Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine oder Waschmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine oder eine Waschmaschine, welches im Betrieb zumindest zeitweise Wasser führt.

Derartige Haushaltsgeräte sind aus der Praxis bekannt. So führt eine handelsübliche Geschirrspülmaschine beim Spülen von Geschirr hierzu erforderliches Wasser. Dabei handelt es sich je nach Phase des Spülvorganges um unbehandeltes Frischwasser oder um enthärtetes Wasser. Zumindest in einigen Spülphasen ist das Wasser mit Reinigungssubstanzen und/oder mit Additiven versetzt. Zudem weist das Wasser je nach Spülphase einen unterschiedlichen Grad an Verschmutzungen auf.

Bekannte Haushaltsgeräte weisen einen lonentauscher auf, durch den zumindest ein Teil des aufgenommenen Frischwassers geführt wird, um dieses zu enthärten und so Kalkablagerungen im Inneren des Haushaltsgerätes zu vermeiden. Gleichwohl können immer wieder derartige Kalkablagerungen beobachtet werden. Gefährdet sind insbesondere die hydraulischen Komponenten von Haushaltsgeräten, wie beispielsweise Pumpen und Schläuche, besonders gefährdet sind jedoch Heizeinrichtungen zum Erhitzen des Wassers. Kalkablagerungen führen dabei in der Regel zu einem höheren Energieverbrauch und in vielen Fällen zu Schäden an dem jeweiligen Haushaltsgerät.

Bei Geschirrspülern tritt weiterhin der unerwünschte Effekt auf, dass Spülgut aus Glas durch die Einwirkung des Wassers geschädigt wird. Auswaschungen aus dem Kristallgitter des Glases führen zu einer ungleichmäßigen und daher matt wirkenden Oberfläche. Dieser Effekt ist als Glaskorrosion bekannt und tritt auch bei hochwertigen Glassorten auf. Um eine derartige Glaskorrosion zu vermeiden bzw. zu mindern, werden den Reinigern Additive zugegeben oder es werden derartige Additive enthaltende Lecksteine in den Innenraum des Spülbehälters gehängt. Solche Maßnahmen erhöhen jedoch die Betriebskosten der Geschirrspülmaschine. Auch kann so eine Glaskorrosion nicht in allen Fällen verhindert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Haushaltsgerät bereitzustellen, bei dem die genannten Nachteile vermieden sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Haushaltsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Opferanode zur Abgabe von Kationen an das Wasser vorgesehen ist, wobei eine elektrisch leitende Anordnung als zugehörige Kathode wirkt.

Die Opferanode besteht vorzugsweise aus Metall und ist so in dem Haushaltsgerät angeordnet, dass sie ebenso wie die elektrisch leitende Anordnung in Kontakt mit dem Wasser gelangt. Hierdurch ist ein elektrischer Strom von der Opferanode durch das Wasser zur elektrisch leitenden Anordnung hin möglich. Ein derartiger Strom begünstigt eine chemische Reaktion, bei der die Opferanode oxidiert. Dabei werden Kationen, also positive Ionen, an das Wasser abgegeben, wobei sich die Opferanode langsam auflöst. An der als Kathode wirkenden elektrisch leitenden Anordnung hingegen scheiden sich aus dem Wasser stammende Zersetzungsprodukte, wie insbesondere Wasserstoff molekü Ie, ab.

Die aus der Opferanode an das Wasser abgegebenen Kationen bringen die Kalkpartikel im Wasser dazu, sich von einer nadeligen Kleinstruktur zu größeren Partikeln zusammenzuschließen. Es entstehen bis zu 15-fach größere Kalkkügelchen, die nicht mehr zum Anhaften an den Bauteilen des Haushaltsgerätes neigen. Sie werden von im Betrieb des Haushaltsgerätes auftretenden Strömungen leichter mitgerissen als die Kleinkristalle und schmirgeln auf ihrem Weg Rost und Kalkablagerungen ab. Auf diese Weise können Kalkablagerungen an den Komponenten des Haushaltsgerätes, insbesondere an hydraulischen Komponenten oder an Heizkomponenten, verhindert und bestehende Kalkablagerungen beseitigt werden. Hierdurch kann der Energieverbrauch gesenkt und Schäden vermieden werden.

