WO2018019575A1

WO2018019575A1 - Haushaltsgerät mit pef-einheit

Info

Publication number: WO2018019575A1
Application number: PCT/EP2017/067425
Authority: WO
Inventors: Olaf Ohlhafer; Eugen Gaplikow; Karl-Friedrich Laible
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: CN109564052A; US10822256B2; DE102016213630A1; US20190300397A1; CN109564052B

Abstract

Ein Haushaltsgerät hat eine PEF-Einheit, die wenigstens ein Paar (24, 25, 26,...) von Elektroden und ein Netzteil (21) zur Versorgung der Elektroden (20) mit einer Betriebsspannung umfasst. Die Betriebsspannung ist bemessen, um Material in einem Zwischenraum (23) zwischen den Elektroden (20) einem elektrischen Feld mit einer Feldstärke von wenigstens 500 V/mm auszusetzen, und die Dauer der Aussetzung ist kurz genug, um einen Durchschlag zu vermeiden. Eine Wasserleitung (10) verläuft durch den Zwischenraum (23). Der Abstand zwischen den Elektroden (20) beträgt maximal 3 mm.

Description

Haushaltsgerät mit PEF-Einheit

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer PEF- oder Pulsed-Electric- Field- Einheit zur Bekämpfung von Mikroben Wachstum.

Aus DE 10 2014 213 799 A1 ist ein Haushaltskältegerät bekannt, bei dem eine PEF- Einheit in einem Lagerfach angebracht ist, um mit Hilfe eines von dieser Einheit erzeugten elektrischen Feldes die Oberfläche eines in dem Lagerfach gelagerten Kühlguts zu dekontaminieren. Die PEF-Technik ist unter ökologischen Gesichtspunkten attraktiv, da sie keine chemischen Wirkstoffe benötigt, von denen Spuren am Lebensmittel zurückbleiben könnten, der Energieaufwand gering ist und die Textur des Kühlguts im Wesentlichen unbeeinträchtigt bleibt. Dennoch hat sie sich bislang auf dem Markt nicht durchsetzen können, zum einen aufgrund der Sicherheitsprobleme, die die zum Erzeugen eines elektrischen Feldes der erforderlichen Stärke in einem Lagerfach benötigten hohen Spannungen mit sich bringen, zum andern weil die dielektrischen Eigenschaften der Kühlgüter starken Einfluss auf das elektrische Feld im Lagerfach haben und nur schwierig sicherzustellen ist, dass dieses überall die notwendige Feldstärke erreicht, ohne dass es an irgendeiner Stelle des Lagerfachs zum Durchschlag kommt. Aufgabe der Erfindung ist, ein Haushaltsgerät anzugeben, bei dem eine PEF-Einheit ohne Sicherheitsbedenken einsetzbar ist und eine vollständige Entkeimung des Kühlgutes gewährleistet werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Haushaltsgerät mit einer PEF-Einheit, die wenigstens ein Paar von Elektroden und ein Netzteil zur Versorgung der Elektroden mit einer Betriebsspannung umfasst, wobei die Betriebsspannung bemessen ist, um Material in einem Zwischenraum zwischen den Elektroden einem elektrischen Feld mit einer Feldstärke von wenigstens 500 V/mm auszusetzen, und die Dauer der Aussetzung kurz genug ist, um einen Durchschlag zu vermeiden, eine Wasserleitung durch den Zwischenraum verläuft und der Abstand zwischen den Elektroden maximal 3 mm beträgt. Wenn eine solche interne Wasserleitung über lange Zeit Wasser führt und nicht keimdicht von der Umgebung abgeschlossen ist, kann sich in ihr ein Biofilm bilden, der zu Beeinträchtigungen der Wasserqualität durch hohe Keimbelastung, schlechten Geschmack oder Geruch führen kann. Mit Hilfe der PEF-Einheit kann eine gute Qualität des Wassers dauerhaft sichergestellt werden. Infolge des geringen Abstands der Elektroden genügt eine Ausgangsspannung des Netzteils im einstelligen kV-Bereich, die mit Hilfe preiswerter Halbleiterschaltungen realisierbar ist. Da das Wasser über den Zwischenraum gleichmäßig verteilt werden kann, ist auch das Feld im Zwischenraum homogen, so dass die entkeimende Wirkung im gesamten Zwischenraum erreicht werden kann.

