-
Anwendungsgebiet und Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Oberflächenspannung einer Flüssigkeit in einem wasserführenden Haushaltsgerät, wobei die Flüssigkeit in dem wasserführenden Haushaltsgerät verwendet wird und auch dort deren Oberflächenspannung bestimmt werden soll. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, mit der ein solches Verfahren durchgeführt werden kann, sowie ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes wasserführendes Haushaltsgerät, das eine solche Vorrichtung aufweist.
-
Für eine Vielzahl von Reinigungsvorgängen in einer Spülmaschine oder Waschmaschine ist es von Vorteil, wenn die Oberflächenspannung des Wassers erfasst werden kann, insbesondere um eine Konzentration an darin enthaltenen Tensiden von Reinigern zu bestimmen. So können ein Verschmutzungsgrad sowie eine Dosierung von Reiniger bestimmt werden.
-
Aus der
DE 10 2006 025 622 A1 ist es bekannt, wie eine Leitfähigkeitsmessung einer in einer Waschmaschine verwendeten Flüssigkeit erfolgen kann. Daraus kann auf den Verschmutzungsgrad geschlossen werden. Ein ähnlicher Sensor ist aus der
DE 10 2006 060 256 A1 bekannt.
-
Aus der
DE 195 29 787 A1 sowie der
DE 10 2005 007 870 A1 sind weitere Möglichkeiten bekannt, wie eine Oberflächenspannung von Flüssigkeiten in einer Spülmaschine oder in einer Waschmaschine erfasst werden kann.
-
Aufgabe und Lösung
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren, eine eingangs genannte Vorrichtung sowie ein eingangs genanntes Haushaltsgerät zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, schnell und einfach und relativ genau die Oberflächenspannung einer in dem Haushaltsgerät verwendeten Flüssigkeit zu bestimmen.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 sowie durch ein wasserführendes Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Verfahren, nur für die Vorrichtung oder nur für das Haushaltsgerät beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Verfahren als auch für die Vorrichtung und für das Haushaltsgerät selbstständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
-
Es ist vorgesehen, dass eine Oberflächenspannung einer Flüssigkeit, die in dem wasserführenden Haushaltsgerät verwendet wird oder sich darin befindet, in mehreren Schritten bestimmt wird. Zuerst wird eine Menge von dieser Flüssigkeit bereitgestellt, vorteilhaft wird sie dazu in einen Behälter gegeben. Diese Menge ist entweder vorbestimmt, beispielsweise durch Dosieren mittels einer Dosierpumpe, eines Dosierventils odgl., so dass genau bekannt ist, wie viel Flüssigkeit bereitgestellt wird bzw. in einen Behälter gefüllt wird und dann in diesem Behälter ist. Alternativ kann eine Dosierung nur in etwa erfolgen und dann erst wird deren Menge genau bestimmt.
-
In einem nachfolgenden Schritt wird begonnen, die Flüssigkeit zu verdampfen oder zu zerstäuben. Möglicherweise wird sie auch nur verdunstet, während ein Verdampfen selbst vorteilhaft dadurch erfolgt, dass die Flüssigkeit auf eine hohe Temperatur erwärmt wird. Diese hohe Temperatur kann relativ nahe am Siedepunkt der Flüssigkeit liegen, bei Wasser kann sie bei mindestens 90°C liegen. Vorteilhaft wird die Flüssigkeit bis zu ihrem Siedepunkt erwärmt, da sie dann vorhersehbar, definiert und relativ schnell verdampft. So kann die Messung in möglichst kurzer Zeit durchgeführt werden. Alternativ kann die Flüssigkeit eben durch Erwärmen auf eine Temperatur deutlich unterhalb des Siedepunkts, beispielsweise mehr als 20°C darunter, nur verdunstet werden, wobei auch dieser Vorgang des Verdunstens hinsichtlich seiner Dauer abhängt von einer Oberflächenspannung der Flüssigkeit. Für ein Zerstäuben der Flüssigkeit gibt es bekanntermaßen mehrere Möglichkeiten, vorteilhaft erfolgt dies mittels eines Zerstäubers, beispielsweise eines Piezo-Zerstäubers. Derartige Zerstäuber sind bekannt von kleinen Geräten zur Raumbefeuchtung.