Durch die Abgabe von Kationen an das Wasser wird zudem die lonenkonzentration im Wasser erhöht. Hierdurch wird die Fähigkeit des Wassers zum Auswaschen von Ionen aus Glas herabgesetzt. Dies wirkt der Glaskorrosion wirksam entgegen, so dass auf die bislang verwendeten Additive in vielen Fällen verzichtet werden oder

zumindest deren Menge reduziert werden kann. Daher verringern sich die Betriebskosten des Haushaltsgerätes.

Ein anderes Problem ergibt sich daraus, dass Haushaltsgeräte der genannten Art über eine Vielzahl von Funktionsbauteilen verfügen, wobei diese häufig metallische Oberflächen aufweisen, welche im Betrieb des Haushaltsgerätes zumindest zeitweise Wasser führen bzw. mit Wasser in Berührung kommen. So umfasst eine handelsübliche Geschirrspülmaschine üblicherweise einen Spülbehälter, der aus Stahlteilen zusammengesetzt ist. Die nach Innen weisenden Oberflächen des Spülbehälters gelangen beim Spülen von Geschirr in Kontakt mit dem hierzu erforderlichen Wasser.

Um die wasserführenden metallischen Oberflächen vor Korrosion zu schützen, werden bei bekannten Haushaltsgeräten entweder korrosionsbeständige Materialien, z. B. Edelstahl, verwendet oder korrodierende Metalle mit einer Beschichtung versehen. Beide Maßnahmen führen jedoch zu hohen Kosten bei der Herstellung eines Haushaltsgerätes und können eine Korrosion an gefährdeten Stellen, wie beispielsweise an Schweißkanten oder Umformkanten, aufgrund der Aggressivität des Wassers nicht immer verhindern. Beschichtungen altern zudem und können im Gebrauch beschädigt werden.

Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass die elektrisch leitende Anordnung eine metallische Oberfläche eines Funktionsbauteils des Haushaltsgerätes umfasst. Dies bedeutet, dass ein Funktionselement zusätzlich zu seiner primären Wirkung eine Wirkung als Kathode ausübt.

Wenn die zu schützende metallische Oberfläche des Funktionsbauteils in erfindungsgemäßer Weise als Bestandteil der kathodisch wirkenden elektrisch leitenden Anordnung ausgebildet ist, so scheiden sich aus dem Wasser stammende Zersetzungsprodukte, wie insbesondere Wasserstoff molekü Ie, an der zu schützenden metallischen Oberfläche ab. Eine Korrosion der zu schützenden Oberfläche wird dabei durch eine kathodische Polarisation derselben wirkungsvoll verhindert. Dies erlaubt die Verwendung weniger korrosionsbeständiger Materialien, z.B. niederlegierter Stähle. Auch kann bei Verwendung korrodierender Metalle im Regelfall auf eine

Beschichtung verzichtet werden. Hierdurch können die Herstellkosten deutlich reduziert werden. Zudem kann auf ein separates Bauteil, welches überwiegend oder ausschließlich als Kathode wirkt und daher kein Funktionselement ist, verzichtet werden.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die elektrisch leitende Anordnung metallische Oberflächen mehrerer Funktionsbauteile des Haushaltsgerätes umfasst. Hierdurch können mehrere Funktionsbauteile in einfacher Weise vor Korrosion geschützt werden.

Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass ein besagtes Funktionsbauteil ein Spülbehälter, ein Waschbehälter, eine Heizeinrichtung, eine Pumpeinrichtung oder eine Türe ist. Es ist jedoch auch möglich, andere Funktionsbauteile eines Haushaltsgerätes in der beschriebenen Weise vor Korrosion zu schützen.

Vorzugsweise ist das elektrochemische Normalpotential der Opferanode kleiner (negativer) als das elektrochemische Normalpotential der elektrisch leitenden Anordnung. Zur Erzeugung des gewünschten Stromflusses durch das Wasser ist es hierbei lediglich erforderlich, die Opferanode und die elektrisch leitende Anordnung außerhalb des Wassers leitend miteinander zu verbinden. Aufgrund des vorgesehenen Normalpotentialunterschiedes werden über diese elektrische Verbindung Elektronen von der Opferanode zur elektrisch leitenden Anordnung transportiert, ohne dass hierzu eine externe Spannungsquelle erforderlich ist. Diesem unmittelbar zwischen der Opferanode und der elektrisch leitenden Anordnung fließenden Strom steht ein zahlenmäßig gleichgroßer, aber entgegengesetzt gerichteter Strom von der Opferanode über das Wasser zur elektrisch leitenden Anordnung gegenüber, wodurch die vorgesehene Abgabe von Kationen an das Wasser bewirkt wird.

