Wasserführendes Haushaltsgerät mit einer Aufbereitung von gespeichertem Grauwasser
Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einem Speicherbehälter zur Speicherung einer Menge von Grauwasser und einer Aufbereitungseinrichtung zur Aufbereitung des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers, und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen wasserführenden Haushaltsgerätes.
In wasserführenden Haushaltsgeräten werden im Allgemeinen Gegenstände, die auf unterschiedliche Weise verunreinigt sind, gereinigt. So ist in Geschirrspülmaschinen Geschirr von Essensreste und in Waschmaschinen Wäsche von Flecken, Schweiß, Mikroorganismen und anderem zu reinigen. Allen wasserführenden Haushaltsgeräten ist gemeinsam, dass sich in der feuchtwarmen Atmosphäre Biofilme bilden können, die aus organischen Substanzen wie Mikroorganismen und Nährstoffen bestehen. Insbesondere bei einem wasserführenden Haushaltsgerät mit einem Speicherbehälter, der dazu dient, das Grauwasser, das im Wasch- oder Spülprozess anfällt, zu speichern, um es in einem späteren Wasch- oder Spülgang wieder zu verwenden, kann es zur Bildung von Biofilmen in dem Speicherbehälter kommen. Dokument EP 2 314 753 A1 beschreibt ein Verfahren zur Durchführung eines Spülgangs während eines Wasch prozesses in einer Waschmaschine, bei dem im Spülgang das Wasser über einen Umwälzkreis umgepumpt wird. Dabei wird das Wasser im Umwälzkreis außerhalb des Waschbehälters mit ultraviolettem Licht bestrahlt, um auch bei niedrigen Waschtemperaturen und ohne den Einsatz von Bleichmitteln eine Hygiene- Wirkung zu erzielen. Im letzten Spülgang dieses Verfahrens erfolgt die Zugabe von Weichspüler bevorzugt erst nachdem bereits eine gewisse Zeit ohne Weichspüler gespült und das Wasser dabei umgepumpt wurde, da der Weichspüler eine Trübung des Spülwassers verursacht, welche die Wirkung der UV-Bestrahlung und damit den Hygieneeffekt herabsetzt.
Aus dem US-Patent 5,868,937 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten und Wiederverwenden von Abwasser bekannt. Bei der somit bekannten Vorrichtung ist eine Umwälzpumpe vorgesehen, die über ein Filterelement mit hoher Kapazität Abwasser
in einen Zwischenbehälter fördert. Aus dem Zwischenbehälter kann das Abwasser zurück in eine Wäschetrommel oder dergleichen gepumpt oder abgepumpt werden. Ferner ist eine zusätzliche Filtereinrichtung vorgesehen, aus der Wasser aus dem Zwischenbehälter gefiltert werden kann.
Die DE 197 09 085 A1 offenbart ein Verfahren zum Waschen von Wäsche, bei dem das Waschwasser in einem Zwischenbehälter aufgefangen, gefiltert und in einem Speicher gesammelt wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes wasserführendes Haushaltsgerät mit einem Speicherbehälter zur Speicherung von Grauwasser und einer Einrichtung zur Aufbereitung des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers bereitzustellen. Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein wasserführendes Haushaltsgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen wasserführenden Haushaltsgerätes mit den Merkmalen von Anspruch 1 1 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes sind in den entsprechenden abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einem Speicherbehälter zur Speicherung einer Menge von Grauwasser und einer Aufbereitungseinrichtung zur Aufbereitung des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers, das zur Bestimmung der Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers und zum Betreiben der Aufbereitungseinrichtung abhängig von der bestimmten Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers ausgebildet ist. Desweiteren ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen wasserführenden Haushaltsgerätes, bei dem die Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers bestimmt wird, und bei dem die Aufbereitungseinrichtung abhängig von der bestimmten Menge betrieben wird.
Unter einem wasserführenden Haushaltsgerät wird ein Gerät verstanden, das zur Haushaltsführung eingesetzt wird, und bei dessen Betrieb Wasser verwendet wird. Insbesondere handelt es sich bei dem wasserführenden Haushaltsgerät um ein
Haushaltsgroßgerät der sogenannten „Weißen Ware", wie beispielsweise eine Waschmaschine, einen Waschtrockner oder einen Geschirrspüler. Unter wasserführendem Haushaltsgerät mit einem Speicherbehälter wird ein Haushaltsgerät verstanden, bei dem der Speicherbehälter Teil des Haushaltsgerätes ist. Beispielsweise ist bei einem Haushaltsgerät, das ein Gehäuse aufweist, der Speicherbehälter innerhalb des Gehäuses angeordnet. Der Speicherbehälter kann auch Teil des Gehäuses sein. Es ist auch möglich, dass der Speicherbehälter außen an dem Gehäuse angeordnet und fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Unter wasserführendem Haushaltsgerät mit einem Speicherbehälter wird jedenfalls keine gewerbliche Reinigungsanlage verstanden, die einen separat aufgestellten Speicherbehälter aufweist.
