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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Filtersystems in einem wasserführenden Haushaltsgerät, bei dem zum Durchführen eines Waschprogramms ein Waschmittel und eine Wassermenge im Haushaltsgerät miteinander vermischt werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät.
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In wasserführenden Hausgeräten, wie beispielsweise Waschmaschinen oder Waschtrocknern, kommen häufig Filter zum Einsatz, mit denen Partikel oberhalb einer durch die Filterdimensionierung gegebenen Größe aus einem Wasserstrom herausgefiltert werden. Beispielsweise sind Filtersysteme bekannt, die Partikel, insbesondere Mikroplastikpartikel, aus dem Zulaufwasser, dem Abwasser oder einem im Kreislauf zirkulierenden Wasser herausfiltern können. Die verwendeten Filter in den Filtersystemen setzen sich mit den auszufilternden Partikeln üblicherweise schnell zu.
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Es sind beispielsweise Waschmaschinen bekannt, die Wasser aus dem Laugenbehälter über einen Filter leiten, um Mikroplastikpartikel nicht in das aquatische Ökosystem abzuführen. Sind derartige Filter in einem Umpumpsystem der Waschmaschine platziert, kann dieser parallel zum Waschprozess betrieben werden. D.h. die Waschlauge wird kontinuierlich über den Filter gepumpt und das filtrierte Wasser zurück in den Laugenbehälter geleitet. Zu Beginn des Waschvorgangs wird über die Einspülschale das Waschmittel eingespült und mit dem Wasser vermischt. Pulverwaschmittel gelangt damit zunächst in hoher Konzentration und in einer teilweise ungelösten Form in den Laugenbehälter. Bis zum Vollständigen Lösen des Waschpulvers im Wasser des Laugenbehälters muss erst eine bestimmte Zeitdauer verstreichen. Um das Auflösen zu unterstützen wird regulär die Trommel reversiert und/oder die Waschlauge über das Umpumpsystem gepumpt. Bei Waschmaschinen mit einem Filter im Umpumpsystem, kann das nicht vollständig aufgelöste Waschmittel den Filter frühzeitig zusetzen. Hierdurch wird die Filterleistung für Mikroplastikpartikel reduziert und das vollständige Auflösen des Waschmittels verzögert. Durch die Reduzierung der Filterleistung kann die Standzeit des Filters reduziert werden und der Volumenstrom durch den Filter gegen null gehen. Folglich kann ein Auflösen des Waschmittels nicht wie gewünscht erreicht werden, wodurch ein gewünschtes Waschergebnis nicht erreicht werden kann.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für ein wasserführendes Haushaltsgerät zu schaffen, welches das Zusetzen des Filters mit Waschmitteln reduzieren kann. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Haushaltsgerät zu schaffen, welches das Zusetzen des Filters mit Waschmitteln reduzieren kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Filtersystems in einem wasserführenden Haushaltsgerät bereitgestellt. In einem Schritt werden zum Durchführen eines Waschprogramms ein insbesondere pulverförmiges oder flüssiges Waschmittel und eine Wassermenge im Haushaltsgerät miteinander vermischt. In einem weiteren Schritt wird eine Filtration einer aus der Wassermenge und dem Waschmittel gebildeten Lauge nach Ablauf einer Zeitdauer und/oder basierend auf empfangenen Messdaten von mindestens einem Sensor eingeleitet oder freigeschaltet.
