DE102015223616B4 - Haushaltsgerät mit einer elektrolytischen Biofilmbekämpfung sowie Verfahren zu seinem Betrieb - Google Patents

Abstract

Haushaltsgerät (1,2) mit einer Steuereinrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät (1,2) mindestens eine Elektrode (46) auf einer inneren Oberfläche (17) und eine Spannungsversorgungseinheit (47) zur Durchführung einer Elektrolyse eines wasserhaltigen Mediums an der Elektrode (46) unter Entstehung von Gasblasen enthält, wobei die Spannungsversorgungseinheit (47) eine elektrische Spannung bereitstellt, welche größer gleich der Zersetzungsspannung des wasserhaltigen Mediums ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer elektrolytischen Biofilmbekämpfung mit einer Steuereinrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb dieses Haushaltsgerätes.
• Insbesondere in wasserführenden Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Waschtrocknern, Trocknern, darunter vor allem in Kondensationstrocknern, oder Geschirrspülmaschinen kommt es im Bereich der Bauteile mit dauerfeuchten Oberflächen häufig zu einer Ausbildung von Biofilmen. „Dauerfeuchte Oberflächen“ sind hierbei solche, die bei einem ordnungsgemäßen Betrieb des Haushaltsgerätes mit Wasser oder wässrigen Flüssigkeiten in Kontakt gelangen. Biofilme bilden sich überwiegend in wässrigen Systemen auf einer Grenzfläche, beispielsweise zu einer festen Phase, und bestehen aus einer dünnen Schleimschicht, in die Mikroorganismen eingebettet sind. Die Mikroorganismen umgeben sich zum Schutz gegen äußere Angriffe und zur Verbesserung ihrer Lebensbedingungen mit extrazellulären polymeren Substanzen (EPS). Die EPS bilden in Verbindung mit Wasser Hydrogele, so dass sich eine schleimartige Matrix bildet, in der Nährstoffe und andere Substanzen gelöst sind.
• Dadurch kommt es neben dunklen Belägen auf den Oberflächen häufig auch zu einer unangenehmen Geruchsbildung. So kann es durch Biofilme, die sich beispielsweise in der Einspülschale und in Bereichen des Laugenbehälters von Haushaltsgeräten bilden, ein hygienisches, ästhetisches und/oder Geruchsproblem geben. Zudem kann die Hygiene bei Speicherwasser, das in manchen Haushaltsgeräten zur Wiederverwendung in späteren Prozessschritten gespeichert wird, mangelhaft sein, wenn die Gesamtkeimzahl im Wasser, die mit der Stärke des Biofilms korreliert, zu groß wird. Schließlich kann es auch aufgrund des Stoffwechsels der Mikroorganismen im Biofilm neben Geruchsproblemen zu Verfärbungen sowie Korrosion kommen.
• Die Ausbildung von Biofilmen auf Oberflächen von Haushaltsgeräten sollte daher möglichst vermieden werden. Insbesondere sollten bereits vorhandene Biofilme bekämpft und möglichst beseitigt werden. Hierzu ist es bekannt, Oberflächen in Haushaltsgeräten beispielsweise biozid auszurüsten, insbesondere eine Einspülschale einer Waschmaschine. Biozid ausgerüstete Oberflächen verhindern aber nicht dauerhaft die Bildung eines Biofilms, weil immer nur die im direkten Kontakt mit der Oberfläche stehenden Keime das Biozid aufnehmen und absterben. Andere Keime, die sich auf den abgestorbenen Keimen ansiedeln, können häufig überleben und sich vermehren.
• Andererseits werden durch biozid wirkende chemische Substanzen, die von außen auf einen Biofilm einwirken, im Allgemeinen nur die oberen Keimschichten abgetötet. Tiefer gelegene Schichten werden häufig nicht erreicht, da diese durch die EPS geschützt sind. Zudem müssen chemische Reiniger im Allgemeinen in einer hohen Konzentration sowie mit einer langen Einwirkzeit eingesetzt werden. Biozide bzw. Chemikalien oder deren Reaktionsprodukte sind schließlich häufig umweltschädlich und/oder gesundheitsgefährdend und können beispielsweise Allergien hervorrufen. Schließlich kann es beim wiederholten Einsatz von Bioziden bei den Mikroorganismen zu einer Resistenzbildung kommen, wodurch deren Bekämpfung erschwert wird.
• Die bisherigen thermischen Abtötungsverfahren beseitigen den Biofilm selbst nicht, so dass sich auf den abgetöteten Keimen bzw. dem verbleibenden Biofilm neue Keime ansiedeln können. Diese finden häufig eine ideale Nährstoffsituation vor, welche die erneute Ansiedlung von Mikroorganismen begünstigt.
• Die DE 10 2010 027 795 A1 beschreibt ein Hausgerät mit einem Behälter, der beim Betrieb des Hausgerätes Feuchtigkeit ausgesetzt ist und zur Ausbildung eines Biofilms auf einer seiner inneren Oberflächen neigt, und einem Plasmagenerator, wobei der Plasmagenerator ein kaltes Atmosphärendruck-Plasma erzeugen kann und in einem Abstand von weniger als 5 cm von einer inneren Oberfläche des Behälters angeordnet ist.
• Zur Vermeidung und/oder Beseitigung von Biofilmen sind auch biologische Verfahren bekannt. Die DE 3841596 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verringerung der Schleim- und Belagbildung in Anlagen, in denen Wasser zirkuliert. Dabei werden dem zirkulierenden Wasser nicht-sessile Mikroorganismen zugeführt, die mit Biofilm-bildenden Mikroorganismen in Nährstoffkonkurrenz treten und so die Ausbildung eines Biofilms verringern.
• Die EP 1 350 575 B1 beschreibt eine Oberfläche mit schaltbarer Ultrahydrophobie sowie ein Verfahren zu deren Realisierung. Die Oberfläche ist insbesondere eine rauhe Oberfläche mit einer schaltbaren intrinsischen Benetzbarkeit, wobei im Rahmen des Schaltens ein reversibler Übergang zu einer Kompositoberfläche im Sinne der Cassie-Baxter-Theorie erfolgt. Hierzu ist ein Substrat mit einer Dünnschicht mit einer durch Temperaturvariation, pH-Variation, elektrische Felder oder Kontakt mit selektiven Lösungsmitteln schaltbaren Benetzbarkeit versehen. Die Dünnschicht besteht dabei vorzugsweise aus mindestens einer hydrophilen und einer hydrophoben Komponente, die durch Phasenseparation wechselseitig an der Oberfläche angereichert werden.
• Die EP 0 985 639 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur elektrochemischen Bekämpfung von Ablagerungen von Organismen an Flächen von Unterwassereinrichtungen, die im Kontakt mit Wasser stehen. Die zu beschichtenden Strukturen können dabei metallisch, ein Polymer, anorganische Materialien oder natürliche Materialien sein, wobei die aufzubringende leitende Schicht immer metallisch ist.
• Die EP 1 777 250 B1 beschreibt ein Verfahren zur Vermeidung oder Verminderung von Biofilmen auf Membranen, bei dem die Oberfläche von Membranen in wässrigen Lösungen durch eine leitfähige Beschichtung polarisierbar wird. Als leitfähige Schicht wird insbesondere ein elektrisch leitendes Material aus Metall oder leitfähigen organischen Polymeren eingesetzt.
• Die US 20018/0244835 offenbart eine Vorrichtung zum maschinellen Waschen mit einem Sterilisator, der während des Wasch- und Spülvorgangs kontinuierlich Antibiotika- und Sterilisationsfunktionen ausführt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es vor diesem Hintergrund, ein Haushaltsgerät bereitzustellen, bei dem die Vermeidung der Ausbildung sowie die Bekämpfung von Biofilmen verbessert ist. Insbesondere soll die Entfernung von Biofilmen erleichtert durchgeführt werden können. Aufgabe der Erfindung war es außerdem, ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Haushaltsgerätes bereitzustellen.