Unter dem Begriff„Grauwasser" wird ein gering verschmutztes Abwasser verstanden, wie es etwa im Wasch- oder Spülprozess einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers anfällt. Dieses Grauwasser kann zur Aufbereitung zu Brauch- bzw. Betriebswasser dienen. Insbesondere kann Grauwasser durch den Einsatz von Wasserrecycling- Systemen für eine Zweitnutzung aufbereitet werden. Für eine Verwendung in einem späteren Wasch- oder Spülgang eines Haushaltsgerätes sollte das durch Aufbereitung von Grauwasser erzeugte Klarwasser hygienisch sauber sein. Das erfindungsgemäße wasserführende Haushaltsgerät sowie das entsprechende Verfahren zum Betreiben des wasserführenden Haushaltsgerätes weist den Vorteil auf, dass die Aufbereitung von Grauwasser durch die Aufbereitungseinrichtung an die tatsächlich gespeicherte Menge von Grauwasser angepasst ist. Auf diese Weise kann auch bei starken Schwankungen bei der gespeicherten Menge von Grauwasser aber auch bei starken Schwankungen des Bedarfs an aufbereitetem Grauwasser die Aufbereitungseinrichtung optimiert und damit das wasserführende Haushaltsgerät kostengünstig und umweltfreundlich betrieben werden.
Vorzugsweise weist das wasserführende Haushaltsgerät eine Messeinrichtung zur Bestimmung eines mit der Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers korrelierenden Messwertes und eine Steuereinrichtung auf, die zur Steuerung und/oder Regelung der Aufbereitungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Messwert ausgebildet ist. Der Messwert wird von der Messeinrichtung gemessen und an die Steuereinrichtung übermittelt. Dazu ist die Messeinrichtung über eine Signalleitung mit
der Steuereinrichtung verbunden. In der Steuereinrichtung wird der Messwert ausgewertet. Die Aufbereitungseinrichtung wird dann durch die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem Messwert gesteuert und/oder geregelt. Dazu ist die Steuereinrichtung mit der Aufbereitungseinrichtung über eine Ansteuerleitung verbunden.
Durch den mit der Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers korrelierenden Messwert kann auf eine numerische Bestimmung der tatsächlich gespeicherten Menge an Grauwasser verzichtet werden. Als Messwert kann beispielsweise der Füllstand des Speicherbehälters oder der Druck einer Wassersäule im Speicherbehälter dienen. Der durch die Messeinrichtung ermittelte Messwert kann sowohl als Steuergröße wie auch als Regelgröße verwendet werden. Damit kann durch die mit der Steuereinrichtung verbundene Messeinrichtung und die mit der Steuereinrichtung verbundene Aufbereitungseinrichtung sowohl eine Steuerung wie auch eine Regelung der Aufbereitungseinrichtung realisiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Messeinrichtung in dem Speicherbehälter angeordnet. Auf diese Weise kann als Messwert insbesondere der Füllstand des Speicherbehälters bestimmt werden. Auf diese Weise kann die Menge des gespeicherten Grauwassers besonders exakt bestimmt werden.