Wenn die elektrisch leitende Anordnung als wesentlichen Bestandteil Eisen umfasst, was beispielsweise bei Stahl der Fall ist, ist es von Vorteil, wenn die Opferanode als wesentlichen Bestandteil Zink, Aluminium oder Magnesium umfasst. Neben den genannten Metallen in Reinform können insbesondere darauf basierende Legierungen verwendet werden. Bzgl. der Verhinderung von Kalkablagerungen und Glaskor-

rosion hat sich insbesondere die Verwendung einer Opferelektrode aus Zink als vorteilhaft erwiesen.

Wenn die elektrisch leitende Anordnung als wesentlichen Bestandteil Zink umfasst, ist es vorteilhaft, wenn die Opferanode als wesentlichen Bestandteil Aluminium oder Magnesium umfasst. Auch hier sind für die Opferanode die genannten Metalle in Reinform oder als Legierung möglich.

Bevorzugt ist die Opferanode plattenförmig oder blockförmig ausgebildet. Eine derart ausgebildete Opferanode kann platzsparend in dem Haushaltsgerät angeordnet werden und ist überdies einfach herzustellen.

Vorteilhafterweise liegt die Opferanode so an der elektrisch leitenden Anordnung an, dass beide leitend verbunden sind. In diesem Fall kann auf eine externe Verkabelung zwischen Opferanode und metallischer Oberfläche verzichtet werden.

Bevorzugt ist die Opferanode mit lösbaren Befestigungsmitteln an einem vorgesehenen Befestigungsabschnitt befestigt. Hierdurch kann eine verbrauchte Opferanode einfach ersetzt werden. Geeignete Befestigungsmittel umfassen beispielsweise Schrauben oder Rastelemente.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Befestigungsmittel so ausgebildet, dass die Opferanode ohne Zuhilfenahme von Werkzeug befestigbar und/oder entfernbar ist. Hierdurch vereinfacht sich der Austausch einer verbrauchten Opferanode weiter. Geeignete Befestigungsmittel können Flügelschrauben oder entsprechend ausgebildete Rastelemente umfassen.

Bevorzugt ist die Opferanode in einem unteren Bereich des Haushaltsgerätes angeordnet. Der Begriff „unterer Bereich" bezieht sich dabei auf ein bestimmungsgemäß aufgestelltes Haushaltsgerät. Der Vorteil liegt darin, dass sich das Wasser aufgrund seines Gewichtes im unteren Bereich des Haushaltsgerätes sammelt, so dass sich ein sicherer Kontakt zwischen dem Wasser und der Opferanode ergibt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Opferanode und der elektrisch leitenden Anordnung eine Spannungsquelle vorgesehen. Hierdurch kann die Opferanode als Fremdstromanode betrieben werden. Der Strom von der Opferanode über das Wasser zur Kathode kann hierbei deutlich erhöht werden.

Bevorzugt ist der Spannungsquelle eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zugeordnet. Hierdurch kann die Menge der durch die Opferanode abgegebenen Kationen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Art des Spülgutes, der Spülphase, der Art des zur Verfügung stehenden Frischwassers und/oder weiterer Parameter, bedarfsgerecht eingestellt werden. Hierdurch kann insbesondere die Lebensdauer der Opferanode verlängert werden, ohne dass auf die erwünschten Wirkungen verzichtet werden müsste.

Zweck der Erfindung ist es, die hydraulischen Komponenten eines wasserführenden Haushaltsgerätes vor Kalkablagerungen zu schützen, die die Funktionsweise beeinträchtigen können. Auch sollen metallische Bauteile wie z.B. der Behälter vor Korrosion geschützt und Glaskorrosion bei Gläsern o.a. innerhalb eines Spülganges bei Geschirrspülern vermieden werden.

Bei Hausgeräten gemäß dem Stand der Technik werden die Kalkablagerungen vermieden, indem das Wasser durch den lonentauscher enthärtet wird.

Der Korrosionsschutz bei Metallen in Haushaltsgeräten wird gemäß dem Stand der Technik dadurch erreicht, indem entweder korrosionsbeständige Materialien (z.B. Edelstahl) verwendet werden oder korrodierende Metalle mit einer Beschichtung versehen werden.

Um die Korrosion von Gläsern in Geschirrspülern zu vermeiden bzw. zu mindern, werden gemäß dem Stand der Technik den Reinigern Additive zugegeben bzw. „lonenlecksteine" in den Behälterinnenraum gegeben.

