgenommen ist, den Permeatstrom auf die Eingangsseite der Pumpe 316 um, das Permeat 333 wird an der Einspeisestelle 314 wieder in den Zulauf 312 eingeleitet. Die Pumpe 316 kann weiter eingeschaltet bleiben. In dieser Situation wird sofort selbstständig die mindestens eine Filtermembran 319 des Membran-Moduls 318 gespült. Durch die gemäß der Darstellung in 3 fehlende Konzentrat-Rückführung ergibt sich, dass kleinere Fluidvolumina umzuwälzen sind in der Größenordnung zwischen 300 l/h und 350 l/h, verglichen mit Anlagen herkömmlicher Bauart. Dies führt dazu, dass die Pumpe 316 kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden kann. Ferner können Installationen so z. B. Rohrleitungen, Ventile und dergleichen für die Konzentrat-Rückführung eingespart werden.
Die Spülung der mindestens eine Filtermembran des Membran-Moduls 318 erfolgt mit Permeat 333. Es wird nur die Menge an Rohwasser zugeführt, die der über die Ableitung 332 abgehenden Menge Spülflüssigkeit entspricht. Die Spülflüssigkeit besteht also aus einem großen Anteil z. B. 75% an Permeat 333 und einem kleinen Anteil z. B. 25% an Rohwasser, wodurch die Qualität der Spülflüssigkeit immer besser ausfällt, als die des zugeführten Frisch- bzw. Rohwassers.
Der Spülvorgang der mindestens einen Filtermembran 319 beruht im Wesentlichen auf chemischen Vorgängen und nicht auf strömungsmechanischer Aktivität. Die Beläge auf der Vorderseite der mindestens einen Filtermembran 319, die im Membran-Modul 318 vorgesehen ist, werden durch das Permeat 333 abgelöst, d. h. gehen in Lösung und werden nicht durch z. B. hohe Strömungsgeschwindigkeiten auf mechanischem Wege abgetragen. Auch aus diesem Grunde lässt sich die Pumpe 316 kleiner dimensionieren.
Ab Betriebsbeginn, d. h. ab dem ersten Moment, in dem Rohwasser über den Zulauf 312 und die Pumpe 316 an die mindestens eine Filtermembran 319 gelangt, steht das System gemäß der Darstellung in 3 unter Druck. Auch die Spülung der mindestens einen Filtermembran 319 erfolgt unter Systemdruck, wodurch die Gefahr der Auskristallisation von Wasserbegleitstoffen so z. B. Kalk aus dem Rohwasser und damit die Bildung von Ablagerung an der mindestens einen Filtermembran 319 stark verringert wird. Am Ende des Spülvorgangs ist das Membran-Modul 318 mit sehr sauberem Wasser, d. h. Permeat 333 plus einem kleinen Anteil von Rohwasser gefüllt, so dass sich auch bei längeren Stillstandszeiten keine Beläge bilden können. Die Gefahr des Keimwachstums in den Stillstandszeiten wird in durch diese Vorgehensweise ebenfalls minimiert, denn an der Filtermembran 319 werden auch Keime zurückgehalten, so dass das Permeat 333 keimfrei ist.
Durch die oben geschilderte Vorgehensweise kann darüber hinaus auf eine andernfalls übliche Vorenthärtung des Rohwassers und den damit verbundenen apparativen Aufwand verzichtet werden.
Die Pumpe 316 wird mit einer ersten Anforderung von aufbereitetem Wasser, d. h. bei Erreichen des Betriebsbeginns gestartet und schaltet sich erst dann ab, wenn nach Betriebsende die mindestens eine Filtermembran 319 vollständig gespült ist. Die vollständige Spülung kann dadurch erkannt werden, dass der Leitwert der an der Ableitung 332 abgehenden Spülflüssigkeit gemessen wird und bei Erreichen eines Grenzwertes für den Leitwert mittels einer Steuerung 134 die Pumpe 316 abgeschaltet wird. Der Spülvorgang der mindestens einen Filtermembran 319 kann auch mittels einer Zeitsteuerung, deren voreingestellter Wert auf Versuchsdaten basiert, gesteuert werden. Die Zeitsteuerung würde nach Betriebsende die Pumpe 316 mit der Verzögerung abschalten. Die Spülung der mindestens einen Filtermembrane 319 erfolgt demnach automatisch nach jedem einzelnen Betriebszyklus.
