CN104968369B - 带能量回收的消毒装置和消毒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种消毒装置(1)，其包含：至少一个腔室(2)用于给产品(4)消毒，一与所述腔室(2)连接的初级流体回路(3)用于给所述腔室施加热水和/或热蒸汽，一二级流体回路(8)用于加热和/或冷却所述初级流体回路(3)，其中，所述二级流体回路(8)通过一第二热交换器(5)和所述初级流体回路(3)连接，以及一在所述二级流体回路(8)中带多个温度区(12)的层储罐(11)，其中，所述温度区(12)能够单独地被装载和卸载所述二级流体回路(8)的流体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用热水和/或热蒸汽给产品消毒的装置和方法。
背景技术
终端消毒装置，特别是热水浇淋装置，通常相当大，例如以超过5m3的体积，以便每次运行可以消毒尽可能大数量的产品。运行时间可被可用介质的量、热交换器的尺寸以及加热介质或者冷却介质的可用温度影响。这些组件的构型又与装载密度、产品和所需的过程时间相关，但也与消毒器的必须被同时加热或者同时冷却的尺寸和质量相关。消毒装置连续的冷却和加热连接能量耗费很高。
发明内容
利用根据权利要求1的消毒装置和根据权利要求8的消毒方法实现，将消毒的能量耗费显著降低。在加热用于消毒腔室的流体时，能量节省可以到达40％，在冷却时可以达到60％。这通过这样一个消毒装置来实现，其包含至少一个用于给产品消毒的腔室和一个与腔室连接的初级流体回路。初级流体回路用于给腔室或者产品施加热水和/或热蒸汽。此外，消毒装置还包含二级流体回路和第二热交换器。二级流体回路通过第二热交换器和初级流体回路连接，从而借助二级流体回路可以加热和/或冷却初级流体回路。此外，该消毒装置还包含一个在二级流体回路中的层储罐。该层储罐包含多个温度区，其中，各个温度区能够单独地被装载和卸载二级流体回路的流体。也就是说为了冷却初级流体回路，借助第二热交换器带走初级流体回路的热量。在此，加热在二级流体回路里的流体。该热量可以被储存在层储罐的温度区中。在随后加热在初级流体回路中的流体时，再从层储罐提取该热量并且可以通过第二热交换器传递到初级流体回路中。层储罐的各个温度区实现了使流体维持有不同的温度。通过将来自各个温度区的流体混合在一起或者一层一层地提取来自各个温度区的流体，支持将初级流体回路加热或冷却到希望的温度。初级流体回路优选包含一个第一热交换器。第一热交换器与一个独立的加热和冷却管道连接，从而初级流体回路也可以与二级流体回路无关地运行。通过使用根据本发明的层储罐，可以显著地减少消毒装置的能量耗费。
从属权利要求示出本发明的改进方案。
优选地，设置第三热交换器。该第三热交换器用于附加地冷却在二级流体回路中的流体，其中，第三热交换器与一个外部冷却回路连接。
特别是这样设置，即第三热交换器被集成到层储罐中。特别是第三热交换器在此安装到具有最低温度的温度区，也就是说特别是最下面的温度区。借助集成的第三热交换器，允许直接在层储罐中和/或在流出层储罐的时候冷却流体，以便因此在冷却时提高节能效率。
层储罐对于这些温度区分别包含一个自己的，可控的接口。通过这些可控的接口，可以直接将流体装载和卸载到各个温度区内。这些可控的接口因此在从层储罐提取流体时用于混合希望的温度或用于一层一层地提取。在装载层储罐时，通过这些可控的接口将流体输送到正确的温度区。
层储罐特别是构造用于接收流体柱。不同的温度区在此在流体柱中彼此重叠地或者彼此并排地设置。
为了在最大程度上避免不同温度区的流体混合，在层储罐中设置分离装置。这些分离装置不必强制地将各个温度区彼此完全分离。分离装置主要用于避免不同温度区的流体紊流地混合。
层储罐包含至少三个，优选至少四个温度区，所述温度区都能够被单独地装载和卸载。
通过具有层储罐的二级流体回路，优选地也可以分别给多个腔室提供初级流体回路。在此，每个初级流体回路都设置一个第二热交换器，所述第二热交换器与二级流体回路连接。
