EP3865614A1 - Verfahren zum betreiben eines wasserführenden elektrischen geräts und wasserführendes elektrisches gerät - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines wasserführenden elektrischen geräts und wasserführendes elektrisches gerät Download PDF

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EP3865614A1
EP3865614A1 EP21154696.5A EP21154696A EP3865614A1 EP 3865614 A1 EP3865614 A1 EP 3865614A1 EP 21154696 A EP21154696 A EP 21154696A EP 3865614 A1 EP3865614 A1 EP 3865614A1
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EP
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electrochemical cell
water
electrical device
bleaching
containing solution
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EP21154696.5A
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Werner Strothoff
Maximilian Schmid
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Miele und Cie KG
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Miele und Cie KG
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F35/00—Washing machines, apparatus, or methods not otherwise provided for
    • D06F35/003—Washing machines, apparatus, or methods not otherwise provided for using electrochemical cells

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a water-bearing electrical device and a water-bearing electrical device.
  • the invention relates to a method for operating a water-bearing electrical device with a bleaching device which is designed to carry out cleaning using an activated bleach, and to a water-bearing electrical device which is designed to carry out the method.
  • the invention thus poses the problem of providing a method for operating a water-bearing electrical device and a water-bearing electrical device in which fewer components have to be fed to the water-bearing electrical device to generate an activated bleach.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in addition to the possibility of generating activated bleach electrolytically in a water-bearing electrical device, that it can be ideally combined with automatic dosing and / or that a very good cleaning performance can be achieved.
  • it is easy and safer to handle without endangering the user, since it can be generated in situ in the electrochemical cell and can therefore be used directly in the water-bearing electrical device.
  • the invention makes it possible to use a bleaching agent without the storage containers or bottles swelling when stored incorrectly and loss of activity occurring when the bleaching agent has been stored for a long time. It is possible to use a label-free bleach for a cleaning process, as it is possible with the invention to produce the bleach-containing solution in the water-bearing electrical device and to generate and use it in situ in the cleaning process.
  • the bleaching agent produced and / or the activated bleaching preferably also has a disinfecting effect in addition to the cleaning and bleaching effect.
  • the disinfectant or hygienic effect between a bleach, an activated bleach and a disinfectant is considered to be equivalent.
  • an aqueous electrolyte-containing solution is provided in the electrochemical cell.
  • the phrase “providing an aqueous electrolyte-containing solution in the electrochemical cell” is to be understood as meaning that the aqueous electrolyte-containing solution is either arranged in the electrochemical cell or passed through it.
  • the electrochemical cell is designed to produce a hydrogen peroxide-containing bleaching agent using the electrolyte, water, air and electric current. If the electrochemical cell has the electrolyte, water and air and an electric current flows, water is oxidized at an anode of the electrochemical cell, with protons being formed. At the same time, the oxygen contained in the air is reduced at a cathode of the electrochemical cell, in particular a gas diffusion electrode. The protons are used up and hydrogen peroxide is produced.
  • the cathode is preferably designed as an oxygen diffusion electrode.
  • the anode can be a dimensionally stable anode, a mixed oxide electrode or a boron-doped diamond electrode.
  • the reaction product of electrolysis is a hydrogen peroxide solution.
  • An anode compartment in which the anode is located and a cathode compartment in which the cathode is located are preferred, for example through a membrane such as a cation exchange membrane spatially separated, so that an alkaline hydrogen peroxide solution is preferably produced.
  • the bleach activator is fed to the electrochemical cell and / or the bleaching device to react with the hydrogen peroxide.
  • the hydrogen peroxide also reacts partially or completely with the bleach activator to form an activated bleach such as peracetic acid.
  • the bleach activator is selected from the group consisting of N-acetylcaprolactam, TAED (tetraacetylethylene diamine), triacetin, propylene glycol diacetate and triethyl citrate.
  • the bleach activators work well with hydrogen peroxide to form an activated bleach.
  • the alkaline hydrogen peroxide solution reacts very well with the bleach activator to form the activated bleach.
  • the TAED is preferably used as a suspension.
  • the electrolyte is preferably a builder or an inorganic salt.
  • a builder is a complexing agent and / or sequestering agent.
  • the builder in combination with one or more surfactants or other cleaning-active substances, the builder can further significantly improve the cleaning effect and dirt-carrying power of the cleaning solution.
  • a builder also has the property of supporting the detachment of dirt from the surfaces, so that cleaning is significantly accelerated.
  • the builder effect is independent of the effect as a complexing agent or sequestering agent.
  • a builder is also known as a builder.
  • the builder is also preferably designed to stabilize the hydrogen peroxide produced in the alkaline range as well, as a result of which the electrolytically produced hydrogen peroxide can be stored.
  • the addition of the builder means that the electrical conductivity of the electrolyte solution is sufficient so that the electrochemical cell works in a current-effective manner.
  • the builder preferably has one or more components selected from the group consisting of citric acid, lactic acid, phosphonate, polycarboxylic acid, aminocarboxylic acid, polyacrylic acid and / or their salts or consists of them.
  • the builder is preferably one or more of the above components.
  • the inorganic salt is preferably sodium sulfate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate or potassium hydroxide. The inorganic salt is used to ensure a current flow (conductivity) in the electrochemical cell.
  • the steps of providing the aqueous electrolyte-containing solution in the electrochemical cell and supplying the bleach activator into the electrochemical cell include conducting the aqueous electrolyte-containing solution Solution and the bleach activator individually or together through the anode compartment and the cathode compartment of the electrochemical cell.
  • the step of feeding the bleach activator into the bleaching device comprises metering the bleach activator upstream of the electrochemical cell, so that the bleach activator is passed through the electrochemical cell when it is fed into the bleaching device.
  • the step of feeding the bleach activator into the bleaching device preferably comprises metering the bleach activator between the anode of the electrochemical cell and the cathode of the electrochemical cell. This is advantageous if the anode compartment and the cathode compartment are separated from one another, and the bleach activator is preferably passed into the cathode compartment in which the hydrogen peroxide is generated.
  • the step of feeding the bleach activator into the bleaching device preferably comprises metering the bleach activator directly into the bleaching device; then the bleach activator is not passed through the electrochemical cell.
  • the electrochemical cell is preferably operated in parallel flow through the anode compartment and the cathode compartment.
  • a flow rate through the cathode space and a flow rate through the anode space can be the same or different.
  • the water-carrying electrical device can have a storage container which is connected in the circuit to the cathode compartment, and a further storage container which is connected in the circuit to the anode compartment separated from the cathode compartment.
  • the electrochemical cell is operated one after the other through the anode compartment and then the cathode compartment.
  • the water-bearing electrical device can have a storage container which supplies the electrolyte-containing solution to the anode compartment or is connected in a circuit to the anode and cathode compartments.