Beim neuen System hingegen wird eine Opferelektrode (Opferanode), insbesondere aus einem unedleren Metall als die übrigen metallischen Bauteile der Geschirrspülmaschine verwendet. Insbesondere ist für die Opferanode Zink oder ein Zink enthal-

tendes Material geeignet. Diese Opferelektrode wird beispielsweise in einem Ge- schirrspülvollautomat in Kontakt mit den Metallkomponenten gebracht, aber auch mit dem Wasser im wasserführenden System. Dieses System benötigt keine zusätzlichen Komponenten mehr, jedoch kann man zur Unterstützung eine Spannungsquelle verwenden.

Sobald die Opferelektrode in Kontakt mit den edleren Metallen im Geschirrspülvoll- automaten steht, wird das unedlere Metall der Elektrode als erstes korrodiert. Somit wird ein Korrodieren wichtiger Komponenten im Behälter verhindert.

Um Kalkablagerungen in den hydraulischen Komponenten zu vermeiden, ist ebenfalls die Opferelektrode von Vorteil. Durch die unterschiedlichen Metalle im System baut sich eine sehr geringe Potentialspannung auf, die aber genügt, um kleinste Mengen der Ionen der Elektrode an die Spülflotte abzugeben. Diese Ionen (in vorteilhafter Weise am besten Zink) bringen die Kalkpartikel im Wasser dazu, sich von einer nadeligen Kleinstruktur zu größeren Partikeln zusammen zu schließen. Es entstehen bis zu 15-fach größere Kalkkügelchen, die nicht mehr zum Anhaften neigen. Sie werden von der Strömung leichter mitgerissen als die Kleinkristalle und schmirgeln auf ihrem Weg Rost- und Kalkablagerungen ab.

Da jede Glaskorrosion durch ein Auswaschen von Ionen hervorgerufen wird, muss zur Verhinderung selbigen Vorgangs, die lonenkonzentration in der Spülflotte angehoben werden. Durch den Kontakt der Opferelektrode mit der Spülflotte wird die lonenkonzentration erhöht. Als besonders vorteilhaft hat sich die Zugabe von Zink herausgestellt (Beispiel: Konzentrationsausgleich von Flüssigkeiten).

Es ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:

• Vermeidung der Behälterkorrosion, was die Verwendung von billigeren Stählen ermöglicht,

• Vermeidung von Glaskorrosion,

• Vermeidung von Kalkablagerungen, was die Ausfallsicherheit erhöht.

Dabei ist die Erfindung durch ein einfaches Bauteil zu realisieren

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes in schematischer Darstellung, und

Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Haushaltsgerätes in schematischer Darstellung.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 und 2 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 ist eine Geschirrspülmaschine 1 als Beispiel für ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Dabei sind lediglich diejenigen Bauteile der Geschirrspülmaschine 1 dargestellt und erläutert, welche für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Die Geschirrspülmaschine 1 weist einen aus Metall gefertigten Spülbehälter 2 auf, der einen Boden 3, eine Seitenwand 4, eine nicht dargestellte weitere Seitenwand, eine Rückwand 5 und einen Deckel 6 umfasst. Zum Verschließen des Spülbehälters 2 ist eine Tür 7 vorgesehen, deren Innenseite 8 ebenfalls aus Metall gefertigt ist. In Figur 1 ist die Tür 7 geschlossen, so dass der Spülbehälter 2 und die Türe 7 einen geschlossenen Spülraum 9 umschließen. Die dem Spülraum 9 zugewandte Oberfläche 12 des Spülbehälters 2 und die dem Spülraum 9 zugewandte Oberfläche 13 der Innenseite 8 der Tür 7 bestehen dabei aus blankem Stahl.

Während eines Spülvorganges wird Wasser W mittels einer Heizpumpe 10 auf die erforderliche Temperatur gebracht und über eine Sprühvorrichtung 1 1 in den Spülraum 9 gefördert. Dabei wird die Oberfläche 12 des Spülbehälters 2 und die Oberfläche 13 der Tür 7 mit Wasser W benetzt. Das in den Spülraum 9 gesprühte Wasser W sammelt sich daraufhin aufgrund der Schwerkraft in der Ablaufwanne 14, von wo aus es erneut in den Spülraum 9 gefördert wird.