Bezugszeichenliste

100: Geschirrspülmaschine
112: Spülkammer
114: Sprühsystem
116: Boiler
118: Drucksteigerungspumpe
120: Niveauregelung
122: Tank
124: Tankablauf
130: Tank-Wärmetauscher
134: Maschinensteuerung
136: Wasseraufbereitungsvorrichtung (Umkehr-Osmose-Anlage)
138: Rohwasserzuleitung
140: Konzentrat-Ablauf
142: Abfluss
144: Reinwasser-Zulauf
210: Reinigungsvorrichtung
212: Durchlaufgeschirrspülmaschine
214: Gehäuse
216: Reinigungstunnel
218: Transportvorrichtung
220: Reinigungsgut
222: Transportgut
223: Einlauföffnung
224: Einlauf
226: Reinigungszone
227: Auslauf
228: Trennvorhang
238: Vorabräumzonen-Tank
240: Vorabräumzonen-Pumpe
242: Hauptspülzone
244: Hauptspülzonen-Sprühdüsen-System
246: Hauptspülzonen-Tank
248: Hauptspülzonen-Pumpe
249: Klarspülzone
250: Pumpenklarspülzone
252: Pumpenklarspülzonen-Tank
256: Pumpenklarspülzonen-Sprühdüsen-System
258: Pumpenklarspülzonen-Pumpe
260: Frischwasserklarspülzone
262: Frischwasserklarspülzonen-Sprühdüsen-System
264: Wasserzulauf
266: Boiler
268: Trocknungszone
270: Gebläse
272: Rückgewinnungseinrichtung
274: Ventilator
310: Umkehr-Osmose-Anlage
312: Frischwasser/Rohwasser-Zulauf
314: Einspeisestellt
316: Pumpe
318: Membran-Modul
319: Filtermembrane
320: Permeat-Kammer
322: Konzentrat-Kammer
324: Abzweigstelle
326: Absperrorgan, Ventil
328: Permeat-Rückführung
330: Drosselstelle
230: Transportrichtung
232: Vorabräumzone
234: Reinigungssystem
236: Vorabräumzone-Sprühdüsensystem
288: Permeat
290: Konzentrat
338: Abgabestelle für Permeat
340: Zulaufventil
342: Frischwasser-Netztrennung
344: Maximalstand
346: Minimalstand
332: Ableitung
333: Permeat
334: Konzentrat
336: Trennung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0133677 A2 [0003]
DE 10352120 A1 [0004]
DE 102007024424 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung (136) zur Aufbereitung von H₂O, insbesondere Umkehr-Osmose-Vorrichtung (310) mit mindestens einem Membran-Modul (318) zur Erzeugung von Permeat (333) und Konzentrat (334), welche zumindest teilweise in einer Geschirrspülmaschine (110, 212) integriert ist und die eine Pumpe (316) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Permeat-Rückführung (328) mit einem passiven Absperrorgan (326) vorgesehen ist, die das Permeat (333) an einer Einspeisestelle (314) vor der Pumpe (316) einspeist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan (326) als selbstschaltendes Ventil oder als Rückschlagventil ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Permeat-Rückführung (328) ein Drosselorgan aufgenommen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stromab einer Abzweigstelle (324) der Permeat-Rückführung (328) und nach der Abgabestelle für Permeat (338) in einen Wasserzulauf zur Geschirrspülmaschine (100, 212) ein Zulaufventil (340) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Membranmodul (118) einer Konzentratableitung (332) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konzentratablauf (332) eine Drosselstelle (330) aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine (100, 212) mit einer Vorrichtung (136) zur Aufbereitung von Wasser gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Nicht-Abnahme von Permeat (333) durch die Geschirrspülmaschine (100, 212) das Ventil (326) in der Permeat-Rückführung (328) öffnet und Permeat (333) auf die Eingangsseite der Pumpe (316) geleitet wird und eine Rückspülung mit Permeat (333) erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Filtermembran (319) des mindestens einen Membranmoduls (318) mit Permeat (333) gespült wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorrichtung (136) zur Aufbereitung von Wasser kleine Fluidvolumina umgewälzt werden, die in der Größenordnung zwischen 300 l/h und 350 l/h liegen.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülung der mindestens einen Filtermembrane (319) mit Permeat (333) und Rohwasser erfolgt, wobei nur die Menge Rohwasser zugeführt wird, die der Menge der abgehenden Spülflüssigkeit entspricht.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülflüssigkeit, mit der die mindestens eine Filtermembran (319) gespült wird, Permeat (333) und einen Anteil Rohwasser enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülung der mindestens einen Filtermembran (319) unter einem Systemdruck erfolgt, der durch die Pumpe (316) erzeugt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schließen des Zulaufventiles (340) zur Geschirrspülmaschine (100, 212), der Strom von Permeat (333) in die Permeat-Rückführung (328) umgeschaltet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nicht-Ablauf von Permeat (333) an der Abgabestelle (338) die Pumpe (316) während einer Nachlaufzeitspanne weiter betrieben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Öffnen des Zulaufventiles (340) während der Nachlaufzeitspanne der Pumpe (316) die Geschirrspülmaschine (100. 212) mit Permeat (333) versorgt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betriebsunterbrechung der Geschirrspülmaschine (100, 212), deren Dauer die Nachlaufzeitspanne der Pumpe (316) übersteigt, die Pumpe (316) abgeschaltet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Messung des Leitwertes der abgehenden Spülflüssigkeit eine vollständige Spülung der mindestens einen Filtermembran (319) des Membran-Moduls (316) erkannt wird und bei Erreichen eines Grenzwertes die Pumpe (316) abgeschaltet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülvorgang der mindestens einen Filtermembran (319) mittels einer Zeitsteuerung, gesteuert wird und nach Betriebsende der Geschirrspülmaschine (100, 212) die Pumpe (316) verzögert abgeschaltet wird.