• Für die Zwecke der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird hierin die Bezeichnung „Biofilm“ für einen Biofilm als solchen wie auch für eine mehr oder weniger große Ansammlung von Mikroorganismen auf einer inneren Oberfläche des Haushaltsgeräts, selbst wenn diese Ansammlung noch keinen Biofilm bildet, verwendet.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Haushaltsgerät, insbesondere ein wasserführendes Haushaltsgerät, sowie ein Verfahren zu seinem Betrieb gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen des Haushaltsgeräts und umgekehrt, selbst wenn hierin nicht jeweils gesondert darauf hingewiesen wird.
• Gegenstand der Erfindung ist somit ein Haushaltsgerät, vorzugsweise ein wasserführendes Haushaltsgerät, mit einer Steuereinrichtung, wobei das Haushaltsgerät mindestens eine Elektrode auf einer inneren Oberfläche und eine Spannungsversorgungseinheit zur Durchführung einer Elektrolyse eines wasserhaltigen Mediums an der Elektrode unter Entstehung von Gasblasen enthält. Die Spannungsversorgungseinheit ist also insbesondere ausgestaltet, um eine genügend hohe elektrische Spannung bereitzustellen, die ausreicht, dass bei der Elektrolyse Gasblasen gebildet werden. Eine Bildung von Gasblasen weist daraufhin, dass sich das wasserhaltige Medium (Elektrolyt) zersetzt. Die für diesen Zersetzungsprozess mindestens erforderliche elektrische Spannung wird daher auch als Zersetzungsspannung bezeichtnet. Somit ist die Spannungsversorgungseinheit derart ausgestaltet, dass die Spannungsversorgungseinheit eine elektrische Spannung bereitstellt, welche größer gleich der Zersetzungsspannung des wässrigen Mediums ist.
• Aktive, d.h. lebende Biofilme enthalten einen hohen Anteil an Wasser, im Allgemeinen mindestens 50 % und sind daher ein Beispiel für ein wasserhaltiges Medium im Sinne der Erfindung. Bei niedrigeren Wassergehalten setzen die Mikroorganismen ihren Stoffwechsel herab oder stellen ihn sogar ganz ein, bis wieder eine ausreichende Feuchtigkeit gegeben ist. Integriert man daher als Elektroden elektrisch leitfähige Materialien in eine innere Oberfläche, die zur Ausbildung eines Biofilms neigt, kann durch Anlegen einer ausreichend hohen Gleichspannung mittels der Spannungsversorgungseinheit eine Elektrolyse eingeleitet werden, bei der an der Oberfläche der Elektroden Gasblasen entstehen. Diese Gasblasen sind dann zunächst zwischen der Elektrode an der inneren Oberfläche des Haushaltsgerätes und dem Biofilm, wodurch der Biofilm von der Oberfläche zumindest partiell im Bereich einer Gasblase abgelöst wird. Die Ablösung vermindert die lokal wirkende Haftkraft zwischen dem Biofilm und der inneren Oberfläche. Je mehr Gasblasen erzeugt werden, desto größer ist die Ablösung bzw. der Ablösebereich. Schließlich können die erzeugten Gasblasen auch zwischen die Stellen der inneren Oberfläche, an der keine Elektrode vorhanden ist, und den Biofilm gelangen, den Biofilm also unterwandern. Insgesamt wird somit eine mehr oder weniger ausgeprägte Verminderung der Haftung des Biofilms erreicht werden können, wodurch die Entfernung des Biofilms von der inneren Oberfläche deutlich erleichtert wird. Dies ist besonders von Vorteil, da beispielsweise von außen auf den Biofilm aufgebrachte Reinigungsmittel erst den Biofilm durchdringen müssen, um die Haftung des Biofilms zur inneren Oberfläche zu beeinflussen oder gar zu vermindern, hingegen werden gerade die Gasblasen unmittelbar in dem Bereich eingebracht, wo die Haftkräfte auftreten.
• Vorzugsweise enthält die mindestens eine Elektrode ein Metall, eine elektrisch leitfähige Kohlenstoffmodifikation und/oder ein elektrisch leitfähiges organisches Polymer oder besteht aus diesem.
• Beispielsweise kann die innere Oberfläche von einem Metalldraht durchzogen sein. Elektrisch leitfähige Kohlenstoffmodifikationen sind beispielsweise Graphit, Kohlenstoffnanoröhren und Glaskohlenstoff („glassy carbon“). Letzteres wird in der Elektrochemie häufig als Elektrodenmaterial eingesetzt.
• Es eignen sich überdies auch elektrisch leitfähige organische Polymere als Elektrodenmaterialien. Hierin bedeutet „elektrisch leitfähiges organisches Polymer“ ein Polymer, das bereits aufgrund seiner chemischen Struktur, insbesondere aufgrund eines konjugierten π-Elektronensystems entlang der Polymerkette, über eine elektrische Leitfähigkeit verfügt, also intrinsisch leitfähig ist. Bei diesen kann auf elektrochemischem oder chemischem Weg eine Änderung des Oxidationszustandes des Polymeren bewirkt werden, wobei sich die unterschiedlichen Oxidationszustände im Allgemeinen in ihrer Struktur und elektrischen Leitfähigkeit unterscheiden.
• Vorzugsweise ist das elektrisch leitfähige Polymer ausgewählt aus der Gruppe, die aus Polypyrrol, Polythiophen, Polyphenylen, Polyethylenphenylen, Polyanilin, Polyazulen, Polyfluoren, und deren Derivaten besteht. Derivate sind hierbei insbesondere solche, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome des aromatischen Rings durch einen oder mehrere Substituenten ersetzt sind. Derivate des Polypyrrols sind auch solche, bei denen das N-Wasserstoffatom durch einen niedrigen Alkylrest, insbesondere eine Methylgruppe oder Ethylgruppe ersetzt ist. Vorzugsweise ist das Derivat im Falle von Polythiophen ausgewählt aus der Gruppe, die aus Poly-3-alkyl-thiophen, Polyethylendioxythiophen und Polydithiophen besteht. Hierbei ist der Alkylrest im Poly-3-alkyl-thiophen insbesondere ein n-Hexyl-, n-Oktyl- oder n-Dodezyl-Rest.
• Die elektrisch leitfähigen Polymere sind insbesondere im oxidierten Zustand elektrisch leitfähig. Das elektrisch leitfähige Polymer liegt im oxidierten Zustand als Kation zusammen mit einem geeigneten Anion als Salz vor. Vorzugsweise liegt dabei das elektrisch leitfähige Polymer als Salz von Kationen des elektrisch leitfähigen Polymeren mit Sulfonatanionen vor. Im Salz sind die Anionen für den Ladungsausgleich bedeutsam. Liegt das elektrisch leitfähige organische Polymer zu lange im neutralen Zustand vor, so können diese Anionen gegebenenfalls in ein umgebendes flüssiges Medium entweichen. Da beispielsweise eine in einem wasserführenden Haushaltsgerät eingesetzte wässrige Flüssigkeit möglicherweise die zum Ladungsausgleich erforderlichen Anionen in der gewünschten Art und Menge nicht enthält, werden zum Ladungsausgleich bevorzugt relativ große und insbesondere lange Anionen eingesetzt, welche über eine vergleichsweise geringe Mobilität verfügen. Vorzugsweise liegt das elektrisch leitfähige Polymer daher als Salz von Kationen des elektrisch leitfähigen Polymeren mit polymeren Anionen vor. Zahlreiche verschiedene Ionen kommen in Frage. Besonders bevorzugt sind die Anionen Polystyrolsulfonat-Anionen.
• Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät enthält mindestens eine Elektrode auf einer inneren Oberfläche des Haushaltsgerätes. Der Begriff „innere Oberfläche“ wie er hierin verwendet wird, bezieht sich insbesondere auf die innere Oberfläche eines Bauteils, z.B. einer Einspülschale, eines Rohrabschnitts, eines Rohrabschnittes, eines Wärmetauschers usw. Vereinfacht wird im Folgenden bisweilen auch das Bauteil mit seiner inneren Oberfläche gleichgesetzt. Die mindestens eine Elektrode ist dabei im Allgemeinen kleiner als die innere Oberfläche des Haushaltsgerätes, die zur Ausbildung eines Biofilms neigt. Wie bereits erwähnt, können allerdings an der oder den Elektroden gebildete Gasblasen einen Biofilm unterwandern. Hierbei kann die Verwendung von mehreren Elektroden Vorteile bringen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgerätes sind daher auf der inneren Oberfläche mehrere Elektroden voneinander beabstandet angeordnet. Ein ausgebildeter Biofilm kann dann beispielsweise über mehreren Elektroden liegen, diese also überbrücken. Beispielsweise können mehrere Elektroden in Form voneinander beabstandeter Streifen nebeneinanderliegen, wobei der Abstand zwischen den Elektroden vorzugsweise so gewählt ist, dass dieser Bereich klein genug ist, so dass bei einem den Abstand zwischen den Elektroden überbrückenden Biofilm der Biofilm möglichst vollständig von den entstehenden Gasblasen unterwandert werden kann.
• Hierbei können an die Elektroden gleiche oder unterschiedliche Potentiale, d.h. elektrische Spannungen, angelegt werden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform fungieren zwei Elektroden auf der inneren Oberfläche als Anode und Kathode. Dabei sind dann beide Elektroden an die verschiedenen Pole vorzugsweise der gleichen Spannungsversorgungseinheit angeschlossen. Vorzugsweise entstehen dann an Anode und Kathode jeweils Gasblasen, z.B. von Wasserstoff und Sauerstoff.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, in der das Haushaltsgerät ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einer Wasserzuleitung ist, weist das Haushaltsgerät eine Zugabeeinrichtung für chlorhaltige Salze auf, wobei die Zugabeeinrichtung den Eintrag des chlorhaltigen Salzes in das wasserhaltige Medium an der Elektrode gestattet. Die Art und der Ort der Anbringung der Zugabeeinrichtung hängt von Art und Ort der inneren Oberfläche ab, an der eine Elektrode zur Durchführung einer Elektrolyse angebracht ist. Beispiele für chlorhaltige Salze sind Natriumchlorid und Natriumhypochlorit, wobei Natriumchlorid bevorzugt eingesetzt wird. Dabei hat es sich gezeigt, dass bereits ein geringer Zusatz des chlorhaltigen Salzes zum wasserhaltigen Medium ausreicht, um die Elektrolyse positiv zu beeinflussen. Das chlorhaltige Salz wird vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung des chlorhaltigen Salzes zugeben. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass eine Lösung des chlorhaltigen Salzes in ein Bauteil des Haushaltsgerätes geleitet wird, in dem sich eine innere Oberfläche mit mindestens einer Elektrode für eine Elektrolyse befindet.
• Im erfindungsgemäßen Haushaltsgerät sind die Steuereinrichtung und die Spannungsversorgungseinheit vorzugsweise derart eingerichtet, dass bei der Elektrolyse des wasserhaltigen Mediums Sauerstoff, Chlordioxid, Ozon, Chlor und/oder Wasserstoffperoxid entstehen. Insbesondere sind die Steuereinrichtung und die Spannungsversorgungseinheit der zur Entstehung der vorstehend genannten Stoffe erforderlichen elektrischen Spannung ausgelegt, welche sich vor allem aus der elektrochemischen Spannungsreihe der bei der Elektrolyse beteiligten Medien und Stoffe ergibt.
• Die Gase Sauerstoff, Chlordioxid, Ozon und Chlor funktionieren hierbei nicht nur als Gasblasen, welche als physikalisch wirkendes Mittel zur Ablösung eines Biofilms beitragen können, sondern auch als Oxidationsmittel. Der Biofilm bzw. die ihn bildenden Mikroorganismen können somit auch durch ein Oxidationsmittel vorteilhaft angegriffen werden.
• Das Haushaltsgerät ist erfindungsgemäß nicht besonders eingeschränkt. Jedes Haushaltsgerät, in dem sich aufgrund der Anwesenheit von Wasser ein Biofilm ausbilden kann und bei dem daher eine Vermeidung, Verringerung und/oder Beseitigung von Biofilmen erwünscht ist, ist erfindungsgemäß geeignet, beispielsweise Kühlschränke, Dampfgarer, Backöfen und Herde.
• Vorzugsweise werden wasserführende Haushaltsgeräte eingesetzt, also Geräte, bei denen im Betrieb ein Kontakt innerer Oberflächen mit einer wässrigen Flüssigkeit vorgesehen ist. Beispiele für wasserführende Haushaltsgeräte sind Getränkespender, Kaffeemaschinen und Teebereiter.
• In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist ein wasserführendes Haushaltsgerät einen Behandlungsbehälter zur Aufnahme von zu behandelnden Gegenständen wie z.B. Wäsche oder Geschirr auf und ist ausgewählt aus einer Gruppe, die aus einer Geschirrspülmaschine, einer Waschmaschine, einem Waschtrockner oder einem Trockner besteht. Dabei ist der Trockner insbesondere ein Kondensationstrockner, also ein Trockner, in dem einer feuchtwarmen Prozessluft aus einer Trocknungskammer als Behandlungsbehälter, welche feuchte Wäschestücke enthält, durch Kondensation das in der feuchtwarmen Prozessluft enthaltene Wasser entzogen wird.
• Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Haushaltsgerät eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Trommel, einem Wasserzulaufsystem und einem Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und einer Steuereinrichtung.
• Vorzugsweise wird ein wasserführendes Haushaltsgerät eingesetzt, das einen Wasserspeicher für im Haushaltsgerät verwendetes Wasser aufweist. Bei einem solchen Haushaltsgerät wird eine verwendete wässrige Flüssigkeit für eine erneute Verwendung als Speicherwasser gespeichert und damit rezykliert. Bei einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner eignet sich hierfür beispielsweise Wasser aus dem letzten Spülgang, das relativ sauber ist. Ein solcher Wasserspeicher kann mit Wasser aus verschiedenen Quellen gespeist werden und kann je nach ausschließlicher oder bevorzugter Wasserquelle beispielsweise ein Kondensatauffangbehälter, ein Weich- oder Hartwasserbehälter und/oder ein Spülwasserspeicher sein. Bei einer Geschirrspülmaschine, einer Waschmaschine oder einem Waschtrockner ist der Wasserspeicher vorzugsweise ein Spülwasserspeicher. In dem Spülwasserspeicher wird in der Regel gebrauchtes Spülwasser zwischengespeichert, um beispielsweise im nachfolgenden Waschgang wiederverwendet zu werden. Im Fall eines Trockners oder Waschtrockners ist der Wasserspeicher vorzugsweise ein Kondensatauffangbehälter für das bei der Trocknung feuchtwarmer Prozessluft anfallende Kondensat, beispielsweise eine unter einem Wärmetauscher angeordnete Kondensatwanne. Zudem kann der Wasserspeicher auch ein Weichwasserbehälter bzw. ein Hartwasserbehälter sein, beispielsweise wenn eine Waschmaschine eine Entsalzungsvorrichtung aufweist.
• Die genannten Wasserspeicher sind anfällig für die Ausbildung von Biofilmen. Somit ist die Ausstattung von deren innerer Oberfläche mit mindestens einer Elektrode, so dass unter Verwendung einer Spannungsversorgungseinheit im Haushaltsgerät eine Elektrolyse unter Bildung von Gasblasen durchgeführt werden kann, sehr vorteilhaft. Insbesondere bei der Speicherung von Spülwasser, das in späteren Prozessschritten wiederverwendet werden soll, können so die hygienischen Anforderungen gewährleistet werden.
