EP0000192A1 - Wärmerückgewinnungseinrichtung für eine Spülanlage - Google Patents

Wärmerückgewinnungseinrichtung für eine Spülanlage Download PDF

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EP0000192A1
EP0000192A1 EP78100233A EP78100233A EP0000192A1 EP 0000192 A1 EP0000192 A1 EP 0000192A1 EP 78100233 A EP78100233 A EP 78100233A EP 78100233 A EP78100233 A EP 78100233A EP 0000192 A1 EP0000192 A1 EP 0000192A1
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EP
European Patent Office
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heat recovery
recovery device
heated
condenser
chamber
Prior art date
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Granted
Application number
EP78100233A
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English (en)
French (fr)
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EP0000192B1 (de
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Berthold Ing. Schmidt (Grad.)
Siegfried Herzog
Erwin Pilz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stierlen Maquet AG
Original Assignee
Stierlen Maquet AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0000192B1 publication Critical patent/EP0000192B1/de
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/48—Drying arrangements
    • A47L15/483—Drying arrangements by using condensers
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L15/4291—Recovery arrangements, e.g. for the recovery of energy or water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/963—Off-grid food refrigeration

Definitions

  • the invention relates to a heat recovery device, in particular for flushing systems, with a working medium guided in a closed circuit.
  • Heat recovery devices make it possible to operate with various types of technical systems, and in particular also with flushing systems, with a reduced heat output for operation, since the heat output that is otherwise useless as waste heat is fed back into the system.
  • Heat recovery devices according to the preamble of claim 1 are known because they are used in various forms.
  • the known heat recovery devices only work with a state-of-the-art economy, which generally only reaches a maximum value in a certain, optimal operating state, while in other operating states the economy drops even further.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the invention as characterized in the claims, solves the problem of specifying a particularly economical heat recovery device which also differs in a simple manner which load traps can be adapted, as they occur especially when used in commercial washing systems.
  • the working fluid circuit forms a heat pump, by means of which a medium to be heated, in particular the steam / hot air mixture that otherwise escapes uselessly from a flushing system, is used as an additional energy source or for the recovery of energy in a particularly economical manner, whereby it is possible to regulate the operation of this heat pump in a simple manner in adaptation to different operating states.
  • a heat pump 10 is housed in a housing 12 which sits on the top of a dishwasher 14.
  • the dishwasher 14 consists of a number of chambers for the treatment of items not shown, and the number of chambers is selected according to the type of items to be washed and the amount or number to be cleaned per unit of time. Depending on the circumstances, depending on the application, it also depends on whether the wash ware is continuously conveyed through the chambers or whether the conveyance is carried out in cycles such that the wash ware remains in one chamber for a predetermined time and is treated before it is transferred to the next Chamber is transported on. In the exemplary embodiment shown in FIG.
  • openings are provided which allow the items to be washed to pass through, and at least the inlet opening of the washing chamber 16 facing the input station 22 and the outlet opening of the rinsing chamber facing the removal station 24 20 can be closed by closing elements such as flaps or doors as long as no wash ware runs through these openings.
  • the bottoms 28, 30, 32 of the chambers 16, 18, 20 are shown for clarification.
  • the bottoms 28, 30 each form a box-like container 34, 36 which is open to the inside of the rinsing chamber 16, 18 and contains a cleaning liquor 38.
  • the bottom 32 of the rinse chamber 20 is so high and is arranged that the bite-free, pure water used for rinsing, sprayed from nozzles 40, flows into the container 36 of the second rinse chamber 18.
  • Nozzle systems 42, 44 are arranged in the rinsing chambers 16, 18, which spray the cleaning liquor 38 onto the items to be washed and for this purpose are fed by pumps 46, 48 which remove the cleaning liquor 38 directly from the containers 34, 36.
  • the washware When entering the first wash chamber 16, the washware has the ambient temperature and therefore extracts heat from the cleaning liquor 38 kept at a higher temperature.
  • the second washing chamber 18 On the other hand, the items to be washed are already warmed, and the washing water flowing into the second washing chamber 18 from the rinsing chamber 20 at a temperature of approximately 90 ° C. brings heat to the second washing chamber 18. Without additional measures, therefore, the first washing chamber would 16 set a significantly lower temperature than in the second rinsing chamber 18. In both rinsing chambers 16, 18, however, there should be approximately the same temperatures of the cleaning liquor 38, since the rinsing effect is improved with increasing temperature and an effective rinsing should also take place in the first rinsing chamber 16.
  • the heat pump 10 To raise the temperature of the Cleaning liquor 38 in the first rinsing chamber 16 is used by the heat pump 10, which recovers the waste heat from the steam / hot air mixture escaping from the inlet opening of the first rinsing chamber 16 and from the outlet opening of the rinsing chamber 20.
  • the working fluid circulated in the heat pump 10 is, for example, difluorodichloromethane.
  • the working medium is compressed by means of a compressor 50 and pressed into a condenser 52, which is designed as a heat exchanger to heat the cleaning liquor 38 and, in the exemplary embodiment, is formed from a main condenser 54 and an auxiliary condenser 56.
  • the main condenser 54 and auxiliary condenser 56 are connected in series with their primary sides through which the working medium flows, while the secondary side of the main condenser 54 is flowed through by the cleaning liquor 38 and the secondary string of the auxiliary condenser 56 is supplied with cold water supplied via a valve 57.
  • the working fluid releases the compression heat and part of the condensation heat to the cleaning liquor 38, while in the auxiliary condenser .56, which serves as a collector and subcooler, it releases a remaining part of the condensation heat and the supercooling heat to the cold water; the latter is fed to the nozzles 40 of the rinse chamber 20 after it has been heated via a line 59 and an externally heated instantaneous water heater 61.
  • the working fluid liquefied in the condenser 52 passes via a shut-off valve 58 and a throttling element in the form of an expansion valve 60 to an evaporator 62, which is again designed as a heat exchanger, where it evaporates to a relatively low evaporator pressure and the heat required for evaporation passes above the input station 22 and withdrawn from the extraction station 24 extracted steam-hot air mixture.
  • the now vaporous working fluid is about sucked in where the starts again.
  • boar-projecting channels 64, 66 are also provided on the front of the first rinsing chamber 16 or on the rear of the naka-rinsing chamber 20 Entry openings 68, 70 12 of the heat pump 10 open.
  • the chill through the secondary side of the evaporator 62 takes place by means of a fan 72 arranged downstream of it in the air flow and arranged by it.
  • each after-rinse chamber 20 can be provided at the inlet openings 68, 70, fans 74, 76, which are only put into operation when the closure members are open in order to support the suction.
  • the cleaning liquor 38 to be heated by the main condenser 54 is removed at a temperature of 58 ° C. from the container 36 of the second rinsing chamber 18 and conveyed by a pump 78 via a line 80 to the inlet of the secondary side of the main condenser 54 and through it, the temperature for example is raised to 60 ° C. This temperature at the exit of the secondary side will 82 recorded.
  • the line is returned to the container 34 of the first rinsing chamber 16 by means of a line 84.
  • an opening 86 which allows the cleaning liquor 38 to flow between the two chambers 16, 18.
  • the opening 86 is larger than in known solutions and has a cross-sectional area of, for example, a few percent of the area of the wall containing it. This also keeps the temperature difference between the cleaning liquor 38 between the first washing chamber 16 and the second washing chamber 18 small, and fluctuations in the inlet temperature of the cleaning liquor 38 heated in the condenser 52 are better compensated for.
  • fresh water is supplied to the second rinsing chamber 18 via a valve 89, and detergents and disinfectants are metered in to maintain the concentration required in each case, while for opening. Maintenance of a predetermined liquid level of the cleaning liquor 38, a corresponding amount of this is discharged via a drain, not shown.
  • the drain is conveniently located in the bottom 28 of the first rinsing chamber 16.
  • the heat pump 10 is designed in such a way that it is able to maintain the specified temperatures of the cleaning liquor 38, in particular in the first washing chamber 16, when the dishwasher 14 is fully washing.
  • the dishwasher 14 is switched to the washing mode, but in which items to be washed are delivered only irregularly or not at all, as can be the case, for example, in large canteens or canteens.
  • it is necessary to reduce the heat output emitted by the heat pump 10 in order to avoid excessive heating of the cleaning liquor 38 and excessive pressures at the primary inlet of the condenser 52.
  • a portion of the control engagement time can be achieved by opening the valve 89 in the total operating time of a few percent. Furthermore, no large amounts of water are required for an effective control intervention. With a volume of loading. Containers 34, 36 of 250 l each, a supply of 30 to 40 1 / h and a maximum of 50 1 / h is sufficient for an effective As a safety device, a thermostat 92 which detects the temperature of the working medium and a pressure sensor 94 which detects its pressure are provided in FIG. 1 at the primary-side inlet of the condenser 52. These only respond when the values of the respective size are so high that they cannot be achieved if the control intervention described above functions properly.
  • FIG. 2 shows, as a logic circuit diagram, those parts of the electrical circuit of the heat pump 10 in FIG. 1 which are involved in triggering the switching processes at the two threshold values of the temperature of the heated cleaning liquor 38.
  • a single thermostat 82 is provided in FIG. 1 in accordance with the actual embodiment for generating corresponding signals, which has, for example, two sets of contacts which can be actuated in each case at one of the two threshold values
  • two thermostats 82-1 are shown in FIG. 82-2 are shown, of which a first thermostat 82-1 emits an output signal when a first threshold value is exceeded and a second thermostat 82-2 when a further threshold value which is higher than the first threshold value is exceeded.
  • a pressure transmitter 96 is shown, which is located directly on the suction side of the compressor 50 and which has the task of avoiding stopping the compressor 50 as part of control measures until the pressure in the suction line reaches a predetermined value , has fallen below the low threshold value in order to prevent condensation of working fluid in the crankcase of the compressor 50 and, as a result, “liquid impacts” and the harmful oil foaming when the compressor starts up.
  • the heating state is represented by the absence of the signal from a thermostat 98 which is located at the secondary inlet of the main condenser 54 and which is at temperatures above the desired temperature of the cleaning liquor 38 in the container 36 of the second rinsing chamber 18 (58 ° C) emits a signal.
  • the signal for starting the motor 100 of the compressor 50 is given by a switch 102 which is closed when the heat pump 10 and the dishwasher 14 (FIG. 1) are started.
  • This signal is fed to an input of an AND gate 104, the other, inverting input of which is initially not acted upon by a signal, so that it passes the signal from the switch 102.
  • This signal is fed via an OR gate 106 to an input of a further AND gate 108, the further, inverting input of which, in turn, is initially not acted upon by a signal, so that a signal appears at its output which switches 110 of motor 100 of the Compressor 50 closes and starts it.
  • the signal generated by switch 102 is further inputs supplied by AND gates 112, 114, of which the AND gate 112 cannot initially generate an output signal because the first threshold value of the temperature of the heated cleaning liquor 38 (FIG. 1) has not yet been reached and therefore the thermostat 82-1 has not yet Emits signal.
  • the AND gate 114 can emit a signal since a signal is fed to its further input from the output of a NAND gate 116.
  • the inputs of the NAND gate are acted upon by the thermostat 82-1 and the thermostat 98, and if the heating-up time has ended and the thermostat 98 generates an output signal, an output signal from the thermostat 82-1 to meet the AND condition is missing, so that the NAND condition is met.
  • the AND gate 114 therefore generates an output signal which feeds the magnetic coil 118, so that the magnetic coil 118 opens the shut-off valve 58. This simultaneously closes a switch 120 which, by applying an inverting input to the AND gate 112, prevents the magnet 122 that actuates the shut-off valve 90 from being supplied with power.
  • the thermostat 82-1 or a first set of contacts of the thermostat 82 (FIG. 1) is actuated at the first threshold value of the temperature of the heated cleaning liquor 38, then this generates a corresponding output signal, which on the one hand causes the NAND condition of the NAND element 116 is no longer satisfied, the output signal ceases to exist and the output signal of the AND gate 114 ceases to exist, so that the valve 58 is closed and the switch 120 is closed, on the one hand the one with the thermostat opens and on the other hand the one with the thermostat 82- 1 connected input of the AND gate 112 is supplied with an input signal so that all inputs of this AND gate have the state required for a signal by the latter.
  • the coil 122 is fed and instead of the shut-off valve 58 of the expansion valve 60 (FIG. 1), the shut-off valve 90 of the Throttle 88 opened.