  • the cathode compartment is connected to the bleaching device via a line.
  • the electrochemical cell is preferably flowed through once by the aqueous electrolyte-containing solution.
  • the device has one or more storage containers that the electrochemical cell flows through the electrochemical cell several times with the aqueous electrolyte-containing solution. Thereby, a yield of the electrolytically produced bleach can be increased.
  • the method can have a step in which a liquid located in the bleaching device is supplied to the electrochemical cell. Then it is possible this To convey liquid in the circuit through the bleaching device, the cathode compartment and the anode compartment.
  • an electrolyte-containing solution in the bleaching device can be passed several times through the electrochemical cell while it is activated. This can increase the conversion of the electrolysis.
  • the invention also relates to a water-conducting electrical device with a bleaching device, an electrochemical cell and a regulating and / or control device which is set up and designed to regulate and / or control a method according to one of the embodiments described above.
  • the water-carrying electrical device can be a privately used device or a commercially used device.
  • the water-bearing electrical device is preferably a device suitable for washing, rinsing and / or disinfecting, which is used commercially or in the household.
  • the water-bearing electrical device is preferably a cleaning device.
  • the bleaching device is any device that is suitable for bleaching items to be cleaned or itself, such as, for example, a tub / drum unit of a washing machine, a washing area of a dishwasher or a disinfector.
  • the water-bearing electrical device is preferably designed as a washing machine, dishwasher or disinfector.
  • the electrolyte solution fed into the bleaching device is suitable, for example, as a cleaning agent for washing items to be washed such as, for example, laundry, dishes, medical devices or laboratory devices and / or the bleaching device itself.
  • the washing machine, the disinfector and the dishwasher represent bleaching devices because they are particularly suitable for bleaching, cleaning and / or disinfecting items to be washed and / or washed.
  • coffee brewing and storage rooms of a coffee machine or rooms for the preparation of food and / or drinks similar devices represent a bleaching device because they germinate over time and are used for bleaching, cleaning and / or disinfecting themselves.
  • the bleaching device can therefore also be a device whose main concern is not to clean objects, but which is contaminated by use and has to be cleaned itself at intervals and is therefore used temporarily as a bleaching device in order to be cleaned itself.
  • the bleaching device therefore represents a device which is suitable for cleaning objects by starting up or cleaning itself.
  • a coffee machine is a bleaching device which, in addition to its purpose of preparing coffee, is cleaned from time to time in order to prevent it from calcification, contamination and / or contamination.
  • water-conducting electrical device also includes CIP (cleaning-in-place) systems or the like, which are used, for example, in hospital hygiene and the food industry.
  • CIP cleaning-in-place
  • the The invention therefore also relates to a method for operating a device in which process engineering systems such as pharmaceutical systems or biological systems are cleaned, which is usually carried out in a location-specific manner. In this case, the installation to be cleaned represents the bleaching device.
  • the electrochemical cell is then connected to the cleaning device to be cleaned, preferably via a line.
  • the water-carrying electrical device preferably has the metering device which is suitable for feeding the electrolyte solution in a predetermined dose into the electrochemical cell which is arranged between the bleaching device and the metering device.
  • the metering device is preferably an automatic metering device.
  • an automatic metering device is understood to mean a metering device which automatically supplies a predetermined dose of liquid to the electrochemical cell and / or the bleaching device when this is necessary.
  • the metering device can be designed in one or more parts.
  • the metering device has at least two metering chambers which are formed adjacent to or spaced apart from one another.
  • Each metering chamber is preferably connected to the bleaching device via a respective line in order to be able to supply it with liquid during operation.
  • the electrochemical cell is arranged between the respective associated dosing chamber and the bleaching device, so that when a dosing activity is activated, the electrolyte solution is passed from the associated dosing chamber through the line into the electrochemical cell and then into the bleaching device.
  • the term dosing chamber is also understood to mean exchangeable containers such as storage containers or bottles, which are arranged in a holding device.
  • the lines can be hoses, pipes, channels or the like.
  • the electrolyte-containing solution can furthermore have one or more customary ingredients for cleaning agents, preferably for washing laundry or rinsing dishes, medical instruments or laboratory equipment.
  • customary ingredients for cleaning agents preferably for washing laundry or rinsing dishes, medical instruments or laboratory equipment.
  • these are surfactants, foam inhibitors, enzymes, enzyme stabilizers, color transfer inhibitors, graying inhibitors, optical brighteners, UV absorbers, thickeners, ion exchangers, water softeners, dyes and fragrances.
  • a cleaning agent can also be used which has the electrolyte-containing solution and also one or more of the above-mentioned customary ingredients for cleaning agents in the form of two separate liquids, one liquid containing the electrolyte-containing solution and the other liquid or several of the ingredients typical for washing or dishwashing detergents or cleaning agents, such as surfactants, enzymes etc. contains.
  • the two separate liquids are preferably arranged separately in the metering device assigned externally or internally to the water-carrying electrical device, and the electrolyte-containing solution is fed to the bleaching device via the electrochemical cell and the further liquid is added to the bleaching device directly, i.e. not via the electrochemical one, at the same time or at different times Cell fed.
  • components contained in the further liquid which are either not bleach-resistant and / or are themselves electrolytically oxidizable can be protected from degradation. This prevents ingredients that are sensitive to the electrolytically generated hydrogen peroxide and / or activated bleach from decomposing.
  • the water-bearing electrical device preferably has one or more storage containers. If the anode and cathode compartments are spatially separated, a storage container can each be assigned to the cathode compartment and / or the anode compartment, as described above.
  • Fig. 1 shows a sectional view of a water-conducting electrical device according to a first embodiment.
  • the water-bearing electrical device 1 has a bleaching device 2 and an electrochemical cell 3.
  • the electrochemical cell 3 has a cathode (not shown) arranged in a cathode chamber 31 and an anode arranged in an anode chamber 32 (not shown).
  • the cathode compartment 31 and the anode compartment 32 are spatially separated, for example by a membrane (not shown).
  • the water-bearing electrical device 1 is shown purely by way of example as a washing machine, the bleaching device 2 having a tub and a drum. Furthermore, the water-carrying electrical device 1 has a metering device with two metering chambers 7, 8.
  • One metering chamber 7 is connected to both the cathode compartment 31 and the anode compartment 32 of the electrochemical cell 3 via a metering line 71 and a valve 4, while the further metering chamber 8 is connected to the bleaching device 2 via a further metering line 81.
  • the anode compartment 32 and the cathode compartment 31 are also connected to the bleaching device 2 via a supply line 14.
  • the cathode space 31 is also connected to a gas pump 6 via a gas supply line (not shown).
  • a solution in the electrochemical cell 3 can also be removed from the water-carrying electrical device 1 via a line 5.
