CN101427904B - 带潜热蓄能器的洗碗机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于清洗清洗器皿(114)的清洗用具(110)，该清洗用具(110)设计用于使清洗器皿(114)在至少一个清洗室(118)中受到至少一个清洗流体的作用。该清洗用具(110)具有用于通过吸入而移除来自清洗室(118)的湿空气的吸入移除装置(154)，和至少一个热回收设备(152)。该热回收设备(152)设计用于通过第一冷却流体从湿空气中吸热并将热回供到该清洗用具(110)。该清洗用具(110)具有冷却流体管路(180)，该冷却流体管路(180)具有至少一个循环路径(260)和至少一个热蓄能器路径(262)，该热蓄能器路径(262)具有至少一个潜热蓄能器(258)。该清洗用具(110)设计用于在所述冷却流体流过该热回收设备(152)之后，在至少一个运行状态(270)使该第一冷却流体经由该循环路径(260)将第一冷却流体引导到清洗室(118)和/或流体箱(207)中。该清洗用具(110)还设计用于在至少一个待命模式(266)中通过该热蓄能器路径(262)将该第一冷却流体供应到该潜热蓄能器(258)。

Description

带潜热蓄能器的洗碗机
技术领域
本发明涉及一个在清洗室中清洗清洗器皿的清洗用具，该清洗用具具有热回收装置。本发明还涉及一种用于回收清洗用具中的热的方法。这样的清洗用具和用于回收热的方法用于，例如，在大规模的公共饮食业机构中清洗盘子、玻璃制品、杯子、餐具、碟子或类似清洗器皿。然而，在其他领域的应用及其它类型的清洗器皿，尤其是在商业部门，也是可行的。
背景技术
通过清洗用具，不同类型的清洗器皿可以针对不同目的进行清洗，这在技术和自然科学的广泛领域为人所知。一个目的是，例如，至少大大地使清洗器皿免于污垢残余物的粘附；另外一个目的，该目的可以被看作选择性的或额外的目的，是对清洗器皿进行卫生处理，其范围可以扩展到对清洗器皿的消毒。通常通过使清洗器皿受到至少一种清洗流体的作用而进行清洗，该清洗流体可以包括例如液体清洗流体(例如一种或多种清洗液体，例如混合有清洁剂和/或漂洗辅助剂的水)和/或气体清洗流体，例如蒸气。
在许多情形下，这类清洗用具需要大量的热能。在清洗过程中可能直接需要热能，例如由于清洗流体在升高的温度供应到清洗器皿。例如，具有大约85℃的漂洗液体可以用于在洗碗机中进行漂洗操作。更进一步的例子是，用于在蒸气消毒器和/或蒸气消毒用具中产生蒸气的热能。而且，清洗用具还可以以这样的方式设计，使得一个或多个干燥步骤得以实施。在这样的干燥的情形下，清洗器皿可以受到热空气的作用，为此同样地需要花费热能。
热能上的花费在商业部门中可能尤其可观，因此，例如，热容量可能在清洗用具的整个运行成本中占相当大的份额。在商业的洗碗机中，热容量范围例如在几十千瓦到几百千瓦之间，这依赖于例如运行状态和/或洗碗机的结构。
对已知的清洗用具，尤其是在商用领域的，进一步的问题是它们通常是在工作环境中使用，该工作环境不能过量负载来自清洗用具的废热、尤其是湿的废热。因此，例如在大规模的公共饮食业机构中，需要可观的花费来避免传导在洗碗机中形成并直接进入工作环境的湿的废热，否则该工作环境中的工作条件会在短时间内变得不可接受。为此，例如，需要复杂的现场排气设备来把湿的废热从工作环境中排出。可选择的或额外的，所述清洗用具可以具有干燥装置，用以从排出空气中吸取湿气和/或用于冷却排出空气。
帮助干燥清洗器皿并根本地对排入外界的排出空气进行除湿的多种干燥装置可以从现有技术中获知。现有技术中所知的一种干燥概念涉及为清洗用具装配已知的潜热蓄能器。潜热蓄能器是这样的设备，其能够通过利用在蓄能器媒介(下文中称为热蓄能器材料)中的可逆热力学状态改变的焓来储存热能。这样的可逆热力学状态改变的典型例子是，例如相转变(例如熔化/固化)或可逆化学反应，例如基于化学吸附的吸收和解吸附过程，或者发生结晶化相转变的过程。在DE3741652A1中描述了一个使用具有潜热蓄能器的绝热热交换器的家用洗碗机的例子。包括与潜热蓄能器类似的装置的这样的家用用具的其他例子可以在DE3700567A1(该文件中提到烤炉)、DE102005012114A1(洗碗机)或DE19622882C2(还是洗碗机)中找到。DE2916839一般地描述了用于从热的液体中吸取热能的方法，在该方法中，液体连续流过多个潜热蓄能器，所述潜热蓄能器在不同的温度水平上运行。
干燥原理的另外一个例子是在帕耳帖元件的辅助下运行的干燥装置。这类干燥装置的例子可以从DE19813924A1中获知。该文件描述了用于家用用具的冷凝设备，包括具有帕耳帖元件的模块元件。该帕耳帖元件具有吸热表面和散热表面。该吸热表面从家用用具的工作空间的工作空间空气中吸取热，结果来自工作空间空气的湿气在冷却位置上冷凝，从而家用用具的干燥操作更加有效和快捷。帕耳帖元件的散热表面也可以结合到吸热容器，例如水容器中。
然而，从商业应用的角度看，DE19813924A1描述的装置具有缺点，如果帕耳帖元件加热到太高的程度，用于冷却所述帕耳帖元件的水容器必须清空并充满清水。为此，一方面，冷凝设备的功能是不稳定的，并可能在相对较长的运行时间内波动。这可能是显著的缺点，尤其是对于那些例如需要连续运行好几个小时的商业清洗用具。而且，因为水容器的所述温度漂移，不能在所有情形下确保干燥操作安全和可靠。而且，包含在废热中的能量流失，为运行该帕耳帖元件，甚至还必须花费额外的能量。
冷却用具也是空调技术领域所已知的，其中使用了用于调节房间空气和其他媒介的冷却用具帕耳帖元件。因此，例如，EP0842382B1描述了紧凑的H-热用具，该用具包括具有多个帕耳帖元件的热耦块。在这种情形下，热能从冷侧媒介传送到热侧媒介。在这种情形下，尤其可以收集作为服务用水而产生的热水，并使其能够进一步应用。综上，然而，EP0842382B1所述的设计相对复杂。
清洗用具在商业洗碗机领域为人所知，清洗用具不仅在于试图减轻所述的使外界区域负载排出气体的问题，还设计用于允许对包含在废热中的热能至少部分地热回收。这类系统的一个例子在US3598131中有过说明。在该例子中，蒸气通过吸入移除装置经过吸取而从洗碗机中移除，并被传送入轴中，进而经由热交换器传导。该热交换器在本例中构造为多孔材料，该多孔材料喷洒以清水。该凝结的湿气得以收集并回供到洗碗机中。具有热回收的类似的洗碗机也在DE102004003797A1中示出。
然而，US3598131中示例的清洗用具的缺点在于热回收设备的功能极大地依赖于喷洒的冷水的温度。如果洗碗机在运行中，例如在热气候区，那么“冷水”通常处于与在温和或甚至冷的气候区不同的温度。为此，热回收设备的功能可能急剧地波动，从而不能够在所有情形下确保选择的去湿或冷却。
US3598131中所述的热回收设备的另外一个缺点在于冷却液体与冷凝水混合，从而，总体上，循环水处在相对较低的温度，并通常需要在再次供应到清洗操作之前进行再热。而且，所述的热回收设备在卫生角度也具有缺点，因为存在细菌在冷凝水中进而在清洗器皿或多孔热交换器中生长的危险。
已知的热回收设备，例如描述在US3598131或DE102004003797A1中的设备，其另外一个缺点在于这类装置不能够在所有运行状态下满意地运行。因此，在许多情形下，尤其在商业洗碗机中，提供了所知的待命模式，在该模式中，清洗设备做好运行的准备而不实际地开展清洗过程。在这期间，至少一个用于清洗流体的流体箱通常加热以为运行建立或维持就绪。这导致水蒸气的产生，这些水蒸气必须从清洗设备中排除以防止过压。因此，能够排入周围空气的水蒸气和废热早在待命模式就产生。然而，已知的热回收设备仅适用于在一定程度上排除这些水蒸气，因为在待命模式中没有清水流入，该清水能够吸热并回供到清洗设备。然而，清水额外的消费将增加运行成本。待命模式中的热回收在任何情形下都将最迟在清洗用具的一个或多个流体箱填满热水时而终止，因为这种情形下热水将必须在出口排出，而这将再次浪费回收的能量。
而且，使用已知的热泵回收热在理论上是可能的。热泵是这样的机械，通过提供机械功，将热从低温水平泵送到高温水平。这尤其能够对抗冷水流过热回收设备之后温度相对较低从而必须在循环到清洗用具之后加热的问题。在热泵中，蒸气热通常用于例如从洗碗机的废热中吸取热量。然而，热泵通常不能根据需要进行调节，并在实际中受限于它们的控制行为，因为只能有两步控制。而且，所述热泵具有限定的运行点，该运行点具有不可量度的固定误差。这在许多情形下会带来问题，尤其是在商业使用中。而且，在多数情形下热泵的使用关系到可观的额外成本和允许可观的安装空间。热泵的使用的缺点还包括运行过程中发生的噪音、高的机械磨损和振动。