• Erfindungsgemäß ist eine innere Oberfläche in einem Haushaltsgerät nicht besonders eingeschränkt und kann jede innere Oberfläche sein, die sich innerhalb eines solchen Haushaltsgerätes befindet, wobei das Material des entsprechenden Bauteils nicht beschränkt ist, so dass beispielsweise Oberflächen aus Kunststoff, Metall, Gummi etc. umfasst sind.
• Vorzugsweise ist die innere Oberfläche eine dauerfeuchte innere Oberfläche. Eine „dauerfeuchte innere Oberfläche“ ist hierbei insbesondere eine im Inneren eines wasserführenden Haushaltsgerätes befindliche Oberfläche, die bei einem üblichen Betrieb des Haushaltsgerätes mit Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit in Kontakt gelangt.
• Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die dauerfeuchte innere Bauteiloberfläche eine Einspülschale, eine innere Laugenbehälterwand, einen Wasserspeicher, eine Wasserführungsleitung, eine Wärmetauscheroberfläche und/oder eine Kondensatwanne umfasst. Hierbei bedeutet innere Laugenbehälterwand vorzugsweise den zur Ausbildung von Biofilmen neigenden hinteren Bereich der Lagerung.
• Im erfindungsgemäßen Haushaltsgerät befindet sich eine Spannungsversorgungseinheit zur Durchführung einer Elektrolyse. Eine solche ist dem Fachmann gut bekannt und wird hier daher nicht weiter diskutiert. Die Spannungsversorgungseinheit ist über geeignete Leitungen mit den Elektroden verbunden. Vorzugsweise erfolgt dabei die Kontaktierung des intrinsisch leitfähigen Polymeren über metallische Leitungen, welche sich auf der inneren Oberfläche befinden und im Allgemeinen elektrisch isoliert sind, oder im Inneren des Bauteils mit der entsprechenden inneren Oberfläche angeordnet sind.
• In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Haushaltsgerät eine Steuereinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass eine Elektrolyse automatisch oder durch einen Befehl eines Benutzers durchgeführt wird. Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten für die Vorgabe einer Spannung, im Allgemeinen Gleichspannung, bei welcher die Elektrolyse durchgeführt werden soll. So kann eine einzustellende elektrische Spannung ausgehend von einem Anfangswert kontinuierlich bis zu einem vorgegebenen Wert variiert werden oder aber ein vorgegebener Wert kann sprunghaft eingestellt werden.
• Die Dauer der Elektrolyse wird im Allgemeinen vom Grad der Verunreinigung mit Mikroorganismen, insbesondere der Ausbildung eines Biofilmes, und damit von der gewünschten Menge an zu erzeugenden Gasblasen abhängen. Vorzugsweise weist das Haushaltsgerät daher einen Sensor für das Vorhandensein eines Biofilms auf einer inneren Oberfläche auf, insbesondere auf einer inneren Oberfläche, auf der sich mindestens eine Elektrode befindet.
• Ein solcher Sensor kann beispielsweise ein Geruchssensor oder ein optischer Sensor sein. Beispielsweise kann ein unten beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren dann eingeleitet werden, wenn ein Sensorsignal einen bestimmten vorgegebenen Wert für einen Geruch oder eine optische Eigenschaft wie Streuung oder Absorption erreicht oder überschreitet. Beim Sensor kann es sich auch um einen Trübungssensor handeln oder um einen Sensor zur Detektion eines Brechungsindex, einer Oberflächenspannung oder einer elektrischen Kapazität. Entsprechende Sensoren können sich beispielsweise in den besonders für die Ausbildung eines Biofilms anfälligen Bereichen eines wasserführenden Haushaltsgeräts befinden. Da ein Biofilm aufgrund seines üblichen Wassergehaltes ein leitfähiges Medium ist, kann in Ausführungsformen der Erfindung, in denen mehrere Elektroden an einer inneren Oberfläche vorhanden sind, auch ein zwischen zwei von diesen Elektroden gemessener elektrischer Widerstand als Hinweis für das Vorliegen eines zu beseitigenden Biofilmes angesehen und ausgewertet werden.
• Die Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise so eingerichtet, dass sie durch die vom Sensor erhaltenen Daten das Vorhandensein oder die Gefahr der Ausbildung eines Biofilms ermitteln kann. Dazu kann die Steuereinrichtung im Allgemeinen Signale vom Sensor empfangen, die dann mit in der Steuereinrichtung entsprechend hinterlegten Daten verglichen werden, so dass das Vorhandensein eines Biofilms oder die Gefahr der Ausbildung eines Biofilms erkannt werden kann. Daraufhin kann dann die erfindungsgemäß vorgesehene Elektrolyse unter Gasblasenbildung gezielt eingeleitet werden.
• Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann ein erfindungsgemäßes Verfahren bzw. die darin vorgesehene Elektrolyse vorteilhaft durchgeführt werden, nachdem eine vorgegebene Betriebsdauer des Haushaltsgerätes erreicht oder überschritten ist. Hierzu kann im Haushaltsgerät eine geeignete Zeitmesseinrichtung vorhanden sein, welche das Alter des Haushaltsgeräts, die Dauer des tatsächlichen Betriebs und/oder beispielsweise die Menge von im Haushaltsgerät behandelten Gegenständen (Wäsche, Geschirr) ermittelt. Nach Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann diese Zeitmesseinrichtung vorzugsweise auf den Anfangszustand zurückgesetzt werden.
• Ist das Haushaltsgerät ein wasserführendes Haushaltsgerät, umfasst es vorzugsweise einen Spülflüssigkeitsbehälter für eine Spülflüssigkeit. Über die Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts gesteuert, wird in Ausführungsformen der Erfindung dann im Allgemeinen die Spülflüssigkeit zugegeben, wenn aufgrund der Elektrolyse eine Anlösung eines Biofilms eingetreten ist.
• Auf diese Weise werden die Mikroorganismen und insbesondere Biofilme, deren Haftung aufgrund der Elektrolyse verschlechtert worden ist, mechanisch unterstützt abgelöst und entfernt. Solche Oberflächen finden sich beispielsweise im Bereich der Einspülschale und des Laugenbehälters einer Waschmaschine oder eines Waschtrockners. Da diese Bereiche sehr anfällig für eine Biofilmbildung sind, ist es besonders bevorzugt, wenn die Herabsetzung der Haftung durch eine solche anschließende, mechanisch wirkende Spülbehandlung ergänzt wird.
• Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Haushaltsgerätes mit einer Steuereinrichtung, vorzugsweise eines wasserführenden Haushaltsgerätes mit einer Wasserzuleitung, wobei das Haushaltsgerät mindestens eine Elektrode auf einer inneren Oberfläche und eine Spannungsversorgungseinheit zur Durchführung einer Elektrolyse eines wasserhaltigen Mediums an der Elektrode unter Entstehung von Gasblasen enthält, umfassend den Schritt
• (a) einer Elektrolyse des wasserhaltigen Mediums an der Elektrode mittels der Spannungsversorgungseinheit, wobei eine elektrische Spannung eingestellt wird, die ausreicht, dass bei der Elektrolyse Gasblasen gebildet werden. D.h. die Spannung wird insbesondere auf einen Wert eingestellt, der größer gleich der Zersetzungsspannung des wässrigen Mediums ist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird die Elektrolyse durchgeführt, bis die Art und/oder die Menge an erzeugten Gasblasen ausreicht, um eine Haftung eines Biofilmes herabzusetzen.
• Vorzugsweise wird eine Elektrolyse an der oder den in einer inneren Oberfläche angeordneten Elektroden durch eine vorzugsweise gleichzeitige Änderung der äußeren chemischen und/oder physikalischen Bedingungen unterstützt. Hierbei umfassen die physikalischen Bedingungen insbesondere die Temperatur, den pH-Wert, die lonenstärke und/oder den Druck.