-
Dann gibt es drei Möglichkeiten einer Ermittlung eines Werts, um die Oberflächenspannung anhand dessen zu bestimmen. Es kann nur einer dieser Werte ermittelt werden, möglicherweise aber auch mehrere davon. Als erste Möglichkeit wird ermittelt, wie viel Energie benötigt wird, um eine bestimmte Menge Wasser zu verdampfen bzw. zu verdunsten oder zu zerstäuben. Als zweite Möglichkeit kann ermittelt werden, welche Zeitdauer benötigt wird, um bei einer bestimmten Energiezufuhr eine bestimmte Menge an Flüssigkeit zu verdampfen bzw. zu verdunsten oder zu zerstäuben. Als dritte Möglichkeit kann ermittelt werden, welche Menge an Flüssigkeit verdampft bzw. verdunstet oder zerstäubt werden kann, wenn eine bestimmte Energiezufuhr erfolgt, vorteilhaft bei einer vorgegebenen Zeitdauer. Anhand der ermittelten Energie, der ermittelten Zeitdauer und/oder der ermittelten Menge an verdampfter oder zerstäubter Flüssigkeit kann dann die Oberflächenspannung bestimmt werden. Dies erfolgt vorteilhaft durch Vergleich mit Vorgabewerten, möglicherweise auch alleine oder zusätzlich durch Berechnung. Dabei gilt, dass die Oberflächenspannung der Flüssigkeit als je geringer bestimmt wird, desto weniger Energie oder Zeit benötigt wird, um eine bestimmte Menge an Flüssigkeit zu verdampfen oder zu zerstäuben, oder desto mehr Flüssigkeit verdampft oder zerstäubt werden kann mit einer bestimmten Energie oder in einer bestimmten Zeitdauer. Dies leuchtet ein, da ja eine abnehmende Oberflächenspannung der Flüssigkeit deren Übergang in die gasförmige Phase erleichtert, losgelöst davon, ob dies mechanisch durch Zerstäubung oder thermisch durch Verdampfen oder Verdunsten erfolgt.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ermittelt, wie viel Energie benötigt wird zum Verdampfen oder Zerstäuben einer bestimmten Menge an Flüssigkeit, möglicherweise in einer bestimmten Zeit, indem eine Energiezufuhr zu den Mitteln erfasst wird, mit denen die Flüssigkeit verdampft oder zerstäubt wird. Die Mittel zum Verdampfen der Flüssigkeit können eine Heizeinrichtung aufweisen, insbesondere eine Heizeinrichtung, welche in oder an einem vorgenannten Behälter für die Flüssigkeit angeordnet ist. Vorteilhaft ist die Heizeinrichtung an der Außenseite des Behälters angeordnet, mindestens an einem Boden und/oder in einem unteren Wandungsbereich. Durch die Anordnung außen können Verkalkungsprobleme bei Wasser verringert werden. Eine Ermittlung der Energiezufuhr zu einer solchen Heizeinrichtung ist relativ einfach und kann mit bekannten Methoden erfolgen, insbesondere indem Strom und Spannung an den Heizmitteln sowie eine Zeitdauer des Heizens erfasst werden. Alternativ kann vorausgesetzt werden, dass die Heizeinrichtung mit Netzspannung betrieben wird, also stets mit gleicher Spannung, und auch unabhängig von ihrer eigenen Temperatur mit stets demselben Strom. Somit ist die Leistung der Heizeinrichtung bekannt, und dann braucht nur die Zeitdauer ihres Betriebs erfasst zu werden.
-
Ist beabsichtigt, die Flüssigkeit weitgehend oder vollständig aus dem Behälter zu verdampfen oder zu verdunsten, so sollte eine Heizeinrichtung zumindest auch an einem Behälterboden bzw. an dessen Unterseite vorgesehen sein. So kann ein effizientes Verdampfen bzw. Verdunsten erreicht werden, insbesondere auch ein vollständiges.