发明目的
因此，本发明的一个目的在于提供清洗用具和用于运行该类清洗用具的方法，所述清洗用具和方法避免了已知的清洗用具和/或方法的上述缺点。特别的目的在于提供热回收装置，该装置能够在不同运行条件下以稳定和可靠的方式运行，能够以灵活的方式使用，并允许热的有效循环。特别的目的还在于能够在待命模式中开展热回收。
发明内容
该目的通过清洗用具和根据独立权利要求的用于在清洗用具中回收热的方法而实现。本发明有利的发展在从属权利要求中进行了描述，这些发展可以单独地或联合地实现。据此，所有的权利要求通过引用的方式包括在本说明的内容中。
本发明提供用于清洗清洗器皿的清洗用具，该清洗用具设计成使清洗器皿在至少一个清洗室中受到至少一种清洗流体的作用。所述清洗室可以构造为闭合的(例如具有用于装载和卸载清洗器皿的开口机构)和/或部分打开的(例如提供有一个或多个装载开口)，并旨在确保清洗流体不会因为受阻而溅入工作环境中，并且，例如水蒸气不能够流出清洗用具，或者只能够从所述清洗用具流出减少的量。该清洗用具例如能够大体上根据引言中所述的清洗用具而构造。例如，该清洗用具可以具有一个洗碗机，尤其是一个商用洗碗机，尽管也可以是非商用洗碗机。商用洗碗机与家用用具的区别通常在于：为能够更快捷地提供具有要求的清洗温度的清洗流体，可以提供分隔的流体箱(特别是锅炉和/或流体加热器)，也即具有一个与清洗室分隔开的流体箱，然而在家用用具中，通常在清洗室中改变水。该洗碗机例如可以包括传送式洗碗机，尤其是带传送机和/或导轨传送机。可选的或额外的，所述洗碗机也可以另外地包括单室洗碗机，特别地，再次用于商用，例如前装载式单室洗碗机和/或顶部装载式单室洗碗机和/或罩式洗碗机。然而，对至少一种洗碗机来说，可选的或额外的，该清洗用具还可以包括另外一种用于清洗清洗器皿的清洗用具，例如蒸气消毒用具和/或蒸气杀菌器，例如用于清洗医院和/或护理家庭中的医疗清洗器皿。然而，其他类型的清洗用具也是可以的。除了上述的用具之外，该清洗用具可以包括另外的设备，从而例如多个洗碗机联合在一起以形成清洗线，该清洗线也可以包括大规模公共饮食业机构中所需要的额外的用具。
该清洗用具优选包括至少一个用于存储清洗流体的流体箱和一个或多个喷洒喷嘴，所述喷嘴当时能够从所述流体箱供应清洗流体。该流体箱可以设计为与清洗室分开，和/或也可以设计为清洗室的组成部分。而且，该流体箱可以全部地或部分地构造为压力箱，但是也可以全部地或部分地构造为无压力箱。这至少一个流体箱的细化可以与清洗用具的类型相匹配。如果例如使用具有一个或多个清洗区的传送式洗碗机，这类流体箱可以例如分配到每个清洗区和/或多个清洗区。在本例中尤其优选的是，当传送式洗碗机以这样的方式设计，使得清洗器皿在通道方向上通过所述至少一个清洗区。例如，所述至少一个清洗区可以包括至少一个泵动漂洗区和/或至少一个具有至少一个漂洗箱的清水漂洗区，在本例中所述至少一个流体箱可以包括例如所述至少一个漂洗箱。
然而，术语“流体箱”可以广义地理解，可以但不是必须得，包括具有加宽的直径以存储大量清洗流体的容器。该流体箱也可以全部地或部分地集成在清洗室中，例如通过流体箱形成在清洗室的基部。然而，可选的或额外的，所述至少一个流体箱还可以包括分离的箱。也可以提供多个流体箱，例如用于不同的清洗子过程。如果提供了多个清洗区，至少一个流体箱可以分配到每个清洗区，可将一个或多个流体箱用于下面所述的循环过程。而且，所述至少一个流体箱可以包括一个或多个压力和/或无压力储存器，所述储存器用于存储经由管线系统供应的大量清洗流体，但是也可以全部地或部分地独自地构造为清洗流体可以从中流动的流通管线系统。因此，例如，加热的第一冷却流体在流过热回收设备(见下面)之后，也可以直接供应到清水漂洗区，在这种情况下可以将在热回收设备和清水漂洗区之间的管线系统在更广的意义上理解为“流体箱”。该管线系统也可以装配有例如额外的流体加热器，以进一步加热该第一冷却流体。然而关键的是，在本例中，在热回收设备中加热的所述第一冷却流体以任何形式回供到清洗过程中，以使存储在该第一冷却流体中的热可被再利用。
如上所述，该清洗流体可以包括例如至少一个液体和/或至少一个气体清洗流体。在不限制本发明的范围的情况下，在下面的说明中假定例如在洗碗机中使用的所述清洗流体是含水清洗流体。例如，清洁剂和/或漂洗辅助剂可以混合到这种含水清洗流体中。然而，该清洗流体其他类型的混合和/或组成也是可行的，并能够在本发明的范围内实现。特别地，该清洗流体可以运行在高于室温的温度中，例如在60℃区域的温度和/或在从80℃到90℃的温度范围内，例如85℃。后者尤其适合于漂洗。然而，其他类型的温度组织同样是可行的。
为减轻上述在清洗用具工作环境中排放湿空气、特别是水蒸气的问题，该清洗用具具有用于通过吸取从清洗室中移除湿空气的吸入移除装置。该吸入移除装置可以例如具有排气开口，湿空气(例如在通过下述的热回收设备之后)可以通过该排气开口从清洗用具中排出。该排气开口可以例如直接地和/或经由过滤器放出到该清洗用具的工作环境中。然而，可选地或额外的，所述至少一个排气装置也可以连接到现场的排气设备例如通风管。
术语“吸入移除装置”和“通过吸取移除”可以再被广义地理解，并包括例如通过吸取(例如通过一个或多个吸入移除吹风机)积极地移除湿空气。然而，可选地，该吸入移除装置也可以构造为不具有吹风机，并例如只包括至少一个排气开口。在这种情形下，用于吸入移除目的的这些手段都是可以的，例如，现场主要在排气设备处的真空，可选或额外的，湿空气对比于周围空气的过压，或者有益于从清洗用具排出湿空气的专门的空气流，或者湿空气的简单传送。通过吸入移除和吸入移除装置因此仅仅定义为它们允许和/或促进湿空气从清洗用具中以任何方式排出。
该清洗用具还具有至少一个热回收设备。该热回收设备设计成用于从湿空气中吸取热并将该热经由第一冷却流体供应回清洗用具或同时或随后的清洗过程。
然而，与已知的热回收设备相比，例如US3598131或DE102004003797A1所述的热回收设备，本发明的基本想法在于以这样的方式构造该清洗用具，使得其提供有潜热蓄能器。然而，与已知的具有潜热蓄能器的清洗用具，例如DE102005012114A1或DE3741652A1中的清洗用具形成对比的是，该潜热蓄能器不是持久地用于热回收或蒸气冷凝，而是只在需要时打开或关闭。这个基本想法用于的专门目的是对抗上述在待命模式中排除水蒸气产品的问题。该清洗用具相应地具有冷却流体管路，该冷却流体管路具有至少一个循环路径和至少一个热蓄能器路径，所述至少一个热蓄能器路径包括至少一个潜热蓄能器。该清洗用具设计成在所述冷却流体流过该热回收设备之后在至少一个运行状态中，传导该第一冷却流体经由该循环路径到该清洗室和/或流体箱中。在这种情形下，“运行状态”理解为例如至少一种清洗模式，也就是说，清洗器皿受到清洗流体的作用的状态。然而，该清洗用具也设计用于在至少一个待命模式，通过热蓄能器路径，将第一冷却流体供应到潜热蓄能器。因此，运行状态(正常模式，清洗模式)和待命模式之间的热回收是不同的，在待命模式中，清洗器皿不受到清洗流体的作用。
所述至少一种运行状态因此定义为在所述运行状态中，清洗器皿受到至少一种清洗流体的作用。该运行状态可以包括例如预洗、主洗、漂洗或这些洗和漂洗过程的结合。所述至少一种待命模式相应地定义为清洗器皿在该状态中不受到清洗流体的作用，或者清洗流体受到另外类型的清洗流体(例如蒸气)的作用，因此在该待命模式中通常不需要清洗流体。该清洗用具因此可以以这种方式设计(例如通过使用中央控制单元)，使得可以在这些运行状态和/或待命模式之间进行切换。该切换可以通过对第一冷却流体在循环路径和热蓄能器路径之间的流动进行转向而物理地进行，此外，通过关闭加热器和/或泵马达也是可以的。例如，一个或多个阀，例如电磁阀，可以提供在所述部分之间以执行该偏转或切换。
同传统的清洗用具相比，所提供的清洗用具具有的优点是有效的热回收，还有水蒸气的排除，还有可以在无需清洗流体的待命模式中执行。
该回收的热可以以有效的方式暂时存储在潜热蓄能器中，为了例如在待命模式终止后和/或运行状态(即至少一个清洗模式)开始后将该热的至少一部分回供到清洗过程中。为此，流体，尤其是第一冷却流体，可以将该热的至少一部分传送回清洗室和/或流体箱中。为此，在运行状态开始之后，例如在转变阶段，该第一冷却流体例如可以仅仅通过该热蓄能器路径和/或包括潜热蓄能器的转变路径简单地引导，用于将存储在该潜热蓄能器中的热以另外的方式传送到流体箱和/或供应到清洗用具的清洗过程中。可选的或额外的，在待命模式终止后以一些其他方式，例如通过不同于第一冷却流体的传送流体，将存储的热从潜热蓄能器传送到流体箱和/或清洗室中也是可能的。该转变阶段之后，第一清洗流体可以经由循环路径被引导回。