• So kann gleichzeitig oder anschließend an eine Elektrolyse eine Änderung des pH-Wertes, z.B. von neutral nach basisch, erfolgen. Dies kann beispielsweise durch Inkontaktbringen der inneren Oberfläche und damit eines ggf. vorhandenen Biofilms mit einer alkalischen Lösung, z.B. einer Waschlauge, erreicht werden. Diese Maßnahme kann beispielsweise in einer Waschmaschine während eines Waschprogrammes stattfinden, wenn beispielsweise in einem Waschprogramm ein alkalisches Waschmittel eingesetzt wird. Hierbei wird im Allgemeinen die Einwirkzeit der alkalischen Lösung derart zeitgesteuert oder sensorgesteuert, dass die Alkalien einen einmal gebildeten Biofilm durchdringen. Beispielsweise würde ein während der Stillstandzeit einer Waschmaschine in dieser gebildeter Biofilm dann bei einer erneuten Durchführung eines Waschprogrammes entfernt werden.
• Für den Fall, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer Waschmaschine durchgeführt wird, kann beispielsweise eine innere Oberfläche mit mindestens einer Elektrode, z.B. einer Einspülschale, zusätzlich mit ausreichend warmem Wasser gespült werden oder aber durch Einschalten von in das Bauteil eingelagerten Heizdrähten ausreichend erwärmt werden. Eine Erwärmung mit warmem Wasser oder einer anderen mit einem reinigenden Agens versetzten wässrigen Flüssigkeit hat den Vorteil, dass die Ablösung eines schlechter haftenden Biofilmes unterstützt wird. Dies ist während einer erfindungsgemäß vorgesehenen Elektrolyse möglich. Schließlich kann ein schlecht haftender Biofilm auch anschließend aufgrund der mechanischen Einwirkung einer strömenden Spülflüssigkeit abgelöst und schließlich weggespült werden.
• Weiterhin ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäß vorgesehene Elektrolyse unter Erzeugung von Gasblasen mit anderen chemischen oder mechanischen Reinigungsschritten kombiniert wird. Ein mechanischer Reinigungsschritt kann auch ein Abbürsten umfassen. Ein solcher Behandlungsschritt kann beispielsweise gleichzeitig mit oder während der Elektrolyse erfolgen.
• Vorzugsweise wird anschließend an die Elektrolyse und einen chemischen oder mechanischen Reinigungsschritt in einem wasserführenden Haushaltsgerät noch ein Spülschritt mit einer Spülflüssigkeit durchgeführt, um einen mehr oder weniger angelösten Biofilm oder Mikroorganismen von der inneren Oberfläche und vorzugsweise aus dem wasserführenden Haushaltsgerät zu entfernen. Als Spülflüssigkeit kann hierbei Wasser als solches oder eine wässrige Flüssigkeit, die Zusätze enthält, eingesetzt werden. Diese Zusätze können beispielsweise Detergentien oder Oxidationsmittel sein.
• Die Spülflüssigkeit kann im wasserführenden Haushaltsgerät auf unterschiedliche Weise eingebracht werden, im Allgemeinen abhängig von der Art des Haushaltsgerätes und der mit einem Biofilm behafteten inneren Oberfläche. So kann die Spülflüssigkeit in einer Waschmaschine auf demselben Weg, d.h. insbesondere über die gleichen Leitungen, eingebracht werden wie eine zur Behandlung von Gegenständen wie Wäsche oder Geschirr eingesetzte Flüssigkeit.
• In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die innere Oberfläche unter Verwendung einer geeigneten Sprayvorrichtung mit der Spülflüssigkeit besprüht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein wasserführendes Haushaltsgerät daher eine Sprayvorrichtung für die Spülflüssigkeit.
• In der Steuereinrichtung des Haushaltsgerätes ist vorzugsweise ein Zusammenhang zwischen einer Mindestelektrolysedauer und der Größe und Art eines Biofilms hinterlegt, so dass die Mindestelektrolysedauer in Abhängigkeit von einem festgestellten Biofilm und sonstigen Maßnahmen (Änderung des pH-Wertes, Erwärmung, Spülflüssigkeit, usw.) eingestellt werden kann.
• Es ist jedenfalls im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass während der Elektrolyse und/oder anschließend an die Elektrolyse von Schritt (a) ein Schritt
• (b) einer Reinigung der die Elektrode aufweisenden inneren Oberfläche durch Spülung und/oder durch Besprühen mit einer wässrigen Flüssigkeit,
durchgeführt wird. Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät ist hierbei im Allgemeinen ein wasserführendes Haushaltsgerät.
• Bei einer Waschmaschine als einem Beispiel für ein erfindungsgemäßes wasserführendes Haushaltsgerät ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Verfahren als ein Reinigungsprogramm sowohl im Rahmen eines Waschprogramms, insbesondere in darin vorgesehenen Schleuderphasen, als auch im Rahmen eines gesonderten Reinigungsprogramms durchgeführt werden kann. Ein gesondertes Reinigungsprogramm wird dabei insbesondere nach Beendigung eines Waschprogramms durchgeführt, wenn also in einem Behandlungsbehälter vorhandene Wäschestücke diesem entnommen sind.
• In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher eine Trommel einer Waschmaschine bei einem vorzugsweise erhöhten Wasserstand mit hohen Trommeldrehzahlen betrieben. Dadurch kann ein insbesondere im hinteren Laugenbehälterbereich vorhandener Biofilm wirksam beseitigt werden.
• In Ausführungsformen der Erfindung, in welcher das Haushaltsgerät ein Trockner oder ein Waschtrockner mit einem Wärmetauscher für feuchtwarme Prozessluft ist, wird insbesondere der Wärmetauscher mit einem Biofilm besiedelt. Andererseits kann während eines Trocknungsprozesses durch die erfindungsgemäß vorgesehene Elektrolyse in einem mit einer Elektrode ausgestatteten Wärmetauscher die Haftung eines Biofilms herabgesetzt werden. Dabei kann sich die Haftung des Biofilms derart verschlechtert haben, dass er mittels des anschließend im Wärmetauscher anfallenden Kondensats weggespült werden kann.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann zu unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführt werden, beispielsweise als von einem Behandlungsverfahren in einem wasserführenden Haushaltsgerät getrenntes Verfahren.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei wasserführenden Haushaltsgeräten wie beispielsweise Geschirrspülgeräten, Waschmaschinen, Waschtrocknern oder Trocknern während eines gewöhnlichen Programmablaufs, insbesondere während eines Spül-, Wasch- und/oder Trockenvorgangs, durchgeführt werden. Dann ist ein separates „Reinigungsverfahren“ unnötig. Jedoch kann das erfindungsgemäße Verfahren auch als separates Teilprogramm in einem üblichen Spül-, Wasch- und/oder Trockenprogramm oder als vollständig separates Behandlungsprogramm durchgeführt werden.
• Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Elektrolyse vor und/oder nach längeren Stillstandzeiten des Haushaltsgeräts durchgeführt wird. Während längerer Stillstandzeiten kann es insbesondere zur Ausbildung von Biofilmen kommen, die erfindungsgemäß vermieden und/oder wieder beseitigt werden können. Besonders bevorzugt ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor längeren Stillstandzeiten eines wasserführenden Haushaltsgerätes, da so bereits die Ausbildung des Biofilms vermieden werden kann und unangenehme Gerüche, Korrosion etc. gar nicht entstehen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Elektrolyse während eines in einem wasserführenden Haushaltsgerät mit den zu behandelnden Gegenständen im Behandlungsbehälter stattfindenden Behandlungsprogramms durchgeführt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf verschiedene Weise eingeleitet werden, insbesondere automatisch oder auf Veranlassung durch einen Benutzer des Haushaltsgerätes.