-
Um die Flüssigkeit aus dem Behälter durch Zerstäuben direkt in die gasförmige Phase überzuführen, können vorgenannte Mittel einen Zerstäuber aufweisen. Vorteilhaft ist dies eben ein Piezo-Zerstäuber, der aus dem Stand der Technik gut bekannt ist. Er kann ebenfalls in oder außen an einem Behälter für die Flüssigkeit angeordnet sein, die sich darin befindet. Es können möglicherweise auch mehrere derartige Zerstäuber vorgesehen sein. Vorteilhaft kann zwar vorgesehen sein, dass zusätzlich zum Zerstäuben der Flüssigkeit eine definierte Erwärmung oder Beheizung erfolgt. Besonders vorteilhaft kann aber versucht werden, die zu zerstäubende Flüssigkeit auf stets dieselbe Temperatur zu bringen oder darauf zu halten, beispielsweise eine maximal in dem Haushaltsgerät verwendete Wassertemperatur. Ein entsprechendes Aufheizen und Halten dieser Temperatur kann durch einen Temperatursensor im oder am Behälter erreicht werden. Alternativ kann auch eine Temperatur der Flüssigkeit in dem Behälter gemessen werden, so dass dann der Einfluss der Temperatur der Flüssigkeit berücksichtigt oder herausgerechnet werden kann.
-
Eine einfache Variante der Erfindung sieht vor, dass die Flüssigkeit in dem Behälter auf eine stets gleichbleibende Temperatur gebracht wird, vorteilhaft auf Raumtemperatur erwärmt wird oder abgekühlt wird alleine dadurch, dass sie sich in dem Behälter befindet. Möglicherweise kann die Flüssigkeit dazu eine gewisse Zeit von 5 sec bis 60 sec in dem Behälter verbleiben. Dann kann ebenfalls davon ausgegangen werden, dass die Messung bzw. Bestimmung mit stets gleichbleibender oder sehr ähnlicher Temperatur erfolgt.
-
Eine Energiemenge, um Flüssigkeit zu verdampfen oder zu zerstäuben, kann zwischen 0,1 kJ und 10 kJ liegen. Vorteilhaft kann sie zwischen 0,5 kJ und 2 kJ liegen. Damit kann eine Menge von 0,1 g Wasser bis 1 g Wasser verdampft werden, was in dieser Größenordnung relativ gut erfasst werden kann und relativ schnell geht.
-
Um eine Zeitdauer zu erfassen für den Vorgang des Verdampfens oder Zerstäubens der Flüssigkeit, kann eine Steuerung verwendet werden, mit der das gesamte Verfahren durchgeführt wird. In der Steuerung kann auch eine vorgenannte Erfassung der Energiemenge erfolgen zu den Mitteln, mit denen Flüssigkeit verdampft oder zerstäubt wird. Diese Steuerung kann dieselbe sein, die für das gesamte Haushaltsgerät verwendet wird bzw. es kann an sich die Steuerung des Haushaltsgeräts selbst sein. Sie wird dann eben einfach mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden, möglicherweise auch mit Mitteln, um Flüssigkeit in den Behälter hinein zu dosieren.
-
Eine Zeitdauer, während der die Flüssigkeit verdampft oder zerstäubt wird, kann relativ kurz sein. Sie liegt vorteilhaft zwischen 0,1 sec und 100 sec, besonders vorteilhaft zwischen 2 sec und 10 sec. Dann dauert der gesamte Vorgang nicht so lang bzw. kann während des Betriebs des Haushaltsgeräts mehrfach und in nicht zu weit auseinanderliegenden Intervallen erfolgen.