  • the thermostat 82-2 If, despite the changeover described above, the temperature of the heated cleaning liquor 38 continues to rise in an impermissible manner, the thermostat 82-2 generates an output signal when the threshold value is higher than the first threshold value. This is fed to an AND gate 124, which emits an output signal unless there is no output signal from the thermostat 98 at its further input because the heating-up time has not yet ended.
  • the output signal now generated by the AND gate 124 is stored by means of a memory 126 and is fed from its output to the inverting inputs of the AND gates 104, 112, whereupon their output signals are eliminated.
  • the magnet 122 is de-energized and the shut-off valve 90 is closed, so that the working medium circuit is interrupted.
  • the switch 110 is not yet opened, but only when the pressure transmitter 96 "no longer generates an output signal after appropriate suction.
  • a pushbutton 128 is actuated, which sets a further memory 130. Its output signal clears the memory 126 and is present at an input of an AND gate 132, which can only generate an output signal if the thermostat 98 also emits a signal after the heating has taken place.
  • the output signal of the AND gate 132 is fed to a timing element 134, which generates an output pulse after a predetermined delay time. The delay time corresponds to the running time of the wash ware from Input station 22 to removal station 24. If, after the delay time has elapsed, the temperature measured by thermostat 82-2 is still too high, memory 130 is deleted from the output signal of timer 134 and memory is reset by the output signal of thermostat 82-2 and switch 110 opened again.
  • Safety devices for example the thermostat 92 and the pressure transmitter 94, can be provided in order to switch off the motor 100 of the compressor 50 (FIG. 1).
  • the output signals of the thermostat 92 and the pressure sensor 94 act via an OR gate 136 directly on the inverting input of the AND gate 108 and cause the switch 110 to open, even if the pressure transmitter 96 should still signal that the pressure of the working fluid in the Suction line of the compressor 50 has not dropped to the desired value.
  • the output signal that can be generated by the output of the AND gate 124 after the end of the heating process when the second threshold value is exceeded acts on a memory 138, the output signal of which thereby appears supplies the solenoid coil 139 of the valve 89, which causes the Container 36 of the second rinsing chamber 18 (FIG. 1) supplies fresh water. This continues until the temperature of the heated cleaning liquor has dropped below the first threshold value, below which the switch back from the throttle 88 to the expansion valve 60 (FIG. 1) also takes place. In this case, the saliva 138 at its inverting delete input is deleted by the disappearance of the output signal of the thermostat 82-1. - Since the memory 126 (FIG. 2) has been omitted here, the AND gate 112 'in FIG. 3 has no inverting input which is affected by the latter, while its function otherwise corresponds to that of the AND gate 112 in FIG. 2 speaks.
  • valve 89 will be opened at a second threshold, which is higher than the threshold value leading to switching to throttle 88, and compressor 50 will be shut off at a third threshold value, which is higher than the second threshold value.
  • FIG. 4 shows a dishwasher 14 which, compared to FIG. 1, has an additional chamber, namely a pre-wash chamber 140. In this, coarse dirt is removed from the wash ware.
  • the corresponding nozzle system as well as those in the rinsing chambers 17, 18 and the nozzles 40 (FIG. 1) are not shown for the sake of simplicity.
  • the washing performance of the dishwasher 14 is so great that the waste heat developed is sufficient to feed two heat pumps 10-1, 10-2; with Fig. 1 in effect matching, duplicate parts are distinguished by a dash and an attached additional digit.
  • the temperature of the cleaning liquor 38 in the container 142 of the pre-wash chamber 140 is lower than in the first wash chamber 1 6, and there in turn the temperature is slightly lower than in the second wash chamber 18.
  • Das hot rinse water sprayed into the rinse chamber 20 flows into the container 36 of the second rinse chamber 18, which in turn dispenses cleaning liquor into the latter through the common wall with the container 34 of the first rinse chamber 16, and the cleaning liquor flows from the container 34 to the extent that those from the container 36 flows here, again into the container 142 of the pre-rinse chamber 140.
  • the discharge takes place there via an overflow (not shown).
  • temperatures of the cleaning liquor 38 each result from chamber to chamber, namely from the pre-wash chamber 140 to the first wash chamber 16 and from the first wash chamber 16 to the second wash chamber 18. Because of this fact and because of the high temperature of the used in the post-wash chamber 20 , pure water, a greater amount of waste heat is available at the outlet of the rinsing chamber 20 and thus above the removal station 24 than through the steam / hot air mixture emerging from the inlet of the pre-rinsing chamber 14 and extracted above the feed station 22. On the other hand, however, the pre-rinsing chamber 140 must be supplied with a higher heat output than the second rinsing chamber 18 in order to allow a not too great temperature gradient to arise between the chambers 140, 16, 18.
  • the heat pumps 10-1, 10-2 are, as it were, reversed to a plane perpendicular to the direction of conveyance, vertical, lying centrally between the input station 22 and the removal station 24; one heat pump 10-1 is located near the removal station 24 and, with its evaporator 52 (FIG.
  • FIG. 5 shows the cross section of the container 36 of the second rinsing chamber 18. those of the first rinsing chamber 16 and the pre-rinsing chamber 140 are identical.
  • the cross section is L-shaped with a downward leg, the horizontal width of which is approximately half the width of the chamber 18.
  • the pump 78-2 which is designed as an electromotively driven centrifugal pump and is attached to a vertical wall of the downwardly projecting cross-sectional leg of the container 36, so that it sucks cleaning liquor 38 in the horizontal direction and in the direction parallel to it through the line 80-2.
  • Both lines 80-2, 84-2 run vertically upward within the chamber 18 and are formed by hoses in their vertical sections, are then.
  • the channel formed by a cladding plate 144 should be at least twice the line diameter in order to allow crossings between the lines, while the height of the channel is more than four times this diameter should, because in parts of it four lines 80-1, 80-2, 84-1, 84-2 run parallel next to each other.
  • the control intervention to prevent overheating at partial load can take place in the heat pumps 10-1, 10-2 in FIG. 4 in an aer manner, as has already been explained with reference to FIGS. 1 to 3.
  • Sc can, for example, be used to supply cold fresh water to the second rinsing chamber 18 again by means of a valve 89-2, in order to avoid excessive pressures in the condenser 52 (FIG. 1) of the heat pump 10-2, while in a corresponding manner a valve 89-1 of the heat pump 10 -1 is assigned.
  • FIG. 6 another dishwasher 14 is shown, which differs from those of FIGS. 1 and 4 in that between a pre-rinsing chamber 140, a rinsing chamber 18 and a regreasing chamber 144, the jewails a container 142, 36, 146 for the cleaning liquor 38 or for a regreasing emulsion 148, zones are located in which no such containers are provided.
  • drip zone 150 in which cleaning liquor 38 sprayed onto the wash ware in the pre-wash chamber 140 can drip off the wash ware and flows back into the chamber 140, and the post-rinse chamber 20, where remnants of the cleaning liquor 38 are caused by rinsing with pure, hot water be rinsed out of the rinsing chamber 18 and flow back into the rinsing chamber 18.
  • the post-rinsing chamber 20 in the conveying direction of the items to be washed, dripping behind the nozzles 40 or partial drying by means of hot air blowers can take place.
  • the sprayed-on emulsion 148 which has the same composition or similarity to the "drilling milk" common in machining material processing and which is also referred to as "instrument milk", gives the washware a surface film which is suitable for low-friction functioning of articulation points sig is.
  • instrument milk a surface film which is suitable for low-friction functioning of articulation points sig is.
  • a single heat pump 10 is provided in the dishwasher 14 according to FIG. 6.
  • the liquefier 52 (FIG. 1), and in the exemplary embodiment only to the main condenser 54, via the pump 78 and the line 80, the cleaning liquor 38 which can be fed is removed from the tank 36 which has the highest temperature of all the tanks 142, 36, 146 , and is returned to the same container after heating.
  • the temperatures in the container 142 of the pre-rinse chamber 140 and in the container 146 of the regreasing chamber 144 are each 45 ° C. and are therefore noticeably lower than the temperature of the rinse chamber 20, which is 60 ° C., but the pre-rinse chamber 140 has an inlet due to Items that are at ambient temperature have a higher heat requirement than the regreasing chamber 144, which is why the heated cleaning liquor 38, viewed from the heat pump 10, should first flow to the pipe coil 152 in the container 36 of the pre-washing chamber 140 and then only to the pipe coil 154 in the container 156 of the degreasing chamber 144, to be as cheap as possible to achieve ge utilization of the heat that can be supplied thereby.
  • the inlet of line 80 and outlet of line 84 are in the rinsing chamber 18, in which the highest heat requirement is present.
  • the condenser is to be thought of as consisting of a main capacitor 54 and an auxiliary capacitor 56, the lines 80, 84 being connected to the main capacitor 54, while the auxiliary capacitor 56 is used to supply it via the Preheat valve 57 and a line 162 supplied cold water taken from the water supply network, which is then supplied via line 59 and the instantaneous water heater 61 to the nozzles 40 of the rinsing chamber.
  • the control of the heat pump 10 in FIG. 6 in such a way that no inadmissibly high pressures and temperatures occur at the condenser 52 (FIG. 1) at the entrance to the primary side can again be carried out in the manner described with reference to FIGS. 1 and 3.
  • a quantity control of the cold water supplied via line 162 and intermediate storage of the hot water discharged via line 164 can also be carried out before use for rinsing, as will be explained in more detail below with reference to FIG. 7.
  • FIG. 7 shows a dishwasher 14 as used for washing and disinfecting larger objects, in particular in hospitals;
  • transport wagons 168 are indicated as items to be washed, such as those used for transporting dishes carried on trays in dishes to hospital rooms and for returning the trays with crockery to a dishwasher (for example also of the type shown in FIG. 1 or 4) or also in Operating rooms for storing and carrying surgical instruments and auxiliary devices can be used.
  • the washer 14 For rinsing and disinfecting, the washer 14, two rinsing chambers 16, 18, while a rinse with pure hot water by means of nozzles 40 is performed in the 'rinsing chamber 20, where also followed by pre-drying by draining, and finally noted..die carriage in a Drying chamber 170 is completely dried by means of warm air before the carriages 168 arrive at a removal station 24, from which the removal takes place.
  • the trolleys 168 are transported in cycles from one chamber 16, 18, 20, 170 to the next chamber; the conveyor provided for this purpose is not shown. Due to the cyclical transport, the dwell time of the carriages 168 in the individual chambers 16, 18, 20, 170 can be selected favorably become; the same length of stay in all chambers _16, 18, 20, 170 is selected in accordance with the maximum length of stay required in a single chamber, the number of chambers depending on the wash load throughput also being able to be smaller or larger, deviating from the exemplary embodiment shown. In accordance with the cyclical operation, the pumps 46, 48 of the nozzle systems 42, 44 (FIG.
  • the warm air is also supplied to the drying chamber 170 by means of fans 172 at full power only when there is a carriage 168 for drying in the drying chamber 170, but during the transport step the fans 172 expediently continue to run with a reduced delivery capacity in order to open the doors at the entrance of the drying chamber 170 by hot air then flowing into the rinsing chamber 20 and possibly into the rinsing chambers 18, 16 to prevent water vapor from flowing in the reverse direction into the drying chamber; if two drying chambers are provided in a departure from the illustrated exemplary embodiment, then at least the fans 172 of the first drying chamber with respect to the conveying direction will be run at least with partial power during the transport step.
  • the heat capacity of the trolleys 168 and other large objects such as hospital beds is relatively low in relation to the heat capacity in the large-volume construction of the dishwasher 14 which is adapted to this wash ware of the cleaning liquor in the containers 34, 36 of the rinsing chambers 16, 18.
  • the pumps 46, 48 (FIG. 1), which in this case are to be rated as relatively powerful, deliver a large thermal power loss to the cleaning liquor.
  • Relatively bulky wash items such as the trolleys 168 require a large amount of hot rinse water that flows into the second wash chamber 18, from the tank 36 of which the cleaning liquor in turn overflows to the tank 34 of the first wash chamber 16.
  • a relatively low heat output to maintain the required temperature of the cleaning solution is sufficient in the containers 34, 36, especially since these temperature required when using suitable cleaning - a medium may have as compared to dishwashers lower value.
