DE1642497A1 - Vorrichtung zur Verringerung der Wasserhaerte in Geschirrspuel- und Waschmaschinen - Google Patents

Description

• "Vorrichtung zur Verringerung der Was$erhärte in Geschirrsptllünd Waschmaschinen". Die Erl:indung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verringerung der Wasserhärte in Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen u.dgl. und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Druckbehälter enthält, in dem Wasserenthärtungsmittel angeordnet sind, die nach dem Prinzip der Um- kehrung des osmotischen Effektes arbeiten.
• Um die Wirkung von Waschmaschinen dieser Art zu erhöhen, ist es erforaerlich, dass das Spül- und Waschwasser vor der Anwendung teil- weise oder ganz enthärtet wird. Es ist bereits bekannt, hierfür Ionenaustauscher einzusetzen. Dabei ist es jedoch erforderlich, den Ionen- austauscher nach Erschöpfung seiner Kapazität mit Salzlösung zu regenerieren.
• Da die Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen und derartige Haushaltsgeräte nicht von geschultem Fachpersonal, sondern vorwiegend von Hausfrauen bedient werden und sich die Regenerierung andererseits nur reit grossem Kostenaufwand automatisieren lässt, ist eine einwandfreie Entsalzung der Ionenaustauscher nicht immer gewährleistet. So kann z.B. durch verspätete oder nicht ausreichende Regenerierung oder falsche Konzentration der Salzlösung sie Wirksamkeit des Ionenaustauschers sich verringern oder ganz aufhören.
• Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung gelingt es dagegen, das Spül- bzw. 'Naschwasser mit wirtschaftlich tragbarem Aufwand vollautomatisch von den gelösten Salzen zu befreien.
• Wenn iuan eine Salzlösung unter einem höheren als ihres osmotischen Druck durch semipermeable Membranen presst, so wirken diese als Sperre-für die gelösten Salze, und es kann nur reines Wasser durch sie hindurchtretan, wobei die Salzlösung aufkonzentriert wird. Dieser Prinzip wird bereits zur Tr<-nkwaseerherstellung Jus Brack- oder Meerwasser versuchsweise eingc=-Itzt. Die hierzu erforderlichen Anlagen sind sehr gross und stationär. Auch ist die Herstellung genügend-druckfester Membranen, die in der Regel aus Triacetylzellulose bestehen, mit hoher Leistung und Selektivität noch problematisch. Für diese Anlagen werden grossflächige Membranen in Filterpressen eingespannt oder auch imprägnierte poröse Rohre zu Rohrbündeln zusammengesetzt. Diese bisher bekannte Einrichtungen zur Wasserentsalzung. sind für die erwähnten Waechmaschinentypen zu voluminös und zu teuer. Eine Ausführungsform der Erfindung, bei der diese'Nachteile vermieden werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass im Druckbehälter poröse Trennelemente ängeordnet sind, deren Oberfläche_mit einer semipermeablen Membran versehen ist, und die membranseitig von unter höherem als dem osmotischen Druck stehendem hartem Wasser umgeben sind, und dann die porösen Trennelemente eine zentrale Ausnehmung zur Ableitung des weichen Wassers aufweisen. Diese Ausbildung .ermöglicht es, unter dem erstrebten ve.@gleichsweise geringen Raumaufwand eine für die erwähnten Waschmaschinen ausreichende Menge an weichem Wasser pro Zeiteinheit her- zustellen.
• Ein konstruktiv einfacher Aufbau mit leichter Auswechselbarkeit von einzelnen Trennelementen ergibt sich, wenn - gemäss der Erfindung -weiterhin vorgesehen ist, dass die Trennelemente schichtweise aneinander angeordnet und mittels eines Bolzens miteinander verspannt sind.
• Es hat sich herausgestellt, dass die Reinigungswirkung 3iner Geschisrspül--oder Waschmaschine dann am grössten ist, wenn in dem Spül- wasser eine Resthärte von 3 bis 5e d$ verbleibt. Diese Resthärte lässt sich auf einfachem Wege nach einem anderen Merkmal der Erfindung ein- stellen, wenn der Zulauf den harten und der Ablauf des weichen Wassers über eine Nebenleitung miteinander verbunden sind.
• Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfühxungobeispiels sowie an Hand der schematischen Zeichnung. Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäae der rfindung zur Verringerung der Wasserhärte, ., Figur 2 einen teilweisen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform. i Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus einem Druckbehälter 1, der einen -Zulauf 2 für hartes Wasser, einen Ablauf 3 für enthärteten Wasser sowie einen Ablauf 4 für Wasser mit einer hohen Salzkonzentration aufweist. Innerhalb des Druckbehälters 1 ist eine Anzahl von Trennelementen 5-auf einem Spannbolzen 6 angeordnet, mit dessen Hilfe sie fest aneinandergepresst werden.