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Durch das Verfahren kann der Beginn der Filterung der Waschlauge hinsichtlich Partikeln verzögert oder nach einem vollständigen Auflösen des Waschmittels im Wasser ermöglicht werden. Hierdurch kann effektiv das Zusetzen des Filters, beispielsweise bei einer Filtration im Umpumpsystem des Haushaltsgeräts, vermieden oder zumindest reduziert werden. Mit anderen Worten kann ein Beginn der Filtration variable gestartet werden. Somit kann eine situationsangepasste Filtration bereitgestellt werden. Dadurch kann verhindert werden, dass der Filter mit in der Lauge ungelöstem Waschmittel zugesetzt wird. Das Waschmittel kann jegliche Art von Wäschebehandlungsmittel sein.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein wasserführendes Haushaltsgerät bereitgestellt, welches eine Steuereinheit, mindestens eine als Ablaufpumpe und/oder Umwälzpumpe ausgestaltete Pumpe und mindestens einen Sensor aufweist. Vorteilhafterweise ist das Haushaltsgerät dazu eingerichtet ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
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Durch die Umsetzung des Verfahrens kann die die Standzeit von dem im Haushaltsgerät eingesetzten Filtersystem deutlich erhöht werden. Dadurch ist weniger Kundeninteraktion notwendig und es werden Ressourcen eingespart. Je nach Ausgestaltung des Haushaltsgeräts kann das Verfahren bereits mit den üblichen Komponenten bzw. mit einem minimalen Aufwand realisiert werden. Beispielsweise ist in vielen Haushaltsgeräten ohnehin ein Trübungssensor vorhanden, wodurch für die Gerätehardware keine zusätzlichen Kosten anfallen, um das Verfahren durchführen zu können.
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Das Haushaltsgerät kann beispielsweise als eine Waschmaschine, ein Waschtrockner und dergleichen ausgestaltet sein. Dabei kann ein Filter im Umpumpsystem oder im Abwassersystem des Haushaltsgeräts vorgesehen sein, um Mikroplastikpartikel aus der Waschlauge herauszufiltern. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Zusetzen des Filters mit Waschmittel unterbunden, um eine optimale Filterwirkung von Mikroplastikpartikel zu gewährleisten.
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Bei einem Ausführungsbeispiel werden Messdaten über die Lauge von mindestens einem optischen Sensor, insbesondere einem Trübungssensor, und/oder von mindestens einem Leitfähigkeitssensor ermittelt und durch mindestens eine Steuereinheit ausgewertet. Durch diese Maßnahme können bereits im Haushaltsgerät verbaute Sensoren dazu eingesetzt werden, den Zustand des Waschmittels festzustellen. Insbesondere kann anhand eines Trübungssensors im unteren Bereich des Laugenbehälters die Waschlauge analysiert werden, um zu prüfen, ob Pulverwaschmittel verwendet wurde und falls ja, wann dieses vollständig in der Waschlauge gelöst ist. Analog hierzu kann mittels einer Leitfähigkeitsmessung der Waschlauge der Auflösungsprozess des Waschmittels abgeschätzt werden. Mit anderen Worten kann eine Leitfähigkeit der Waschlauge von darin gelöstem Waschmittel abhängig sein.
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Erst wenn basierend auf Messdaten des mindestens einen Sensors sichergestellt ist, dass keine höheren Konzentrationen eines nicht vollständig aufgelösten Waschmittels mehr vorhanden sind, wird die Filtration bzw. das Filtersystem betrieben, bei dem die Waschlauge mittels einer Pumpe über den Filter geleitet wird. Somit kann eine Filtration der Waschlauge erste dann beginnen, wenn das Waschmittel ausreichend in der Waschlauge gelöst ist. Das Verstopfen mit nicht gelösten Waschmittelbestandteilen kann damit weitestgehend unterbunden werden.
