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Title:
DECALCIFYING WATER IN A WATER-CARRYING DOMESTIC ELECTRICAL APPLIANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/033817
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a water-carrying domestic electrical appliance (1), comprising at least one water filter (2, 2a-2e) in the form of an intercalation filter with at least one intercalation volume (7, 7a, 7b), wherein the intercalation volume (7, 7a, 7b) is designed to store interfering ions from water to be decalcified (N), and water running through the intercalation filter (2, 2a-2e) can be drawn as service water (N) for operating at least one water-carrying functional unit of the domestic electrical appliance (1). In a method for operating a water-carrying domestic electrical appliance (1), decalcified service water (N) is generated by storing interfering ions in an intercalation volume (7, 7a) of an intercalation filter (2, 2a-3d) of the domestic electrical appliance (1). The invention can be particularly advantageously applied to cooking appliances, especially with a steam treatment function, laundry appliances and dishwashers.

Inventors:
HAS UWE (DE)
WAGNER BENJAMIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/070321
Publication Date:
February 17, 2022
Filing Date:
July 21, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BSH HAUSGERAETE GMBH (DE)
International Classes:
C02F1/28; C02F1/46
Domestic Patent References:
WO2003020645A22003-03-13
Foreign References:
DE102019217413A12020-05-14
EP3277637A12018-02-07
Other References:
ELGRISHI NOÉMIE ET AL: "A Practical Beginner's Guide to Cyclic Voltammetry", JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION, vol. 95, no. 2, 3 November 2017 (2017-11-03), US, pages 197 - 206, XP055849868, ISSN: 0021-9584, Retrieved from the Internet [retrieved on 20211011], DOI: 10.1021/acs.jchemed.7b00361
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Claims:
23

Patentansprüche Wasserführendes Elektrohaushaltsgerät (1), aufweisend mindestens einen Wasserfilter (2, 2a-2e) in Form eines Interkalationsfilters mit mindestens einem Inter- kalationsvolumen (7, 7a, 7b; 32, 33), wobei das Interkalationsvolumen (7, 7a, 7b; 32, 33) dazu eingerichtet ist, Störionen aus zu entkalkendem Wasser (N) einzulagern, und den Interkalationsfilter (2, 2a-2e) durchlaufend habendes Wasser als Nutzwasser (N) zum Betreiben mindestens einer wasserführenden Funktionseinheit des Elektrohaushaltsgeräts (1) entnehmbar ist. Elektrohaushaltsgerät (1) nach Anspruch 1 , wobei der Interkalationsfilter (2, 2a-2e) mindestens ein Filtergehäuse (3) mit einer Nutzwasserkammer (4) und einer Prozesswasserkammer (5) aufweist, die beiden Kammern (4, 5) voneinander für Wasser (N, P) praktisch undurchlässig und für Störionen zumindest einer ersten Polarität durchlässig abgetrennt sind, zumindest der Nutzwasserkammer (N) mindestens ein Interkalationsvolumen (7, 7a; 32) zugeordnet ist, das dazu eingerichtet ist, Störionen einer zweiten Polarität einzulagern. in der Nutzwasserkammer (N) mindestens eine erste Elektrode (8) eines Elektrodenpaars (8, 9) untergebracht ist und in der Prozesswasserkammer (5) mindestens eine zweite Elektrode (9) des Elektrodenpaars (8, 9) untergebracht ist und aus der Nutzwasserkammer (4) das Nutzwasser (N) zum Betreiben der mindestens einen wasserführenden Funktionseinheit entnehmbar ist. Elektrohaushaltsgerät (1) nach Anspruch 2, wobei die erste Elektrode (32) und/oder die zweite Elektrode (33) zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Interkalationsmaterial besteht. 4. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei die Nutzwasserkammer (4) von der Prozesswasserkammer (5) durch eine Trennwand getrennt ist, welche mindestens ein Interkalationsvolumen (7) aufweist.

5. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei die Nutzwasserkammer (4) von der Prozesswasserkammer (5) durch eine für Wasser undurchlässige und für die Störionen zumindest der ersten Polarität durchlässige Membran (31) getrennt ist und mindestens ein Interkalationsvolumen (7, 7a; 32) in der Nutzwasserkammer (4) untergebracht ist.

6. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei das mindestens eine Interkalationsvolumen (7, 7a, 7b; 32, 33) in nichtquerender Anordnung zwischen einem Wassereinlass (27, 29) und einem Wasserauslass (28, 30) der Nutzwasserkammer (4) und/oder der Prozesswasserkammer (5) angeordnet ist.

7. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei mindestens ein Interkalationsvolumen (7, 7b; 33) in der Prozesswasserkammer (5) untergebracht ist.

8. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nutzwasserkammer an einen Nutzwassertank zur Bevorratung von Nutzwasser anschließbar ist, aus dem das Nutzwasser zum Betreiben des Elektrohaushaltsgeräts entnehmbar ist.

9. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prozesswasserkammer (5) an einen entleerbaren Prozesswassertank (20) anschließbar ist.

10. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das Elektrohaushaltsgerät (1) dazu eingerichtet ist, Nutzwasser (N) zirkulierend durch die Nutzwasserkammer (4) zu führen. 11. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei das Elektrohaushaltsgerät (1) dazu eingerichtet ist, Prozesswasser (P) im Durchlauf durch die Prozesswasserkammer (5) zu führen.

12. Elektrohaushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei das Elektrohaushaltsgerät (1) dazu eingerichtet ist, Prozesswasser (P) zirkulierend durch die Prozesswasserkammer (5) zu führen.

13. Elektrohaushaltsgerät (1) nach Anspruch 12, wobei das Elektrohaushaltsgerät (1) dazu eingerichtet ist, automatisch zu überwachen, wann eine Konzentration von Störionen in dem Prozesswasser (P) mindestens ein vorgegebenes Kriterium erreicht oder überschreitet und für diesen Fall mindestens eine Aktion zum Auswechseln des Prozesswassers (P) auszulösen.

14. Elektrohaushaltsgerät (1) nach Anspruch 13, bei dem das Elektrohaushaltsgerät (1) dazu eingerichtet ist, die Konzentration der Störionen in dem Prozesswasser (P) mittels Cyclovoltammetrie zu überwachen.

15. Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden Elektrohaushaltsgeräts (1), bei dem entkalktes Nutzwasser (N) erzeugt wird, indem Störionen in ein Interkalati- onsvolumen (7, 7a, 7b; 32, 33) eines Interkalationsfilters (2, 2a-3d) des Elektrohaushaltsgeräts (1) eingelagert werden.

Description:
Entkalken von Wasser in einem wasserführenden Elektrohaushaltsgerät

Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Elektrohaushaltsgerät, aufweisend einen Wasserfilter mit einem Filtervolumen, wobei das Filtervolumen dazu eingerichtet ist, Störionen aus zu entkalkendem Wasser herauszufiltern, und den Filter durchlaufend habendes Wasser als Nutzwasser zum Betreiben mindestens einer wasserführenden Funktionseinheit des Elektrohaushaltsgeräts entnehmbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden Elektrohaushaltsgeräts, bei dem entkalktes Nutzwasser erzeugt wird. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Gargeräte, insbesondere mit Dampfbehandlungsfunktion, Wäschepflegegeräte und Spülgeräte.