  • the water-bearing electrical device 1 has a control or regulating device (not shown) which is set up and designed to control or regulate a cleaning or washing program that is made by a user (not shown) from several cleaning programs stored in it (not shown) can be selected.
  • a washing program of a washing machine usually has a washing process for washing laundry in the drum, one or more rinsing phases for rinsing the laundry and possibly a spin phase for spinning the laundry.
  • the metering chamber 7 contains an electrolyte-containing solution.
  • the electrolyte-containing solution can also have a bleach activator.
  • the metering chamber 8 can contain the bleach activator.
  • the further dosing chamber 8 can also have one or more conventional ingredients for detergents for washing laundry.
  • Fig. 2 shows a sectional view of a water-carrying electrical device according to a second embodiment.
  • the water-bearing electrical device 1 shown corresponds to that in FIG Fig. 1 shown water-carrying electrical device with the difference that two pumps 10 are integrated into the metering line 71, by means of which the electrolyte-containing solution can be supplied to the cathode compartment 31 and the anode compartment 32 with different flow rates.
  • the water-carrying electrical device 1 has a water tank 9 which is connected to the electrochemical cell 3 via a line 5 and a pump 10, so that the electrochemical cell 3 can be supplied with water from the water tank 9 by activating the pump 10.
  • water from the water tank 9 is supplied. This can be done to dilute the water- and electrolyte-containing solution.
  • the water can be supplied following an electrolysis carried out in the electrochemical cell 3 in order to clean the electrochemical cell 3 by means of rinsing with water.
  • Fig. 3 shows a sectional view of a water-conducting electrical device according to a third embodiment.
  • the water-bearing electrical device 1 shown corresponds to that in FIG Fig. 2
  • Fig. 4 shows a sectional view of a water-conducting electrical device according to a fourth embodiment.
  • the water-bearing electrical device 1 shown corresponds to that in FIG Fig. 3 shown water-bearing electrical device with the difference, that it does not have a water tank and the bleaching device 2 is connected to the cathode compartment 31 and the anode compartment 32 of the electrochemical cell 3 via a line 5 and a pump 10 integrated in it, so that a liquid of the electrochemical cell 3 that is still in the bleaching device 2 is feedable.
  • an electrolyte-containing solution metered into the electrochemical cell 3 by the metering chamber 7 can be fed to the bleaching device 2 via the feed line 14 and then fed back to the electrochemical cell 3 via the line 5 together with the integrated pump 10.
  • Fig. 5 shows a sectional view of a water-conducting electrical device according to a fifth embodiment.
  • the water-bearing electrical device 1 shown corresponds to that in FIG Fig. 3
  • the water-carrying electrical device shown with the difference that the metering device has a further metering chamber 15 which contains a further bleach activator and which is connected to the valve 4 via the further supply line 62 in such a way that the further bleach activator is added to the bleaching agent generated in the electrochemical cell 3 after leaving the electrochemical cell 3 can be supplied.
  • the dosing chamber 7 can contain a bleach activator, while the dosing chamber 8 does not contain a bleach activator.
  • Fig. 6 shows a partial view of a variant of the in Fig. 5 shown water-bearing electrical device.
  • the water-bearing electrical device shown corresponds to that in Fig. 5 shown water-carrying electrical device with the difference that it has a storage container 16 which is arranged between the cathode space 31 and the anode space 32 and is connected to them via a storage container line 17.
  • the catholyte can be fed to the storage container 16 or the bleaching device (not shown) via the feed line 14.
  • the catholyte can be fed from the storage container 16 to the anode space 32 via the storage container line 17.
  • Fig. 7 shows a partial view of a variant of the in Fig. 6 shown water-bearing electrical device.
  • the water-bearing electrical device shown corresponds to that in Fig. 6
  • the water-carrying electrical device shown with the difference that it has a further storage container 18, which is connected in the circuit to the anode compartment 32 via a further storage container line 19, and the storage container 16 is connected in the circuit to the cathode compartment 31 via the storage container line 17.
  • the catholyte in the storage container 16 and the anolyte in the further storage container 17 can be stored separately from one another and flow through the cathode space 31 and the arrangement space 32 separately from one another.
  • Fig. 8 shows a partial view of a further variant of the in Fig. 6 shown water-bearing electrical device.
  • the water-bearing electrical device shown corresponds to that in Fig. 6 shown water-bearing electrical device with the difference that the Storage tank 16 is connected to the anode space 32 via the storage tank line 17.
  • Fig. 9 shows a time course of an electrolytic production of bleaches with different anode materials.
  • An anode compartment and a cathode compartment spatially separated from the anode compartment of an electrochemical cell with a gas diffusion electrode as cathode were each flowed through with 10.0 g ⁇ L ⁇ 1 builder as the electrolyte with a volume flow of 0.5 L ⁇ min ⁇ 1.
  • the electrochemical cell is also provided with 7.5 g of triacetin as a bleach activator.
  • the anode is designed as a boron-doped diamond electrode (BDD), while in a second variant it is designed as a dimensionally stable anode (DSA).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts (1) mit einer Bleicheinrichtung (2) und einer elektrochemischen Zelle (3) mit einem Kathodenraum (31) und einem Anodenraum (32), aufweisend folgende Schritte
- Bereitstellen einer wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung in der elektrochemischen Zelle (3);
- Anlegen von Strom an die elektrochemische Zelle (3) und gleichzeitiges Einleiten eines Sauerstoff-haltigen Gases, um Wasserstoffperoxid in der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung zu erzeugen; und
- Zuführen der elektroylsierten Lösung aus der elektrochemischen Zelle (3) in die Bleicheinrichtung (2); und
- Zuführen eines Bleichaktivators in die elektrochemische Zelle (3) und/oder in die Bleicheinrichtung (2), um mittels ihm und dem Wasserstoffperoxid eine aktivierte Bleiche zu erzeugen.
Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes wasserführendes elektrisches Gerät.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts und ein wasserführendes elektrisches Gerät. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts mit einer Bleicheinrichtung, die ausgebildet ist, eine Reinigung unter Verwendung einer aktivierten Bleiche auszuführen, und ein wasserführendes elektrisches Gerät, das ausgebildet ist, das Verfahren durchzuführen.
  • Aus einem druckschriftlich nicht belegten Stand der Technik ist bekannt, zur Herstellung einer aktivierten Bleiche ein Bleichmittel beispielsweise Wasserstoffperoxid, einen Bleichaktivator und einen Alkaliträger zu verwenden. Der Bleicheinrichtung müssen drei verschiedene Komponenten zugeführt werden. Dies ist insbesondere für eine automatische Dosierung sehr aufwändig zu realisieren.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts und ein wasserführendes elektrisches Gerät bereitzustellen, die bei denen weniger Komponenten zur Erzeugung einer aktivierten Bleiche dem wasserführenden elektrischen Gerät zugeführt werden müssen.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein wasserführendes elektrisches Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben der Möglichkeit eine aktivierte Bleiche in einem wasserführenden elektrischen Gerät elektrolytisch zu erzeugen darin, dass es sich ideal mit einer automatischen Dosierung verbinden lässt und/oder eine sehr gute Reinigungsleistung erzielt werden kann. Neben der exzellenten Reinigungswirkung der elektrolytisch erzeugten Reinigungslösung ist diese einfach und sicherer handhabbar ohne Gefährdung eines Nutzers, da sie in der elektrochemischen Zelle in situ erzeugbar ist und damit in dem wasserführenden elektrischen Gerät direkt einsetzbar ist.
