Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts und wasserführendes elektrisches Gerät

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts und ein wasserführendes elektrisches Gerät.

WO2018226706A1 beschreibt eine Heizeinrichtung, die an wasserführende elektrische Geräte angeschlossen werden kann, um Warmwasser bereitzustellen. Die Heizeinrichtung ist als Durchlauferhitzer ausgebildet und weist ein Reservoir, einen Kaltwasseranschluss, einen Ein- und Auslass, eine Pumpe und einen Warmwasserrücklauf auf. Dieses System ist jedoch komplex und benötigt viel Bauraum.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts und ein wasserführendes elektrisches Gerät bereitzustellen, die einfach sind und wenig Bauraum benötigen.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein wasserführendes elektrisches Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einer Reduzierung der Komplexität des Systems und einer Verkleinerung des Bauraums darin, dass standardisierte Bedingungen zum Betreiben der elektrochemischen Zelle bereitgestellt werden. Die standardisierten Bedingungen werden dadurch erreicht, dass der Leitwert der Flüssigkeit in der elektrochemischen Zelle auf den vorbestimmten Leitwert eingestellt wird.

Da Wasser regional unterschiedliche Leitwerte aufweist, ist das Aufheizen des Wassers üblicherweise mit unterschiedlichen Parametern durchzuführen. Dies führt zu einem erhöhten konstruktiven Aufwand beispielsweise von benötigten Elektrodenflächen und Regelaufwand, um dies zu kompensieren. Die Erfindung löst dieses Problem, in dem der Leitwert der sich in der elektrochemischen Zelle befindenden Flüssigkeit auf den vorbestimmten Leitwert eingestellt wird, so dass dieser konstruktive und regeltechnische Aufwand entfällt oder zumindest minimiert ist, da die elektrochemische Zelle immer unter gleichen Bedingungen arbeiten kann. Das wasserführende elektrische Gerät ist kompakt ausgebildet.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden elektrischen Geräts mit einem Wasseraufnahmeelement, einer elektrochemischen Zelle, einer Dosiereinrichtung zum Dosieren von einem Leitwertgeber-haltigen Wasch- und/oder Reinigungsmittel in die elektrochemische Zelle, aufweisend a) Leiten von Wasser in die elektrochemische Zelle; b) Dosieren des Leitwertgeber-haltigen Wasch- und/oder Reinigungsmittels in die elektrochemische Zelle oder in das sie durchströmende Wasser; c) Ermitteln eines Leitwerts der sich im Anschluss an die Schritte a) und b) in der elektrochemischen Zelle befindenden Flüssigkeit; und d) Einstellen des ermittelten Leitwerts auf einen vorbestimmten Leitwert.

Die zum Heizen der Flüssigkeit benötigte Leistung ist abhängig von der Leitfähigkeit der zu erhitzenden Flüssigkeit. Durch Einstellen der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des Leitwerts der Flüssigkeit, die aus der Zufuhr von Wasser und des Leitwertgeber-haltigen Wasch- und/oder Reinigungsmittels resultiert, auf den vorbestimmten Leitwert, kann die elektrochemische Zelle unter gleichen Bedingungen betrieben werden, unabhängig von dem Leitwert bzw. der elektrischen Leitfähigkeit des in die elektrochemische Zelle zugeführten Wassers. Besonders vorteilhaft ist dieses System in Regionen mit niedrigen Wasserhärten und somit niedrigen Leitwerten des Wassers einsetzbar.

Bevorzugt wird der elektrochemischen Zelle T in dem Schritt a) Trinkwasser zugeführt. Der Leitwert von Trinkwasser unterscheidet sich regional.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schritt d) auf

Vergleichen des vorbestimmten Leitwerts mit dem ermittelten Leitwert; und

Leiten von Wasser in die elektrochemische Zelle, wenn der ermittelte Leitwert größer ist als der vorbestimmte Leitwert, und Dosieren des Leitwertgeber-haltigen Wasch- und/oder Reinigungsmittels in die elektrochemische Zelle, wenn der ermittelte Leitwert kleiner ist als der vorbestimmte Leitwert.

Dadurch kann der ermittelte Leitwert auf einfache Weise auf den vorbestimmten Leiterwert der sich in der elektrochemischen Zelle befindenden Flüssigkeit eingestellt werden.

Bevorzugt weist der Schritt c) Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die elektrochemische Zelle, Messen eines Stromflusses in der elektrochemischen Zelle und Ermitteln des Leitwerts anhand des gemessenen Stromflusses auf. Dadurch kann der Leitwert, der sich in der elektrochemischen Zelle befindenden Flüssigkeit auf einfache Weise bestimmt werden. Bevorzugt ist die elektrochemische Zelle für einen Arbeitsbereich ausgelegt, der oberhalb eines Leitwerts liegt, der bei einer Wasserhärte oberhalb von 14°dH, bevorzugter oberhalb von 17°dH, noch bevorzugter oberhalb von 21°dH vorliegt. Der vorbestimmte Leitwert ist bevorzugt in dem wasserführenden elektrischen Gerät hinterlegt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird, wenn der ermittelte Leitwert gleich zu dem vorbestimmten Leitwert ist, die elektrochemische Zelle derart in Betrieb genommen, dass die sich in ihr befindende Flüssigkeit erhitzt wird. Die elektrochemische Zelle wird beispielsweise dadurch in Betrieb genommen, dass an ihre Elektroden eine Wechselspannung angelegt wird. Bevorzugt wird die Flüssigkeit während und/oder im Anschluss an das Erhitzen aus der elektrochemischen Zelle in das Wasseraufnahmeelement geleitet. Dort kann die Flüssigkeit dann das Wasseraufnahmeelement und/oder sich darin befindende Gegenstände waschen und/oder reinigen.

Bevorzugt wird die Flüssigkeit aus der elektrischen Zelle in das Wasseraufnahmeelement geleitet und von dort wieder in die elektrische Zelle geleitet, so dass es im Kreislauf durch die elektrische Zelle und das Wasseraufnahmeelement gefördert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird während und/oder nach dem Erhitzen der Flüssigkeit in der elektrochemischen Zelle die Flüssigkeit im Kreislauf von einem ersten Bereich des Wasseraufnahmeelements durch die elektrochemische Zelle zu einem zweiten Bereich des Wasseraufnahmeelements geleitet. Dadurch wird die Wasch- und/oder Reinigungsleistung der Flüssigkeit weiterhin verbessert.

Bevorzugt werden während des Erhitzens der Flüssigkeit in der elektrochemischen Zelle die Schritte c) und d) durchgeführt. Dadurch wird sichergestellt, dass die elektrochemische Zelle während des Erhitzens unter konstanten Bedingungen betrieben wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Leitwertgeber ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkaliträger, anorganischer oder organischer Säure, Salz von organischer Säure, Phosphonat, Tensid und/oder deren Mischungen. Der Leitwertgeber kann einen Teil des Wasch- und/oder Reinigungsmittels darstellen, dann enthält das Wasch- und/oder Reinigungsmittel beispielsweise weiterhin wasch- und/oder reinigungsaktive Substanzen. Das Wasch- und/oder Reinigungsmittel kann alternativ aus dem Leitwertgeber bestehen. Der durch den Leitwertgeber erzeugte Leitwert ist höher als der des Wassers, das zur Verdünnung des Leitwertgeber-haltigen Wasch- und/oder Reinigungsmittels zur Verfügung steht.

Die Erfindung betrifft ferner ein wasserführendes elektrisches Gerät, aufweisend ein Wasseraufnahmeelement, eine elektrochemische Zelle, eine Dosiereinrichtung, die ausgebildet ist, ein Leitwergeber-haltiges Wasch- und/oder Reinigungsmittel in die elektrochemische Zelle oder in das sie durchströmende Wasser zu dosieren, und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, ein Verfahren nach einer oder mehreren der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen auszuführen.

Die elektrochemische Zelle weist Elektroden in Form einer Anode und einer Kathode auf, an die eine Spannung anlegbar ist. Bevorzugt ist die elektrochemische Zelle ausgebildet, die sich in ihr befindende Flüssigkeit zu erhitzen, wenn an die Anode und die Kathode eine Wechselspannung angelegt ist.

Bevorzugt ist das wasserführende elektrische Gerät als Waschmaschine oder Geschirrspüler ausgelegt.

Bevorzugt weist das Gerät weiterhin ein Umflutungssystem auf, das ausgebildet ist, Wasser aus einem ersten Bereich des Wasseraufnahmeelements durch die elektrochemische Zelle in einen zweiten Bereich des Wasseraufnahmeelements zu fördern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Teil-Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt ein Teil-Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren wird in einem wasserführenden elektrischen Gerät durchgeführt, das eine elektrochemische Zelle aufweist, in die Wasser geleitet und ein Leitwertgeber-haltiges Wasch- und/oder Reinigungsmittels dosiert ist, so dass sich eine Flüssigkeit in der elektrochemischen Zelle befindet. In einem Schritt 1 wird ein Leitwert der sich in der elektrochemischen Zelle befindenden Flüssigkeit aus Wasser und Leitwertgeber-haltigem Wasch- und/oder Reinigungsmittel ermittelt. Anschließend wird ein Schritt 2 durchgeführt, in dem der ermittelte Leitwert mit einem vorbestimmten Leitwert verglichen wird.

Wenn in einer Feststellung 3 der ermittelte Leitwert größer ist als der vorbestimmte Leitwert, wird Wasser in die elektrochemische Zelle geleitet, um den Leitwert der Flüssigkeit auf den vorbestimmten Leitwert einzustellen. Wenn in einer Feststellung 5 der ermittelte Leitwert gleich zu dem vorbestimmten Leitwert ist, wird die elektrochemische Zelle in einem Schritt 6 in Betrieb genommen, so dass die sich in ihr befindende Flüssigkeit erhitzt wird. Wenn in einer Feststellung 7 der ermittelte Leitwert kleiner ist als der vorbestimmte Leitwert, wird in einem Schritt 8 Leitwertgeber-haltiges Wasch- und/oder Reinigungsmittel in die elektrochemische Zelle dosiert, um den Leitwert der Flüssigkeit auf den vorbestimmten Leitwert einzustellen. Nach den Schritten 4, 6 und 8 kann weiterhin der Schritt 1 erneut durchgeführt werden.