DE1517483B2 - Vorrichtung zum selbsttaetigen regenerieren von ionenaustauschern in wasserenthaertungsgeraeten fuer waschbzw. spuelmaschinen, insbesondere geschirrspuelmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regenerieren von Ionenaustauschern in Wasserenthärtungsgeräten für Wasch- bzw. Spülmaschinen, insbesondere Geschirrspülmaschinen, wobei der Frischwasserzulauf und der dazu parallele Leitungszug, in dem eine konzentrierte Salzlösung bereitet wird, mit dem Enthärtungsgerät verbunden sind.

Es ist bekannt, die Ionenaustauscher in einem Wasserenthärtungsgerät einer Geschirrspülmaschine mit Hilfe einer Kochsalzlösung zu regenerieren. Der Regenerierungsvorgang wird dabei auf verschiedene Weise durchgeführt, wobei grundsätzlich handbetätigte und automatische Regeneriervorrichtungen zu unterscheiden sind. Bei einer bekannten von Hand betätigten Vorrichtung wird die Kochsalzlösung aus einem oberhalb der Maschine befindlichen Gefäß, beispielsweise einem Eimer, in das Wasserenthärtungsgerät eingesaugt. Bei den bekannten selbsttätigen Vorrichtungen wird das zum Regenerieren notwendige Frischwasser mittels einer Membranpumpe durch die Salzfüllung eines Vorratsbehälters geleitet. In dem Salzvorratsbehälter, der von dem zum Regenerieren benutztem Wasser von unten nach oben durchströmt wird, löst das Wasser körniges Kochsalz auf. Mit der so gebildeten Kochsalzlösung wird dann das Wasserenthärtungsgerät eine Zeit lang durchspült (Gebrauchsmusterschrift 1 836 193).

Während die von Hand vorgenommene Regenerierung je nach Wasserhärte erst dann durchgeführt wird, wenn das Austauscherharz kein Weichwasser mehr liefert, wird bei den selbsttätigen Vorrichtungen nach jedem Spülzyklus regeneriert. Das erstere Regenerierverfahren ist dabei umständlich und wird von dem Maschinenbenutzer erst dann durchgeführt, wenn die Regenerierung dringend notwendig ist. Dabei kann das Austauschermaterial zu stark erschöpft werden. Das zweite Verfahren benötigt zum Regenerieren eine größere Salzmenge. Außerdem hat es den Nachteil, daß in das Rohrsystem Düsen- oder Drosselscheiben eingesetzt sind, mit denen der Wasserdurchsatz und die Salzkonzentration den Erfordernissen entsprechend einstellbar ist. Die verwendeten Düsen können dabei nicht. Könzentrationsschwankungen der Salzlösung verhindern-'die vom schwankenden Wasserdruck herrühren. ;

ίο Es ist schließlich auch bekannt, zum Einleiten des Regenerierwassers in das Regeneriersystem eine Dosierpumpe zu verwenden. Eine solche Dosierpumpe arbeitet zwar befriedigend. Ihre Verwendung ist aber für die Bedürfnisse bei kleineren Geräten, die beispielsweise in Haushalten zur Anwendung kommen, zu aufwendig.

Es ist weiterhin bekannt, zur automatischen Regenerierung von Wasserenthärtungsvorrichtungen die Wasserzuleitung zu einem Enthärtungsgerät vor dem Enthärtungsgerät aufzuteilen, und zwar in einem unmittelbar zum Enthärtungsgerät verlaufenden Leitungszug und in einen Leitungszug, in dem sich ein ₍ Salzvorratsbehälter befindet. Durch öffnen der unmittelbaren Zuleitung wird Frischwasser durch das Enthärtungsgerät geleitet, in ihm enthärtet und in den Maschinenbottich weitergeführt.