  • Zudem macht es die Erfindung möglich, ein Bleichmittel einzusetzen, ohne dass Lagerbehälter oder Flaschen bei falscher Lagerung sich aufblähen und bei langer Lagerzeit des Bleichmittels Aktivitätsverluste auftreten. Es ist möglich, ein kennzeichnungsfreies Bleichmittel für einen Reinigungsvorgang zu verwenden, da es mit der Erfindung möglich ist, die Bleichmittel-haltige Lösung in dem wasserführenden elektrischen Gerät herzustellen und in dem Reinigungsvorgang in situ zu erzeugen und einzusetzen. Das erzeugte Bleichmittel und/oder die aktivierte Bleiche weist bevorzugt neben der reinigenden und bleichenden auch eine desinfizierende Wirkung auf. Die Desinfektionswirkung bzw. Hygienewirkung zwischen einem Bleichmittel, einer aktivierten Bleiche und einem Desinfektionsmittel wird als gleichbedeutend betrachtet.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts mit einer Bleicheinrichtung und einer elektrochemischen Zelle mit einem Kathodenraum und einem Anodenraum, aufweisend folgende Schritte
    • Bereitstellen einer wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung in der elektrochemischen Zelle;
    • Anlegen von Strom an die elektrochemische Zelle und gleichzeitiges Einleiten eines Sauerstoff-haltigen Gases, um Wasserstoffperoxid in der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung zu erzeugen; und
    • Zuführen der elektroylsierten Lösung aus der elektrochemischen Zelle in die Bleicheinrichtung; und
    • Zuführen eines Bleichaktivators in die elektrochemische Zelle und/oder die Bleicheinrichtung.
  • Zuerst wird eine wässrige Elektrolyt-haltige Lösung in der elektrochemischen Zelle bereitgestellt. Unter der Formulierung "Bereitstellen einer wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung in der elektrochemischen Zelle" ist zu verstehen, dass die wässrige Elektrolyt-haltige Lösung entweder in der elektrochemischen Zelle angeordnet oder durch sie geleitet wird.
  • Die elektrochemische Zelle ist ausgebildet, unter Verwendung von dem Elektrolyten, Wasser, Luft und elektrischem Strom ein Wasserstoffperoxid-haltiges Bleichmittel herzustellen. Weist die elektrochemische Zelle den Elektrolyten, Wasser und Luft auf und fließt ein elektrischer Strom, wird an einer Anode der elektrochemischen Zelle Wasser oxidiert, wobei Protonen entstehen. An einer Kathode der elektrochemischen Zelle, insbesondere einer Gasdiffusionselektrode, wird zugleich der in der Luft enthaltene Sauerstoff reduziert. Hierbei werden die Protonen verbraucht und Wasserstoffperoxid entsteht. Die Kathode ist bevorzugt als eine Sauerstoffdiffusionselektrode ausgebildet. Die Anode kann eine Dimensionsstabile Anode, eine Mischoxidelektrode oder eine Bor-dotierte Diamant-Elektrode sein. Das Reaktionsprodukt der Elektrolyse ist eine Wasserstoffperoxid-Lösung. Bevorzugt sind ein Anodenraum, in dem sich die Anode befindet, und ein Kathodenraum, in dem sich die Kathode befindet, beispielsweide durch eine Membran wie eine Kationenaustauschmembran räumlich getrennt, so dass bevorzugt eine alkalische Wasserstoffperoxid-Lösung hergestellt wird.
  • Der Bleichaktivator wird der elektrochemischen Zelle und/oder der Bleicheinrichtung zugeführt, um mit dem Wasserstoffperoxid zu reagieren. Das Wasserstoffperoxid reagiert weiterhin teilweise oder vollständig mit dem Bleichaktivator zu einer aktivierten Bleiche wie beispielsweise Peroxyessigsäure.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bleichaktivator ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N-Acetylcaprolactam, TAED (Tetraacetylethylendiamin), Triacetin, Propylenglycoldiacetat und Triethylcitrat. Die Bleichaktivatoren regieren gut Wasserstoffperoxid, um eine aktivierte Bleiche zu bilden. Insbesondere die alkalische Wasserstoffperoxid-Lösung setzt sich sehr gut mit dem Bleichaktivator zu der aktivierten Bleiche um. Das TAED wird bevorzugt als Suspension verwendet.
  • Bevorzugt ist der Elektrolyt ein Builder oder ein anorganisches Salz. Im Sinne der Erfindung ist ein Builder ein Komplexbildner und/oder Sequestrierungsmittel. Insbesondere in Kombination mit einem oder mehreren Tensiden oder anderen reinigungsaktiven Stoffen kann der Builder weiterhin die Reinigungswirkung und Schmutztragekraft der Reinigungslösung signifikant verbessern. Ein Builder hat zudem die Eigenschaft die Ablösung des Schmutzes von den Oberflächen zu unterstützen, so dass die Reinigung wesentlich beschleunigt wird. Die Builderwirkung ist dabei unabhängig von der Wirkung als Komplexbildner oder Sequestrierungsmittel. Ein Builder wird auch als Gerüststoff bezeichnet.
