EP4194599A1 - Reinigungsgerät, steuervorrichtung und verfahren zum behandeln von reinigungsgut - Google Patents

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EP4194599A1
EP4194599A1 EP22209020.1A EP22209020A EP4194599A1 EP 4194599 A1 EP4194599 A1 EP 4194599A1 EP 22209020 A EP22209020 A EP 22209020A EP 4194599 A1 EP4194599 A1 EP 4194599A1
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EP
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cleaning
pump
container
washing liquor
designed
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Werner Strothoff
Daniel Ebke
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Miele und Cie KG
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Miele und Cie KG
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Definitions

  • the invention relates to a cleaning device, a control device and a method for treating items to be cleaned.
  • the EP2550389A1 describes a washing machine with electrochemical cells, a method for electrochemically cleaning fibers, detergents for electrochemically cleaning fibers and the fibers so cleaned.
  • the object of the invention is to provide an improved cleaning device, an improved control device and an improved method for treating items to be cleaned.
  • this object is achieved by a cleaning device, a control device and a method for treating items to be cleaned with the features of the main claims.
  • a cleaning device is created that can process a wash liquor by means of an electrochemical cell device. This can reduce water consumption and save energy.
  • a cleaning device can be understood to mean a device for treating items to be cleaned, for example a washing machine or a washer-dryer. Items to be cleaned can be understood, for example, as textiles that can be treated in a cleaning container. Alternatively, the cleaning device can be a dishwasher.
  • a cleaning container can be a washing drum or a rinsing area of the cleaning device. The cleaning container can have an inlet and an outlet for a washing liquor.
  • a washing liquor can be a cleaning liquid with which the items to be cleaned can be treated.
  • a receiving container can be a container for receiving the wash liquor.
  • the receptacle can be shaped to hold a sufficient amount of washing liquor required for a cleaning process.
  • a closed system can be implemented by pumping the washing liquor back into the holding tank after a cleaning process.
  • An electrochemical cell device can be an electrochemical cell that consists of two electrodes and an electrolyte (the wash liquor, which is pumped through between the electrodes for treatment, serves as the electrolyte). More precisely, they can be boron-doped diamond electrodes. A boron-doped diamond electrode can form hydroxyl radicals. The hydroxyl radicals formed can be used for waste water treatment. Hydroxyl radicals (OH radicals) are required for the treatment of the washing liquor using the electrochemical cell device. Due to their high oxidation potential of 2.8 volts, they can break down almost all organic pollutants by oxidation.
  • the OH radicals can be generated directly from water on boron-doped diamond electrodes.
  • the boron-doped diamond electrode has special material properties that other known electrode materials do not have.
  • a pump device can be a device for pumping the wash liquor, it being possible for the pump device to have one or more pumps.
  • the approach presented here can reduce the amount of water in the wash cycles. Adequate rinsing out of the detergent can be achieved particularly in the rinse cycles. Detergent residues on clothing can be avoided. With the approach presented here, only the amount of water that is carried out with the laundry can be used per wash cycle. With a load of 4 kilograms and a residual moisture content of 50%, this is only 2 kilograms of water. The residual water can be recovered by a drying process and fed to the receiving container, which can also be referred to as the water storage tank. A column arrangement of washing machine and dryer can be advantageous here. Water-soluble dirt and detergent components can be broken down safely and in an environmentally friendly manner. Rinsing effects can be achieved that cannot be achieved with conventional rinsing processes.
  • a chemical oxygen demand value of 2000 milligrams/liter can be completely reduced in 15 liters of dishwashing liquid under ideal conditions.
  • An entry of microplastics into the environment is avoided because no waste water is produced.
  • the rinsing process can be stopped when a defined final value has been reached.
  • the final value can be set lower for allergy sufferers, for example.
  • a few spin steps, for example just one at the end of the wash cycle, means that the laundry is less mechanically stressed.
  • a corresponding automatic washing machine requires neither a water connection nor a waste water connection and can thus be set up independently.
  • the cleaning tank, the pumping device and the electrochemical cell device can be arranged within the housing.
  • the receiving container can be arranged inside the housing or outside the housing. This allows the components to be arranged compactly within the housing.
  • An arrangement of the receptacle outside of the housing offers the advantage that the receptacle can be exchanged and filled with washing liquor without difficulty.
  • the at least one electrochemical cell device can be in the form of a boron-doped diamond electrode.
  • a boron-doped diamond electrode can form hydroxyl radicals.
  • the hydroxyl radicals are formed by water electrolysis.
  • the produced hydroxyl radicals can be used for waste water treatment.
  • Hydroxyl radicals cause "cold burn" of organic matter. This works with all organic compounds that are dissolved in water.
  • the high oxidation potential of the hydroxyl radicals which are associated with the highest Current yields trigger this material conversion. Hydroxyl radicals (OH radicals) are required for the treatment of the washing liquor. Due to their high oxidation potential of 2.8 volts, they can break down almost all organic pollutants by oxidation.
  • the OH radicals are generated directly from water on boron-doped diamond electrodes.
  • the boron-doped diamond electrode has special material properties that other known electrode materials do not have. In this way, OH radicals are only generated on boron-doped diamond electrodes, without oxygen being formed at the anode. This is due to the high overvoltage of the boron-doped diamond electrode of 2.8 volts compared to the standard hydrogen electrode for the decomposition of water.
  • the cleaning device can have a filter unit, which can be arranged between the outlet of the cleaning container and the pump. This offers the advantage that coarse dirt can be removed from the washing liquor before the washing liquor is pumped into the line by the pumping device. This can prevent the pump device from clogging.
  • the cleaning device can have a line that can be designed to connect the pump device to an inlet of the cleaning container.
  • the at least one electrochemical cell device can be arranged on the line.
  • the arrangement of the electrochemical cell device on the line offers the advantage that the washing liquor can be processed in the line before the washing liquor reaches the cleaning tank.
  • the wash liquor can be prepared using the electrochemical cell device during a flooding process.
  • the control device can be designed to provide the pump signal for activating the pump device for pumping the washing liquor from the receptacle via the line to the inlet of the cleaning container at the start of the cleaning program in order to provide the pump signal for activating the pump device for pumping the washing liquor during a flooding process of the cleaning program from the outlet via the line to the inlet of the cleaning container, and to provide the pump signal for activating the pump device for pumping the washing liquor back into the receiving container at the end of the cleaning program.
  • the pumping device can reliably pump the wash liquor from the receiving container into the cleaning container and, after the cleaning process has ended, back into the receiving container.
  • the control device can be designed to provide the cell signal for activating the cell device for processing the wash liquor during the flooding process of the cleaning program.
  • the cell device can be arranged on the line.
  • the washing liquor can be prepared by activating the cell device.
  • the control device can be designed to provide the cell signal for switching off the cell device after the flooding process of the cleaning program and after a predefined cell value has been reached. This can save energy.
  • the control device can be designed to provide a dosing signal for activating a dosing device for dosing a cleaning agent at the start of the cleaning program. This offers the advantage that the detergent can be dosed automatically. As a result, overdosing or underdosing of the cleaning agent by the user can be avoided. Automatic dosing of the cleaning agent can increase user satisfaction and improve the cleaning result.
  • the cleaning appliance can have a further receptacle, in which case the pump device can be designed to pump the wash liquor from the outlet of the cleaning tank into the further receptacle and to pump it from the further receptacle into the receptacle, with the electrochemical cell device or a further electrochemical cell device can be arranged on a supply line for supplying the washing liquor in the further receptacle or on a discharge line for discharging the washing liquor from the further receptacle.
  • the wash liquor can be processed in the additional receptacle. In this way, an extension of the duration of the cleaning program can be avoided, since the preparation of the washing liquor is carried out outside of the cleaning device.
  • control device can be designed to provide the pump signal for activating the pump device for pumping the washing liquor from the outlet of the cleaning container into the further receptacle and from the further receptacle into the receptacle at the end of the cleaning program.
  • the device described here can be used accordingly in connection with a commercial or professional device, for example a medical device such as a cleaning or disinfection device, a small sterilizer, a large-capacity disinfector or a container washing system .
  • a medical device such as a cleaning or disinfection device, a small sterilizer, a large-capacity disinfector or a container washing system .
  • the approach presented here also creates a control device which is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices.
  • the object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by this embodiment variant of the invention in the form of a control device.
  • the control device can be designed to read in input signals and to determine and provide output signals using the input signals.
  • An input signal can represent, for example, a sensor signal that can be read in via an input interface of the device.