-
Um zu ermitteln, wie viel Flüssigkeit verdampft bzw. verdunstet oder zerstäubt worden ist, gibt es mehrere Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Möglichkeit kann ein Verlauf einer Luftfeuchtigkeit über dem Behälter mit der Flüssigkeit darin bzw. in einer Luftführung erfasst werden, die von dem Behälter weg geht. Dabei kann in einfacher Ausgestaltung der Erfindung ein Luftfeuchtigkeitssensor über dem Behälter angeordnet sein bzw. unten an einem Behälterdeckel, alternativ in einer Luftführung. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich oberhalb der Flüssigkeit in dem Behälter eine relativ konstante bzw. homogen verteilte Luftfeuchtigkeit einstellt. Es kann so viel Flüssigkeit verdampft oder zerstäubt werden, dass sich die Luftfeuchtigkeit um mindestens 5 % erhöht, vorteilhaft um mindestens 10 %. Damit ist dann eine ausreichend genaue Ermittlung möglich.
-
Gemäß einer zweiten Möglichkeit kann die Menge einer Rest-Flüssigkeit in dem Behälter nach dem Verdampfen oder Zerstäuben bestimmt werden. Dazu wird die Information benötigt, wie viel Flüssigkeit zuvor in dem Behälter war, entweder über genaues Zudosieren oder über dieselbe Methode, wie die Rest-Flüssigkeit in dem Behälter ermittelt wird. Möglich ist hier eine Gewichtsmessung, vorteilhaft eine Kapazitätsmessung bzw. eine Füllstandsmessung in dem Behälter. Dazu können beispielsweise mehrere Messelektroden an mehreren Stellen am Behälter angeordnet sein, was an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Für derartige kapazitive Füllstandssensoren wird beispielsweise verwiesen auf die
DE 10 2006 029 578 A1 . Möglicherweise kann ein Füllstandssensor auch über elektrische Leitfähigkeit bzw. Ohm'schen Kontakt an die Flüssigkeit arbeiten.
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass zwischen 0,01 g und 10 g an Flüssigkeit verdampft oder zerstäubt werden. Vorteilhaft kann diese Menge zwischen 0,1 g und 2 g liegen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die gesamte Flüssigkeit, deren Menge in einem der vorgenannten Bereiche liegt, aus dem Behälter verdampft oder zerstäubt wird. In diesem Fall sollte die Flüssigkeitsmenge relativ gering sein, also eher maximal 2 g betragen.
-
Bevorzugt wird die Flüssigkeit, die verdampft oder zerstäubt worden ist, als Wasserdampf abgeführt. Insbesondere wird sie von dem Behälter weggeführt, da ein mögliches Kondensieren und Zurücktropfen in den Behälter die Messergebnisse stark verfälschen könnte. Somit ist es vorteilhaft vorgesehen, den Wasserdampf bzw. die verdampfte oder zerstäubte Flüssigkeit während des Verdampfens oder Zerstäubens bzw. während des Messens permanent abzuführen. Alternativ kann dies auch nur in Intervallen erfolgen, auf alle Fälle sollte es jedoch spätestens nach einem Beenden des Verdampfens oder Zerstäubens erfolgen. Hierfür kann eine einfache Ableitung ausreichen, alternativ kann zum Absaugen ein Gebläse odgl. unterstützend eingesetzt werden.
-
Wird nur ein Teil der Flüssigkeit in dem Behälter verdampft oder zerstäubt und verbleibt noch ein Rest an Flüssigkeit darin, so sollte diese abgeführt bzw. entfernt werden, bevor neue Flüssigkeit zugeführt wird, die untersucht werden soll. Dies kann entweder durch vollständiges Verdampfen oder Zerstäuben erfolgen, alternativ durch einen Auslass aus dem Behälter nach unten, vorteilhaft mittels eines Ventils odgl.. Es ist auch möglich, die verbleibende Flüssigkeit mit der nächsten zu messenden Probe auszuspülen, da die zu untersuchende Flüssigkeit in deutlich größerer Menge vorliegt, als in der Messkammer Platz ist.