  • Der Builder ist ferner bevorzugt ausgebildet, das hergestellte Wasserstoffperoxid auch im alkalischen Bereich zu stabilisieren, wodurch das elektrolytisch hergestellte Wasserstoffperoxid lagerfähig ist. Durch den Zusatz des Builders ist die elektrische Leitfähigkeit der Elektrolytlösung ausreichend, so dass die elektrochemische Zelle stromeffektiv arbeitet. Bevorzugt weist der Builder eine oder mehrere Komponenten auf, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zitronensäure, Milchsäure, Phosphonat, Polycarbonsäure, Aminocarbonsäure, Polyacrylsäure und/oder deren Salze oder besteht aus ihnen. Bevorzugt ist der Builder eine oder mehrere der vorstehenden Komponenten. Bevorzugt ist das anorganische Salz Natriumsulfat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat oder Kaliumhydroxid. Das anorganische Salz dient dazu, einen Stromfluss (Leitfähigkeit) in der elektrochemischen Zelle zu gewährleisten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Schritte Bereitstellen des wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung in der elektrochemischen Zelle und das Zuführen des Bleichaktivators in die elektrochemische Zelle ein Leiten der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung und des Bleichaktivators einzeln oder zusammen durch den Anodenraum und den Kathodenraum der elektrochemischen Zelle auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schritt Zuführen des Bleichaktivators in die Bleicheinrichtung ein Dosieren des Bleichaktivators vor der elektrochemischen Zelle auf, so dass der Bleichaktivator beim Zuführen in die Bleicheinrichtung durch die elektrochemische Zelle geleitet wird. Alternativ bevorzugt weist der Schritt Zuführen des Bleichaktivators in die Bleicheinrichtung ein Dosieren des Bleichaktivators zwischen die Anode der elektrochemischen Zelle und die Kathode der elektrochemischen Zelle auf. Dies ist vorteilhaft, wenn der Anodenraum und der Kathodenraum voneinander getrennt sind, und der wird bevorzugt Bleichaktivator in den Kathodenraum geleitet, in dem das Wasserstoffperoxid erzeugt wird. Weiterhin alternativ bevorzugt weist der Schritt Zuführen des Bleichaktivators in die Bleicheinrichtung ein Dosieren des Bleichaktivators direkt in die Bleicheinrichtung auf; dann wird der Bleichaktivator nicht durch die elektrochemische Zelle geleitet.
  • Bevorzugt wird die elektrochemische Zelle im Durchfluss parallel durch den Anodenraum und den Kathodenraum betrieben. D.h., die Elektrolyt-haltigen Lösung wird dem Kathodenraum und dem Anodenraum, die räumlich getrennt sind, parallel zugeführt. Eine Durchflussrate durch den Kathodenraum und eine Durchflussrate durch den Anodenraum kann gleich oder verscheiden sein. Zur Realisierung dieser Ausführungsform kann das wasserführende elektrische Gerät einen Vorlagebehälter, der im Kreislauf mit dem Kathodenraum verbunden ist, und einen weiteren Vorlagebehälter aufweisen, der im Kreislauf mit dem zu dem Kathodenraum getrennten Anodenraum verbunden ist. Dadurch kann die Elektrolyt-haltige Lösung mehrmals durch den Kathodenraum und/oder den Anodenraum geleitet werden.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die elektrochemische Zelle im Durchfluss nacheinander erst durch den Anodenraum und dann den Kathodenraum betrieben. Zur Realisierung dieser Ausführungsform kann das wasserführende elektrische Gerät einen Vorlagebehälter aufweisen, der dem Anodenraum die Elektrolyt-haltige Lösung zuführt oder im Kreislauf mit dem Anoden- und dem Kathodenraum verbunden ist. Der Kathodenraum ist über eine Leitung mit der Bleicheinrichtung verbunden.
  • Bevorzugt wird die elektrochemische Zelle einmalig von der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung durchströmt. Alternativ bevorzugt wird, wenn das Gerät einen oder mehrere Vorlagebehälter aufweist, die elektrochemische Zelle mehrmals von der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung durchströmt. Dadurch kann eine Ausbeute an dem elektrolytisch erzeugten Bleichmittel erhöht werden.
  • Ferner kann Verfahren einen Schritt aufweisen, in dem eine sich in der Bleicheinrichtung befindende Flüssigkeit der elektrochemischen Zelle zugeführt wird. Dann ist es möglich diese Flüssigkeit im Kreislauf durch die Bleicheinrichtung, den Kathodenraum und den Anodenraum zu fördern. Dadurch kann eine sich in der Bleicheinrichtung befindende Elektrolyt-haltige Lösung mehrmals durch die elektrochemische Zelle geleitet werden währen sie aktiviert ist. Dadurch kann ein Umsatz der Elektrolyse gesteigert werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein wasserführendes elektrisches Gerät mit einer Bleicheinrichtung, einer elektrochemischen Zelle und einer Regel- und/oder Steuereinrichtung, die eingerichtet und ausgebildet ist ein Verfahren nach einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen zu regeln und/oder zu steuern.
  • Bei dem wasserführenden elektrischen Gerät kann es sich um ein privat genutztes Gerät oder gewerblich eingesetztes Gerät handeln. Das wasserführende elektrische Gerät ist vorzugsweise ein zum Waschen, Spülen und/oder Desinfizieren geeignetes Gerät, das gewerblich oder im Haushalt Verwendung findet. Das wasserführende elektrische Gerät ist vorzugsweise ein Reinigungsgerät. Im Sinne der Erfindung ist die Bleicheinrichtung jedwede Einrichtung, die zum Bleichen von Reinigungsgut oder sich selber geeignet ist wie beispielsweise Laugenbehälter-/Trommel-Aggregat einer Waschmaschine, einen Spülraum eines Geschirrspülers oder eines Desinfektors. Bevorzugt ist das wasserführende elektrische Gerät als eine Waschmaschine, ein Geschirrspüler oder ein Desinfektor ausgebildet. Die in die Bleicheinrichtung zugeführte Elektrolytlösung eignet sich beispielsweise als Reinigungsmittel zum Waschen von Waschgut wie beispielsweise Wäsche, Geschirr, medizinische Geräte oder Laborgeräte und/oder die Bleicheinrichtung selber.
  • Die Waschmaschine, der Desinfektor und der Geschirrspüler stellen Bleicheinrichtungen dar, weil sie sich insbesondere zum Bleichen, Reinigen und/oder Desinfizieren von Wasch- und/oder Spülgut eignen. Aber auch Kaffeebrüh- und Aufbewahrungsräume einer Kaffeemaschine oder Räume zur Zubereitung von Essen und/oder Getränken ähnlicher Geräte stellen eine Bleicheinrichtung dar, weil sie mit der Zeit verkeimen und zum Bleichen, Reinigen und/oder Desinfizieren von sich selber eingesetzt werden. Die Bleicheinrichtung kann daher auch eine Vorrichtung sein, deren Hauptanliegen es nicht ist, Gegenstände zu reinigen, sondern die durch Gebrauch verkeimt und selber in Zeitabständen gereinigt werden muss und daher zeitweise als Bleicheinrichtung verwendet wird, um selbst gereinigt zu werden. Die Bleicheinrichtung stellt daher eine Einrichtung dar, die geeignet ist, durch Inbetriebnahme Gegenstände zu reinigen oder sich selber zu reinigen. Im Sinne der Erfindung ist eine Kaffeemaschine eine Bleicheinrichtung, die neben ihrem Zweck des Kaffeezubereitens von Zeit zu Zeit gereinigt wird, um ihrer Verkalkung, Verdreckung und/oder Verkeimung vorzubeugen. Im Sinne der Erfindung umfasst der Ausdruck "wasserführendes elektrisches Gerät" auch CIP- (Cleaning-in-place-) Anlagen oder dergleichen, die beispielsweise in der Hospitalhygiene und Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Betreiben eines Geräts, bei dem verfahrenstechnische Anlagen wie beispielsweise pharmazeutische Anlagen oder biologische Anlagen gereinigt werden, was in der Regel ortsgebunden durchgeführt wird. Die zu reinigende Anlage stellt in diesem Fall die Bleicheinrichtung dar. Vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann die elektrochemische Zelle mit der zu reinigenden Reinigungseinrichtung vorzugsweise über eine Leitung verbunden.
