DE19522140C3 - Verfahren zum Regenerieren einer Wasserenthärtungsanlage für einen Wasch- oder Geschirrspülautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren einer Wasserenthärtungs­ anlage für einen Wasch- und Geschirrspülautomaten, die einen Wasch- oder Spülbehälter aufweist, der mit einem mit aktivem Harz gefüllten Wasserenthär­ ter verbunden ist, dem in Zulaufphasen über ein programmgesteuertes Zulauf­ ventil und eine Wasserzuführungsleitung Frischwasser zum Enthärten und dem zum Regenerieren des Harzes mittels eines programmgesteuerten Regenerier­ ventils in Regenerierphasen Salzlösung aus einem Solebehälter zuführbar ist, wobei in den der Wasserzuführungsleitung parallel geschalteten Regenerierkreis aus einem Speicherbehälter und dem Solebehälter das Regenerierventil und ein Rückschlagventil einbezogen sind, wobei das Rückschlagventil nur in Richtung zum Wasserenthärter durchlässig und mit dessen Eingang verbunden ist, an dem die Wasserzuführungsleitung angeschlossen ist, und wobei der Auslauf des Speicherbehälters so über dem Solebehälter und dem Wasserenthärter angeord­ net sind, dass in der Regenerierphase das vordosierte Frischwasser des Spei­ cherbehälters in den Solebehälter gelangt und die Salzlösung desselben über das Rückschlagventil dem Wasserenthärter zuführt.

Ein Waschautomat mit einer Regenerierphase dieser Art ist aus der EP 0 496 ­ 957 A1 bekannt. Im ersten Teil der Regenerierphase (Zulaufventil geschlossen, Regenerierventil offen) wird unter Verwendung des im Speicherbehälter gespei­ cherten Frischwasser eine vordosierte Menge Salzlösung aus dem Solebehälter dem Wasserenthärter zugeführt. Im zweiten Teil der Regenerierphase (Zulauf­ ventil offen, Regenerierventil geschlossen) wird eine zusätzliche Menge an Frischwasser dem Wasserenthärter zugeführt. Dabei weist der Wasserenthärter einen Gesamtinnenraum auf, der so groß ist wie das Volumen des eingefüllten Harzes plus einem freien Raum. Die Summe der dosierten Salzlösung und der genannten zusätzlichen Frischwassermenge muß im Wesentlichen so groß sein wie der gesamte freie Raum im Wasserenthärter, damit im Wasserenthärter die Regenerierung durch eine Art Rühr- oder Mischeffekt verbessert wird. Dabei ist zu beachten, dass bei der Regenerierung auch der unterschiedliche Härtegrad des verwendeten Frischwassers zu beachten ist. Eine Optimierung der Regene­ rierung ist auf diese Art nicht einfach durchzuführen. Außerdem wird für den zusätzlichen Rühr- bzw. Mischvorgang im Wasserenthärter zusätzliches Frisch­ wasser benötigt.

Einen ähnlichen Aufbau einer Wasserenthärtungsanlage zeigt die Waschmaschi­ ne nach der DE 37 10 511 A1. Der Rühr- und Mischeffekt während der Regene­ rierphase ist jedoch auch hier nicht optimal.