-
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann die Menge der noch in dem Behälter vorhandenen Flüssigkeit bestimmt werden, ebenso wie die Menge an zugeführter neuer Flüssigkeit, deren Oberflächenspannung bestimmt werden soll. Daraus kann das Mischungsverhältnis genau bestimmt werden für die nun vorliegende gemischte Flüssigkeit. Diese kann wieder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest zum Teil verdampft oder zerstäubt werden, woraus ihre Oberflächenspannung ermittelt werden kann. Da das Mengenverhältnis von vorheriger Flüssigkeit und neuer Flüssigkeit bekannt ist, kann aus der bekannten Oberflächenspannung der vorherigen Flüssigkeit auch die Oberflächenspannung der neu zugeführten Flüssigkeit berechnet werden. So kann der Zwang entfallen, die vorherige Flüssigkeit vollständig zu entfernen.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass erst dann wieder neue Flüssigkeit in den Behälter zugeführt wird, wenn deren Oberflächenspannung tatsächlich bestimmt werden soll. Es sollte also nicht permanent Flüssigkeit in dem Behälter sein oder zugeführt werden, sondern nur dann, wenn beispielsweise die Steuerung dies anfordert, beispielsweise weil die Konzentration an Reiniger bzw. dessen Reinigungskraft bestimmt werden soll, oder weil ein bestimmtes Zeitintervall es erfordert. Dann wird neue Flüssigkeit aus dem Umlaufverfahren im Haushaltsgerät entnommen und in den Behälter gebracht, woraufhin das erfindungsgemäße Verfahren startet.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, um das vorgenannten Verfahren gemäß der Erfindung durchführen zu können, weist also einen Behälter für Flüssigkeit auf, an oder in dem Mittel zum Verdampfen oder Zerstäuben der Flüssigkeit vorgesehen sind. Des Weiteren weist sie Mittel auf, um die Flüssigkeit zuzuführen, beispielsweise ein Dosierventil, eine Dosierpumpe odgl.. Ebenso weist sie Mittel zum Abführen der Flüssigkeit auf, im einfachsten Fall ein Abflussrohr oder eine Leitung, alternativ ein Ventil, eine Pumpe, ein Gebläse odgl.. Schließlich weist sie noch Mittel auf, um eine Energie oder eine Zeitdauer oder eine Menge an Flüssigkeit oder an verdampfter oder zerstäubter Flüssigkeit erfassen zu können. Eine Steuerung für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eben vorteilhaft diejenige des gesamten Haushaltsgeräts, in dem die Vorrichtung eingebaut sein kann. Sie kann relativ nahe an einer Behandlungskammer des Haushaltsgeräts angeordnet sein, beispielsweise direkt an eine Wandung anschließend. Alternativ kann sie an beliebiger Stelle enthalten sein.
-
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
-
Figurenliste
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine vereinfachte Darstellung einer Spülmaschine als erfindungsgemäßes Haushaltsgerät und
- 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, um eine Oberflächenspannung einer Flüssigkeit in dem Haushaltsgerät aus 1 bestimmen zu können.
-
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
In der 1 ist eine Spülmaschine 11 als erfindungsgemäßes Haushaltsgerät sehr vereinfacht dargestellt. Die Spülmaschine 11 weist ein Gehäuse 12 und darin, wie üblich, eine Behandlungskammer 14 auf. In der rechten Seitenwand der Behandlungskammer 14 befindet sich eine Öffnung, von der ein Zulauf 16 abgeht. Ein Stück darunter geht ein Rücklauf 18 zurück in die Behandlungskammer 14. Dazwischen befindet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung 20 mit einem Behälter 21. Des Weiteren ist noch eine Steuerung 37 für die Spülmaschine 11 dargestellt, die mit der Vorrichtung 20 verbunden ist.
-
Die detaillierte Darstellung der Vorrichtung 20 in 2 zeigt, wie von links der Zulauf 16 kommt. In dem Zulauf 16 ist ein Zulaufventil 17 enthalten, das zur Ansteuerung mit der Steuerung 37 verbunden ist. Der Behälter 21 der Vorrichtung 20 steht im Wesentlichen aufrecht und kann zylindrisch sein, insbesondere rundzylindrisch. Er wird nach oben von einem Deckel 22 verschlossen, unter dem von links kommend der Zulauf 16 mündet. Unten am Deckel 22 ist ein Luftfeuchtigkeitssensor 23 angeordnet, der zur Auswertung mit der Steuerung 37 verbunden ist. Der Luftfeuchtigkeitssensor 23 kann ausgebildet sein wie im Stand der Technik bekannt. Es können gegebenenfalls auch mehrere davon im Behälter 21 bzw. unten am Deckel 22 vorgesehen sein.