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Das Verfahren kann besonders vorteilhaft bei Umpumpsystemen mit Partikelfiltern eingesetzt werden, wenn die Filtration durch ein Aktivieren einer Umwälzpumpe des Haushaltsgeräts und ein Leiten der Lauge durch mindestens einen Filter eingeleitet wird. Diese Maßnahme ermöglicht ein gezieltes Filtern von Mikroplastikpartikeln parallel zum Betrieb des Haushaltsgeräts.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Filtration durch ein Aktivieren einer Abpumppumpe und ein Leiten der Lauge durch mindestens einen der Ablaufpumpe nachgeschalteten Abpumpstrangfilter eingeleitet. Hierdurch können Mikroplastikpartikel bei einem Abführen der Waschlauge aus dem Haushaltsgerät durch den Filter zurückgehalten werden. Insbesondere bei einem frühzeitigen Abbruch eines Waschprogramms können somit ungelöste Reste des Waschmittels in den Filter gelangen. Durch das Verfahren kann ein mögliches Abbrechen des Waschprogramms derart verzögert werden, dass das Waschmittel nahezu vollständig im Wasser gelöst vorliegt. Alternativ kann die Waschlauge an dem Filter vorbeigeleitet werden. Mit anderen Worten kann auch in einem Abpumpstrang eine Bypassleitung vorgesehen sein, mit der der Filter in dem Abpumpstrang (Abpumpstrangfilter) umgangen werden kann. Vorzugsweise kann in der Bypassleitung ein Filter vorgesehen sein, so dass auch unter Umgehung des Abpumpstrangfilters das Wasser oder das Wasser-Waschmittelgemisch gefiltert werden kann.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Filtration durch ein Betätigen von mindestens einem Ventil freigeschaltet, bei dem eine Bypassleitung von mindestens einem Filter gesperrt wird. Hierdurch kann anstelle einer Aktivierung einer Pumpe eine Bypassleitung eines Filters geöffnet oder verschlossen werden. Das entsprechende Abpumpsystem (d.h. der Abpumpstrang) oder Umpumpsystem kann hierbei regulär weiterbetrieben werden, wobei erst nach einem vollständigen Lösen des Waschmittels die Waschlauge durch den Filter hindurch geleitet wird und andernfalls an dem Filter vorbeigeleitet wird,
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Vorteilhafterweise wird basierend auf empfangenen Messdaten von mindestens einem Sensor ein im Wesentlichen vollständiges Auflösen des Waschmittels in der Wassermenge registriert. Der mindestens eine Sensor kann durch diese Maßnahme ein vollständiges Lösen des Waschmittels registrieren, um ein Zusetzen des Filters zu vermeiden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird basierend auf empfangenen Messdaten von mindestens einem Sensor eine Filtergüte ermittelt, wobei nach Erreichen von einer vordefinierten Filtergüte die Filtration der Lauge deaktiviert oder nicht freigeschaltet. Durch diese Maßnahme können die Messdaten des mindestens einen Sensors nicht nur initial und somit zu Beginn eines Waschvorgangs genutzt werden, um einen Auflösegrad des Waschmittels zu bestimmen, sondern auch im weiteren Verlauf des Wasch- und Filterprozesses verwendet werden. Hierdurch kann im Verlauf des Wasch- und Filterprozesses die Filtergüte bestimmt werden. Die Umpumpfiltration bzw. der Filter im Umpumpsystem sorgt dafür, dass auch Stoffe, die zur Erhöhung der Trübung beitragen, herausgefiltert werden. Die Filtration führt somit zur Abnahme einer Trübung der Waschlauge, wodurch die (Güte der) Filtration über den Trübungssensor detektiert werden kann. Diese Information kann dahingehend berücksichtigt werden, dass beispielsweise bei einem Erreichen einer bestimmten Filtergüte die Umpumpfiltration deaktiviert werden kann, um die Standzeit des Filtersystems bzw. des Filters zu erhöhen und Energie für die Pumpe des Umpumpsystems einzusparen.
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Die Messdaten des mindestens einen Sensors des Haushaltsgeräts können besonders vorteilhaft kombiniert werden, wenn Messdaten von mindestens einem Sensor und/oder Daten von mindestens einem Steuergerät eines Dosiersystems des Haushaltsgeräts empfangen und ausgewertet werden. Durch diese Maßnahme können beispielsweise Information eines automatischen Dosiersystems, aus welchen hervorgeht, ob Pulver- oder Flüssigwaschmittel und optional eine Menge des Waschmittels und/oder ein Weichspüler, berücksichtigt werden. Mit Hilfe derartiger Informationen kann besonders präzise festgestellt werden, wie schnell oder nach welcher Zeitdauer das Waschmittel sich vollständig im Wasser auflöst.
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Nach einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Einleiten oder Freischalten der Filtration nach Ablauf der Zeitdauer und/oder basierend auf empfangenen Messdaten, wobei die Zeitdauer im Vorfeld festgelegt oder in Abhängigkeit eines verwendeten Waschmittels oder durch maschinelles Lernen ermittelt wird. Hierdurch kann neben einer statischen Eingabe der Zeitdauer eine dynamische Ermittlung oder Variation der Zeitdauer erfolgen, bis die Filtration ermöglicht wird. Das Ermitteln der Zeitdauer mittels maschinellen Lernens kann beispielsweise Informationen eines Dosiersystems verwenden. Beispielsweise kann die Steuereinheit im Vorfeld mit einem Datensatz angelernt werden, um anschließend anhand der empfangenen Messdaten eine Zeitdauer ausgeben zu können.