Eine zusätzliche Verbesserung der Regenerierung des Harzes im Wasserenthär­ ter kann auch durch einen Frischwasserstoß erreicht werden, der über ein zusätzliches Einlaßventil direkt im Bodenbereich des Wasserenthärters einge­ führt wird, wie die DE 44 22 143 A1 zeigt. Der Frischwasserstoß verdrängt die im Einlaßbereich des Wasserenthärters stehende Sole nach oben, so dass das Harz angehoben wird. Eine entsprechende Menge an Sole fließt dabei über den Waschbehälter ab. Dadurch wird zusätzliches Frischwasser benötigt und ein Teil der Sole im Wasserenthärter geht schon während der Regenerierphase verloren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass auf einfache Art die Regenerierung während der Regene­ rierphase ohne zusätzliches Frischwasser optimiert ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Wasserzufüh­ rungsleitung im oberen Bereich des Speicherbehälters abzweigt, so dass in den Zulaufphasen nur bei gefülltem Speicherbehälter über die Wasserzuführungslei­ tung Frischwasser dem Wasserenthärter zuführbar ist, dass der Speicherbehäl­ ter mit dem Ausgang des Zulaufventils verbunden ist, dass in einem ersten Zeitabschnitt der Regenerierphase bei geöffnetem Regenerierventil und geschlossenem Zulaufventil ein gemeinsames Wasserniveau im Speicherbehäl­ ter, im Solebehälter und dem Wasserenthärter bis zum Wasch- oder Spülbehäl­ ter eingestellt wird, das über dem oberen Pegelstand von Solebehälter und Wasserenthärter liegt und dass in einem zweiten Zeitabschnitt der Regenerier­ phase durch kurzzeitiges Öffnen des Zulaufventils bei geschlossenem Regene­ rierventil in der Wasserzuführungsleitung ein Druckluftstoß erzeugt wird.

Im ersten Teil der Regenerierphase wird lediglich die Salzlösung aus dem Solebehälter dem Wasserenthärter zugeführt, wobei das im Speicherbehälter gespeicherte Frischwasser vordosiert und optimal an den Härtegrad des ver­ wendeten Frischwassers angepaßt werden kann. Im zweiten Teil der Regene­ rierphase wird in der Wasserzuführleitung ein Druckluftstoß erzeugt, der sich über den Wasserenthärter bis zum Wasch- oder Spülbehälter ausbreiten kann. Durch den Druckluftstoß wird ein Rühr- und Wirbeleffekt erzeugt, so dass die zugeführte Salzlösung optimaler in die Reaktionszone des Harzes gelangt. Der im unteren Bereich des Wasserenthärters stehende Anteil der Salzlösung wird durch den Luftdruckstoß nach oben gedrückt, so daß eine Art Austausch der Salzlösung stattfindet und diese optimaler an der Regenerierung teilnimmt, ohne durch zusätzlich zu­ geführtes Frischwasser die Konzentration der Salzlösung, die ja auf den Härtegrad des verwendeten Frischwassers ab­ gestimmt ist, zu verändern.

Die Regenerierung kann auf einfache Art dadurch noch verbessert werden, daß in der Regenerierphase nach dem Schließen es Regenerierventils durch mehrmaliges, kurz­ zeitiges Öffnen des Zulaufventils mehrere Druckluftstöße in der Wasserzuführleitung erzeugt werden. Die Druckstöße drücken jeweils den Anteil der Solelösung im Wasserenthär­ ter nach oben und bringen mehrfachen Austausch.

Die Frischwasserquelle läßt sich dadurch auf einfache Weise von der Wasserenthärtungsanlage entkoppeln, daß der Speicherbehälter über eine freie Luftstrecke mit dem Ausgang des Zulaufventils verbunden ist und der Einlauf in den Speicherbehälter über der im oberen Bereich des Spei­ cherbehälters abgehenden Wasserzuführleitung angeordnet ist.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Wasserenthärtungsanlage für einen Waschauto­ maten mit dem Zustand nach dem ersten Teil einer Regene­ rierphase und

Fig. 2 die Wasserenthärtungsanlage beim zweiten Teil der Regenerierphase.