  • a relatively large heat output is required to heat the air which is supplied to the drying chamber 170 as warm air. Therefore, in the exemplary embodiment according to FIG. 7, in contrast to the previously described exemplary embodiments, it is favorable if the heat pump 10 is used to generate this warm air, but not to heat the cleaning liquor in the containers 34, 36.
  • the warm air of the drying chamber 170 must only be supplied to the dishwasher 14 in accordance with the cyclical operation of the dishwasher 14 only during a predetermined drying time, after the next drying time during the transport step, basically no warm air generation and in the exemplary embodiment because of of the fans 172 continuing to run with reduced output, only a low thermal output is required for generating warm air.
  • a heat pump can only be operated in cycles with the acceptance of disadvantages, and with the cycle times that come into question in dishwashers of the type under consideration intermittent operation of the heat pump by alternately switching on and switching off is not possible, inter alia because of the dead time after a switch-off command until the pressure transmitter 96 which switches off the compressor 50 responds.
  • the heat pump 10 in the exemplary embodiment according to FIG. 7 is therefore also operated continuously. Nevertheless, it is used to deliver changing amounts of heat to produce warm air via a heat exchanger 174.
  • the heat pump 10 is suitably designed for such an operation and in particular ensures that the primary-side inlet pressure of the condenser 52 does not rise to impermissibly high values in the times of reduced heat output via the heat exchanger 174.
  • the heat pump 10 is arranged below the drying chamber 170 and partly below the washing chamber 20 above its standing surface; only for the sake of clarity, the parts of the heat pump 10 are shown to an enlarged scale below the underside of the dishwasher 14 in FIG. 7.
  • the structure of the working medium circuit of the heat pump 10 corresponds to that in FIG. 1, with the exception that between the compressor 50 and the input of the condenser 52 the primary side of the already mentioned heat exchanger 174 is switched on, through the secondary side of which the environment 14 removed from the dishwasher Room air 'flows, is heated and is then fed via a line 176 and the blower 172 to the drying chamber 170.
  • the room air has a temperature of 25 ° C and a relative humidity of 60%, while after :. their heating has a temperature of about 55 ° C and a relative humidity of 12%.
  • Converter 196 controlled in the sense of keeping the pressure at the outlet of the evaporator 62 in order to utilize the waste heat in the steam-warm air mixture to be cooled as much as possible, for example in the case of fluctuating ambient temperatures.
  • Cold water is supplied from the mains via a valve 198 to be opened at the start of operation and a pressure reducing valve 200.
  • the same purpose is served by a check valve 204, which is preceded by a dirt trap 205 and which passes the cold water from the pressure reducing valve 200 to a descaling device 208.
  • a branch line 210 leads to the container 36 of the second rinsing chamber 18 in order to fill this and the container 34 of the first rinsing chamber 16 as required, in which case a ven activated by a magnet 212 and switched on in the line 210 til 214 is opened.
  • a line 216 leads from the output of the descaling device 208 via the valve 160, which is actuable by a magnet 218 and is fully open in the operating state, a further pressure reducing valve 220 and a control valve 222 to the secondary-side input of the auxiliary condenser 56. As already mentioned, this is with the main condenser 54 connected in series.
  • the secondary-side output of the main capacitor 54 is connected to a storage container 226 via a line 224.
  • a pressure transducer 228 is provided at its input, which generates an output signal proportional to the measured pressure, which is fed to a regulator 230 as an actual value signal.
  • This compares the actual value signal with an adjustable setpoint signal supplied via a signal channel 232 and controls the flow cross section of the control valve 222 in accordance with the control deviation obtained by means of a servomotor 234 such that the primary-side inlet pressure of the main condenser 54 remains constant even with changing heat output emitted via the heat exchanger 174 .
  • a more or less large amount of water heated in the condenser 52 flows into the storage container 226.
  • its temperature remains approximately constant and preferably has at least approximately the value of 90 ° C. that the rinse water sprayed through the nozzles 40 should have.
  • the storage container 226 serves as an intermediate store for the heated water coming continuously but in different amounts from the condenser, since this is only used in cycles in a predetermined amount for rinsing.
  • the dishwasher 14 is designed in such a way that, when the dishwasher 14 is at full load (input of a trolley 168 at every cycle step) and at an average ambient temperature (air temperature 25 ° C. in the space containing the dishwasher 14), the hot air required for the drying chamber 170 is generated at every cycle and on the other hand, the amount of water accumulating between successive rinsing processes in the storage container 226 is exactly the same as the amount of water required for a rinsing process.
  • a corresponding signal is given via a signal channel 236.
  • the hot water flows from a connection in the bottom of the storage tank 226 via a check valve 246, a flow heater 166 and a filter 248 to the pump 240.
  • a connection to a rinse aid or other after-treatment agent can be added via a connection 250, if necessary.
  • a heating of the instantaneous water heater 166 by high-quality external energy is carried out when the storage container 226 is completely filled at the start of the rinsing process. Hot water is not required, or at most only to a small extent, to ensure that the rinse water has the required temperature of 90 ° C. and has been kept at this temperature for at least 3 minutes before it is used. The supply of.
  • the internal volume of the storage container 226 is approximately 10% larger than the amount of hot water that is required for a rinsing process. If the storage container 226 was filled to its maximum filling level at the start of the rinsing process, a residual filling with a filling level remains after the rinsing process is a fraction of the maximum fill level.
  • the heating of the air supplied to the drying chamber 170 by means of the heat exchanger 174 has a certain priority over the heating of the water by means of the condenser 52; at low temperatures of the air supplied to the heat exchanger 174 - in the exemplary embodiment of the room air - the heat output given off by the heat exchanger 174 to this air increases. So then it says average lent a lower heat output for heating cold water in the condenser 52, whereby the amount of water supplied to the storage tank 226 between successive rinsing operations is reduced due to the effect of the described control. In the subsequent rinsing process, the storage container 226 is therefore emptied below the liquid level corresponding to the residual amount mentioned.
  • a pressure switch 264 responds when the liquid level falls below the remaining amount, which switches the magnet 66 of a valve 268 and, if there is a signal on the channel 236, the magnet 242 of the valve 244 operated.
  • Valves 244, 268 are on the input side parallel to valve 160, and the output of valve 244 is connected to the output of check valve 246, while the output of valve 268 leads to storage container 226. With the valve 244 open via this flowing cold water, instead of the water taken from the storage tank 226, the water is supplied to the nozzles 40 via the flow heater 166 and the pump 240, the flow heater 166 for the heating now required to the desired rinse temperature of 90 ° C.
  • a switching hysteresis of the pressure switch 264 which corresponds, for example, to 5% to 10% of the maximum liquid level in the storage tank 226, ensures that the emptying of the storage tank 226 below the water level corresponding to the remaining amount and the subsequent refilling between two successive rinsing processes, even in the event of extreme disturbance variables (low Room temperature) during a larger number of cycle steps at most a few times.
  • valve 90 and the throttle 88 are located parallel to the valve 58 and the expansion valve 60.
  • the parallel path with the throttle 88 is only possible in the dishwasher 14 and the associated heat pump 10 according to FIG. 7 in the case of exceptional claims to the flexibility of the heat emission of the heat pump 10, for example because strongly changing ambient temperatures are to be expected. In. in other cases, the parallel path with the throttle 88 can be omitted.
  • the throttle 88 in FIG. 7 serves, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, to reduce the heat output emitted by the heat pump 10 by deteriorating its efficiency if necessary, but only in FIG. 7 when the cold water flow to the condenser 52 is regulated is not sufficient for the desired purpose.
  • a float 270 is provided in the storage tank 226, which actuates a switch 274 via a pivotably mounted lever arm 272 when the water level in the storage tank 226 rises to the maximum height determined by the overflow pipe 262 is.
  • the throttle 88 is only required to be effective if the maximum fill level has already been reached by more than a predefined time interval before the start of a refilling process, or with due regard to the regular operation of the dishwasher: if the switch 274 already counteracts before a specified one has expired the time interval between successive rinsing processes is smaller Delay time after the end of a rinse cycle is pressed.
  • a corresponding logic circuit could be provided with a timing element which is started by the trailing edge of the signal on channel 236 and which produces an output signal after the delay time has elapsed, and with an AND element which is acted upon by the output signal of switch 274 and by the inverted output signal of the timing element provide to feed the magnet 122 instead of the magnet 118 depending on its output signal.
  • an even more advantageous solution is chosen in that the output signal of the switch 274 is fed to an integrator 276 with a downstream threshold switch 278; the output signal of the integrator 276 reaches the switching threshold of the threshold switch 278 before the start of a rinse cycle only if the switch 274 has been active for a sufficiently long, at least. has generated an output signal at the same interval of time.
  • the integrator 276 is designed in the usual way with a capacitor which can be charged via a charging resistor and which can be discharged via a resistor which is higher than the charging resistor, so that the integrator 276 generates a disappearance signal.
  • the integrator 276 takes into account when an output signal of the switch 274 appears during a cycle of the dishwasher 14 whether and how long the switch 274 has already generated an output signal during a previous cycle by if necessary, to actuate the threshold switch 278 faster than when the output signal of the switch 274 occurs for the first time.
  • the volume of the storage container 226 can also be selected to be larger than in the exemplary embodiment, so that it is significantly more than that for an individual
  • the escaping warm air can, as indicated by a dashed connection to the air conditioning system 186, be fed to the latter, if desired, in order to be used in addition to the cold air brought in by the evaporator 62 for room air conditioning.

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Abstract

Eine Wärmerückgewinnungseinrichtung, insbesondere für Spülanlagen (14), besteht aus einem Wärmepumpenkreislauf (50, 52, 58, 60, 62) mit mindestens einem als Wärmetauscher ausgebildeter Verflüssiger (52) für das Arbeitsmittel, wobei das komprimierte und erhitzte Arbeitsmittel durch die Primärseite des Verflüssigers (52) strömt und dessen Sekundärseite von der zu erwärmenden Reinigungsflotte (38) durchströmt ist. In den Strömungsweg des Arbeitsmittels sind hinter dem Verflüssiger (52) ein Drosselorgan (60) zur Entspannung und Temperaturabsenkung des Arbeitsmittels, hinter diesem ein als Wärmetauscher ausgebildeter Verdampfer (62), dessen dem Arbeitsmittel abgewandte Sekundärseite von einem aus der Spülanlage (14) entweichenden Dampf-Warmluft-Gemisch beaufschlagt ist, und zwischen dem Verdampfer (62) und dem Verflüssiger (52) ein Verdichter (50) eingeschaltet. Regelvorrichtungen (58, 60, 82, 88, 89, 90, 92, 94, 96, 98) erlauben die Anpassung der Spülanlage (14) an unterschiedliche Belastungsfälle.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmerückgewinnungseinrichtung, insbesondere für Spülanlagen, mit einem in einem geschlossenen Kreislauf geführten Arbeitmittel.
  • Wärmerückgewinnungseinrichtungen ermöglichen es, bei technischen Anlagen verschiedenster Art und insbesondere auch bei Spülanlagen mit einer verminderten Wärmeleistung für den Betrieb auszukommen, da die sonst als Abwärme nutzlos abgegebene Wärmeleistung der Anlage erneut zugeführt wird.
  • Wärmerückgewinnungseinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind bekannt, da sie in verschiedener Form benutzt werden.
  • Die bekannten Wärmerückgewinnungseinrichtungen arbeiten lediglich mit einer dem Stand der Technik entsprechenden Wirtschaftlichkeit, die zudem im allgemeinen nur bei einem bestimmten, optimalen Betriebszustand einen Maximalwert erreicht, während bei anderen Betriebszuständen die Wirtschaftlichkeit noch weiter absinkt.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in-den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine besonders wirtschaftlich arbeitende Wärmerückgewinnunngseinrichtung anzugeben, die zudem in einfacher Weise verschiedenen Belastungsfallen angepaßt werden kann, wie sie insbesondere beim Einsatz bei gewerblichen Spülanlagen auftreten.