Viele elektrisch betriebene Haushaltsgeräte ("Elektrohaushaltsgeräte") benötigen zu ihrem Betrieb oder zur Bereitstellung bestimmter Funktionen Wasser. Dieses Wasser kann einem Haushaltsgerät (a) manuell (z.B. durch manuelles Befüllen eines Wassertanks) zur Verfügung gestellt werden, wobei ein Nachfüllen ggf. durch ein Signal angefordert wird, wenn der Wassertank leer ist. Dies ist beispielsweise häufig bei preiswerteren Dampfgargeräten (z.B. Backöfen mit Dampfgarfunktion), Kaffeeautomaten usw. der Fall. Alternativ oder zusätzlich kann das Wasser dem Haushaltsgerät automatisch zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise durch einen Frischwasseranschluss, aus welchem das Hausgerät bei Bedarf die notwendige Menge Wasser abzapft. Dies ist in der Regel z.B. bei Waschmaschinen, Spülmaschinen, teuren Dampfgargeräten usw. der Fall.

In jedem Fall sollte die Qualität des von dem Haushaltsgerät verwendeten Wassers so "gut" sein, dass das Haushaltsgerät durch das bezogene Wasser nicht beschädigt. Die Definition einer "guten Wasserqualität" entspricht in der Regel einem hinreichend geringen Kalkgehalt des Wassers, was auch als "Wasserhärte" bezeichnet wird, so dass Kalkablagerungen in dem Gerät (z.B. an Heizkörpern, in oder auf Leitungen) oder auf behandeltem Gut (z.B. auf Gargut, Besteck, Gläsern, Zubehör usw.) möglichst vermieden werden. Die Kalkablagerungen werden typischerweise mittels Härtebildnern wie Calcium, Magnesium, Karbonate und möglicherweise Spuren verschiedener weiterer Stoffe wie Strontium, Barium, usw. bzw. deren Ionen gebildet. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden solche in Wasser lösliche Härtebildner im Folgenden unter dem Begriff „Störstoffe“ zusammengefasst.

Zur Verhinderung einer Kalkbildung ist es bisher bekannt, das Wasser vor seiner Erwärmung, insbesondere Verdampfung, zu entkalken. Das Entkalken kann bisher beispielsweise erreicht werden durch:

1) lonentauscher, welche ihrerseits durch regelmäßige Salzgaben regeneriert werden müssen. Die Regeneration durch Salz erfordert teure Gerätekomponenten. Außerdem wird das Salz mit Abwasser aus dem Gerät abgelassen, was für Klärwerke schädlich ist.

2) Chemische Entkalkung, bei der dem Wasser Chemikalien zugesetzt werden, welche eine Kalkbildung unterdrücken oder auflösen. Diese Chemikalien sollen aber z.B. nicht auf oder in Lebensmittel gelangen. Ferner sind auch diese Chemikalien für Kläranlage schädlich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine einfach aufbaubare, nutzerfreundliche Möglichkeit bereitzustellen, weiches bzw. störstoffarm es Wasser in einem wasserführenden Elektrohaushaltsgerät auf besonders umweltfreundliche Weise zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein wasserführendes Elektrohaushaltsgerät, aufweisend mindestens einen Wasserfilter in Form eines Interkalationsfilters mit mindestens einem Interkalationsvolumen, wobei das Interkalationsvolumen dazu eingerichtet ist, in Wasser gelöste Ionen von Störstoffen (im Folgenden auch als "Störionen" bezeichnet) aus zu entkalkendem Wasser einzulagern, und den Interkalationsfilter durchflossenes bzw. durchlaufen habendes Wasser zum Betreiben des Elektrohaushaltsgeräts entnehmbar ist. Das Interkalationsvolumen benötigt zur Bindung von Störionen keine zusätzlichen Chemikalien, da die Störionen durch Einlagerung in chemischen Verbindungen ("Interkalations- verbindungen") gebunden werden, wobei die chemischen Verbindungen ihre Struktur während des Einlagerungsprozesses nicht wesentlich verändern. Eine Filterung durch Interkalation ist somit besonders umweltfreundlich und nutzerfreundlich. Zudem lässt sich ein Interkalationsfilter besonders einfach umsetzen. Auch reduziert sich der notwendige Reinigungsaufwand erheblich, da eine Lebensdauer des Interkalationsvolumens in etwa um den Faktor zwei bis fünf größer als bei Filtern herkömmlichen Entkalkungssysteme ist. Dadurch wiederum wird der Verbrauch an Entkalkungsmittel massiv reduziert wird. Im Idealfall werden über die Lebensdauer des Gerätes (Steamers) keine Entkalkungsmittel mehr benötigt.

Unter einem "Interkalationsvolumen" wird insbesondere ein Stoffvolumen verstanden, das ganz oder teilweise aus Interkalationsmaterial besteht, ggf. aus Interkalationsmaterial mit einer Stützstruktur. Das Interkalationsmaterial kann ein oder mehrere Interkalationsver- bindungen aufweisen.

Das den Interkalationsfilter durchlaufend habende Wasser kann zumindest teilweise mit mindestens einem Interkalationsvolumen interagiert haben, d.h., dass das Wasser das Interkalationsvolumen durchflossen hat und/oder daran vorbeigeflossen ist, so dass zumindest ein Teil der in dem Wasser gelösten Störionen in dem Interkalationsmaterial eingelagert werden konnten. Durch diese Entfernung von Störionen aus dem Wasser sinkt dessen Härte. So enthärtetes bzw. entkalktes Wasser kann von dem Elektrohaushaltsgerät als Nutzwasser verwendet werden.

Welche Störionen in dem Interkalationsvolumen eingelagert werden, hängt von der darin vorhandenen mindestens einen Interkalationsverbindung ab, die z.B. als sog. "Wirtsgitter" vorliegen kann. Die mindestens einen Interkalationsverbindung kann beispielsweise quasi-metallische Schichten in Graphit oder in den Übergangsmetallsulfiden NbS2 oder TaS2, halbleitende Systemen wie TiS2 und SnS2 und nichtleitende Verbindungen wie Tonminerale (z. B. Kaolinit) umfassen. Es hat sich zur Verwendung zur Wasserentkalkung als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die Interkalationsverbindung FeMn(CN)e bzw. MnFe(CN)e aufweist oder daraus besteht. Die Störionen können insbesondere in Wasser gelöste Ionen von Kalk- oder Härtebildnern wie Ca 2+ , Mg 2+ und deren Carbonaten usw. umfassen. Das Interkalationsvolumen kann insbesondere dazu ausgebildet sein, positiv geladene Störionen (Kationen) einzulagern. Dies ist vorteilhaft, weil dann in Wasser gelöste Ionen von Härtebildnern, die häufig als Kationen vorliegen, durch Einlagerung in dem Interkalationsvolumen besonders effektiv aus dem zu entkalkendem Wasser entfernbar sind.