• Eine automatische Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann dabei sensorgesteuert oder zeitgesteuert erfolgen. So kann nach längerer Stillstandzeit oder bei häufiger Verwendung von Wasch- oder Spülgängen nach bestimmten Zeitintervallen automatisch ein erfindungsgemäßes Verfahren, das auch als Biofilmbehandlungsschritt bezeichnet werden kann, durchgeführt werden.
• Alternativ kann vorteilhaft das erfindungsgemäße Verfahren manuell durch einen Benutzer des Haushaltsgerätes eingeleitet werden. So kann beispielsweise vor einem geplanten längeren Stillstand des Haushaltsgerätes ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden, um einen Biofilm zu beseitigen. Hier erfolgt eine vom Benutzer veranlasste Elektrolyse in einem wasserführenden Haushaltsgerät vorzugsweise in Kombination mit einem entsprechenden Spülvorgang, bei einer Waschmaschine vorteilhaft beispielsweise durch Einspülen aus der Einspülschale, beispielsweise durch Einspülen einer Spülflüssigkeit aus einer speziellen Kammer, oder durch Freisetzung aus einem Spülflüssigkeitsbehälter.
• Darüber hinaus ist die Einleitung der erfindungsgemäß vorgesehenen Behandlung durch den Benutzer auch mit entsprechenden Sensoren kombinierbar, beispielsweise, indem ein Benutzer über optische oder akustische Anzeigemittel über das Vorhandensein oder die Gefahr der Ausbildung eines Biofilms informiert wird. Dies kann, wie im Zusammenhang mit der sensorgesteuerten Einleitung beschrieben, über entsprechende Sensoren und eine entsprechend eingerichtete Programmsteuerung ermittelt werden. Jedoch wird bei dieser Ausführungsform das erfindungsgemäße Verfahren nicht automatisch eingeleitet, sondern dem Benutzer gegebenenfalls ein Vorschlag angezeigt, so dass der Benutzer den Schritt nach Wunsch manuell einleiten kann.
• Erfindungsgemäßes Haushaltsgerät und erfindungsgemäßes Verfahren haben mehrere Vorteile. Sie ermöglichen insbesondere eine Vermeidung, Verringerung und/oder Beseitigung eines Biofilms auf einer inneren Oberfläche, insbesondere in einem wasserführenden Haushaltsgerät.
• Die Haftung eines Biofilms wird bei der Anwendung der Erfindung im Allgemeinen herabgesetzt, so dass der Biofilm auf einfache Weise, beispielsweise durch Spülen mit Wasser oder einer anderen Spülflüssigkeit, entfernt werden kann und nicht wie bislang üblich lediglich abgetötet wird. Überdies ist die Bekämpfung eines Biofilms ohne Erzeugung von schädlichen Abbauprodukten möglich.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Haushaltsgerät in Ausführungsformen der Erfindung auch Bereiche erreichen, die nicht direkt mit einer Spüllösung in Kontakt kommen, aber durch vorangegangene Prozesse feucht geblieben sind. Somit kann eine sehr gründliche „Reinigung“ erfolgen.
• Durch eine Elektrolyse an einer Elektrode auf einer inneren Oberfläche, die zur Ausbildung eines Biofilms neigt, kann die Entfernung gebildeter Biofilme verbessert und erleichtert werden. Insbesondere kann die Haftung eines Biofilmes verschlechtert und ein nicht mehr haftender Biofilm beispielsweise mit einer Spülflüssigkeit wie Wasser abgespült werden.
• Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den 1 und 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsformen näher erläutert.
• 1 ist eine schematische Darstellung der für die Erfindung relevanten Teile einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes, das hier ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere eine Waschmaschine, ist.
• 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch ein wasserführendes Haushaltsgerät, welches gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung als Wäschetrockner ausgestaltet ist, bei dem mittels eines Luft-Luft-Wärmetauschers eine Wärmerückgewinnung stattfindet.
• Die in 1 gezeigte Waschmaschine 1 weist einen Laugenbehälter 4 auf, in dem eine Trommel 3 als Behandlungsbehälter für Wäsche 7 als zu behandelnde Gegenstände um eine horizontal angeordnete Drehachse 35 der Trommel 3 drehbar gelagert ist und durch einen Antriebsmotor 14 betrieben werden kann. Die Drehrichtung der Trommel 3 wird durch einen langen Pfeil angezeigt. Wäschemitnehmer 36 und Schöpfeinrichtungen 37 an der Innenfläche des Trommelmantels dienen zur Intensivierung der Durchflutung mit Waschlauge 6.
• Die Waschmaschine 1 weist eine Wasserzuleitung mit einer Wasseranschlussarmatur für das Hauswassernetz 8, einem elektrisch steuerbaren Ventil 9 und einer Zuleitung 10 mit einem Siphon 21 zum Laugenbehälter 4 auf, die über eine Einspülschale 11 geführt ist, aus der das zulaufende Wasser Waschmittelportionen in den Laugenbehälter 4 transportieren kann.
• Bauteile mit inneren Oberflächen 17 im Sinne der Erfindung sind insbesondere die Einspülschale 11 und ein Wasserspeicher 33 für rezykliertes Wasser. Diese weisen innere Oberflächen 17 mit mindestens einer Elektrode 46 auf, an welcher mittels einer Spannungsversorgungseinheit 47 eine zur Durchführung einer Elektrolyse unter Entstehung von Gasblasen ausreichende Gleichspannung angelegt werden kann. Die angelegte Gleichspannung kann hierbei fest für einen bestimmten Zeitraum vorgegeben sein oder zeitlich variiert werden. Neben Spannungsrampen können auch Spannungssprünge angewandt werden. Vorzugsweise wird ein auf die innere Oberfläche sowie Art und Ausmaß der Belegung mit einem Biofilm abgestimmtes Elektrolyseprogramm durchgeführt.
• Die in 1 gezeigte erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes ermöglicht durch die Anwesenheit einer Elektrode 46 in einer inneren Oberfläche 17 die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem als Ergebnis einer Elektrolyse Gasblasen erzeugt werden, die einen Biofilm unterwandern und dadurch zumindest teilweise ablösen können. Dieser Prozess kann durch Anwendung einer Spülflüssigkeit mechanisch und/oder chemisch unterstützt werden, wobei die Anwendung einer Spülflüssigkeit auch den Abtransport eines abgelösten Biofilms ermöglicht.
• Hierzu ist in 1 ein Spülflüssigkeitsbehälter 25 über eine Wasserzuleitung 16 mit einem elektrisch steuerbaren Ventil 9 verbunden, welches eine Verbindung zum Hauswassernetz 8 darstellt. Somit kann durch Einleitung von Wasser die Spülflüssigkeit im Spülflüssigkeitsbehälter 25 mit Wasser verdünnt oder nachgefüllt werden.
• Bei der Waschmaschine 1 der 1 ist der Spülflüssigkeitsbehälter 25 über eine erste Spülflüssigkeitszufuhrleitung 20 mit der Einspülschale 11 verbunden. Außerdem zweigt von dem Spülflüssigkeitsbehälter 25 eine zweite Spülflüssigkeitszufuhrleitung 26 zum Laugenbehälter 4 bzw. zur Trommel 3 ab, welche über eine in der Ansicht von 1 nur angedeutete Manschette 24 an einer Beschickungsöffnung 23 der Trommel 3 eine Einleitung der Spülflüssigkeit ermöglicht.