Durch öffnen der anderen Zuleitung wird in dieser Zuleitung stehende Kochsalzlösung, welche gesättigt sein kann (USA.-Patentschrift 2 902155), in das Enthärtungsgerät eingeleitet. Die Kochsalzlösung bleibt in dem Enthärtungsgerät solange stehen, bis sie bei einem erneuten Füllvorgang des Maschinenbottichs mit Hilfe von zufließendem Frischwasser in den Bottich ausgespült wird (deutsche Gebrauchsmusterschrift 1 850 132).

Diese bekannte Wasserenthärtungsvorrichtung läßt zwar schon eine sparsamere Verwendung des benötigten Kochsalzes zu; sie gestattet aber keine exakten Dosierungen und deshalb auch keine exakten Regenerierungsvorgänge der Ionenaustauscher bei optimaler Kochsalzauswertung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Regenerieren von Ionenaustauschern in Wasserenthärtungsgeräten zu schaffen, welche eine gute · Ausnutzung des für den Enthärtungsvorgang benötigten Kochsalzes sicherstellt bei Gewährleistung eines optimalen Regenerierungsvorganges.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemaß der Erfindung der Frischwasserzulauf und der dazu parallele Leitungszug gemeinsam über ein stellbares Ventil mit dem Zulauf des Enthärtungsgerätes verbunden sind, in dessen Ausgang ein Dosiergerät gelegt ist, das ein Meßrohr mit einer Meßdose enthält, die mit einem Schaltglied ausgerüstet ist.

Bei dieser Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn der Überlauf des als Saugheber ausgebildeten Auslaufes des Dosiergerätes sich unterhalb des Auslaufes des Enthärtungsgerätes jedoch oberhalb des höchstmögliehen Dosierfüllstandes im Dosiergerät sowie Maschinenbottich befindet.

Dadurch, daß die Salzlösungsmenge genau abgemessen dem Enthärtungsgerät zugeführt wird, ist die dem Regeneriervorgang zur Verfügung stehende Salzmenge genau festgelegt. Wenn die am Aufstellungsort der Maschine vorhandene Wasserhärte und die gestattete Resthärte im Wasser vom Maschinenhersteller bekannt sind, dann ist auch der Erschöp-

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fungszustand der Austauschermasse nach einem Ar- schine teilt sich unmittelbar nach dem Einlauf in die

beitszyklus bekannt. An der Maschine läßt sich dann Maschine in zwei Zuleitungen 103, 105 auf. Die Zu-

durch Einstellen der mit jedem Regeneriervorgang leitung 103 ist dabei mittels eines Magnetventils 107

dem Enthärtungsgerät zugeführten Salzlösungsmenge verschließbar, während in der Zuleitung 105 ein

der betreffende Erschöpfungsgrad gerade wieder be- 5 gleichartiges Magnetventil 109 angeordnet ist. In die

seitigen. Dabei ist der Salzverbrauch auf ein Min- Zuleitungen 105 ist ein Salzvorratsbehälter 17 einge-

destmaß beschränkt. j fügt, durch den zufließendes Frischwasser von oben

Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich mit nach unten hindurchströmen kann,

einer geringen Zahl von Bauteilen und vor allem nur Der Salzvorratsbehälter hat die Form einer FIa-

wenigen zu schaltenden Bauteilen verwirklichen. io sehe, deren Hals nach unten gerichtet ist. Diese

Der Erschöpfungsgrad der Austauschermasse Formgebung und die Durchflußrichtung von oben nimmt von unten nach oben ab, wenn das Frischwas- nach unten gewährleisten in der dabei erzeugten ser von unten nach oben durch das Enthärtungsgerät Kochsalzlösung eine gleichbleibend höchstmögliche strömt. Dementsprechend stellt sich im Gerät ein von Salzkonzentration. Bei dem Durchfließen des Behälunten nach oben gerichtetes Ca-Gefälle ein, welches 15 ters 17 von oben nach unten löst das Wasser in ihm auszugleichen ist. Der Ausgleich wird herbeigeführt, befindliches körniges Kochsalz auf. Als höchstkonindem nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfin- zentrierte Salzlösung vorgegebener Menge läuft es dung die in an sich bekannter Weise von unten in das dann weiter durch das in dieser Flußrichtung offene Enthärtungsgerät eingeleitete höchstkonzentrierte Rückschlagventil 113 bis in das Enthärtungsgerät 7. Salzlösung in dem Enthärtungsgerät einem von unten 20 Damit gewährleistet ist, daß keine festen Salzbenach oben reichenden Ca-Gefälle ein mit ihm im standteile in das Enthärtungsgerät gelangen, sind am Gleichgewicht stehendes Na-Gefälle überlagert. Die Ausfluß des Salzvorratsbehälters auswechselbare Ca-Ionen, die sich an der Austauschermasse angela- Siebe 21 vorgesehen, die an leicht zugänglicher Stelle gert haben, werden dabei wieder gegen Na-Ionen angeordnet sind.