Insbesondere ist die Messeinrichtung ein Sensor. Es können unterschiedliche Arten von Sensoren zur Messung der Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers verwendet werden, beispielsweise Drucksensoren, Füllstandselektroden, Ultraschallsensoren oder Schwimmerschalter.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Messeinrichtung in einer Zuflussleitung zu dem Speicherbehälter angeordnet. Insbesondere ist in diesem Fall die Messeinrichtung ein Durchflussmesser. Auf diese Weise kann die Menge des gespeicherten Grauwassers dadurch bestimmt werden, dass der Durchfluss des in den Speicherbehälter zufließenden Grauwassers durch die Zuflussleitung gemessen wird. Insbesondere wird der Speicherbehälter vollständig entleert, bevor ein neuer Füllvorgang stattfindet. Es kann auch sowohl die Zuflussleitung wie auch eine Abflussleitung, durch die Grauwasser von dem Speicherbehälter abgeführt wird, je eine Messeinrichtung aufweisen, beispielsweise in Form eines Durchflussmessers. Auf diese Weise kann die
Menge des gespeicherten Grauwassers aus der Differenz des in den Speicherbehälter durch die Zuflussleitung zufließenden Grauwassers und des aus dem Speicherbehälter durch die Abflussleitung abgeführten Grauwassers bestimmt werden. Vorzugsweise weist das wasserführende Haushaltsgerät eine Programmsteuerung auf, in die die Steuereinrichtung integriert ist. Dies hat den Vorteil, dass auf eine teure zusätzliche Steuereinheit verzichtet werden kann. Insbesondere kann der Softwareanteil der Steuereinrichtung in die Software der Programmsteuerung integriert sein. Weiterhin können eventuell sowohl bereits vorhandene Speicherbauteile wie auch ein bereits vorhandener Microcontroller der Programmsteuerung genutzt werden, so dass für die Steuereinrichtung keine zusätzlichen Bauteile in der Programmsteuerung nötig sind.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung zur Bestimmung einer Betriebsdauer und/oder einer Betriebsleistung der Aufbereitungseinrichtung abhängig von der Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers und zum Ansteuern der Aufbereitungseinrichtung entsprechend der bestimmten Betriebsdauer und/oder der bestimmten Betriebsleistung ausgebildet. Die Betriebsdauer und/oder die Betriebsleistung der Aufbereitungseinrichtung werden in der Steuereinrichtung abhängig von der Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers bzw. dem mit der Menge des in dem Speicherbehälter gespeicherten Grauwassers korrelierenden Messwert bestimmt. Dazu kann eine entsprechende Tabelle in der Steuereinrichtung abgespeichert oder ein entsprechendes Rechenprogramm in der Steuereinrichtung installiert sein. Die Aufbereitungseinrichtung wird dann von der Steuereinrichtung je nach bestimmter Betriebsdauer und/oder bestimmter Betriebsleistung angesteuert.
Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass die Dauer der Aufbereitung des Grauwassers bzw. die bei der Aufbereitung einzubringende Leistung und damit der Energieverbrauch bei der Aufbereitung des Grauwassers optimiert werden kann. Das bedeutet, dass die Aufbereitung mit der minimal notwendigen Energiemenge betrieben wird, bei der der geforderte Hygienezustand des Grauwassers noch sicher erreicht wird. Damit kann das wasserführende Haushaltsgerät besonders energie- und ressourcenschonend ausgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Aufbereitungseinrichtung mit dem Speicherbehälter über eine Rückführleitung zur Rückführung des aufbereiteten Grauwassers in den Speicherbehälter verbunden. Das von der Aufbereitungseinrichtung aufbereitete Grauwasser kann somit in den Speicherbehälter zurückgeführt werden. Damit ist es möglich das Grauwasser auch zu einem Zeitpunkt aufzubereiten, wenn es nicht direkt benötigt wird. Auf diese Weise kann ein Programmablauf des wasserführenden Haushaltsgerätes verkürzt werden, da die Aufbereitung des Grauwassers nicht extra abgewartet werden muss. Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können dabei - außer z.B. in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen. Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung vorliegend relevante Teile einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen wasserführenden Haushaltsgerätes in Form einer Waschmaschine. Andere Ausführungsformen sind denkbar.
Die Waschmaschine der in der Figur gezeigten Ausführungsform weist einen Laugenbehälter 1 auf, in dem eine Trommel 2 um eine Drehachse 3 drehbar gelagert und durch einen Antriebsmotor 14 angetrieben wird. Aus ergonomischen Gründen ist die Drehachse 3 der Trommel 2 aus der Horizontalen um einen kleinen Winkel (z.B. 13°) nach oben vorne gerichtet, so dass ein leichterer Zugang und Einblick in das Innere der Trommel 2 gegeben ist. Durch diese Anordnung wird im Zusammenwirken mit besonders geformten Wäschemitnehmern 4 und Schöpfeinrichtungen 5 für die Waschlauge 6 an der Innenfläche des Trommelmantels außerdem eine Intensivierung der Durchflutung der Wäsche 7 mit Waschlauge oder Spülflüssigkeit erzielt.
Die Waschmaschine weist zudem ein Wasserzulaufsystem auf, das eine Wasseranschlussarmatur für das Hauswassernetz 8, ein elektrisch steuerbares Ventil 9 und eine Zuleitung 10 zum Laugenbehälter 1 umfasst, die über eine Einspülschale 1 1 geführt ist,
aus der die Zulaufflüssigkeit Waschmittelportionen in den Laugenbehälter 1 transportieren kann. Außerdem ist in dem Laugenbehälter 2 eine Heizeinrichtung 13 zur Erwärmung der in dem Laugenbehälter 1 befindlichen Flüssigkeit angeordnet. Weiterhin ist in einem unteren Bereich des Laugenbehälters 1 ein Sensor 19 zur Messung eines hydrostatischen Druckes in dem Laugenbehälter 1 vorgesehen, durch den insbesondere auch eine Beladung der Trommel 2 mit Wäsche 7 bestimmt werden kann.