  • An output signal can represent a control signal or a data signal, which can be provided at an output interface of the control device.
  • the control device can be designed to determine the output signals using a processing specification implemented in hardware or software.
  • the control device can include a logic circuit, an integrated circuit or a software module and can be implemented as a discrete component, for example, or be comprised by a discrete component.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory, is also advantageous. If the program product or program is executed on a computer or a control device, then the program product or program can be used to carry out, implement and/or control the steps of the method according to one of the embodiments described above.
  • FIG 1 shows a schematic representation of a cleaning device 100 according to an embodiment.
  • the cleaning appliance 100 is designed as a washing machine, for example.
  • the cleaning appliance 100 is designed to treat items 105 to be cleaned.
  • the cleaning device 100 has a cleaning container 110, a receptacle 115, at least one electrochemical cell device 120, a pump device 125, a control device 130, a housing 135, a line 140, optionally a filter unit 145 and optionally a dosing device 155.
  • the pumping device 125 is designed to pump washing liquor 150 stored in the receiving container 115 out of the receiving container 115 via the line 140 into the receiving container 115 . After the end of a cleaning process, the pump device 125 is designed to pump the wash liquor 150 drained from the receptacle 115 back into the receptacle 115 .
  • the electrochemical cell device 120 is used to prepare the wash liquor during the cleaning process and additionally or alternatively at the end of the cleaning program before the wash liquor 150 is pumped back into the receptacle 115 .
  • the cleaning container 110, the pump device 125 and the electrochemical cell device 120 are arranged within the housing 135.
  • the receiving container 115 is also arranged inside the housing 135 .
  • the receptacle 115 is arranged outside of the housing 135 .
  • the receiving container 115 is designed to receive a wash liquor 150 .
  • the receptacle 115 is designed to supply enough washing liquor 150 to carry out a complete cleaning process for cleaning the items 105 to be cleaned save on computer.
  • the cleaning device 100 does not have a fresh water connection that is used to supply fresh water during the cleaning program, since sufficient washing liquor 150 is stored in the receptacle 115 .
  • the pump device 125 is designed to pump the wash liquor 150 from the receiving container 115 into the cleaning container 110 at the beginning of a cleaning program.
  • the pumping device 125 is additionally designed to pump the washing liquor 150 through the electrochemical cell device 120 and to pump the washing liquor 150 back into the receptacle 115 when the cleaning program has ended or is being ended.
  • the pumping device 125 consists of a pump, for example. Depending on the exemplary embodiment, the pumping device 125 can have at least one additional pump.
  • the cleaning container 110 is designed to accommodate the items 105 to be cleaned.
  • the cleaning tank 110 has an inlet and an outlet.
  • the pump device 125 is designed to convey the washing liquor 150 for cleaning the items to be cleaned via the inlet into the cleaning tank 110 .
  • the wash liquor 150 can be drained from the cleaning container 110 via the outlet.
  • the filter unit 145 is arranged between the outlet of the cleaning container 110 and the pump device 125 .
  • the filter unit 145 is designed to filter coarse dirt from the washing liquor 150 before the washing liquor 150 is pumped back into the receiving container 115 or the cleaning container 110 by the pumping device 125 .
  • the line 140 is designed to connect the pump device 125 to the inlet of the cleaning container 110 .
  • the electrochemical cell device 120 is arranged on the line 140 .
  • the washing liquor 150 can be treated before the washing liquor 105 reaches the cleaning container 110 via the inlet.
  • the electrochemical cell device 120 is designed to process the wash liquor 150 .
  • the electrochemical cell device 120 is in the form of a boron-doped diamond electrode, for example.
  • hydroxyl radicals are formed by water electrolysis on boron-doped diamond electrodes.
  • the hydroxyl radicals produced are used for industrial wastewater treatment. Hydroxyl radicals cause organic matter to burn cold. This works with all organic compounds that are dissolved in water.
  • Hydroxyl radicals are required for the treatment of the wash liquor 150. Due to their high oxidation potential of 2.8 volts, they can break down almost all organic pollutants by oxidation.
  • the hydroxyl radicals are generated directly from water on boron-doped diamond electrodes.
  • the boron-doped diamond electrode has special material properties that other known electrode materials do not have. Hydroxyl radicals are only generated at a boron-doped diamond electrode without oxygen being formed at the anode. This is due to the high overvoltage of the boron-doped diamond electrode of 2.8 volts compared to a standard hydrogen electrode for the decomposition of water.
  • the control device 130 is designed to provide a pump signal 165 with which operation of the pump device 125 is controlled. Furthermore, the control device 130 is designed to provide a cell signal 170 with which an operation of the cell device 120 is provided. For this purpose, the control device 130 is connected to the pump device 125 and the cell device 120 in a manner capable of transmitting signals.
  • the dosing device 155 is designed to dose a cleaning agent into the wash liquor 150 or directly into the cleaning container 110 in response to a dosing signal 160 which is optionally provided by the control device 130 .
  • the control device 130 is connected to the dosing device 155 in a manner capable of transmitting signals.
  • FIG 1 shows the start of a washing process, in which the cleaning tank 110 of the cleaning device 100 is filled with the washing liquor 150 .
  • the receptacle 115 is therefore still almost completely filled with the wash liquor 150.
  • the pumping device 125 is switched on and pumps the wash liquor 150 from the receiving container 115 through the line 140 to the inlet of the cleaning container 110.
  • the wash liquor 150 flows through the cell device 120 arranged on the line 150 .
  • the cell device 120 is optionally also deactivated since the wash liquor 150 taken directly from the receptacle 115 does not have to be processed.
  • the control device 130 is designed to provide the pump signal 165 at the start of the cleaning program in order to activate the pump device 125 for pumping the washing liquor 150 .
  • the wash liquor 150 is from the pumping device 125 from the Receptacle 115 is pumped via line 140 to the inlet of cleaning vessel 110 .
  • the control device 130 is optionally designed to provide the dosing signal 160 at the start of the cleaning program in order to activate the dosing device 155 for dosing the cleaning agent.
  • figure 2 shows a schematic representation of a cleaning device 100 according to an embodiment. This is, for example, the in figure 1 described cleaning device 100 or a similar cleaning device.
  • the pump device 125 is switched off.
  • a portion of the wash liquor 150 has been absorbed by the items 105 to be cleaned.
  • a washing process with a residual moisture content of the items to be cleaned 105 of 200 percent is carried out by way of example. This means that there are 2 liters of washing liquor 150 in one kilogram of dry items to be cleaned 105 .
  • figure 3 shows a schematic representation of a cleaning device 100 according to an embodiment. This is, for example, the in figure 1 and 2 described cleaning device 100 or a similar cleaning device.
  • the pump device 125 is activated in order to carry out a flushing process, for example. In the process, more wash liquor 150 is pumped from the receiving container 115 into the cleaning container 110 .
  • washing liquor 150 emerging from the outlet of the cleaning tank 110 is pumped via the line 140 to the inlet of the cleaning tank 110 and thus back into the cleaning tank 110 during a reflow process, which can correspond to the rinsing process or is carried out in addition to the rinsing process.
  • the control device 130 provides the pump signal 165 during the flooding process of the cleaning program in order to activate the pump device 125 for pumping the washing liquor 150 .
  • the pump device 125 pumps the washing liquor 150 from the outlet of the cleaning tank 110 via the line 140 to the inlet of the cleaning tank 110.
  • the control device 130 provides the cell signal 170 in order to activate the cell device 120 for preparing the wash liquor 150 .
  • the wash liquor 150 is conducted through the cell device 120 as it flows through the line 140 .
  • the wash liquor 150 is processed in the process. According to one exemplary embodiment, this flooding process is repeated until a predefined cell value in the cell device 120 is reached. In this case, the cell value can correspond to a degree of soiling of the wash liquor 150 .
  • control device 130 After the rinsing process and/or the flooding process and, for example, after the predefined cell value has been reached, the control device 130 provides the cell signal 170 in order to switch off the cell device 120 for treating the wash liquor 150 . A spin cycle and pumping out of the wash liquor 150 is then started, see FIG figure 4 .
  • figure 4 shows a schematic representation of a cleaning device 100 according to an embodiment. This is, for example, the in Figure 1 to 3 described cleaning device 100 or a similar cleaning device.
  • the pump device 125 is activated.
  • the items to be cleaned 105 are spun in the cleaning tank 110 until the desired residual moisture is reached.
  • the washing liquor 150 that has been spun out is pumped back into the receiving container 125 .