ausgetauscht. Zum Austausch stehen gerade so viel 25 Die in das Enthärtungsgerät eingelassene Salzlö-Na-Ionen wie nötig zur Verfügung. Die Na-Ionen sungsmenge füllt nur den unteren Bereich des Geräwandern durch Diffusion über die Salzlösungsfüll- tes. Sie drückt beim Einlaufen die im Gerät befindhöhe hinaus. Besonders gefördert wird das Hoch- liehe Austauschermasse zunächst nach oben. Ist das wandern und der Ausgleich aber zusätzlich dadurch, Einlaufen abgeschlossen, dann fallen die Körper der daß von der in das Enthärtungsgerät einfließenden 30 Masse wieder nach unten und drängen einen Teil der hochkonzentrierten Salzlösung die im Gerät befind- Salzlösung nach oben, wobei die Konzentration nach liehe körnige Ausgleichermasse zunächst nach oben oben hin abnimmt. So kommt ein von unten nach geschoben wird. Nach vollendetem Salzlösungszufluß oben reichendes Na-Ionen-Gefälle zustande, das bei sinkt die Ausgleichermasse auf Grund ihres Eigenge- richtig eingestellter Salzlösungsmenge im Gleichgewichtes wieder nach unten, wobei die Salzlösung teil- 35 wicht steht mit dem gleichgerichteten Ca-Ionen-Geweise nach oben verdrängt wird. fälle, das sich beim letzten Frischwasserzulauf in dem

Bei Einlauf von Salzlösung in das Enthärtungsge- Bottich 3 ausgebildet hat. Das Konzentrationsgefälle

rät wird von dem aus dem Enthärtungsgerät ver- reicht nicht bis in den höchsten Bereich des Enthär-

drängten, in das Dosiergerät einfließenden Wasser tungsgerätes. Bei richtiger Bemssung des Gerätes und

mit steigender Füllhöhe in einem Meßrohr eine Luft- 40 der Salzlösungsmenge verbleibt im obengelegenen

säule zusammengedrückt, die auf eine Meßdose ein- Bereich ein Na-Puffer, der als Sicherheit dient,

wirkt. Hierbei wird zum Einfüllen von Salzlösung in Die in das Wasserenthärtungsgerät eingelaufene

das Enthärtungsgerät der gegebenenfalls reduzierte höchstkonzentrierte Salzlösung verbleibt in ihm so

Leitungswasserdruck ausgenutzt. Dies hat den Vor- lange, bis beim Beginn eines erneuten Arbeitsprozes-

teil, daß der Einlaufvorgang der Salzlösung schneller 45 ses der Maschine durch die Leitung 103 frisches

vonstatten gehen kann und das Vorspannen eines Wasser in den Maschinenbottich 3 eingeleitet wird.