An der Oberfläche 12 des Spülbehälters 2 ist eine Opferelektrode 15 aus Zink mittels zweier Schrauben 16 befestigt. Die Opferanode 15 ist plattenförmig ausgebildet und liegt flächig an der Oberfläche an, so dass eine leitende Verbindung zwischen der Oberfläche 12 und der Opferanode 15 besteht. Die metallische Oberfläche 12 des Spülbehälters 2 und die metallische Oberfläche 13 bilden eine elektrisch leitende Anordnung 12, 13, welche als der Opferanode 15 zugehörige Kathode wirkt. Auch die Opferanode 15 steht im Betrieb der Geschirrspülmaschine 1 in Kontakt mit dem Wasser W. Dabei ist die Opferanode 15 in einem unteren Bereich der Geschirrspülmaschine 1 angeordnet, so dass sie vom Wasser W stark überspült wird und Kationen besonders gut abgeben kann.

Da das Zink der Opferanode 15 unedler als der Stahl der Oberfläche 12 ist, bewegen sich Elektronen von der Opferanode 15 über die Berührfläche und die Schrauben 16 zur Oberfläche 12. Gleichzeitig gibt die Opferanode 15 positiv geladene Zinkionen (Zn ²⁺ ) an das Wasser W ab, wobei sich die Opferanode 15 langsam zersetzt. Die Oberfläche 12 wirkt als Kathode und gibt lediglich Elektronen an das Wasser W ab. Eine Zersetzung der metallischen Oberfläche 12 ist aufgrund der elektrochemischen Vorgänge weitgehend vermieden. Da die metallische Oberfläche 13 der Tür 7 mit der Oberfläche 12 des Spülbehälters 2 leitend verbunden ist, wirkt auch die Oberfläche 13 der Tür 7 als Kathode. Hierdurch sind beide metallischen Oberflächen 12, 13 vor Korrosion geschützt.

Durch die Abgabe von Zinkionen an das Wasser W werden die in dem Wasser W enthaltenden Kalkpartikel dazu gebracht, sich von einer nadeligen Kleinstruktur zu größeren Partikeln zusammenzuschließen. Diese größere Kalkkügelchen neigen nicht mehr zum Anhaften an den wasserführenden Komponenten der Geschirrspülmaschine 1 , seien sie nun aus Metall oder aus einem anderen Werkstoff. Insbesondere wird eine Verkalkung der Heizpumpe 10 vermieden. Sofern sich an einem wasserführenden Bauteil bereits Kalkablagerungen gebildet haben, werden diese durch die großen Kalkkügelchen abgeschmirgelt. So werden auch bereits bestehende Kalkablagerungen aufgelöst.

Beim Spülen von Spülgut aus Glas ist das Auftreten von Glaskorrosion durch die erhöhte lonenkonzentration im Wasser W verringert und in vielen Fällen ganz verhindert.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist die Opferelektrode 15 über Flügelschrauben 16' an einem isolierenden Halter 17 befestigt, der seinerseits mit nicht gezeigten Mitteln an der Oberfläche 12 befestigt ist. Die Opferanode 15 ist mit dem Pluspol einer Spannungsquelle 18 (Fremdstromanode) verbunden. Der Minuspol der Spannungsquelle 18 ist mit der Oberfläche 12 verbunden. Daher ist ein Strom- fluss von der Opferanode 15 durch das Wasser W zur Oberfläche 12 möglich, der in seiner Stärke unter anderem von der Spannung der Spannungsquelle 18 abhängig ist. Die Spannung der Spannungsquelle 18 ist über eine Steuereinrichtung 19 einstellbar.

Die Steuerung der Spannung der Spannungsquelle 18 kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Spülphase, des Spülgutes, der chemischen Eigenschaften des Wassers W, der verwendeten Reinigungsmittel und Additive und/oder der Temperatur des Wasser W erfolgen. Hierdurch kann die Wirkung der Opferanode 15 sowie deren Lebensdauer optimiert werden.

Bezugszeichenliste

1. Geschirrspülmaschine

2. Spülbehälter

3. Boden

4. Seitenwand

5. Rückwand

6. Decke

7. Türe

8. Innenseite der Türe

9. Spülraum

10. Heizpumpe

11. Sprühvorrichtung

12. metallische Oberfläche des Spülbehälters

13. metallische Oberfläche der Türe

14. Ablaufwanne

15. Opferelektrode

16. Schrauben

17. isolierender Halter

18. Spannungsquelle

19. Steuereinrichtung W Wasser