DE4422143A1 - Verfahren zum Betrieb eines Wasserenthärters, insbesondere für Haushaltsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Wasserenthärters, insbesondere für wasserführende Haushaltsmaschinen, nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.

Solche Wasserenthärter sind heute praktisch in allen Geschirrspülmaschinen enthalten. Sie bewirken durch die hochgradige Reduzierung des Kalkgehalts im Spülwasser, daß weniger Reinigungsmittel erforderlich ist und Kalkflecken auf dem getrockneten Geschirr vermieden werden. Mit zunehmender Menge des durch den Tauscherbehälter geflossenen und enthärteten Wassers wird das Ionenaustauschergranulat (Kunstharz) schließlich mit Kalk gesättigt, so daß es regeneriert werden muß. Dazu wird Sole, insbesondere eine Kochsalzlösung, in den Tauscherbehälter eingedrückt, welche ein entsprechendes Volumen des zuvor darin enthaltenen Wassers verdrängt. Man läßt die Sole eine bestimmte Zeit auf das Ionenaustauschergranulat einwirken und spült sie dann mit Frischwasser aus.

Allerdings nimmt der Volumenanteil der Sole, der unten im Eingangsbereich des Tauscherbehälters steht, im wesentlichen an dem Regeneriervorgang nicht teil. Diese Solemenge kommt erst zum Schluß beim Klarspülen des Tauscherbehälters kurze Zeit mit dem Ionenaustauscherharz in Berührung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Rahmen des Umweltschutzes den Salzverbrauch zu verringern, das heißt den Wirkungsgrad beim Regenerieren zu verbessern.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Wasserenthärter der einleitend bezeichneten Art, erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Verfahrensmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dieser Lösung liegt der Gedanke zugrunde, die in dem unvermeidlichen Einlaßbereich stehende Sole besser zu nutzen, indem sie durch einen Frischwasserstoß durch das Sieb hindurch in den Tauscherbereich angehoben wird und dadurch mit dem Ionenaustauschergranulat während der Einwirkungszeit in Berührung kommt. Auch wenn das Volumen des Einlaßbereichs unter dem Sieb nur einen kleinen Teil des Tauscherbehälter- Volumens ausmacht und auch wenn ein Teil der hochgedrückten Sole während der Einwirkungszeit wieder in den Einlaßbereich zurückströmt, wird doch insgesamt eine beträchtliche Verringerung des Salzverbrauchs erreicht. Dies gilt insbesondere bei niedrigen Rohwasserhärten (zum Beispiel von 21° dH), da hier der Anteil der ungenutzten Sole unter dem Tauschersieb bezogen auf die eingestellte, erfahrungsgemäß erforderliche Solemenge am größten ist.

Zweckmäßigerweise wird man das Frischwasserquantum nicht unmittelbar nach dem Einfließen des Solequantums eindrücken, sondern nach einer bestimmten Ruhephase von zum Beispiel fünf Minuten. Bekanntlich ist der untere Teil des Granulats in der Nähe des unteren Siebes am höchsten mit Kalk beladen, so daß die chemische Einwirkung der Sole in diesem Bereich zunächst von großer Bedeutung ist. Nach der Ruhephase kommt dann die unverbrauchte Sole aus dem Einlaßbereich wiederum mit diesem Teil des Granulats in Berührung, so daß sich der Ionenaustausch intensiv fortsetzt. Außerdem ist es möglich und empfehlenswert, in bestimmten zeitlichen Abständen weitere Frischwasserstöße folgen zu lassen.

Es sei angemerkt, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren bei allen bekannten Regeneriersystemen anwenden läßt, insbesondere aber bei den sparsamsten, bei denen das Regeneriervolumen durch einen Vorratsbehälter hochgenau festgelegt ist und durch natürliches Gefälle in den Tauscherbehälter eingeleitet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Zeichnung erläutert, die einen Tauscherbehälter mit seinen verschiedenen Anschlüssen zeigt.

Der aufrechtstehende, im wesentlichen zylindrische Tauscherbehälter 1 mit einem Volumen von etwa I Liter hat einen unteren und einen oberen als Sieb 2 bzw. 3 ausgeführten Zwischenboden. Der mit einem Ionenaustauschergranulat gefüllte Raum zwischen den beiden Sieben 2 und 3 wird als Tauscherbereich 6 und der Raum unter dem unteren Sieb 2 als Einlaßbereich 7 bezeichnet. Das Granulat wird bei der Herstellung des Wasserenthärters in den Tauscherbereich 4 eingefüllt und dann durch Einschweißen des oberen Siebes 3 für die ganze Lebensdauer des Geräts eingeschlossen.