-
Aus der vergrößerten Darstellung der 2 ist gut zu erkennen, wie vom Höhenniveau etwas unterhalb des Zulaufs 16 der Rücklauf 18 zur entgegengesetzten Seite abgeht und dann nach einer Biegung mit gestrichelt dargestelltem Verlauf hinter dem Behälter 21 wieder nach links unten weist. Hier kann der Rücklauf 18 wieder in die Behandlungskammer 14 hinein verlaufen, alternativ kann er zu einem Ablauf aus der Spülmaschine 11 geführt sein.
-
Der Behälter 21 weist vorteilhaft eine Höhe von 3 cm bis 10 cm auf und eine Breite bzw. einen Durchmesser von 1 cm bis 5 cm auf. In dem Behälter 21 befindet sich Wasser 24 mit einem Füllstand oder Wasserstand, der ein gutes Stück unterhalb des Abgangs des Rücklaufs 18 aus dem Behälter 21 verläuft.
-
An einem Boden 25 des Behälters 21 ist von unten eine Heizeinrichtung 27 vorgesehen. Dies kann eine übliche Heizeinrichtung sein, wie sie beispielsweise auch bei Verdampfern für Dampfgeneratoren in Duschen oder in Steamern in der Küche verwendet wird. Sie kann als Dickschichtheizung ausgebildet sein. Vorteilhaft ist die Heizeinrichtung 27 relativ leistungsstark ausgebildet und bedeckt einen Großteil des Bodens 25. Die Heizeinrichtung 27 kann von der Steuerung 37 angesteuert werden, gegebenenfalls über dazwischengeschaltete Leistungselektronik odgl..
-
Oben auf dem Boden 25 ist ein Piezo-Zerstäuber 29a gestrichelt dargestellt als Alternative zu einer Heizeinrichtung 27. Dieser ist ebenfalls mit der Steuerung 37 verbunden und wird von dieser angesteuert. Derartige Piezo-Zerstäuber 29a sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise von vorgenannten Geräten zur Luftbefeuchtung. Ein weiterer Piezo-Zerstäuber 29b ist an der linken Wand des Behälters 21 innen vorgesehen, der wiederum mit der Steuerung 37 verbunden ist. Dies kann ein zusätzlicher oder alternativer Zerstäuber sein. Die Anbringung des Piezo-Zerstäubers 29a, ebenso wie der Heizeinrichtung 27, unten am Boden 25 ist auf alle Fälle dann zu empfehlen, wenn ein Großteil des Wassers 24 im Behälter 21 verdampft oder zerstäubt werden soll, insbesondere sämtliches Wasser 24. Entsprechend der Anordnung des Piezo-Zerstäubers 29b könnten auch weitere Heizeinrichtungen an einer seitlichen Behälterwand vorgesehen sein. Die Anordnung dieser Mittel zum Verdampfen oder Zerstäuben des Wassers 24 innen im Behälter oder außen am Behälter 21 ergibt sich im Wesentlichen aus der an sich bekannten Natur dieser Mittel selbst bzw. aus deren bekannter, optimaler Anordnung.
-
Etwas unterhalb des Piezo-Zerstäubers 29b ist außen am Behälter 21 ein Temperatursensor 30 vorgesehen. Damit kann, wie zuvor erläutert worden ist, die Temperatur des Wassers 24 im Behälter 21 erfasst werden, und zwar möglicherweise zu Beginn des Messverfahrens bzw. vor Beginn eines Verdampfens oder Zerstäubens. Des Weiteren kann auch währenddessen der Temperaturverlauf erfasst werden. Möglicherweise kann ein solcher Temperatursensor 30 auch als Füllstandserkennung herangezogen werden.