  • the control device 130 provides the pump signal 165 at the end of the cleaning program in order to activate the pump device 125 for pumping the washing liquor 150 .
  • the pumping device 125 pumps the washing liquor 150 from the outlet of the cleaning container 110 back into the receiving container 115.
  • the washing liquor 150 returns to the receiving container 115 in a prepared state and can be reused for the next cleaning process.
  • the water consumption of a cleaning device per wash cycle is reduced to a maximum of 1/3 of the water consumption of a current cleaning device. This means that for a typical household load of approx. 4 kilograms of laundry, less than 17 liters of water are required instead of 50 liters. In the ideal case, no more water is required than is removed from the cleaning device 100 with the centrifuged items 105 to be cleaned. With a residual moisture content of 50%, this would be 2 liters of water. These could even be recovered in a washer-dryer with heat pump technology. Due to the low water consumption, it would also be possible to produce stand-alone washing machines that do not require any water inlet and outlet.
  • the cleaning device 100 presented here which can also be referred to as a washing machine or washer-dryer, has a receptacle 115, which can also be referred to as a water tank, which is able to store at least twice, but at most ten times, the nominal load of the cleaning device 100. Three to five times the nominal loading are particularly preferred.
  • the cleaning device 100 has a pump device 125, which can also be referred to as a suds circulation system or flooding for circulating the washing liquor 150, and preferably also a metering device 155, which can also be used as an automatic metering device for detergent can be designated.
  • an electrochemical cell device 120 with, for example, boron-doped diamond electrodes is integrated in the circulation circuit, which are able to carry out an "Electrochemical Advanced Oxidation Process - EAOP".
  • EAOP Electrochemical Advanced Oxidation Process
  • a filter unit 145 is preferably connected upstream of the pump device 125.
  • An inventive sequence of a cleaning program is as follows: The items to be cleaned 105 are placed in the cleaning container 110, which can also be referred to as a textile treatment room. After starting the selected cleaning program, the washing liquor 150 is added via the pump device 125 of the receptacle 115. The circulation pump is then started and the cleaning agent, which can also be referred to as washing agent, is metered. This is followed by setting the desired moisture content of the items to be cleaned for the cleaning process, followed by the selected cleaning program running. The desired residual moisture for the rinsing process is then set and the electrochemical cell device 120 is switched on to clean the washing liquor 150. When a defined final value is reached, the electrochemical cell device 120 is switched off. The circulation pump is then switched off.
  • the wash liquor 150 in the receptacle 115 is pumped out and the items to be cleaned 105 are spun down to the desired residual moisture content while the wash liquor 150 is pumped out into the receptacle 115 at the same time.
  • the cleaning process is then terminated.
  • the items to be cleaned 105 are optionally dried to the desired degree of dryness while the washing liquor is pumped out into the receptacle 115 at the same time. The items to be cleaned 105 are then removed.
  • figure 5 5 shows a flowchart of a method 500 for treating items to be cleaned using a cleaning device according to an embodiment.
  • the method 500 can be carried out, for example, using a cleaning device and a control device, as have been described with reference to the previous figures.
  • the method 500 has a step 505 of activating the pump device. Step 505 is carried out at the beginning of the cleaning program in order to pump the wash liquor from the holding tank via the line to the inlet of the cleaning tank.
  • the method 500 also includes a step 510 of activating the cell device.
  • Step 510 is carried out during a reflow process of the cleaning program in order to prepare the washing liquor.
  • the method 500 has a step 515 of deactivating the cell device.
  • Step 515 is carried out after the reflow process of the cleaning program and additionally or alternatively after a predefined cell value has been reached in order to deactivate the cell device.
  • the method 500 additionally has a step 520 of activating the pump device. Step 520 is executed at the end of the cleaning program in order to pump the washing liquor back into the holding tank.
  • the cleaning device has a drying mode for drying the cleaned items of cleaning, according to one exemplary embodiment, water vapor produced during drying is condensed and the condensate obtained is returned to the receiving container.
  • the method 500 is performed when a user selects and starts a cleaning program.
  • the method 500 is executed again when a user selects and starts the cleaning program or another cleaning program at a later point in time, for example the next day.
  • the cleaning device can be operated independently with regard to the required water permanently, for example over several weeks and/or a plurality of cleaning programs that have been carried out
  • FIG 6 shows a schematic representation of a cleaning device 100 according to a further embodiment.
  • the pump device 125 is designed to first pump the washing liquor into the further receptacle 615 at the end of a cleaning program.
  • the wash liquor is then pumped from the further receptacle 615 via a further electrochemical cell device 620 into the receptacle 115 and is processed in the process.
  • the processed and in which Receptacle 115 stored washing liquor removed from the receptacle 115 and used as described with reference to the previous figures for cleaning are examples of the process.
  • the further electrochemical cell device 620 is arranged on a feed line for feeding the wash liquor into the further receptacle 615 or on a discharge line for discharging the wash liquor from the further receptacle 615 into the receptacle 115.
  • the pump signal 165 is provided to activate the pumping device 125 in order to pump the wash liquor from the outlet of the cleaning container 110 into the further receptacle 615 and to pump the wash liquor from the further receptacle 615 into the receptacle 115.
  • the pumping device 125 has, for example, two separate pumps.
  • the cleaning process can take place separately from the water treatment.
  • the wash liquor which can also be referred to as service water
  • the internal or external receptacle 615 which can also be referred to as service water tank
  • the wash liquor is fed to the further electrochemical cell device 620 for cleaning.
  • the cleaned washing liquor is then pumped back into the receiving container 115, which can also be referred to as a storage container, and is available for the next cleaning process.
  • the downstream water treatment has the advantage that the time required for the cleaning process is not extended.
  • the control device 130 is designed, for example, to activate the further electrochemical cell device 620 via a further cell signal 670 .
  • the electrochemical cell device 120 can be omitted.

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Abstract

Ein Reinigungsgerät (100) zum Behandeln von Reinigungsgut (105) weist einen Reinigungsbehälter (110), einen Aufnahmebehälter (115), zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung (120), eine Pumpeinrichtung (125) und eine Steuervorrichtung (130) auf. Der Reinigungsbehälter (110) zum Aufnehmen des Reinigungsguts (105) weist einen Einlass und einen Auslass für eine Waschflotte (150) auf. Der Aufnahmebehälter (115) nimmt die Waschflotte (150) auf. Die elektrochemische Zelleinrichtung (120) ist ausgebildet, um die Waschflotte (150) aufzubereiten. Die Pumpeinrichtung (125) ist ausgebildet, um die Waschflotte (150) aus dem Aufnahmebehälter (115) in den Reinigungsbehälter (110) zu pumpen, um die Waschflotte (150) durch die elektrochemische Zelleinrichtung (120) zu pumpen und um die Waschflotte (150) in den Aufnahmebehälter (115) zurück zu pumpen. Die Steuervorrichtung (130) ist ausgebildet, um zur Steuerung eines Ablaufs eines Reinigungsprogrammes ein Pumpsignal (165) zum Steuern eines Betriebs der Pumpeinrichtung (125) und ein Zellsignal (170) zum Steuern eines Betriebs der Zelleinrichtung (120) bereitzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät, eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Reinigungsgut.
  • In Geschirrspülern wird das Klarspülwasser aufgefangen und für den nächsten Spülgang wiederverwendet, was häufig zu hygienischen Problemen führt. In professionellen Wäschereien wird für die Waschstraßen das Wasser aufbereitet und so zusammen mit der im Wasser enthaltenen Energie wiederverwendet. Hierbei können die eingesetzten Waschmittel die Membranen der Filter blockieren, so dass nur für die Filterung geeignete Waschmittel eingesetzt werden können. Die EP2550389A1 beschreibt eine Waschmaschine mit elektrochemischen Zellen, ein Verfahren zum elektrochemischen Reinigen von Fasern, Waschmittel zum elektrochemischen Reinigen von Fasern und die auf diese Weise gereinigten Fasern.
  • Der Erfindung stellt sich die Aufgabe ein verbessertes Reinigungsgerät, eine verbesserte Steuervorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Behandeln von Reinigungsgut zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Reinigungsgerät, eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Reinigungsgut mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass ein Reinigungsgerät geschaffen wird, das mittels einer elektrochemischen Zelleinrichtung eine Aufbereitung einer Waschflotte realisieren kann. Dies kann den Wasserverbrauch senken und Energie einsparen.
