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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportspülmaschine, insbesondere gewerbliche Transportspülmaschine, gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.
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Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Transportspülmaschine mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren von Spülgut durch die einzelnen Behandlungszonen der Transportspülmaschine, wobei die Transportspülmaschine mindestens eine Waschzone aufweist, in welcher Waschflüssigkeit aus einem der Waschzone zugeordneten Waschtank auf das Spülgut gesprüht wird. Die gattungsgemäße Transportspülmaschine weist ferner mindestens eine in Transportrichtung des Spülguts gesehen hinter der mindestens einen Waschzone angeordnete Klarspülzone auf, in welcher Klarspülflüssigkeit auf das Spülgut gesprüht wird. Darüber hinaus weist die Transportspülmaschine ein Abluftsystem auf, um im Betrieb der Maschine anfallende Abluft aus der Transportspülmaschine abzuführen.
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Eine Transportspülmaschine (engl.: „conveyer warewasher“) gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Bandtransportspülmaschine (engl.: „slight-type warewasher“) oder eine Korbtransportspülmaschine (englisch: „rack conveyer warewasher“).
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Eine Transportspülmaschine der eingangs genannten Art ist im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt und findet üblicherweise im gewerblichen Bereich Anwendung. Im Gegensatz zu sogenannten Programmautomaten, bei welchen das zu reinigende Spülgut während der Reinigung ortsfest in der Maschine verbleibt, findet bei Transportspülmaschinen ein Transport des Spülguts durch verschiedene Behandlungszonen der Transportspülmaschine statt.
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Eine Transportspülmaschine weist als Behandlungszonen üblicherweise mindestens eine Vorwaschzone sowie mindestens eine Hauptwaschzone auf, welche in Transportrichtung des Spülguts gesehen nach der/den Vorwaschzone(n) angeordnet ist. In Transportrichtung gesehen ist nach der/den Hauptwaschzone(n) in der Regel mindestens eine Klarspülzone angeordnet.
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Auch ist es bekannt zwischen der Hauptwaschzone und der Klarspülzone noch mindestens eine Nachwaschzone bzw. Vorspülzone vorzusehen.
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In Transportrichtung des Spülguts gesehen läuft das entweder unmittelbar auf ein Transportband aufgenommene Spülgut oder durch Spülkörbe gehaltene Spülgut üblicherweise durch einen Einlauftunnel, die sich daran anschließende(n) Vorwaschzone(n), Hauptwaschzone(n), ggf. vorgesehene(n) Nachwaschzone(n), Klarspülzone(n), eine Trocknungszone in eine Auslaufstrecke ein.
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Den genannten Waschzonen (Vorwaschzone(n), Hauptwaschzone(n) und ggf. vorgesehene(n) Nachwaschzone(n)) der Transportspülmaschine sind jeweils ein Waschsystem zugeordnet, welches eine Waschpumpe und ein mit der Waschpumpe verbundenes Leitungssystem aufweist, über welches entsprechenden Sprühdüsen der Waschzonen Waschflüssigkeit zugeführt wird. Die den Sprühdüsen zugeführte Waschflüssigkeit wird in der jeweiligen Waschzone auf das Spülgut gesprüht, welches von einer Transportvorrichtung der Transportspülmaschine durch die jeweiligen Waschzonen transportiert wird.
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Jeder Waschzone ist ein Waschtank zugeordnet, in welcher versprühte Flüssigkeit aufgenommen wird und/oder in welchem Flüssigkeit für die Sprühdüsen der betreffenden Zonen bereitgestellt wird.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Transportspülmaschinen wird Klarspülflüssigkeit in Form von Frischwasser, welches rein oder mit weiteren Zusätzen, wie beispielsweise Klarspüler, versetzt sein kann, über die Sprühdüsen der Klarspülzone auf des Spülgut gesprüht. Zumindest ein Teil der versprühten Klarspülflüssigkeit wird über ein Kaskadensystem entgegen der Transportrichtung des Spülguts von Behandlungszone zu Behandlungszone transportiert.
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Die versprühte Klarspülflüssigkeit wird in einem Tank (Nachwaschtank) der Nachwaschzone aufgefangen, von welchem sie über die Waschpumpe des zur Nachwaschzone gehörenden Waschsystems zu den Sprühdüsen (Nachwaschdüsen) der Nachwaschzone gefördert wird. In der Nachwaschzone wird Waschflüssigkeit von dem Spülgut abgespült. Die hierbei anfallende Flüssigkeit fließt in den Waschtank der zumindest einen Hauptwaschzone, welche in Transportrichtung des Spülguts gesehen der Nachwaschzone vorgeschaltet ist. Hier wird die Flüssigkeit üblicherweise mit einem Reiniger versehen und durch ein zu dem Waschsystem der Hauptwaschzone gehörenden Pumpensystem (Waschpumpensystem) über die Düsen (Waschdüsen) der Hauptwaschzone auf das Spülgut gesprüht.
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Von dem Waschtank der Hauptwaschzone fließt die Flüssigkeit – sofern keine weitere Hauptwaschzone vorgesehen ist – anschließend in den Vorwaschtank der Vorwaschzone. Die Flüssigkeit in dem Vorwaschtank wird mit einem zu dem Waschsystem der Vorwaschzone gehörenden Pumpensystem über die Vorwaschdüsen der Vorwaschzone auf das Spülgut gesprüht, um grobe Verunreinigungen von dem Spülgut zu entfernen.
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Im Bereich des gewerblichen Spülens gibt es verschiedene Normen bzw. Richtlinien, in denen die Anforderungen bzgl. der Hygieneleistung von Reinigungsprozessen und deren Verfahrensprüfungen definiert sind. Allen Normen bzw. Richtlinien ist gemeinsam, dass während des Reinigungsprozesses Mindesttemperaturen in den Wasch- und Spülzonen der gewerblichen Spülmaschine vorgeschrieben sind. Auf diese Weise soll u. a. zumindest teilweise eine thermische Desinfektion erfolgen.
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Die Anforderungen hinsichtlich der vorgegebenen Mindesttemperaturen in den betreffenden Behandlungszonen der Transportspülmaschine hat zur Folge, dass im Betrieb der gewerblichen Spülmaschine relativ viel Energie aufzuwenden ist, um die Wasch- bzw. Spülflüssigkeiten auf die geforderten Mindesttemperaturen zu erhitzten. Andererseits werden bei derzeit bekannten Transportspülmaschinen bis zu 55 % der beim Betrieb der Transportspülmaschine eingebrachten Energie als Verlustwärme an Abwasser und Abluft abgegeben.
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Auf Grundlage dieser Umstände liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Transportspülmaschine der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass im Betrieb der Maschine Ressourcen, insbesondere Energie, eingespart werden können, und zwar unter Einhaltung der für das gewerbliche Spülen geltenden und in den entsprechenden Normen bzw. Richtlinien geforderten Hygieneleistungen. Des Weiteren soll ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer solchen Transportspülmaschine angegeben werden.
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Im Hinblick auf die Transportspülmaschine wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine in den abhängigen Ansprüchen angegeben sind. Im Hinblick auf das Verfahren wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch den Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruches 19 gelöst.
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Demgemäß wird eine Transportspülmaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, also eine Transportspülmaschine, die mindestens eine Waschzone sowie mindestens eine Klarspülzone und ferner ein Abluftsystem zum Abführen von Abluft aus der Transportspülmaschine aufweist, wobei zum Einsparen von Ressourcen im Betrieb der Transportspülmaschine erfindungsgemäß ein Abwasserwärmerückgewinnungssystem und zusätzlich hierzu ein Abluftwärmerückgewinnungssystem vorgesehen sind. Das Abwasserwärmerückgewinnungssystem ist ausgebildet, um zumindest einen Teil der thermischen Energie des beim Betrieb der Transportspülmaschine anfallenden Abwassers als Nutzwärme auf die in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühende Klarspülflüssigkeit zu übertragen. Andererseits ist das Abluftwärmerückgewinnungssystem ausgebildet, um zumindest einen Teil der thermischen Energie der aus der Transportspülmaschine abgeführten oder abzuführenden Abluft als Nutzwärme auf zumindest die in der einen Klarspülzone zu versprühende Klarspülflüssigkeit zu übertragen.
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Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: durch das Vorsehen eines Abluftwärmerückgewinnungssystems wird die Energieeffizienz der Transportspülmaschine dadurch optimiert, dass Verdampfungsverluste minimiert werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei einer herkömmlichen Transportspülmaschine – je nach Maschinenkonfiguration und Maschinengröße – im Betrieb der Maschine durch die Abluft bis zu ca. 10 bis 15 kW Energie „verloren“ geht, d.h. ohne Rückgewinnung über das maschinenseitige und/oder bauseitige Abluftsystem ungenutzt abgeführt wird.
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In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung wird vorgeschlagen, bei der Abluftwärmerückgewinnung die Wärmepumpentechnik einzusetzen, um in einer besonders effizienten Weise zumindest einen Teil der in der aus der Transportspülmaschine abzuführenden Abluft gespeicherten Energie rückzugewinnen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass es sich bei der aus der Transportspülmaschine abzuführenden Abluft um einen feucht-warmen Luftstrom handelt, der nach der erfindungsgemäßen Lösung nicht ungenutzt nach Außen abgeführt wird, sondern stattdessen über bzw. durch einen Verdampfer einer Wärmepumpeneinrichtung geführt wird. Dabei wird die Maschinenabluft vorzugsweise auf bis zu 18° C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % abgekühlt.
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Durch den Energietransfer von der Abluft auf das Kältemittel der Wärmepumpeneinrichtung verdampft das Kältemittel in dem Verdampfer der Wärmepumpeneinrichtung. Nach vollständiger Verdampfung und Überhitzung im gasförmigen Zustand wird das Kältemittel anschließend in einem Wärmepumpenkompressor der Wärmepumpeneinrichtung verdichtet und auf ein höheres Druck- und Temperaturniveau gebracht.
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Nach der erfindungsgemäßen Lösung wird auf der Hochdruckseite der Wärmepumpeneinrichtung die zuvor von der Maschinenabluft auf das Kältemittel übertragene thermische Energie zumindest teilweise als Nutzwärme an die in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühende Klarspülflüssigkeit abgegeben. Hierbei kondensiert das Kältemittel der Wärmepumpeneinrichtung, verflüssigt und unterkühlt, bevor es über ein Expansionsventil der Wärmepumpeneinrichtung entspannt und dadurch ein niedriges Druckniveau erreicht wird.
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Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine mit der Wärmepumpeneinrichtung die Wärmepumpentechnik zum Einsatz kommt, ist es möglich, die mit der Abluft abgeführten Verdampfungsverluste der Transportspülmaschine zu unterbinden bzw. zu minimieren, so dass die Abluft dadurch energetisch neutral im Hinblick auf die Raumatmosphäre des Aufstellraums der Transportspülmaschine ist und somit dem Aufstellraum unmittelbar zugeführt werden kann. Demnach ist es möglich, dass die Transportspülmaschine ohne ein bauseitiges Abluftsystem eingesetzt werden kann, da die Abluft der Transportspülmaschine unmittelbar in den Aufstellraum eingeführt werden kann.
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Die Energieeffizienz der Maschine kann noch weiter optimiert werden, weil bei der erfindungsgemäßen Lösung zusätzlich zu dem Abluftwärmerückgewinnungssystem auch ein Abwasserwärmerückgewinnungssystem zum Einsatz kommt, wobei die Abluftwärmerückgewinnung und die Abwasserwärmerückgewinnung synergistisch ineinandergreifen und eingesetzt werden. In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung weist das Abwasserwärmerückgewinnungssystem mindestens einen vorzugsweise im Gegenstromprinzip betriebenen Wärmetauscher auf, der dazu dient, zumindest einen Teil der thermischen Energie des aus der Transportspülmaschine abzuführen oder abgeführten Abwassers als Nutzwärme auf die in der mindestens einen Klarspülzone der Transportspülmaschine zu versprühende Klarspülflüssigkeit zu übertragen und dieses vorzuwärmen, um im Anschluss daran die Klarspülflüssigkeit mit Hilfe der über das die Abluftwärmerückgewinnungssystem zurückgewonnenen thermischen Energie auf die erforderliche Prozesstemperatur aufzuheizen bzw. weiter aufzuheizen.
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In diesem Zusammenhang ist es insbesondere von Vorteil, wenn der vorzugsweise im Gegenstromprinzip betriebenen Wärmetauscher des Abwasserwärmerückgewinnungssystems energetisch dem Abluftwärmerückgewinnungssystem vorgeschaltet ist, so dass die in der mindestens einen Klarspülzone der Transportspülmaschine zu versprühende Klarspülflüssigkeit zunächst mit Hilfe des Abwasserwärmerückgewinnungssystems vorgewärmt wird, wobei anschließend mit Hilfe des Abluftwärmerückgewinnungssystems das Temperaturniveau der in der mindestens einen Klarspülzone der Transportspülmaschine zu versprühenden Klarspülflüssigkeit weiter angehoben wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist ferner eine der mindestens einen Klarspülzone zugeordnete Heizeinrichtung vorgesehen, um bedarfsweise die in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühende Klarspülflüssigkeit auf oder über eine zuvor festgelegte oder festlegbare Endtemperatur zu erhitzten. Mit Hilfe dieser Heizeinrichtung ist es möglich, die Klarspülflüssigkeit selbst dann auf die zur Einhaltung der geforderten Hygieneleistung notwendige Mindesttemperatur zu erhitzen, wenn die mit Hilfe des Abwasser- bzw. Abluftwärmerückgewinnungssystems zurückgewonnene (thermische) Energie nicht hierzu ausreicht.
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Gemäß bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Wärmepumpeneinrichtung des Abluftwärmerückgewinnungssystems weitere (zusätzliche) Wärmetauscher aufweist, die dazu dienen, die in der Trocknungszone der Transportspülmaschine eingebrachte bzw. einzubringende Trocknungsluft zu erwärmen und/oder die in der mindestens einen Waschzone der Transportspülmaschine zu versprühende Waschflüssigkeit zu erwärmen.
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Im Hinblick auf das Verfahren wird die zugrunde liegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einerseits mit Hilfe eines Abwasserwärmerückgewinnungssystems zumindest ein Teil der thermischen Energie des aus der Transportspülmaschine abzuführenden oder abgeführten Abwassers als Nutzwärme auf die in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühende Klarspülflüssigkeit übertragen wird, und dass andererseits mit Hilfe eines Abluftwärmerückgewinnungssystems zumindest ein Teil der thermischen Energie der aus der Transportspülmaschine abgeführten oder abzuführenden Abluft als Nutzwärme auf zumindest die in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühende Klarspülflüssigkeit übertragen wird.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen exemplarische Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer ersten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine; und
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2 eine schematische Ansicht einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine.
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In 1 ist als Beispiel der erfindungsgemäßen Lösung eine Transportspülmaschine 1 in einer schematischen Längsschnittansicht gezeigt. Die in 1 gezeigte exemplarische Ausführungsform der Transportspülmaschine 1 weist eine Vorwaschzone 11 sowie eine in Transportrichtung T des Spülguts gesehen nach der Vorwaschzone 11 angeordnete Hauptwaschzone 12 auf. In Transportrichtung T gesehen nach der Hauptwaschzone 12 ist bei der in 1 dargestellten Transportspülmaschine 1 eine Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 und eine Klarspülzone 14 angeordnet.
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In Transportrichtung T gesehen läuft das entweder unmittelbar auf ein Transportband aufgenommene Spülgut oder durch Körbe gehaltene Spülgut durch einen Einlauftunnel 10, die sich dadurch anschließende Vorwaschzone 11, die Hauptwaschzone 12, die Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13, die Klarspülzone 14, und durch eine Trocknungszone 15 in eine Auslaufstrecke 17 ein.
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Den genannten Behandlungszonen 11, 12, 13 und 14 der Transportspülmaschine 1 sind jeweils Sprühdüsen zugeordnet, über welche Flüssigkeit auf das Spülgut gesprüht wird, das von dem Transportband durch die jeweiligen Behandlungszonen 11, 12, 13, 14 transportiert wird.
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Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist es bevorzugt, wenn die Sprühdüsen beispielsweise des der Vorwaschzone 11 und der Hauptwaschzone 12 zugeordneten Waschsystems jeweils in einem oberen und unteren Waschrohr ausgebildet sind, so dass in diesen Behandlungszonen 11, 12 entsprechende Wascharme zum Einsatz kommen. Denkbar hierbei ist es, dass die zum Einsatz kommenden Waschsysteme eine Vielzahl von Waschrohre aufweisen, welche eine Wascharmbatterie bilden, wobei die Vielzahl der Waschrohre über ein vorzugsweise gemeinsames Leitungssystem mit einer entsprechenden Waschpumpe verbunden ist.
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Wie in 1 angedeutet, ist jeder Waschzone (Vorwaschzone 11, Hauptwaschzone 12, Nachwaschzone 13) jeweils ein Tank (Waschtank 31, 32, 33) zugeordnet, in welchem versprühte Flüssigkeit aufgenommen wird, und/oder in welchem Flüssigkeit für die Sprühdüsen der betreffenden Zonen 11, 12, 13 bereitgestellt wird.
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Unter dem hierin verwendeten Begriff „Waschzone“ ist grundsätzlich eine Behandlungszone zu verstehen, welcher ein Umwälztank (Waschtank) zugeordnet ist, und in welcher die in dem Umwälztank der Behandlungszone gesammelte Flüssigkeit mit Hilfe einer der Behandlungszone zugeordneten Waschpumpe umgewälzt wird. Unter dem Begriff „Waschzone“ fällt somit die Waschzone 11, die Hauptwaschzone 12, aber auch eine gegebenenfalls der Hauptwaschzone 12 in Transportrichtung T des Spülguts gesehen nachgeschalteten Nachwaschzone 13. Die Nachwaschzone 13 wird im Fachgebiet des gewerblichen Spülens gelegentlich auch als „Pumpen-Klarspülzone“ oder „Vorspülzone“ bezeichnet. Hierbei handelt es sich um eine Umwälz-Klarspülung, die der Frischwasser-Klarspülung vorgeschaltet ist.
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Hingegen wird in dem hierin verwendeten Begriff „Klarspülzone“ eine Zone verstanden, in welcher eine Frischwasser-Klarspülung stattfindet, bei welcher das Spülgut mit Frischwasser, welches gegebenenfalls mit Klarspüler versetzt ist, besprüht wird, um das Spülgut restlos von Schmutzpartikel und Reinigerlösung zu befreien.
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Bei den in den Zeichnungen dargestellten exemplarischen Ausführungsformen findet somit in der Klarspülzone 14 der letzte Spülgang vor der Trocknung in der Trocknungszone 15 statt. Der Trocknungszone 15 ist ein entsprechendes Gebläse 21 zugeordnet, um das bereits gereinigte Spülgut mit warmer Luft zu umströmen und dieses dadurch zu trocknen.
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Des Weiteren ist eine in den Zeichnungen nur schematisch dargestellte Steuereinrichtung 100 vorgesehen, welche bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung (unter anderem) dazu dient, die jeweiligen Waschpumpen der Waschzonen 11, 12, 13 während eines Waschprozesses geeignet anzusteuern, um zumindest zeitweise über das zugehörige Leitungssystem Waschflüssigkeit zu den entsprechenden Sprühdüsen zuzuführen.
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Bei der in 1 dargestellten Transportspülmaschine 1 wird Klarspülflüssigkeit in Form von Frischwasser, welches mit weiteren chemischen Zusätzen, wie beispielsweise Klarspüler, versetzt sein kann, über die oberhalb und unterhalb eines Transportbandes angeordnete Sprühdüsen 2 der Klarspülzone 14 auf das in 1 nicht dargestellte Spülgut gesprüht. Obwohl ebenfalls nicht dargestellt, können in der Klarspülzone 14 auch seitlich angeordnete Sprühdüsen vorgesehen sein.
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Ein Teil der in der Klarspülzone 14 versprühten Klarspülflüssigkeit wird über ein Kaskadensystem entgegen der Transportrichtung T des Spülgutes von Zone zu Zone transportiert. Der restliche Teil wird über ein Ventil und eine Bypassleitung direkt in den Vorwaschtank 31 der Vorwaschzone 11 geleitet (nicht dargestellt).
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Die in der Klarspülzone 14 versprühte Klarspülflüssigkeit wird in dem Tank (Nachwasch- bzw. Vorspültank 33) der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 aufgefangen, von welchem sie über die zu dem Waschsystem der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 gehörende Waschpumpe zu den Sprühdüsen 3 (Nachwasch- bzw. Vorspüldüsen) der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 gefördert wird. In der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 wird Waschflüssigkeit von dem Spülgut abgespült.
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Die hierbei anfallende Flüssigkeit fließt in den Waschtank 32 der Hauptwaschzone 12, wird üblicherweise mit einem Reiniger versehen und mit Hilfe einer zu dem Waschsystem der Hauptwaschzone 12 gehörenden Waschpumpe über Sprühdüsen (Waschdüsen) des zur Hauptwaschzone 12 gehörenden Waschsystems auf das Spülgut gesprüht.
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Von dem Waschtank 32 der Hauptwaschzone 12 fließt die Waschflüssigkeit anschließend in den Vorwaschtank 31 der Vorwaschzone 11. Die in dem Vorwaschtank 31 gesammelte Waschflüssigkeit wird in der Vorwaschzone 11 mit Hilfe einer zu dem Waschsystem der Vorwaschzone gehörenden Waschpumpe über Sprühdüsen (Vorwaschdüsen) des zu der Vorwaschzone 11 gehörenden Waschsystems auf das Spülgut gesprüht, um grobe Verunreinigungen von dem Spülgut zu entfernen.
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Hierbei ist es denkbar, dass ein Teil der in der Hauptwaschzone 12 versprühten Waschflüssigkeit über ein Überlaufsystem in den Waschtank (Vorwaschtank 31) der Vorwaschzone 11 gelangt. Wie auch die Hauptwaschzone 12 kann die Vorwaschzone 11 mit einem als Flächensieb ausgebildeten Tankabdecksieb ausgerüstet sein. Dieses Tankabdecksieb ist vorzugsweise oberhalb des Waschtanks (Vorwaschtank 31) der Vorwaschzone 11 angeordnet, um Schmutzpartikel von der in der Vorwaschzone 11 versprühten und durch Schwerkraft in den Vorwaschtank 31 zurückfließenden Waschflüssigkeit abzutrennen. Die Maschenweite des Tankabdecksiebes liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen ca. 1 mm bis 4 mm.
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Durch die erwärmte Wasch- und Klarspülflüssigkeit entstehen beim Versprühen dieser innerhalb der Wasch- und Klarspülzonen 11, 12, 13, 14 der Transportspülmaschine 1 Dampfschwaden (Wrasen). Um ein Austreten dieser Dampfschwaden aus der Transportspülmaschine 1 zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn bei der in 1 schematisch dargestellten Ausführungsform die einzelnen Behandlungszonen und insbesondere die Wasch- und Klarspülzonen 11, 12, 13, 14 mit Vorhängen abgetrennt sind.
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Um die während des Betriebs der Transportspülmaschine 1 entstehenden Dampfschwaden (Wrasen) sowie feuchte, warme Luft aus dem Inneren der Transportspülmaschine 1 abzuführen, ist die Transportspülmaschine 1 mit einem maschinenseitigen Abluftsystem 20 ausgerüstet, welches ausgelegt ist, zumindest einen Großteil der beim Betrieb der Transportspülmaschine 1 in den Behandlungszonen 11, 12, 13, 14 entstehenden warmen und feuchten Luft als Abluft aus den jeweiligen Behandlungszonen 11, 12, 13, 14 der Maschine abzuführen.
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Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine 1 ist das zentrale Abluftsystem 20 im Bereich bei der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 und der Klarspülzone 14 angeordnet. Das Abluftsystem 20 weist in der dargestellten Ausführungsform einen einzigen Abluftventilator 4 auf, der über die Steuereinrichtung 100 ansteuerbar ist, um die Förderleistung des Abluftventilators 4 einstellen zu können.
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Dem Abluftsystem 20 ist ferner eine vorzugsweise ebenfalls über die Steuereinrichtung 100 ansteuerbare Abluftwärmerückgewinnungssystem zugeordnet, welche dazu dient, kontinuierlich oder bedarfsweise der mit dem Abluftsystem 20 aus der Transportspülmaschine 1 abzuführenden Abluft thermische Energie zu entziehen und somit die aus der Transportspülmaschine 1 abzuführenden Abluft abzukühlen.
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Nachfolgend wird das bei der in 1 schematisch dargestellten exemplarischen Ausführungsform der Transportspülmaschine 1 zum Einsatz kommende Wärmerückgewinnungssystem näher beschrieben. Im Einzelnen sind bei der in 1 schematisch dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine zwei unterschiedliche Wärmerückgewinnungssysteme realisiert, nämlich das bereits erwähnte Abluftwärmerückgewinnungssystem und ein Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25, wobei diese beiden Systeme synergistisch miteinander wechselwirken.
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Wie bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung angedeutet, dient das erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungssystem bestehend aus dem Abluftwärmerückgewinnungssystem und dem Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 insbesondere zur Energierückgewinnung (und somit zum Einsparen von Ressourcen im Betrieb der Transportspülmaschine 1) und zum Verzicht auf bauseitige Abluftabführungsinstallationen.
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Zu diesem Zweck weist die in 1 schematisch dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine 1 das bereits erwähnte Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 auf, welches bei der dargestellten exemplarischen Ausführungsform beim Einlauftunnel 10 der Transportspülmaschine 1 angeordnet ist. Selbstverständlich kann das Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 aber auch an einer anderen Stelle, beispielsweise bereits in einem bauseitigen Abwassersystem ausgebildet sein.
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Das Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 weist einen mit Frischwasser durchströmten Wärmetauscher 26 auf. Das Frischwasser kommt von einer entsprechenden Frischwasserquelle 27, insbesondere dem Frischwassernetz, und fließt vorzugsweise im Gegenstrom durch den Wärmetauscher 26 des Abwasserwärmerückgewinnungssystems 25.
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Andererseits wird durch das Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 zumindest einen Teil des aus der Transportspülmaschine 1 abgeführten oder abzuführenden Abwassers geleitet und gibt dabei zumindest einen Teil der Wärmeenergie an das vorzugsweise im Gegenstrom fließende kalte Frischwasser ab. Dabei erwärmt sich das Frischwasser von ursprünglich ca. 15° C auf etwa 30° C bis 45° C bei gleichzeitiger Abkühlung des Abwassers auf etwa 25° C bis 40° C.
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Wie in 1 schematisch angedeutet, wird anschließend das mit Hilfe des Abwasserwärmerückgewinnungssystems 25 vorgewärmte Frischwasser mit Hilfe der Abluftwärme der Transportspülmaschine 1 auf ein höheres Energieniveau gebracht. Im Einzelnen weist hierzu die in 1 schematisch dargestellte Transportspülmaschine 1 das bereits erwähnte Abluftwärmerückgewinnungssystem auf, welches nach dem Prinzip der Wärmepumpentechnik arbeitet.
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Zu diesem Zweck weist das Abluftwärmerückgewinnungssystem einen Verdampfer 42 auf, der – wie in 1 schematisch angedeutet – im maschinenseitigen Abluftsystem 20 oder am Ausgang des maschinenseitigen Abluftsystems 20 angeordnet ist. In dem Verdampfer 42 verdampft ein Kältemittel, wenn der Verdampfer 42 von der feucht-warmen Abluft der Transportspülmaschine 1 umströmt wird.
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Auf diese Weise kann im Betrieb der Transportspülmaschine 1 die Maschinenabluft von ihren ursprünglich beispielsweise 45° C auf Raumtemperatur bzw. etwa 18° C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % abgekühlt werden, so dass die Maschinenabluft dann unmittelbar in den Aufstellraum der Transportspülmaschine 1 eingeleitet werden kann und insbesondere kein bauseitiges Abluftsystem mehr erforderlich ist.
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Dass in dem Verdampfer 42 der Wärmepumpeneinrichtung verdampfte Kältemittel wird nach vollständiger Verdampfung und Überhitzung im gasförmigen Zustand durch einen Wärmepumpenkompressor 48 verdichtet und so auf ein höheres Druck- und Temperaturniveau gebracht. Auf der Hochdruckseite des Kompressors 48 wird dann die zuvor aus der feucht-warmen Abluft aufgenommene thermische Energie als Nutzwärme bzw. Wärmeleistung der Reihe nach an die in der Hauptwaschzone 12 zu versprühende Waschflüssigkeit, an die in der Trocknungszone 15 mit Hilfe des Gebläses 21 einzubringende Trocknungsluft und anschließend an die mit Hilfe des Abwasserwärmerückgewinnungssystems 25 bereits vorgewärmte und in der Klarspülzone 14 zu versprühende Klarspülflüssigkeit (Frischwasser) abgegeben. Selbstverständlich kommt aber auch eine andere Reihenfolge hierfür in Frage.
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Besonders hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang, dass die aus der Abluft der Transportspülmaschine 1 rückgewonnene thermische Energie insbesondere zum weiteren Erwärmen der bereits mit Hilfe des Abwasserwärmerückgewinnungssystems 25 vorgewärmten Klarspülflüssigkeit verwendet wird. Zu diesem Zweck ist der Wärmepumpeneinrichtung ein erster Kondensator bzw. Wärmetauscher 44 zugeordnet, um zumindest einen Teil der thermischen Energie des Kältemittels als Nutzwärme auf die in der mindestens einen Klarspülzone 14 zu versprühende Klarspülflüssigkeit übertragen zu können. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Wärmetauscher 26 des Abwasserwärmerückgewinnungssystems 25 in Fließrichtung der in der Klarspülzone 14 zu versprühenden Klarspülflüssigkeit gesehen vor dem ersten Kondensator bzw. Wärmetauscher 44 der Wärmepumpeneinrichtung angeordnet ist, um somit die in der Klarspülzone zu versprühende Flüssigkeit vorwärmen zu können.
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Wie in 1 schematisch angedeutet, ist die erfindungsgemäße Lösung allerdings nicht auf Ausführungsformen beschränkt, in welchen die aus der Abluft rückgewonnene thermische Energie nur zum weiteren Erhitzen der in der Klarspülzone 14 zu versprühenden Klarspülflüssigkeit verwendet wird. Vielmehr kommen bei der in 1 dargestellten Ausführungsform zweite und dritte Kondensatoren bzw. Wärmetauscher 45, 46 zum Einsatz, die (wie auch der erste Kondensator bzw. Wärmetauscher 44 des Wärmepumpensystems) dem Wärmepumpensystem und somit dem Abluftwärmerückgewinnungssystem zugeordnet sind. Über diese zusätzlichen Kondensatoren bzw. Wärmetauscher 45, 46 kann die aus der Abluft rückgewonnene thermische Energie als Wärmleistung an die in der Hauptwaschzone 12 zu versprühende Waschflüssigkeit sowie an die in die Trocknungszone 15 eingebrachte oder einzubringende Trocknungsluft abgegeben werden. Dabei kondensiert und unterkühlt das Kältemittel der Wärmepumpeneinrichtung bevor es über ein Expansionsventil 47 entspannt und dadurch ein niedrigeres Druckniveau erreicht wird.
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Wie in 1 schematisch angedeutet, ist der Klarspülzone 14 noch eine (alternative) Heizeinrichtung 26 zugeordnet, wobei es sich hierbei insbesondere um eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung oder um eine mit Dampf oder Gas betriebene zusätzliche Heizeinrichtung handelt, die unabhängig von der Wärmepumpeneinrichtung oder dem Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 ausgebildet ist. Mit dieser zusätzlichen (alternativen) Heizeinrichtung 26 kann die in der Klarspülzone 14 zu versprühende Klarspülflüssigkeit bei Bedarf und unabhängig von der Wärmepumpeneinrichtung bzw. dem Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 thermische Energie zugeführt werden, um zu erreichen, dass die in der Klarspülzone 14 zu versprühende Klarspülflüssigkeit stets eine vorab festgelegte oder festlegbare Mindest-Prozesstemperatur von beispielsweise mindestens 65° C aufweist.
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Ähnlich wie auch bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform wird bei der in 2 schematisch dargestellten Transportspülmaschine 1 die in der Klarspülzone 14 zu versprühende Klarspülflüssigkeit über die von dem Abwasserwärmerückgewinnungssystem 25 bereitgestellte Nutzwärme vorgewärmt und dann über die von der Wärmepumpeneinrichtung bereitgestellte Nutzwärme weiter erhitzt, wobei die geforderte Mindest-Prozesstemperatur gegebenenfalls noch durch Zuschalten einer alternativen Heizeinrichtung 26 erreicht wird.
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Im Unterschied zu der ersten, in 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine 1 weist die zweite, in 2 dargestellte Ausführungsform einen weiteren (vierten) Kondensator bzw. Wärmetauscher 43 auf, welcher der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 zugeordnet und ausgelegt ist, im Betrieb der Transportspülmaschine die zuvor aus der Abluft der Maschine rückgewonnene thermische Energie zumindest teilweise auf die in der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 zu versprühende Waschflüssigkeit abzugeben.
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Im Einzelnen ist dabei der vierte Kondensator bzw. Wärmetauscher 43 in dem Waschtank 33 der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 integriert oder angeordnet. Diese Ausführung findet – wie schematisch in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt – auch bei dem der Hauptwaschzone 12 zugeordneten (zweiten) Kondensator bzw. Wärmetauscher 45 Anwendung, der ebenfalls in dem entsprechenden Waschtank 32 der Hauptwaschzone 12 integriert oder angeordnet ist.
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Bei der in 2 schematisch dargestellten Ausführungsform ist insbesondere anzumerken, dass der weitere (vierte) Kondensator bzw. Wärmetauscher 43 in Fließrichtung F des Kältemittels gesehen stromaufwärts den anderen Kondensatoren bzw. Wärmetauschern 44, 45, 46 voran angeordnet ist, um einen möglichst hohen Anteil an Nutzwärme auf die in der Nachwasch- bzw. Vorspülzone 13 zu versprühende Waschflüssigkeit zu übertragen.
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Die Erfindung ist nicht auf die in Zusammenhang mit den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.