在本例中，“冷却流体”在下文中还理解为例如指液体和/或气体媒介，其例如可以以与上述清洗流体类似的方式被构造。在本例中，由于第一冷却流体事实上也可以用作随后步骤中的清洗流体，该冷却流体还可以例如包括含水的冷却流体，例如具有清洁剂和/或漂洗辅助剂的混合物的清水。
该潜热蓄能器原则上可以同从上述现有技术中获知的潜热蓄能器一样地构造，并可以包括，特别地，至少一个热蓄能器材料，该材料具有在合适的温度范围内的转变温度(也即转化温度或转化温度范围)。在本例中，“合适的”温度范围理解为这样的温度范围，首先是高于室温(从而在室温下转化不会完全地发生)，其次大约在这样的温度范围，使得在该温度范围中，在热回收设备中产生湿空气，尤其是在待命模式中。用于至少一个转变温度的温度范围这里证明是特别地合适，该温度范围在30℃和90℃之间，特别地在50℃和80℃之间的范围中，特别优选在大约70℃。特别地，该潜热蓄能器也可以构造为具有至少两个转变温度的多级潜热蓄能器，例如通过提供多个热蓄能器材料。在本例中，该第一冷却流体可以例如以这样的方式流过该潜热蓄能器，使得所述冷却流体首先流过具有相对较高的转变温度的热蓄能器材料，然后流过具有相对较低的转变温度的热蓄能器材料。关于这类可能的改进可以参考例如DE2916839A1。
相应地，大量的热蓄能器材料和/或这些热蓄能器材料的结合可以被采用。该潜热蓄能器最好具有至少一个下面的热蓄能器材料：盐；石蜡；三水乙酸钠；乙酰胺；t—丁烯酸；三硬脂酸甘油酯；铝硫酸钾，特别是水合形式；铝硫酸钠，特别是水合形式；硝酸镁，特别是水合形式。
尽管开放的热蓄能器路径原则上可以用于待命模式中，以将回收的热从热回收设备传送到潜热蓄能器，该改进与第一冷却流体总是在运行中消耗掉的缺点相联系，从而例如当使用清水时，将导致清水的消耗。因此原则上最好将热蓄能器路径构造为闭合线路，其中，在待命模式，第一冷却流体可以循环在热回收设备和潜热蓄能器之间。该第一冷却流体因此总是在循环中在热回收设备中被加热，并传送到潜热蓄能器，在那里将所有或一些吸收的热释放到潜热蓄能器，在运行中冷却，并最后回到热回收设备。该线路还可以额外地辅助以热蓄能器路径，该路径具有用于传送第一冷却流体的泵。在这种方式下，第一冷却流体的消耗可以可靠地避免，甚至在待命模式中，从而不仅可在待命模式中回收热，还可以将冷却流体的消耗减至最小。所提出的清洗用具因此区别于传统的清洗用具的是具有高环境兼容性和低运行成本的热回收设备。
本发明进一步的有利的改进涉及这样的热回收设备。原则上，例如在流体热交换器中，废热可以直接从湿空气传送到第一冷却流体，第一冷却流体然后用作运载媒介以将回收的热供回到潜热蓄能器(待命模式)和/或清洗过程(运行状态)。然而，热传送的这种简单改进与上面已经描述的缺点相关联，该缺点为：在本例中热回收的效率依赖于第一冷却流体的开始温度。此外，这类热传送相对地没有效率。在热回收设备的优选改进中，所述热回收设备因此包括热泵，尤其是热机和/或热电热泵。这类热泵以这样的方式构造，其通过提供机械和/或电功而将热从相对较低温度水平泵送到相对较高温度水平。在热机热泵中，在高温水平产生的液化热可以用于加热例如第一冷却流体。
在本例中，最好采用热电热泵，该热电热泵包括至少一个帕耳帖元件。该热回收设备可以相应地具有至少一个具有吸热侧和废热侧的帕耳帖元件。该吸热侧可以直接或非直接地用于从湿空气中吸取热。然而，对比于已知的帕耳帖干燥器，例如从将废热侧结合到简单的水容积中的DE19813924A1中获知的帕耳帖干燥器，本发明优选提供与废热侧热接触的流体加热装置。该流体加热装置最好以这样的方式设计，使得第一冷却流体流过所述流体加热装置并在运行中从帕耳帖元件的废热侧吸收废热。对比于DE19813924A1，该废热通过第一冷却流体供回到清洗用具，该第一冷却流体在流过该流体加热装置后被引导到清洗室和/或流体箱中，正是这样才能够在清洗过程中使用所述第一冷却流体。该清洗用具因此以这样的方式构造，使得第一冷却流体在流过该流体加热装置之后，第一冷却流体及其所吸收的热，可以在清洗过程中用于清洗室中。
在本例中，术语“流过”可以广义地理解。原则上，该术语覆盖冷却流体、在这里为第一冷却流体的任何类型的传输，在其传送过程中，进而与“其流过的元件”、这里为流体加热装置进行热接触。除了物理流过之外，该术语还覆盖“横流”和/或“顺流”或在这样的情形下的流动，该第一冷却流体沿着穿过一个或多个表面流动，所述表面直接或间接地与流体加热装置关联并允许热传送。更复杂地，例如间接地，也可以利用热传送机构，所述热传送机构也被术语“流过”所覆盖。
因此所提供的清洗用具将具有热回收设备的已知清洗用具的优点与已知的帕耳帖干燥器的优点相结合，而这两个系统的缺点都可以巧妙地避免。在本例中，帕耳帖元件相对较低的效率被有利地利用，即使间接地，因为至少一些产生的废热可以得到回收并再次供应到清洗用具中。对比于具有纯液体热交换器的热回收设备，第一冷却流体在流过流体加热装置之后的加热不是简单地由温差预先确定的，而是可以设置，例如通过相应地激活帕耳帖元件。至此，可以实现例如第一冷却流体的入口温度的基本独立，从而例如可以使用冷水形式的清水。至此，该清洗用具可以在例如不同的气候环境下运行，而不会使热回收设备的功能性受到不利的影响。在该热回收设备中，在冷却湿空气的同时，至少可以大体而可靠地除湿，从而排出空气可以例如通过排气开口排放到周围区域，所述周围区域对应于关于温度和/或湿度的预定限度值。由于通过帕耳帖元件可以确保湿空气的有效冷却，该清洗用具甚至可以在一定程度上有助于房间的空气调节。
在本例中，在本发明范围内，“帕耳帖元件”理解为基于已知的帕耳帖效应的热电热泵或电热转换器。例如，这类帕耳帖元件可以包括两个或多个半导体，所述半导体的导带具有不同的能级。如果电流通过这些依次布置的材料的两个接触点传导，在一个接触点上吸收能量，从而电子能够进入布置在更高能级上的相邻半导体材料的导带，从而导致冷却。在另外的接触点处，电子从高能级移动到低能级，从而能量以热的形式释放。例如，帕耳帖元件的冷却能力可以通过设置电流而控制，因为传统的帕耳帖元件典型地在两侧(吸热侧和废热侧)之间具有预定的最大温差。例如，根据元件和电流，在单级帕耳帖元件中，该温差可以达到大约60—70开尔文。根据本发明，在废热侧产生的至少一些废热得以利用，从而首先可以避免DE19813924A1所述吸热容量的水转变问题。从而其次该废热甚至可以进一步地利用。
然而，除了基于帕耳帖效应的这类“经典”的热电元件，术语“帕耳帖元件”还覆盖其他类型的热电元件，例如所知的热电子转换器也在本发明的范围中。这类热电子转换器基于这样的知识，用于经典的热电转换器的材料一般不仅具有好的电属性，还具有相对较高的热传导性。然而，该热传导性导致大部分传送的热再次回流到事实上的冷侧。平衡得以建立，该平衡减小了经典的热电元件的有效度。被认为是热电转换器的特殊例子的热电子转换器通过使用窄通道层而提高了效率，该窄通道层例如为结构元件中的缝隙或间隙，例如在0.2和5微米之间的间隙。当电子能够通过隧道效应克服这些间隙时，这些间隙成为热传导的有效屏障，从而热不易传送回来。因此该平衡的移动有利于元件热侧的加热，从而整体上提高了热电元件的有效度。为了更容易地制造电子的隧道效应，基础材料，也即具有低的工作功的材料，通常用于缝隙区域。这种材料的例子是碱和碱土金属或者已知的Avto金属。这种热电子转换器的现代例子—例如可以用于本发明的范围中，并同样地覆盖在术语“帕耳帖元件”中—已知为直布罗陀的Cool Chips公司生产的“Cool Chip”。需要注意，至少一种帕耳帖元件也可以包括多个根据不同物理原理运行的元件，例如“经典”帕耳帖元件和Cool Chips的结合。
根据本发明的清洗用具还可以通过具有多级设计的热回收设备而有利地发展。该概念基于的想法是，帕耳帖元件，可以不考虑待冷却的媒介的温度而冷却待冷却媒介，因为冷却例如仅仅依赖于供应的电流和/或吸热侧和废热侧之间的温差。对比于用于热回收设备中的并且只有在湿空气温度尽可能高的时候才能有效地运行的传统的液体热交换器，帕耳帖冷却因此还可以在多级热回收设备中用作随后的级，以进一步从已经部分冷却的湿空气中进一步吸取热。
相应地，该热回收设备可以包括例如额外的热交换器，所述热交换器全部或部分可以连接到帕耳帖元件的上游。例如，在本例中，可以使用冷却螺旋管、盘形热交换器和/或冲洗热交换器(例如类似于US3598131)。特别优选地，如果热回收设备具有至少一个以这样的方式设计的第一流体热交换器，使得该第一流体热交换器从湿空气中抽取第一热量。帕耳帖元件的吸热侧相应地设计成用于从湿空气中抽取第二热量。如上所述，基于帕耳帖元件的“热电热泵”甚至能够在湿空气已经部分冷却的情形下运行的事实，这是可能的。然而，对比于其他类型的热泵，帕耳帖元件可以快捷地使用，可以在任何时间关闭和/或打开，且只需要小的安装空间。
