DE10041154A1 - Hochdruckreinigungsgerät - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät, welches eine Hochdruckpumpe (2) aufweist, die saugseitig an einen Flüssigkeitszulauf (3) angeschlossen ist. Druckseitig ist die Hochdruckpumpe (2) über eine Druckleitung (4) mit einem Betätigungsorgan (5), in der Regel einer Reinigungslanze zur Abgabe von Druckflüssigkeit, verbunden. Zwischen der Hochdruckpumpe (2) und dem Betätigungsorgan (5) ist eine Heizeinrichtung (6) angeordnet, mittels derer eine Aufheizung der Druckflüssigkeit erfolgt. Über ein Bypass-Ventil (32) wird ein Ablauf (33) freigegeben, wenn das Betätigungsorgan (5) geschlossen ist. Ferner weist die Heizeinrichtung (6) einen Wärmetauscher (22), der in einem doppelwandigen Gehäuse (11) angeordnet ist, dessen Mantelraum (12) Bestandteil des Flüssigkeitszulaufs (9) bildet, auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit Heißwasserbetrieb.

Hochdruckreinigungsgeräte kommen bei unterschiedlichsten Reinigungs­ arbeiten, insbesondere von fett-, wachs- und ölbehafteten Flächen und Ge­ genständen zum Einsatz. Hierzu zählen beispielsweise die Fahrzeugent­ wachsung, die Motorwäsche, die Unterbodenwäsche oder die Reinigung von Werkstattböden.

Verschiedene Bauarten von Hochdruckreinigungsgeräten sind bekannt, bei­ spielsweise durch die DE 31 33 171 A1 oder die DE 38 40 787 A1. Diese unterscheiden sich im wesentlichen in schaltungs- oder ventiltechnischer Hinsicht. Allen Hochdruckreinigungsgeräten gemein ist eine Hochdruck­ pumpe, die saugseitig an einen Flüssigkeitszulauf angeschlossen ist und über eine Druckleitung mit einem Betätigungsorgan zur Abgabe der Druck­ flüssigkeit verbunden ist. In einer Heizeinrichtung wird die Druckflüssigkeit aufgeheizt. Als Betätigungsorgang kommt üblicherweise eine handbetätigte Reinigungslanze zum Einsatz, mit deren Hilfe der Druckwasserstrahl freige­ geben und auf die zu reinigende Fläche gerichtet wird.

Bei solchen Hochdruckreinigungsgeräten wird die Hochdruckpumpe und der Brenner der Heizeinrichtung abgeschaltet, wenn das Betätigungsorgan ver­ schlossen, d. h. die Druckflüssigkeitsabgabe unterbrochen wird. Die Ab­ schaltung erfolgt in der Regel durch einen Druckwächter, der den Druckan­ stieg feststellt, der sich in der Druckleitung beim Verschließen des Betäti­ gungsorgans einstellt. Da das Betätigungsorgan zur Überprüfung des er­ zielten Reinigungserfolgs meist in Intervallen bedient wird, kommt es hierdurch zu einem häufigen An- und Abschalten der Hochdruckpumpe ebenso wie des Brenners. Hieraus resultieren ein höherer Verschleiß und ein hoher Schadstoffausstoß.

Unvorteilhaft ist auch, dass beim Öffnen des Betätigungsorgans zu Beginn der Reinigungstätigkeit nach einer längeren Unterbrechung nur unzurei­ chend aufgeheizte Druckflüssigkeit ansteht. Dies ist insbesondere in Fälle nachteilig, in denen das Hochdruckreinigungsgerät auch mit Recyclingwas­ ser betrieben werden soll, weil dann eine aus medizinischer bzw. gewerbe­ hygienischer Sicht notwendige Keimfreiheit nicht gewährleistet ist. Als Re­ cyclingwasser kommt das bei den Reinigungsarbeiten anfallende Wasser zum Einsatz, welches aufbereitet und von Feststoffen weitestgehend befreit ist, aber noch mineralölhaltige Kaltreiniger und abgereinigte Kohlenwasser­ stoffe enthalten kann.