Drackspeichers überflüssig wird. Auch hierbei ist die Die geringen Salzmengen, die dabei aus dem Enthär-

Zahl der Schaltfunktionen ausführenden Bauteile au- tungsgerät 7 in den Bottich mitgenommen werden,

ßerst gering. Insbesondere sind störungsanfällige sind für den Spülprozeß belanglos. Das durch die

Dreiwegeventile vermieden. 5° Leitung 103 in das Enthärtungsgerät 7 einfließende

Der Kochsalzvorratsbehälter weist die Form einer Wasser kann nicht rückwärts in den Salzvorratsbe-

Flasche mit nach unten gerichtetem Hals auf und ist hälter gelangen, da ein Ventil 123 keinen Rückstrom

von oben nach unten durchflossen. Diese Behälter- zuläßt.

form gewährleistet zusammen mit der nach unten Der Salzvorrat in dem Behälter 17 ist an einem verlaufenden Durchflußrichtung ständig die Gewin- 55 Schauglas 36 der Behälterwand ablesbar. Der Behälnung einer gleichmäßig hochkonzentrierten, gesättig- ter befindet sich deshalb vorzugsweise unmittelbar an ten Kochsalzlösung, und zwar unabhängig vom Salz- einer Außenwand der Geschirrspülmaschine,
füllstand. Außerdem hat es sich gezeigt, daß die Salz- Zum Nachfüllen des Salzbehälters mit Kochsalz löslichkeit bei dem von oben nach unten erfolgenden dient ein von der Maschinenaußenwand her zugäng-Durchspülen größer ist als beim bekannten umge- 60 licher Füllstutzen 37. Dieser Füllstutzen 37 ist in seikehrten Weg des Wassers durch den Salzvorratsbe- nem unteren Teil 39 konisch ausgebildet. An diesen hälter. konischen Teil 39 ist eine Überlaufleitung 41 ange-

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung schlossen, die in den Maschinenbottich 3 oberhalb

dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. des höchstzulässigen Füllniveaus 42 mündet. Beim

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- 65 Einfüllen von Salz kann damit zuviel im Regenerier-

rungsbeispiel wird die Dosierung der Salzlösungs- system befindliche Salzlösung in den Bottich 3 abflie-

menge hinter dem Enthärtungsgerät vorgenommen. ßen. Ein Stopfen 43 für den Füllstutzen 37 ver-

Der Frischwasserzulauf 101 einer Geschirrspülma- schließt gleichzeitig die Überlaufleitung 41.

Nach dem Passieren des Salzvorratsbehälters 17 führen die Zuleitungen 103 und 105 wieder zusammen. Kurz vor der Zusammenführungsstelle 113 sind in die Leitungen 103 und 105 noch Rückschlagventile 115, 117 eingefügt, die verhindern, daß die Flüssigkeiten aus den Leitungen 103 und 105 in die Parallelleitungen 105 bzw. 103 eindringen können.

In der sich an die Zusammenführungsstelle 113 anschließenden gemeinsamen Leitung 119, die zu dem Wasserenhärtungsgerät 7 führt, ist ein weiteres Magnetventil 123 angeordnet, das immer während des Zeitraumes geöffnet ist, in dem auch eines der Ventile 107 oder 109 zum Wasserdurchlauf offen ist. An das Wasserenthärtungsgerät 7, das von unten nach oben durchflossen ist, schließt sich ein Dosiergerät 125 an. In dieses Dosiergerät 125, das aus einem zylindrischen Gefäß besteht, das oben mittels eines Entlüftungsröhrchens 127 geöffnet ist, ragt ein Meßrohr 129 einer Meßdose 131 hinein. Das Rohr 129 verläuft von dem Deckel 133 des Dosiergerätes 125 bis in dessen Bodennähe. Der Auslauf des Dosiergerätes 125 ist als Saugheber 135 ausgebildet und mündet ohne ein zwischengeschaltetes mechanisches Verschlußstück unmittelbar in den Bottich 137 der Geschirrspülmaschine. Der Überlauf 139 des Saughebers 135 ist dabei so gelegen, daß er sich oberhalb des höchstmöglichen Füllstandes 42 im Maschinenbottich 3 sowie des höchstmöglichen Meßfüllstandes 141 im Dosiergerät 125 jedoch unterhalb des Einlaufes 143 des Dosiergerätes 125 befindet.