  • Bei der wärmerückgewinnungseinrichtung gemäß der Erfindung bildet der Arbeitmittelkreislauf eine Wärmepumpe, mittels derer ein zu entwärmendes Medium, insbesondere das sonst nutzlos aus einer Spülanlage entweichende Dampf-Warmluft- .Gemisch, als zusätzliche Energiequelle bzw, zur Rückgewinnung von Energie in besonders wirtschaftlicher Weise ausgenutztwird, wobei eine Regelung des Betriebs dieser Wärmepumpe in Anpassung an verschiedene Betriebszustände in einfacher Weise möglich ist.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 in stark schematisiertem Längsschnitt eine Spülanlage mit einer Wärmerückgewinnungseinrichtung gemäß der Erfindung:
    • Fig. 2 einen Teil der elektrischen Schaltung der Wärmerückgewinnungseinrichtung gemäß Fig. 1;
    • Fig. 3 eine Abwandlung der elektrischen Schaltung gemäß Fig. 2;- `
    • Fig. 4 in gegenüber Fig. 1 noch stärker vereinfachtem Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer Spülanlage mit einer Wärmerückgewinnungseinrichtung gemäß der Erfindung;
    • Fig. 5 einen Schnitt durch die Spülanlage gemäß Fig. 4 entlang der .Linie V - V;
    • Fig. 6 in wiederum gegenüber Fig. 1 noch stärker vereinfachter Schnittdarstellung eine weitere Spülanlage mit einer Wärmerückgewinnungseinrichtung gemäß der Erfindung;
    • Fig. 7 in schematisierter Seitenansicht eine weitere Spülanlage mit einer weiteren Ausführungsform einer Wärmerückgewinnungseinrichtung gemäß der Erfindung.
  • In den Figuren sind gleiche Teile oder zumindest hinsichtlich ihrer Funktion gleichartige Teile mit gleichen Be- zugszeichen bezeichnet.
  • In Fig. 1 ist eine Wärmepumpë 10 in einem Gehäuse 12 untergebracht, das auf der Oberseite einer Spülmaschine 14 sitzt. Die Spülmaschine 14 besteht aus einer Anzahl aneinandergereihter Kammern zur Behandlung von nicht dargestelltem Spülgut, und die Anzahl der Kammern wird nach Art des Spülguts und der je Zeiteinheit zu reinigenden Menge oder Anzahl gewählt. Von diesen je nach Anwendungsfall unterschiedlichen Gegebenheiten hängt es auch ab, ob das Spülgut kontinuierlich durch die Kammern hindurchgefördert wird oder ob die Förderung taktweise derart erfolgt, daß das Spülgut jeweils während einer vorgegebenen Zeit in einer Kammer verbleibt und behandelt wird, bevor es in die nächste Kammer weitertransportiert wird. Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei gleichartige Spülkammern 16, 18 sowie eine in Förderrichtung hinter der zweiten .Spülkammer 18 liegenden Nachspülkammer 20 vorgesehen, wie dies beispielsweise beim Spülen von Geschirr zweckmäßig ist. Vor der ersten Spülkammer 16 liegt eine Eingabestation 22, wo verschmutztes Spülgut auf einen nicht gezeigten Förderer aufgegeben wird, der es in horizontaler Richtung geradlinig durch die Kammern 16, 18, 20 zu einer hinter der Nachspülkammer 20 angeordneten Ent-nahmestation 24 fördert. Die Förderrichtung ist durch einen Pfeil. 26 angedeutet. Am Eingang und Ausgang der Kammern 16, 18, 20 sind jeweils nicht näher dargestellte öffnungen vorgesehen, die den Durchtritt des Spülguts gestatten, und zumindest die der Eingabestation 22 zugewandte Eintrittsöffnung der Spülkammer 16 und die der Entnahmestation 24 zugewandte Austrittsöffnung der Nachspülkammer 20 können durch verschlußelemente wie Klappen oder Türen solange verschließbar sein, wie kein Spülgut durch diese Öffnungen hindurchläuft .
  • Die Böden 28, 30, 32 der Kammern 16, 18, 20 sind zur Verdeutlichung verstärkt dargestellt. Im unteren Teil der Spülkammern 16, 1ß bilden die Böden 28, 30 jeweils einen kastenartigen, zum Inneren der Spülkammer 16, 18 hin offenen Behälter 34, 36, der eine Reinigungsflotte 38 enthält. Der Boden 32 der Nachspülkammer 20 liegt so hoch und ist so angeordnet, daß das zum Nachspülen verwendete, aus Düsen 40 ausgesprühte beiße, reine Wasser in den Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18 abläuft. In den Spülkammern 16, 18 sind Düsensysteme 42, 44 angeordnet, die die Reinigungsflotte 38 auf das Spülgut sprühen und hierzu von Pumpen 46, 48 gespeist werden, die die Reinigungsflotte 38 unmittelbar aus den Behältern 34, 36 entnehmen.
  • Bein Einlauf in die erste Spülkammer 16 hat das Spülgut die Umgebungstemperatur und entzieht daher der auf höherer Temperatur gehaltenen Reinigungsflotte 38 Wärme. In der zweiten Spülkammer 18 ist das Spülgut dagegen bereits gewärmt, und das der zweiten Spülkammer 18 aus der Nachspülkammer 20 mit einer Temperatur von annähernd 90°C zufließende Nachspülwasser bringt eine Wärmezufuhr zur zweiten Spülkammer 18. Ohne zusätzliche Maßnahmen würde sich daher in der ersten Spülkammer 16 eine wesentlich geringere Temperatur als in der zweiten Spülkammer 18 einstellen. In beiden Spülkammern 16, 18 sollen jedoch annähernd gleiche Temperaturen der Reinigungsflotte 38 herrschen, da die Spülwirkung mit zunehmender Temperatur verbessert wird und auch bereits in der ersten Spülkammer 16 eine wirksame Spülung erfolgen soll. Zur Anhebung der Temperatur der Reinigungsflotte 38 in der ersten Spülkammer 16 dient die Wärmepumpe 10, die die Abwärme aus dem aus der Eintrittsöffnung der ersten Spülkammer 16 und aus der Austrittsöffnung der Nachspülkammer 20 entweichenden Dampf-Warmluft-Gemisch zurückgewinnt.
  • Das in der Wärmepumpe 10 in einem Kreislauf geführte Arbeitsmittel ist beispielsweise Difluordichlormethan. Das Arbeitsmittel wird mittels eines Kompressors 50 verdichtet und in einen Verflüssiger 52 gedrückt, der als Wärmetauscher ausgebildet ist, um die Reinigungsflotte 38 zu erwärmen, und der im Ausführungsbeispiel aus einem Hauptkondensator 54 und einem Hilfskondensator 56 gebildet ist. Hauptkondensator 54 und Hilfskondensator 56 sind mit ihren vom Arbeitsmittel durchströmten Primärseiten unmittelbar hintereinandergeschaltet, während die Sekundärseite des Hauptkondensators 54 von der Reinigungsflotte 38 und die Sekundärsaite des Hilfskondensators 56 von ihr über ein Ventil 57 zugeführtem Kaltwasser durchströmt sind. Im Hauptkondensator 54 gibt das Arbeitsmittel die Kompressionswärme und einen Teil der Kondensationswärme an die Reinigungsflotte 38 ab, während es im Hilfskondensator .56, der als Sammler und Unterkühler dient, einen restlichen Teil der Kondensationswärme und die Unterkühlungswärme an das Kaltwasser abgibt; letzteres wird nach seiner Erwärmung über eine Leitung 59 und einen fremderhitzten Durchlauferhitzer 61 den Düsen 40 der Nachspülkammer 20 zugeführt. Das im Verflüssiger 52 verflüssigte Arbeitsmittel gelangt andererseits über ein Absperrventil 58 und ein Drosselorgan in Gestalt eines Expansionsventils 60 zu einem wiederum als Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfer 62, wo es auf einen relativ niedrigen Verdampferdruck entspannt verdampft und die zum Verdampfen erforderliche Wärme dem oberhalb der Eingabestation 22 und der Entnahmestation 24 abgesaugten Dampf-Warmluft-Gemisch entzieht. Das nunmehr dampfförmige Arbeitmittel wird über
    Figure imgb0001
    angesaugt, wo der vor-
    Figure imgb0002
    erneut beginnt.
  • Zum Ansaugen des Dampf-Warmluft-Gemischs sind über die Vorderseite der ersten Spülkammer 16 bzw. über die Rückseite der Nakaspülkammer 20 Eberkragende Kanäle 64, 66 mit
    Figure imgb0003
    Eintrittsöffnungen 68, 70
    Figure imgb0004
    12 der Wärmepumpe 10 münden. Die Absangung durch die Sekundärseite des Verdampfers 62
    Figure imgb0005
    erfolgt mittels eines diesem im Luftstrom nachgeschalteten, von ihm angeordneten Ventilators 72. Insbesondere bei taktweisem Betrieb der Spülmaschine 14, bei dem die eingangsseitigen Verschlußorgane der ersten Spülkammer ,6 und die ausgangsseitigen Verschlußorgane dar Wachspülkammer 20 jeweils nur kurzzeitig Nachspülkammer 20 jeweils nur kurzzeitig geöffnet sind, können an den Eintrittsöffnungen 68, 70 Ventilatoren 74, 76 vorgesehen sein, die jeweils nur bei geöffneten Verschlußorganen in Betrieb gesetzt werden, um die Absaugung zu unterstützen. Je nach Bauart der Spülmaschine 14 und insbesondere bei längeren Ausführungen mit einer größeren Anzahl von Kammern kann es abweichend vom Dargestellten im übrigen auch zweckmäßig sein, das Dampf-Warmluft-Gemisch unmittelbar aus den Kammern abzusaugen.
  • Die vom Eauptkondensator 54 zu erwärmende Reinigungsflotte 38 wird mit einer Temperatur von 58°C dem Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18 entnommen und mittels einer Pumpe 78 über eine Leitung 80 zum Eingang der Sekundärseite des Hauptkondensators 54 und durch diesen hindurch gefördert, wobei die Temperatur beispielsweise auf 60°C angehoben wird. Diese Temperatur am Ausgang der Sekundärseite wird
    Figure imgb0006
    82 erfaßt. Mittels einer Leitung 84 erfolgt die Rückleitung zum Behälter 34 der ersten Spülkammer 16.
  • In der dem Behälter 34 der ersten Spülkammer 16 und dem Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18 gemeinsamen Wandung befindet sich eine Öffnung 86, die eine Strömung der Reinigungsflotte 38 zwischen beiden Kammern 16, 18 zuläßt. Die öffnung 86 ist größer als bei bekannten Lösungen und hat eine Querschnittsfläche von beispielsweise einigen Prozent der Fläche der sie enthaltenden Wandung. Auch hierdurch wird der Temperaturunterschied der Reinigungsflotte 38 zwischen erster Spülkammer 16 und zweiter spülkammer 18 gering gehalten, und Schwankungen der Zulauftemperatur der im Verflüssiger 52 erwärmten Reinigungsflotte 38 werden besser ausgeglichen.
  • Zur Regeneration der Reinigungsflotte 38 während des Betriebs wird der zweiten Spülkammer 18 über ein Ventil 89 Frischwasser zugeführt, und Reinigungsmittel und Desinfektionsmittel werden zur Aufrechterhaltung der jeweils erforderlichen Konzentration zudosiert, während zur Auf- . rechterhaltung eines vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels der Reinigungsflotte 38 von dieser eine entsprechende Menge über einen nicht dargestellten Ablaß abgeführt wird. Der Ablaß befindet sich zweckmäßig im Boden 28 der ersten Spülkammer 16.
  • Die Wärmepumpe 10 ist so ausgelegt, daß sie die angegebenen Temperaturen der Reinigungsflotte 38 insbesondere in der ersten Spülkammer 16 bei voller Spülleistung der Spülmaschine 14 aufrechtzuerhalten vermag. Es gibt jedoch auch Betriebsfälle, in denen zwar die Spülmaschine 14 auf Spülbetrieb geschaltet ist, in denen aber Spülgut nur unregelmäßig oder garnicht angeliefert wird, wie dies beispielsweise in großen Kantinen oder Mensen der Fall sein kann. In diesem Fall ist es notwendig, die von der Wärmepumpe 10 abgegebene Wärmeleistung zu reduzieren, um eine übermäßige Erwärmung der Reinigungsflotte 38 und übermäßige Drücke am primärseitigen Eingang des Verflüssigers 52 zu vermeiden. Hierzu ist vorgesehen, daß in Abhängig-
    Figure imgb0007
    Figure imgb0008
    Vermischung mit der Reinigungsflotte 38 im Behälter 36 vor der Zuführung zur. Verflüssiger 52 stattfindet, da hierdurch starke Regelschwankungen vermieden werden.
