Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen mindestens eines Mediums mit Wasser oder zum Erzeugen von Schaum in einem wasserführenden Hausgerät, welches zwei in Serie geschaltete Venturipumpen umfasst. Insbesondere ist das Hausgerät eine Waschmaschine oder eine Spülmaschine.
Bisher wird die Schaumerzeugung in Waschmaschinen üblicherweise mit einem Luftsprudler realisiert. Dazu wird ein in der Waschlauge befindlicher poröser Ausströmer mit Druckluft aus einer Pumpe versorgt. Nachteil dieser Methode ist die Notwendigkeit einer Pumpe mit Versorgung, sowie die Neigung des Schaums, im Zwischenraum zwischen Laugenbehälter und Waschtrommel zu verbleiben. Eine Schaumerzeugung mit Venturipumpen ist zum Bekämpfen von Bränden üblich. Für Hausgeräte wurden jedoch Venturipumpen bisher nicht zur Schaumerzeugung eingesetzt.
Eine Venturipumpe oder Strahlpumpe ist eine Pumpe, in der die Pumpwirkung durch einen Fluidstrahl ("Treibstrahl") erzeugt wird, der ein anderes Medium ("Saugmedium") ansaugt, beschleunigt und verdichtet/fördert. Da diese Pumpenart sehr einfach aufgebaut ist und keinerlei bewegte Teile hat, ist sie besonders robust und wartungsarm und vielseitig einsetzbar.
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Durch diese Vorrichtungen kann jedoch kein Schaum erzeugt werden, da die Venturipumpen lediglich dazu dienen, Medium anzusaugen.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand darin, eine verbesserte Vorrichtung zur Schaumerzeugung in einem wasserführenden Hausgerät bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Mischen mindestens eines Mediums mit Wasser oder zum Erzeugen von Schaum in einem wasserführenden Hausgerät, insbesondere einer Waschmaschine oder einer Spülmaschine bereit, welche Vorrichtung eine erste und eine zweite in Serie geschaltete Venturipumpe umfasst, wobei die erste Venturipumpe an die Wasserversorgung der Maschine angeschlossen ist. Somit ist das erste Treibmedium für die erste Venturipumpe der Wasserstrom aus der Wasserversorgung des Gerätes.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, mindestens ein Medium mit Wasser zu mischen und/oder Schaum in einem wasserführenden Hausgerät zu erzeugen.
Die Venturipumpe ist eine Pumpe, in der die Pumpwirkung durch einen Fluidstrahl (Treibmedium) erzeugt wird, der durch Impulsaustausch ein anderes Medium (Saugmedium) ansaugt, beschleunigt und verdichtet/fördert. Dazu tritt das Treibmedium mit möglichst hoher Geschwindigkeit aus der Treibdüse aus. Hierbei entsteht gemäß dem Gesetz von Bernoulli ein dynamischer Druckabfall. In der Mischkammer trifft der Treibstrahl auf das hier befindliche Saugmedium. Nach Austritt aus der Düse verhält sich der Treibstrahl zunächst wie ein Freistrahl. Durch innere Reibung und Turbulenzen entsteht eine Scherspannung in der Grenzschicht zwischen dem schnellen Treibmedium und dem wesentlich langsameren Saugmedium. Diese Spannung bewirkt eine Impulsübertragung, d.h. das Saugmedium wird beschleunigt und mitgerissen. Das Mischen geschieht nach dem Prinzip der Impulserhaltung. Durch die Aufweitung des Treibstrahls und durch die Ansaugung von Saugmittel wird der Strahl abgebremst, d.h. dynamischer Druck wird in statischen Druck umgewandelt. Da das Saugmedium in der Mischkammer beschleunigt wird, entsteht nach Bernoulli auch für das Saugmedium ein Druckabfall, d.h. eine Saugwirkung, die weiteres Saugmittel vom Saugstutzen nachfördert. Häufig ist für einen weiteren Druckanstieg ein Diffusor nachgeschaltet. Je höher die relative Dichte des Treibmediums im Verhältnis zum Saugmedium ist, umso stärker ist die Pumpwirkung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist speziell für Systeme mit automatischer Waschmitteldosierung geeignet, da nach Einschalten der Wasserzufuhr, sowohl die Tensidzufuhr als auch die Gaszufuhr automatisch erfolgt.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein wasserführendes Hausgerät, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass als aktives Bauteil nur ein Wasserventil notwendig ist; die Energie zum Aufschäumen wird dem (mechanischen) Energieinhalt des fließenden Wassers entnommen. Der Schaumerzeuger ist als NMP-Bauteil (no moving parts) unempfindlich gegenüber Verschmutzung und Verschleiß, zeigt nur geringe Lärmemission und ist deutlich kostengünstiger als üblicher Systeme mit Luftpumpen und Ausströmem. Die Anordnung der Venturipumpen lässt sich darüber hinaus zum Zumischen von Tensid ohne Aufschäumen, zum Zumischen mit Zusatzstoffen angereicherter Luft (etwa Ozon) oder zum Zumischen zweier Medien verwenden. Insbesondere lassen sich auch mit speziellen Gasen angereicherte Schäume erzeugen.