在清洗用具的本优选的改进中，特别地，第一冷却流体可以流过第一流体热交换器，在流过第一流体热交换器之后第一冷却流体流过该帕耳帖元件的流体加热装置。该改进的效果是，在第一流体热交换器中从湿空气中抽取的第一热量由第一冷却流体吸收。接着，由帕耳帖元件传送的第二热量额外地施加到该第一冷却流体上，从而第一冷却流体可以加热到相对较高的温度。对比于传统的纯液体热交换器，冷却流体被加热到至少接近随后的清洗器皿清洗所需的温度或者甚至高于这些温度，该冷却流体也能够被加热。从而可以确保该清洗用具特别高的能量效率。
热回收设备的上述多级原理当然还可以延伸，例如从所述的有帕耳帖元件伴随其后的一个第一流体热交换器延伸到多个流体热交换器，这些流体热交换器串联连接，和/或多个串联连接的帕耳帖元件。
特别地，该第一流体热交换器可以包括至少一个开放的第一冷却流体从中流过的冷却流体管路。该开放的冷却流体管路可以在流出端连接到帕耳帖元件的流体加热装置。而且，该冷却流体管路可以在流入端连接到冷水接头。在流入端和流出端之间，该流体热交换器可以包括例如冷却螺旋管、冷却盘(例如流体顺流或横流的冷却盘)和/或其他类型的已知热交换器，所述热交换器设计用于从湿空气中抽取第一热量。
如上所述，所述至少一个帕耳帖元件可以直接或间接的与湿空气接触，以从所述湿空气中抽取第二热量。在本例中，“直接”连接可以理解为例如这样的连接，其中湿空气例如直接沿帕耳帖元件的吸热侧和/或热连接到该吸热侧的表面流动。这可以例如以类似于DE19813924A1所述的改进那样发生，在DE19813924A1中，吸热表面直接地连接到待冷却的媒介上。由帕耳帖元件直接地冷却的表面的更复杂的改进也是可行的，例如在这样的形式的改进中，该改进与DE19813924A1所述的相同，其中的吸热侧是大表面的形式，例如室或空隙的形式，湿空气可以从中流过。在这种方式下特别有效的热传送是可能的。
然而，在本发明的范围内最优选的是，将热从湿空气中全部地或部分地间接地传送到帕耳帖元件。为此，热回收设备还可以包括例如至少一个第二冷却流体从中流过的第二流体热交换器。关于该冷却流体的可能的改进，可以参考例如上述的第一冷却流体的说明，但是也是可以在本例中选择不同的改进的。特别优选地，如果该第二冷却流体随后不用作清洗流体的话，从而在选择用于该第二冷却流体的合适的材料上有更大的自由度。
该第二冷却流体最好与在至少一个流体冷却装置中的帕耳帖元件的吸热侧热接触。该热接触可以例如通过合适的热传递元件建立。在这种方式下，该第二冷却流体可以例如首先从湿空气中吸收第二热量，然后将该第二热量传递到流体冷却装置，在那里该第二热量传递到帕耳帖元件，从而热间接地在湿空气和帕耳帖元件之间传递。
如上所述，该至少一个帕耳帖元件可以以不同方式构造。例如，可以使用单个帕耳帖元件，也可以使帕耳帖元件互相平行连接，以提高吸热侧和/或废热侧的有效表面积(并行布置)。然而，作为单个帕耳帖元件的并行布置的替代或补充，也可以堆叠多个帕耳帖元件(堆叠布置)。因此，多个帕耳帖元件也可以有利地布置，使得它们在帕耳帖堆栈中以串联的方式堆叠，在每种情形下，每个帕耳帖堆具有吸热侧和废热侧。该布置以这样的方式方便地进行，在每种情形下，相邻帕耳帖元件的吸热侧和废热侧互相热接触。在这种方式下，例如在废热侧和吸热侧之间能够获得的温差可以通过适当地堆叠帕耳帖元件而增加。
如果使用了所述类型的帕耳帖堆栈，或者如果使用了没有堆叠的单个帕耳帖元件，下述的有利的改进是可能的，其中，多个这样的单个帕耳帖元件和/或帕耳帖堆栈这样布置，使得它们关于它们的吸热侧和废热侧交替着，并结合形成帕耳帖模块。在本例中，“交替布置”理解为这样的布置，在每种情形下，相邻帕耳帖堆栈的废热侧互相面对和/或相邻帕耳帖堆栈的吸热侧互相面对。与帕耳帖堆栈热接触的换热区然后在每种情形下可以布置在帕耳帖堆栈之间。因此，“互相面对”理解为任何需要的布置，其中不同帕耳帖堆栈的至少两个吸热侧面对换热区或其中不同帕耳帖堆栈的至少两个废热侧面对换热区，当然比帕耳帖堆栈的线性布置更复杂的布置(例如星形布置)也是可以的。在本例中，在每种情形下，至少一个第一换热区可以与邻接该第一换热区的帕耳帖堆栈的至少两个废热侧热接触。在每种情形下，至少一个第二换热区可以以这样的方式布置，使得其与帕耳帖堆栈的至少两个吸热侧热接触。在这种方式下，例如可以提供层结构，其中在每种情形下换热区和帕耳帖堆栈交替地布置，这可以例如在帕耳帖模块的层状设计的框架中做到，从而可获得特别节省空间的结构和高度的换热效率。然而，其他类型的设计也是可行的。
第一换热区可以用于例如将热从单个帕耳帖元件或帕耳帖堆栈的废热侧传送到第一冷却流体。该第一换热区因此可以包括例如至少一个第一冷却流体可以流过的腔。在所述的层状设计的框架中，这些腔可以例如构造为所述至少一个第一冷却流体流过的空心盘，从而空心区域可用于热交换目的。
相应地，该至少一个第二换热区可以用于将热从湿空气中有效地传送到帕耳帖元件或帕耳帖堆栈的吸热侧。如上所述，这可能发生，例如通过包括至少一个腔(例如，再次，一个或多个空心盘的腔)的第二换热区，湿空气从所述腔直接地流过。然而，作为替换或补充，间接的换热也可以再次通过第二冷却流体进行。因此，第二冷却流体可以例如再次流过第二换热区(例如空心盘)的至少一个腔，从而热可以以特别有效的方式传递。
如上所述，在热回收设备中使用帕耳帖元件的一个特别的优点在于帕耳帖元件，对比于例如传统的热泵，可以以灵活的方式打开和/或关闭和/或激活。这可以用于以目标的方式控制和/或监测热回收设备的功能性。
因此，该热回收设备可以例如具有至少一个用于检测湿空气的温度的温度传感器和/或至少一个用于检测湿空气中的含水量的湿度传感器。所述至少一个温度传感器或湿度传感器可以布置在湿空气的空气流中的不同点处。例如，至少一个温度传感器和/或湿度传感器可以因此布置在上述热交换器的上游，在这些元件内和/或这些元件的下游处，从而可以例如在不同的点检测温度。特别地，可以检测最后的温度，以监测例如排出空气在排出到周围区域和/或排气设备(例如现场的排气管)之前的温度。如果超出限定的值，可能例如向使用者发出警告和/或初始化活动过程，例如控制或调节过程。除了一个或多个温度传感器外，作为替换或补充，也可以提供其他类型的传感器，例如湿度传感器或其他类型的传感器。
特别优选地，该热回收设备还包括至少一个电子控制装置。该电子控制装置可以全部地或部分地集成在清洗用具的中央控制设备中，但是也可以构造为独立的或非中央控制设备，以用于控制热回收设备的功能。该电子控制装置因此可以用于例如控制和/或调节排气温度和/或排气湿度。为此，该电子控制装置可以设计用于，例如控制和/或调节所述至少一个帕耳帖元件的冷却能力。例如，流过所述至少一个帕耳帖元件的电流可以根据控制和/或调节信号得以控制和/或调节。该电子控制装置还可以例如控制待命模式和运行状态之间的切换，和可能的转变阶段的引入。为此，该控制装置可以例如与另外的传感器接触，例如检测潜热蓄能器状态(“充热状态”)的传感器，也即例如检测该潜热蓄能器的温度和/或在该潜热蓄能器中发生的相转变的程度，例如固/液相转变，以相应地控制例如转变阶段。
如上所述，特别地，本发明可以用于商用清洗用具的框架中，尤其是商用洗碗机中。如果流体箱包括锅炉和/或流体加热器，那是最好的。如上所述，该清洗用具可以包括例如具有至少一个清洗区的传送式洗碗机，清洗器皿在通道方向上通过该至少一个清洗区。该至少一个清洗区可以包括例如至少一个泵动漂洗区和/或一个清水漂洗区，其中的清洗流体(漂洗流体)的温度通常特别地高，例如大约85℃的温度。该泵动漂洗区的泵动漂洗箱和/或在清水漂洗区的使用(例如直接供应的形式和/或供应到清水漂洗箱的形式)因此特别适合于热循环。
除了该至少一个清洗区，该传送式洗碗机还可以具有至少一个干燥区，该干燥区最好在通道方向上布置在所述至少一个清洗区的下游。特别地，该干燥区可以具有吹风机，以使清洗器皿受到热空气的作用。本例中特别优选该吹风机和吸入移除设备以这样的方式设计或相互作用，使得传送式洗碗机在运行过程中对着流动方向形成空气流在。本发明的该发展特别地具有的优点是，湿空气对着通道方向在清洗区中被传导，并具有增加的湿气的吸收，最终在例如第一清洗区中被吸入排除。该湿空气因此最好从洗碗机的所述区吸收废热，从而具有特别高的温度用于热回收。