  • Bevorzugt weist das wasserführende elektrische Gerät die Dosiereinrichtung auf, die zum Zuführen von der Elektrolytlösung in einer vorbestimmten Dosis in die elektrochemische Zelle geeignet ist, die zwischen der Bleicheinrichtung und der Dosiereinrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Dosiereinrichtung eine automatische Dosiereinrichtung. Unter einer automatischen Dosiereinrichtung wird im Sinne der Erfindung eine Dosiereinrichtung verstanden, die der elektrochemischen Zelle und/oder der Bleicheinrichtung automatisch eine vorbestimmte Dosis Flüssigkeit zuführt, wenn dies erforderlich ist. Die Dosiereinrichtung kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Dosiereinrichtung mindestens zwei Dosierkammern auf, die benachbart oder beabstandet zueinander ausgebildet sind. Jede Dosierkammer ist vorzugsweise über jeweils eine Leitung mit der Bleicheinrichtung verbunden, um ihr bei Betrieb Flüssigkeit zuführen zu können. In mindestens einer der Leitungen ist die elektrochemische Zelle zwischen der jeweiligen zugehörigen Dosierkammer und der Bleicheinrichtung angeordnet, so dass bei Aktivierung einer Dosiertätigkeit die Elektrolytlösung aus der zugehörigen Dosierkammer durch die Leitung in die elektrochemische Zelle und danach in die Bleicheinrichtung geleitet wird. Unter dem Begriff Dosierkammer werden im Sinne der Erfindung auch auswechselbare Behälter wie beispielweise Lagerbehälter oder Flaschen verstanden, die in einer Haltevorrichtung angeordnet sind. Bei den Leitungen kann es sich um Schläuche, Rohre, Kanäle oder dergleichen handeln.
  • Die Elektrolyt-haltige Lösung kann weiterhin einen oder mehrere übliche Inhaltsstoffe für Reinigungsmittel vorzugsweise zum Waschen von Wäsche oder Spülen von Geschirr, medizinischen Instrumenten oder Laborgeräten aufweisen. Beispiele hierfür sind Tenside, Schauminhibitoren, Enzyme, Enzymstabilisatoren, Farbübertragungsinhibitoren, Vergrauungsinhibitoren, optische Aufheller, UV-Absorber, Verdickungsmittel, Ionenaustauscher, Wasserenthärter, Farb- und Duftstoffe.
  • In dem Verfahren kann weiterhin ein Reinigungsmittel eingesetzt werden, das die Elektrolyt-haltige Lösung und weiterhin ein oder mehrere der vorstehend erwähnten üblichen Inhaltsstoffe für Reinigungsmittel in Form von zwei separaten Flüssigkeiten aufweist, wobei die eine Flüssigkeit die Elektrolyt-haltige Lösung und die weitere Flüssigkeit ein oder mehrere der für Wasch- oder Spül bzw. Reinigungsmittel typischen Inhaltsstoffe wie Tenside, Enzyme usw. enthält. Bevorzugt sind die zwei separaten Flüssigkeiten separat in der extern oder intern dem wasserführenden elektrischen Gerät zugeordneten Dosiereinrichtung angeordnet, und wird die Elektrolyt-haltige Lösung über die elektrochemische Zelle der Bleicheinrichtung zugeführt und wird zeitgleich oder zeitversetzt die weitere Flüssigkeit der Bleicheinrichtung direkt d.h. nicht über die elektrochemische Zelle zugeführt. Dadurch können in der weiteren Flüssigkeit enthaltene Bestandteile, die entweder nicht Bleichmittel-resistent sind und/oder selber elektrolytisch oxidierbar sind, vor einem Abbau geschützt werden. Dadurch wird vermieden, dass Inhaltsstoffe sich zersetzen, die empfindlich gegenüber dem elektrolytisch erzeugten Wasserstoffperoxid und/oder der aktivierten Bleiche sind.
  • Bevorzugt weist das wasserführende elektrische Gerät einen oder mehrere Vorlagebehälter auf. Bei räumlicher Trennung des Anoden- und Kathodenraums, können dem Kathodenraum und/oder dem Anodenraum, wie vorstehend beschrieben, jeweils ein Vorlagebehälter zugeordnet sein.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt schematisch und nicht maßstabsgerecht
    • Fig. 1
    eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    Fig. 3
    eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer dritten Ausführungsform;
    Fig. 4
    eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer vierten Ausführungsform;
    Fig. 5
    eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer fünften Ausführungsform;
    Fig. 6
    eine Teilansicht einer Variante des in Fig. 5 gezeigten wasserführenden elektrischen Geräts;
    Fig. 7
    eine Teilansicht einer Variante des in Fig. 6 gezeigten wasserführenden elektrischen Geräts;
    Fig. 8
    eine Teilansicht einer weiteren Variante des in Fig. 6 gezeigten wasserführenden elektrischen Geräts; und
    Fig. 9
    einen zeitlichen Verlauf einer elektrolytischen Herstellung von Bleichmitteln mit verschiedenen Anodenmaterialien.
  • Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer ersten Ausführungsform. Das wasserführende elektrische Gerät 1 weist eine Bleicheinrichtung 2 und eine elektrochemische Zelle 3 auf. Die elektrochemische Zelle 3 weist eine in einem Kathodenraum 31 angeordneten Kathode (nicht gezeigt) und eine in einem Anodenraum 32 angeordnete Anode (nicht gezeigt). Der Kathodenraum 31 und der Anodenraum 32 sind räumlich getrennt beispielsweise durch eine Membran (nicht gezeigt). Das wasserführende elektrische Gerät 1 ist rein beispielhaft als eine Waschmaschine dargestellt, wobei die Bleicheinrichtung 2 einen Laugenbehälter und eine Trommel aufweist. Weiterhin weist das wasserführende elektrische Gerät 1 eine Dosiervorrichtung mit zwei Dosierkammern 7, 8 auf. Die eine Dosierkammer 7 ist über eine Dosierleitung 71 und über ein Ventil 4 sowohl mit dem Kathodenraum 31 als auch dem Anodenraum 32 der elektrochemischen Zelle 3 verbunden, während die weitere Dosierkammer 8 über eine weitere Dosierleitung 81 mit der Bleicheinrichtung 2 verbunden ist.