Zum Absenken der Durchflußgeschwindigkeit im Salzvorratsbehälter 17 kann in seine Zuleitung 105 eine Drosselstelle 145 eingebaut sein.

Zum Frischwassereinlauf in den Maschinenbottich 3 wird das Magnetventil 107 in der Zuleitung 103 von der Steuervorrichtung der Maschine geöffnet. Gleichzeitig öffnet sich auch das Magnetventil 123. Damit kann das Frischwasser über die Leitungen 103 und 119 in das Enthärtungsgerät 7 einströmen. Von ihm gelangt es über das Dosiergerät 125 in den Saugheber 135 und in den Maschinenbottich 3. Wenn der gewünschte Füllstand 42 in dem Maschinenbottich erreicht ist, schließen sich die Ventile 107,123.

Ist der vollständige Arbeitsgang beendet, dann öffnen sich die Magnetventile 109 und 123. Damit fließt Frischwasser in den Salzvorratsbehälter 17 und über die Verbindungsleitung 119 in das Enthärtungsgerät 7. Wenn bereits ein Regeneriervorgang vorangegangen ist, so sind die Zuleitung 105 und der Salzvorratsbehälter 17 bereits mit Wasser gefüllt, und in der Leitung 105 befindet sich eine höchstkonzentrierte, gesättigte Kochsalzlösung, die in das Enthär- tungsgerät7 einfließt. Die Fließgeschwindigkeit hängt dabei von der Drosselstelle 145 ab.

Die in das Enthärtungsgerät 7 eindringende Salzlösung verdrängt in ihm befindliches Wasser und fördert es über den Einlauf 143 in das Dosiergerät 125.

ao Bei nunmehr ansteigendem Füllstand 141 in dem Dosiergerät 125 wird eine in dem Meßrohr 129 stehende Luftsäule zusammengedrückt. Bei einem vor- (p\ eingestellten Druck gibt die an das Meßrohr 129 angeschlossene Meßdose 131 mittels eines Kontaktgliedes 147 einen Schaltbefehl ab, der das Schließen der Ventile 109 und 123 bewirkt. Dieser Schaltbefehl wird in jedem Fall bereits dann ausgelöst, wenn der Füllstand 141 gerade noch nicht bis in die Höhe des Überlaufes 139 des Saughebers 135 gelangt ist. Im Enthärtungsgerät 7 bildet sich dabei das bereits in der Figur beschriebene Na-Ionen-Gef alle aus.

Beim Beginn eines neuen Arbeitsvorganges der Maschine werden wieder die Ventile 107 und 123 geöffnet. Das durch die Leitungen 103 und 119 in das Enthärtungsgerät 7 einströmende Frischwasser spült dabei das in ihm enthaltene Kochsalz in dem Maschinenbottich 3 aus. Die geringen beim Spülprozeß im Maschinenbottich 3 anwesenden Salzmengen beeinflussen den Spülprozeß nicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Regenieren von Ionenaustauschern in Wasserenthärtungsgeräten für Wasch- bzw. Spülmaschinen, insbesondere Geschirrspülmaschinen, wobei der Frischwasserzulauf und der dazu parallele Leitungszug, in dem eine konzentrierte Salzlösung bereitet wird, mit dem Enthärtungsgerät verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischwasserzulauf (103) und der dazu parallele Leitungszug (105) gemeinsam über ein stellbares Ventil (123) mit dem Zulauf (119) des Enthärtungsgerätes (7) verbunden sind, in dessen Ausgang (143) ein Dosiergerät (125) gelegt ist, das ein Meßrohr (129) mit einer Meßdose (131) enthält, die mit einem Schaltglied (147) ausgerüstet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (139) des als Saugheber (135) ausgebildeten Auslaufes des Dosiergerätes (125) sich unterhalb des Auslaufes (143) des Enthärtungsgerätes (7) jedoch oberhalb des höchstmöglichen Dosierfüllstandes (141, 42) im Dosiergerät (125) sowie Maschinenbottich (3) befindet.