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Die Vorteile und Merkmale, die oben im Zusammenhand mit der Vorrichtung erläutert wurden, gelten analog auch für das Verfahren und andersherum. Einzelne Merkmale oder Aspekte der vorliegenden Erfindung können miteinander kombiniert werden und haben die in diesem Zusammenhang erläuterten Vorteile.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von vorteilhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Figuren im Detail erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts gemäß einer Ausführungsform.
- 2 ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Faktoren wie beispielsweise numerische Werte, Formen, Komponenten, Positionen von Komponenten und die Weise, wie die Komponenten miteinander verbunden sind, sind lediglich illustrativ und nicht einschränkend. In den Zeichnungen sind aus Gründen der Übersicht und zur Verbesserung der Erkennbarkeit teilweise unterschiedliche Maßstäbe verwendet.
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Die 1 zeigt eine Frontansicht eines Haushaltsgeräts 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Haushaltsgerät 100 ist als eine Waschmaschine oder als ein Waschtrockner ausgestaltet.
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Eine Einspülschale 110 ist dafür vorgesehen, ein flüssiges oder pulverförmiges Wäschebehandlungsmittel (Waschmittel) aufzunehmen und im Betrieb während eines Waschvorgangs in einer Wassermenge aufzulösen. Die Wassermenge wird dabei über die Einspülschale 110 in das Haushaltsgerät 100 hineingeleitet und spült das Waschmittel in einen Laugenbehälter 120 des Haushaltsgeräts 100. Optional kann ein automatisches Dosiersystem 130 für die Bereitstellung des Waschmittels zuständig sein. Der Pfeil veranschaulichen einen Pfad der Wassermenge und des Waschmittels in den Laugenbehälter 120. In dem Laugenbehälter 120 ist zudem eine drehbare Trommel 140 angeordnet.
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An dem Laugenbehälter 120 ist eine Umwälzpumpe 150 angeschlossen, welche dazu eingerichtet ist, die Wassermenge und das Waschmittel erneut in den Laugenbehälter 120 und/oder in die Einspülschale 110 zu fördern und somit ein Lösen und/oder ein Vermischen des Waschmittels in der Wassermenge zu einer Waschlauge zu begünstigen. Vorzugsweise wird das Wasser-Waschmittelgemisch durch wieder von oben (in der Schwererichtung und in Betriebsposition der Waschmaschine) in den Laugenbehälter 120 eingeführt. Die aus dem Laugenbehälter 120 geförderte Wassermenge bzw. Waschlauge kann durch einen Partikelfilter bzw. Filter 160 eines Filtersystems gefördert werden, um Mikroplastikpartikel aus dem Wasserstrom oder Laugenstrom zurückzuhalten.
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Das Filtersystem weist weiterhin eine optionale Bypassleitung 170 und ein Ventil 180 zum Freigeben oder Sperren der Bypassleitung 170 auf. Hierdurch kann bei Bedarf das Umpumpsystem mit der Umwälzpumpe 150 über den Filter 160 oder ohne den Filter 160 über die Bypassleitung 170 betrieben werden.
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Eine Steuereinheit 200 kann beispielsweise die Umwälzpumpe 150 ansteuern und das optionale Ventil 180 betätigen. Dabei kann die Steuereinheit 200 auf Messdaten eines Sensors 190 zugreifen, welcher ebenfalls im Bereich des Laugenbehälters 120 positioniert ist. Vorzugsweise ist der Sensor 190 im unteren Drittel vorzugsweise im unteren Viertel des Laugenbehälters 120 angeordnet (in der Schwererichtung und in Betriebsposition der Waschmaschine). Somit kann sichergestellt werden, dass der Sensor 190 in dem Bereich des Laugenbehälters 120 angeordnet ist, in welchem auch das Waschmittel-Wassergemisch vorhanden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 190 als ein Trübungssensor ausgestaltet.