  • Der Anodenraum 32 und der Kathodenraum 31 sind weiterhin über eine Zufuhrleitung 14 mit der Bleicheinrichtung 2 verbunden ist. Der Kathodenraum 31 ist weiterhin mit einer Gaspumpe 6 über eine Gaszufuhrleitung (nicht gezeigt) verbunden. Über eine Leitung 5 kann eine sich in der elektrochemischen Zelle 3 befindende Lösung weiterhin aus dem wasserführenden elektrischen Gerät 1 entfernt werden. Ferner weist das wasserführende elektrische Gerät 1 eine Steuer- oder Regeleinrichtung (nicht gezeigt) auf, die eingerichtet und ausgebildet ist, ein Reinigungs- bzw. Waschprogramm zu steuern oder zu regeln, das von einem Nutzer (nicht gezeigt) aus mehreren in ihr hinterlegten Reinigungsprogrammen (nicht gezeigt) ausgewählt werden kann. Ein Waschprogramm einer Waschmaschine weist üblicherweise einen Waschvorgang zum Waschen von sich in der Trommel befindender Wäsche, eine oder mehrere Spülphasen zum Spülen der Wäsche und ggf. eine Schleuderphase zum Schleudern der Wäsche auf.
  • Die Dosierkammer 7 enthält eine Elektrolyt-haltige Lösung. Die Elektrolyt-haltige Lösung kann weiterhin einen Bleichaktivator aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Dosierkammer 8 den Bleichaktivator enthalten. Die weitere Dosierkammer 8 kann weiterhin einen oder mehrere übliche Inhaltsstoffe für Reinigungsmittel zum Waschen von Wäsche aufweisen.
  • Bei Betrieb wird ein Verfahren mit folgenden Schritten durchgeführt:
    • Bereitstellen einer wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung in der elektrochemischen Zelle 3 mittels Dosierens der Elektrolyt-haltigen Lösung aus der Dosierkammer 7 über die Dosierleitung 71 in den Kathodenraum 31 und den Anodenraum 32, wobei die Elektrolyt-haltige Lösung dem Kathodenraum 31 und dem Anodenraum 32 parallel zugeführt wird;
    • Anlegen von Strom an die elektrochemische Zelle 3 und gleichzeitiges Einleiten eines Sauerstoff-haltigen Gases wie Luft in den Kathodenraum 31 mittels Aktivierens der Gaspumpe 6, um Wasserstoffperoxid in der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung zu erzeugen; und
    • Zuführen der elektrolysierten Lösung aus der elektrochemischen Zelle 3 in die Bleicheinrichtung 2 über die Zufuhrleitung 14; und
    • Zuführen eines Bleichaktivators in die elektrochemische Zelle 3 und/oder in die Bleicheinrichtung 2, um mittels ihm und dem Wasserstoffperoxid eine aktivierte Bleiche zu erzeugen, wobei der Bleichaktivator entweder zusammen mit der Elektrolyt-haltigen Lösung aus der Dosierkammer 7 der elektrochemischen Zelle 3 zugeführt werden kann oder aus der weiteren Dosierkammer 8 über die weitere Dosierleitung 81 direkt der Bleicheinrichtung 2 zugeführt werden kann.
  • Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das in Fig. 2 gezeigte wasserführende elektrische Gerät 1 entspricht dem in Fig. 1 gezeigten wasserführenden elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass in die Dosierleitung 71 zwei Pumpen 10 integriert sind, mittels denen die Elektrolyt-haltige Lösung dem Kathodenraum 31 und dem Anodenraum 32 mit unterschiedlichen Durchflussmengen zugeführt werden kann.
  • Ferner weit das wasserführende elektrische Gerät 1 einen Wassertank 9 auf, der über eine Leitung 5 und eine Pumpe 10 mit der elektrochemischen Zelle 3 verbunden ist, so dass der elektrochemischen Zelle 3 Wasser aus dem Wassertank 9 mittels Aktivierens der Pumpe 10 zuführbar ist. Zudem kann zusätzlich zu den zu Fig. 1 beschriebenen Verfahrensschritten der elektrochemischen Zelle 3 Wasser aus dem Wassertank 9 zugeführt werden. Dies kann zur Verdünnung der Wasser- und Elektrolyt-haltigen Lösung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Zuführen des Wassers im Anschluss an eine in der elektrochemischen Zelle 3 durchgeführten Elektrolyse erfolgen, um die elektrochemische Zelle 3 mittels Spülen mit Wasser zu reinigen.
  • Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer dritten Ausführungsform. Das in Fig. 3 gezeigte wasserführende elektrische Gerät 1 entspricht dem in Fig. 2 gezeigten wasserführenden elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass die Dosierleitung 71 derart ausgelegt ist, dass der Anodenraum 32 und der Kathodenraum 31 nacheinander von aus der Dosierkammer 7 dosierter Elektrolyt-Lösung durchströmt werden und der Anodenraum 32 und der Kathodenraum 31 über eine Leitung 11 miteinander verbunden sind.
  • Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer vierten Ausführungsform. Das in Fig. 4 gezeigte wasserführende elektrische Gerät 1 entspricht dem in Fig. 3 gezeigten wasserführenden elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass es keinen Wassertank aufweist und die Bleicheinrichtung 2 über eine Leitung 5 und eine in sie integrierte Pumpe 10 mit dem Kathodenraum 31 und dem Anodenraum 32 der elektrochemischen Zelle 3 verbunden ist, so dass weiterhin eine sich in der Bleicheinrichtung 2 befindende Flüssigkeit der elektrochemischen Zelle 3 zuführbar ist. Insbesondere kann eine per Dosierkammer 7 in die elektrochemische Zelle 3 dosierte Elektrolyt-haltige Lösung der Bleicheinrichtung 2 über die Zufuhrleitung 14 zugeführt werden und dann über die Leitung 5 samt integrierter Pumpe 10 wieder der elektrochemischen Zelle 3 zugeführt werden.
  • Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines wasserführenden elektrischen Geräts gemäß einer fünften Ausführungsform. Das in Fig. 5 gezeigte wasserführende elektrische Gerät 1 entspricht dem in Fig. 3 gezeigten wasserführenden elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass die Dosiervorrichtung eine weitere Dosierkammer 15 aufweist, die einen weiteren Bleichaktivator enthält und die derart über die weitere Zufuhrleitung 62 mit dem Ventil 4 verbunden ist, dass der weitere Bleichaktivator dem in der elektrochemischen Zelle 3 erzeugten Bleichmittel zusätzlich nach Verlassen der elektrochemischen Zelle 3 zugeführt werden kann. In dieser Ausführungsform kann die Dosierkammer 7 einen Bleichaktivator enthalten, während die Dosierkammer 8 keinen Bleichaktivator enthält.