  • Ein Reinigungsgerät zum Behandeln von Reinigungsgut weist die folgenden Merkmale auf:
    • einen Reinigungsbehälter zum Aufnehmen des Reinigungsguts, wobei der Reinigungsbehälter einen Einlass und einen Auslass für eine Waschflotte aufweist;
    • einen Aufnahmebehälter zur Aufnahme einer Waschflotte;
    • zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung, die ausgebildet ist, um die Waschflotte aufzubereiten;
    • eine Pumpeinrichtung, wobei die Pumpeinrichtung ausgebildet ist, um die Waschflotte aus dem Aufnahmebehälter in den Reinigungsbehälter zu pumpen, um die Waschflotte durch die elektrochemische Zelleinrichtung zu pumpen und um die Waschflotte in den Aufnahmebehälter zurück zu pumpen; und
    • eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist, um zur Steuerung eines Ablaufs eines Reinigungsprogrammes ein Pumpsignal zum Steuern eines Betriebs der Pumpeinrichtung und ein Zellsignal zum Steuern eines Betriebs der Zelleinrichtung bereitzustellen.
  • Unter einem Reinigungsgerät kann ein Gerät zum Behandeln von Reinigungsgut verstanden werden, beispielsweise eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner. Unter Reinigungsgut können beispielsweise Textilien verstanden werden, die in einem Reinigungsbehälter behandelt werden können. Alternativ kann es sich bei dem Reinigungsgerät um einen Geschirrspüler handeln. Bei einem Reinigungsbehälter kann es sich um eine Waschtrommel oder einen Spülraum des Reinigungsgeräts handeln. Der Reinigungsbehälter kann einen Einlass und einen Auslass für eine Waschflotte aufweisen. Bei einer Waschflotte kann es sich um eine Reinigungsflüssigkeit handeln, mit der das Reinigungsgut behandeln werden kann. Ein Aufnahmebehälter kann ein Behälter zur Aufnahme der Waschflotte sein. Der Aufnahmebehälter kann ausgeformt sein, um eine ausreichende für einen Reinigungsvorgang benötigte Menge an Waschflotte aufzunehmen. Indem die Waschflotte nach einem Reinigungsvorgang zurück in den Aufnahmebehälter gepumpt wird, kann ein geschlossenes System realisiert werden. Die Waschflotte kann dementsprechend für eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Reinigungsvorgänge wiederverwendet werden. Bei einer elektrochemischen Zelleinrichtung kann es sich um eine elektrochemische Zelle handeln, die aus zwei Elektroden und einem Elektrolyten besteht (als Elektrolyt dient die Waschflotte, die zur Aufbereitung zwischen den Elektroden durchgepumpt wird). Genauer gesagt kann es sich um Bordotierte Diamantenelektroden handeln. Eine Bordotierte Diamantenelektrode kann Hydroxylradikale bilden. Die gebildeten Hydroxylradikale können für die Abwasserbehandlung genutzt werden. Für eine Aufbereitung der Waschflotte unter Verwendung der elektrochemischen Zelleinrichtung werden Hydroxylradikale (OH-Radikale) benötigt, die wegen ihres hohen Oxidationspotentials von 2,8 Volt nahezu alle organischen Schadstoffe oxidativ abbauen können. Die OH-Radikale können an bordotierten Diamantelektroden direkt aus Wasser erzeugt werden. Die bordotierte Diamantelektrode hat spezielle Materialeigenschaften, die andere bekannte Elektrodenmaterialien nicht haben. Bei einer Pumpeinrichtung kann es sich um eine Einrichtung zum Pumpen der Waschflotte handeln, wobei die Pumpeinrichtung eine oder mehrere Pumpen aufweisen kann.
  • Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht ein wassersparendes Waschverfahren. Wasser ist eine kostbare Ressource. Daher gilt es wassersparende Waschtechnologien zu entwickeln, die pro Waschgang nur noch 1/3 oder weniger des aktuell verwendeten Wassers (ca. 50 Liter) für eine haushaltsübliche Beladungsmenge benötigen.
  • Der hier vorgestellte Ansatz kann eine Reduzierung der Wassermengen in den Waschgängen schaffen. Vor allem in den Spülgängen kann eine ausreichende Ausspülung der Waschmittel bewirkt werden. Waschmittelreste auf der Kleidung können vermieden werden. Bei dem hier vorgestellten Ansatz kann pro Waschgang nur die Menge an Wasser verbraucht werden, die mit der Wäsche ausgetragen wird. Bei 4 Kilogramm Beladung und einer Restfeuchte von 50% sind dies nur 2 Kilogramm Wasser. Das Restwasser kann durch einen Trockenvorgang zurückgewonnen werden und dem Aufnahmebehälter, der auch als Wasservorratstank bezeichnet werden kann, zugeführt werden. Eine Säulenaufstellung von Waschmaschine und Trockner kann hierbei vorteilhaft sein. Wasserlöslicher Schmutz und Waschmittelbestandteile können sicher und umweltverträglich abgebaut werden. Es lassen sich Spülwirkungen erzielen, die mit herkömmlichen Spülprozessen nicht erreicht werden können. Mit 120 bis 150 Wattstunden lässt sich ein Chemischer Sauerstoffbedarfs-Wert von 2000 Milligramm/Liter in 15 Liter Spülflotte unter idealen Bedingungen komplett abbauen. Ein Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt wird vermieden, da kein Abwasser anfällt. Der Spülprozess kann gestoppt werden, wenn ein definierter Endwert erreicht worden ist. Der Endwert kann für Allergiker zum Beispiel niedriger eingestellt werden. Durch wenige Schleuderschritte, beispielsweise nur einen am Ende des Waschgangs, wird die Wäsche weniger mechanisch belastet. Ein entsprechender Waschautomat benötigt gemäß einer Ausführungsform weder Wasseranschluss noch Abwasseranschluss und kann so autark aufgestellt werden.
  • Der Reinigungsbehälter, die Pumpeinrichtung und die elektrochemische Zelleinrichtung können innerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Der Aufnahmebehälter kann innerhalb des Gehäuses oder außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Dadurch kann eine kompakte Anordnung der Komponenten innerhalb des Gehäuses realisiert werden. Eine Anordnung des Aufnahmebehälters außerhalb des Gehäuses bietet den Vorteil, dass der Aufnahmebehälter ohne Schwierigkeiten ausgetauscht und mit einer Waschflotte befüllt werden kann.
  • Die zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung kann als Bordotierte-Diamantenelektrode ausgeformt sein. Dadurch kann ein hochwertiges Elektrodenmaterial geschaffen werden. Eine Bordotierte Diamantenelektrode kann Hydroxylradikale bilden. Die Hydroxylradikale werden durch Wasserelektrolyse gebildet. Die produzierten Hydroxylradikale können für die Abwasserbehandlung genutzt werden. Hydroxylradikale verursachen eine "kalte Verbrennung" organischer Stoffe. Das geht mit allen organischen Verbindungen, die im Wasser gelöst sind. Verantwortlich für diesen umfassenden Wirkbereich ist das hohe Oxidationspotential der Hydroxylradikale, die mit höchsten Stromausbeuten diese Stoffumwandlung auslösen. Für eine Aufbereitung der Waschflotte werden Hydroxylradikale (OH-Radikale) benötigt, die wegen ihres hohen Oxidationspotentials von 2,8 Volt nahezu alle organischen Schadstoffe oxidativ abbauen können. Die OH-Radikale werden an bordotierten Diamantelektroden direkt aus Wasser erzeugt. Die bordotierte Diamantelektrode hat spezielle Materialeigenschaften, die andere bekannte Elektrodenmaterialien nicht haben. So werden nur an bordotierte Diamantelektrode OH-Radikale erzeugt, ohne dass dabei Sauerstoff an der Anode gebildet wird. Das liegt an der hohen Überspannung der bordotierten Diamantelektrode von 2,8 Volt gegenüber der Standardwasserstoffelektrode für die Zersetzung von Wasser.
  • Das Reinigungsgerät kann eine Filtereinheit aufweisen, die zwischen dem Auslass des Reinigungsbehälters und der Pumpe angeordnet sein kann. Dies bietet den Vorteil, dass Grobschmutz aus der Waschflotte entfernt werden kann, bevor die Waschflotte von der Pumpeinrichtung in die Leitung gepumpt wird. Dadurch kann ein Verstopfen der Pumpeinrichtung verhindert werden.