Zunächst soll anhand der Fig. 1 der Aufbau der Wasser­ enthärtungsanlage eines Waschautomaten nach der Erfin­ dung näher erläutert werden. Über ein von einer Programm­ steuerung 8 gesteuertes Zulaufventil 1 wird die Zufuhr von Frischwasser zur Wasserenthärtungsanlage freigegeben und gesperrt. Zur Entkopplung, d. h. zur Vermeidung eines Was­ serrückflusses in die Frischwasserquelle, z. B. das Wasser­ leitungsnetz, ist das Zulaufventil 1 über eine freie Luft­ strecke 3 mit dem Speicherbehälter 2 verbunden, der z. B. 300 cm³ Inhalt hat und über die im oberen Bereich angeord­ nete Wasserzufuhrleitung 4 mit dem Eingang des Wasser­ enthärters 16 verbunden ist. In dem Wasserenthärter 16 ist eine Menge an aktivem Harz 17 zwischen einer unteren Membran 21 und einer oberen Membran 22 untergebracht.

Die Wasserzuführleitung 4 führt vom Wasserenthärter 16 weiter zum Waschbehälter 10.

Der im unteren Bereich des Speicherbehälters 2 angeord­ nete Auslauf führt über eine Verbindungsleitung 5 und ein von der Programmsteuerung 8 gesteuertes Regenerierventil 14 zum Eingang eines Solebehälters 7, der mit Salz gefüllt ist. Der Ausgang des Solebehälters 7 führt über ein Rück­ schlagventil 20 zum Eingang des Wasserenthärters 16, an dem auch die Wasserzuführleitung 4 angeschlossen ist. Das Rückschlagventil 20 ist nur in der Richtung vom Solebehäl­ ter 7 zum Wasserenthärter 16 durchlässig.

Vor dem Programmstart sind das Zulaufventil 1 und das Regenerierventil 14 geschlossen. Der Speicherbehälter 2 ist teilbefüllt. Wird dann das Zulaufventil 1 geöffnet, dann wird der Speicherbehälter 2 mit dem Regeneriervolumen an Frischwasser gefüllt, d. h. etwa mit 300 cm³. Ist dies er­ reicht, dann fließt das Frischwasser über die Wasserzuführ­ leitung 4 in den Wasserenthärter 16 und wird darin enthärtet, weil das Harz die Härtebildner des Frischwassers bindet. Das weiche Wasser gelangt dann aus dem Wasserenthärter 16 in den Waschbehälter 10, wo es für Spül- und/oder Waschvorgänge verwendet wird.

Kurz vor dem Programmende, d. h. vor dem Beginn der Regenerierphase, sind das Zulaufventil 1 und das Regene­ rierventil 14 geschlossen. Der Speicherbehälter 2 ist gefüllt und auch im Solebehälter 7 ist Salzlösung. Im Wasserent­ härter 16 hat das Harz die Härtebildner gebunden. In dieser Situation wird das Regenerierventil 14 geöffnet. Aus dem Speicherbehälter 2 läuft das vordosierte Regeneriervolumen an Frischwasser in den Solebehälter 7 (Druck aus geodäti­ scher Höhe). Das Rückschlagventil 20 öffnet und Salzlö­ sung gelangt in den Wasserenthärter 16.

Dabei stellt sich das allgemeine Wasserniveau 6 ein, das sich gleichmäßig über die Verbindungsleitung 5 zwischen Speicherbehälter 2 und Solebehälter 7, über den Solebehäl­ ter 7, die Wasserzuführleitung 4, den Wasserenthärter 16 und den unteren Bereich des Waschbehälters 10 erstreckt. Durch die Salzlösung werden die Härtebildner freigesetzt und das Harz 17 regeneriert. Das in der Wasserzuführleitung 4 stehende Teilvolumen 23 der Salzlösung kommt dabei mit dem Harz nicht in Verbindung und bleibt ungenützt. Nach dem ersten Teil der Regenerierphase wird das Regenerier­ ventil 14 geschlossen und Zulaufventil 1 kurzzeitig geöff­ net. Dabei wird, wie in der Fig. 2 angedeutet, kurzzeitig Frischwasser in den Speicherbehälter 2 abgegeben. Das ab­ gegebene Volumen ist jedoch kleiner als der Inhalt des Spei­ cherbehälters 2, so daß Wasser nicht zum Wasserenthärter 16 gelangen kann. Es wird jedoch ein Druckluftstoß erzeugt, der sich über die Luftstrecke 3 und die Wasserzuführleitung 4 bis in den Waschbehälter 10 fortpflanzt, wie die mit Δp ge­ kennzeichneten Pfeile zeigen. Durch diesen Druckluftstoß wird das Wasserniveau 6 kurzzeitig verändert. Die Salzlö­ sung im Wasserenthärter 16 wird durch das Harz im Wasser­ enthärter 16 hochgedrückt, was auch zu einer Durchwirbe­ lung des Harzes führt. Dieses Durchmischen kann mehrfach wiederholt werden, wobei das Zulaufventil 1 jeweils kurz­ zeitig geöffnet wird. Dabei soll das Volumen des zugeführ­ ten Frischwassers das Volumen des Speicherbehälters 2 nicht überschreiten.