  • Obwohl Frischwasser im allgemeinen als zu kostspielig angesehen wird um es allein zu Zwecken der Temperaturregelung einzusetzan, ist die Zuführung von Frischwasser im vorstehend erläuterten Fall durchaus ökonomisch. Zunächst kommt bei zweckmäßiger Bemessung der Drossel 88 und der Temperaturdifferenz, um die der zweite Schwellenwert {Öffnung dss Vantils 39) über dem ersten Schwellenwert (Wirksammachen der Drossel 88) liegt, ein Regeleingriff durch öffnen des Ventils 89 relativ selten vor. Der Durchtrittsquerschnitt der Drossel 88 sollte mehrfach geringer sein als derjenige des Entspannungsventils 60, so daß durch die Einschaltung der Drossel 88 anstelle des Entspannungaventils 6C eine Leistungsverminderung um mindestens 30° und erforderlichenfalls bis zu über 50 % erfolgt, Die Temperaturdifferenz zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert liegt in der Praxis zweckmäßig bei 3° .Dmn läBb sich ein Anteil der Regeleingrizfszeit durch öffnen des Ventils 89 an der Gesamtbetriebsdauer von einigen wenigen Prozent erreichen. Weiter sind auch zu einem wirksamen Regeleingriff keine grossen Wassermangen erforderlich. Bei einem Volumen der Be-. hälter 34, 36 von jeweils 250 l genügt eine Zufuhr von 30 bis 40 1/h und maximal 50 1/h zu einer wirksamen Absen-
    Figure imgb0009
    Als Sicherheitseinrichtung sind in Fig. 1 am primärseitigen Eingang des Verflüssigers 52 ein die Temperatur des Arbeitsmittels erfassender Thermostat 92 und ein dessen Druck erfassender Druckgeber 94 vorgesehen. Diese sprechen erst bei so hohen Werten der jeweiligen Größe an, daß diese bei einwandfreier Funktion des vorstehend beschriebenen Regeleingriffs nicht erreicht werden.
  • Fig. 2 zeigt als Logik-Schaltbild diejenigen Teile der elektrischen Schaltung der Wärmepumpe 10 in Fig. 1, die zur Auslösung der Schaltvorgänge bei den beiden Schwellenwerten der Temperatur der erwärmten Reinigungsflotte 38 beteiligt sind. Während jedoch in Fig. 1 entsprechend der tatsächlichen Ausführungsform zur Erzeugung entsprechender Signale ein einziger Thermostat 82 vorgesehen ist, der beispielsweise zwei Sätze von jeweils bei einem der beiden Schwellenwerte betätigbarer Kontakte aufweist, sind in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber zwei Thermostaten 82-1, 82-2 gezeigt, von denen ein erster Thermostat 82-1 beim Überschreiten eines ersten Schwellwertes und ein zweiter Thermostat 82-2 beim Überschreiten eines weiteren, gegenüber dem ersten Schwellenwert höheren Schwellenwertes ein Ausgangssignal abgibt. Weiter ist in Fig. 1 und 2 ein Druckgeber 96 dargestellt , der unmittelbar an der Saugseite des Kompressors 50 sitzt und der die Aufgabe hat, ein Stillsetzen des Kompressors 50 im Rahmen von Regelmaßnahmen jeweils solange zu vermeiden, bis der Druck in der Saugleitung einen vorgegebenen, niedrigen Schwellenwert unterschritten hat, um das Kondensieren von Arbeitsmittel im Kurbelgehäuse des Kompressors 50 und dadurch hervorgerufene "Flüssigkeitsschläge" sowie das schädliche ölaufschäumen beim Anlauf des Kompressors zu verhindern.
  • Bei der erstmaligen Inbetriebnahme der Spülmaschine 14 nach längerem Stillstand ist es erforderlich, zunächst die Reinigungsflotte 38 in den Behältern 34, 36 zu erwärmen, ohne daß Spülgut gespült werden kann. Während dieser Aufheizzeit kann eine gegenüber demjenigen ersten Schwellenwert, bei dem sonst die Umschaltung auf die Drossel 88 erfolgt, höhere Temperatur der erwärmten Reinigungsflotte 38 zugelassen werden, da dann die Eintrittstemperatur der zu erwärmenden Reinigungsflotte 38 in den Verflüssiger 52 niedriger als bei Spülbetrieb liegt, so daß keine überhöhten primärseitigen Eingangsdrücke zu erwarten sind. Während des Aufheizens wird man daher ein Signal erzeugen, das den Thermostaten 82 bzw. die Thermostaten 82-1, 82-2 unwirksam macht, beispielsweise überbrückt. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 wird der Aufheizzustand durch die Abwesenheit des Signals eines Thermostaten 98 dargestellt, der am sekundärseitigen Eingang des Hauptkondensators 54 sitzt und der bei Temperaturen oberhalb der gewünschten Temperatur der Reinigungsflotte 38 im Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18 (58°C) ein Signal abgibt.
  • In Fig. 2 wird das Signal zur Inbetriebnahme des Motors 100 des Kompressors 50 (Fig. 1) durch einen bei Inbetriebnahme-der Wärmepumpe 10 und der Spülmaschine 14 (Fig. 1) geschlossenen Schalter 102 gegeben. Dieses Signal wird einem Eingang eines UND-Glieds 104 zugeführt, dessen anderer, invertierender Eingang zunächst nicht von einem Signal beaufschlagt ist, so daß es das Signal vom Schalter 102 durchläßt. Dieses Signal wird über ein ODER-Glied 106 einem Eingang eines weiteren UND-Glieds 108 zugeführt, dessen weiterer, invertierender Eingang wiederum zunächst nicht von einem Signal beaufschlagt ist, so daß an seinem Ausgang ein Signal erscheint, das den Schalter 110 des Motors 100 des Kompressors 50 schließt und diesen in Gang setzt.
  • Das vom Schalter 102 erzeugte Signal ist weiter Eingängen von UND-Gliedern 112, 114 zugeführt, von denen das UND-Glied 112 zunächst kein Ausgangssignal erzeugen kann, weil der erste Schwellenwert der Temperatur der erwärmen Reinigungsflotte 38 (Fig. 1 ) noch nicht erreicht ist und daHer der Thermostat 82-1 noch kein Signal abgibt. Dagegen kann das. UND-Glied 114 ein signal abgeben, da seinem weiteren Eingang vom Ausgang eines NAND-Glieds 116 ein Signal zugerührt ist. Die Eingänge des NAND-Glieds sind vom Thermostaten 82-1 und vom Thermostaten 98 beaufschlagt, und sofern die Aufheizzeit beendet ist und der Thermostat 98 ein Ausgangssignal erzeugt, fehlt doch ein Ausgangssignal vom Thermostaten 82-1 zur Erfüllung der UND-Bedingung, so daß die NAND-Bedingung erfüllt ist. Das UND-Glied 114 erzeugt daher ein die Speisung der Magnetspule 118 bewirkendes Ausgangssignal, so daß die Magnetspule 118 das Ab- sperrventil 58 öffnet. Hierdurch wird gleichzeitig ein Schalter 120 geschlossen, der durch Beaufschlagung eines invertierenden Eingangs des UND-Glieds 112 eine Speisung desjenigen Magneten 122 verhindert, der das Absperrventil 90 hetatigt .
  • Wird nun beim ersten Schwellenwert der Temperatur der erwärmten Reinigungsflotte 38 der Thermostat 82-1 bzw. ein erster Satz von Kontakten des Thermostaten 82 (Fig. 1) betatigt, so erzeugt dieser ein entsprechendes Ausgangssignal, wodurch einerseits die NAND-Bedingung des NAND-Glieds 116 nicht mehr erfüllt ist, dssen Ausgangssignal wegfällt und auch das Ausgangssignal des UND-Glieds 114 wegfällt, sc daß das Ventil 58 geschlossen und der Schalter 120 gewerden, während dererseits der mit dem Thermosta- öffnet werian, während andererseits der mit dem Thermostaten 82-1 verbundene Eingang des UND-Glieds 112 mit einem Eingangssignal beaufschlagt wird, so daß alle Eingänge dieses UND-Glieds den zur eines Signals durch letzteres erforderlichen Zustand haben. Hierdurch wird die SpuLe 122 gespeist urd anstelle des Absperrventils 58 des Expansionsvintils 60 (Fig. 1) das Absperrventil 90 der Drossel 88 geöffnet.
  • Steigt trotz der vorstehend beschriebenen Umschaltung die Temperatur der erwärmten Reinigungsflotte 38 in unzulässiger Weise weiter an, so erzeugt bei einem gegenüber dem ersten Schwellenwert höheren Schwellenwert der Thermostat 82-2 ein Ausgangssignal. Dieses wird einem UND-Glied 124 zugeführt, das ein Ausgangssignal.abgibt, sofern nicht an seinem weiteren Eingang noch kein Ausgangssignal vom Thermostaten 98 vorliegt, weil-die Anheizzeit noch nicht beendet ist. Das nunmehr vom UND-Glied 124 erzeugte Ausgangssignal wird mittels eines Speichers 126 gespeichert und von dessen Ausgang den invertierenden Eingängen der UND-Glieder 104, 112 zugeführt, worauf deren Ausgangssignale wegfallen. Durch den Wegfall des Ausgangssignals des UND-Glieds 112 wird der Magnet 122 entregt und das Absperrventil 90 geschlossen, so daß der Arbeitsmittelkreislauf unterbrochen ist. Der Schalter 110 wird jedoch noch nicht geöffnet, sondern erst dann, wenn der Druckgeber 96 "nach entsprechender Absaugung kein Ausgangssignal mehr erzeugt.
  • Trotz Abschaltung beim zweiten Schwellenwert mittels des Thermostaten 82-2 soll es möglich sein, die Wärmepumpe 10 (Fig. 1) durch Einschaltung von Hand wirksam zu machen, beispielsweise weil nach längerer Pause Spülgut in die Spülmaschine 14 eingegeben wurde. In diesem Fall wird eine Drucktaste 128 betätigt, die einen weiteren Speicher 130 setzt. Dessen Ausgangssignal löscht den Speicher 126 und steht an einem Eingang eines UND-Glieds 132 an, das nur ein Ausgangssignal erzeugen kann, wenn auch der Thermostat 98 nach erfolgtem Aufheizen ein Signal abgibt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 132 wird einem Zeitglied 134 zugeführt, das nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit einen Ausgangsimpuls erzeugt. Die Verzögerungszeit entspricht der Laufzeit des Spülguts von der Eingabestation 22 zur Entnahmestation 24. Ist nach Ablauf der Verzögerungszeit die vom Thermostaten 82-2 gemessene Temperatur weiterhin zu hoch, so wird vom Ausgangssignal des Zeitglieds 134 der Speicher 130 gelöscht und vom Ausgangssignal des Thermostaten 82-2 wieder der Speicher gesetzt und der Schalter 110 erneut geöffnet.
  • Sicherheitseinrichtungen, beispielsweise der Thermostat 92 und der Druckgeber 94, können vorgesehen sein, um eine Abschaltung des Motors 100 des Kompressors 50 (Fig. 1) zu bewirken. Die Ausgangssignale des Thermostaten 92 und des Druckgebers 94 wirken über ein ODER-Glied 136 unmittelbar auf den invertierenden Eingang des UND-Glieds 108 und bewirken das öffnen des Schalters 110, selbst wenn der Druckgeber 96 noch signalisieren sollte, daß der Druck des Arbeitsmittels in der Ansaugleitung des Kompressors 50 nicht auf den gewünschten Wert abgefallen ist.
  • Bei-der Abwandlung der Schaltung gemäß Fig. 3 beaufschlagt das vom Ausgang des UND-Glieds 124 nach Beendigung des Aufheizvorganges beim überschreiten des zweiten Schwellenwertes erzeugbare Ausgangssignal einen Speicher 138, dessen hierdurch erscheinendes Ausgangssignal die Speisung der Magnetspule 139 des Ventils 89 bewirkt, das dem Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18 (Fig. 1) Frischwasser zuführt. Dies erfolgt solange, bis die Temperatur der erwärmten Reinigungsflotte unter den ersten Schwellenwert abgesunken ist, unterhalb von dem auch die Rückschaltung von der Drossel 88 auf das Expansionsventil 60 (Fig. 1) erfolgt. In diesem Fall wird nämlich durch das Verschwinden des Ausgangssignals des Thermostaten 82-1 der Speichel 138 an seinem invertierenden Löscheingang gelöscht. - Das UND-Glied 112' in Fig. 3 hat, da hier der Speicher 126 (Fig. 2) weggefallen ist, keinen von letzterem beaufschlagten invertierenden Eingang, während seine Funktion im übrigen derjenigen des UND-Glieds 112 in Fig. 2 entspricht.