Durch die DE-PS 32 48 622 zählt ein Hochdruckreinigungsgerät zum Stand der Technik, in deren Druckleitung ein Strömungswächter vorgesehen ist, der eine Bypass-Leitung freigibt, wenn der Auslass verschlossen ist, so dass die von der Hochdruckpumpe geförderte Flüssigkeit in diesem Falle durch die Bypass-Leitung im Kreislauf gefördert werden kann. Mit einer solchen Anordnung läuft die Hochdruckpumpe ununterbrochen unabhängig davon, ob die Druckleitung geöffnet oder verschlossen ist. In der Praxis konnte sich diese Bauart nicht durchsetzen. Bei aufgeheizter Druckflüssigkeit ist der Kreislaufbetrieb problematisch, da die Hochdruckpumpe durch Übertempe­ ratur Schaden nehmen kann.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Hochdruckreinigungsgerät zu schaffen, welches beim Betrieb mit Recyclingwasser die erforderliche Keimfreiheit gewährleistet, einen höhe­ ren Wirkungsgrad mit geringeren Abgaswärmeverlusten erzielt und zudem weniger verschleißanfällig ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Hochdruck­ reinigungsgerät nach Anspruch 1.

Das Hochdruckreinigungsgerät zeichnet sich erfindungswesentlich zunächst dadurch aus, dass ein Bypass-Ventil vorgesehen ist, das einen Ablauf frei­ gibt, wenn das Betätigungsorgan geschlossen ist. Beim Schließen des Betä­ tigungsorgans wird die Hochdruckflüssigkeit dann eine vorbestimmbare Zeit, beispielsweise zwischen 30 und 60 Sekunden, im Bypass abgeführt, ohne dass der Brenner und die Hochdruckpumpe abschalten. Brenner und Hoch­ druckpumpe bleiben in Betrieb, so dass beim erneuten Betätigen der Reini­ gungslanze sofort heißes Wasser, vorzugsweise mit einer Temperatur < 85°C, zur Verfügung steht. Hierdurch ist die aus gewerbehygienischer Sicht erforderliche Keimfreiheit sichergestellt und auch der Verschleiß durch häufiges An- und Abschalten ebenso wie der Schadstoffausstoß können deutlich reduziert werden.

Erfindungswesentlich ist ferner, dass die Heizeinrichtung einen Wärmetau­ scher aufweist, der in einem doppelwandigen Gehäuse angeordnet ist, des­ sen Mantel Bestandteil des Flüssigkeitszulaufs zur Hochdruckpumpe bildet. Auf diese Weise wird der Brennraum der Heizeinrichtung von außen gekühlt. Hierdurch werden die Abgasverluste minimiert. Zusätzlich kann auf eine Außenisolierung des Brennraums verzichtet werden.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 2 ist die Freigabe des Betätigungs­ organs in die Abhängigkeit eines an die Druckleitung zwischen der Heizein­ richtung und dem Betätigungsorgang angeschlossenen Thermostats gestellt. Diese Maßnahme stellt sicher, dass eine vorbestimmbare Temperatur im Betätigungsorgan ansteht, bevor dieses freigegeben wird. Die Temperatur der Hochdruckflüssigkeit liegt dann stets oberhalb einer gewünschten Tem­ peratur von vorzugsweise 85°C, so dass im Hochdruckwasser enthaltene gewerbehygienisch bedenkliche Keime zuverlässig sterilisiert sind. Erst dann wird die Abgabe der Hochdruckflüssigkeit über die Reinigungslanze freige­ geben.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des grundsätzlichen Erfindungsge­ dankens ist im Anspruch 3 zu sehen. Danach bildet der Wärmetauscher im Gehäuse einen Strömungskanal aus einer hohlzylindrisch konfigurierten Rohrschlange. Die Innenfläche des aus der Rohrschlange gebildeten Wär­ metauschers ist durch eine Beschichtung geschwärzt (Anspruch 5). Hier­ durch wird die Strahlungswärme des vom Brenner erzeugten Heizgases noch besser ausgenutzt. Durch den Strömungskanal strömt das vom Bren­ ner erzeugte Heizgas, wird endseitig umgelenkt und im Gegenstrom abge­ führt. Hierbei wird das Heizgas durch Leitelemente (Anspruch 6) im Strö­ mungskanal mehrfach umgelenkt. Hierdurch wird ein sehr guter Wärme­ tausch erreicht werden mit hohen Wirkungsgraden. Beim Abströmen des Heizgases findet ein Wärmetausch zwischen dem Heizgas und der durch den Mantelraum des Gehäuses strömenden Flüssigkeit statt. Hierdurch wird einerseits das abströmende Heizgas gekühlt und andererseits die Flüssigkeit vorgewärmt. Wie erwähnt wird das Heizgas beim Abströmen durch Leitele­ mente mehrfach umgelenkt. Diese können vorzugsweise durch Rohrseg­ mente gebildet sein, welche außenseitig den Wärmetauscher etwa auf % seines Umfangs umgreifen und jeweils um 180° zueinander und in der Höhe versetzt angeordnet sind. Der Wärmeübergang wird hierdurch sowohl auf der Rückseite zur Rohrschlange als auch zum wassergekühlten Mantelraum hin gesteigert.