Durch diese im zweiten Teil der Regenerierphase erzeug­ ten Druckluftstöße wird der Regeneriervorgang unterstützt und optimiert und zwar ohne Beeinträchtigung der Konzen­ tration der Salzlösung.

Claims (2)

1. Verfahren zum Regenerieren einer Wasserenthärtungsanlage für einen Wasch- und Geschirrspülautomaten, die einen Wasch- oder Spülbehälter aufweist, der mit einem mit aktivem Harz gefüllten Wasserenthärter verbunden ist, dem in Zulaufphasen über ein programmgesteuertes Zu­ laufventil und eine Wasserzuführungsleitung Frischwasser zum Enthärten und dem zum Regenerieren des Harzes mittels eines programmgesteuer­ ten Regenerierventils in Regenerierphasen Salzlösung aus einem Sole­ behälter zuführbar ist, wobei in den der Wasserzuführungsleitung parallel geschalteten Regenerierkreis aus einem Speicherbehälter und dem Sole­ behälter das Regenerierventil und ein Rückschlagventil einbezogen sind, wobei das Rückschlagventil nur in Richtung zum Wasserenthärter durch­ lässig und mit dessen Eingang verbunden ist, an dem die Wasserzufüh­ rungsleitung angeschlossen ist, und wobei der Auslauf des Speicherbe­ hälters so über dem Solebehälter und dem Wasserenthärter angeordnet ist, dass in der Regenerierphase das vordosierte Frischwasser des Speicherbehälters in den Solebehälter gelangt und die Salzlösung des­ selben über das Rückschlagventil dem Wasserenthärter zuführt, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wasserzuführungsleitung (4) im oberen Bereich des Speicher­ behälters (2) abzweigt, so dass in den Zulaufphasen nur bei gefülltem Speicherbehälter (2) über die Wasserzuführungsleitung (4) Frischwasser dem Wasserenthärter (16) zuführbar ist,
dass der Speicherbehälter (2) mit dem Ausgang des Zulaufventils (1) verbunden ist,
dass in einem ersten Zeitabschnitt der Regenerierphase bei geöffnetem Regenerierventil (14) und geschlossenem Zulaufventil (1) ein gemein­ sames Wasserniveau (6) im Speicherbehälter (2), im Solebehälter (7) und dem Wasserenthärter (16) bis zum Wasch- oder Spülbehälter (10) einge­ stellt wird, das über dem oberen Pegelstand von Solebehälter (7) und Wasserenthärter (16) liegt und
dass in einem zweiten Zeitabschnitt der Regenerierphase durch kurz­ zeitiges Öffnen des Zulaufventils (1) bei geschlossenem Regenerierventil (14) in der Wasserzuführungsleitung (4) ein Druckluftstoß erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regenerierphase nach dem Schließen des Regenerierventils (14) durch mehrmaliges, kurzzeitiges Öffnen des Zulaufventils (1) meh­ rere Druckluftstöße in der Wasserzuführungsleitung (4) erzeugt werden.