Das wasserführende Elektrohaushaltsgerät kann ein Haushaltsgerät im Sinne weißer Ware sein. Es kann ein Haushaltsgroßgerät (z.B. ein Gargerät wie ein Dampfgargerät und ein Ofen mit Dampfgarfunktionalität, ein Wäschebehandlungsgerät wie eine Waschmaschine und ein Waschtrockner, eine Spülmaschine, usw.) oder ein Haushaltskleingerät (z.B. eine Kaffeemaschine, ein Wasserkocher, ein Bügeleisen usw.) sein. Die mindestens eine wasserführende Funktionseinheit kann z.B. ein Verdampfer zum Erzeugen von Dampf für eine Dampfbehandlung von Gargut, eine Wasserheizung für Spülwasser, Waschwasser oder Flotte, zur Herstellung von Kaffee oder Tee, usw. sein.

Der I nterkalationsfilter kann einen oder mehrere Interkalationsvolumina aufweisen.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der I nterkalationsfilter mindestens ein Filtergehäuse mit einer Nutzwasserkammer und einer Prozesswasserkammer aufweist, die beiden Kammern voneinander für Wasser praktisch undurchlässig abgetrennt sind, die beiden Kammern voneinander für Störionen zumindest einer ersten Polarität durchlässig abgetrennt sind und der Nutzwasserkammer mindestens ein Interkalationsvolumen zugeordnet ist, das dazu eingerichtet ist, Störionen einer zweiten Polarität einzulagern.

Durch diese Ausgestaltung wird der Vorteil erreicht, dass Störionen zweiter Polarität aus dem in die Nutzwasserkammer eingefüllten, zu entkalkenden Wasser durch Interkalation in das Interkalationsvolumen entfernt werden, während Störionen erster Polarität aus der Nutzwasserkammer in die Prozesskammer gelangen können, z.B. durch Diffusion. Das sich dadurch ergebende "gefilterte" Wasser ist als Nutzwasser zum Betreiben des Elektrohaushaltsgeräts aus der Nutzwasserkammer entnehmbar. Dass die beiden Kammern voneinander für Wasser "praktisch" undurchlässig abgetrennt sind, kann umfassen, dass sie wasserundurchlässig voneinander abgetrennt sind oder dass nur so wenig Wasser aus einer Kammer in die andere Kammer fließen kann, dass eine Funktion des Interkalationsfilters nicht merklich beeinträchtigt wird. Im letzteren Fall können die beiden Kammern z.B. durch eine Trennwand voneinander abgetrennt sein, welche eine hohen Fließwiderstand gegenüber Wasser aufweist. Dass die beiden Kammern für Störionen zumindest einer ersten Polarität durchlässig abgetrennt sind, umfasst, dass sie auch für Störionen beider Polaritäten durchlässig abgetrennt sein könne, also sowohl Anionen als auch Kationen zwischen den Kammer ausgetauscht werden können.

Dass der Nutzwasserkammer mindestens ein Interkalationsvolumen "zugeordnet" ist, bedeutet, dass in der Nutzwasserkammer befindliches Wasser mit dem mindestens einen Interkalationsvolumen interagieren kann. Dies kann z.B. so umgesetzt sein, dass mindestens ein Interkalationsvolumen in der Nutzwasserkammer untergebracht ist und/oder mindestens ein Interkalationsvolumen die Nutzwasserkammer begrenzt bzw. als Wand der Nutzwasserkammer dient. Der letztere Fall kann beispielsweise vorliegen, wenn ein Interkalationsvolumen als Trennwand zwischen der Nutzwasserkammer und der Prozesswandkammer eingesetzt wird.

Es ist eine Weiterbildung, dass die erste Polarität eine elektrisch negative Polarität ist und die zweite Polarität eine elektrisch positive Polarität ist. Störionen der ersten Polarität entsprechen dann Anionen, Störionen der zweiten Polarität Kationen. Entsprechend können Kationen im Interkalationsvolumen eingelagert werden und Anionen können zwischen den Kammern ausgetauscht werden. Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass die erste Polarität eine elektrisch positive Polarität ist und die zweite Polarität eine elektrisch negative Polarität ist. Störionen der ersten Polarität entsprechen dann Kationen, Störionen der zweiten Polarität Anionen. Entsprechend können Anionen im Interkalationsvolumen eingelagert werden und Kationen können zwischen den Kammern ausgetauscht werden.

Es ist eine Ausgestaltung, dass in der Nutzwasserkammer mindestens eine erste Elektrode eines Elektrodenpaars untergebracht ist und in der Prozesswasserkammer mindestens eine zweite Elektrode des Elektrodenpaars untergebracht ist. Dies ergibt den Vorteil, dass eine Bewegung der Störionen in dem I nterkalationsfilter durch Anlegen einer Spannungs- differenz an das Elektrodenpaar gezielt beeinflussbar ist, z.B. um Störionen für einen effektivere Entkalkung verstärkt in ein Interkalationsvolumen zu bewegen, um Störionen aus der Nutzwasserkammer in die Prozesswasserkammer zu bewegen und/oder um einem osmotischen Druck zwischen den beiden Kammern entgegenzuwirken.

Es ist eine Weiterbildung, dass die erste Elektrode mit der ersten Polarität betreibbar ist, während die zweite Elektrode mit der zweiten Polarität betreibbar ist. Alternativ kann die erste Elektrode mit der zweiten Polarität betreibbar sein, während die zweite Elektrode mit der ersten Polarität betreibbar ist. Wird eine Elektrode mit einer elektrisch positiven Polarität betrieben, kann sie auch als Pluspol bezeichnet werden, ansonsten als Minuspol. Wird beispielsweise die in der Nutzwasserkammer untergebrachte erste Elektrode als Minuspol und die in der Prozesswasserkammer untergebrachte zweite Elektrode als Pluspol betrieben, werden Anionen aus der Nutzwasserkammer in die Prozesswasserkammer verschoben. Kationen können beispielsweise in dem Interkalationsvolumen eingelagert werden.

Diese Ausgestaltung ist auch deshalb vorteilhaft, weil durch Umkehrung der Polarität der Elektroden während einer Reinigungsphase die in dem Interkalationsvolumen eingelagerten Störionen zumindest teilweise wieder ausgelagert werden können, wodurch sich eine besonders einfache automatische Reinigung des Interkalationsfilters erreichen lässt.

Es ist eine Ausgestaltung, dass eine zwischen die beiden Elektroden des Elektrodenpaars angelegte Spannung bei ca. 1 V liegt, insbesondere weniger als 1 ,23 V beträgt. So wird der Vorteil erreicht, dass eine Elektrolyse des Wassers und damit eine Wasserstoffbildung in der Praxis zuverlässig verhindert wird.

Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens eine Elektrode als ein von einem Interkalationsvolumen getrennt hergestelltes Bauteil ist. Dies ermöglicht vorteilhafterweise einen besonders einfache Herstellung.