此外，优选地设置控制装置，所述控制装置控制和/或调节在各个流体管道中(特别是在层储罐的接口中)的流量。
本发明此外还包含一种消毒方法，其具有以下步骤：(i)用来自初级流体回路的热水和/或热蒸汽给在腔室中的产品消毒，(ii)用二级流体回路可选地加热或冷却初级流体回路，和(iii)将第二流体回路的流体储存在不同的温度区中。
根据本发明的消毒装置的从属权利要求和有利的构型相应有利地应用于根据本发明的消毒方法。
特别是这样设置，即为了加热和/或冷却初级流体回路，将二级流体回路的来自不同温度区的流体混合在一起或一层一层地提取。与此相应地也优选这样设置，即来自第二热交换器的回流相应地分成不同的温度区。
此外，优选这样设置，即可以借助冷却回路附加地冷却储存的流体，优选在最低温度的温度区中的流体。
附图说明
下面参考附图详细地介绍本发明的实施例。在此示出了：
图1：根据一个实施例的根据本发明的消毒装置的线路图。
具体实施方式
在图1中示出了根据一个实施例的消毒装置1的线路图。消毒装置1包含腔室2。在腔室2中放置待消毒的产品4。腔室2和初级流体回路3相连。在初级流体回路3中，借助于第一泵9输送流体并借助于热交换器19加热或冷却流体。借助于初级流体回路3，产品4在腔室中被热水浇淋。在第一热交换器19上构造蒸汽入口6，冷却剂输入管路20，冷却剂返回管路21和冷凝物出口7。
此外，设置第二热交换器5。第二热交换器5将初级流体回路3与二级流体回路8连接。二级流体回路8用于加热和冷却初级流体回路3。通过第二热交换器5进行热交换。
在二级流体回路8中借助第二泵10输送流体(优选水)。该泵在其功率方面可以被单独地调节。
二级流体回路8此外还包含层储罐11。在该层储罐中存在流体柱，所述流体柱被分成不同的，彼此重叠或者彼此并排设置的温度区12。单独的接口13引导到这些温度区12。可以通过这些接口13装载和卸载层储罐11的各个温度区12。接口13为此包含截止阀或混合阀，所述截止阀或混合阀由控制装置来控制或调节。
此外，在温度区12之间设置分离装置18，所述分离装置尽可能地避免在层储罐11中流体紊流地混合。
借助各个接口13，用于二级流体回路8的流体可以混合成相应的温度或一层一层地提取。由此，通过第二热交换器5实现对初级流体回路3有针对性地加热和冷却。
为了附加地冷却二级流体回路8设置第三热交换器14。第三热交换器14集成到层储罐11中，特别是集成到最低温度区12中。
此外，在二级流体回路8中设置压力补偿装置16。
图1中的视图示出另一布置17，所述布置同样具有初级流体回路3，腔室2和第一热交换器19。多个其他的布置17可以与二级流体回路8连接。
在图1中没有示出用于附加地加热二级流体回路8的加热装置，例如锅炉。在第一消毒周期中，需要将全部能量用于给腔室2加热。初级流体回路8中的水温在消毒期间为大约121℃。
层储罐11始终装满第二流体回路8的流体，特别是水，其中，流体的温度从下到上升高。在层储罐11中的分离装置18阻止各个温度区的快速混合。
在用于冷却初级流体回路3的冷却过程开始时，二级流体回路8的流体被在初级流体回路3中热的工艺用水加热。因此，来自初级流体回路3的能量通过第二热交换器5传递到二级流体回路8上并且可以储存在层储罐11中。在二级流体回路8中的热流体根据温度从上开始通过不同的接口13装载到层储罐11中。
附加地，用第三热交换器14冷却最下面的温度区12。这用于尽可能快地冷却初级流体回路3。
在下一次的运行中，也就是说下一次加热腔室2时，从层储罐11中一层一层地提取热流体。这一层一层地发生，直到不再能够提供正的能量输入到初级流体回路3中。从该时间点开始，通过蒸汽管道6继续加热初级流体回路3直到达到目标温度。
冷却时效率更高，因为在层储罐11中的第三热交换器14附加支持地作用。第三热交换器14的能量耗费比传统冷却过程中的能量耗费少。可能的是，仅仅通过第三热交换器14和层储罐11来冷却或者附加地可以通过冷却剂输入管路20(这具有附加的优点)在系统故障时换成另一个。在传统的过程中，总能量通过冷却水系统，通常封闭的冷却回路从初级流体回路3散出。冷却水系统本身又被冷却设备或冷却塔冷却。通过节省冷却能量，可以一方面在冷却系统方面建设方的投资下降更低并且另一方面运行成本也相应地减少。