-
Für eine solche Füllstandserkennung sind auf vorteilhafte Art und Weise an der rechten Wand des Behälters 21 zwei Füllstandssensoren 32a und 32b angeordnet. Diese arbeiten vorteilhaft kapazitiv, könnten aber auch durch direkten Kontakt mit dem Wasser 24 und möglicherweise einem weiteren elektrischen Kontakt im Wasser 24 zumindest bezüglich ihrer eigenen Höhe einen Wasserspiegel des Wassers 24 erkennen. Weitere Möglichkeiten sind noch Lichtschranken oder Reflex-Lichtschranken sowie Drucksensoren oder Gewichtssensoren unten am Behälter 21.
-
Durch die Verbindung der genannten Funktionseinheiten mit der Steuerung 37 kann diese das Messverfahren steuern und überwachen bzw. die benötigten Werte ermitteln. Daraus kann dann eine Verdampfungsrate oder Zerstäubungsrate bestimmt werden, welche wiederum, vorteilhaft durch Vergleich mit abgespeicherten Werten, auch Rückschlüsse auf eine Oberflächenspannung des Wassers 24 zulässt. Ein Messen der Energiemenge, die von den Piezo-Zerstäubern 29 oder der Heizeinrichtung 27 benötigt wird, ist für die Steuerung 37 ganz leicht möglich, da sie diese ja ansteuert. Mittels des Luftfeuchtigkeitssensors 23 kann anhand der erfassten Luftfeuchtigkeit, insbesondere im zeitlichen Verlauf, die Menge an verdampftem oder zerstäubtem Wasser erfasst werden bzw. wiederum ein Vergleich mit abgespeicherten Werten erfolgen, was Rückschlüsse auf die Oberflächenspannung in dem Wasser ermöglicht bzw. deren genaue Bestimmung ermöglicht.
-
Eine Mengenbestimmung kann auch ausnutzen, dass mittels des Zulaufventils 17 im Zulauf 16 stets dieselbe Menge an Wasser 24 eingebracht wird. Dann könnte so viel Wasser verdampft oder zerstäubt werden, bis die Höhe eines der Füllstandssensoren 32a oder 32b erreicht ist. Dies wäre dann stets dieselbe Menge an Wasser. Alternativ kann auch die Höhe des Temperatursensors 30 sowie dessen Temperaturmessfunktion genutzt werden. In einer nochmals weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Behälter 21 mittels des Zulaufventils 17 eine Zeit lang mit Wasser 24 gefüllt werden, und zwar bis zur Höhe des Rücklaufs 18. Somit wird ein maximal möglicher Wasserstand im Behälter 21 erreicht, der stets und leicht reproduzierbar genau eingehalten werden kann.
-
Wird nicht das gesamte Wasser 24 verdampft oder zerstäubt, wobei dann dieses verdampfte oder zerstäubte Wasser zum Rücklauf 18 abgeführt wird, gegebenenfalls abgesaugt wird, so kann verbleibendes Restwasser mittels eines Ablaufs 34 samt Ablaufventil 35 aus dem Behälter 21 ausgelassen werden. Vorteilhaft läuft auch dieses Restwasser zurück in die Behandlungskammer 14. Dann kann der Behälter 21 stets mit neuem Wasser aus der Behandlungskammer 14 befüllt werden, das zu messen ist, wobei dieses Wasser dort gerade beim entsprechenden Vorgang, insbesondere Reinigungsvorgang bzw. Waschvorgang, benutzt wird.
-
Eine Messdauer kann im Bereich von einigen Sekunden liegen, beispielsweise 5 sec bis 20 sec. Innerhalb dieser Zeit sollte ausreichend Wasser verdampft oder zerstäubt werden können, um daraus Rückschlüsse zu ziehen auf die Oberflächenspannung dieses Wassers.
-
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
-
- DE 102006025622 A1 [0003]
- DE 102006060256 A1 [0003]
- DE 19529787 A1 [0004]
- DE 102005007870 A1 [0004]
- DE 102006029578 A1 [0018]