Für eine starke antimikrobielle Wirkung ist eine Feldstärke von mindestens 1 kV/mm bevorzugt. Der Durchschlagsgefahr wegen sollte 5 kV/mm nicht überschritten werden.

Die Ausgangsspannung des Netzteils kann umso niedriger gewählt werden, je enger der Zwischenraum ist. Um gleichzeitig eine den praktischen Anforderungen entsprechende Durchflussrate des Wassers zu erreichen, ist eine Breite des Zwischenraums von 0,5 mm ausreichend; eine bevorzugte Breite beträgt zwischen 0,75 und 1 ,5 mm.

Um die Zeitspanne zu begrenzen, während derer das Wasser dem elektrischen Feld ausgesetzt ist, kann die vom Netzteil an die Elektroden angelegte Betriebsspannung gepulst sein. Die Dauer des Impulses, bei der ein elektrischer Durchschlag noch vermieden werden kann, hängt ab von der Feldstärke; generell sollte eine Impulsdauer von 1 ms nicht überschritten werden. Um sicherzustellen, dass alles Wasser, das die Wasserleitung durchläuft, wenigstens einmal dem Einfluss des elektrischen Feldes ausgesetzt ist, ist die Zeit zwischen zwei Pulsen vorzugsweise kürzer ist als die Verweildauer des Wassers zwischen den Elektroden des Paars. Als eine weitere Maßnahme zum Verringern des Durchschlagrisikos kann das Netzteil eingerichtet sein, Spannungsimpulse mit alternierendem Vorzeichen zu erzeugen. Im Wasser unvermeidlicherweise enthaltene Ionen, die von einem Spannungspuls in eine erste Richtung beschleunigt worden sind, werden so vom darauffolgenden Impuls abgebremst und dann in Gegenrichtung beschleunigt. Kein Ion kann somit über mehrere Impulse hinweg gleichsinnig beschleunigt werden und dabei eine Geschwindigkeit erreichen, die ausreichen würde, um Moleküle im Wasser zu ionisieren und dadurch einen Durchschlag auszulösen. Eine andere Möglichkeit, die Einwirkdauer des elektrischen Feldes zu begrenzen, ist, das Wasser in kurzer Zeit durch das Feld hindurchzubewegen. Daher kann die Betriebsspannung auch kontinuierlich an den Elektroden anliegen, wenn das Verhältnis zwischen der Ausdehnung der Elektroden in Flussrichtung des Wassers und seiner Flussgeschwindigkeit unter 1 ms beträgt.

Um eine über die gesamte Breite des Zwischenraums hinweg gleichbleibende Feldstärke und damit eine homogene antimikrobielle Wirkung über den gesamten Querschnitt der Wasserleitung hinweg zu erzielen, sollten die Elektroden sich in einer zur Flussrichtung des Wassers orthogonalen Richtung parallel zueinander erstrecken.

In einer zur Oberfläche der Elektroden parallelen Richtung kann der Querschnitt der Wasserleitung ein Vielfaches des Abstands der Elektroden (20) voneinander betragen.

Vorzugsweise erstrecken sich die Elektroden auch in Flussrichtung des Wassers parallel zueinander, um ein Feld zu erzeugen, dessen Feldstärke sich auch in Flussrichtung nicht ändert. Dies ist insbesondere im Falle einer gepulsten Spannung wichtig, damit alles Wasser, das die Leitung passiert, auf seinem Weg wenigstens einmal einer gleichen maximalen Feldstärke ausgesetzt ist. Mehrere Paare von Elektroden können entlang der Wasserleitung verteilt sein, um das Wasser auf seinem Weg durch die Leitung mehrmals dem elektrischen Feld aussetzen zu können.