  • Fig. 6 zeigt eine Teilansicht einer Variante des in Fig. 5 gezeigten wasserführenden elektrischen Geräts. Das in Fig. 6 gezeigte wasserführende elektrische Gerät entspricht dem in Fig. 5 gezeigten wasserführenden elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass es einen Vorlagebehälter 16 aufweist, der zwischen dem Kathodenraum 31 und dem Anodenraum 32 angeordnet ist und mit ihnen über eine Vorlagebehälterleitung 17 verbunden ist. Bei Betrieb kann der Katholyt dem Vorlagebehälter 16 oder der Bleicheinrichtung (nicht gezeigt) über die Zufuhrleitung 14 zugeführt werden. Aus dem Vorlagebehälter 16 ist der Katholyt dem Anodenraum 32 über die Vorlagebehälterleitung 17 zuführbar.
  • Fig. 7 zeigt eine Teilansicht einer Variante des in Fig. 6 gezeigten wasserführenden elektrischen Geräts. Das in Fig. 7 gezeigte wasserführende elektrische Gerät entspricht dem in Fig. 6 gezeigten wasserführenden elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass es einen weiteren Vorlagebehälter 18 aufweist, der über eine weitere Vorlagebehälterleitung 19 im Kreislauf mit dem Anodenraum 32 verbunden ist, und der Vorlagebehälter 16 im Kreislauf mit dem Kathodenraum 31 über die Vorlagebehälterleitung 17 verbunden ist. Dadurch können der Katholyt in dem Vorlagebehälter 16 und der Anolyt in dem weiteren Vorlagebehälter 17 getrennt voneinander bevorratet werden und getrennt voneinander den Kathodenraum 31 bzw. den Anordenraum 32 durchströmen.
  • Fig. 8 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Variante des in Fig. 6 gezeigten wasserführenden elektrischen Geräts. Das in Fig. 8 gezeigte wasserführende elektrische Gerät entspricht dem in Fig. 6 gezeigten wasserführenden elektrischen Gerät mit dem Unterschied, dass der Vorlagebehälter 16 über die Vorlagebehälterleitung 17 mit dem Anodenraum 32 verbunden ist.
  • Fig. 9 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer elektrolytischen Herstellung von Bleichmitteln mit verschiedenen Anodenmaterialien.
  • Ein Anodenraum und ein von dem Anodenraum räumlich getrennter Kathodenraum einer elektrochemischen Zelle mit einer Gasdiffusionselektrode als Kathode wurden jeweils mit 10,0 g·L-1 Builder als Elektrolyt mit einem Volumenstrom von 0,5 L·min-1 durchströmt. Gleichzeitig wird ein Gasraum des Kathodenraums von Luft mit einem Volumenstrom von 5 L·min-1 durchströmt und Strom an die Anode und Kathode mit einer Stromstärke von 4 A und einer Stromdichte von 28,6 mA·cm-2 angelegt. Weiterhin wird der elektrochemischen Zelle 7,5 g Triacetin als Bleichaktivator bereitgestellt. In einer ersten Variante ist die Anode ist als Bor-dotierte Diamant-Elektrode (BDD) ausgebildet, während sie in einer zweiten Variante als Dimensionsstabile Anode (DSA) ausgebildet ist.
  • In beiden Varianten wird elektrolytisch Wasserstoffperoxid in einem alkalischen Milieu erzeugt, das mit dem Triacetin zu Peroxyessigsäure (PES) reagiert. Triacetin wurde 25 Min. nach Start der Elektrolyse zugegeben. Der Einfluss des Anodenmaterial ist auf die H2O2-Konzentration während der Elektrolyse und die Bildung der PES vernachlässigbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gerät
    2
    Bleicheinrichtung
    3
    elektrochemische Zelle
    4
    Ventil
    5
    Wasserzufuhrleitung
    6
    Gaspumpe
    7
    Dosierkammer
    8
    weitere Dosierkammer
    9
    Wassertank
    10
    Pumpe
    11
    Leitung
    14
    Zufuhrleitung
    15
    noch weitere Dosierkammer
    16
    Vorlagebehälter
    17
    Vorlagebehälterleitung
    18
    weiterer Vorlagebehälter
    19
    weitere Vorlagebehälterleitung
    31
    Kathodenraum
    32
    Anodenraum
    61
    Luftzufuhrleitung
    62
    weitere Zufuhrleitung
    71
    Dosierleitung
    81
    weitere Dosierleitung

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts (1) mit einer Bleicheinrichtung (2) und einer elektrochemischen Zelle (3) mit einem Kathodenraum (31) und einem Anodenraum (32), aufweisend folgende Schritte
    - Bereitstellen einer wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung in der elektrochemischen Zelle (3);
    - Anlegen von Strom an die elektrochemische Zelle (3) und gleichzeitiges Einleiten eines Sauerstoff-haltigen Gases, um Wasserstoffperoxid in der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung zu erzeugen; und
    - Zuführen der elektroylsierten Lösung aus der elektrochemischen Zelle (3) in die Bleicheinrichtung (2); und
    - Zuführen eines Bleichaktivators in die elektrochemische Zelle (3) und/oder in die Bleicheinrichtung (2), um mittels ihm und dem Wasserstoffperoxid eine aktivierte Bleiche zu erzeugen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bleichaktivator ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N-Acetylcaprolactam, TAED, Triacetin, Propylenglycoldiacetat und Triethylcitrat.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt ein Builder oder ein anorganisches Salz ist.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte Bereitstellen des wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung in der elektrochemischen Zelle (3) und das Zuführen des Bleichaktivators in die Bleicheinrichtung (2) ein Leiten der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung und des Bleichaktivators einzeln oder zusammen durch einen Anodenraum (32) und einen Kathodenraum (31) der elektrochemischen Zelle (3) aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen des Bleichaktivators in die Bleicheinrichtung (2) ein Dosieren des Bleichaktivator vor der elektrochemischen Zelle (3), zwischen einer Anode und einer Kathode der elektrochemischen Zelle (3) oder direkt in die Bleicheinrichtung (2) aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Zelle (3) im Durchfluss parallel durch den Anodenraum (32) und den Kathodenraum (31) betrieben wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Zelle (3) im Durchfluss nacheinander erst durch den Anodenraum (32) und dann den Kathodenraum (31) betrieben wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Zelle (3) einmalig von der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung durchströmt wird oder, wenn das wasserführende elektrische Gerät einen oder mehrere Vorlagebehälter aufweist, die elektrochemische Zelle (3) mehrmals von der wässrigen Elektrolyt-haltigen Lösung durchströmt wird.
  9. Wasserführendes elektrisches Gerät (1) mit einer Bleicheinrichtung (2), einer elektrochemischen Zelle (3) und einer Regel- und/oder Steuereinrichtung, die eingerichtet und ausgebildet ist ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche zu regeln und/oder zu steuern.
  10. Wasserführendes elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es als Waschmaschine, Geschirrspüler oder Desinfektor ausgebildet ist.
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