DE19704805A1 - Enthärtungseinrichtung, insbesondere für Geschirrspülmaschinen - Google Patents

Description

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Enthärtungseinrichtung, insbesondere für eine Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine, bestehend aus einem über eine Frischwasserzu­ leitung gespeisten Ionenaustauscher zur Erzeugung von Weichwasser, wobei der Ionenaus­ tauscher mittels Salzsole regenerierbar ist, sowie aus einem dem Ionenaustauscher vorge­ schalteten Salzbehälter zur Soleaufbereitung, wofür dem Salzbehälter ein Vorratsbehälter für Regenerierwasser vorgeschaltet ist, welches an einer Rücksaugsicherung der Frischwasserzu­ leitung anfällt und in einer belüfteten Vorratskammer des Vorratsbehälters abrufbar gespei­ chert ist.

Bei wasserführenden Haushaltgeräten, wie Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen, die an das Frischwassernetz angeschlossen werden, besteht die Forderung, den Frischwas­ seranschluß so auszubilden, daß ein Rücksaugen von Wasser aus dem Gerät im Falle eines Unterdrucks im Frischwasserleitungssystem wirksam verhindert wird. Zu diesem Zweck ist es bekannt, eine Rücksaugsicherung in Form einer freien Fließstrecke, eines freien Auslaufs oder eines belüfteten Ventils in die Frischwasserzuleitung zur Enthärtungseinrichtung einzubauen. Eine Enthärtungseinrichtung mit einer Rücksaugsicherung ist beispielsweise aus der DE-OS 41 42 665 bekannt.

Für die Bevorratung von Regenerierwasser ist beim vorgenannten Technikstand die Frisch­ wasserzuleitung zum Vorratsbehälter so verlegt, daß zuerst die Vorratskammer mit Regene­ rierwasser aufgefüllt und anschließend das Frischwasser weiter zu dem Ionenaustauscher zur Weichwassererzeugung geführt wird. Das an der Rücksaugsicherung anfallende Leckwasser wird für das Regenerieren des Enthärters ungenutzt in den Spülbehälter der Geschirrspülma­ schine abgeleitet (sh. auch DE-OS 22 19 888).

Bei einer aus der DE-OS 25 01 269 bekannten Enthärtungseinrichtung mit einer freien Fließ­ strecke als Rücksaugsicherung füllt das an der Fließstrecke anfallende Leckwasser den Vor­ ratsbehälter und wird zur Bildung der Salzsole herangezogen. Bei diesem Technikstand, bei dem eine konvergente Wasserzuflußdüse mit definiertem Sicherheitsabstand zu einem Diffu­ sor die Rücksaugsicherung oder freie Fließstrecke in Form einer Freistrahldüse bildet, muß ein erheblicher Betriebsdruck aufgebaut werden, um den im Ionenaustauscher bei der Frischwas­ serzufuhr auftretenden Druckverlust (Staudruck) zu überwinden. Bei einer solchen Ausbildung der Rücksaugsicherung ist die an der Fließstrecke anfallende Leckwassermenge nicht genau bestimmbar, wenn sich der Leitungsdruck ändert. Fällt beispielsweise der Leitungsdruck im Frischwassernetz ab, so wird in erhöhtem Maße Leckwasser angesammelt, welches ungenutzt in den Spülbehälter überläuft. Ferner setzen sich Freistrahldüsen bei hartem Frischwasser sehr schnell zu, wodurch die Sicherheit des Systems auf Dauer in Frage gestellt ist.