  • Das Reinigungsgerät kann eine Leitung aufweisen, die ausgebildet sein kann, um die Pumpeinrichtung mit einem Einlass des Reinigungsbehälters zu verbinden. Die zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung kann an der Leitung angeordnet sein. Die Anordnung der elektrochemischen Zelleinrichtung an der Leitung bietet den Vorteil, dass die Waschflotte in der Leitung aufbereitet werden kann, bevor die Waschflotte in den Reinigungsbehälter gelangt. Vorteilhafterweise kann die Waschflotte unter Verwendung der elektrochemischen Zelleinrichtung während eines Umflutvorgangs aufbereitet werden.
  • Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um zum Start des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal zum Aktivieren der Pumpeinrichtung zum Pumpen der Waschflotte aus dem Aufnahmebehälter über die Leitung zu dem Einlass des Reinigungsbehälters bereitzustellen, um während eines Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal zum Aktivieren der Pumpeinrichtung zum Pumpen der Waschflotte von dem Auslass über die Leitung zu dem Einlass des Reinigungsbehälters bereitzustellen, und zum Ende des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal zum Aktivieren der Pumpeinrichtung zum Pumpen der Waschflotte zurück in den Aufnahmebehälter bereitzustellen. Die Pumpeinrichtung kann die Waschflotte zuverlässig aus dem Aufnahmebehälter in den Reinigungsbehälter und nach Beendigung des Reinigungsprozesses zurück in den Aufnahmebehälter pumpen.
  • Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um während des Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes das Zellsignal zum Aktivieren der Zelleinrichtung zum Aufbereiten der Waschflotte bereitzustellen. Die Zelleinrichtung kann an der Leitung angeordnet sein. Durch eine Aktivierung der Zelleinrichtung kann die Waschflotte aufbereitet werden.
  • Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um nach dem Umflutprozess des Reinigungsprogrammes und nach Erreichen eines vordefinierten Zellwertes das Zellsignal zum Abschalten der Zelleinrichtung bereitzustellen. Dadurch kann Energie eingespart werden.
  • Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um zum Start des Reinigungsprogrammes ein Dosiersignal zum Aktivieren einer Dosiereinrichtung zum Dosieren eines Reinigungsmittels bereitzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass die Dosierung des Reinigungsmittels automatisch erfolgen kann. Dadurch kann eine Überdosierung oder Unterdosierung des Reinigungsmittels durch den Nutzer vermieden werden. Eine automatische Dosierung des Reinigungsmittels kann die Benutzerzufriedenheit erhöhen und das Reinigungsergebnis verbessern.
  • Das Reinigungsgerät kann einen weiteren Aufnahmebehälter aufweisen, wobei die Pumpeinrichtung ausgebildet sein kann, um die Waschflotte von dem Auslass des Reinigungsbehälters in den weiteren Aufnahmebehälter zu pumpen, und von dem weiteren Aufnahmebehälter in den Aufnahmebehälter zu pumpen, wobei die elektrochemische Zelleinrichtung oder eine weitere elektrochemische Zelleinrichtung an einer Zuführleitung zum Zuführen der Waschflotte in dem weiteren Aufnahmebehälter oder an einer Abführleitung zum Abführen der Waschflotte aus dem weiteren Aufnahmebehälter angeordnet sein kann. Dadurch kann die Waschflotte in dem weiteren Aufnahmebehälter aufbereitet werden. Somit kann eine Verlängerung der Dauer des Reinigungsprogrammes vermieden werden, da die Aufbereitung der Waschflotte außerhalb des Reinigungsgerätes durchgeführt wird.
  • In diesem Fall kann Steuervorrichtung ausgebildet sein, um zum Ende des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal zum Aktivieren der Pumpeinrichtung zum Pumpen der Waschflotte von dem Auslass des Reinigungsbehälters in den weiteren Aufnahmebehälter bereitzustellen und von dem weiteren Aufnahmebehälter in den Aufnahmebehälter.
  • Ein entsprechendes Verfahren zum Behandeln von Reinigungsgut unter Verwendung eines entsprechenden Reinigungsgerätes weist die folgenden Schritte auf:
    • Aktivieren der Pumpeinrichtung, um zum Start des Reinigungsprogrammes die Waschflotte aus dem Aufnahmebehälter über die Leitung zu dem Einlass des Reinigungsbehälters zu pumpen;
    • Aktivieren der Zelleinrichtung, um während eines Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes die Waschflotte aufzubereiten;
    • Deaktivieren der Zelleinrichtung, um nach dem Umflutprozess des Reinigungsprogrammes und/oder nach Erreichen eines vordefinierten Zellwertes die Zelleinrichtung zu deaktivieren; und
    • Aktivieren der Pumpeinrichtung, um zum Ende des Reinigungsprogrammes die Waschflotte zurück in den Aufnahmebehälter zu pumpen.
  • Auch wenn der beschriebene Ansatz anhand eines Haushaltgeräts beschrieben wird, kann die hier beschriebene Vorrichtung entsprechend im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise einem medizinischen Gerät, wie einem Reinigungs- oder Desinfektionsgerät, einem Kleinsterilisator, einem Großraumdesinfektor oder einer Container-Waschanlage eingesetzt werden.
  • Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Steuervorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Steuervorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
  • Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Steuervorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
  • Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Steuervorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 4
    eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 5
    ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Reinigungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
    Figur 6
    eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Beispielhaft ist das Reinigungsgerät 100 als Waschmaschine ausgeführt. Das Reinigungsgerät 100 ist ausgebildet, um Reinigungsgut 105 zu behandeln.
  • Das Reinigungsgerät 100 weist einen Reinigungsbehälter 110, einen Aufnahmebehälter 115, zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung 120, eine Pumpeinrichtung 125, eine Steuervorrichtung 130, ein Gehäuse 135, eine Leitung 140, optional eine Filtereinheit 145 und optional eine Dosiereinrichtung 155 auf. Die Pumpeinrichtung 125 ist ausgebildet, um in dem Aufnahmebehälter 115 bevorratete Waschflotte 150 aus dem Aufnahmebehälter 115 über die Leitung 140 in den Aufnahmebehälter 115 zu pumpen. Nach Beendigung eines Reinigungsvorgangs ist die Pumpeinrichtung 125 ausgebildet, um die aus dem Aufnahmebehälter 115 abgelassene Waschflotte 150 zurück in den Aufnahmebehälter 115 zu pumpen. Die elektrochemische Zelleinrichtung 120 wird verwendet, um die Waschflotte während des Reinigungsvorgangs und zusätzlich oder alternativ bei Beendigung des Reinigungsprogramms vor Zurückpumpen der Waschflotte 150 in den Aufnahmebehälter 115 aufzubereiten.
  • Der Reinigungsbehälter 110, die Pumpeinrichtung 125 und die elektrochemische Zelleinrichtung 120 sind innerhalb des Gehäuses 135 angeordnet. Der Aufnahmebehälter 115 ist ebenfalls innerhalb des Gehäuses 135 angeordnet. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Aufnahmebehälter 115 außerhalb des Gehäuses 135 angeordnet.
  • Der Aufnahmebehälter 115 ist ausgebildet, um eine Waschflotte 150 aufzunehmen. Dabei ist der Aufnahmebehälter 115 ausgebildet, um genügend Waschflotte 150 zum Durchführen eines vollständigen Reinigungsvorgangs zum Reinigen des Reinigungsguts 105 zu speichern. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Reinigungsgerät 100 keinen Frischwasseranschluss auf, der verwendet wird, um während des Reinigungsprogramms Frischwasser zuzuführen, da ausreichend Waschflotte 150 in dem Aufnahmebehälter 115 bevorratet ist.
  • Die Pumpeinrichtung 125 ist ausgebildet, um zu Beginn eines Reinigungsprogrammes die Waschflotte 150 aus dem Aufnahmebehälter 115 in den Reinigungsbehälter 110 zu pumpen. Die Pumpeinrichtung 125 ist zusätzlich ausgebildet, um die Waschflotte 150 durch die elektrochemische Zelleinrichtung 120 zu pumpen und um die Waschflotte 150 in den Aufnahmebehälter 115 zurück zu pumpen, wenn das Reinigungsprogramm beendet ist oder beendet wird. Die Pumpeinrichtung 125 besteht beispielhaft aus einer Pumpe. Je nach Ausführungsbeispiel kann die Pumpeinrichtung 125 mindestens eine weitere Pumpe aufweisen.
  • Der Reinigungsbehälter 110 ist ausgebildet, um das Reinigungsgut 105 aufzunehmen. Der Reinigungsbehälter 110 weist einen Einlass und einen Auslass auf. Die Pumpeinrichtung 125 ist ausgebildet, um die Waschflotte 150 zum Reinigen des Reinigungsguts über den Einlass in den Reinigungsbehälter 110 zu fördern. Über den Auslass kann die Waschflotte 150 aus dem Reinigungsbehälter 110 abgelassen werden.