Vorzugsweise sind die die elektrischen Felder aufeinanderfolgender Elektrodenpaare antiparallel orientiert, so dass wie im oben betrachteten Fall, dass Spannungsimpulse mit alternierendem Vorzeichen an ein Elektrodenpaar angelegt werden, die Ionen des Wassers in jeweils alternierende Richtungen beschleunigt werden. Wenn die Wasserleitung einen Ringabschnitt umfasst, in dem das Wasser im Kreis umwälzbar ist, kann wenigstens ein Paar von Elektroden am Ringabschnitt angeordnet sein, damit das Wasser das elektrische Feld zwischen den Elektroden mehrmals nacheinander durchlaufen kann. Typischerweise hat ein solcher Ringabschnitt einen Zufluss und einen Abfluss und zwei Zweige, die Zufluss und Abfluss verbinden, und eine Pumpe, die auf dem ersten Zweig einen Wasserfluss vom Zufluss zum Abfluss und auf dem zweiten Zweig vom Abfluss zum Zufluss antreibt. Das Elektrodenpaar ist dann vorzugsweise am ersten Zweig angeordnet, um auf alles Wasser, das die Leitung durchläuft, wenigstens einmal einwirken zu können.

Die Pumpe ist vorzugsweise an einem anderen Zweig als das Elektrodenpaar angeordnet, damit letzteres auch bei Stillstand der Pumpe auf das Wasser einwirken kann. Die Wasserleitung kann einen Tank umfassen. Im Falle eines Kältegeräts mit Festwasseranschluss kann der Tank zwischen dem Festwasseranschluss und einem Wasserspender angeordnet sein und mit einem Verdampfer in thermischem Kontakt stehen, um das über den Festwasseranschluss eingespeiste Wasser zu kühlen; ein solcher Tank kann aber auch von Hand befüllbar sein. Insbesondere in ersterem Falle kann das Elektrodenpaar stromaufwärts vom Tank angeordnet sein, um zu verhindern, dass im Wasser mitgeführte Keime den Tank erreichen und sich dort vermehren. In beiden Fällen kann das Elektrodenpaar stromabwärts vom Tank angeordnet sein, um auch im Falle einer Keimbelastung des Tanks eine hygienisch einwandfreie Qualität des am Wasserspender ausgegebenen Wassers sicherzustellen.

In analoger Weise kann das Elektrodenpaar stromaufwärts von einem Filter angeordnet sein, um Keime vom Filter fernzuhalten, oder stromabwärts vom Filter angeordnet sein, um zu verhindern, dass sich lebendige Keime aus dem Filter weiter verbreiten. Als Verbraucher für das Wasser kommen in einem Kältegerät neben dem bereits erwähnten Wasserspender auch ein Eisbereiter oder ein Zerstäuber in Betracht, der Wasser in einem Lagerfach des Kältegeräts zerstäubt um dort eine für bestimmtes Kühlgut benötigte hohe Luftfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig.1 einen schematischen Schnitt durch ein Kältegerät gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine in dem Kältegerät verwendbare PEF- Einheit;

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch eine alternative PEF-Einheit; und

Fig. 4 ein Detail einer internen Wasserleitung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Kältegerät als Beispiel für ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät. Das Kältegerät hat in an sich bekannter Weise ein wärmeisolierendes Gehäuse mit einem Korpus 1 und einer Tür 2, das ein oder mehrere Lagerfächer 3 für Kühlgut umgibt. Eines der Lagerfächer 3 enthält einen automatischen Eisbereiter 4 und einen Sammelbehälter 5 für von dem Eisbereiter 4 erzeugte Eisstücke. Am Boden des Sammelbehälters erstreckt sich eine Förderschnecke 6. Die Förderschnecke 6 ist drehantreibbar, um die Eisstücke im Sammelbehälter 5 zu einer Auslassöffnung 7 am türseitigen Ende des Sammelbehälters 5 zu schieben. Von dort aus verläuft eine Eisrutsche 8 durch die Tür 2 bis in eine Spendernische 9 an der Außenseite der Tür 2.