Zweckmäßigerweise ist dem Mantelraum ein Füllstandswächter zugeordnet, wie dies Anspruch 4 vorsieht. Diese Maßnahme trägt zur Sicherheit bei und verhindert sowohl eine Unterfüllung des Mantelraums als auch ein Trocken­ laufen der Hochdruckpumpe.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben, welches ein schematisches Schaltbild eines erfindungsgemäßen Hochdruckreinigungsgerätes zeigt.

Das in der Zeichnung dargestellte, in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Hochdruckreinigungsgerät weist eine motorisch angetriebene Hochdruck­ pumpe 2 auf, welche saugseitig an einen Flüssigkeitszulauf 3 angeschlossen ist. Druckseitig steht die Hochdruckpumpe 2 über eine Druckleitung 4 mit einem Betätigungsorgan 5 in Form einer handsteuerbaren Reinigungslanze in Verbindung. Zwischen der Hochdruckpumpe 2 und dem Betätigungsorgan 5 ist eine Heizeinrichtung 6 für die Aufheizung der Druckflüssigkeit angeord­ net.

Der Flüssigkeitszulauf 3 umfasst eine Zulaufleitung 7 mit integrierten Absperraramturen 8, 9, 10. Die Zulaufleitung 7 mündet in ein doppelwandi­ ges Gehäuse 11 der Heizeinrichtung 6. Durch die doppelwandige Ausfüh­ rung des Gehäuses 11 ist ein Mantelraum 12 ausgebildet, durch den die Be­ triebsflüssigkeit auf dem Weg zur Hochdruckpumpe 2 strömt. Die Strömung ist durch die Pfeile P verdeutlicht. Auf diese Weise bildet der Mantelraum 12 Bestandteil des Flüssigkeitszulauf 3 zur Hockdruckpumpe 2.

Im Mantelraum 12 strömt die Flüssigkeit in Bildebene aufwärts, wird am obe­ ren Ende 13 umgelenkt und fließt dann in einem Kanal 14 abwärts. Der Ka­ nal 14 kann in technischer Hinsicht bevorzugt als flexible Schlauchleitung ausgebildet sein. Er muss auch nicht zwingend abwärts geführt sein. Vom Kanal 14 gelangt die im Mantelraum 12 auf etwa 30°C vorerwärmte Be­ triebsflüssigkeit zur Hochdruckpumpe 2. Durch die Hochdruckpumpe 2 wird das Druckniveau der Betriebsflüssigkeit auf Betriebsdruck erhöht. Diese Druckflüssigkeit wird dann über die Druckleitung 4 zur Heizeinrichtung 6 ge­ leitet. In diesem Teil der Druckleitung 4 sind eine Druckmessdose 15, ein Manometer 16, eine 3-Wege-Überdruckarmatur 17, eine weitere Druck­ messdose 18, ein Druckausgleichskopf 19, ein Sicherheitsventil 20 sowie ein Strömungswächter 21 geschaltet.

In der Heizeinrichtung 6 durchströmt die Druckflüssigkeit einen Wärmetau­ scher 22 aus einer hohlzylindrisch konfigurierten Rohrschlange 23. Die ein­ zelnen Rohrlagen 24 der Rohrschlange 23 liegen dicht aneinander, so dass der Wärmetauscher 22 im Brennraum 25 des Gehäuses 11 einen Strö­ mungskanal 26 bildet. Durch diesen strömt das von einem gas- oder ölbe­ triebenen Brenner 27 erzeugte Heizgas (Pfeile H), wird endseitig umgelenkt und im Gegenstrom außen am Wärmetauscher 22 vorbei abgeführt. Die In­ nenfläche 41 der Rohrschlange 23 ist durch eine Beschichtung 42 ge­ schwärzt. Hierdurch wird die Strahlungswärme der Brennflamme besser ausgenutzt. Zu einer weiteren Steigerung der Wärmeenergieausnutzung tra­ gen Leitelemente 43 außenseitig an der Rohrschlange 23 bei. Die Leitele­ mente 43 sorgen für eine mehrfache Umlenkung des Heizgases H bei der Abströmung. Der Wärmeübergang wird hierdurch sowohl auf der Rückseite der Rohrschlange 23 als auch zum wassergekühlten Mantelraum 12 hin gesteigert. Ein Abgasentsorgungsstutzen ist in der Zeichnung mit 28 be­ zeichnet.

Man erkennt, dass die Druckflüssigkeit den Wärmetauscher im Gegenstrom zu den durch den Strömungskanal 26 geleiteten Heizgas H durchfließt. Hierzu ist der Zulauf der Druckflüssigkeit bis zum in Bildebene unteren Ende des Wärmetauschers 22 geführt.

Der Brenner 27 ist regel- und steuerbar, so dass die Aufheiztemperatur der Druckflüssigkeit einstellbar ist. Für die Praxis bietet sich eine Regelung zwi­ schen 50 bis 90°C an. Die Brennerleistung wird auf den jeweiligen Bedarfs­ fall (Betrieb mit Stadtwasser oder Recyclingwasser) abgestimmt.

Die aufgeheizte Druckflüssigkeit gelangt dann über den der Heizeinrichtung 6 nachgeschalteten Teil der Druckleitung 4 zum Betätigungsorgan 5. Auf diesem Weg sind in die Druckleitung 4 ein Sicherheitstemperaturbegrenzer 29 sowie ein einstellbares Thermostat 30 und ein Strömungswächter 31 so­ wie ein Magnetventil 44 integriert. Ferner ist ein Bypass-Ventil 32 vorgese­ hen, welches einen Ablauf 33 freigibt, wenn das Betätigungsorgan 5 ge­ schlossen wird. Die Druckflüssigkeit strömt dann über den Ablauf 33 ab, ohne dass die Hochdruckpumpe 2 und/oder der Brenner 26 abgeschaltet wird. Diese Nachlaufzeit kann vorbestimmt bzw. begrenzt werden, so dass es erst bei einer längeren Unterbrechung, beispielsweise länger als 60 Se­ kunden, zu einem Abschalten der Hochdruckpumpe 2 und auch des Bren­ ners 26 kommt. Bei einer kurzfristigen Unterbrechnung jedoch bleiben Druck und Temperatur erhalten, so dass das häufig übliche Intervallarbeiten mit dem Betätigungsorgan 5 ohne An- und Abschalten von Hochdruckpumpe 2 bzw. Brenner 27 durchführbar ist.

In der Zeichnung sind weiterhin mit 34 ein Entleerungsstutzen mit Absperr­ armatur 35 für den Mantelraum 12, ein Kondensatablauf 36 mit Absperr­ armatur 37 für den Brennraum 25 und mit 38 ein Sicherheitsventil bezeich­ net.

Dem Mantelraum 12 ist ferner ein Füllstandswächter 39 und ein Entlüfter 40 zugeordnet.

Das Hochdruckreinigungsgerät 1 ist sowohl mit Frischwasser als auch mit Brauchwasser betreibbar. Zwischen diesen Betriebsarten erfolgt eine Um­ schaltung, welche visuell zur Anzeige gebracht wird. Bei Frischwasserbetrieb ist eine Entkeimung der Druckflüssigkeit nicht erforderlich. Durch eine Leuchtanzeige wird der Zustand "Wasser entkeimt" signalisiert.

Beim Betrieb des Hochdruckreinigungsgerätes 1 mit Brauchwasser ist eine Entkeimung der Druckflüssigkeit erforderlich, bevor diese über das Betäti­ gungsorgan 5 abgegeben wird. Hierzu wird eine Aufheizung der Druckflüs­ sigkeit auf eine Temperatur oberhalb von 85°C vorgenommen. Erst bei Er­ reichen der einstellbaren Entkeimungstemperatur erfolgt die Anzeige "Was­ ser entkeimt". Nur in diesem Betriebszustand wird die Abgabe der Druck­ flüssigkeit über das Betätigungsorgan 5 freigegeben. Die Temperaturüber­ wachung erfolgt mit Hilfe des Thermostats 30. Ist die gewünschte Entkei­ mungstemperatur nicht gegeben, wird die Druckflüssigkeit über den Ablauf 33 abgeführt, gesammelt und für die Weiterverwendung zur Verfügung ge­ stellt.