• Die Waschmaschine 1 der 1 weist noch weitere Möglichkeiten für den Einsatz einer Spülflüssigkeit auf. So zweigt von dem Spülflüssigkeitsbehälter 25 eine Zuleitung 18 ab, die zu einer Sprayvorrichtung 31 sowie zu einem Wasserspeicher 33 führt. In der Zuleitung 18 ist eine regelbare Verschlussvorrichtung 28 angeordnet, mit welcher die Zufuhr an Spülflüssigkeit gesteuert werden kann. Weitere Verschlussvorrichtungen können vorhanden sein.
• Über die an einem hinteren Ausgang des Laugenbehälters 4 angeordnete Sprayvorrichtung 31 kann die Spülflüssigkeit beispielsweise in den hinteren, einer hier nicht näher gezeigten Beschickungsöffnung 23 gegenüberliegenden, Teil des Laugenbehälters 4 gesprüht werden. Die innere Laugenbehälterwand und insbesondere deren hinterer, der Beschickungsöffnung 23 abgewandte Teil, ist eine dauerfeuchte Oberfläche, die besonders zur Ausbildung eines Biofilms neigt. Die Spülflüssigkeit kann vorzugsweise ein chlorhaltiges Salz enthalten, um eine besonders gute Ausgestaltung der Elektrolyse zu ermöglichen, bei der unter anderem auch Chlordioxid neben Sauerstoff und Ozon etc. erzeugt wird.
• Bei der in der 1 gezeigten Wachmaschine 1 ist allerdings eine gesonderte Zugabeeinrichtung 48 für chlorhaltige Salze vorhanden, in der sich beispielsweise ein Natriumchlorid-Lösung befindet.
• Schließlich kann auch ein Wasserspeicher 33 anschließend an eine Elektrolyse mit einer Spülflüssigkeit versetzt werden, um den Wasserspeicher 33 von schädlichen Mikroorganismen und möglicherweise einem Biofilm zu reinigen und somit eine längere Aufbewahrungszeit des Speicherwassers unter hygienischen Bedingungen zu realisieren. Die Verbindung des Wasserspeichers 33 mit dem Laugenbehälter 4 ist in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.
• Bei der hier gezeigten Ausführungsform weist die Waschmaschine 1 für eine akustische und/oder optische Anzeige der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Anzeigevorrichtung 29 auf.
• Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform befindet sich ein Sensor 5 für einen Biofilm in der Einspülschale 11. Sensor 5 ist beispielsweise ein Geruchssensor oder ein optischer Sensor, welcher das Auftreten von Ansammlungen von Mikroorganismen und insbesondere eines Biofilms anzeigen kann. Der Sensor 5 ist mit der Steuereinrichtung 12 der Waschmaschine 1 verbunden, so dass bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Sensorsignals die automatische Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst werden kann.
• Außerdem befinden sich bei dieser Ausführungsform im Laugenbehälter 4 eine Heizung 13, eine Pumpe 22 zum Abpumpen von wässriger Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter 4 sowie ein Sensor 15 für die Messung der Konzentration an Waschmittel und/oder Waschhilfsmittel. Diese Komponenten sowie das Ventil 9, der Antriebsmotor 14, die regelbare Verschlussvorrichtung 28 und der Sensor 5 sind mit der Steuereinrichtung 12 verbunden. Die Steuereinrichtung 12 steuert die Waschmaschine 1 in Abhängigkeit von einem Ablaufplan, der auf einem Zeitprogramm und/oder auf dem Erreichen von vorgegebenen Messwerten von Programmparametern wie Laugenniveau, Laugentemperatur, Drehzahl der Trommel, Ermittlung der Anwesenheit von Mikroorganismen bzw. einem Biofilm, Konzentration an Waschmittel und/oder Waschhilfsmittel usw. innerhalb der Waschmaschine 1 basiert.
• 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes, welches hier ebenfalls ein wasserführendes Haushaltsgerät ist, nämlich ein Wäschetrockner („Trockner“) 2, bei dem mit einem Luft-Luft-Wärmetauscher 40 eine Wärmerückgewinnung durchgeführt wird. Der Trockner 2 weist eine um eine horizontale Achse drehbare Trommel 3 zur Aufnahme von hier nicht gezeigter zu trocknender Wäsche auf, innerhalb welcher Wäschemitnehmer 36 zur Bewegung der Wäsche während einer Trommeldrehung befestigt sind. Prozessluft wird mittels eines Prozessluftgebläses 19 über eine Heizung 13 durch die Trommel 3 in einem Zuluftkanal 38 geführt. Im Zuluftkanal 38 wird Raumluft durch das Prozessluftgebläse 19 von einem Zulufteingang 39 angesaugt. Die von der Heizung 13 erwärmte Luft wird von der einer Trocknertür 42 gegenüberliegenden Seite der Trommel 3 durch deren gelochten Boden in die Trommel 3 geleitet, kommt dort mit der zu trocknenden Wäsche in Berührung und strömt durch die Befüllöffnung der Trommel 3 zu einem Flusengitter 43 innerhalb der die Befüllöffnung verschließenden Trocknertür 42. Nach Durchgang durch die Trommel 3 wird der feuchtwarme Prozessluftstrom in der Trocknertür 42 nach unten umgelenkt und gelangt in einen Abluftkanal 33, in dem sich ein Luft-Luft-Wärmetauscher 40 befindet, welcher die feuchtwarme Prozessluft (hier: Abluft) abkühlt und nach Kondensation der in ihr enthaltenen Feuchtigkeit zum Abluftausgang 27 führt. Die abgeschiedene Feuchtigkeit wird in einer Kondensatwanne 41 aufgefangen, von wo aus sie beispielsweise durch Abpumpen entsorgt werden kann.
• Zur Abkühlung der feuchtwarmen Prozessluft wird im Luft-Luft-Wärmetauscher 40 dem Trockner 2 über den Zuluftkanal 38 zugeführte Raumluft verwendet. Diese Zuluft wird durch die feuchtwarme Prozessluft und anschließend vor dem Eintritt in Trommel 3 noch mittels der Heizung 13 erwärmt.
• Bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform sind die Kondensatwanne 41 und der Luft-Luft-Wärmetauscher 40 Bauteile mit einer inneren Oberfläche 17 mit mindestens einer Elektrode 46 im Sinne der Erfindung, an der eine Elektrolyse gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden kann. Die Elektroden 46 sind hierbei mit einer dünnen Platinschicht versehene Titanelektroden. Durch Anwendung eines geeigneten Elektrolyseprogramms kann ein Biofilm angelöst oder abgelöst werden. Außerdem ist ein Spülflüssigkeitsbehälter 25 vorhanden, mit dem ein durch die Elektrolyse angelöster Biofilm abgelöst und abtransportiert werden kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hier die Wasserzufuhr zum Spülflüssigkeitsbehälter 25 nicht näher gezeigt. Der Spülflüssigkeitsbehälter 25 ist über eine dritte Spülflüssigkeitszufuhrleitung 30 mit dem Luft-Luft-Wärmetauscher 40 und schließlich der Kondensatwanne 41 verbunden. Ein Sensor 5 für einen Biofilm ist vorhanden, wodurch über die Auswertung eines Sensorsignals ein erfindungsgemäßes Verfahren eingeleitet werden kann.
• Die Trommel 3 wird bei der in 2 gezeigten Ausführungsform am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines Lagerschildes 44 gelagert, wobei die Trommel 3 mit einer Krempe auf einem Gleitstreifen 45 am Lagerschild 44 aufliegt und so am vorderen Ende gehalten wird. Die Steuerung des Kondensationstrockners erfolgt über die Steuereinrichtung 12, die vom Benutzer über eine Bedieneinheit 34 geregelt werden kann.
• Zur akustischen und/oder optischen Anzeige der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens befindet sich am Trockner eine Anzeigevorrichtung 29.
• Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird als Spülflüssigkeitsbehälter 25 und Zugabeeinrichtung 48 für chlorhaltige Salze ein einziger Behälter verwendet, der beide Funktionen übernimmt. Da die Konzentration am chlorhaltigen Salz sehr gering ist, stört die Verwendung der chlorhaltigen Flüssigkeit als Spülflüssigkeit nicht.
• Bezugszeichenliste