• Die Trennelemente 5 weisen jeweils einen Zentrale Ausnehmung 7 auf. Durch diese zentrale Ausnehmung 7 erstreckt sich beim gezeichneten Ausführungsbeispiel der Spannbolzen 6. Dieser weist jedoch einen ge- ringeren Querschnitt als die einzelnen zentralen Ausnehm=gen 7 auf, so nass die Trennelemente 5 den Spannbolzen 6 mit Abstand umgeben. Auf diese Weise wird ein Ringraum geschaffen, der mit dem Aussenraum über den Ablauf 3 für enthärtetes Wasser in Verbindung steht. Die einzelnen Trenne?emente 5 werden mit Hilfe des Spannbolzens 6 so stark zusammengepresst, dass an ihren gegenseitigen Berührungsflächen 8 eine Dichtwirkung gegeben ist. Die einzelnen mrennelemente 5 sind mit einer semipermeablen Membran g Überzogen. .
• Wie bereits erwähnt, strömt das harte Waeser durch den Zulauf 2 in den Druckbehälter 1 ein. Es steht unter einem Betriebsdruck von etwa 50 ata; der Behälterdruck wird durch ein dem Ablauf 4 nachgeschaltetes Druckminderventil 10 so geregelt, dase er grösser als der osmotische Druck ist. In dieser Weise tritt reines Waszer, das von dem harten Wasser durch die semipermeablen Membranen abgetrennt wird, in die porösen Trennelemente 5 ein. Von dort fliesst es zur zentralen Ausneämung 7 und kann dann am Ablauf 3 entnommen werden. Die porösen Trennelemente 5 sind vor- zugsweise als Kreisringecheiben ausgebildet unä können aus Sinterroetallen, Sinterkeramik oder polyestergebundenen Glasfasern gefertigt sein. Die Membranfolien 9 können auf verschiedene Weisen auf die Oberfläche der Trennelemente aufgebracht sein. Gemäss Figur 1 ist eine Lösung oder Emulsion-des Membranrohstoffes in dünnsten Schichten aufgespritzt oder aufgestrichen; nach Figur 2 sind Membranfolien auf die Oberflächen der Trennelemente 9 aufgelegt, und am äusseren Umfang 11 miteinander verbunden, z.B.,verschweisst oder verklebt. Bei dieser Aueführungsform sind zur Erhöhung der Dichtwirkung zwischen den einzelnen Trennelementen 9 zusätzliche Dichtringe 12 vorgesehen. Zur Vergrösserung der Oberfläche der Trennalemente_5 können diese durch Prägung oder spanäbhebende Verfahren strukturiert werden. Ihre Aussenflächen stehen unter.dem Behälterdruck, ao dass das poröse Baumaterial der Trennelemente 5 die Membranen 9 stützt.
• Es wurde gefunden, dass der Spül- b$w. Wascheffekt dann am grössten ist, wenn im enthärteten Wasser eine Resthärte von 3 bis 5 0 dR verbleibt. Die Selektivität des Membranmaterials kann zu diesem Zweck bei seiner Tierstellung durch Zusatz von Elektrolyten oder durch eine j,-ezielte Wärmebehandlung herabgesetzt`werden; zugleich steigt dadurch die Entsalzungsleistung..Zur Erzielung dieser gewünschten Resthärte kann aber auch die entsprechende Menge hartes Wasser dem enthärteten Wasser über eine Nebenleitung zudosiert werden.-Besonders einfach ist dies möglich, wenn man eine zum Zulauf 2 für hartes Wässer führende Leitung mit einer zum Ablauf 3 für enthärtetes Wasser führenden über eine Nebenleitung verbindet.
• Der ohnehin schon in den Geschirrapül- und Waschmaschinen vorhandene Antriebomotor kann gleichzeitig zum Antrieb einer Förderpumpe für das harte Wasser herangezogen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Verringerung der-Wasserhärte in Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen u.dgl., dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Druckbehälter (1) enthält, der mit einem Zulauf (2) und einem Ablauf (j) versehen ist und in dem Wasserenthärtungsmittel (9) vorhanden sind,die nach dem Prinzip der Umkehrung des osmotischen Effektes arbeiten. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassim Druckbehälter (1) poröse Trennelemente (5) angeordnet sind, deren Oberfläche mit einer semipermeablen Membran (9) versehen ist und die M®mbranseitig von unter höherem Druck als dem osmotischen Druck stehendem hartem 'Nasser umgeben sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen Trennelemente (5) eins zentrale Ausnehmung (7) zur Ableitung des weichen 'Nassera aufweisen. 4. Vorrichtung nach-Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (5) schichtweise aneinander angeordnet und mittels eines Spannbolzens (6) miteinander verbunden sind. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Z und 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Trennelemente (5) aus Sintermetallß Sinterkeramik oder polyestergebundenen Glasfasern bestehen. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Trennelemente (5) zur Vergrösserung ihrer Oberfläche strukturiert sind. 1. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daso das weiche Wasser eine Resthärte von 3 bis 5 0 dH °ae@s. t. B. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dann die Selektivität einer oder mehrerer Membranen (9) durch Zusatz eines Uektroly:en oder durch eine Wärmebehandlung derart verringert wird, dass die gewünschte Resthärte aes weichen Wassers erhalten wird. 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (2) den harten und der Ablauf (3) des wichen Wassers über eine Nebenleitung miteinander verbunden sind.