Es ist eine Ausgestaltung, dass zumindest eine der beiden Elektroden zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Interkalationsmaterial besteht ("Interkalationselektrode"). Dies ergibt den Vorteil, dass Bauteile eingespart werden können und zudem ein zum Herausfiltern von Störionen besonders effektiver Aufbau. Insbesondere kann in einer Kammer, in der sich eine solche Interkalationselektrode befindet, auf eine gesondertes, nicht elektrisch angeschlossenes Interkalationsvolumen verzichtet werden. Dazu geeignetes Interkalationsmaterial kann z.B. 60% bis 70% Kohlenstoff enthalten, z.B. Graphitinterkala- tionsverbindungen. Interkalationselektroden, die praktisch vollständig aus elektrisch leitfähigem Interkalationsmaterial bestehen, können z.B. metallische Anschlussfahnen o.ä. aufweisen, über die sie an einen Spannungsquelle angeschlossen sind.

Es ist auch möglich, metallisches Elektrodenmaterial in Interkalationsmaterial einzubetten, z.B. um eine elektrische Feldverteilung in einer flächigen Elektrode zu homogenisieren.

Die Elektroden können beispielsweise als - insbesondere ebene oder flächige - Geflechte oder Matten oder als "Gewebeknäule" ausgebildet sein. Metallische Elektroden oder Elektrodenbereiche können als siebartig perforierte Metallfolien, -bleche oder -platten vorliegen. Die Elektroden können für eine besonders lange Lebensdauer oberflächenbehandelt sein, z.B. beschichtet. Es ist eine Weiterbildung, dass bei Anlegen einer Spannungsdifferenz an die Elektroden eines Elektrodenpaars zwischen diesen ein elektrisches Feld ähnlich einem zwischen Kondensatorplatten erzeugten elektrisches Feld erzeugt wird.

Es ist eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Interkalationsvolumen in nichtquerender Anordnung zwischen einem Wassereinlass und einem Wasserauslass der Nutzwasserkammer und/oder der Prozesswasserkammer angeordnet ist. Durch eine oder beide dieser Kammern laufendes Wasser braucht also kein - z.B. quer zur Strömungsrichtung angeordnetes - Interkalationsvolumen zu durchfließen. Diese Ausgestaltung ergibt den Vorteil, dass ein hoher Volumenstrom des Wassers durch die mindestens eine Kammer ausrechterhalten werden kann, da kein Strömungshindernis im Form eines Inter- kalationsvolumens zwischen dem Wassereinlass und dem Wasserauslass vorhanden ist. Die Einlagerung der Störionen des Nutzwassers in das - z.B. neben dem Hauptströmungspfad des Nutzwassers angeordnete - Interkalationsvolumen kann beispielsweise dadurch besonders effektiv ausgestaltet sein, dass die Störionen durch das zwischen den Elektroden des Elektrodenpaars anliegende elektrische Feld in Richtung in das Interkalationsvolumen bewegt werden, wo sie eingelagert werden können.

Es ist eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Interkalationsvolumen in querender Anordnung zwischen einem Wassereinlass und einem Wasserauslass der Nutzwasser- kammer und/oder der Prozesswasserkammer angeordnet ist. Durch eine oder beide dieser Kammern laufendes Wasser fließt dann durch das quer zur Strömungsrichtung angeordnetes - Interkalationsvolumen. Diese Ausgestaltung ergibt den Vorteil, dass auf Elektroden auch verzichtet werden kann. Das Interkalationsvolumen ist dann vorteilhafterweise wasserdurchlässig, insbesondere hochgradig wasserdurchlässig ausgebildet.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Nutzwasserkammer von der Prozesswasserkammer durch eine Trennschicht bzw. Trennwand getrennt ist, welche mindestens ein Interkalationsvolumen aufweist oder aus Interkalationsvolumen besteht. Dadurch wird ein besonders kompakter Aufbau des Interkalationsfilters ermöglicht. Eine solche Trennschicht kann für Wasser nur geringfügig durchlässig sein, da sie einen hohen Fließwiderstand aufweist, beispielsweise wenn sie als dichtes Gewebe aus Interkalationsmaterial (aufweisend ein oder mehrere Interkalationsverbindungen) ausgebildet ist.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Nutzwasserkammer von der Prozesswasserkammer durch eine für Wasser undurchlässige und zumindest für die Störionen der ersten Polarität durchlässige Membran getrennt ist (welche insbesondere selbst kein Interkalationsmaterial aufweist) und das Interkalationsvolumen zumindest in der Nutzwasserkammer untergebracht ist. So wird eine Mischung von Wasser zwischen Nutzwasserkammer und Prozesswasserkammer effektiv verhindert, was eine Entkalkungseffektivität und Nutzwasserausbeute steigern kann. Die Membranschicht kann für Störionen der zweiten Polarität undurchlässig sein, was eine Diffusion dieser Störionen aus der Prozesswasserkammer in die Nutzwasserkammer vorteilhafterweise unterbindet. Die Membran kann als lonenaus- tauschmembran bezeichnet werden. Das Interkalationsvolumen ist in einer solchen Ausgestaltung vorteilhafterweise wasserdurchlässig ausgebildet, um eine große Oberfläche zur Einlagerung von Störionen zur Verfügung zu stellen und dadurch die Enthärtungseffektivität zu erhöhen.

Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens ein Interkalationsvolumen in der Prozesswasserkammer untergebracht ist. Dies ergibt den Vorteil, dass auch Störionen aus dem Prozesswasser durch Einlagerung in einem Interkalationsvolumen entfernbar sind. Dies wiederum ergibt der Vorteil, dass ein von einem durch den Konzentrationsunterschied dieser Störionen aufgebauter Diffusionsdruck zwischen den beiden Kammern verringert wird, so dass eine Entkalkungseffektivität steigerbar ist. Auch wird so der Vorteil erreicht, dass das Prozesswasser besser zur möglichen Mischung mit Nutzwasser zu Beginn eines Enthärtungsablaufs geeignet ist, da es dann weniger positiv geladene Störionen aufweist als Frischwasser.

Es ist eine Weiterbildung, dass das in der Nutzwasserkammer befindliche Interkalations- material einem Interkalationsmaterial in der Prozesswasserkammer entspricht. Es ist eine Weiterbildung, dass sich das in der Nutzwasserkammer befindliche Interkalationsmaterial von dem Interkalationsmaterial in der Prozesswasserkammer unterscheidet, z.B. in Bezug auf die Art der eingelagerten Störionen.

Allgemein ist die Art und Zahl des Interkalationsmaterials bzw. der Interkalationsverbin- dung, die ein Interkalationsvolumen aufweisen kann, nicht beschränkt. So kann ein Inter- kalationsvolumen auch mehrere unterschiedliche Interkalationsmaterialen aufweisen, die z.B. Störionen unterschiedlicher Polarität, unterschiedliche Störionen gleicher Polarität, usw. einlagern.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Nutzwasserkammer bzw. ein Wasserauslass davon an einen Nutzwassertank anschließbar ist, aus dem das Nutzwasser zum Betreiben des Elektrohaushaltsgeräts entnehmbar ist. So wird der Vorteil erreicht, dass nicht unmittelbar benötigtes Nutzwasser bevorratet werden kann, um dann später genutzt zu werden. Dazu kann der Entkalkungsvorgang auch als eigenständiger Prozess durchgeführt werden. Der Tank kann auch als Reservoir bezeichnet werden.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Prozesswasserkammer bzw. ein Wasserauslass davon an einen - automatisch oder nutzseitig - entleerbaren Prozesswassertank anschließbar ist. So wird vorteilhafterweise ein Ablassen des Prozesswassers vereinfacht, falls dieses nicht direkt in einen Ablauf geleitet wird. Auch wird so der Vorteil erreicht, dass eine Konzentration von Störionen in dem Prozesswasser langsamer steigt als ohne Prozesswassertank. Der Prozesswassertank ist bei nutzseitiger Entleerung vorteilhafterweise durch einen Nutzer entnehmbar.

Allgemein kann Wasser im Durchlauf oder im Kreislauf durch die Nutzwasserkammer und/oder durch die Prozesswasserkammer geführt werden. Bei einem Durch lauf betrieb wird zu Wasser nur einmal durch die zugehörige Kammer geführt, und danach, für den Fall des Prozesswassers, abgelassen oder für den Fall des Nutzwassers an die wassernutzende Funktionseinheit geliefert und/oder in dem Nutzwassertank gespeichert. Im Kreislauf wird das Wasser hingegen mehrfach hintereinander durch die zugehörige Kammer zirkuliert. Der Transport des Wassers kann durch entsprechende Pumpen ermöglicht werden.

Es ist eine Weiterbildung, dass Wasser im Durchlauf durch die Nutzwasserkammer geführt wird, was eine Erzeugung eines besonders hohen Volumens an entkalktem Wasser ermöglicht.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Nutzwasser im Kreislauf durch die Nutzwasserkammer geführt wird, was eine besonders starke Entkalkung des Nutzwassers ermöglicht. Der Kreislauf kann z.B. die Nutzwasserkammer und, falls vorhanden, den Nutzwassertank umfassen.

Es ist eine Weiterbildung, dass das Nutzwasser wahlweise im Durchlauf als auch im Kreislauf durch die Nutzwasserkammer führbar ist. Dazu können beispielsweise entsprechende Ventile, z.B. Absperrventile, vorgesehen sein, die insbesondere durch eine Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts entsprechend schaltbar sind, z.B. sperrend / leitend.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Prozesswasser im Durchlauf durch die Prozesswasserkammer geführt wird. Dies ergibt den Vorteil, dass die Konzentration von Störionen in der Prozesswasserkammer im Vergleich zu einem Kreislaufbetrieb niedrig bleibt, wodurch eine größere Menge von Störionen der ersten Ladung aus der Nutzwasserkammer in die Prozesswasserkammer gelangen kann, da ein Diffusionswiderstand vergleichsweise gering ist.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Prozesswasser zirkulierend bzw. im Kreislauf durch die Prozesswasserkammer geführt wird, was die Menge des zum Betrieb des Interkalati- onsfilters benötigten Prozesswassers im Vergleich zum Durchlaufbetrieb vorteilhafterweise stark verringert. Der Kreislauf kann z.B. die Prozesswasserkammer und, falls vorhanden, den Prozesswassertank umfassen. Es ist eine Ausgestaltung, dass überwacht wird, wann die Konzentration von Störionen in dem Prozesswasser mindestens ein vorgegebenes Maß erreicht oder überschreitet und für diesen Fall mindestens eine Aktion zum Auswechseln des Prozesswassers ausgelöst wird. Dies ergibt den Vorteil, dass ein zur effektiven Entkalkung ausreichender Übergang von Störionen aus der Nutzwasserkammer in die Prozesswasserkammer aufrechterhalten werden kann, welcher sonst bei zu starker Konzentration von Störionen im Prozesswasser aufgrund des dem elektrischen Feld entgegenwirkenden Diffusionsdrucks nur noch gering wäre. Die mindestens eine Aktion kann beispielsweise ein automatisches Ablassen des Prozesswassers und/oder das Ausgeben eines Hinweises an einen Nutzer zum Ablassen des Prozesswassers umfassen.

Das Überwachen kann in einer Weiterbildung eigenständig durch einen Nutzer durchführt werden. So kann er das Ablassen des Prozesswassers selbsttätig auslösen oder durchführen, wenn er den Eindruck hat, dass das Ablassen notwendig ist.

Es ist Ausgestaltung, dass das Elektrohaushaltsgerät dazu eingerichtet ist, automatisch zu überwachen, wann die Konzentration von Störionen in dem Prozesswasser mindestens ein vorgegebenes Maß erreicht oder überschreitet und dann mindestens eine Aktion zum Auswechseln des Prozesswassers ausgelöst wird. Dies ermöglicht einen besonders zuverlässige Überwachung auf einen geeigneten Austausch des Prozesswassers.

Wenn das Gerät einen festen Abwasseranschluss an die Hausentwässerung aufweist, kann das Ablassen automatisch erfolgen. Besonders vorteilhaft erfolgt dieses Ablassen zur Nachtzeit, so dass ein eventueller Gebrauch des Gerätes nicht behindert wird. Wenn kein fester Abwasseranschluss gegeben ist, muss der Nutzer das Prozesswasser manuell entsorgen, z.B. durch Entnahme und Entleerung entnehmbarer Wassertanks.

Der Zeitpunkt, wann die Konzentration der Störionen in dem Prozesswasser mindestens ein vorgegebenes Maß (z.B. mindestens einen Schwell- bzw. Grenzwert) erreicht oder überschreitet, kann bei automatischer Überwachung beispielsweise indirekt dadurch erkannt werden, dass eine Nutzungsdauer des Interkalationsfilters einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet und/oder dass eine durch den Interkalationsfilter bzw. die Nutzwasserkammer durchgelaufene Menge an Nutzwasser einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet.

Dazu kann beispielsweise die Härte extern zugeführten Wassers, des aktuell durchlaufenden oder zirkulierenden Prozesswassers und/oder des aktuell durchlaufenden oder zirkulierenden Nutzwassers herangezogen werden. Zusätzlich können weitere Parameter wie eine Salinität, ein Sauerstoffgehalt, eine Wassertemperatur, usw. berücksichtigt werden. Diese Einflussgrößen können z.B. anhand von bekannten Werten am Aufstellort des Elektrohaushaltsgeräts festgelegt werden (z.B. anhand einer bekannten regionalen Wasserhärte) und/oder geräteseitig gemessen werden.

Es ist vorteilhaft, wenn dem Haushaltsgerät eine Wasserhärte (z.B. einen mittleren Härtegrad) des dem Haushaltsgerät zugegebenen Wassers (z.B. Frisch- bzw. Trinkwasser) bekannt ist. Denn so kann das Maß an die Wasserhärte angepasst werden, um einen besonders vorteilhaften Zeitpunkt zum Ablassen des Prozesswassers zu erhalten.