  • Gewünschtenfalls können auch die beschriebenen Regeleingriffe - Öffnung des Ventils 89 und Abschalten des Kompressors 50 -, die nach dem Umschalten auf die Drossel 88 erfolgen, und demgemäß die Schaltungen gemäß Fig. 2 und 3 kombiniert werden. In diesem Fall wird man das Öffnen des Ventils 89 bei einem zweiten, gegenüber dem zum Umschalten auf die Drossel 88 führenden Schwellenwert höheren Schwellenwert und das Abschalten des Kompressors 50 bei einem dritten, gegenüber dem zweiten Schwellenwert höheren Schwellenwert vornehmen.
  • In Fig. 4 ist eine Spülmaschine 14 gezeigt, die gegenüber Fig. 1 eine zusätzliche Kammer, nämlich eine Vorspülkammer 140, aufweist. In dieser wird grober Schmutz vom Spülgut entfernt. Das entsprechende Düsensystem ebenso wie diejenigen in den Spülkammern 17, 18 und die Düsen 40 (Fig. 1) sind einfachheitshalber nicht dargestellt. Die Spülleistung der Spülmaschine 14 ist so groß, daß die entwickelte Abwärme ausreicht, zwei Wärmepumpen 10-1, 10-2 zu speisen; mit Fig. 1 wirkungsmäßig übereinstimmende, doppelt vorhandene Teile sind durch einen Bindestrich und eine angehängte Zusatzziffer unterschieden.
  • Bei der Spülmaschine 14 gemäß Fig. 4 kann zugelassen werden, daß die Temperatur der Reinigungsflotte 38 im Behälter 142 der Vorspülkammer 140 geringer ist als in der ersten Spülkammer 1 6 , und dort wiederum ist die Temperatur etwas geringer als in der zweiten Spülkammer 18. Das heiße, in der Nachspülkammer 20 ausgesprühte Nachspülwasser fließt in den Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18, die ihrerseits über die gemeinsame Wandung mit dem Behälter 34 der ersten Spülkammer 16 hinweg Reinigungsflotte in letzteren abgibt, und vom Behälter 34 fließt die Reinigungsflotte in dem Maß, wie solche von dem Behälter 36 her nachfließt, wiederum in den Behälter 142 der Vorspülkammer 140. Dort erfolgt über einen nicht gezeigten Überlauf die Abführung. Insgesamt ergeben sich so von Kammer zu Kammer, nämlich von der Vorspülkammer 140 zur ersten Spülkammer 16 und von der ersten Spülkammer 16 zur zweiten Spülkammer 18, jeweils ansteigende Temperaturen der Reinigungsflotte 38. Aufgrund dieses Sachverhalts und wegen der hohen Temperatur des in der Nachspülkammer 20 verwendeten, reinen Wassers, steht am Ausgang der Nachspülkammer 20 und damit oberhalb der Entnahmestation 24 eine größere Abwärme zur Verfügung als durch das aus dem Eingang der Vorspülkammer 14 austretende und oberhalb der Aufgabestation 22 abgesaugte Dampf-Warmluft-Gemisch. An- - dererseits muß jedoch die Vorspülkammer 140 eine gegenüber der zweiten Spülkammer 18 höhere Wärmeleistung zugeführt erhalten, um ein nicht allzu großes Temperaturgefälle zwischen den Kammern 140, 16, 18 entstehen zu lassen. Zu diesem Zweck liegen die Wärmepumpen 10-1, 10-2 gewissermaßen zu einer zur Förderrichtung senkrechten, vertikalen, mittig zwischen Eingabestation 22 und Entnahmestation 24 liegende Ebene spiegelbildlich vertauscht; die eine Wärmepumpe 10-1 liegt nahe der Entnahmestation 24 und nimmt mit ihrem Verdampfer 52 (Fig. 1) das dort austretende Dampf-Warmluft-Gemisch über die öffnung 70 auf und ist über Leitungen 80-1, 84-1 mit dem Behälter 142 verbunden, wo die Förderung mittels der Pumpe 78-1 erfolgt, während andererseits die Wärmepumpe 10-2 nahe der Eingabestation 22 angeordnet ist und das dort austretende Dampf-Warmluft-Gemisch entwärmt, wobei mittels einer Pumpe 78-2 über eine Leitung 80-2 die Reinigungsflotte 38 vom Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18 zur zweiten Wärmepumpe 10-2 gefördert wird und durch eine Leitung 84-2 zum Behälter 36 zurückströmt. Hierdurch wird ein wesentlich besserer Gesamtwirkungsgrad erhalten, als wenn die Wärmepumpen 10-1, 10-2 jeweils oberhalb derjenigen Kammern angeordnet wären, aus denen die ihnen zugeführte Reinigungsflotte entnommen und/oder denen die Reinigungsflotte zugeführt wäre.
  • Aus Fig. 5 ist zunächst der Querschnitt des Behälters 36 der zweiten Spülkammer 18.erkennbar; diejenigen der ersten Spülkammer 16 und der Vorspülkammer 140 sind gleich ausgebildet. Der Querschnitt ist L-förmig mit,einem nach unten gerichteten Schenkel, dessen horizontale Breite annähernd die Hälfte der Breite der Kammer 18 einnimmt. Unterhalb des waagerechten Schenkels liegt die als elektromotorisch angetriebene Kreiselpumpe ausgebildete Pumpe 78-2, die an eine senkrechte Wand des nach unten ragenden Querschnittschenkels des Behälters 36 angesetzt ist, so daß sie Reinigungsflotte 38 in horizontaler Richtung'ansaugt und in dazu paralleler Richtung durch die Leitung 80-2 abfördert. Beide Leitungen 80-2, 84-2 verlaufen innerhalb der Kammer 18 senkrecht nach oben und sind in ihren senkrechten Abschnitten von Schläuchen gebildet, sind dann. nahe der Oberseite der Kammer 18 als Rohre horizontal nach außen geführt, sind dann in horizontaler Richtung gemeinsam mit den Leitungen 80-1, 84-1 in einem an der oberen Außenseite der Kammern 140, 16, 18 (Fig. 4) gebildeten Kanal von rechteckigem Querschnitt verlegt, verlaufen schließlich, wie anhand der Leitungen 80-1, 84-1 in Fig. 5 erkennbar, nahe dem zugeordneten Verflüssiger 52 (Fig. 1) in horizontaler Richtung ins Innere einer unterhalb des Verflüssigers liegenden Kammer - im Falle der Leitungen 80-1, 84-1 ins Innere der,Kammer 18 - , von wo sie durch deren Oberseite hindurch vertikal nach oben zu dem zuge- - ordneten Verflüssiger geführt sind. Die horizontale, in der Zeichenebene der Fig..5 gemessene Breite des von einem Verkleidungsblech 144 gebildeten Kanals soll, um Uberkreuzungen zwischen den Leitungen zulassen zu können, mindestens das Doppelte der Leitungsdurchmesser betragen, während die Höhe des Kanals mehr als das Vierfache dieses Durchmessers betragen sollte, da in ihm streckenweise die vier Leitungen 80-1, 80-2, 84-1, 84-2 parallel nebeneinander verlaufen.
  • Der Regeleingriff zur Verhinderung von Überhitzungen bei Teillast kann bei den Wärmepumpen 10-1, 10-2 in Fig. 4 in aer Weise erfolgen, wie dies bereits anhand von Fig. 1 bis 3 arläutert wurde. Sc kann beispielsweise wieder mittels eines Ventils 89-2 der zweiten Spülkammer 18 kaltes Frischwasser zugeführt werden, um übermäßige Drücke im Verflüssiger 52 (Fig. 1) der Wärmepumpe 10-2 zu vermeiden, während in entsprechender Weise ein Ventil 89-1 der Wärmepumpe 10-1 zugeordnet ist.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Spülmaschine 14 dargestellt, die sich von denjenigen nach Fig. 1 und 4 dadurch unterscheidet, daß zwischen einer Vorspülkammer 140, einer Spülkammer 18 und einer Rückfettungskammer 144, die jewails einen Behälter 142, 36, 146 für die Reinigungsflotte 38 bzw. für eine Rückfettungsemulsion 148 aufweisen, Zonen liegen, in denen keine derartige Behälter vorgesehen sind. Es sind dies eine Abtropfzone 150, in der in der Vorspülkammer 140 auf das Spülgut aufgesprühte Reinigungsflotte 38 vom Spülgut abtropfen kann und in die Kammer 140 zurückfließt, sowie die Nachspülkammer 20, wo durch das Nachspülen mit reinem, heißem Wasser Reste der Reinigungs- flotte 38 aus der Spülkammer 18 abgespült werden und in die Spülkammer 18 zurückfließen. Zusätzlich kann in der Nachspülkammer 20 in Förderrichtung des Spülguts hinter dan Düsen 40 ein Abtropfen oder auch mittels Warmluftgebläsen ein teilweises Abtrocknen erfolgen. In der Rückfettungskammer 144 wird durch die aufgesprühte Emulsion 148, die der bei der spanabhebenden Werkstoffbearbeitung üblichen "Bohrmilch" in ihrer Zusammensetzung gleicht oder ähnelt und die auch als "Instrumentenmilch" bezeichnet wird, dem Spülgut ein Oberflächenfilm wiedergeben, der für
    Figure imgb0010
    reibugsarme Funktionieren von Gelenkstellen zweckmäs- sig ist. Dies ist beispielsweise bei chirurgischen Instrumenten der Fall, wie auch das Vorhandensein der Zone 150 und der Nachspülkammer 60 im Ausführungsbeispiel in Fällen wie beim Spülen von Operationsinstrumenten zur Anwendung kommen, wo es auf besonders sichere Vermeidung einer Keimübertragung zwischen den einzelnen Kammern 140, 18, 144 ankommt und diese deshalb nicht in Flüssigkeitsverbindung stehen dürfen.
  • Bei der Spülmaschine 14 gemäß Fig. 6 ist eine einzige Wärmepumpe 10 vorgesehen. Die deren Verflüssiger 52 (Fig. 1), und zwar im Ausführungsbeispiel nur dem Hauptkondensator 54, über die Pumpe 78 und die Leitung 80 zuführbare Reinigungsflotte 38 wird demjenigen Behälter 36 entnommen, der von allen.Behältern 142, 36, 146 die höchste Temperatur aufweist, und wird nach Erwärmung wieder in denselben Behälter zurückgeführt. Um auch die Reinigungsflotte 38 im Behälter 142 bzw. die Emulsion 148 im Behälter 146 zu erwärmen, sind in diesen übrigen Behältern 142, 146 Kühlschlangen 152, 154 horizontal verlegt, die in Fig. 6 nur der Deutlichkeit halber senkrecht stehend und vereinfacht dargestellt sind, und diese Kühlschlangen 152, 154 sind in die Leitung 84 vom Hauptkondensator 54 (Fig. 1) der Wärmepumpe 10 zum Behälter 36 der Spülkammer 18 eingeschaltet. Im Ausführungsbeispiel betragen die Temperaturen im Behälter 142 der Vorspülkammer 140 und im Behälter 146 der Rückfettungskammer 144 jeweils 45°C und liegen damit merklich niedriger als die Temperatur der Spülkammer 20, die bei 60°C liegt, jedoch hat die Vorspülkammer 140 wegen des Einlaufs von auf Umgebungstemperatur befindlichem Spülgut einen gegenüber der Rückfettungskammer 144 erhöhten Wärmebedarf, weshalb die erwärmte Reinigungsflotte 38, von der Wärmepumpe 10 aus gesehen, zunächst zur Rohrschlange 152 im Behälter 36 der Vorspülkammer 140 und danach erst zur Rohrschlange 154 im Behälter 156 der Rückfettungskammer 144 fließen soll, um eine möglichst günstige Ausnutzung der hierdurch zuführbaren Wärme zu erreichen. Einlaß der Leitung 80 und Auslaß der Leitung 84 liegen in der Spülkammer 18, in der der höchste Wärmebedarf vorliegt.