  • Die Filtereinheit 145 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel zwischen dem Auslass des Reinigungsbehälters 110 und der Pumpeinrichtung 125 angeordnet ist. Die Filtereinheit 145 ist ausgeformt, um Grobschmutz aus der Waschflotte 150 zu filtern, bevor die Waschflotte 150 von der Pumpeinrichtung 125 wieder in den Aufnahmebehälter 115 oder den Reinigungsbehälter 110 gepumpt wird.
  • Die Leitung 140 ist ausgebildet, um die Pumpeinrichtung 125 mit dem Einlass des Reinigungsbehälters 110 zu verbinden. Die elektrochemische Zelleinrichtung 120 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel an der Leitung 140 angeordnet. Dadurch kann die Waschflotte 150 aufbereitet werden, bevor die Waschflotte 105 über den Einlass in den Reinigungsbehälter 110 gelangt.
  • Die elektrochemische Zelleinrichtung 120 ist ausgebildet, um die Waschflotte 150 aufzubereiten. Die elektrochemische Zelleinrichtung 120 ist beispielhaft als bordotierte Diamantenelektrode ausgeformt.
  • An Bordotierten Diamantenelektroden werden durch Wasserelektrolyse ausschließlich Hydroxylradikale gebildet. Die produzierten Hydroxylradikale werden für die industrielle Abwasserbehandlung genutzt. Hydroxylradikale verursachen eine kalte Verbrennung organischer Stoffe. Das geht mit allen organischen Verbindungen, die im Wasser gelöst sind.
  • Verantwortlich für diesen umfassenden Wirkbereich ist das hohe Oxidationspotential der Hydroxylradikale, die mit höchsten Stromausbeuten diese Stoffumwandlung auslösen. Für die Aufbereitung der Waschflotte 150 werden Hydroxylradikale (OH-Radikale) benötigt, die wegen ihres hohen Oxidationspotentials von 2,8 Volt nahezu alle organischen Schadstoffe oxidativ abbauen können. Die Hydroxylradikale werden an bordotierten Diamantelektroden direkt aus Wasser erzeugt. Die bordotierte Diamantelektrode hat spezielle Materialeigenschaften, die andere bekannte Elektrodenmaterialien nicht haben. So werden nur an einer Bordotierten Diamantelektrode Hydroxylradikale erzeugt, ohne dass dabei Sauerstoff an der Anode gebildet wird. Das liegt an der hohen Überspannung der bordotierten Diamantelektrode von 2,8 Volt gegenüber einer Standardwasserstoffelektrode für die Zersetzung von Wasser.
  • Funktionen der Pumpeinrichtung 125 und der Zelleinrichtung 120 werden gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung der Steuervorrichtung 130 gesteuert. Dazu ist die Steuervorrichtung 130 ausgebildet, um ein Pumpsignal 165 bereitzustellen, mit dem ein Betrieb der Pumpeinrichtung 125 gesteuert wird. Ferner ist die Steuervorrichtung 130 ausgebildet, um ein Zellsignal 170 bereitzustellen mit dem ein Betrieb der Zelleinrichtung 120 bereitgestellt wird. Die Steuervorrichtung 130 ist dazu signalübertragungsfähig mit der Pumpeinrichtung 125 und der Zelleinrichtung 120 verbunden.
  • Die Dosiereinrichtung 155 ist ausgebildet, um ansprechend auf ein Dosiersignal 160, welches optional von der Steuervorrichtung 130 bereitgestellt wird, ein Reinigungsmittel in die Waschflotte 150 oder direkt in den Reinigungsbehälters 110 zu dosieren. Die Steuervorrichtung 130 ist dazu signalübertragungsfähig mit der Dosiereinrichtung 155 verbunden.
  • In Figur 1 ist der Beginn eines Waschprozesses dargestellt, indem der Reinigungsbehälter 110 des Reinigungsgeräts 100 mit der Waschflotte 150 gefüllt wird. Der Aufnahmebehälter 115 ist daher noch fast vollständig mit der Waschflotte 150 gefüllt. Die Pumpeinrichtung 125 ist eingeschaltet und pumpt die Waschflotte 150 aus dem Aufnahmebehälter 115 durch die Leitung 140 zu dem Einlass des Reinigungsbehälters 110.Dadurch wird das Reinigungsgut 105 befeuchtet. Die Waschflotte 150 fließt gemäß einem Ausführungsbeispiel durch die an der Leitung 150 angeordnete Zelleinrichtung 120 hindurch. Die Zelleinrichtung 120 ist optional noch deaktiviert, da eine Aufbereitung der direkt aus dem Aufnahmebehälter 115 entnommenen Waschflotte 150 nicht erforderlich ist.
  • Die Steuervorrichtung 130 ist ausgebildet, um zum Start des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal 165 bereitzustellen, um die Pumpeinrichtung 125 zum Pumpen der Waschflotte 150 zu aktivieren. Die Waschflotte 150 wird von der Pumpeinrichtung 125 aus dem Aufnahmebehälter 115 über die Leitung 140 zu dem Einlass des Reinigungsbehälters 110 gepumpt.
  • Optional ist die Steuervorrichtung 130 ausgebildet, um zum Start des Reinigungsprogrammes das Dosiersignal 160 bereitzustellen, um die Dosiereinrichtung 155 zum dosieren des Reinigungsmittels zu aktivieren.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich beispielsweise um das in Figur 1 beschriebene Reinigungsgerät 100 oder ein ähnliches Reinigungsgerät.
  • In Figur 2 ist die Pumpeinrichtung 125 ausgeschaltet. Ein Teil der Waschflotte 150 ist von dem Reinigungsgut 105 aufgenommen. Es wird beispielhaft ein Waschprozess mit einer Restfeuchte des Reinigungsguts 105 von 200 Prozent durchgeführt. Dies bedeutet, dass sich in einem Kilogramm trockenen Reinigungsgutes 105 2 Liter Waschflotte 150 befinden.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich beispielsweise um das in Figur 1 und 2 beschriebene Reinigungsgerät 100 oder ein ähnliches Reinigungsgerät.
  • In Figur 3 ist die Pumpeinrichtung 125 aktiviert, um beispielsweise einen Spülprozess durchzuführen. Dabei wird weitere Waschflotte 150 aus dem Aufnahmebehälter 115 in den Reinigungsbehälter 110 gepumpt.
  • Zusätzlich wird aus dem Auslass des Reinigungsbehälters 110 austretende Waschflotte 150 während eines Umflutprozess, der dem Spülprozess entsprechen kann oder zusätzlich zu dem Spülprozess ausgeführt wird, über die Leitung 140 zu dem Einlass des Reinigungsbehälters 110 und damit erneut in den Reinigungsbehälter 110 gepumpt. Dazu stellt die Steuervorrichtung 130 während des Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal 165 bereit, um die Pumpeinrichtung 125 zum Pumpen der Waschflotte 150 zu aktivieren. Die Pumpeinrichtung 125 pumpt die Waschflotte 150 von dem Auslass des Reinigungsbehälters 110 über die Leitung 140 zu dem Einlass des Reinigungsbehälters 110.
  • Während des Spülprozesses und/oder des Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes stellt die Steuervorrichtung 130 das Zellsignal 170 bereit, um die Zelleinrichtung 120 zum Aufbereiten der Waschflotte 150 zu aktivieren. Die Waschflotte 150 wird dabei beim Durchströmen der Leitung 140 durch die Zelleinrichtung 120 geleitet. Dabei wird die Waschflotte 150 aufbereitet. Dieser Vorgang des Umflutens wird gemäß einem Ausführungsbeispiel so oft wiederholt, bis ein vordefinierter Zellwert in der Zelleinrichtung 120 erreicht wird. Der Zellwert kann dabei einem Verschmutzungsgrad der Waschflotte 150 entsprechen.
  • Nach dem Spülprozess und/oder des Umflutprozess und beispielsweise nach Erreichen des vordefinierten Zellwertes stellt die Steuervorrichtung 130 das Zellsignal 170 bereit, um die Zelleinrichtung 120 zum Aufbereiten der Waschflotte 150 abzuschalten. Anschließend wird ein Schleudervorgang und ein Abpumpen der Waschflotte 150 gestartet, siehe Figur 4.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich beispielsweise um das in Figur 1 bis 3 beschriebene Reinigungsgerät 100 oder ein ähnliches Reinigungsgerät.