Alternativ kann der Zeitpunkt mittels eines Sensors bzw. einer Sensorik bestimmt werden, welche(r) eine Konzentration von Störionen im Nutzwasser und/oder im Prozesswasser misst. Hieraus kann für die örtliche Nutzungssituation ein besonders vorteilhafter Zeitpunkt zum Ablassen / Austauschen des Prozesswassers ermittelt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass dann eine eventuelle Fehlfunktion oder auch ein Altern bzw. Ermüden des Interkalationsfilters erkannt werden kann.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Elektrohaushaltsgerät dazu eingerichtet ist, die Konzentration der Störionen in dem Prozesswasser mittels Cyclovoltammetrie zu überwachen. Im Folgenden wird das Prinzip der grundsätzlich bekannten Cyclovoltammetrie kurz erläutert: bei der Cyclovoltammetrie werden die Unterschiede in den Atommassen der Störionen ausgenutzt. So liegt die Atommasse von Calcium bei ca. 40, die Atommasse von Magnesium bei ca. 24,3 und die relevanten Massen von Carbonaten (abhängig von der Art des betrachteten Carbonats) noch erheblich darüber. Wenn Ionen in einer Flüssigkeit sich nach Anlegen eines elektrischen Felds entlang des Felds bewegen, entspricht diese gerichtete Bewegung einem elektrischen Strom. Bei einer Messung dieses Stromes mit einem Amperemeter kann nur der gesamte elektrische Strom gemessen werden. Die Bewegung der einzelnen Ladungsträger trägt aber sehr unterschiedlich zu diesem Strom bei. Wenn ein Ion sich unter dem Einfluss des elektrischen Felds durch Wasser bewegt, dann hängt seine Bewegungsgeschwindigkeit von seiner Ladung (je höher die Ladung, desto schneller) und von seiner Beweglichkeit (je beweglicher, desto schneller) ab. Die Beweglichkeit des Ions wiederum hängt von seiner der Größe (je größer desto langsamer, weil größere Atome eher von anderen Atomen bzw. von den Molekülen im Wasser in ihrer Bewegung gehindert werden) und seiner Masse (je schwerer, desto langsamer, weil schwere Atome wesentlich träger auf Beschleunigung reagieren) ab. Diese Umstände werden bei der Cyclovoltammetrie genutzt, bei welcher eine - vorteilhafterweise kontinuierlich - steigende Spannung an ein Messvolumen angelegt wird. Die im Wasser gelösten Ladungsträger (Ionen) werden sich schneller und früher bewegen, wenn sie sehr hoch geladen sind, sehr klein sind und sehr leicht sind. Es wird sich daher bei kontinuierlich steigender Spannung ein stufiger Stromverlauf einstellen. Aus der Ausprägung dieser Stromstufen kann automatisiert abgeschätzt werden, welche Ladungsträger sich in dem Wasser befinden (Identifikation von Störstoffen) und wie viele Ladungsträger sich jeweils im Wasser befinden (Abschätzung der Konzentration). Die notwendigen Messspannungen liegen typischerweise im Bereich zwischen etwa 1 Volt bis 2 Volt.

Zusätzlich zum Ablassen von Prozesswasser können ein oder mehrere Reinigungs- und/oder Servicevorgänge durchgeführt werden, z.B. ein Durchspülen der Kammern, ein Reversieren der Elektrodenpolarität, um Interkalationsvolumen eingelagerte Störionen auszulösen, ein Zugeben von Entkalkungsmittel, ein Austauschen mindestens eines In- terkalationsvolumens, usw.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden Elektrohaushaltsgeräts, bei dem entkalktes Nutzwasser erzeugt wird, indem Störionen in ein Interkalationsvolumen eines Interkalationsfilters des Elektrohaushaltsgeräts eingelagert werden. Das Verfahren kann analog zu dem Elektrohaushaltsgerät ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Fig.1 zeigt eine Skizze eines wasserführenden Elektrohaushaltsgeräts im Bereich seines Interkalationsfilters;

Fig.2 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig.3 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig.4 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig.5 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und

Fig.6 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Fig.1 zeigt eine Skizze eines wasserführenden Elektrohaushaltsgeräts 1 , z.B. eines Backofens mit Dampfbehandlungsfunktion. Das Elektrohaushaltsgerät 1 weist einen Inter- kalationsfilter 2 auf, der dazu dient, eine Menge von störenden Ionen in dem von dem Elektrohaushaltsgerät zu nutzenden Wassers W zu reduzieren, z.B. um eine Verkalkung zu verlangsamen.

Der Interkalationsfilter 2 weist mindestens ein Filtergehäuse 3 mit einer Nutzwasserkammer 4 und einer Prozesswasserkammer 5 auf. Aus der Nutzwasserkammer 4 entnommenes Wasser W ist ionenreduziert, während aus der Prozesswasserkammer 5 entnommenes Wasser W einen erhöhten lonenanteil aufweist und insbesondere zur Entsorgung vorgesehen ist.

Die beiden Kammern 4 und 5 sind voneinander für Wasser undurchlässig und für Ionen einer ersten Polarität (hier beispielsweise für negativ geladene Anionen) durchlässig abgetrennt. Dazu ist eine entsprechende Trennwand 6 eingezeichnet, die gleichzeitig als Interkalationsvolumen 7 dient und die dazu eingerichtet ist, störende Ionen einer zweiten Polarität (Kationen) einzulagern. Da die Trennwand 6 an die Nutzwasserkammer 4 grenzt und daher in der Nutzwasserkammer 4 befindliche Kationen in dem Interkalationsvolumen 7 eingelagert werden können, ist das Interkalationsvolumen 7 der Nutzwasserkammer 4 "zugeordnet". In der Nutzwasserkammer 4 ist mindestens eine erste Elektrode 8 eines Elektrodenpaars 8, 9 untergebracht ist, die z.B. als elektrischer Pluspol betreibbar ist, und in der Prozesswasserkammer 5 ist mindestens eine zweite Elektrode 9 des Elektrodenpaars 8, 9 untergebracht, die z.B. als elektrischer Minuspol betreibbar ist. Bei Anlegen einer Spannungsdifferenz and die Elektroden 8, 9 werden in der Nutzwasserkammer 4 befindliche Kationen verstärkt in oder durch das Interkalationsvolumen 7 bewegt und dabei zumindest teilweise im Interkalationsvolumen 7 gebunden. Da die Wasserhärte im Wesentlichen durch die Anwesenheit gelöster Erdalkali-Kationen (z.B. Ca 2+ , Mg 2+ , usw.) bestimmt ist, wird durch diese forcierte Bewegung der Kationen durch das Interkalationsvolumen 7 die Wasserhärte in der Nutzwasserkammer 4 herabgesetzt.

Zur Be- und/oder Nachfüllung der beiden Kammern 4, 5 ist eine Frischwasserzuleitung 10 vorhanden, die mit einer Wasserleitung oder einem Wassertank (o. Abb.) verbunden sein kann. Die Frischwasserzuleitung 10 weist ein Teilchenfilter 11 und ein Absperrventil 12 auf. Der Teilchenfilter 11 dient z.B. zur Filterung von Staub, Sand, Fuseln, Ablagerungen, usw.

Das Elektrohaushaltsgerät 1 weist ferner ein Absperrventil 13 auf, dass einerseits mit dem Absperrventil 12 und andererseits über ein Teilchenfilter 14 mit einem Absperrventil 15 fluidisch verbunden ist. Das Absperrventil 15 ist andererseits mit einem Wassereinlass der Nutzwasserkammer 4 verbunden. Außerdem vorhanden ist ein Absperrventil 16, dass einerseits mit dem Absperrventil 12 und andererseits über ein Teilchenfilter 17 mit einem Absperrventil 18 fluidisch verbunden ist. Das Absperrventil 18 ist andererseits mit einem Wassereinlass der Prozesswasserkammer 5 verbunden.

Aus der Nutzwasserkammer 4 wird Nutzwasser in einen Nutzwassertank 19 abgelassen, während das Prozesswasser in einen Prozesswassertank 20 abgelassen wird. Nutzwassertank 19 und/oder Prozesswassertank 20 können jeweils fest verbaut oder alternativ entnehmbar gestaltet sein.

Das Elektrohaushaltsgerät 1 weist außerdem eine erste Pumpe 21 auf, die dazu vorgesehen ist, Wasser aus dem Nutzwassertank 19 zurück in die Nutzwasserkammer 4 zu pumpen. Dazu ist eine Druckseite der Pumpe 21 hier beispielhaft mit einer Auslassseite des Absperrventils 13 und einer Einlassseite des Teilchenfilters 14 verbunden, mündet also auslassseitig zwischen Absperrventil 13 und Teilchenfilter 14. Analog ist eine zweite Pumpe 22 vorhanden, die dazu vorgesehen ist, Wasser aus dem Prozesswassertank 20 zurück in die Prozesswasserkammer 5 zu pumpen. Dazu ist eine Druckseite der Pumpe 22 hier beispielhaft mit einer Auslassseite des Absperrventils 16 und einer Einlassseite des Teilchenfilters 17 verbunden, mündet also zwischen Absperrventil 16 und Teilchenfilter 17.

Der Nutzwassertank 19 ist auslassseitig an ein weiteres Absperrventil 23 angeschlossen, das andererseits an ein Absperrventil 24, das wiederum an einen allgemeinen Abfluss des Elektrohaushaltsgerät 1 angeschlossen ist, und ein Absperrventil 25, das andererseits als Nutzwasseranschluss für wasserführende Verbraucher oder Funktionseinheiten des Elektrohaushaltsgeräts 1 dient, angeschlossen ist. Ferner ist ein Absperrventil 26 vorhanden, welches die Prozesswasserkammer 5 und den Prozesswassertank 20 gegen die Absperrventile 24 und 25 absperren kann.

Die Absperrventile 12, 13, 15, 16, 18 und 23 bis 26 sowie die Pumpen 21 und 22 können durch das Elektrohaushaltsgerät 1 steuerbar sein, z.B. mittels einer entsprechenden Steuereinrichtung (o. Abb.).

Beispielsweise kann der zunächst leere I nterkalationsfilter 2 mit Frischwasser befüllt werden, wozu die Ventile 12, 13, 15 16 und 18 geöffnet geschaltet worden sind und die übrigen Ventile 23 bis 26 z.B. geschlossen sind.

Anschließend kann - z.B. durch einen Nutzer oder automatisch - ein Filtervorgang gestartet werden. Hierbei kann der Durchfluss von Prozesswasser im Dauerdurchlauf oder im Kreislauf erfolgen. Bei einem Dauerdurchlauf wird der Prozesswasserkammer 5 stets frisches Wasser zugeführt. Da hierbei die Konzentration der zu entfernenden Stoffe im Prozesswasser minimal ist, wird die Geschwindigkeit der Entkalkung des Nutzwassers besonders schnell erfolgen. Zum Durchflussbetrieb des Prozesswassers können beispielsweise die Ventile 12, 16 18, 24 und 26 kontinuierlich oder phasenweise geöffnet sein, so dass Frischwasser durch den Filter 11 , das Ventil 12, das Ventil 16, den Filter 17, das Ventil 18, die Prozesswasserkammer 5, das Ventil 16 und das Ventil 24 in den Abfluss des Elektrohaushaltsgerät 1 fließt. Alternativ kann das Prozesswasser im Kreislauf gefahren werden. Dabei wird vorteilhafterweise der Wasserverbrauch gering gehalten, dafür sinkt mit steigender Konzentration der zu entfernenden Stoffe im Prozesswasser die Filterwirkung. Entsprechend wird die notwendige Zeit zur Erreichung einer definierten Entkalkung des Nutzwassers steigen. Der Kreislaufbetrieb des Prozesswassers kann z.B. durch Schließen der Ventile 16 und 26, Öffnen des Ventils 18 und Aktivierung der zweiten Pumpe 22 durchgeführt werden.

Wenn das Prozesswasser im Kreislauf gefahren wird, wird irgendwann die Konzentration von Störstoffen im Prozesswasser so hoch sein, dass die Filterwirkung des Interkalations- filters 7 auf ein nicht mehr akzeptables Maß zurückgeht, da die Erzeugung einer gewissen Menge Nutzwasser zu lange dauert. Dieser Zeitpunkt kann durch das Vorhandensein des - optionalen - Prozesswassertanks 20 hinausgezögert werden. Wenn dieser Zeitpunkt erreicht wird, dann muss das hoch konzentrierte Prozesswasser abgelassen und ersetzt werden. Das hoch konzentrierte Prozesswasser kann durch frisches Wasser ersetzt werden, z.B. durch Öffnen der Ventile 24 und 26 bzw. der Ventile 12, 16 und 18. Zur Verbesserung der Filterwirkung gleich zu Beginn nach einer Wiederbefüllung der Prozesswasserkammer 5 ist es vorteilhaft, Nutzwasser als neues Prozesswasser zu verwenden, z.B. durch Entnahme aus dem Nutzwassertank 19.

Wenn das Prozesswasser ersetzt wird, kann es allgemein vorteilhaft sein, eine gründliche Spülung des Filtersystems vorzunehmen. Dies kann umfassen, dass der Interkalationsfil- ter 2 als auch ggf. der Nutzwassertank 19 und/oder der Prozesswassertank 20 und die entsprechenden Rohre gespült werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn während einer Spülung die Polarität an den Elektroden 8,9 umgekehrt wird, weil so die im Interkala- tionsvolumen eingelagerten Störstoffe zumindest teilweise wieder ausgelagert und folgend aus dem System entfernt werden können.

Auch die Nutzwasserseite kann grundsätzlich im Durchlauf oder im Kreislauf betrieben werden. Vorliegend ist es besonders vorteilhaft, wenn Nutzwasser im Kreislauf erzeugt wird, da sich die Wasserhärte so besonders weit absenken lässt. Wird Nutzwasser aus dem Nutzwassertank 19 zur Nutzung mit einem wasserführenden Verbraucher abgelassen, kann Frischwasser nachgefüllt werden. Das Nutzwasser kann im Kreislauf auch unabhängig von einem anderen Betrieb des Elektrohaushaltsgeräts 1 durchgeführt werden (z.B. nachts, insbesondere automatisch gestartet), um stark entkalktes bzw. enthärtetes Nutzwasser in ausreichender Menge im Nutzwassertank 19 vorzuhalten bzw. auf Vorrat zu erzeugen. Der Entkalkungs- bzw. Filtervorgang kann also ein unabhängig durchgeführter Ablauf sein.