  • In Fig. 6 ist der nicht dargestellte Verflüssiger wie in Fig. 1 als aus einem Hauptkondensator 54 und einem Hilfskondensator 56 bestehend zu denken, wobei die Leitungen 80, 84 an den Hauptkondensator 54 angeschlossen sind, während der Hilfskondensator 56 dazu dient, ihm über das Ventil 57 und eine Leitung 162 zugeführtes, aus dem Wasserleitungsnetz entnommenes Kaltwasser vorzuwärmen, das danach über die Leitung 59 und den Durchlauferhitzer 61 den Düsen 40 der Nachspülkammer zugeführt wird.
  • Die Regelung der Wärmepumpe 10 in Fig. 6 derart, daß am Verflüssiger 52 (Fig. 1) am Eingang der Primärseite keine unzulässig hohen Drücke und Temperaturen auftreten, kann wieder in der anhand von Fig. 1 und 3 beschriebenen Weise erfolgen. Alternativ kann hierzu auch eine Mengenregelun< des über die Leitung 162 zugeführten Kaltwassers und ein Zwischenspeicherung des über die Leitung 164 abeführten Warmwassers vor der Verwendung zum Nachspülen erfolgen, wie dies im folgenden noch anhand von Fig. 7 näher erläutert werden wird.
  • Bei großer Länge der Leitung 84 und großer Anzahl der in diese eingeschalteten Kühlschlangen 152, 154 kann es abweichend von Fig. 6 auch zweckmäßig sein, anstelle der Pumpe 78 eine in die Leitung 84 eingeschaltete Pumpe vor zusehen, um die Sekundärseite des Hauptkondensators 54 (Fig. 1) nicht mit allzu hohen Drücken belasten zu müsse: Weiter kann in jedem Fall die durch den Hauptkondensator 52 hindurchgeführte Strömung der Reinigungsflotte 38 hin sichtlich ihrer Menge je Zeiteinheit in Abhängigkeit vom erforderlichen Wärmebedarf der Spülmaschine 14, insbeson dere von der Temperatur im Behälter 36, im Sinne eines Konstanthalten dieser Temperatur geregelt werden. Bei geringer Strömung durch den Hauptkondensator 54 wird dann erforderlichenfalls durch Wirksammachen der Drossel 88 (Fig. 1), durch Regelung der dem Hilfskondensator 56 zugeführten Kaltwassermenge und notfalls durch Abschaltung des Kompressors 50 dafür gesorgt, daß der primärseitige Eingangsdruck des Verflüssigers 52'(Fig. 1) nicht auf unzulässige Werte ansteigt.
  • In Fig. 7 ist eine.Spülmaschine 14 dargestellt, wie sie zum Spülen und Desinfizieren größerer Gegenstände insbesondere in Krankenhäusern verwendet wird; im Ausführungsbeispiel sind als Spülgut Transportwagen 168 angedeutet, wie sie zum Transport von auf Tabletts in Geschirr getragenen Speis/en zu Krankenzimmern und zum Rücktransport der Tabletts mit Schmitzgeschirr zu einer Geschirrspülmaschine (beispielsweise auch der in Fig. 1 oder 4 gezeigten Art) oder auch in Operationssälen zur Aufbewahrung und zum Tragen von chirurgischen Instrumenten und Hilfsgeräten verwendet werden. Zum Spülen und Desinfizieren weist die Spülmaschine 14 zwei Spülkammern 16, 18 auf, während ein Nachspülen mit reinem heißem Wasser mittels Düsen 40 in der'Nachspülkammer 20 erfolgt, wo auch anschließend ein Vortrocknen durch Abtropfen erfolgt, und schließlich werden..die Wagen in einer Trockenkammer 170 mittels Warmluft vollständig getrocknet, bevor die Wagen 168 zu einer Entnahmestation 24 gelangen, von der der Abtransport erfolgt.
  • Die Wagen 168 werden beim Betrieb der Spülmaschine 14 taktweise von jeweils einer Kammer 16, 18, 20, 170 zur nächstfolgenden Kammer weitertransportiert; der hierzu vorgesehene Förderer ist nicht dargestellt. Durch den taktweisen Transport kann die Verweildauer der Wagen 168 in den einzelnen Kammern 16, 18, 20, 170 günstig gewählt werden; die in allen Kammern _16, 18, 20, 170 gleiche Verweildauer wird entsprechend der höchsten in einer einzelnen Kammer erforderlichen Verweildauer gewählt, wobei je nach Spülgutdurchsatz die Anzahl der Kammern auch abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kleiner oder größer sein kann. Entsprechend dem taktweisen Betrieb werden die Pumpen 46, 48 der Düsensysteme 42, 44 (Fig. 1) der Spülkammern 16, 18 jeweils nur dann eingeschaltet, wenn sich ein Wagen 168 nach einem Transportschritt an der in der Kammer 16, 18 vorgesehenen Stelle befindet. Diese Stelle und daher auch die Behälter 34, 36 liegen jeweils in einem Abstand hinter dem Eingang der Kammer 16, 18, da am Eingang der Kammern 16, 20, 170 sowie am Ausgang der Trockenkammer 170 nicht gezeigte, eingangsseitig ins Innere der Kammern schwingende Türen vorgesehen sind, die nur beim Durchtritt eines Wagens 168 während des Transportschrittes geöffnet werden. Auch die Zuführung der Warmluft zur Trockenkammer 170 mittels Gebläsen 172 erfolgt taktweise mit voller Leistung nur dann, wenn sich ein Wagen 168 zum Trocknen in der Trockenkammer 170 befindet, jedoch laufen während des Transportschrittes die Gebläse 172 zweckmäßig mit verringerter Förderleistung weiter, um bei geöffneten Türen am Eingang der Trockenkammer 170 durch dann in die Nachspülkammer 20 und ggf. in die Spülkammern 18, 16 strömende Warmluft zu verhindern, daß Wasserdampf in umgekehrter Richtung in die Trockenkammer strömt; sind abweichend vom dargestellten Ausführüngsbeispiel zwei Trockenkammern vorgesehen, so wird man während des Transportschrittes wenigstens die Gebläse 172 der bezüglich.der Förderrichtung ersten Trokkenkammer zumindest mit Teilleistung laufen lassen.
  • Die Wärmekapazität der Wagen 168 und anderer großer Gegenstände wie beispielsweise Krankenhausbetten ist bei der diesem Spülgut angepaßten, großvolumigen Bauweise der Spülmaschine 14 relativ gering zur Wärmekapazität der Reinigungsflotte in.den Behältern 34, 36 der Spülkammern 16, 18. Weiter geben die in diesem Fall relativ leistungsstark zu bemessenden Pumpen 46, 48 (Fig. 1) für die Reinigungsflotte an diese eine große thermische Verlustleistung ab. Dabei benötigen relativ sperrige Spülgüter wie die Wagen 168 eine große Menge von heißem Nachspülwasser, das in die zweite Spülkammer 18 fließt, von deren Behälter 36 die Re-inigungsflotte wiederum zum Behälter 34 der ersten Spülkammer 16 überfließt. Aus diesen Gründen genügt eine relativ geringe Wärmeleistung zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur der Reinigungsflotte in den Behältern 34, 36, zumal diese erforderliche Temperatur bei Verwendung geeigneter Reinigungs- mittel einen im Vergleich zu Geschirrspülmaschinen geringeren Wert haben kann. Andererseits wird zur Erhitzung der Luft, die der Trockenkammer 170 als Warmluft zugeführt-wird, eine relativ große Wärmeleistung benötigt. Daher ist es bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 abweichend von den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen günstig, wenn die Wärmepumpe 10 zur Erzeugung dieser Warmluft, nicht jedoch zur Erwärmung der Reinigungsflotte in den Behältern 34, 36 verwendet wird. Abweichend von der kontinuierlich möglichen Erwärmung der Reinigungsflotte muß jedoch die Warmluft der Trockenkammer 170 entsprechend dem taktweisen Betrieb der Spülmaschine 14 jeweils nur während einer vorgegebenen Trocknungszeit zugeführt werden, nach der bis zur nächstfolgenden Trocknungszeit während des Trans- _ portschrittes grundsätzlich keine Warmlufterzeugung und beim Ausführungsbeispiel wegen des Weiterlaufens der Gebläse 172 mit verringerter Leistung eine nur geringe Wärmeleistung zur Warmlufterzeugung erforderlich ist.
  • Eine Wärmepumpe kann man nur unter Inkaufnahme von Nachteilen taktweise betreiben, und bei den bei Spülmaschinen der betrachteten Art in Frage kommenden Taktfolgezeiten ist ein taktweiser Betrieb der Wärmepumpe durch abwechselndes Einschalten und Ausschalten nicht möglich, u.a. wegen der nach einem Ausschaltbefehl vergehenden Totzeit bis zum Ansprechen des den Kompressor 50 abschaltenden Druckgebers 96. Auch die Wärmepumpe 10 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 wird daher kontinuierlich betrieben. Trotzdem wird sie verwendet, um über einen Wärmetauscher 174 wechselnde Wärmemengen zur Warmlufterzeugung abzugeben. Durch noch zu beschreibende Regelungsmaßnahmen wird die Wärmepumpe 10 für einen derartigen.Betrieb geeignet ausgebildet und insbesondere dafür gesorgt, daß der primärseitige Eingangsdruck des Verflüssigers 52 in den Zeiten verringerter Wärmeleistungsabgabe über den Wärmetauscher 174 nicht auf unzulässig hohe Werte ansteigt.
  • Die Wärmepumpe 10 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 unterhalb der Trockenkammer 170 und teilweise unterhalb der Spülkammer 20 oberhalb von deren Standfläche angeordnet; nur zur Verdeutlichung sind die Teile der Wärmepumpe 10 unmaßstäblich vergrößert in Fig. 7 unterhalb der Unterseite der Spülmaschine 14 dargestellt.
  • Der Aufbau des Arbeitsmittelkreislaufes der Wärmepumpe 10 entspricht demjenigen in Fig. 1, mit Ausnahme dessen, daß zwischen den Kompressor 50 und den Eingang der.Verflüssigers 52 die Primärseite des bereits genannten Wärmetauschers 174 eingeschaltet ist, durch dessen Sekundärseite die der Umgebung der Spülmaschine 14 entnommene Raumluft' strömt, erhitzt wird und hiernach über eine Leitung 176 und die Gebläse 172 der Trockenkammer 170 zugeführt wird. Beim Eintritt in die Sekundärseite des Wärmetauschers 174 hat die Raumluft beispielsweise eine Temperatur von 25°C und eine relative Feuchte von 60 %, während sie nach :. ihrer-Erhitzung eine Temperatur von etwa 55°C und eine relative Feuchte von 12 % aufweist.
  • Figure imgb0011
  • wandlers 196 im Sinne eines Konstanthaltens des Druckes am Ausgang des Verdampfers 62 gesteuert, um beispielsweise bei schwankenden Umgebungstemperaturen die Abwärme im zu entwärmenden Dampf-Warmluft-Gemisch möglichst weitgehend auszunutzen.
  • Es seien nun die Regelmaßnahmen beschrieben, die bei geringer über den Wärmeaustauscher entnommener Wärmeleistung verhindern, daß der primärseitige Eingangsdruck des Verflüssigers 52 auf unzulässige Werte ansteigt. Hierzu wird im wesentlichen durch die Sekundärseite des Verflüssigers, nämlich durch die in Reihe geschalteten Sekundärseiten des Hilfskondensators 56 und des Hauptkondensators - 54, aus dem Wasserleitungsnetz entnommenes Kaltwasser ge-_ leitet und bezüglich seiner Strömung, d.h. seiner den Verflüssiger 52 je Zeiteinheit durchfließenden Menge, im Sinne eines Konstanthaltens des primärseitigen Eingangsdrucks geregelt.