  • In Figur 4 ist die Pumpeinrichtung 125 aktiviert. Das Reinigungsgut 105 wird in dem Reinigungsbehälter 110 bis zur gewünschten Restfeuchte geschleudert. Gleichzeitig wird die ausgeschleuderte Waschflotte 150 zurück in den Aufnahmebehälter 125 gepumpt. Dazu stellt die Steuervorrichtung 130 zum Ende des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal 165 bereit, um die Pumpeinrichtung 125 zum Pumpen der Waschflotte 150 zu aktivieren. Die Pumpeinrichtung 125 pumpt die Waschflotte 150 von dem Auslass des Reinigungsbehälters 110 zurück in den Aufnahmebehälter 115. Die Waschflotte 150 gelangt in einem aufbereiteten Zustand zurück in den Aufnahmebehälter 115 und ist für einen nächsten Reinigungsvorgang wiederverwendbar.
  • Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Figuren die bereits genannten Ausführungsbeispiele zusammengefasst kurz erläutert.
  • Der Wasserverbrauch eines Reinigungsgerätes pro Waschgang wird auf maximal 1/3 des Wasserverbrauchs eines heutigen Reinigungsgerätes gesenkt. Dies bedeutet, dass für eine haushaltsübliche Beladung von ca. 4 Kilogramm Wäsche nicht mehr 50 Liter, sondern weniger als 17 Liter Wasser benötigt werden. In Idealfall wird nicht mehr Wasser benötigt, wie mit dem ausgeschleuderten Reinigungsgut 105 aus dem Reinigungsgerät 100 entnommen wird. Dies wäre bei einer Restfeuchte von 50% 2 Liter Wasser. Diese könnten bei einem Waschtrockner mit Wärmepumpentechnologie sogar auch noch zurückgewonnen werden. Aufgrund des geringen Wasserverbrauchs wären so auch Stand-Alone Waschmaschinen herstellbar, die keinen Wasserzulauf und Wasserablauf benötigen.
  • Das hier vorgestellte Reinigungsgerät 100, das auch als Waschautomat oder Waschtrockner bezeichnet werden kann, hat einen Aufnahmebehälter 115, der auch als Wassertank bezeichnet werden kann, der in der Lage ist mindestens das Zweifache, aber maximal das Zehnfache der Nennbeladungsmenge des Reinigungsgerätes 100 zu speichern. Besonders bevorzugt sind das Dreifache bis Fünffache der Nennbeladung. Zusätzlich verfügt das Reinigungsgerät 100 über eine Pumpeinrichtung 125, die auch als Laugenzirkulationssystem oder Umflutung zum Umwälzen der Waschflotte 150 bezeichnet werden kann und bevorzugt auch eine Dosiereinrichtung 155, die auch als automatische Dosierung für Waschmittel bezeichnet werden kann. Des Weiteren ist nach der Pumpeinrichtung 125 eine elektrochemische Zelleinrichtung 120 mit beispielsweise bordotierten Diamantelektroden im Umflutkreislauf integriert, die in der Lage sind einen "Electrochemical Advanced Oxidation Process - EAOP" durchzuführen. Das heißt organische Wasserinhaltsstoffe vollständig zu mineralisieren und so die Waschflotte 150 zu behandeln und/oder zu reinigen und Mikroverunreinigungen wie Mikroplastik zu entfernen. Um Grobschmutz aus der Waschflotte 150 zu entfernen ist bevorzugt eine Filtereinheit 145 der Pumpeinrichtung 125 vorgeschaltet.
  • Ein erfinderischer Ablauf eines Reinigungsprogrammes ist wie folgt: Es erfolgt ein Einlegen des Reinigungsgutes 105 in den Reinigungsbehälter 110, der auch als Textilbehandlungsraum bezeichnet werden kann. Nach dem Starten des ausgewählten Reinigungsprogrammes erfolgt eine Zugabe der Waschflotte 150 über die Pumpeinrichtung 125 des Aufnahmebehälters 115. Anschließend erfolgt ein Starten der Umflutpumpe und ein Dosieren des Reinigungsmittels, das auch als Waschmittel bezeichnet werden kann. Danach erfolgt ein Einstellen der gewünschten Feuchte des Reinigungsgutes für den Reinigungsvorgang, gefolgt von einem Ablauf des gewählten Reinigungsprogrammes. Anschließend erfolgt ein Einstellen der gewünschten Restfeuchte für den Spülvorgang und ein Einschalten der elektrochemischen Zelleinrichtung 120 zur Reinigung der Waschflotte 150. Bei Erreichen eines definierten Endwertes erfolgt ein Abschalten der elektrochemischen Zelleinrichtung 120. Danach erfolgt ein Ausschalten der Umflutpumpe. In einem nächsten Schritt erfolgt ein Abpumpen der Waschflotte 150 in dem Aufnahmebehälter 115 und ein Schleudern des Reinigungsgutes 105 bis zur gewünschten Restfeuchte bei gleichzeitigem Abpumpen der Waschflotte 150 in den Aufnahmebehälter 115. Anschließend wird der Reinigungsvorgang beendet. Bei Waschtrocknern erfolgt optional ein Trocknen des Reinigungsgutes 105 bis zum gewünschten Trockengrad bei gleichzeitigem Abpumpen der Waschflotte in den Aufnahmebehälter 115. Anschließend wird das Reinigungsgut 105 entnommen.
  • Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Behandeln von Reinigungsgut unter Verwendung eines Reinigungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 kann beispielsweise unter Verwendung eines Reinigungsgerätes und einer Steuervorrichtung ausgeführt werden, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben wurden.
  • Das Verfahren 500 weist einen Schritt 505 des Aktivierens der Pumpeinrichtung auf. Der Schritt 505 wird zu Beginn des Reinigungsprogrammes ausgeführt, um die Waschflotte aus dem Aufnahmebehälter über die Leitung zu dem Einlass des Reinigungsbehälters zu pumpen.
  • Das Verfahren 500 weist außerdem einen Schritt 510 des Aktivierens der Zelleinrichtung auf. Der Schritt 510 wird während eines Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes ausgeführt, um die Waschflotte aufzubereiten.
  • Ferner weist das Verfahren 500 einen Schritt 515 des Deaktivierens der Zelleinrichtung auf. Der Schritt 515 wird nach dem Umflutprozess des Reinigungsprogrammes und zusätzlich oder alternativ nach Erreichen eines vordefinierten Zellwertes ausgeführt, um die Zelleinrichtung zu deaktivieren.
  • Das Verfahren 500 weist zusätzlich einen Schritt 520 des Aktivierens der Pumpeinrichtung auf. Der Schritt 520 wird zum Ende des Reinigungsprogrammes ausgeführt, um die Waschflotte zurück in den Aufnahmebehälter zu pumpen.
  • Wenn das Reinigungsgerät einen Trocknungsmodus zum Trocknen des gereinigten des Reinigungsgutes aufweist, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel beim Trocknen entstehender Wasserdampf kondensiert und das erhaltene Kondensat wird in den Aufnahmebehälter zurückgeführt.
  • Das Verfahren 500 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgeführt, wenn ein Nutzer ein Reinigungsprogramm auswählt und startet. Das Verfahren 500 wird erneut ausgeführt, wenn ein Nutzer das Reinigungsprogramm oder ein anderes Reinigungsprogramm zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise am nächsten Tag erneut auswählt und startet. Vorteilhafterweise ist es nicht erforderlich, dem Reinigungsgerät für die erneute Ausführung des Verfahrens 500 aus einer externen Quelle Frischwasser zuzuführen, da für die erneute Ausführung des Verfahrens 500 dieselbe Waschflotte verwendet werden kann, die bei der vorigen Ausführung des Verfahrens 500 zurück in den Aufnahmebehälter gepumpt wurde. Somit kann das Reinigungsgerät dauerhaft, beispielsweise über mehrere Wochen und/oder eine Mehrzahl von ausgeführten Reinigungsprogrammen hinweg, in Bezug auf das erforderliche Wasser autark betrieben werden
  • Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Reinigungsgerätes 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich beispielsweise um das in Figur 1 beschriebene Reinigungsgerät 100 mit dem Unterschied, dass das Reinigungsgerät 100 einen weiteren Aufnahmebehälter 615 aufweist. Die Pumpeinrichtung 125 ist in diesem Fall ausgebildet, um die Waschflotte am Ende eines Reinigungsprogramms zunächst in den weiteren Aufnahmebehälter 615 zu pumpen. Beispielsweise wird die Waschflotte anschließend aus dem weiteren Aufnahmebehälter 615 über eine weitere elektrochemische Zelleinrichtung 620 in den Aufnahmebehälter 115 gepumpt und dabei aufbereitet. Bei einem nachfolgenden erneuten Start eines Reinigungsprogramms wird die aufbereitete und in dem Aufnahmebehälter 115 bevorratete Waschflotte aus dem Aufnahmebehälter 115 entnommen und wie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben zum Reinigen verwendet.
