DE69030805T2 - Improvements to a water softening device in a washing machine - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Wasserenthärtungsvorrichtung in einer Waschmaschine, speziell in einem Geschirrspüler für den Hausgebrauch, mit einem Gefäß für ionenaustauschende Harze, welche periodisch regeneriert werden müssen, indem eine Natriumchlorid-Lösung durch sie hindurchgeleitet wird.The present invention relates to an improved water softening device in a washing machine, especially in a dishwasher for domestic use, with a vessel for ion-exchange resins which must be periodically regenerated by passing a sodium chloride solution through them.
Enthärtungsvorrichtungen dieses Typs sind bekannt; in der Tat werden sie sogar in fast allen Geschirrspülern für den Hausgebrauch eingesetzt. In diesen Vorrichtungen wird Waschwasser, das von den Hauptrohren zur Verfügung gestellt wird, durch ein Gefäß mit Harzen geleitet, um den prozentualen Anteil an Kalzium zu minimieren, welches die Aktivität der Waschmittel beeinträchtigen und matte Ablagerungen am Ende des Waschprozesses zurücklassen könnte.Softening devices of this type are well known; in fact, they are even used in almost all domestic dishwashers. In these devices, washing water supplied by the main pipes is passed through a vessel containing resins to minimize the percentage of calcium, which could impair the activity of the detergents and leave dull deposits at the end of the washing process.
Weil die Harze erschöpft sind, nachdem ein bestimmtes Wasservolumen enthärtet worden ist, müssen sie regeneriert werden, indem eine Natriumchlorid-Lösung durch sie hindurchgeleitet wird; hierbei werden die Kalziumionen der Harze durch die Natrium ionen ersetzt, und die Harze sind auf diese Weise für eine neue Wasserenthärtungsphase bereit.Because the resins are exhausted after a certain volume of water has been softened, they must be regenerated by passing a sodium chloride solution through them; this replaces the calcium ions of the resins with sodium ions and the resins are thus ready for a new water softening phase.
Das Wasser- und Salz(laugen)volumen, welches in Kontakt mit den Harzen gelangt, ist dem Wasservolumen äquivalent, welches, i.a. durch die Schwerkraft, in das Salzgefäß mittels eines Befehls eines Zeitgebers an ein in dem Kreislauf angeordnetes elektrisches Ventil befördert wird; üblicherweise ist die Möglichkeit vorgesehen, die Harzentkalkung als Funktion der Härte des Wassers von den Hauptrohren zu regulieren, indem auf eine feststehende Regelvorrichtung eingewirkt wird, die eine Volumenänderung des einlaufenden Wassers und demzufolge ein erhöhtes oder reduziertes Einfließen von Lauge zu den Harzen hervorruft (Entkalkung mit variablem Regenerationsvolumen). Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Harze nicht immer durch das gleiche Laugenvolumen befeuchtet werden, so daß nicht immer alle Harze mit der Lauge behandelt werden und eine optimale Harzregeneration nicht erreicht wird.The volume of water and brine that comes into contact with the resins is equivalent to the volume of water that is fed, generally by gravity, into the brine tank by means of a timer command to an electric valve placed in the circuit; usually, it is possible to regulate the decalcification of the resins as a function of the hardness of the water from the main pipes by acting on a fixed control device that causes a change in the volume of the incoming water and, consequently, an increased or reduced flow of brine to the resins (decalcification with variable regeneration volume). This device has the disadvantage that the resins are not always moistened by the same volume of brine, so that not all the resins are always treated with the brine and optimal resin regeneration is not achieved.
Die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 sind aus der EP-A-0 219 704 bekannt, die eine Wasserenthärtungsvorrichtung offenbart mit einem Wasserenthärter, einem Salzbehälter mit einem Einlaß, der darauf abgestellt ist, mit einer vorgegebenen Wassermenge versorgt zu werden und mit einem mit dem Wasserenthärter verbundenen Auslaß und mit Justiermittel zur Auswahl des Flußweges der vorgegebenen Wassermenge vom Einlaß zum Auslaß des Salzbehälters. Die in der zitierten EP-A-O 219 704 offenbarte Lösung enthält einige auf den Betrieb bezogene Nachteile, insbesondere, wenn das Salz im Salzbehälter einen minimalen Pegel aufweist.The features of the preamble of claim 1 are known from EP-A-0 219 704, which discloses a water softening device comprising a water softener, a salt container with an inlet adapted to be supplied with a predetermined amount of water and with an outlet connected to the water softener and with adjusting means for selecting the flow path of the predetermined amount of water from the inlet to the outlet of the salt container. The solution disclosed in the cited EP-A-0 219 704 contains some operational disadvantages, in particular when the salt in the salt container has a minimum level.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Enthärtungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, in der die Regelung der Harzregeneration nicht dem oben beschriebenen Nachteil der oben beschriebenen Vorrichtung unterworfen ist.The object of the present invention is to provide a softening device in which the control of the resin regeneration is not subject to the above-described disadvantage of the device described above.
Um diese Aufgabe zu lösen, besteht der Gegenstand der vorliegenden Erfindung aus einer Wasserenthärtungsvorrichtung in einer Waschmaschine, insbesondere einer Geschirrspülmaschine für den Hausgebrauch, umfassend:To achieve this object, the subject of the present invention consists of a water softening device in a washing machine, in particular a dishwasher for domestic use, comprising:
- ein Gefäß für ionenaustauschende Harze, welche periodisch regeneriert werden müssen, indem eine Natriumchlorid-Lösung durch sie hindurchgeleitet wird,- a vessel for ion-exchange resins, which must be periodically regenerated by passing a sodium chloride solution through them,
- einen Salzbehälter für Natriumchlorid mit einem Einlaß, der für die Zufuhr einer vorgegebenen Wassermenge ausgerichtet ist, und mit einem Auslaß, der mit dem Gefäß für die ionenaustauschenden Harze verbunden ist,- a salt container for sodium chloride with an inlet designed to supply a given quantity of water and an outlet connected to the vessel for the ion-exchange resins,
- Mittel zur Wegänderung des Wassers in dem Salzbehälter, um die Natriumchlorid-Konzentratign in der vorgegebenen Wassermenge zu variieren, welche zur Regeneration der ionenaustauschenden Harze benutzt wird,- means for changing the path of the water in the salt tank in order to vary the sodium chloride concentration in the given amount of water used for the regeneration of the ion-exchange resins,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel die Auswahl des oder der gewünschten Wege unter einer Vielzahl von möglichen Wegen verschiedener Länge erlauben, welche sich alle am Boden des Salzbehälters befinden.characterized in that the means allow the selection of the desired path or paths from a plurality of possible paths of different lengths, all of which are located at the bottom of the salt container.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlich, welche lediglich als erklärendes und nicht beschränkendes Beispiel dienen. Es zeigen:Further objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, which are given by way of illustration only and are not limitative. In the drawings:
Fig. 1 einen schematischen, horizontalen Querschnitt des Behälters, in dem die Lauge in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung vorbereitet wird, in einer ersten Betriebsbedingung;Fig. 1 is a schematic horizontal cross-section of the container in which the liquor is prepared in a device according to the invention, in a first operating condition;
Fig. 2 einen schematischen, horizontalen Querschnitt des Behälters der Fig. 1, in einer zweiten Betriebsbedingung;Fig. 2 is a schematic horizontal cross-section of the container of Fig. 1, in a second operating condition;
Fig. 3 einen schematischen, vertikalen Querschnitt des Behälters der Fig. 1.Fig. 3 is a schematic vertical cross-section of the container of Fig. 1.
Gemäß der Fig. 1, in der schematisch ein horizontaler Querschnitt des Containers, in dem die Lauge in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Betriebsbedingung vorbereitet wird, bezeichnet das Bezugszeichen 1 das Harzgefäß; Bezugszeichen 2 bezeichnet die Rohrverbindung, durch die das Wasser das Gefäß 1 verläßt; Bezugszeichen 3 bezeichnet den Salz (Natriumchlorid)-Behälter für die Laugenvorbereitung; Bezugszeichen 4 bezeichnet die Rohrverbindung, durch welche das Regenerationswasser in den Behälter 3 eingelassen wird; Bezugszeichen 5 bezeichnet die Einlaßverbindung des zu enthärtenden Wassers von den Hauptrohren, welches in das Gefäß 1 eingelassen wird.According to Fig. 1, which schematically shows a horizontal cross-section of the container in which the lye is prepared in a device according to the invention in a first operating condition, the reference numeral 1 indicates the resin vessel; reference numeral 2 indicates the pipe connection through which the water leaves the vessel 1; reference numeral 3 indicates the salt (sodium chloride) container for the lye preparation; reference numeral 4 indicates the pipe connection through which the regeneration water is admitted into the vessel 3; reference numeral 5 indicates the inlet connection of the water to be softened from the main pipes, which is admitted into the vessel 1.
Die Bezugszeichen 6 und 7 bezeichnen zwei alternative Ausgänge für das Regenerationswasser, das vom Rohr 4 kommt; Kanal 6 weist mehrere Ausgangslöcher (8a, 8b, 8c) auf; Kanal 7 weist andere Ausgangslöcher (9a, 9b, 9c) auf.The reference numerals 6 and 7 indicate two alternative outlets for the regeneration water coming from the pipe 4; channel 6 has several outlet holes (8a, 8b, 8c); channel 7 has other outlet holes (9a, 9b, 9c).
Eine Umlenkungsvorrichtung 10, gesteuert von einer rotierenden Vorrichtung 12, sorgt für eine Um lenkung des Regenerationswassers zum Kanal 6 (siehe Richtungspfeil 11 in Fig. 1); hierdurch tritt das Wasser durch die Löcherreihe 8 in den Behälter 3.A diversion device 10, controlled by a rotating device 12, ensures that the regeneration water is diverted to the channel 6 (see directional arrow 11 in Fig. 1); as a result, the water passes through the row of holes 8 into the container 3.
Die Lauge erreicht dann das Harzgefäß 1 durch den Kanal 14, wenn das elektrische Ventil 13 offen ist.The lye then reaches the resin vessel 1 through the channel 14 when the electric valve 13 is open.
Da die Löcher 8 relativ weit vom Einlaß des Kanals 14 entfernt sind, legt das Regenerationswasser eine ziemlich lange Strecke durch die Lauge zurück, bevor es am Kanal 14 ankommt; die Lauge, welche in das Harzgefäß gelangt, ist demnach ziemlich konzentriert, und deshalb imstande, eine Regeneration im Falle von Harzen durchzuföhren, welche sehr hartes Wasser behandelt haben.Since the holes 8 are relatively far from the inlet of the channel 14, the regeneration water travels a fairly long distance through the brine before reaching the channel 14; the brine which reaches the resin vessel is therefore quite concentrated and therefore able to carry out a regeneration in the case of resins which have treated very hard water.
In Fig. 2, in der schematisch ein horizontaler Querschnitt desselben Behälters der Fig. 1 in einer zweiten Betriebsbedingung gezeigt ist, sind dieselben Elemente dargestellt und mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.In Fig. 2, which schematically shows a horizontal cross-section of the same container of Fig. 1 in a second operating condition, the same elements are shown and designated by the same reference numerals.
Die Vorrichtung 12 wurde jedoch um 90 Grad gedreht, so daß die Umlenkungsvorrichtung 10 nun dafür sorgt, daß das Regenerationswasser in Richtung des Kanals 7 umgelenkt wird; das Wasser tritt demnach durch die Löcherreihe 9 aus, welche sich relativ nahe dem Einlaß des Kanals 14 befindet, und folgt einem ziemlich kurzen Weg durch die Lauge, bevor es am Kanal 14 ankommt; die resultierende Lauge ist demnach nicht sehr konzentriert und deshalb imstande, eine Regeneration im Falle von Harzen durchzuführen, die Wasser mit einem nicht sehr hohen Härtegrad behandelt haben.However, the device 12 has been rotated by 90 degrees so that the diversion device 10 now ensures that the regeneration water is deflected towards the channel 7; the water therefore exits through the row of holes 9 which is relatively close to the inlet of the channel 14 and follows a fairly short path through the brine before arriving at the channel 14; the resulting brine is therefore not very concentrated and therefore capable of carrying out regeneration in the case of resins which have treated water with a not very high degree of hardness.
In Fig. 3 ist schematisch ein vertikaler Querschnitt desselben Behälters der Fig. 1 gezeigt; die Bezugszeichen 3, 4 und 1 2 bezeichnen dieselben, in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Elemente.In Fig. 3 there is shown schematically a vertical cross-section of the same container of Fig. 1; the reference numerals 3, 4 and 12 designate the same elements described in connection with Fig. 1.
Bezugszeichen 1 5 bezeichnet einen Plastiklöffel, der mit der Maschine zum Zwecke der Waschmitteldosierung mitgeliefert wird und der vorteilhafterweise ebenfalls zur Durchführung der Drehung der Steuerungsvorrichtung 12 benutzt werden kann, um die am besten geeignete Position in bezug auf die Härte des zur Verfügung stehenden Wassers zu wählen.Reference numeral 15 indicates a plastic spoon supplied with the machine for the purpose of dosing detergent and which can advantageously also be used to carry out the rotation of the control device 12 in order to select the most suitable position in relation to the hardness of the water available.
Der Handgriff des Löffels 15 ist nämlich derart konstruiert, daß er in eine entsprechende Kerbe eingesetzt werden kann, die in dem Stab der Steuerungsvorrichtung 1 2 angeordnet ist.The handle of the spoon 15 is designed in such a way that it can be inserted into a corresponding notch arranged in the rod of the control device 12.
Die Eigenschaften der beschriebenen Wasserenthärtungsvorrichtung sind durch die obige Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. Aus der Beschreibung werden ebenfalls die Vorteile der Enthärtungsvorrichtung deutlich, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.The properties of the water softening device described are clearly illustrated by the above description and the accompanying drawings. The description also makes clear the advantages of the softening device which is the subject of the present invention.
Diese sind insbesondere wie folgt zu sehen:These can be seen in particular as follows:
- indem ein konstantes, dem Optimum äquivalentes Wasservolumen benutzt wird, wird eine vollständige Befeuchtung der Harze bei jeder Regulierbedingung erreicht;- by using a constant volume of water equivalent to the optimum, complete wetting of the resins is achieved at each Regulation condition reached;
- der Weg der vom Regenerationswasser im Salz zurückgelegt wird, befindet sich immer am Boden des Behälters 3, um die möglichst größte Konzentration der Salzlauge auszunutzen, die immer schichtweise mit maximaler Dichte im unteren Bereich angeordnet ist; weiterhin ist das Ergebnis konstant, unabhängig von der im Gefäß verbleibenden Salzmenge, weil die Entnahme immer vom Boden her erfolgt;- the path taken by the regeneration water in the salt is always at the bottom of the tank 3 in order to exploit the greatest possible concentration of brine, which is always arranged in layers with maximum density in the lower part; furthermore, the result is constant, regardless of the amount of salt remaining in the tank, because the extraction always takes place from the bottom;
- die Regelung kann sehr einfach, wann immer die Notwendigkeit besteht, vom Benutzer vorgenommen werden.- the control can be carried out very easily by the user whenever the need arises.
Es ist klar, daß viele Variationen der Enthärtungsvorrichtung, beschrieben in einem Beispiel, für einen Fachmann möglich sind.It is clear that many variations of the softening device, described in an example, are possible for a person skilled in the art.
Zum Beispiel ist es möglich mehr als zwei Regulierpositionen zur Verfügung zu stellen, indem drei oder mehr Ausgangskanale für das Regenerationswasser im Behälter 3 vorgesehen werden, die in verschiedenen Entfernungen vom Einlaß des Kanals 14 angeordnet sind; wenn eine Reguliervorrichtung mit drei oder mehr Positionen zur Verfügung gestellt wird, ist es ebenfalls einfach möglich, eine Regulierung eines graduellen Typs zu erhalten, indem beispielsweise (im Fall von drei Wegen) zuerst nur der kürzere Weg, dann nur der mittlere, dann der kurze und der mittlere zusammen, dann nur der längere, dann der mittlere und der längere zusammen ausgewählt werden.For example, it is possible to provide more than two regulating positions by providing three or more outlet channels for the regeneration water in the tank 3, located at different distances from the inlet of the channel 14; if a regulating device with three or more positions is provided, it is also easily possible to obtain a regulation of a gradual type by selecting, for example (in the case of three paths) first only the shorter path, then only the middle one, then the short and the middle one together, then only the longer one, then the middle and the longer one together.
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