1

Waschmaschine

2

Trockner

3

Behandlungsbehälter, Trommel

4

Laugenbehälter

5

Sensor für einen Biofilm, z.B. Geruchssensor, optischer Sensor

6

Waschlauge

7

Wäsche

8

Hauswassernetz

9

elektrisch steuerbares Ventil

10

Zuleitung zum Laugenbehälter

11

Einspülschale

12

Steuereinrichtung

13

Heizung

14

Antriebsmotor

15

Sensor zur Bestimmung von Eigenschaften einer wässrigen Flüssigkeit

16

Wasserzuleitung für Spülflüssigkeitsbehälter

17

Innere Oberfläche mit mindestens einer Elektrode

18

Zuleitung für Spülflüssigkeit, z.B. Wasser, zur Sprayvorrichtung sowie zum Wasserspeicher

19

Prozessluftgebläse

20

Erste Spülflüssigkeitszufuhrleitung zur Einspülschale

21

Siphon

22

Pumpe

23

Beschickungsöffnung

24

Manschette

25

Spülflüssigkeitsbehälter

26

Zweite Spülflüssigkeitszufuhrleitung für Laugenbehälter/Wäschetrommel

27

Prozessluftausgang; Abluftausgang

28

Regelbare Verschlussvorrichtung

29

Anzeigevorrichtung

30

Dritte Spülflüssigkeitszufuhrleitung für Wärmetauscher und Kondensatwanne

31

Sprayvorrichtung für eine Spülflüssigkeit

32

hinterer Ausgang des Laugenbehälters

33

Wasserspeicher (für rezykliertes Wasser)

34

Bedieneinheit

35

Drehachse

36

Wäschemitnehmer

37

Schöpfeinrichtung

38

Zuluftkanal

39

Zulufteingang

40

Luft-Luft-Wärmetauscher

41

Kondensatwanne

42

Trocknertür

43

Flusengitter

44

Lagerschild

45

Gleitstreifen

46

Elektrode

47

Spannungsversorgungseinheit

48

Zugabevorrichtung für chlorhaltige Salze

Claims (15)

1. Haushaltsgerät (1,2) mit einer Steuereinrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät (1,2) mindestens eine Elektrode (46) auf einer inneren Oberfläche (17) und eine Spannungsversorgungseinheit (47) zur Durchführung einer Elektrolyse eines wasserhaltigen Mediums an der Elektrode (46) unter Entstehung von Gasblasen enthält, wobei die Spannungsversorgungseinheit (47) eine elektrische Spannung bereitstellt, welche größer gleich der Zersetzungsspannung des wasserhaltigen Mediums ist.
2. Haushaltsgerät (1,2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode (46) ein Metall, eine elektrisch leitfähige Kohlenstoffmodifikation und/oder ein elektrisch leitfähiges organisches Polymer enthält.
3. Haushaltsgerät (1,2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Polypyrrol, Polythiophen, Polyphenylen, Polyethylenphenylen, Polyanilin, Polyazulen, Polyfluoren, und deren Derivaten besteht.
4. Haushaltsgerät (1,2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Derivat von Polythiophen ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Poly-3-alkyl-thiophen, Polyethylendioxythiophen und Polydithiophen besteht.
5. Haushaltsgerät (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der inneren Oberfläche (17) mehrere Elektroden (46) voneinander beabstandet angeordnet sind.
6. Haushaltsgerät (1,2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Elektroden auf der inneren Oberfläche (17) als Anode und Kathode fungieren.
7. Haushaltsgerät (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einer Wasserzuleitung (8,9) ist und eine Zugabeeinrichtung (48) für chlorhaltige Salze aufweist, wobei die Zugabeeinrichtung (48) den Eintrag des chlorhaltigen Salzes in das wasserhaltige Medium an der Elektrode (46) gestattet.
8. Haushaltsgerät (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) und die Spannungsversorgungseinheit (47) derart eingerichtet sind, dass bei der Elektrolyse des wasserhaltigen Mediums Sauerstoff, Chlordioxid, Ozon und/oder Wasserstoffperoxid entstehen.
9. Haushaltsgerät (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät (1,2) einen Behandlungsbehälter (3) zur Aufnahme von zu behandelnden Gegenständen (7) enthält und ausgewählt ist aus einer Gruppe, die aus einer Geschirrspülmaschine, einer Waschmaschine (1), einem Waschtrockner oder einem Trockner (2) besteht.
10. Haushaltsgerät (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche (17) eine dauerfeuchte innere Oberfläche ist.
11. Haushaltsgerät (1,2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dauerfeuchte innere Oberfläche (17) eine Einspülschale (11), eine innere Laugenbehälterwand, eine innere Oberfläche eines Wasserspeichers (33), eine Wasserführungsleitung (10), eine Oberfläche eines Wärmetauschers (40) und/oder eine Kondensatwanne (41) umfasst.
12. Verfahren zum Betrieb eines Haushaltsgerätes (1,2) mit einer Steuereinrichtung (12), wobei das Haushaltsgerät (1,2) mindestens eine Elektrode (46) auf einer inneren Oberfläche (17) und eine Spannungsversorgungseinheit (47) zur Durchführung einer Elektrolyse eines wasserhaltigen Mediums an der Elektrode (46) unter Entstehung von Gasblasen enthält, umfassend den Schritt (a) einer Elektrolyse des wasserhaltigen Mediums an der Elektrode (46) mittels der Spannungsversorgungseinheit (47), wobei eine elektrische Spannung eingestellt wird, die ausreicht, dass bei der Elektrolyse Gasblasen gebildet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolyse für eine Mindestelektrolysedauer durchgeführt wird, welche in Abhängigkeit von einem festgestellten Biofilm eingestellt werden kann.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass während der Elektrolyse und/oder anschließend an die Elektrolyse von Schritt (a) ein Schritt (b), (b) eine Reinigung der die Elektrode (46) aufweisenden inneren Oberfläche (17) durch Spülung und/oder Besprühen mit einer wässrigen Flüssigkeit, durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolyse während eines in einem wasserführenden Haushaltsgerät (1,2) mit zu behandelnden Gegenständen (7) in einem Behandlungsbehälter (3) stattfindenden Behandlungsprogramms durchgeführt wird.

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