除了在一个上述实施例中的清洗用具，本发明还提供在清洗用具中热回收的方法。特别地，该方法可以在根据上述一个实施例的清洗用具中使用，因此可能大部分参考上面的对使用的清洗用具可能的实施例说明。然而，该方法也可以用于清洗用具的其他改进中。
该清洗用具设计用于使在至少一个清洗室中的清洗器皿受到至少一种清洗流体的作用(运行状态，正常模式，清洗模式)。该清洗用具具有用于通过吸入而从清洗室清除湿空气的吸入移除装置，和至少一个热回收设备。所述热回收设备设计用于通过第一冷却流体从湿空气中吸热并将热回供到该清洗用具。该清洗用具具有一个冷却流体管路，该冷却流体管路具有至少一个循环路径和具有至少一个潜热蓄能器的至少一个热蓄能路径。该方法以这样的方式建构，第一冷却流体在流过热回收设备之后，在至少一个运行状态经由循环路径被引导到清洗室和/或流体箱。在待命模式，第一冷却流体通过热蓄能器路径被供应到潜热蓄能器，从而该第一冷却流体能够将热从热回收设备传送到潜热蓄能器。
如上所述，至少一些存储在潜热蓄能器中的热可以传送到清洗室和/或流体箱中，在流体的辅助下，尤其是第一冷却流体和/或分隔的传送流体，在待命模式终止后和/或运行状态开始后，例如在转变阶段过程中，这样用以回供到清洗过程。
对于方法进一步可能的改进，可以参考上面的说明，因为想要的使用或运行方式意味着对应于清洗用具单个改进的方法步骤。
如上所述，特别地，该热回收设备可以具有至少一个帕耳帖元件，该帕耳帖元件具有至少一个吸热侧和至少一个废热侧。该方法可以以这样的方式执行，使得热通过吸热侧从清洗用具的湿空气中抽取，而帕耳帖元件的废热侧通过第一冷却流体而冷却。该第一冷却流体然后可以传送到循环路径和/或热蓄能器路径。在这种方式下，至少一些从帕耳帖元件的废热侧吸收的热可以回供到清洗用具或潜热蓄能器中。该第一冷却流体然后可以用于例如清洗清洗器皿。再利用可以持续地和/或顺序地进行，这依赖于清洗用具的设计。
如上所述，热回收还可以以串联或多级的方式进行。因此，热回收设备可以例如具有至少一个第一流体热交换器，该第一流体热交换器设计用于从湿空气中吸取第一热量。帕耳帖元件的吸热侧可以设计用于从湿空气中吸取第二热量，因为第一冷却流体首先流过第一流体热交换器，然后冷却帕耳帖元件的废热侧。
如上所述，该方法还可以以这样的方式有利地展开，即湿空气流过热回收设备之后，通过控制和/或调节至少一个帕耳帖元件的冷却能力，可以控制和/或调节湿空气的温度和/或水分含量。
该清洗用具设计用于使清洗用具受到至少一种清洗流体的作用，该清洗用具具有至少一个设计用于从湿空气中吸取热的热回收设备。如上所述，该热回收设备具有至少一个帕耳帖元件，该帕耳帖元件具有至少一个吸热侧和至少一个废热侧。该方法以这样的方式展开，使得热通过吸热侧从清洗用具的湿空气中抽取，而帕耳帖元件的废热侧通过第一冷却流体而冷却。该第一冷却流体然后可以引导进入流体箱，以将至少一些从帕耳帖元件的废热侧吸收的热回供到清洗用具。该冷却流体然后可以例如用于清洗清洗器皿。该再利用可以例如持续地和/或顺序地进行，这依赖于清洗用具的设计。
如上所述，热回收也可以以串联或多级的方式进行。因此，热回收设备可以例如具有至少一个第一流体热交换器，该第一流体热交换器设计用于从湿空气中吸取第一热量。帕耳帖元件的吸热侧可以设计用于从湿空气中吸取第二热量，因为第一冷却流体首先流过第一流体热交换器，然后冷却帕耳帖元件的废热侧。
如上所述，该方法还可以以这样的方式有利地展开，即湿空气流过热回收设备之后，通过控制和/或调节至少一个帕耳帖元件的冷却能力，可以控制和/或调节湿空气的温度和/或水分含量。
实施方式
本发明进一步的细节和特征可以结合权利要求在下面的优选实施方式的描述中找到。其中，各个特征可以单独地或者各个相互结合地应用。本发明不限于这些实施方式。这些实施方式示意地表示在图中。其中，各个图中相同的附图标记表示相同的或功能上相同的元件，或者在功能上互相对应的元件。
图中，特别地：
图1表示传送式洗碗机形式的清洗用具的实施例；
图2表示热回收设备的实施例的示意图；
图3表示帕耳帖装置的一个可能的实施例；和
图4表示根据本发明的用于运行清洗用具的方法的实施例的示意流程图。
图1说明根据本发明的清洗用具110的可能实施例。在该实施例中，该清洗用具构造为传送式洗碗机112。关于该传送式洗碗机112的设计和运行方式，可以在很大程度上参考DE102004003797A1。
在传送式洗碗机112中，清洗器皿114在通道方向116上通过清洗室118。在示例的传送式洗碗机112中，该清洗器皿通过传送带120传送。因此，该传送式洗碗机112构造为带传送洗碗机。
放置在传送带120顶部的清洗器皿114在入口122处进入入口通道124。该入口通道124通过分隔帘126与外部隔开，以防止在该传送式洗碗机112的入口通道124区域中的水蒸气逃逸。放置在传送带120顶部的清洗器皿114通过入口通道124之后，进入清洗室118，该清洗室118细分为多个清洗区。清洗器皿114首先传送到预洗区128内。预洗系统130设置在该预洗区128里面。该预洗系统130具有喷射管，这些喷射管布置在旋转传送带120的下侧或上面。可变功率泵(图1中未示出)使预洗系统130根据清洗器皿114的污浊度受到清洗流体的作用。该预洗区128通过另外一个分隔帘126与随后的清洗区132分隔开。在通过预洗区128后，清洗器皿114进入到清洗区132。该清洗区同样地包括由附图标记134表示的清洗系统。该清洗系统134布置在旋转传送带120顶部的上面和下面。该清洗区132由另外一个分隔帘126与泵动漂洗区136分隔开，该泵动漂洗区136具有布置在传送带120顶部上面的清洗系统和顶部下面的清洗系统，这两个清洗系统具有互相对着的两个喷射管的形式。泵动漂洗区136后面随着清水漂洗区138。在清水漂洗区138内，清洗器皿114用清水进行漂洗，以在清洗器皿进入到干燥区140之前除去清洗器皿114中残留的污物或先前使用的清洗流体。该清水漂洗区138后面随着另外一个分隔帘126(图1中未示出)，该分隔帘126将清水漂洗区138与干燥区140分隔开。
干燥吹风机144位于干燥区140内，该干燥区具有连接到下游的移除部142。该干燥吹风机144吸入并加热空气。在干燥吹风机144中加热了的空气进入出口风筒146，该出口风筒在其下端具有出口喷嘴，该出口喷嘴将排出的干燥空气引导到通过干燥区144的清洗器皿114上。在干燥区144的下面可以提供偏转面，所述偏转面使从出口喷嘴排出的出口方向148上的热空气在流动方向150上偏转，从而所述热空气的一些流回到干燥吹风机144。如同在清洗器皿114的通道方向116上看到的，该干燥区144通过另外一个分隔帘126与移除部142分隔开。
当清洗器皿114传送通过图1所示的传送式洗碗机112时，其温度持续升高。从室温开始，清洗器皿114的温度在预洗区128升高到例如40℃到45℃，在随后的清洗区132，温度升高到55℃到65℃，在随后的泵动漂洗区136或清水漂洗区138，温度升高到60℃和85℃之间。
该传送式洗碗机112具有热回收设备152，该设备包括吹风机154和热交换设备156。这两个设备布置在轴158上，该轴在设置有吹风机154的区域中连接到排气口160中。在本实施例中，该轴158设置在入口通道124之上的区域中。热交换设备156和热回收设备152的结构将在下面通过参考图1和2进行更加详细地说明。与热回收设备连接的吹风机154在传送式洗碗机112里面产生真空，所述真空使得排出气流162能够通过吸入移除点164处的吸入而移除。如上所述，在本实施例中，该吸入移除点164设置在入口通道124之上，然而，其他改进也是可以的，例如将吸入移除点164设置在一个或多个清洗区128、132、136或138中。排出气流162在吸入移除点164处的吸入移除防止了水蒸气在传送式洗碗机112的入口122和移除部142形成。首先有分隔帘126布置在那里，其次，产生真空的吹风机服务于这个目的。缝隙式的开口位于入口通道124和移除部142的分隔帘126的下面，在每个情形中，外部空气流166、168通过所述开口进入传送式洗碗机112中，其对应于排出气流162的总体积。在根据图1所示例的传送式洗碗机112内的空气引导以这样的方式选择，使得排出气流162如附图标记170所指示的那样，与通道方向116的相反，流过清洗器皿114所通过的不同的清洗区128、132、136、138。排出气流162的流动170首先引导通过与热回收设备152相连接的吹风机154，然后通过干燥吹风机144。该干燥吹风机144最好可以具有可变的结构。依赖于干燥吹风机144的出口喷嘴的倾斜度，第一相对少量172的空气或第二相对大量174的空气可以例如在干燥区140被吸取。这些量172、174的空气的可以通过对干燥吹风机144和吹风机154的相应控制而设置，从而没有水蒸气能够从传送式洗碗机112跑出。