Durch die Schaltungsanordnung kann zuverlässig sichergestellt werden, dass bei Brauchwasserbetrieb nur entkeimte, gewerbehygienisch unbedenk­ liche Druckflüssigkeit abgegeben wird. Darüber hinaus kann durch den zeit­ gesteuert aufrechterhaltenen kontinuierlichen Betrieb und die Abführung nicht über das Betätigungsorgan 5 abgegebener Druckflüssigkeit über den Ablauf 33 ein permanentes An- und Abschalten sowohl der Hochdruck­ pumpe 2 als auch des Brenners 26 vermieden werden. Hierdurch werden sowohl der Verschleiß an diesen Anlagenkomponenten als auch der Schad­ stoffausstoß mit dem Abgas verringert.

Die Kühlung des Brennraums 25 durch die durch den Mantelraum 12 ge­ führte Betriebsflüssigkeit minimiert ferner die Abgasverluste. Weiterhin kann auf eine Außenisolierung des Gehäuses 11 verzichtet werden.

Bezugszeichenaufstellung

1

Hochdruckreinigungsgerät

2

Hochdruckpumpe

3

Flüssigkeitszulauf

4

Druckleitung

5

Betätigungsorgan

6

Heizeinrichtung

7

Zulaufleitung

8

Absperrarmatur

9

Absperrarmatur

10

Absperrarmatur

11

Gehäuse

12

Mantelraum

13

oberes Ende v.

12

14

Kanal

15

Druckmessdose

16

Manometer

17

3-Wege-Überdruckmanometer

18

Druckmessdose

19

Druckausgleichstopf

20

Sicherheitsventil

21

Strömungswächter

22

Wärmetauscher

23

Rohrschlange

24

Rohrlage

25

Brennraum

26

Strömungskanal

27

Brenner

28

Abgasentsorgungsstutzen

29

Sicherheitstemperaturbegrenzer

30

Thermostat

31

Strömungswächter

32

Bypass-Ventil

33

Ablauf

34

Entleerungsstutzen

35

Absperrarmatur

36

Kondensatablauf

37

Absperrarmatur

38

Sicherheitsventil

39

Füllstandswächter

40

Entlüfter

41

Innenfläche

42

Beschichtung

43

Leitelement

44

Magnetventil
H Heizgas
P Strömung der Betriebsflüssigkeit in

12

und

14

Claims (6)

1. Hochdruckreinigungsgerät, welches eine Hochdruckpumpe (2) aufweist, die saugseitig an einen Flüssigkeitszulauf (3) angeschlossen ist und druckseitig über eine Druckleitung (4) mit einem Betätigungsorgan (5) zur Abgabe von Druckflüssigkeit in Verbindung steht, wobei zwischen der Hochdruckpumpe (2) und dem Betätigungsorgan (5) eine Heizeinrichtung (6) zur Aufheizung der Druckflüssigkeit angeordnet ist, und ein Bypass- Ventil (32) vorgesehen ist, das einen Ablauf (33) freigibt, wenn das Betäti­ gungsorgan (5) geschlossen ist, wobei die Heizeinrichtung (6) einen Wärmetauscher (22) aufweist, der in einem doppelwandigen Gehäuse (11) angeordnet ist, dessen Mantelraum (12) Bestandteil des Flüssigkeits­ zulaufs (3) bildet.

2. Hochdruckreinigungsgerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabe des Betätigungsorgans (5) in die Abhängigkeit eines an die Druckleitung (4) zwischen der Heizeinrich­ tung (6) und dem Betätigungsorgan (5) angeschlossenen Thermostats (30) gestellt ist.

3. Hochdruckreinigungsgerät nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (22) im Gehäuse (11) einen Strömungskanal (26) aus einer hohlzylindrisch konfi­ gurierten Rohrschlange (23) bildet, durch den Heizgas von einem Brenner (27) strömt, endseitig umgelenkt und im Gegenstrom abführbar ist.

4. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mantelraum (12) ein Füllstandswächter (39) zugeordnet ist.

5. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des Wärmetauschers (22) durch eine Beschichtung (42) geschwärzt ist.

6. Hochdruckreinigungsgerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig des Wärmetau­ schers (22) Leitelemente (43) zur Heizgasführung angeordnet sind.