Allgemein kann das gezeigte Entkalkungssystem 2 bis 26, auch noch bei einem Mengenverhältnis von Nutzwasser zu Prozesswasser von ca. 10:1 effektiv arbeiten kann. Die Effektivität der Entkalkung steigt, wenn das Verhältnis geringer wird. Allgemein kann das Volumen des Prozesswassertanks 20 geringer sein als das Volumen des Nutzwassertanks 19.

Die verfügbare Menge von Nutzwasser kann noch erhöht werden, wenn stark entkalkten Nutzwasser wieder Frischwasser zugemischt wird. Hierbei steigt der Kalkgehalt im Nutzwasser wieder etwas an, ist aber typischerweise immer noch merklich weicher als reines Frischwasser.

Fig.2 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters 2, 2a gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Nutzwasserkammer 4 weist einen Wassereinlass 27 und einen Wasserauslass 28 auf, während die Prozesswasserkammer 5 einen Wassereinlass 29 und einen Wasserauslass 30 aufweist. Das Interkalationsvolumen 7 dient als Trennwand zwischen der Nutzwasserkammer 4 und der Prozesswasserkammer 5 und kann wasserundurchlässig oder schlecht wasserdurchlässig ausgebildet sein. Das Interkalationsvolumen 7 ist also nicht-querend in Bezug auf die Nutzwasserkammer 4 und die Prozesswasserkammer 5 angeordnet.

Die in der Nutzwasserkammer 4 befindliche erste Elektrode 8 ist hier als Pluspol ausgebildet, während die in der Prozesswasserkammer 5 befindliche Elektrode 9 als Minuspol ausgebildet ist. Eine an die Elektroden 8, 9 angelegte Spannungsdifferenz liegt vorteilhafterweise unter 1,23 Volt, z.B. zwischen 1 Volt und 1,2 Volt. Liegt die Spannungsdifferenz an, wird zwischen den beiden Elektroden 8, 9 ein elektrisches Feld aufgebaut, das Kationen wie Ca 2+ , Mg 2+ , usw. in bzw. durch das Interkalationsvolumen 7 bewegt, welche in dem Interkalationsvolumen 7 eingelagert bzw. gehalten werden. Dadurch wird die Wasserhärte in der Nutzwasserkammer 4 verringert, vor allem wenn das Interkalationsvolumen 7 für Anionen undurchlässig ist. Fig.3 zeigt eine detailliertere Skizze eines weiteren Interkalationsfilters 2, 2b.

Die Nutzwasserkammer 4 ist von der Prozesswasserkammer 5 nun mittels einer für Ionen, insbesondere nur für Anionen durchlässigen, aber Wasser undurchlässigen Trennmembran 31 abgetrennt. Durch Anlegen der Spannungsdifferenz zwischen die beiden Elektroden 8, 9 ähnlich zu Fig.2 werden (a) Kationen stärker in das nun wasserdurchlässige Interkalationsvolumen 7a bewegt und (b) Anionen aus der Nutzwasserkammer 4 in die Prozesswasserkammer 5 bewegt. Das am Wasserauslass 28 austretende Nutzwasser N ist also sowohl an Kationen als auch an Anionen arm. In diesem Ausführungsbeispiel kann das erste Interkalationsvolumen 7a hochgradig wasserdurchlässig sein.

Optional ist in der Prozesswasserkammer 5 ein zweites wasserdurchlässiges Interkalationsvolumen 7b vorhanden, wodurch sich auch in dem Prozesswasser P befindliche Kationen einfangen lassen. Das zweite Interkalationsvolumen 7b kann analog zu der Prozesswasserkammer 5 im Wasserstrom zwischen dem Wassereinlass 29 und dem Wasserauslass 30 angeordnet sein (o. Abb.).

Auch hier ist das Interkalationsvolumen 7a den Strom des Nutzwassers N nicht-querend in der Nutzwasserkammer 4 angeordnet, und das Interkalationsvolumen 7b ist den Strom des Prozesswassers P nicht-querend in der Prozesswasserkammer 5 angeordnet.

Fig.4 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters 2, 2c. Hier ist die Polarität zwischen den Elektroden 8 und 9 im Vergleich zu Fig.2 und Fig.3 umgekehrt. Das erste Interkalationsvolumen 7a ist in der Nutzwasserkammer 4 zwischen den Wasseranschlüssen 27 und 28 einerseits und der ersten Elektrode 8 andererseits angeordnet. Bei Anlegen einer Spannungsdifferenz zwischen den beiden Elektroden 8, 9 werden die in die Nutzwasserkammer 4 einströmenden Kationen von der ersten Elektrode 8 anagezogen und bei Durchlauf durch das erste Interkalationsvolumen 7a eingefangen.

Fig.5 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters 2, 2d. Zumindest die Kationen anziehende Elektrode, hier: die als Minuspol dienende erste Elektrode 8, ist in das erste, wasserdurchlässige Interkalationsvolumen 7a eingebettet . Fig.6 zeigt eine detailliertere Skizze eines Interkalationsfilters 2, 2e. Hier sind die erste Elektrode 32 und die zweite Elektrode 33 als Interkalationselektroden ausgebildet, die wasserdurchlässiges elektrisch leitfähiges Interkalationsmaterial aufweisen oder daraus bestehen. Sie sind über z.B. metallische Anschlussfahnen 34 an die Spannungsquelle angeschlossen.

Bei den obigen Interkalationsfiltern 2, 2a bis 2d ist es für eine hohe Enthärtungseffektivität und lange Lebensdauer vorteilhaft, wenn die Elektroden 8, 9 aus Matten oder Geflechten aus leitfähigen Metallen und/oder Kohlenstofffasern usw. ausgeführt sind. Auch können z.B. siebartig perforierte Metallfolien verwendet werden.

Eigenschaften der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch ausgetauscht oder kombiniert werden, wo möglich. Beispielsweise können die Interkalationsvolumina der Interkalationsfilter 2b bis 2e jeweils zwischen dem ungehinderten Hauptflussbereich des Wassers und der Membran angeordnet sein, oder der Hauptflussbereich des Wassers kann zwischen dem Interkalationsfilter und der Membran vorhanden sein.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.

Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist. Bezugszeichenliste

1 Elektrohaushaltsgerät

2 Interkalationsfilter

3 Filtergehäuse

4 Nutzwasserkammer

5 Prozesswasserkammer

6 Trennwand

7 Interkalationsvolumen

7a Interkalationsvolumen

7b Interkalationsvolumen

8 Erste Elektrode

9 Zweite Elektrode

10 Frischwasserzuleitung

11 Teilchenfilter

12 Absperrventil

13 Absperrventil

14 Teilchenfilter

15 Absperrventil

16 Absperrventil

17 Teilchenfilter

18 Absperrventil

19 Nutzwassertank

20 Prozesswassertank

21 Erste Pumpe

22 Zweite Pumpe

23 Absperrventil

24 Absperrventil

25 Absperrventil

26 Absperrventil

27 Wassereinlass

28 Wasserauslass

29 Wassereinlass

30 Wasserauslass 31 Trennmembran

32 Interkalationselektrode

33 Interkalationselektrode

34 Anschlussfahne N Nutzwasser

P Prozesswasser

W Wasser