Bei der in der Figur gezeigten Ausführungsform weist die Waschmaschine einen Speicherbehälter 20 auf, in dem Grauwasser in Form von beim Spülen der Wäsche verwendetem Spülwasser aus verschiedenen Spülgängen gespeichert werden kann. Mit einer ersten Pumpe 15 kann das im Laugenbehälter 1 bzw. der Trommel 2 befindliche Grauwasser in den Speicherbehälter 20 gepumpt werden. Von dem Speicherbehälter kann das Grauwasser mit Hilfe einer zweiten Pumpe 16 zu einer Aufbereitungseinrichtung 17 gepumpt werden. Diese zweite Pumpe 16 kann auch in die Aufbereitungseinrichtung 17 integriert sein (nicht gezeigt).
Das mit Hilfe der Aufbereitungseinrichtung 17 aufbereitete Grauwasser kann für einen späteren Waschgang eingesetzt werden. Dazu ist der Speicherbehälter 20 über eine Leitung („Zuleitung für Spülflüssigkeit") 21 mit dem Ventil 9 verbunden, das auch die Frischwasserzufuhr regelt. Desweiteren kann das durch die Aufbereitungseinrichtung 17 aufbereitete Grauwasser für einen späteren Waschgang gespeichert werden. Dazu ist die Aufbereitungseinrichtung 17 mit dem Speicherbehälter 20 über eine Rückführleitung (18) zur Rückführung des aufbereiteten Grauwassers in den Speicherbehälter (20) verbunden. Das Ventil 9, die Heizeinrichtung 13 und die erste Pumpe 15 können durch eine Programmsteuerung 12 in Abhängigkeit von einem Programmablaufplan gesteuert werden, der an ein Zeitprogramm und/oder an das Erreichen von gewissen Messwerten von Parametern wie Laugenniveau, Laugentemperatur, Drehzahl der Trommel 2 usw. innerhalb der Waschmaschine gebunden sein kann.
In dem Speicherbehälter 20 ist eine Messeinrichtung 22 beispielsweise in Form einer Füllstandselektrode oder eines Drucksensors angeordnet, durch die die Menge des in dem Speicherbehälter 20 gespeicherten Grauwassers oder ein mit der Menge des in dem Speicherbehälter 20 gespeicherten Grauwassers korrelierender Messwert bestimmt wird.
Der Messwert wird an eine Steuereinrichtung 23 übermittelt. Diese Steuereinrichtung 23 kann auch in die Programmsteuerung 12 integriert sein (nicht gezeigt). Zur Übermittlung des Messwertes ist die Messeinrichtung 22 über eine Signalleitung 24 mit der Steuereinrichtung 23 verbunden. In der Steuereinrichtung 23 wird der Messwert ausgewertet, und eine Betriebsdauer und/oder die Betriebsleistung der Aufbereitungseinrichtung 17 bestimmt. Die Aufbereitungseinrichtung 17 wird dann von der Steuereinrichtung 23 je nach bestimmter Betriebsdauer und/oder bestimmter Betriebsleistung in Abhängigkeit von dem Messwert gesteuert und/oder geregelt. Dazu ist die Steuereinrichtung 23 mit der Aufbereitungseinrichtung 17 über eine Ansteuerleitung 25 verbunden. Solange die Aufbereitungseinrichtung 17 betrieben wird, wird von der zweiten Pumpe 16 Grauwasser aus dem Speicherbehälter 20 zu der Aufbereitungseinrichtung 17 gefördert. Dazu wird die zweite Pumpe 16 ebenfalls von der Steuereinrichtung 23 angesteuert.
Bezugszeichenliste
1 Laugenbehälter
2 Wäschetrommel
3 Drehachse der Trommel
4 Wäschemitnehmer
5 Schöpfeinrichtungen
6 Waschlauge
7 Wäsche
8 Hauswassernetz
9 Ventil
10 Zuleitung
1 1 Einspülschale
12 Programmsteuerung
13 Heizeinrichtung
14 Antriebsmotor
15 erste Pumpe
16 zweite Pumpe
17 Aufbereitungseinrichtung
18 Rückführleitung
19 Drucksensor
20 Speicherbehälter
21 Zuleitung für Spülflüssigkeit
22 Messeinrichtung
23 Steuereinrichtung
24 Signalleitung
25 Ansteuerleitung