对传送式洗碗机112另外可能的改进可以参考例如DE102004003787A1。然而，需要注意，清洗用具110也可以以另外的方式构造，例如构造为具有装配有热回收设备152的单个清洗室。对于具有多个清洗室的改进，在每个场合中，包括一个或多个热回收设备也是可行的。
图2示意性地示出了热回收设备152的一个可能的实施例，该热回收设备可以例如用于根据图1的清洗用具中。该图2没有示出吹风机152，该吹风机通过热交换设备156和/或其它类促进湿空气排出的设备生成热的、湿的空气的排出气流162。
该热交换设备156包括第一流体热交换器176，该第一流体热交换器仅仅是在图2中示出。该第一流体热交换器176可以包括例如大量的第一热交换器表面178，该表面可以例如构造为冷却螺旋管、冷却表面、流体顺着或横着流动的冷却盘、薄片状或本领域技术人员已知的类似方式的形式。而且，该第一流体热交换器176具有带流入端182和流出端184的冷却流体管路180。第一冷却流体可以从流出端184流过该第一流体热交换器176，然后流过该第一热交换器表面178，最终流到出口端184。该流入端182可以例如连接到冷水接头(清水)。
该热交换设备156还具有第二流体热交换器186。该第二流体热交换器186可以基本以与第一流体热交换器176相似的方式构造，并且可以例如还具有第二热交换器表面188。这些热交换器表面还可以具有例如流体顺着流动或流体横着溅射的冷却表面、冷却螺旋管、薄片状或类似类型的热交换器表面，它们也可以用于第一交换器表面178中。该第二流体热交换器186包括第二冷却流体流过的热交换器线路190，从而该第二流体热交换器186全部地形成闭合系统，第二冷却流体可以在其中循环。该循环可以例如通过在该热交换器线路190中的泵192获得协助。需要注意，驱动或控制流体运动的没有在图2中示出的泵、阀或类似装置，还可以安装在图2所示的热回收设备152的其他点处。
而且，该热交换设备156包括帕耳帖元件194，它们在图2中只是示出，它们更加详细的解释可以参考例如下面的图3。所述帕耳帖元件194用电能供应有，例如通过电控设备196而受到电流动作的支配。这在图2中通过控制线198象征性地示出。而且，该电控设备196选择性地连接到温度传感器200上，例如布置在第二流体热交换器186的流出侧上的排出气流162中的温度依赖测量电阻。作为该温度传感器200的配置的替代或补充，也可以选用其他的温度传感器的配置和/或湿度传感器的配置(未示出)，例如在第一流体热交换器176和第二流体热交换器186之间的配置和/或在第一流体热交换器176的上游的配置。
所述帕耳帖元件194具有吸热侧202和废热侧204。在运行过程中，帕耳帖元件194以这样的方式运作，使得热从吸入侧202“泵送”(热电热泵)到废热侧204。
流体加热装置206例如提供在废热侧204，该装置在图2中仅仅象征性地指出，其实施可以参考图3。该流体加热装置206连接到冷却流体管路180的流出端184上，从而该第一冷却流体可以流过该流体加热装置206。该流体加热装置206与废热侧204热接触，从而热可以从该废热侧204传输到第一冷却流体。该流体加热装置206通过排出管路209连接到流体箱207。该流体箱207可以构造为例如锅炉和/或流体加热器，但是也可以构造为没有额外的加热装置。该流体箱207可以例如与上述清洗区128、132、136、138中的一个连接，最好是与泵动漂洗区136和/或清水漂洗区138连接。特别地，连接到清水漂洗区138是有利的，因为在该区域需要极高的温度，并且因为通过利用来自排出气流162的湿空气的废热加热流体箱207，能够以有效的方式节省能量。
如上所述，第二流体热交换器186的热交换线路190相反地构造为闭合线路。该热交换器线路190连接到流体冷却装置208，该装置在图2中只是示意性地指出，其具体结构可以参考图3。在该流体冷却设备208中，第二热交换器流体在流过第二热交换器表面188并从排出气流162中吸收大量热量之后，可以将该吸收的第二热量释放到帕耳帖元件194的吸热侧202。
因此，在根据图2的本实施例中，热回收设备152及其热交换设备156是两级设计。在第一流体热交换器176中，流过冷却流体线路180的第一冷却流体吸收第一热量。在第二流体热交换器186中，当前已经轻微冷却了的排出气流162的湿空气将第二热量传输到在热交换器线路190循环的第二冷却流体。该第二热量，除了帕耳帖元件194的废热容量之外并且不考虑由于帕耳帖元件194而导致的热量损失，又传送到流过冷却流体线路180的第一冷却流体，从而所述第一冷却流体也被加热。
例如，排出气流162的湿空气在进入热交换器设备156之前可以具有在80到90℃范围内的温度。第一冷却流体，例如冷水，在流入端182侧可以例如处在10℃的温度。该第一流体可以在流出端184侧，也即在通过第一热交换器表面178之后，加热到具有约60℃的温度。在通过流体加热装置206之后，第一冷却流体可以最终加热到70℃到85℃或更高的温度，从而在通到流体箱207的排出管路209中达到最佳温度。在热交换器线路190中的第二冷却流体例如在流过第二热交换器表面188之前可以处在约10℃的温度，这是在流体冷却装置208中冷却的结果。在第二热交换器表面188，该第二冷却流体然后被轻微地加热，例如加热到12℃。与单纯的流体热交换器相比，第二热量的该轻微加热和第二热量的吸收足以通过帕耳帖元件194传送到第一冷却流体。在流出侧，排出气流162在从第二流体热交换器186生成后可以设定在例如15℃的温度。该温度可以例如独立于排出气流162的起始温度和/或独立于第一冷却流体在流入端182处的起始温度而控制和/或调整。为此，为提高或降低冷却能力，电控设备196例如可以根据来自温度传感器200的信号，相应地激活帕耳帖元件194。
需要注意，所述的数值应理解为单纯示例性的，其他温度结构也是可以的。作为本例中所示的热回收设备152的两级结构的替代或补充，多于两级的串联也是可行的，例如通过进一步提供流体热交换器。
在图2所示的实施例中，冷却流体线路180具有第一部分226、第二部分228、第三部分230、第四部分232、第五部分234、第六部分236和排出线路209。
从第一流体热交换器176开始，冷却流体管路180的第一部分226在第一个交叉点238分支为第二部分228和第五部分234。流体加热装置206容纳在第二部分228。在该流体加热装置206的下游，第二部分228在第二交叉点240分支为第三部分230和第四部分232。在第三交叉点242，第三部分230分支为排出管路209和第六部分236。其中排出管路209通向流体箱206(例如锅炉)，第六部分236在第四交叉点244再次分支为第四部分232和第五部分234。这些部分可以具有不同的阀，通过这些阀可以控制通过这些部分的流动。在图2的实施例中提到了阀246(在第一部分226)、248(在第五部分234)、250(在第四部分232)、252(在第六部分236)和254(在第三部分230)。阀或多个阀的结合(例如作为三通阀)的其他构造也是可行的。而且，在图2的实施例中泵256容纳在第五部分234中。潜热蓄能器258容纳在第四部分232中。
而且，图2示出该冷却流体线路180形成至少两个不同的路径。因此，首先提供了在图2中以点画线识别的循环路径260和在图2中以虚线识别的蓄能器路径262。其中的循环路径260包括226、228、230和209部分，从而在本实施例中构造为开放路径；而热蓄能器路径262包括228、232和234部分，从而处于闭合路径或闭合线路的形式。路径260、262都包括流体加热装置206。热蓄能器路径262还包括潜热蓄能器258。该潜热蓄能器258可以包括例如上述类型的热蓄能器媒介264。根据上述温度，该蓄能器媒介264最好具有大约70℃的转变温度或转化温度，从而该蓄能器媒介可以最佳地吸收存储在流过流体加热装置206之后的第一冷却流体中的热。关于结构，该潜热蓄能器258可以例如根据现有技术中的潜热蓄能器进行设计，例如根据在DE3741652A1或DE2916839A1中描述的潜热蓄能器。然而，其他结构上的改进也是可以的。该潜热蓄能器258可以例如还以绝热方式构造，在这种方式中存储的热能至少部分地可以存储预定的时期。因此，例如，可以包括一个或多个绝热元件的绝热装置可以以这样的方式构造，使得热能可以保持存储例如整夜，并可以在早上开始运行时使用，例如作为填充和加热传送式洗碗机12的过程的一部分。
为了更详细地解释清洗用具110尤其是热回收设备152的运行方式，图4举例说明了高度示意性的流程图，该流程图包括三个运行阶段，具体为待命模式266、转变阶段268和运行状态270(也称为正常模式)。这三个运行阶段266至270每个在每种情形下还包括子阶段，例如对于正常模式270，其可以包括多个程序步骤，这依赖于清洗用具110的构造。
流体箱207，其例如构造为锅炉，在待命模式266中被加热。每个清洗区，例如区128、132的机器箱，可以已经处在运行温度并因此可以发出水蒸气。清洗用具110从而准备随后的清洗过程，并且产生水蒸气或湿空气，水蒸气或湿空气中的废热在热交换设备256中回收。在图4中象征性地用附图标记272表示流体箱207的加热。同时，在待命模式266中，阀246、252和254闭合着(附图标记274)，阀248和250打开着(附图标记276)，且泵256在运行中(附图标记278)。因此，热蓄能器路径262运行着(附图标记280)且潜热蓄能器258在充热(附图标记282)。
需要注意这点，在待命模式266中，潜热蓄能器258不是必须只能通过帕耳帖元件194而充热的。作为替换或补充，该潜热蓄能器258或其它的潜热蓄能器(还可以提供多个潜热蓄能器)也可以直接通过一个或多个流体热交换器而加热，例如第一流体热交换器176和/或第二流体热交换器186。在这种情形下，这些流体热交换器可以例如同样地集成在热蓄能器路径262的闭合线路中。几个改进也是可以的。然而，对帕耳帖元件194的改进是最好的，因为这允许特别有效的热传递，特别是第一冷却流体的温度与热蓄能器媒介264的转变温度的一致匹配。
在步骤284中，待命模式166被中断并开始清洗模式。这可以例如通过使用者手动输入和/或自动执行，例如当流体箱207中达到预定温度时。这个程序步骤，如同图4中其他程序步骤，可以完全地或部分地由中央控制器196和/或另外一个电子控制器控制，该电子控制器例如也包括一个或多个计算机。
相应地首先开始转变阶段268。在该转变阶段268中，由冷却流体线路180的部分226、228、232、236和209组成的转变路径(未在图2中示出)被激活(附图标记286)。为此，阀248闭合，泵256停止运行，而阀246、250、252打开(步骤288)。潜热蓄能器258相应地经由上述转变路径放热(附图标记290)。为此，包含和存储在该潜热蓄能器258中的热可以通过第一冷却流体传送到流体箱207中。需要注意的是，潜热蓄能器258还可以具有图2所示之外的放热通道，从而该潜热蓄能器258例如也可以通过第一冷却流体或另外一个先前没有流过流体加热装置206的冷却流体放热。例如，可以经由226、234、232、230和209部分进行放热，为此，除了图2所示的阀控制器，只有一个阀控制器是可能的。经由分离的冷却流体放热也是可行的。可选的或额外的，也可以考虑通过另外的流体线路和/或通过另外的帕耳帖元件间接地放热。
该转变阶段268终止在步骤292。这可以例如通过检测到(例如通过一个或多个未在图2中示出的温度传感器)流过潜热蓄能器258的冷却流体通过此只是加热到不显著的程度而做到。也可以在经过严格预定的或可变的时期之后终止该转变阶段268。
转变阶段268终止之后，转换到正常模式270，即运行状态。为此，阀250、252闭合，且阀254打开(在图4中都是附图标记294)。相应地执行正常模式，其中循环路径260激活(附图标记296)，从而由热回收设备152从排出空气162中回收的热供回到流体箱207中。
图4中示例的方法可以根据需要延伸或改变。例如，可以添加新的待命模式266或执行另外的方法步骤(未在图4中示出)。还有，尽管图4中的时间顺序是最好的，但是不是严格预定的，因此多个方法步骤还可以例如并行开展，和/或单个方法步骤还可以例如重复或以其他次序展开。
图3表示帕耳帖元件194和可以例如用于图2中的流体加热装置206和流体冷却装置208的放大了的示例图。这里表示的是在本实施例中单个帕耳帖元件194装配形成帕耳帖堆栈210。在该实施例中，每个帕耳帖堆栈210包含例如三个帕耳帖元件194，这些帕耳帖元件194以这样的方式装配，使得在每种情形下第一帕耳帖元件194的一个吸热侧202邻接到相邻的帕耳帖元件194的废热侧204(“头到尾的布置”)。在这种方式下，每个帕耳帖堆栈210相应地具有废热侧204和吸热侧202。在帕耳帖堆栈210中多个帕耳帖元件194的这种布置使得在废热侧204和吸热侧202之间的温差比单个帕耳帖元件194可能具有的温差要更高。在根据图3的实施例中，多个帕耳帖堆栈210(在本例中是三个帕耳帖堆栈210)再次结合形成帕耳帖模块212。在该实施例中，这三个帕耳帖堆栈210在本例中是互相“头到头”地取向布置的，从而，例如左手边的帕耳帖堆栈210的废热侧204面对中间的帕耳帖堆栈210的废热侧204。中间的帕耳帖堆栈210的吸热侧202面对右手侧的帕耳帖堆210的吸热侧202。在本例中，交替地形成第一换热区218和第二换热区220的换热器板214、216在每种情形下布置在外表面上和帕耳帖堆栈210之间。其中第一换热板214或第一换热区218与帕耳帖堆栈210的废热侧204热接触，而第二换热板216或第二换热区220与帕耳帖堆栈210的吸热侧202热接触。换热板214、216具有第一和第二腔222、224，第一冷却流体和第二冷却流体可以流过这些腔。相应地，第一腔222连接到冷却流体管路180或排出管路209，而第二腔224连接到热交换线路190。该第一换热区218这样形成流体加热装置206，而第二换热区220形成流体冷却设备208。
帕耳帖堆栈210和换热板214、216可以保持在一起，例如通过连接元件(图3中未示出)，例如螺钉、夹子等。在这种方式下，通过帕耳帖元件194的互连，热可以有效地从第二冷却流体传送到第一冷却流体。
需要注意，图3所示的帕耳帖元件194的布置只是许多可能的实施例中的一种，其他布置也是可行的，例如多个帕耳帖元件194可以一个接着一个地布置，作为堆栈的替代或补充，以形成尽可能大的用于热传输的换热表面。在这种方式下，模块可以这样生成，例如可以形成具有几十厘米的边缘长度的表面。除了上述“头到头”的布置之外，非线性的布置，例如星形布置也是可行的。而且，可以选择帕耳帖模块212其他类型的流通，并且可以提供另外的装置以额外地提高表面积。通过这种方式，换热效率可以通过合适的布置而额外地提高。
附图标记表
110 清洗设备        160 排气口              208 流体冷却装置
112 传送式洗碗机    162 排出气流            209 排出管线
114 清洗器皿        164 吸入移除点          210 帕耳帖堆栈
116 通道方向        166 外部空气流          212 帕耳帖模块
118 清洗室          168 外部空气流          214 第一换热板
120 传送带          170 流动                216 第二换热板
122 入口            172 相对少量的空气      218 第一换热区
124 入口通道        174 相对大量的空气      220 第二换热区
126 分隔帘          176 第一流体热交换器     222 第一腔
128 预洗区          178 第一热交换器表面     224 第二腔
130 预洗系统        180 冷却流体管路        226 冷却流体管路的第一部分
132 清洗区          182 流入端              228 冷却流体管路的第二部分
134 清洗系统        184 流出端              230 冷却流体管路的第三部分
136 泵动漂洗区      186 第二流体热交换器    232 冷却流体管路的第四部分
138 清水漂洗区      188 第二热交换器表面    234 冷却流体管路的第五部分
140 干燥区          190 热交换器线路        236 冷却流体管路的第六部分
142 移除部          192 泵                  238 第一交叉点
144 干燥吹风机      194 帕耳帖元件          240 第二交叉点
146 出口风筒        196 电控装置            242 第三交叉点
148 出口方向        198 控制管路            244 第四交叉点