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Weiterhin kann die Steuereinheit 200 Messdaten oder Daten bzw. Informationen aus dem automatischen Dosiersystem 130 empfangen, um beispielsweise die Art und Menge des verwendeten Waschmittels zu erfahren.
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Ferner weist die Waschmaschine 100 einen Abpumpstrang auf, welcher eine Abpumpe 210 und einen Abpumpstrangfilter 220 aufweist. Die Abpumpe 210 ist dazu ausgestaltet, Wasser und/oder ein Wasser-Waschmittelgemisch aus dem Laugenbehälter 120 einem Auslass 230 zuzuführen. Die Abpumpe 210 kann von der Steuereinheit 200 auf dieselbe Weise gesteuert werden wie die Umwälzpumpe 150. Dadurch kann auch hier verhindert werden, dass der Abpumpstrangfilter 220 mit Waschmittelresten oder dergleichen verstopft. In einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) kann der Abpumpstrang eine Bypassleitung aufweisen, um den Abpumpstrangfilter 220 zu umgehen. Die Bypassleitung des Abpumpstrangs kann einen Filter aufweisen, um zu verhindern, dass bei einer Umgehung des Abpumpstrangfilters 220 Microplastik in die Umwelt gerät. Somit ist stets ein sicheres Abpumpen von Wasser oder Wasser-Waschmittelgemisch aus dem Laugenbehälter 120 möglich, selbst wenn der Abpumpstrangfilter 220 verstopft ist.
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In der 2 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Das Verfahren 1 dient zum Betreiben eines Filtersystems 160 in einem wasserführenden Haushaltsgerät 100, welches beispielhaft in der 1 gezeigt ist.
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In einem Schritt 2 des Verfahrens 1 werden zum Durchführen eines Waschprogramms ein pulverförmiges Waschmittel und eine Wassermenge im Haushaltsgerät 100 miteinander vermischt. Dies erfolgt über das Einspülen der Wassermenge in die Einspülschale 110 und das Betreiben der Umwälzpumpe 150 über die Bypassleitung 170. Die Steuereinheit 200 kann hierzu das Ventil 180 öffnen und beispielsweise ein weiteres, nicht dargestelltes Ventil schließen, um den Wasserstrom durch den Filter 160 zu unterbinden. Alternativ kann bereits der Strömungswiderstand des Filters 160 ausreichen, um den Wasserstrom über die Bypassleitung 170 zu fördern, wodurch der Betrieb des zweiten Ventils entfallen kann.
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Das Steuergerät 200 empfängt in einem weiteren Schritt 3 Messdaten von Sensoren 190 und/oder vom optionalen automatischen Dosiersystem 130.
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In einem weiteren Schritt 4 wird eine Filtration einer aus der Wassermenge und dem Waschmittel gebildeten Lauge nach Ablauf einer Zeitdauer und/oder basierend auf empfangenen Messdaten 5 des Sensors 190 eingeleitet oder freigeschaltet.
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Das Verfahren ermöglicht zu Beginn des Waschvorgangs ein Aussetzen oder Verzögern der Filterung der Waschlauge hinsichtlich Partikeln, wodurch ein frühzeitiges Festsetzen und/oder Verstopfen des Filters 160 vermieden wird. Erst nach einem vollständigen Auflösen des Waschmittels in der Wassermenge fördert die Umwälzpumpe 150 die Waschlauge über den Filter 160. Auf dieselbe Art und Weise kann auch der in 1 dargestellte Abpumpstrang gesteuert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verfahren
- 2
- Vermischen von Waschmittel mit Wasser
- 3
- Empfangen von Messdaten
- 4
- Ablauf einer Zeitdauer
- 5
- messtechnisches Bestätigen eines vollständig gelösten Waschmittels
- 100
- Haushaltsgerät
- 110
- Einspülschale
- 120
- Laugenbehälter
- 130
- Dosiersystem
- 140
- Trommel
- 150
- Umwälzpumpe
- 160
- Filter
- 170
- Bypassleitung
- 180
- Ventil
- 190
- Sensor
- 200
- Steuergerät
- 210
- Abpumppumpe
- 220
- Abpumpstrangfilter
- 230
- Auslauf