Ausgehend von einer Enthärtungseinrichtung der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rücksaugsicherung in einem Vorratsbehälter für Regenerierwas­ ser einfach integrierbar sowie konstruktiv einfach und auch funktionssicher auszubilden, wobei die an der Rücksaugsicherung anfallende Leckwassermenge möglichst unabhängig vom Lei­ tungsdruck ist und ein die Sicherheit des Systems störender Kalkansatz an der Rücksaugsi­ cherung vermieden ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgen­ den Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß durch die erfin­ dungsgemäß in den Vorratsbehälter für das Regenerierwasser einfach zu integrierende Rücksaugsicherung eine Doppelfunktion erfüllt werden kann. Zum einen ist bei einem Lei­ tungsdruckabfall in der Frischwasserzuleitung sicher gewährleistet, daß die Leitung belüftet wird und die Frischwassersäule abreißt. Hierfür wird der bewegliche Ventilkörper augenblick­ lich durch den Wassersog der zusammenbrechenden Frischwassersäule und durch Schwer­ kraftwirkung gesteuert aus seinem Ventilsitz gehoben. Da dieser Ventilsitz aber zugleich als Leckwasserdurchbruch über der Vorratskammer ausgebildet ist, wird auch Leckwasser zum Regenerieren des Ionenaustauschers abgezweigt. Das strömende Frischwasser preßt den Ventilkörper unabhängig vom Druck des zufließenden Frischwassers immer in den Ventilsitz wo dieser undicht aber mit gleichbleibenden Durchlaßquerschnitten für das Leckwasser ab­ schließt. Vorteilhaft können somit immer gleiche Leckwassermengen erzeugt werden. Darüber hinaus werden Kalkablagerungen am Ventilsitz oder Ventilkörper wirksam verhindert. Der frei­ bewegliche Ventilkörper in der vorteilhaften Ausbildung als Kugel wird schlagartig beim Ein­ strömen des Frischwassers in den Ventilsitz befördert. Dabei werden evtl. Kalkansammlungen am Ventil vorteilhaft abgeschlagen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Enthärtungseinrichtung eines wasserführenden Haushaltgerätes in verein­ fachter Darstellung,

Fig. 2 eine Rücksaugsicherung der Enthärtungseinrichtung gemäß einer Einzelheit "X" in Fig. 1.

Mit (1) ist in Fig. 1 eine schematisch dargestellte Enthärtungseinrichtung, insbesondere für eine Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine, bezeichnet, die aus einem von einer Frischwasserzuleitung (2) gespeisten Ionenaustauscher (3) zur Erzeugung des zum Spülen und Reinigen benötigten Weichwassers, sowie aus einem Salzbehälter (4) und aus einem dem Salzbehälter (4) vorgeschalteten Vorratsbehälter (5) für Regenerierwasser besteht. Der Vorratsbehälter (5), auch als sog. "Wassertasche" bekannt, nimmt auch eine Rücksaugsiche­ rung (6) im Frischwasserleitungsweg auf. Eine Rücksaugsicherung (6) ist bei wasserführenden Haushaltgeräten vom Gesetzgeber vorgeschrieben, damit bei evtl. Leitungsunterdruck im Wasserzuleitungssystem kein Wasser aus dem Gerät zurück ins Frischwassernetz gesaugt werden kann.

Der vorgenannte Ionenaustauscher (3) ist in bekannter Weise mittels Salzsole regenerierbar, die im vorgeschalteten Salzbehälter (4) aufbereitet wird. Hierfür wird in einer Vorratskammer (7) des Vorratsbehälters (5) gesammeltes Leckwasser, welches an der Rücksaugsicherung (6) der Frischwasserzuleitung (2) anfällt, als Regenerierwasser genutzt. Die jeweils zum Regene­ rieren benötigte Wassermenge ist dabei von der Wasserhärte des Frischwassers abhängig. Entsprechend wird die eine Vorratskammer (7) oder nicht gezeigte anwählbare weitere Kam­ mern mit abgestuften Speicherinhalten mit Regenerierwasser aus dem an dem Leitungsunter­ brecher (Rücksaugsicherung 6) anfallenden Leckwasser gefüllt. Die Vorratskammer (7) besitzt einen Überlauf (8) zum Spülbehälter (9) der nicht gezeigten Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine, welcher die maximal mögliche Füllmenge der Wassertasche bestimmt. Die zur Solebildung gespeicherte Leckwassermenge (10) in der Vorratskammer (7) ist per Pro­ gramm abrufbar, wofür ein Regenerierventil (11) im Leitungsweg (12) zum Salzbehälter (4) geöffnet wird. Über einen Ausgang an der Wassertasche steht die Frischwasserzuleitung (2) mit dem Ionenaustauscher (3) in Verbindung, deren Ausgang (3a) zurück zum Vorratsbehälter (5) und in den Spülbehälter (9) des Haushaltgerätes geführt ist und das Weichwasser angibt.

Für das der Enthärtungseinrichtung (1) zuzuführende Frischwasser ist ein mit dem Wasser­ hahn (13) der örtlichen Wasserleitung verbindbarer Anschluß (14) mit zwischengeschalteten Magnetventilen (15) vorgesehen. Dieser Anschluß (14), der in aller Regel ein Zulaufschlauch ist, ist an den Vorratsbehälter (5) angeschlossen und wird dort als integrierte Frischwasserzu­ leitung (2) weitergeführt.

Die in den Vorratsbehälter (5) bzw. die Wassertasche integrierte Frischwasserzuleitung (2) weist einen Leitungsabschnitt (16) auf, welcher über der vom Spülbehälter (9) belüfteten Vor­ ratskammer (7) für das Regenerierwasser waagerecht bezüglich der Einbaulage des Vorrats­ behälters (5) entlang geführt und nach einer Umlenkung parallel zurück geführt ist. Im Um­ lenkbereich (25) des Leitungsabschnitts (16) ist die Rücksaugsicherung (6) über der Vorrats­ kammer (7) angeordnet, wobei in dem Leitungsabschnitt (16) ein Leckwasserdurchbruch (17) vorgesehen ist. Die Rücksaugsicherung (6) ist dabei nach Art eines Belüftungsventils oder Rohrbelüfters mit einem vom fließenden Frischwasser in einen undichten Ventilsitz (18) be­ wegbaren Ventilkörper (19) ausgebildet. Der näher in Fig. 2 (Einzelheit "X") gezeigte Ventilsitz (18) als Belüftungsöffnung ist im Leckwasserdurchbruch (17) ausgebildet. Hierdurch ist die Rücksaugsicherung (6) vorteilhaft einfach an der Leckwassergewinnung mitbeteiligt, bzw. integriert.

Der Leckwasserdurchbruch (17) als Belüftung für die Rücksaugsicherung (6) ist in einem defi­ nierten Sicherheitsabstand (S) über dem maximalen Füllniveau (20) der mindestens einen Vorratskammer (7) angeordnet, wobei dieser Abstand entsprechend den gesetzlichen Be­ stimmungen größer als 20 mm gewählt sein muß. Zur Leckwassergewinnung schließt der Ventilkörper (19) undicht im Ventilsitz (18) ab.

Der Ventilkörper (19) der Rücksaugsicherung (6) kann als Kugel, Kegel, Platte oder dgl. be­ wegliches Verschlußelement ausgebildet sein. Nach dem Ausführungsbeispiel ist der Ventil­ körper (19) vorzugsweise eine freibewegliche Kugel (sh. auch Fig. 2), die in einem durchspül­ ten Ventilkäfig (21) in der Frischwasserzuleitung (2) lagert. Der Leckwasserdurchbruch (17) als Ventilsitz (18) in dem Ventilkäfig (21) liegt in einer Bodenfläche (22) des Leitungsabschnitts (16), wobei diese Boden- oder Käfigfläche vorzugsweise schräggestellt ist. Hierdurch kann die Kugel bei unterbrochenem Frischwasserfluß allein durch Schwerkraftwirkung in ihre Ruhe­ position (R) zurückkehren, in welcher sie den Leckwasserdurchbruch (17) freigibt. Im Sicher­ heitsfall, wenn sich beispielsweise ein Unterdruck im örtlichen Wassernetz einstellt, wird der Leckwasserdurchbruch (17) dann ebenfalls zwangsweise freigegeben, so daß ein Belüf­ tungsweg vom Spülbehälter (9) ausgehend durch den mit Pfeilen gestrichelt markierten Weg über die Wassertasche, deren Vorratskammer (7) und den Ventilsitz (18) geschaffen ist. Damit der Ventilkörper (19) bei unterbrochenem Frischwasserzulauf und abgerissener Wassersäule in seiner Ruheposition (R) lagepositioniert bleibt, kann im Leitungsabschnitt (16) eine Stütz­ wand (23) am Fußende (24) der schräggestellten Bodenfläche (22) im Kugelkäfig angeordnet werden, sh. Fig. 2. Eine ähnliche Stützwand kann auch im Bereich über dem Ventilsitz (18) für die Kugel, z. B. durch Wandteile des Vorratsbehälters (5) oder des Ventilkäfigs (21) in der Frischwasserzuleitung (2) vorgesehen werden. Auch kann der Ventilsitz (18) als Belüftungs- und Leckwasserdurchbruch (17) entsprechend ausgebildet werden. Bei anstehendem Lei­ tungsdruck des fließenden Frischwassers wird die Kugel in ihren Ventilsitz (18) gedrängt und dort durch den anstehenden Wasserdruck auch sicher festgehalten. Die Überführung der Ku­ gel aus der Ruheposition (R) in die Schließstellung (Fig. 2) oder Arbeitsposition (A) erfolgt bei dem sich schlagartig öffnenden Magnetventil (15) im Anschlußschlauch ebenso schlagartig. Dies hat, den Vorteil, daß ggf. an der Kugel angesetzter Kalk aus dem Wasser gelöst wird, so daß die Leckwasserwege (Nebenwegöffnungen 26) im Ventilsitz (18) gleichbleibend Durch­ gang haben. Da die Kugel bei geöffnetem Magnetventil (15) sowohl bei niedrigem als auch bei höherem Frischwasserdruck immer im Ventilsitz (18) verbleibt, kann die bei Regenerierbeginn bevorratete Leckwassermenge (10) im Vorratsbehälter (5) als gleichbleibend betrachtet wer­ den.

Um aus dem fließenden Frischwasser zum Ionenaustauscher (3) das Leckwasser abzuzwei­ gen, ist der Leckwasserdurchbruch (17) als belüfteter Ventilsitz (18) mit ein oder mehreren Nebenwegöffnungen (26) versehen, durch die Leckwasser hindurchtreten kann. Dabei sind die Nebenwegöffnungen (26) durch Kerbausschnitte (27) (Fig. 2) im Ventilsitz (18) ausgebildet. Auch können die Nebenwegöffnungen (26) durch einen rauhen Ventilsitz (18) oder durch ei­ nen Ventilkörper (19) mit rauher Oberfläche realisiert werden. Darüber hinaus ist auch als Nebenwegöffnung (26) eine von der Querschnittsform des Ventilkörpers abweichende Quer­ schnittsausbildung des Ventilsitzes möglich. Eine vorteilhafte und einfache Lösung ist bei einer Kugel als Ventilelement durch einen ovalen Ventilsitz (18) realisierbar. Werden Kerben bevor­ zugt, so können diese in Größe und/oder Anzahl wählbar sein. Hierfür läßt sich das Spritz­ werkzeug der Kunststoffwassertasche einfach modifizieren. Die Bestimmung oder Festlegung der Leckwassermengen kann einfach durch die Anzahl oder die jeweiligen Querschnittsformen der Nebenwegöffnungen (26) bzw. der Rauhigkeiten des Ventilsitzes oder des Ventilkörpers bei der Fertigung der Wassertasche vorgenommen werden.

Die Vorratskammer (7) für das Regenerierwasser wird aus dem Leckwasser, das in den was­ serführenden Spül- und/oder Reinigungsgängen vom Frischwasser abgezweigt wird, gefüllt. Zum Zeitpunkt des Regenerierens öffnet sich das per Geräteprogramm gesteuerte Regene­ rierventil (11) vor dem Salzbehälter (4), so daß der Wasservorrat aus der Wassertasche unter Schwerkraftwirkung in den Salzbehälter (4) und von dort in den Ionenaustauscher (3) fließt. Es gelangt somit die genau bemessene Menge an Salzsole in den Enthärter. Nach einer Verweil­ zeit der Salzlösung im Ionenaustauscher (3) wird die Sole wieder aus dem Enthärter ausge­ spült. Dies geschieht in der Regel zu Beginn eines neu gestarteten Spülprogramms. Das Aus­ spülen des wieder aufbereiteten Ionenaustauscher (3)s beendet das Regenerieren.

Claims (11)

1. Enthärtungseinrichtung, insbesondere für eine Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine, bestehend aus einem über eine Frischwasserzuleitung gespeisten Ionenaustauscher zur Er­ zeugung von Weichwasser, wobei der Ionenaustauscher mittels Salzsole regenerierbar ist, sowie aus einem dem Ionenaustauscher vorgeschalteten Salzbehälter zur Soleaufbereitung, wofür dem Salzbehälter ein Vorratsbehälter für Regenerierwasser vorgeschaltet ist, welches an einer Rücksaugsicherung der Frischwasserzuleitung anfällt und in einer belüfteten Vorrats­ kammer des Vorratsbehälters abrufbar gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischwasserzuleitung (2) in den Vorratsbehälter (5) integriert und ein Leitungsab­ schnitt (16) der Zuleitung über der Vorratskammer (7) verlegt ist, daß die Rücksaugsicherung (6) in dem Leitungsabschnitt (16) über der Vorratskammer (7) angeordnet und in dem Lei­ tungsabschnitt (16) ein Leckwasserdurchbruch (17) vorgesehen ist, daß die Rücksaugsiche­ rung (6) nach Art eines Belüftungsventils oder Rohrunterbrechers mit einem vom fließenden Frischwasser in einen undichten Ventilsitz (18) bewegbaren Ventilkörper (19) ausgebildet ist, und daß der Ventilsitz (18) als Belüftungsöffnung von dem Leckwasserdurchbruch (17) gebil­ det ist.

2. Enthärtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckwasserdurchbruch (17) in einem definierten Abstand über dem maximalen Füllni­ veau (20) der Vorratskammer (7) angeordnet und der Ventilkörper (19) als Kugel, Kegel, Platte oder dgl. Verschlußelement ausgebildet ist.

3. Enthärtungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilkörper (19) eine den Ventilsitz (18) bzw. den Leckwasserdurchbruch (17) frei­ gebende Ruheposition (R) zugeordnet ist, welche der Ventilkörper (19) bei unterbrochenem Frischwasserzulauf oder bei Leitungsvakuum selbsttätig einnimmt.

4. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (19) vorzugsweise als freibewegliche Kugel in einem vom Frischwasser durchspülten Ventilkäfig (21) ausgebildet ist, und daß der Leckwasserdurchbruch (17) in dem Ventilkäfig (21) in einer schräggestellten Bodenfläche (22) des Leitungsabschnitts (16) ange­ ordnet ist, wobei das Fußende (24) der schräggestellten Bodenfläche (22) die Ruheposi­ tion (R) des Ventilkörpers bildet.

5. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruheposition (R) des Ventilkörpers durch eine Stützwand (23) im Leitungsabschnitt (16) ausgebildet ist.

6. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckwasserdurchbruch (17) als belüfteter Ventilsitz (18) mit ein oder mehreren Ne­ benwegöffnungen (26) für den Durchtritt des Leckwassers versehen ist.

7. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenwegöffnungen (26) am Ventilsitz (18) angeordnete Auskerbungen sind.

8. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenwegöffnungen (26) durch einen rauhen Ventilsitz (18) oder durch einen Ventil­ körper (19) mit rauher Oberfläche gebildet sind.

9. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenwegöffnungen (26) durch eine von der Querschnittsform des Ventilkörpers ab­ weichende Querschnittsausbildung des Ventilsitzes ausgebildet ist.

10. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ventilsitzes bei einer Kugel als Ventilkörper (19) oval ausgebildet ist.

11. Enthärtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenwegöffnungen (26) in Größe und/oder Anzahl wählbar sind.