150 流动方向             200 温度传感器           246 阀
152 热回收设备           202 吸热侧               248 阀
154 吹风机               204 废热侧               250 阀
156 热交换设备           206 流体加热装置         252 阀
158 轴                   207 流体箱               254 阀
256 泵                   272 流体箱的加热         288 闭合阀248，停止泵
                                                  256，打开阀246、252
258 潜热蓄能器           274 阀246、252、254闭合  290 潜热蓄能器放热
260 循环路径             276 阀248、250打开       292 终止转变阶段
262 热蓄能器路径         278 泵运行               294 闭合阀250、252，
                                                  打开阀254
264 热蓄能器媒介         280 热蓄能器路径激活     296 循环路径激活s
266 待命模式             282 潜热蓄能器充热
268 转变阶段             284 开始清洗模式
270正常模式，运行状态    286  转变路径运行

Claims (20)

1.用于清洗清洗器皿(114)的清洗用具(110)，该清洗用具(110)设计用于使清洗器皿(114)在至少一个清洗室(118)中受到至少一个清洗流体的作用，该清洗用具(110)具有用于通过吸入而移除来自清洗室(118)的湿空气的吸入移除装置(154)，该清洗用具(110)具有至少一个热回收设备(152)，该热回收设备(152)设计用于通过第一冷却流体从湿空气中吸热并将热回供到该清洗用具(110)，其中该清洗用具(110)具有冷却流体管路(180)，该冷却流体管路(180)具有至少一个循环路径(260)和至少一个热蓄能器路径(262)，该热蓄能器路径(262)具有至少一个潜热蓄能器(258)，该清洗用具(110)设计用于在所述第一冷却流体流过该热回收设备(152)之后，在至少一个运行状态(270)经由该循环路径(260)将第一冷却流体引导到清洗室(118)和/或流体箱(207)中，该清洗用具(110)还设计用于在至少一个待命模式(266)中通过该热蓄能器路径(262)将该第一冷却流体供应到该潜热蓄能器(258)。
2.根据权利要求1所述的清洗用具(110)，所述潜热蓄能器(258)是具有至少两个转变温度的多级潜热蓄能器(258)。
3.根据权利要求1所述的清洗用具(110)，所述潜热蓄能器(258)具有至少一个如下的热蓄能器材料(264)：石蜡、盐、乙酰胺、t-丁烯酸、三硬脂酸甘油酯。
4.根据权利要求1所述的清洗用具(110)，其中，所述潜热蓄能器(258)具有至少一个如下的热蓄能器材料(264)：三水乙酸钠、铝硫酸钾、铝硫酸钠、硝酸镁、铝硫酸钾水合物、铝硫酸钠水合物、硝酸镁水合物。
5.根据权利要求1或2所述的清洗用具(110)，所述潜热蓄能器(258)具有至少一个在30℃和90℃之间范围内的转变温度。
6.根据权利要求5所述的清洗用具(110)，其中所述潜热蓄能器(258)具有至少一个在50℃和80℃之间范围内的转变温度。
7.根据权利要求6所述的清洗用具(110)，其中所述潜热蓄能器(258)具有70℃的转变温度。
8.根据权利要求1所述的清洗用具(110)，所述热蓄能器路径(262)构造为闭合线路，其中在待命模式(266)中，所述第一冷却流体能够在所述热回收设备(152)和潜热蓄能器(258)之间循环。
9.根据权利要求1所述的清洗用具(110)，所述清洗用具设计为在所述待命模式之后开始转变阶段，其中存储在所述潜热蓄能器(258)中的热完全地或部分地传送到所述清洗室(118)和/或所述流体箱(207)中。
10.根据权利要求1所述的清洗用具(110)，所述热回收设备(152)具有至少一个热电热泵和/或至少一个热机热泵。
11.根据权利要求10所述的清洗用具(110)，所述热电热泵具有至少一个帕耳帖元件(194)，该帕耳帖元件(194)具有吸热侧(202)和废热侧(204)，该废热侧(204)与流体加热装置(206)热接触，所述第一冷却流体流过该流体加热装置(206)，所述第一冷却流体在流过该流体加热装置(206)之后被引导进入所述循环路径(260)和/或热蓄能器路径(262)。
12.根据权利要求11所述的清洗用具(110)，所述热回收设备(152)具有至少一个第一流体热交换器(176)，所述第一流体热交换器(176)设计用于从所述湿空气中吸取第一热量，所述帕耳帖元件(194)的吸热侧(202)设计用于从所述湿空气中吸取第二热量。
13.根据权利要求12所述的清洗用具(110)，所述第一冷却流体流过所述第一流体热交换器(176)，所述第一冷却流体在流过所述第一流体热交换器(176)之后流过所述流体加热装置(206)。
14.根据权利要求11所述的清洗用具(110)，所述热回收设备(152)具有至少一个第二流体热交换器(186)，第二冷却流体流过该第二流体热交换器(186)，在至少一个流体冷却装置(208)中的该第二冷却流体与所述帕耳帖元件(194)的吸热侧(202)热接触。
15.根据权利要求14所述的清洗用具(110)，所述第二流体热交换器(186)具有一个热交换器线路(190)，所述第二冷却流体流过该热交换器线路(190)，所述热交换器线路包括至少一个换热区(188)，该换热区(188)与所述湿空气和所述流体冷却装置(208)接触。
16.根据权利要求11所述的清洗用具(110)，布置有多个帕耳帖元件(194)，这些帕耳帖元件(194)在帕耳帖堆栈(210)中以串联的方式堆叠，在每种情形下所述帕耳帖堆栈(210)具有吸热侧(202)和废热侧(204)。
17.根据权利要求16所述的清洗用具(110)，布置有多个帕耳帖堆栈(210)，使得它们根据它们的吸热侧(202)和废热侧(204)彼此交替并结合形成帕耳帖模块(212)，在每种情形下换热区设置在所述帕耳帖堆栈(210)之间，在每种情形下至少一个第一换热区(218)与帕耳帖堆栈(210)的至少两个废热侧(204)热接触，并且在每种情形下至少一个第二换热区(220)与帕耳帖堆栈(210)的至少两个吸热侧(202)热接触。
18.根据权利要求17所述的清洗用具(110)，所述第一换热区(218)和/或第二换热区(220)包括至少一个腔(222、224)。
19.根据权利要求1所述的清洗用具(110)，所述清洗用具(110)包括至少一个具有至少一个清洗区(128、132、136、138)的传送式洗碗机(112)，所述传送式洗碗机(112)以这样的方式设计，使得所述清洗器皿(114)在通道方向(116)上经过所述清洗区(128、132、136、138)，所述至少一个清洗区(128、132、136、138)包括至少一个具有至少一个漂洗箱的漂洗区(136、138)，所述第一冷却流体在流过流体加热装置(206)之后被引导到所述漂洗箱中。
20.用于在上述任一项权利要求所述的清洗用具(110)中回收热的方法，该清洗用具(110)设计用于使清洗器皿(114)在至少一个清洗室(118)中受到至少一个清洗流体的作用，该清洗用具(110)具有用于通过吸入而移除来自清洗室(118)的湿空气的吸入移除装置(154)，该清洗用具(110)具有至少一个热回收设备(152)，该热回收设备(152)设计用于通过第一冷却流体从湿空气中吸热并将热回供到该清洗用具(110)，其中该清洗用具(110)具有冷却流体管路(180)，该冷却流体管路(180)具有至少一个循环路径(260)和至少一个热蓄能器路径(262)，该热蓄能器路径(262)具有至少一个潜热蓄能器(258)，该第一冷却流体在流过该热回收设备(152)之后在至少一个运行状态(270)经由该循环路径(260)被引导到清洗室(118)和/或流体箱(207)中，该第一冷却流体在至少一个待命模式(266)中通过该热蓄能器路径(262)被供应到该潜热蓄能器(258)。
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