Das erste Treibmedium der ersten Venturipumpe ist der Wasserstrom aus der Wasserversorgung des Gerätes. Des Weiteren ist in der ersten Venturipumpe ein erstes Saugmedium aus einem Vorratsbehälter in das erste Treibmedium ansaugbar, so dass ein Saugmedium-Treibmedium-Gemisch entsteht. Dieses Saugmedium-Treibmedium-Gemisch aus der ersten Venturipumpe dient als Treibmedium für die zweite Venturipumpe, wobei in der zweiten Venturipumpe ein zweites Saugmedium ansaugbar ist. Wahlweise ist das erste Saugmedium flüssig und das zweite Saugmedium gasförmig oder das erste Saugmedium gasförmig und das zweite Saugmedium flüssig.
Vorzugsweise ist das erste Saugmedium flüssig und das zweite Saugmedium gasförmig. Besonders bevorzugt ist das erste Saugmedium ein Tensid und das zweite Saugmedium Luft, Ozon oder mit Zusatzstoffen (wie beispielsweise Ozon) angereicherte Luft.
Die jeweiligen Saugmedien können entweder aus entsprechenden Vorratsbehältern oder aus entsprechenden Gaszulaufleitungen angesaugt werden.
Vorzugsweise weisen die erste und/oder die zweite Venturipumpe einen Diffusor in der Mischkammer auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird über die Wasserzulaufleitung an das Hausgerät angeschlossen. Bei eingeschaltetem Wasserstrom wird dann in der ersten Venturipumpe das erste Saugmedium, vorzugsweise ein Tensid, aus einem Vorratsbehälter angesaugt und zu einem Wasser-Medium-Gemisch vermischt. Dieses Wasser-Medium-Gemisch stellt nun das Treibmedium für die zweite Venturipumpe dar. Durch dieses Treibmedium wird in der zweiten Venturipumpe das Gas angesaugt.
Die Zulaufleitung des jeweiligen Saugmedlums und/oder die Zulaufleitung des jeweiligen Treibmediums sind zweckmäßigerweise mit einer Drosselvorrichtung ausgestattet. Diese Drosselvorrichtung ist vorzugsweise justier- bzw. verstellbar, so dass sich eine definierte Begrenzung des jeweiligen Treibmediums bzw. jeweiligen des Saugmediums ergibt. Damit ist jedes beliebige Mischverhältnis zwischen den beiden Saugmedien und den jeweiligen Treibmedien möglich. Beispielsweise ist es über eine Drosselvorrichtung in der Zulaufleitung des zweiten Saugmediums möglich die Gas- bzw. Luftansaugung stutenlos zu regulierten und darüber die Schaumqualität zu beeinflussen. Durch diese stufenlose Variierbarkeit kann der Verschäumungsfaktor des Wasser-Medium-Gemischs aus der ersten Venturipumpe entsprechend den Wünschen des Benutzers eingestellt werden. Die Drosseivorrichtung kann beispielsweise ein Ventil, eine Düse, ein Hahn, ein Schieber oder dergleichen sein, welche sich vorzugsweise über die Steuerung der Maschine betätigen lässt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung verfügt über elektrische Ventile (als Drosselvorrichtungen) sowohl in der Wasserzulaufleitung also auch in den Zulaufleitungen der beiden Saugmedien. Über diese elektrischen Ventile lässt sich dann die Menge des jeweiligen Saugmediums wählen und zum Beispiel über eine Pulssteuerung auch beliebig mischen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch Bestandteil eines Umpumpsystems sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise eine Austrittsleitung aus der zweiten Venturipumpe auf, welche entweder mit dem Laugenbehälter der Innentrommel oder direkt mit der Manschetteneinspülung der Innentrommel verbunden ist.
Anhand der in der nachfolgenden Zeichnung enthaltenen Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nun genauer erläutert:
Die in
Es tritt allerdings nur solange Schaum aus der zweiten Venturipumpe 4 aus, so lange die Drosselvorrichtung 2 geöffnet bleibt. Wird der Schaum über die Manschetteneinspülung direkt in die Innentrommel gebracht, ist er für den Anwender bzw. Benutzer sofort sichtbar.
Bei der Luftzufuhr für die zweite Venturipumpe kann es sich beispielsweise auch um Umgebungsluft handeln, die über eine Öffnung 12 unmittelbar in die zweite Saugleitung 10 angesaugt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung von
Vorzugsweise ist auch die Saugleitung 8 mit einer Drosselvorrichtung 9 ausgestattet, so dass eine definierte Begrenzung des Tensidzustroms möglich ist.
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