Ein Zerstäuber 36 ist vorgesehen, um in einem Gemüsefach 37 durch Zerstäuben von Wasser die Luftfeuchtigkeit zu erhöhen und so die Zeit zu verlängern, die unverpacktes Gemüse frisch gehalten werden kann.

Eine interne Wasserleitung 10 des Kältegeräts hat einen Einlass 1 1 , der mit einem Festwasseranschluss 33 typischerweise über einen Schlauch 34 verbunden ist. Die interne Wasserleitung teilt sich an einer Verzweigung 12 im Korpus 1 in einen Leitungszweig 14, der zum Eisbereiter 4 und zum Zerstäuber 36 führt, und einen Leitungszweig 15, der über einen in der Tür 2 eingelassenen Tank 16 zu einem Auslass 17 eines Wasserspenders 18 unter der Decke der Spendernische 9 führt. An einem gemeinsamen Leitungsabschnitt 13, stromaufwärts von der Verzweigung 12, sind ein Wasserfilter 17 und eine PEF-Einheit 19 angeordnet, um das den Verbrauchern, Eisbereiter 4, Wasserspender 18 und Zerstäuber 36, zugeführte Wasser zu filtern und zu entkeimen. Fig. 1 zeigt die PEF-Einheit 19 zwischen Wasserfilter 17 und Verzweigung 12, so dass sie auf das bereits gefilterte Wasser wirkt, um den Konsumenten vor einer eventuellen Keimbelastung des Wasserfilters 17 zu schützen; die umgekehrte Reihenfolge kommt ebenfalls in Betracht, um einer Besiedlung des Wasserfilters 17 mit Keimen vom Festwasseranschluss 1 1 her entgegenzuwirken.

Die PEF-Einheit 19 der Fig. 1 umfasst zwei Elektroden 20 in Form von ebenen Platten, zwischen denen sich die Wasserleitung 10 mit abgeflachtem Leitungsquerschnitt erstreckt, und ein Netzteil 21 , das die Elektroden 20 mit einer gepulsten Spannung versorgt. Die Amplitude der Spannungsimpulse ist abhängig vom Abstand der Elektroden 20 und der Dielektrizitätskonstante des Wandmaterials der Wasserleitung 10 so gewählt, dass im Wasser der Leitung 10 zwischen den Elektroden 20 eine elektrische Feldstärke zwischen 1 kV/mm und 3 kV/mm erreicht wird. Die Dauer, die die Spannungsimpulse maximal haben dürfen, um einen elektrischen Durchschlag im Wasser zu verhindern, ist im Einzelfall von der Feldstärke abhängig, sollte aber generell 1 ms nicht überschreiten.

Das Wasservolumen V, das einem einzelnen Spannungsimpuls ausgesetzt ist, ergibt sich als Produkt des Querschnitts der A Wasserleitung 10 und der entlang der Wasserleitung 10 gemessenen Länge I der Elektroden 20. Wenn Q die Durchlassrate eines Verbrauchers bezeichnet, dann wird, solange dieser Verbraucher Wasser aufnimmt, das Wasser in der PEF-Einheit 19 mit der Häufigkeit QA/ ausgetauscht. Damit kein Wasser die PEF-Einheit passieren kann, ohne einem Spannungsimpuls ausgesetzt zu werden, muss die Frequenz der Impulse höher sein als QA/.