In den Einlaßbereich 7 münden zwei Leitungen, namlich eine Frischwasser-Zuleitung 8 und eine Sole-Zuleitung 9. Die Frischwasser-Zuleitung 8 ist an einem Wasserversorgungssystem 10 angeschlossen und enthält ein Einlaßventil 11 in Gestalt eines Magnetventils und eine freie Luftstrecke 12 wie üblich.

Auch in der Sole-Zuleitung 9, welche von einer Solequelle, zum Beispiel einem Salzbehälter, kommt, ist ein Regenerierventil 13 eingeschaltet. Hierbei kann es sich je nach dem verwendeten Regeneriersystem um ein Magnetventil oder ein Rückschlagventil handeln, welches zum Einlaßbereich 7 hin öffnet. Von dem oberen Bereich des Tauscherbehälters über dem oberen Sieb 3 führt eine Weichwasserleitung 14 in den Spülbottich der entsprechenden Haushaltsmaschine. Im Enthärterbetrieb fließt Frischwasser vom Wasserversorgungssystem 10 über die Zuleitung 8 in den Tauscherbehälter 1 ein, steigt durch die Ionenaustauschermasse im Tauscherbereich 6 hoch, wird dadurch enthärtet und verläßt den Tauscherbehälter wieder durch die Weichwasserleitung 14.

Zu Anfang des Regeneriervorganges bleibt das Einlaßventil 11 geschlossen. Das Regenerierventil 13 öffnet und läßt eine genau bemessene Menge Sole von beispielsweise 70 ml einströmen. Eine gleichgroße Menge Wasser wird dadurch über die Weichwasserleitung 14 verdrängt. Insgesamt faßt der mit Granulat gefüllte Tauscherbehälter etwa 500 ml Flüssigkeit. In der anschließenden Ruhe zeit wirkt die Sole chemisch auf das Ionenaustauschergranulat ein. Nach dem insoweit bekannten Verfahren bleibt diese Einwirkungsmöglichkeit allerdings dem Teil der Sole verwehrt, die unten im Einlaßbereich 7 steht.

Deshalb wird erfindungsgemäß etwa fünf Minuten nach dem Einströmen der Sole in den Tauscherbehälter 1 das Einlaßventil kurz, zum Beispiel fünf Sekunden, geöffnet. Nimmt man aufgrund der Druck- und Strömungsverhältnisse an, daß bei geöffnetem Einlaßventil der Durchsatz 2,5 Liter/ Minute beträgt, so fließen in den fünf Sekunden etwa 200 ml Frischwasser ein. Dieser "Stoß" ergießt sich in den Einlaßbereich 7 und hat zur Folge, daß das darin enthaltene Solevolumen durch das Sieb 2 nach oben gedrückt wird. Somit erreicht die Sole weitere Schichten des Ionenaustauschergranulats, während gerade im stark belasteten unteren Bereich noch unverbrauchte Sole zur Wirkung kommt.

Nach Abschluß der Regenerierung wird wie üblich der Tauscherbehälter 1 mit Frischwasser durchgespült, das dann aus dem Bottich abgepumpt wird.

Bezugszeichenliste

1 Tauscherbehälter
2 Unteres Sieb
3 Oberes Sieb
4 Tauscherbereich
5 Einlaßbereich
6 Frischwasser-Zuleitung
7 Sole-Zuleitung
8 Wasserversorgungssystem
9 Einlaßventil
10 Freie Luftstrecke
11 Regenerierventil
12 Weichwasserleitung

Claims (3)

1. Verfahren zum Betrieb eines Wasserenthärters, insbesondere für wasserführende Haushaltsmaschinen, mit einem Tauscherbehälter (1), der einen durch ein unteres und ein oberes Sieb (2 bzw. 3) abgetrennten, mit Ionenaustauschermasse gefüllten Tauscherbereich (6) und einen unter dem unteren Sieb (2) befindlichen Einlaßbereich (7) aufweist, wobei der Einlaßbereich (7) einerseits über ein Einlaßventil (11) mit einem Wasserversorgungssystem (10) und andererseits über ein Regenerierventil (13) mit einer Solequelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem im Verlauf eines Regeneriervorgangs Sole in den Tauscherbehälter (1) eingeströmt ist, das Einlaßventil (11) wenigstens einmal kurz geöffnet wird, so daß ein Frischwasserstoß die im Eingangsbereich (7) stehende Sole in den Tauscherbereich (6) verdrängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Einströmen der Sole eine Ruhephase folgt, während der die Sole auf das Ionenaustauschergranulat einwirken kann, und daß danach ein Frischwasservolumen eingedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Frischwasserstöße mit Pausen aufeinanderfolgen.