  • Die weitere elektrochemische Zelleinrichtung 620 ist in diesem Fall an einer Zuführleitung zum Zuführen der Waschflotte in den weiteren Aufnahmebehälter 615 angeordnet oder an einer Abführleitung zum Abführen der Waschflotte aus dem weiteren Aufnahmebehälter 615 in den Aufnahmebehälter 115 angeordnet. Zum Ende des Reinigungsprogrammes wird das Pumpsignal 165 zum Aktivieren der Pumpeinrichtung 125 bereitgestellt, um die Waschflotte von dem Auslass des Reinigungsbehälters 110 in den weiteren Aufnahmebehälter 615 zu pumpen und um die Waschflotte von dem weiteren Aufnahmebehälter 615 in den Aufnahmebehälter 115 zu pumpen. Dazu weist die Pumpeinrichtung 125 beispielsweise zwei separate Pumpen auf.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Reinigungsvorgang getrennt von der Wasseraufbereitung erfolgen. Hierzu wird die Waschflotte, die auch als Nutzwasser bezeichnet werden kann, unmittelbar nach dem Reinigungsvorgang in den internen oder externen Aufnahmebehälter 615, der auch als Nutzwasserbehälter bezeichnet werden kann, gepumpt. Nach Abschluss des Reinigungsvorganges und der Entnahme des Reinigungsgutes 105 wird die Waschflotte der weiteren elektrochemischen Zelleinrichtung 620 zur Reinigung zugeführt. Die gereinigte Waschflotte wird anschließend wieder in den Aufnahmebehälter 115, der auch als Vorratsbehälter bezeichnet werden kann, gepumpt und steht für den nächsten Reinigungsvorgang zur Verfügung. Die nachgelagerte Wasseraufbereitung hat den Vorteil, dass die hierfür notwendige Zeit den Reinigungsvorganges nicht verlängert wird.
  • Die Steuervorrichtung 130 ist beispielsweise ausgebildet, um die weitere elektrochemische Zelleinrichtung 620 über ein weiteres Zellsignal 670 zu aktivieren. In diesem Fall kann die elektrochemischen Zelleinrichtung 120 entfallen.

Claims (12)

  1. Reinigungsgerät (100) zum Behandeln von Reinigungsgut (105), wobei das Reinigungsgerät (100) die folgenden Merkmale aufweist:
    einen Reinigungsbehälter (110) zum Aufnehmen des Reinigungsguts (105), wobei der Reinigungsbehälter (110) einen Einlass und einen Auslass für eine Waschflotte (150) aufweist;
    einen Aufnahmebehälter (115) zur Aufnahme der Waschflotte (150);
    zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung (120), die ausgebildet ist, um die Waschflotte (150) aufzubereiten;
    eine Pumpeinrichtung (125), wobei die Pumpeinrichtung (125) ausgebildet ist, um die Waschflotte (150) aus dem Aufnahmebehälter (115) in den Reinigungsbehälter (110) zu pumpen, um die Waschflotte (150) durch die elektrochemische Zelleinrichtung (120) zu pumpen und um die Waschflotte (150) in den Aufnahmebehälter (115) zurück zu pumpen; und
    eine Steuervorrichtung (130), die ausgebildet ist, um zur Steuerung eines Ablaufs eines Reinigungsprogrammes ein Pumpsignal (165) zum Steuern eines Betriebs der Pumpeinrichtung (125) und ein Zellsignal (170) zum Steuern eines Betriebs der Zelleinrichtung (120) bereitzustellen.
  2. Reinigungsgerät (100) gemäß Anspruch 1, mit einem Gehäuse (135), wobei der Reinigungsbehälter (110), die Pumpeinrichtung (125) und die elektrochemische Zelleinrichtung (120) innerhalb des Gehäuses (135) angeordnet sind und wobei der Aufnahmebehälter (115) innerhalb des Gehäuses (135) oder außerhalb des Gehäuses (135) angeordnet ist.
  3. Reinigungsgerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung (120) als bordotierte-Diamantenelektrode ausgeformt ist.
  4. Reinigungsgerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Filtereinheit (145), die zwischen dem Auslass des Reinigungsbehälters (110) und der Pumpe (125) angeordnet ist.
  5. Reinigungsgerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Leitung (140), die ausgebildet ist, um die Pumpeinrichtung (125) mit dem Einlass des Reinigungsbehälters (110) zu verbinden, wobei die zumindest eine elektrochemische Zelleinrichtung (120) an der Leitung (140) angeordnet ist.
  6. Reinigungsgerät (100) gemäß Anspruch 5, wobei die Steuervorrichtung (130) ausgebildet ist, um zum Start des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal (165) zum Aktivieren der Pumpeinrichtung (125) zum Pumpen der Waschflotte (150) aus dem Aufnahmebehälter (115) über die Leitung (140) zu dem Einlass des Reinigungsbehälters (110) bereitzustellen, um während eines Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal (165) zum Aktivieren der Pumpeinrichtung (125) zum Pumpen der Waschflotte (150) von dem Auslass über die Leitung (140) zu dem Einlass des Reinigungsbehälters (110) bereitzustellen, und zum Ende des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal (165) zum Aktivieren der Pumpeinrichtung (125) zum Pumpen der Waschflotte (150) zurück in den Aufnahmebehälter (115) bereitzustellen.
  7. Reinigungsgerät (100) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuervorrichtung (130) ausgebildet ist, um während des Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes das Zellsignal (170) zum Aktivieren der Zelleinrichtung (120) zum Aufbereiten der Waschflotte (150) bereitzustellen.
  8. Reinigungsgerät (100) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuervorrichtung (130) ausgebildet ist, um nach dem Umflutprozess des Reinigungsprogrammes und nach Erreichen eines vordefinierten Zellwertes das Zellsignal (170) zum Abschalten der Zelleinrichtung (120) bereitzustellen.
  9. Reinigungsgerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem weiteren Aufnahmebehälter (615), wobei die Pumpeinrichtung (125) ausgebildet ist, um die Waschflotte (150) von dem Auslass des Reinigungsbehälters (110) in den weiteren Aufnahmebehälter (615)zu pumpen, und von dem weiteren Aufnahmebehälter (615) in den Aufnahmebehälter (115) zu pumpen, wobei eine weitere elektrochemische Zelleinrichtung (620) an einer Zuführleitung zum Zuführen der Waschflotte (150) in den weiteren Aufnahmebehälter (615) oder an einer Abführleitung zum Abführen der Waschflotte (150) aus dem weiteren Aufnahmebehälter (615) angeordnet ist.
  10. Reinigungsgerät (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Steuervorrichtung (130) ausgebildet ist, um zum Ende des Reinigungsprogrammes das Pumpsignal (165) zum Aktivieren der Pumpeinrichtung (125) zum Pumpen der Waschflotte (150) von dem Auslass des Reinigungsbehälters (110) in den weiteren Aufnahmebehälter (615) und von dem weiteren Aufnahmebehälter (615) in den Aufnahmebehälter (115) bereitzustellen.
  11. Verfahren (500) zum Behandeln von Reinigungsgut (105) unter Verwendung eines Reinigungsgerätes (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    Aktivieren (505) der Pumpeinrichtung (125), um zum Start des Reinigungsprogrammes die Waschflotte (150) aus dem Aufnahmebehälter (115) über die Leitung (140) zu dem Einlass des Reinigungsbehälters (110) zu pumpen;
    Aktivieren (510) der Zelleinrichtung, um während eines Umflutprozesses des Reinigungsprogrammes die Waschflotte (150) aufzubereiten;
    Deaktivieren (515) der Zelleinrichtung, um nach dem Umflutprozess des Reinigungsprogrammes und/oder nach Erreichen eines vordefinierten Zellwertes die Zelleinrichtung zu deaktivieren; und
    Aktivieren (520) der Pumpeinrichtung (125), um zum Ende des Reinigungsprogrammes die Waschflotte (150) zurück in den Aufnahmebehälter (115) zu pumpen.
  12. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (500) nach Anspruch 11, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Steuervorrichtung (130) ausgeführt wird.
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