所述消毒装置1和所属的消毒方法可以用于不同的腔室2。通过智能控制可以保障，层储罐11始终是满的。当从温度区12提取流体时，流体同时被泵吸到其他的温度区12中，从而在层储罐11中的总体积保持相等。为此，优选地借助于管道系统、层储罐11、热交换器5、14、19和/或腔室2中的可控阀和温度传感器智能地控制流出口。
Claims (12)
1.一种消毒装置(1)，其包含：
-至少一个腔室(2)用于给产品(4)消毒，
-一与所述腔室(2)连接的初级流体回路(3)用于给所述腔室施加热水和/或热蒸汽，
-一二级流体回路(8)用于加热和/或冷却所述初级流体回路(3)，其中，所述二级流体回路(8)通过一热交换器(5)与所述初级流体回路(3)连接，以及
-一在所述二级流体回路(8)中带多个温度区(12)的层储罐(11)，其中，所述多个温度区(12)能够单独地装载和卸载所述二级流体回路(8)的流体；
所述消毒装置(1)包含用于多个温度区(12)中的每个温度区的各自的、可控的接口(13)，并且，每个可控的接口(13)用于对相应的温度区(12)独立地装载以所述二级流体回路(8)的流体并从相应的温度区(12)独立地卸载所述二级流体回路(8)的流体。
2.根据权利要求1所述的消毒装置，其特征在于，设置一附加的热交换器(14)用于冷却所述二级流体回路(8)中的流体，其中，所述附加的热交换器(14)与一冷却回路(15)连接。
3.根据权利要求2所述的消毒装置，其特征在于，将所述附加的热交换器(14)集成到所述层储罐(11)中。
4.根据权利要求1所述的消毒装置，其特征在于，所述层储罐(11)构造用于接收一流体柱，其中，所述温度区(12)在所述流体柱中彼此上下叠置或者彼此并排地设置。
5.根据权利要求4所述的消毒装置，其特征在于，在所述层储罐(11)中设置至少一个分离装置(18)，以便避免不同温度区(12)的流体紊流地混合。
6.根据权利要求1所述的消毒装置，其特征在于，所述层储罐(11)包括至少三个温度区(12)，所述温度区能够单独地装载和卸载。
7.根据权利要求2所述的消毒装置，其特征在于，将所述附加的热交换器(14)集成到具有最低温度的温度区(12)中。
8.根据权利要求1所述的消毒装置，其特征在于，所述层储罐(11)包括至少四个温度区(12)，所述温度区能够单独地装载和卸载。
9.一种消毒方法，其包含下列步骤：
-用来自初级流体回路(3)的热水和/或热蒸汽给一腔室(2)中的产品(4)消毒，
-用二级流体回路(8)加热或冷却所述初级流体回路(3)，
-在层储罐(11)的不同的温度区(12)中存储所述二级流体回路(8)的流体，并且
-借助于用于多个温度区(12)中的每个温度区的各自的、可控的接口(13)来对所述多个温度区(12)中的相应的一个独立地装载以所述二级流体回路(8)的流体并从所述多个温度区(12)中的相应的一个独立地卸载所述二级流体回路(8)的流体。
10.根据权利要求9所述的消毒方法，其特征在于，为了加热和/或冷却所述初级流体回路(3)，将所述二级流体回路(8)的来自不同温度区(12)的流体混合在一起和/或一层一层地提取。
11.根据权利要求9所述的消毒方法，其特征在于，存储的流体能够借助于冷却回路(15)冷却。
12.根据权利要求9所述的消毒方法，其特征在于，存储在具有最低温度的温度区(12)中的流体能够借助于冷却回路(15)冷却。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210303 Address after: Telnitz, Austria Patentee after: SBM Scheler BLECKMAN Medical Technology Co.,Ltd. Address before: Stuttgart, Germany Patentee before: Robert Bosch Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |