DE29707034U1

DE29707034U1 - Wärmetauscher für Druckreiniger

Info

Publication number: DE29707034U1
Application number: DE29707034U
Authority: DE
Original assignee: Clarke Industries Inc
Current assignee: Clarke Industries Inc
Priority date: 1996-04-22
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2007-04-19
Also published as: US5713310A

Description

Neue Gebrauchsmusteranmeldung
Anmelder: Clarke Industries, Inc.

Wärmetauscher für Druckreiniger

Hintergrund der Erfindung

Generell bezieht sich diese Erfindung auf einen Hochdruckreiniger, der zum Erhitzen unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit und zum Aufspritzen der Flüssigkeit auf eine Oberfläche verwendet wird, um sie zu reinigen, und insbesondere auf solch einen Reiniger mit verbessertem, wirksamerem Wärmetauscher.

In Druckreinigern konventioneller Bauart leitet ein Brenner heiße, gasförmige Verbrennungsprodukte in einen Brennraum, der von einer Heizschlange, welche eine unter Druck stehende flüssige Reinigungslösung enthält (z. B. bis zu 27578800 N/m² (4000 psi) oder mehr) , umgeben ist. Die Lösung wird, während sie durch die Schlange strömt, erhitzt, was typisch für nicht gerippte Leitungen ist. (Die im Brennraum erzeugten Temperaturen sind zu hoch gewesen, um die Verwendung gerippter Leitungen zu erlauben). Nachdem die Lösung auf eine geeignete Temperatur erhitzt worden ist (z. B. 121,1⁰C (250⁰F)), wird sie beispielsweise mittels eines Zerstäubers auf einer zu reinigenden Oberfläche verteilt. Druckreiniger dieses Typs sind von mehreren Firmen hergestellt worden, einschließlich Clarke Industries, Inc., die derartige Reiniger unter der Markenbezeichnung DELCO™ verkauft.

Die in konventionellen Druckreinigern verwendete und oben beschriebene Wärmetauscherbauart ist nicht so effizient wie gewünscht, was zu Energievergeudung, geringeren Reinigungslösungstemperatüren als gewünscht und übermäßigen

5 Auspuffkrümmertemperaturen führt. Außerdem können die relativ

niedrigen Reinigungslösungstemperaturen einen "kalten" Brennraum hervorrufen, was die vollständige Verbrennung der in das System eingebrachten Brennstoffe verhindert.

Zusammenfassung der Erfindung

Unter den verschiedenen Zielen dieser Erfindung sollte die Schaffung eines Druckreinigers mit einem verbesserten Wärmetauscher mit effizienteren Wärmeübergangseigenschaften erwähnt werden; die Schaffung eines derartigen Wärmetauschers, was zu einer effizienteren Verbrennung in den Brennraum eingebrachten Brennstoffs führt; die Schaffung eines derartigen Wärmetauschers, der mit mannigfaltigen Brennstofftypen, wie Dieselöl, Propangas, Naturgas und anderen Brennstoffen betrieben werden kann; die Schaffung eines derartigen Wärmetauschers, der leichtgewichtig und einfach zu bauen ist; und die Schaffung eines derartigen Wärmetauschers, der in der Lage ist, mehr Reinigungsflüssigkeit bei geringerem Brennstoffverbrauch zu erhitzen.

Kurz gesagt, enthält ein Hochdruckreiniger gemäß dieser Erfindung einen Wärmetauscher zur Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit und einem Verteiler zur Verteilung erhitzter Reinigungsflüssigkeit unter Druck auf einer Oberfläche, um sie zu reinigen. Der Wärmetauscher enthält ein Gehäuse mit einer ersten und zweiten Endwand und eine röhrenförmige Seitenwand, die sich hierzwischen entlang einer zentralen Längsachse erstreckt und ein röhrenförmiges Hitzeschild im Inneren des Gehäuses mit einem ersten Ende nahe der ersten Endwand des Gehäuses und einem zweiten Ende, das 0 in einem Abstand von der zweiten Endwand des Gehäuses angeordnet ist, um dazwischen einen Freiraum zu bilden. Das Hitzeschild hat eine innere Oberfläche, die einen Brennraum in dem Gehäuse festlegt und eine äußere Oberfläche. Ein Brenner ist nahe der ersten Endwand des Gehäuses angebracht, und liefert Flammen und heiße Verbrennungsgase in den Brennraum. Ein ringförmiger Raum ist zwischen der äußeren Oberfläche des Hitzeschildes und des Gehäuses

vorgesehen. Eine Heizschlange im Inneren des Gehäuses erstreckt sich in Bezug auf das Gehäuse in Längsrichtung und enthält zu erhitzende Reinigungsflüssigkeit. Die Heizschlange enthält einen Abschnitt ungerippter Leitung, die in dem Freiraum zwischen dem zweiten Ende des Hitzeschildes und der zweiten Endwand des Gehäuses angeordnet ist und einen Abschnitt gerippter Leitung im ringförmigen Raum zwischen dem Hitzeschild und dem Gehäuse. Der Brenner ist einsetzbar, um Flammen und heiße Verbrennungsgase in besagten Brennraum in Richtung zur zweiten Endwand zu emittieren. Das Hitzeschild dient dazu, die gerippte Leitung zu schützen, indem die heißen Verbrennungsgase so gelenkt werden, daß sie zuerst mit besagter gerippter Leitung in Kontakt zu treten, was eine Abkühlung der Gase bewirkt, gefolgt durch Inkontakttreten mit der gerippten Leitung in besagtem ringförmigen Spalt, um den Wärmeübergang zwischen den Gasen und der in der Heizschlange enthaltenen Flüssigkeit zu verbessern.

Weitere Ziele und Eigenschaften werden im folgenden beschrieben bzw. sind für den Fachmann in der Beschreibung offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Druckreinigers dieser

Erfindung, wobei Teile weggelassen worden sind, um Details zu zeigen;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Wärmetauscher des Druckreinigers zeigt, wobei die Schnittlinie in Längsrichtung bezüglich des Wär

metauschers liegt;

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Wärmetauschers von Fig. 2, die transversal zum Wärmetauscher genommen worden ist; und Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der

Fig. 2, worin eine gerippte Leitung gezeigt wird.

Entsprechende Teile sind durch übereinstimmende Bezugszeichen und Zahlen in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen bezeichnet.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es wird jetzt auf Fig. 1 Bezug genommen, wo ein Druckreiniger der vorliegenden Erfindung in seiner Gesamtheit durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Der Reiniger enthält einen Rahmen 17 auf Rädern 19, welcher einen Motor 21 trägt, der eine Pumpe (nicht dargestellt) zur Druckbeaufschlagung einer Reinigungsflüssigkeit (&zgr;. &Bgr;. Wasser, gemischt mit einem geeigneten Reinigungsmittel, entfettenden Mittel etc.) antreibt, einen generell mit 23 bezeichneten Wärmetauscher zur Erhitzung der unter Druck stehenden Lösung und einen Verteiler oder ein Applikationsgerät in der Form eines Spritzstabes zur Verteilung der erhitzten Hochdrucklösung auf einer Oberfläche, um diese zu reinigen. Die Pumpe und der Wärmetauscher 23 und weitere Komponenten des Druckreinigers 23 sind von einem Gehäuse 27 auf dem Rahmen 17 eingeschlossen. Geeignete Bedienungselemente 29 am Gehäuse 27 sind zum Aktivieren der Pumpe, zum Einstellen der Chemikalienmischung in der Reinigungslösung und zum Steuern des Betriebs des Wärmetauschers 23 vorgesehen.

5 Die Fig. 2 und 3 illustrieren die Bauweise des Wärmetauschers 23. Der Wärmetauscher 23 enthält ein Gehäuse, generell mit 31 bezeichnet, mit erster (links in Fig. 2) und zweiter (rechts) Endwand, bezeichnet mit 33 bzw. 35, und eine röhrenförmige (z. B. zylindrische) Seitenwand 37, die sich zwischen den beiden Endwänden erstreckt. Das Gehäuse 31 besitzt eine zentrale Längsachse, die mit 39 bezeichnet ist. Die linke Endwand 33 besitzt die Form eines Stahldomes, der auf geeignete Weise (z. B. geschweißt oder befestigt) an der Seitenwand 37 befestigt ist. Alternativ dazu kann die 5 linke Endwand 33 auch in Form eines Stahltellers oder einer Stahlplatte ausgeführt sein, was im Schutzumfang dieser Erfindung liegt. Die rechte Endwand 35 besteht aus einem

Stahlteller oder einer Platte, die durch Schweißen oder durch Befestigungselemente an der Seitenwand 37 befestigtt ist. Mindestens eine der Endwände 33, 35 sollte entfernbar sein, um einen Austausch bestimmter Komponenten des Wärmetauschers 23 zu erlauben. Jede der Endwände 33, 35 enthält eine äußere Stahlhülle, die mit 38 bzw. 40 bezeichnet ist und aus Kohlenstoff-Stahl des Typs 16 ga. oder anderem geeigneten Material hergestellt ist und ein inneres feuerfestes Futter 42, 44 (z. B. eine 25,4 mm (1-inch) dicke Keramikschicht) . Wie in Fig. 3 gezeigt enthält die Seitenwand 37 eine Isolationsschicht 41 (z. B. eine 25,4 mm (1-inch) dicke Schicht aus gewirkter Keramik, z. B. Steinwolle), die zwischen eine innere 43 und äußere Stahlhülle 45, hergestellt aus einer 16 ga. Stahlplatte oder anderem geeigneten Material, geschichtet ist. Der Abstand zwischen den beiden Hüllen 43, 45 kann durch geeignete Abstandshalter (nicht dargestellt) zwischen den beiden Hüllen aufrecht erhalten werden. Ein Außenanstrich aus Farbe oder ähnlichem kann auf die Seiten- 37 und Endwände 33, 35 des Gehäuses 31 für verbesserten Schutz und ansehnlicheres Äußeres aufgebracht werden.

Ein röhrenförmiges (z. B. zylindrisches) Hitzeschild 47 ist im Innerens Gehäuses 31 angeordnet, im wesentlichen koaxial zum Gehäuse. Das Hitzeschild 47, hergestellt aus einem geeigneten Material, wie z.B. einer 16 ga. Stahlplatte, hat ein erstes (linkes) Ende 49, das an das feuerfeste Futter 42 der linken Endwand 3 des Gehäuses 31 anstößt und ein zweites (rechtes) Ende 51, entfernt von der rechten Endwand 35 des Gehäuses, um einen zwischenliegenden Freiraum 52 zu bilden. Der Außendurchmesser des Hitzeschildes 47 ist kleiner als der Durchmesser der inneren Stahlhülle 43 der Seitenwand 37 des Gehäuses 31, so daß ein ringförmiger Raum 53 zwischen der äußeren Oberfläche des Hitzeschildes und der inneren Oberfläche der Gehäuseseitenwand ausgebildet wird.

Die innere Oberfläche des Hitzeschildes 47 begrenzt einen Brennraum 45 zur Verbrennung von Brennstoff und heißen Gasen, die durch einen Brenner 57 ausgestoßen werden, welcher auf dem Rahmen 17 des Druckreinigers 1 nahe der linken Endwand 33 des Gehäuses 31 angebracht ist (siehe Fig. 2) . Der Brenner 57 besitzt einen Auslaß 59, der sich durch eine Öffnung 61 in der linken Endwand 33 des Gehäuses 31 erstreckt. Eine geeignete Abdichtung (nicht dargestellt) ist zwischen dem Brennerauslaß 59 und dem Gehäuse 31 vorgesehen. Der Brenner 57 ist betreibbar, um Brennstoff (z. B. Dieselöl, Propangas, Naturgas oder andere Brennstoffe) und Luft zu mischen, um ein brennbares Gemisch zu bilden, das dann in den Brennraum 55 des Gehäuses 31 zur Verbrennung eingelassen und gezündet wird. Der Brenner 57 kann herkömmlicher Bauart sein, wie ein von Wayne Home Equipment of Fort Wayne, Indiana Modell M-SR, Modell EH-SR, Modell EHA-SR hergestellter Brenner. Der Brenner 57 und das Hitzeschild 47 sollten derart bemessen sein, daß sichergestellt ist, daß die Flamme des Brenners das Hitzeschild nicht berührt oder darauf auftrifft, was zu unvollständiger Verbrennung, der Bildung von Ruß und/oder völligem Erlöschen der Verbrennung führt.

Bei erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 erkennt man eine Heizschlange, generell mit 63 bezeichnet, die im Inneren des Gehäuses 31 angeordnet ist und die sich längs und im wesentlichen koaxial in Bezug auf das Gehäuse erstreckt. Die Schlange 63 enthält zu erhitzende Reinigungsflüssigkeit. Die Schlange 63 enthält einen Abschnitt ungerippter Leitung 65, gebildet durch eine erste Vielzahl von Windungen, die in dem Freiraum 52 zwischen dem rechten Ende 51 des Hitzeschilds 47 und der rechten Endwand 3 5 des Gehäuses 31 angeordnet sind und einen Abschnitt gerippter Leitung 67, gebildet durch eine zweite Vielzahl von Windungen, die in dem ringförmigen Raum 53 zwischen dem Hitzeschild und dem Gehäuse angeordnet sind. Die erste Windung ungerippter Leitung 65 nahe dem Hitzeschild 47 umschlingt

die äußere Oberfläche des Hitzeschildes und ist daran befestigt (z. B. durch Schweißung oder durch Befestigungsmittel) , um das Hitzeschild in Position zu halten. Windungsverbinder 91 sind durch Schweißen oder durch Befestigungsmittel zwischen den Windungen ungerippter Leitung 65 und der inneren Stahlhülle 43 der Seitenwand 37 des Gehäuses 31 befestigt.

Die Heizschlange hat eine Einlaßleitung 69, die mit der gerippten Leitung 67 verbunden ist, zum Zufluß von Reinigungsflüssigkeit in die gerippte Leitung und eine mit der ungerippten Leitung 65 verbundene Auslaßleitung 71, zum Ausfluß erhitzter Reinigungsflüssigkeit aus der ungerippten Leitung zur Versorgung des zuvor erwähnten Verteilers 25. Wie in Fig. 2 gezeigt, verlaufen die Einlaß-69 und Auslaßleitungen 71 durch öffnungen 73, 75 in der linken Endwand 3 3 des Gehäuses 31. Mindestens ein Hitzeschildverbinder 93 ist durch Schweißen oder durch Befestigungselemente zwischen der Einlaßleitung 69 und der äußeren Oberfläche des Hitzeschilds 47 befestigt, um zusätzlich das Hitzeschild in Position zu halten. Die Auslaßleitung 71 ist nahe des Hitzeschildes 47 durch den Brennraum 55 geführt, bevor sie das Gehäuse 31 verläßt.

Die in dem Freiraum 52 angeordneten Windungen ungerippter Leitung 65 sind voneinander entfernt in geeignetem Abstand (z. B. 3,175 mm (0,125 inch)) gehalten, um dazwischen einen hinreichenden Strom heißer Verbrennungsgase zu ermöglichen, für maximalen Wärmetransport zur Flüssigkeit im Innern 0 der Leitung. Der Raum zwischen den Windungen ungerippter Leitung 65 kann in Abhängigkeit von den durch das Gebläse im Brenner 57 erzeugten statischen Drücken variieren. (Höhere statische Drücke werden dazu führen, daß der benötigte Gasstrom durch engere Zwischenräume zwischen den Windungen ungerippter Leitung strömt, während geringerer statischer Druck größere Zwischenräume erfordern wird, um den gewünschten Strom bereit zu stellen.) Der Wärmetransport vom Gas

zu der ungerippten Leitung 65 bewirkt einen Temperaturabfall des Gases auf ein Niveau, welches die mit Abständen entlang der gerippten Leitung 67 angeordneten Rippen 77 nicht beschädigt (z. B. von 126O⁰C (2300⁰F) bis 593,3⁰C (HOO⁰F)). Die ungerippte Leitung 65 kann aus jedem geeigneten Wärmetransportmaterial (z. B. 1010 Stahl) hergestellt werden, solange die Röhre in der Lage ist, den hohen Temperaturen im Brennraum 55, die von ca. 982,2⁰C (1800⁰F) bis ca. 1537,7°C (2800⁰F) oder mehr reichen, standzuhalten.

Die gerippte Leitung 67 besteht aus einem Leitungsabschnitt mit einer Vielzahl von Wärmeübertragungselementen oder Rippen 77, die darauf in Abständen (z. B. ein Rippendurchmesser) entlang der Leitung angeordnet sind. Wie in Fig.

4 gezeigt, hat jede Rippe 77 eine ringförmige Form und ist im wesentlichen koaxial zur gerippten Leitung 67. Der Durchmesser jeder Rippe 77 ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser der gerippten Leitung 67, um den Wärmeübergang von den durch den ringförmigen Raum 53 strömenden Gasen zu der von der Leitung beförderten Lösung zu maximieren. An einem Beispiel betrachtet, möge die gerippte Leitung 67 einen Außendurchmesser von 21,336 mm (0,84 inch) und die ringförmige Rippe 77 einen Außendurchmesser von 47,244 mm (1,86 inch) besitzen. Diese Abmessungen sowie die Form der Wärmeübertragungsrippen 77 können variieren, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Vorzugsweise sollten die Rippen 77 eine straffe oder enge Passung im ringförmigen Raum haben, so daß jede Rippe gegenüberliegende Wände des Gehäuses 31 und des Hitzeschildes 47 berührt oder fast berührt. Ferner steigert diese Anordnung den Wärmeübergang von den heißen Gasen zur Flüssigkeit im Innern der Heizschlange 63. Eine für den Aufbau dieser Erfindung brauchbare gerippte Leitung 67 ist von ESCOA/TEMPCO of Pryor, Oklahoma kommerziell beziehbar.

Das Gehäuse 31 hat eine Abgasöffnung 79 für die Aufnahme eines Auspuffkrümmers 81, der mit dem ringförmigen Raum 53

nahe der linken Endwand 33 des Gehäuses 31 in Verbindung steht. In Fig. 2 ist die Abgasöffnung 79 in der Seitenwand 37 angebracht. Es ist jedoch auch möglich, daß sich der Abgaskrümmer 81 durch eine öffnung in der linken Endwand 33 anstatt durch die Seitenwand 37 erstreckt, was im Schutzumfang dieser Erfindung verbleibt. Die heißen Verbrennungsgase verlassen das Gehäuse 31 durch diesen Auspuffkrümmer.

Um den Druckreiniger 1 zu betreiben, wird der Pumpenmotor 21 eingeschaltet und der Sprühstab 25 betätigt, um ein gleichmäßiges Sprühmuster abzugeben. Dann wird der Brenner 57 in Gang gesetzt, um ein brennendes Gemisch aus Luft und Brennstoff in den Brennraum 55 in einer Richtung zur rechten Endwand 35 des Gehäuses 31 auszustoßen. Während sich eine Verbrennung im Brennraum 55 einstellt, schützt das Hitzeschild 47 die gerippte Leitung 67 vor den hohen Temperaturen in der Kammer, welche ansonsten die empfindlichen Rippen 77 auf der Leitung beschädigen wurden.

Das Hitzeschild 47 leitet die heißen Verbrennungsgase zum feuerfesten Futter 44 der rechten Endwand 35 des Gehäuses 31, was dazu dient, die Gase entweder zurück in den Brennraum zu lenken, um eine vollständige Verbrennung sicher zu stellen oder sie zwischen die Windungen der ungerippten Leitung 65 und zum ringförmigen Raum 53 strömen zu lassen. Da die Gase zwischen die Windungen der ungerippten Leitung 65 strömen, wird Wärme (durch Strahlung und Konvektion) auf die Leitung und auf die darin enthaltene Reinigungsflüssigkeit übertragen und die Temperatur der Gase sinkt.

Eine ausreichende Anzahl von Windungen ungerippter Leitung sollte verwendet werden, um sicher zu stellen, daß die Temperatur des Gases vor Berühren der gerippten Leitung 67 auf ein akzeptables Niveau sinkt. Diese Temperatur ist vorzugsweise kleiner als 593,3⁰C (1100⁰F).

Da sich die Gase durch den ringförmigen Raum 53 vorbei an der gerippten Leitung 67 bewegen, entziehen die

Wärmeübertragungsrippen 77 auf der Leitung den Gasen zusätzlich Wärme zur Übertragung auf die Reinigungslösung. Die Wärmeübertragung vom Gas auf die Rippen 77 erfolgt hauptsächlich durch Konvektion. Die Verwendung von Wärmetransportrippen 77 steigert, verglichen mit herkömmlichen Druckreiniger-Bauarten, die Wärmetransporteffizienz des Systems erheblich. Die heißen Gase verlassen den ringförmigen Raum 53 über den Auspuffkrümmer 81.

Da heißes Gas aus dem Brennraum 55 für einen eventuellen Austritt durch den Auspuffkrümmer 81 zum, in und durch den ringförmigen Raum 53 strömt, fließt unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit durch die Heizschlange 63 in einer im wesentlichen zur Richtung der Gasströmung entgegengesetzten Richtung. Dies ist vorteilhaft, damit die relativ kalte (z. B. 15,5⁰C (60⁰F)) Flüssigkeit, welche in das Gehäuse 31 eintritt und durch die gerippte Leitung 67 fließt, durch das durch den ringförmigen Raum 53 strömende Gas vorgewärmt wird. Folglich hat die Flüssigkeit, wenn sie in die ungerippte Leitung 65 eintritt, eine erhöhte Temperatur, die weiter gesteigert wird, da die ungerippte Leitung den heißeren Gasen unmittelbar benachbart dem Brennraum 55 ausgesetzt ist. Und schließlich, da die erhitzte Flüssigkeit durch die Auslaßleitung 71 strömt, ist sie den höchsten Temperaturen im Brennraum 55 ausgesetzt, was dazu dient, die Flüssigkeit auf ihre Endtemperatur (z. B. 93,3⁰C (200⁰F)) zu erhitzen. Die Differenz zwischen der Temperatur der Flüssigkeit am Einlaß 69 der Heizschlange 63 und der Temperatur am Auslaß 71 der Heizschlange kann beispielsweise 60⁰C (140⁰F) betragen.

Dem vorausgegangenen wird man entnehmen, daß die Übertragungseigenschaften des Wärmetauschers 23 der vorliegenden Erfindung eine Verbesserung konventioneller Bauarten darstellt. Als Ergebnis der Effizienz dieses Systems kann mehr Reinigungsflüssigkeit bei Verwendung von weniger

Brennstoff auf höhere Temperaturen erhitzt werden. Auch die Temperaturen am Auspuffkrümmer 81 sind herabgesetzt, da dem Gas durch die Rippen 77 mehr Wärme entzogen wird und somit eine geringere Gefahr für einen "kalten" Brennraum 55 besteht.

Da eine gerippte Leitung 67 verwendet werden kann, ist ferner die Gesamtlänge der benötigten Leitung herabgesetzt, was zu geringerer Komplexität und geringeren Kosten führt.

Der oben beschriebene Wärmetauscher 23 ist auch einfach zu bauen. Die Heizschlange 63 wird einfach um eine Spindel gewickelt, deren Durchmesser dem des Hitzeschilds 47 entspricht, wonach die Schlange auf das Hitzeschild aufgebracht und daran durch Festschweißen oder Befestigen der ersten Windung der ungerippten Leitung 65 unmittelbar am Hitzeschild auf der äußeren Oberfläche des Hitzeschilds fixiert wird. Mindestens ein Hitzeschildverbinder 93 ist zwischen dem Einlaß 69 und dem Hitzeschild 47 fixiert, um das Hitzeschild am Platz zu halten. Die drei Schichten 41, 43, 45, die die Seitenwand 3 7 des Gehäuses 31 bilden, können als eine Einheit zusammengebaut und dann um die Heizschlange 63 auf das Hitzeschild geschoben werden. Dies ist die bevorzugte Vorgehensweise, wenn eine Montage vor Ort erfolgt. Für eine Fabrikmontage können die Seitenwand 37 und die rechte Endwand 35 in Stufen montiert werden. Zuerst wird die innere Hülle 43 um die Heizschlange 63 gelegt und (z. B. punktgeschweißt) mit sich selbst entlang eines Überdeckungsfalzes gesichert. Windungsklemmen werden zwischen der inneren Stahlhülle 43 der Seitenwand 37 und Windungen ungerippter Leitung 65 eingesetzt. Im zweiten Schritt wird die Isolationsschicht 41 um die innere Stahlhülle 43 gelegt und örtlich durch Verwendung von Bändern oder ähnlichem fixiert. Die linke Endwand 33 ist an der Seitenwand 37 festgemacht 5 und der Brenner wird durch die Endwand eingesetzt und örtlich befestigt. Die äußeren Stahlhüllen 40, 45 der rechten Endwand 35 bzw. der Seitenwand 37 werden in einem Stück

hergestellt. Das feuerfeste Futter 44 wird an der inneren Oberfläche der äußeren Stahlhülle 45 der rechten Endwand 35 angebracht. Schließlich wird die Schlangen-Baugruppe, bestehend aus Schlange 63, Hitzeschild 47, innerer Stahlhülle 43, Isolation 41, linker Endwand 33 und Brenner, in die äußere Stahlhüllen-Baugruppe, bestehend aus äußeren Stahlhüllen 40, 45, eingesetzt, um die Baugruppe des Wärmetauschers zu vervollständigen.

Die Abmessungen des Wärmetauschers 47, Rohrgröße etc. wird in Abhängigkeit vom Wasservolumenstrom und Temperaturerfordernissen schwanken.

In Anbetracht des oben gesagten, wird man erkennen, daß die verschiedenen Ziele der Erfindung erreicht wurden und weitere vorteilhafte Ergebnisse erzielt wurden.

Da zahlreiche Veränderungen an den obigen Bauweisen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, ist es beabsichtigt, daß alle Bestandteile, die in der oben stehenden Beschreibung enthalten oder in den nachfolgenden Zeichnungen gezeigt sind, illustrierend und nicht in einem einschränkenden Sinne interpretiert werden sollen.

Claims

Schutzansprüche

1. Ein Hochdruckreiniger mit einem Wärmetauscher zur

Erhitzung einer Reinigungsflüssigkeit und einem Verteiler zum Verteilen erhitzter Reinigungsflüssigkeit unter Druck auf einer Oberfläche, um sie zu reinigen, wobei besagter Wärmetauscher folgendes enthält:

ein Gehäuse mit ersten und zweiten Endwänden und eine

röhrenförmige, sich dazwischen längs einer Mittellängsachse erstreckende Seitenwand,

ein röhrenförmiges Hitzeschild im Innern des Gehäuses mit einem ersten Ende nahe der ersten Endwand des Gehäuses und einem zweiten Ende entfernt von der zwei

ten Endwand des Gehäuses zur Bildung eines dazwischenliegenden Freiraumes, wobei besagtes Hitzeschild eine innere Oberfläche aufweist, welche einen Brennraum im Gehäuse bildet und eine äußere Oberfläche,

0 einen Brenner nahe der ersten Endwand des Gehäuses

zum Ablassen von Flammen und heißer Verbrennungsgase in den Brennraum,

einen ringförmigen Raum zwischen der äußeren Oberfläche des Hitzeschildes und dem Gehäuse,

eine Heizschlange im Innern des Gehäuses, die sich

in Bezug auf das Gehäuse in Längsrichtung erstreckt, zum Beinhalten zu erhitzender Reinigungsflüssigkeit, wobei die Heizschlange einen Abschnitt ungerippter Leitung aufweist, der in dem Freiraum zwischen dem zweiten Ende des Hitzeschildes und der zweiten Endwand

des Gehäuses angeordnet ist und einen Abschnitt gerippter Leitung in dem ringförmigen Raum zwischen dem Hitzeschild und dem Gehäuse,
wobei der Brenner betreibbar ist, Flammen und heiße

5 Verbrennungsgase im den Brennraum in einer Richtung

zur zweiten Endwand zu emitieren, wobei das Hitzeschild dazu dient, die gerippte Leitung durch Leiten der

heißen Verbrennungsgase zu schützen, um zuerst mit der ungerippten Leitung in Kontakt zu treten, was ein Abkühlen der Gase bewirkt, gefolgt durch einen Kontakt mit der gerippten Leitung in dem ringförmigen Raum, wodurch der Wärmeübergang zwischen den Gasen

und der Flüssigkeit, die in der Heizschlange enthalten ist, gesteigert wird.

2. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 1, wobei der Abschnitt ungerippter Leitung eine Vielzahl von Windungen ungerippter Leitung aufweist und die Windungen in einem Abstand zueinander angeordnet sind, um dazwischen die Strömung heißer Verbrennungsgase zu erlauben.

3. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 2, wobei die gerippte Leitung einen Abschnitt mit einer Vielzahl darauf in Abständen entlang der Leitung angeordneter Wärmeübergangsrippen aufweist, wobei jede Wärmeübergangsrippe die Leitung umschließt und dazu koaxial

angeordnet ist.

4. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 3, wobei die Wärmeübergangsrippen von im wesentlichen ringförmiger Form sind und eine enge Passung in dem ringförmigen

Raum aufweisen, so daß die Rippen zuverlässig das Hitzeschild und das Gehäuse berühren.

5. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 3, wobei die 0 Heizschlange einen Einlaß besitzt, der mit der gerippten Leitung verbunden ist, zum Einlaß von Reinigungsflüssigkeit in die gerippte Leitung, und einen Auslaß, der mit der ungerippten Leitung verbunden ist, zum Ausströmen erhitzter Reinigungsflüssigkeit aus der ungerippten Leitung zum Versorgen des Verteilers,

wobei die gerippte Leitung den Wärmeübergang zur Reinigungsflüssigkeit unterstützt, um die Reinigungs-

flüssigkeit vorzuwärmen, bevor die Flüssigkeit durch die ungerippte Leitung strömt.

6. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 5, wobei sich der Auslaß in Längsrichtung im Brennraum in naher

Nachbarschaft zur inneren Oberfläche des Hitzeschildes erstreckt, derart, daß der Auslaß den heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt ist, um zusätzlichen Wärmetransport zwischen den heißen Gasen und der erhitzten Reinigungsflüssigkeit, die durch den Auslaß

vor Zufuhr zum Verteiler fließt, zu unterstützen.

7. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 5, wobei das Gehäuse, das Hitzeschild und die Heizschlange im wesentlichen koaxial sind.

8. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 7, wobei sich der Brenner durch eine Öffnung in der ersten Endwand des Gehäuses erstreckt.

9. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 5, wobei das Gehäuse eine Abgasöffnung aufweist, die mit dem ringförmigen Raum zum Ausstoßen von Verbrennungsgasen aus dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Abgasöffnung nahe der ersten Endwand des Gehäuses angeordnet ist.

10. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 9, wobei das Hitzeschild und der Brenner derart bemessen sind, daß durch den Brenner emittierte Flammen das

0 Hitzeschild nicht berühren.

11. Ein Druckreiniger nach Schutzanspruch 10, wobei die Anzahl der Windungen ungerippter Leitung mehr als zweimal so groß ist wie die Anzahl von Windungen ge-

5 rippter Leitung.

. Wärmetauscher zum Erhitzen einer Reinigungsflüssigkeit

zum Einsatz in einem Druckreiniger, wobei der Wärmetauscher folgendes aufweist:

ein Gehäuse mit ersten und zweiten Endwänden und eine röhrenförmige, sich dazwischen längs einer Mittellängsachse erstreckende Seitenwand,

ein röhrenförmiges Hitzeschild im Innern des Gehäuses mit einem ersten Ende nahe der ersten Endwand des Gehäuses und einem zweiten Ende entfernt von der zweiten Endwand des Gehäuses zur Bildung eines dazwischenliegenden Freiraumes, wobei besagtes Hitzeschild eine innere Oberfläche aufweist, welche einen Brennraum im Gehäuse bildet und eine äußere Oberfläche,
einen Brenner nahe der ersten Endwand des Gehäuses zum Ablassen von Flammen und heißer Verbrennungsgase in den Brennraum,

einen ringförmigen Raum zwischen der äußeren Oberfläche des Hitzeschildes und dem Gehäuse,
eine Heizschlange im Innern des Gehäuses, die sich in Bezug auf das Gehäuse in Längsrichtung erstreckt, zum Beinhalten zu erhitzender Reinigungsflüssigkeit, wobei die Heizschlange einen Abschnitt ungerippter Leitung aufweist, der in dem Freiraum zwischen dem zweiten Ende des Hitzeschildes und der zweiten Endwand des Gehäuses angeordnet ist und einen Abschnitt gerippter Leitung in dem ringförmigen Raum zwischen

dem Hitzeschild und dem Gehäuse,

wobei der Brenner betreibbar ist, Flammen und heiße Verbrennungsgase im den Brennraum in einer Richtung zur zweiten Endwand zu emitieren, wobei das Hitzeschild

0 dazu dient, die gerippte Leitung durch Leiten der

heißen Verbrennungsgase zu schützen, um zuerst mit der ungerippten Leitung in Kontakt zu treten, was ein Abkühlen der Gase bewirkt, gefolgt durch einen Kontakt mit der gerippten Leitung in dem ringförmigen

5 Raum, wodurch der Wärmeübergang zwischen den Gasen

und der Flüssigkeit, die in der Heizschlange enthalten ist, gesteigert wird.

13. Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 12, wobei der Abschnitt ungerippter Leitung eine Vielzahl von Windungen ungerippter Leitung aufweist und die Windungen in einem Abstand zueinander

angeordnet sind, um dazwischen die Strömung heißer Verbrennungsgase zu erlauben.

14. Ein Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 13, wobei die gerippte Leitung

einen Abschnitt mit einer Vielzahl darauf in Abständen entlang der Leitung angeordneter Wärmeübergangsrippen aufweist, wobei jede Wärmeübergangsrippe die Leitung umschließt und dazu koaxial angeordnet ist.
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15. Ein Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 14, wobei die Wärmeübergangsrippen von im wesentlichen ringförmiger Form sind und eine enge Passung in dem ringförmigen Raum aufweisen, so daß die Rippen zuverlässig das Hitzeschild und das

Gehäuse berühren.

16. Ein Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 14, wobei die Heizschlange einen Einlaß besitzt, der mit der gerippten Leitung verbunden

ist, zum Einlaß von Reinigungsflüssigkeit in die gerippte Leitung, und einen Auslaß, der mit der ungerippten Leitung verbunden ist, zum Ausströmen erhitzter Reinigungsflüssigkeit aus der ungerippten Leitung zum Versorgen des Verteilers, wobei die

gerippte Leitung den Wärmeübergang zur Reinigungsflüssigkeit unterstützt, um die Reinigungsflüssigkeit vorzuwärmen, bevor die Flüssigkeit durch die ungerippte Leitung strömt.

17. Ein Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 16, wobei sich der Auslaß in

• ·

Längsrichtung im Brennraum in naher Nachbarschaft zur inneren Oberfläche des Hitzeschildes erstreckt, derart, daß der Auslaß den heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt ist, um zusätzlichen Wärmetransport zwischen den heißen Gasen und der erhitzten Reinigungs

flüssigkeit, die durch den Auslaß fließt, zu unterstützen.

18. Ein Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 16, wobei das Gehäuse eine

Abgasöffnung aufweist, die mit dem ringförmigen Raum zum Ausstoßen von Verbrennungsgasen aus dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Abgasöffnung nahe der ersten Endwand des Gehäuses angeordnet ist.
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19. Ein Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 18, wobei das Hitzeschild und der Brenner derart bemessen sind, daß durch den Brenner emittierte Flammen das Hitzeschild nicht berühren.

20. Ein Wärmetauscher zum Einsatz in einem Druckreiniger nach Schutzanspruch 19 wobei die Anzahl der Windungen ungerippter Leitung mehr als zweimal so groß ist wie die Anzahl von Windungen gerippter Leitung.