Um die entkeimende Wirkung zu verbessern, ist es grundsätzlich wünschenswert, dass jedes Wasservolumen beim Durchgang durch die PEF-Einheit einer Mehrzahl n von Impulsen ausgesetzt ist, d.h. dass die Impulsfrequenz nQA/ beträgt. Wenn im Laufe eines Impulses beschleunigte Ionen vor Einsetzen des nächsten Impulses noch nicht vollständig thermalisiert sind, können sie im Laufe mehrerer Impulse so stark beschleunigt werden, dass sie ihrerseits Wassermoleküle ionisieren und die auf diese Weise stark zunehmende lonenkonzentration zum Durchschlag führt. Je niedriger deshalb die Impulsfrequenz angesetzt wird, umso länger müssen die Elektroden 20 sein, um das Wasser einer gewünschten Zahl von Impulsen aussetzen zu können. Um eine wirksame Entkeimung mit einer kompakten PEF-Einheit zu erreichen, ist es deshalb bevorzugt, dass das Netzteil 21 Impulse mit alternierendem Vorzeichen liefert, so dass Ionen, die von einem ersten Impuls in eine erste Richtung beschleunigt worden sind, vom Folgeimpuls in Gegenrichtung beschleunigt werden.

Da es zu keinem Stromfluss durch das Wasser kommt, ist die Leistungsaufnahme der PEF-Einheit 19 gering; sie kann daher, solange das Kältegerät in Betrieb ist, mit fester Frequenz durchlaufen. Denkbar ist aber auch, die PEF-Einheit 19 an einen an dem gemeinsamen Leitungsabschnitt 13 angeordneten Durchflusssensor oder an eine Steuereinheit des Eisbereiters und ein Ventil 22 des Wasserspenders 18 zu koppeln, um die PEF-Einheit nur dann mit der Impulsfrequenz nQA zu betreiben, wenn Wasser in der Wasserleitung 10 fließt. Bei Stillstand des Wassers kann das Netzteil 21 ausgeschaltet sein oder Impulse mit einer sehr niedrigen Frequenz erzeugen, um zu verhindern, dass Mikroben aus eigener Kraft durch die PEF-Einheit 19 hindurchwandern.

Ein Filter 35, z.B. ein Aktivkohlefilter, kann am gemeinsamen Abschnitt 13 vor oder hinter der PEF-Einheit 19 vorgesehen sein. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine kompakte Ausgestaltung der PEF-Einheit 19. Ihre Elektroden 20 sind in einem Stapel angeordnet und jeweils alternierend mit den zwei Polklemmen des Netzteils 21 verbunden, so dass jeweils zwei beiderseits eines quer zur Flussrichtung des Wassers ausgedehnten Spalts 23 angeordnete Elektroden 20 ein Paar 24, 25, 26,... bilden und ein vom Netzteil 21 ausgegebener Spannungsimpuls in jedem Spalt 23 ein elektrisches Feld erzeugt. Mit Ausnahme der zwei äußersten Elektroden des Stapels gehören alle Elektroden 20 hier zwei Paaren 24, 25, 26, ... gleichzeitig an. Die Wasserleitung 10 verläuft mäandernd durch die Zwischenräume 23.

Fig. 3 zeigt einen alternativen Aufbau der PEF-Einheit 19 in einem Schnitt in Längsrichtung der Wasserleitung 10. Das Netzteil 21 ist hier an einen Durchflusssensor 24 oder an die Steuereinheit des Eisbereiters und das Ventil 22 des Wasserspenders 18 gekoppelt, um bei Überschreitung einer vorgegebenen Durchlassrate Qmin eine konstante Spannung an die Elektroden 20 auszugeben. Die Elektroden 20 bilden mehrere in Durchflussrichtung entlang der Wasserleitung 10 aufeinanderfolgende Paare 25, 26, 27,... Sie haben die Form von Stäben, die sich jeweils parallel zueinander quer zur Flussrichtung erstrecken und einen Zwischenraum 23 begrenzen, durch den die Wasserleitung 10 verläuft. Der Abstand d der sich paarweise gegenüberliegenden Elektroden 20 beträgt ca. 1 mm. Die Ausdehnung der Elektroden 20 und der Wasserleitung 10 quer zur Zeichnungsebene ist ein Vielfaches von d und kann über 1 cm betragen. Die Länge I der Elektroden 20, gemessen in Flussrichtung des Wassers, ist hier wesentlich kleiner als im Fall der Fig. 1 und 2, typischerweise 1 cm oder weniger, und ist so bemessen, dass die maximale Verweildauer V/Qmin = IA Qmin des Wassers zwischen den Elektroden eines Paars 1 ms nicht überschreitet. So sorgt die Bewegung des Wassers dafür, dass die Einwirkzeit des Feldes nicht lang genug wird, um einen Durchschlag herbeizuführen.

Um eine Deformation der Leitung 10 und der Elektroden 20 durch den Druck des Wassers zu vermeiden, hat die Leitung 10 nur zwischen den Elektroden 20 den oben beschriebenen abgeflachten Querschnitt, und ein Absperrventil 37 ist stromaufwärts von der PEF-Einheit 19 an der Wasserleitung 10 angeordnet. Indem das Absperrventil 37 nur dann offen ist, wenn ein Verbraucher Wasser aufnimmt, kann die Leitung 10 stromabwärts vom Absperrventil 37 auf einem niedrigeren Druck als dem des Festwasseranschlusses 33 gehalten werden.

Die auf einer gleichen Seite der Leitung 10 aufeinanderfolgenden Elektroden 20 verschiedener Paare 25, 26, 27... sind mit jeweils verschiedenen Polklemmen des Netzteils 21 verbunden, so dass die elektrischen Felder, denen das Wasser beim Durchgang zwischen den Paaren 25, 26, 27... ausgesetzt ist, jeweils antiparallel orientiert sind und ein im Feld eines ersten Elektrodenpaars beschleunigtes Ion im Feld des nachfolgenden Paars wieder verzögert und in Gegenrichtung beschleunigt wird.

Wenn die Flussrate des Wassers in der Leitung 10 unter Qmin liegt, aber von Null verschieden ist, z.B. weil der Eisbereiter 4 beim Befüllen seiner Eiswürfelformen eine erheblich kleinere Flussrate hat als der Wasserspender 18 während des Abzapfens am Auslass 17, dann kann eine an den Elektroden 20 anliegende Gleichspannung zum Durchschlag führen. Um dies zu vermeiden und dennoch auch in diesem Fall eine Entkeimung des Wassers zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass das Netzteil 21 im Falle einer Flussrate zwischen 0 und Qmin eine gepulste Ausgangsspannung liefert.

Alternativ kann eine PEF-Einheit 19 anstatt am gemeinsamen Leitungsabschnitt 13 an jedem Leitungszweig 14, 15 einzeln vorgesehen und jeweils in an den über sie versorgten Verbrauchern 4, 36 oder 18 angepasster Weise dimensioniert sein. Genauer gesagt sind in einem solchen Fall Querschnittsfläche A und Elektrodenlänge I einer PEF-Einheit am Leitungszweig 14 kleiner als bei einer PEF-Einheit am Leitungszweig 15, und beide PEF- Einheiten sind unabhängig voneinander betreibbar, so dass die PEF-Einheit am Leitungszweig 14 nur arbeitet, wenn der Eisbereiter 4 oder der Zerstäuber 36 Wasser aufnimmt, und die PEF-Einheit am Leitungszweig 15 nur arbeitet, wenn das Ventil 22 offen ist, und bei beiden eine Verweilzeit des Wassers im Feld eines Elektrodenpaars von maximal 1 ms erreicht wird.

Eine bevorzugte Art der Anbringung der PEF-Einheit 19 an der Wasserleitung 10 ist in Fig.4 gezeigt. Die Wasserleitung 10 umfasst hier einen Ringabschnitt mit zwei Zweigen 28, 29, die über einen Zufluss 30 mit dem Festwasseranschluss 33 und über einen Abfluss 31 mit dem Auslass 17 in der Spendernische 9 verbunden ist. Die PEF-Einheit 19 und der Tank 16 befinden sich in demselben Zweig 28. Im anderen Zweig 29 ist eine Pumpe 32 angeordnet. Solange die Pumpe 32 außer Betrieb ist, blockiert sie den Zweig 29, so dass bei offenem Ventil 22 Wasser nur über den Zweig 28 fließt und vor Erreichen des Auslasses 17 von der PEF-Einheit 19 entkeimt wird.

Um im Falle längerer Standzeiten des Wassers im Tank 16 zu verhindern, dass sich dort in größerer Zahl Keime bilden, wird von Zeit zu Zeit die Pumpe 32 in Gang gesetzt, so dass das Wasser im Ringabschnitt im Kreis zirkuliert und dabei in der PEF-Einheit 19 behandelt werden kann.

Da in der Ausgestaltung der Fig. 4 das Wasser die PEF-Einheit 19 beliebig oft durchlaufen kann, ist es hier nicht unbedingt notwendig, dass jedes Wasservolumen bereits beim ersten Durchgang durch die PEF-Einheit 19 einem oder mehreren Spannungsimpulsen ausgesetzt ist. Die Elektroden 20 dieser PEF-Einheit 19 können daher kompakter sein als die einer für einmaligen Wasserdurchlauf ausgelegten Einheit, und es sind auch nicht unbedingt mehrere Elektrodenpaare 24, 25, 26, ... hintereinander erforderlich. Da Wasser, das beim ersten Durchgang durch die PEF-Einheit 19 unbehandelt geblieben ist, durch den inneren Aufbau des Tanks 16 oder durch die sich beim Zufließen von relativ warmem Wasser über die Leitung 10 im Tank 16 ausbildende thermische Schichtung daran gehindert werden kann, sich unter das am Auslass 17 ausgegebene kalte Wasser zu mischen, bleibt dessen Qualität unbeeinträchtigt, solange die auf einmal abgezapfte Wassermenge das Fassungsvermögen des Tanks 16 nicht übersteigt, und die antimikrobielle Behandlung des neu in den Tank 16 gelangten Wassers kann stattfinden, wenn das Ventil 22 wieder geschlossen ist.

Der in Fig. 4 gezeigte Ringabschnitt kann komplett innerhalb des Leitungszweigs 15 angeordnet sein; in diesem Fall kann eine Entkeimung des dem Eisbereiter 4 und dem Zerstäuber 36 zugeführten Wassers nur durch eine zweite PEF-Einheit im gemeinsamen Leitungsabschnitt 13 oder im Leitungszweig 14 gewährleistet werden. Denkbar ist aber auch, die Verzeigung 12 im Zweig 28 stromabwärts von der PEF-Einheit 19 vorzusehen. So können der Eisbereiter 4 und der Zerstäuber 36 mit Wasser aus dem Tank 16 versorgt werden, das ggf. durch mehrere Durchgänge durch die PEF-Einheit 19 entkeimt ist.

Da die Durchlassraten Q des Eisbereiters 4 beim Befüllen der Eiswürfelformen und des Zerstäubers 36 erheblich niedriger sind als die des Ventils 22 beim Abzapfen von Wasser am Auslass 17, können die Abmessungen der Elektroden 20 der PEF-Einheit 19 der Fig. 4 so angepasst werden, dass sie zwar für eine vollständige Behandlung des Wassers bei der Durchlassrate des Ventils 22 nicht ausreichen, wohl aber bei der des Eisbereiters 4. Die Verzweigung 12 kann dann, wie in Fig. 4 gestrichelt dargestellt, stromabwärts von der PEF-Einheit 19 zwischen dieser und dem Tank 16 im Zweig 28 vorgesehen sein, so dass der Eisbereiter 4 jederzeit mit vollständig in der PEF-Einheit 19 behandeltem Wasser versorgt werden kann.

Die Durchlassraten Q des Eisbereiters 4 und des Ventils 22 können hier insbesondere so aufeinander abgestimmt sein, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers durch die PEF-Einheit 19 bei offenem Ventil 22 hoch genug ist, um die Beaufschlagung der Elektroden mit einer Gleichspannung zu erlauben, wohingegen während des Befüllens des Eisbereiters 4 die Elektroden 20 mit einer gepulsten Spannung beaufschlagt werden. Einer Durchlassrate Q des Zerstäubers 36, die eventuell noch niedriger ist als die des Eisbereiters 4, kann durch eine zur jeweiligen Durchlassrate proportionale Frequenz der vom Netzteil 21 erzeugten Spannungsimpulse Rechnung getragen werden.

Bezugszeichen

1 Korpus

2 Tür

3 Lagerfach

4 Eisbereiter

5 Sammelbehälter

6 Förderschnecke

7 Auslassöffnung

8 Eisrutsche

9 Spendernische

10 Wasserleitung

1 1 Einlass

12 Verzweigung

13 gemeinsamer Leitungsabschnitt

14 Leitungszweig

15 Leitungszweig

16 Tank

17 Auslass

18 Wasserspender

19 PEF-Einheit

20 Elektrode

21 Netzteil

22 Ventil

23 Spalt

24 Durchflusssensor

25 Elektrodenpaar

26 Elektrodenpaar

27 Elektrodenpaar

28 Zweig

29 Zweig

30 Zufluss

31 Abfluss

32 Pumpe Festwasseranschluss Schlauch

Filter

Zerstäuber

Absperrventil

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Haushaltsgerät mit einer PEF-Einheit, die wenigstens ein Paar (24, 25, 26, ...) von Elektroden und ein Netzteil (21 ) zur Versorgung der Elektroden (20) mit einer Betriebsspannung umfasst, wobei die Betriebsspannung bemessen ist, um Material in einem Zwischenraum (23) zwischen den Elektroden (20) einem elektrischen Feld mit einer Feldstärke von wenigstens 500 V/mm auszusetzen und die Dauer der Aussetzung kurz genug ist, um einen Durchschlag zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserleitung (10) durch den Zwischenraum (23) verläuft und der Abstand zwischen den Elektroden (20) maximal 3 mm beträgt.

Haushaltsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsspannung gepulst ist, insbesondere mit einer Pulsdauer von maximal 1 ms.

Haushaltsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit zwischen zwei Pulsen kürzer ist als die Verweildauer des Wassers zwischen den Elektroden (20) des Paars.

Haushaltsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil (21 ) eingerichtet ist, Spannungsimpulse mit alternierendem Vorzeichen zu erzeugen.

Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil (21 ) eingerichtet ist, die Betriebsspannung kontinuierlich auszugeben, wenn das Verhältnis zwischen der Ausdehnung (I) der Elektroden (20) in Flussrichtung des Wassers und seiner Flussgeschwindigkeit unter 1 ms beträgt.

Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (20) sich in einer zur Flussrichtung des Wassers im Zwischenraum (23) orthogonalen Richtung parallel zueinander erstrecken.

7. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Wasserleitung in einer zur Oberfläche der Elektroden (20) parallelen Richtung ein Vielfaches des Abstands der Elektroden (20) voneinander ist.

8. Haushaltsgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (20) des Paars sich in Flussrichtung des Wassers parallel zueinander erstrecken.

9. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Paare (24, 25, 26,...) von Elektroden (20) entlang der Wasserleitung (10) verteilt sind.

10. Haushaltsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Felder aufeinanderfolgender Paare (24, 25, 26,...) von Elektroden (20) antiparallel orientiert sind.

1 1 . Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserleitung (10) einen Ringabschnitt umfasst, in dem das Wasser im Kreis umwälzbar ist, und das wenigstens eine Paar von Elektroden (20) am Ringabschnitt angeordnet ist.

12. Haushaltsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringabschnitt einen Zufluss (30) und einen Abfluss (31 ) hat und eine Pumpe (32) einen Wasserfluss vom Zufluss (30) zum Abfluss (31 ) auf einem ersten Zweig (28) des Ringabschnitts und vom Abfluss zum Zufluss auf einem zweiten Zweig (29) des

Ringabschnitts antreibt, und das Elektrodenpaar (20) am ersten Zweig (28) angeordnet ist.

13. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserleitung (10) einen Tank (16) umfasst.

14. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserleitung (10) einen Filter (35) umfasst. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kältegerät ist und der Verbraucher ein Kaltwasserspender (18), ein Eisbereiter (4) oder ein Zerstäuber (36) ist.