  • Kaltwasser wird aus dem Leitungsnetz über ein bei Betriebsbeginn zu öffnendes Ventil 198 und ein Druckreduzierventil 200 zugeführt. Hinter dem Druckreduzierventil 200 ist eine an der höchsten Stelle des Raumes liegende Vorrichtung 202 zum Verhindern eines Unterdrucks am Ausgang des Druckreduzierventils 200 angeschlossen, damit im Falle eines Druckabfalls im Leitungsnetz, beispielsweise bei dessen Entleeren, kein Wasser aus den nachfolgenden Anlageteilen zurückgesaugt werden kann. Dem selben Zweck dient ein Rückschlagventil 204, dem ein Schmutzfänger 205 vorgeschaltet ist'und das Kaltwasser vom Druckreduzierventil 200 zu einer Entkalkungsvorrichtung-208 durchläßt. Hinter der Entkalkungsvorrichtung 208 führt eine Zweigleitung 210 zum Behälter 36 der zweiten Spülkammer 18, um diesen und den Behälter 34 der ersten Spülkammer 16 bei Bedarf zu füllen, in welchem Fall ein von einem Magneten 212 betätigbares, in die Leitung 210 eingeschaltetes Ventil 214 geöffnet wird. Weiter führt vom Ausgang der Entkalkungsvorrichtung 208 eine Leitung 216 über das von einem Magneten 218 betätigbare, im Betriebszustand völlig geöffnete Ventil 160, ein weiteres Druckreduzierventil 220 und ein Stellventil 222 zum sekundärseitigen Eingang des Hilfskondensators 56. Dieser ist, wie bereits erwähnt, mit dem Hauptkondensator 54 in Reihe geschaltet. Der sekundärseitige Ausgang des Hauptkondensators 54 ist über eine Leitung 224 mit einem Speicherbehälter 226 verbunden.
  • Zur Erfassung des primärseitigen Eingangsdrucks des Hauptkondensators 54 ist an dessen Eingang ein Druckwandler 228 vorgesehen, der ein dem gemessenen Druck proportionales Ausgangssignal erzeugt, das als Istwertsignal einem Regler 230 zugeführt wird. Dieser vergleicht das Istwertsignal mit einem über einen Signalkanal 232 zugeführten, einstellbaren Sollwertsignal und steuert entsprechend der erhaltenen Regelabweichung mittels eines Stellmotors 234 den Durchflußquerschnitt des Stellventils 222 derart, daß der primärseitige Eingangsdruck des Hauptkondensators 54 auch bei wechselnder über den Wärmeaustauscher 174 abgegebener-Wärmeleistung konstant bleibt. Hierbei fließt also dem Speicherbehälter 226 je nach Regelzustand eine mehr oder minder große Menge je Zeiteinheit von im Verflü.ssiger 52 erwärmtem Wasser zu. Dessen Temperatur bleibt dabei als Folge der beschriebenen Druckregelung annähernd konstant und hat vorzugsweise zumindest annähernd denjenigen Wert von 90°C, den das über die Düsen 40.versprühte Nachspülwasser haben soll.
  • Der Speicherbehälter 226 dient als-Zwischenspeicher für das kontinuierlich, jedoch in unterschiedlicher Menge vom Verflüssiger kommende, erwärmte Wasser, da dieses nur taktweise in jeweils vorgegebener Menge zum Nachspülen verwendet wird. Die Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe 10
  • ist so ausgelegt, daß bei Vollast der Spülmaschine 14 (Eingabe eines Wagens 168 bei jedem Taktschritt) und bei einer mittleren Umgebungstemperatur (Lufttemperatur 25°C in dem die Spülmaschine 14 enthaltenden Raum) einerseits bei jedem Takt die erforderliche Warmluft für die Trockenkammer 170 erzeugt wird und andererseits die sich zwischen aufeinanderfolgenden Nachspülvorgängen im Speicherbehälter 226 ansammelnde Wassermenge genau der für einen Nachspülvorgang erforderlichen Wassermenge gleicht.
  • Während des Nachspülvorgangs wird über einen Signalkanal 236 ein entsprechendes Signal gegeben. Hierdurch wird eine Pumpe 240 in Gang gesetzt, die das im SpeicherbeHälter 226 enthaltene Heißwasser aus diesem ansaugt und zu den Düsen 40 fördert, und gleichzeitig wird die Speisung des Magneten 242 eines Ventils 244 vorbereitet, das zu diesem Zeitpunkt jedoch noch nicht öffnet. Das Heißwasser fließt aus einem Anschluß im Boden des Speicherbehälters 226 über ein Rückschlagventil 246, einen Durchlauferhitzer 166 und ein Filter 248 zur Pumpe 240. über einen Anschluß 250 kann erforderlichenfalls ein Glanzspülmittel oder ein anderes Nachbehandlungsmittel zugegeben werden. Eine Beheizung des Durchlauferhitzers 166 durch hochwertige Fremdenergie ist bei zu Beginn des Nachspülvorgangs vollständiger Befüllung des Speicherbehälters 226 mit. Heißwasser nicht oder allenfalls in geringem Umfang erforderlich, um sicherzustellen, daß das Nachspülwasser die erforderliche Temperatur von 90°C hat und zu seiner Desinfektion mindestens 3 min auf dieser Temperatur gehalten wurde, bevor es zum Einsatz kommt. Die Zufuhr von. Fremdenergie zum Durchlauferhitzer 166 - im Ausführungsbeispiel von über einen Schalter 252 einem Heizwiderstand 254 zugeführte elektrische Energie, bei anderen Ausführungsformen Heißdampf - wird mittels eines Reglers 256 geregelt, dem ein dem Istwert der Temperatur des Heißwassers am Ausgang des Durchlauferhitzers 166 entsprechendes Istwertsignal von einem Temperaturwandler 258 zugeführt wird, während er ein entsprechendes Sollwertsignal über einen Kanal 260 erhält.
  • Das Innenvolumen des Speicherbehälters 226 ist um annähernd 10 % größer als diejenige Heißwassermenge, die für einen Nachspülvorgang erforderlich ist..War bei Beginn des Nachspülvorgangs der Speicherbehälter 226 bis zu seiner maximalen Füllhöhe befüllt, so verbleibt nach dem Nachspülvorgang eine Restfüllung mit einer Füllhöhe, die einen Bruchteil der maximalen Füllhöhe ausmacht.
  • Sollte, beispielsweise bei erhöhter Raumlufttemperatur, zwischen aufeinanderfolgenden Nachspülvorgängen eine größere Wassermenge vom Verflüssiger 52 erwärmt werden, als für einen einzelnen Nachspülvorgang erforderlich ist, so daß dem Speicherbehälter 226 mehr erhitztes Wasser zugeführt wird, als zum Erreichen des maximalen Flüssigkeitsstandes erforderlich ist, dann wird das überschüssige.Wasser über ein sich mit seinem Einlauf bis zur gewünschten maximalen Flüssigkeitshöhe erstreckendes überlaufrohr 262 abgeführt. Da die Abführung von Heißwasser in dieser Weise nur relativ selten und kurzzeitig auftritt, kann im allgemeinen der hierdurch auftretende Energieverlust hingenommen werden, jedoch kann gewünschtenfalls auch dieses Heißwasser nochmals gespeichert und zu sonstigen Zwecken, beispielsweise zur Luftbefeuchtung in der Klimaanlage 186, verwendet werden.
  • Die Erhitzung der der Trockenkammer 170 zugeführten Luft mittels des Wärmetauschers 174 hat gewissermaßen Vorrang vor der Wassererwärmung mittels des Verflüssigers 52; bei geringen Temperaturen der dem Wärmeaustauscher 174 zugeführten Luft - beim Ausführungsbeispiel der Raumluft - .erhöht sich die vom Wärmeaustauscher 174 an diese Luft abgegebene Wärmeleistung. Daher steht dann durchschnittlieh eine geringere Wärmeleistung zur Erwärmung von Kaltwasser im Verflüssiger 52 zur Verfügung, wodurch aufgrund der Wirkung der beschriebenen Regelung die Menge der dem Speicherbehälter 226 zwischen aufeinanderfolgenden Nachspülvorgängen zugeführten Wassermenge verringert wird. Beim folgenden Nachspülvorgang wird daher der Speicherbehälter 226 unter den der erwähnten Restmenge entsprechenden Flüssigkeitsstand entleert. Damit dann trotzdem den Düsen 40 die erforderliche Menge von Nachspülwasser zugeführt werden kann, spricht beim Unterschreiten des-der Restmenge entsprechenden Flüssigkeitsstandes ein Druckwächter 264 an, der den Magneten ?66 eines Ventils 268 sowie bei vorhandenem Signal auf dem Kanal 236 den Magneten 242 des Ventils 244 betätigt. Die Ventile 244, 268 liegen eingangsseitig dem Ventil 160 parallel, und der Ausgang des Ventils 244 ist mit dem Ausgang des Rückschlagventils 246 verbunden, während der Ausgang des Ventils 268 zum Speicherbehälter 226 führt. Bei geöffnetem Ventil 244 über dieses fließendes Kaltwasser wird somit anstelle von aus dem Speicherbehälter 226 entnommenem Wasser über den Durchlauferhitzer 166 und die Pumpe 240 den Düsen 40 zugeführt, wobei der Durchlauferhitzer 166 für die nun erforderliche Erhitzung auf die gewünschte Nachspültemperatur von 90°C durch Fremdenergiezufuhr sorgt. über das Ventil 268 strömt dem Speicherbehälter 226 so lange Kaltwasser zu, bis der der Restmenge entsprechende Wasserstand im Speicherbehälter 226 wieder überschritten wird; eine Schalthysterese des Druckwächters 264, die beispielsweise 5 % bis 10 % des maximalen Flüssigkeitsstands im Speicherbehälter 226 entspricht, sorgt dafür, daß das Entleeren des Speicherbehälters 226 unter den der Restmenge entsprechenden Wasserstand und das anschließende Wiederauffüllen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nachspülvorgängen auch bei extremem Störgrößeneinfluß (niedrige Raumtemperatur) während einer größeren Anzahl von Taktschritten allenfalls einige wenige Male erfolgt.
  • In Fig. 7 liegen wie in Fig. 1 parallel zum Ventil 58 und dem Entspannungsventil 60 das Ventil 90 und die Drossel 88. Der Parallelweg mit der Drossel 88 ist bei der Spülmaschine 14 und der zugehörigen Wärmepumpe 10 gemäß Fig. 7 nur bei außergewöhnlichen Ansprüchen an die Flexibilität der Wärmeabgabe der Wärmepumpe 10 erforderlich, beispielsweise weil stark wechselnde Umgebungstemperaturen zu erwarten sind. In. anderen Fällen kann der Parallelweg mit der Drossel 88 entfallen.
  • Die Drossel 88 in Fig. 7 dient wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dazu, die von der Wärmepumpe 10 abgegebene Wärmeleistung durch Verschlechterung von deren Wirkungsgrad im Bedarfsfall zu verringern, in Fig. 7 jedoch nur dann, wenn die Regelung der Kaltwasserströmung zum Verflüssiger 52 nicht zu dem gewünschten Zweck ausreicht.
  • Zur Steuerung der Umschaltung von dem Entspannungsventil 60 auf die Drossel 88 ist im Speicherbehälter 226 ein Schwimmer 270 vorgesehen, der über einen schwenkbar gelagerten Hebelarm 272 einen Schalter 274 dann betätigt, wenn der Wasserstand im Speicherbehälter 226 bis zu der vom Uberlaufrohr 262 bestimmten maximalen Höhe angestiegen ist. Nun muß jedoch nicht jede vollständige Befüllung des Speicherbehälters 226 bis zum maximalen Füllstand eine zusätzliche Leistungsdrosselung der Wärmepumpe 10 bewirken, da diese maximale Befüllung auch bei normalem Betrieb jeweils zeitlich unmittelbar vor dem Beginn eines Nachspülvorganges auftreten kann und sogar soll. Ein Wirksammachen der Drossel 88 ist nur dann erforderlich, wenn der maximale Füllstand bereits um mehr als einen vorgegebenen Zeitabstand vor dem Beginn eines Nachfüllvorganges erreicht wird, oder mit Rücksicht auf den taktmäßigen Betrieb der Spülmaschine: wenn der Schalter 274 bereits vor Ablauf einer vorgegebenen, gegenüber dem zeitlichen Abstand aufeinanderfolgender Nachspülvorgänge geringeren Verzögerungszeit nach dem Ende eines Nachspülvorganges betätigt wird. Man könnte eine entsprechende logische Schaltung mit einem von der Rückflanke des Signals auf dem Kanal 236 in Gang gesetzten Zeitglied, das nach Ablauf der Verzögerungszeit ein Ausgangssignal erzeugt, und mit einem vom Ausgangssignal des Schalters 274 und von dem invertierten Ausgangssignal des Zeitglieds beaufschlagten UND-Glied vorsehen, um in Abhängigkeit von dessen Ausgangssignal den Magneten 122 anstelle des Magneten 118 zu speisen. Beim Ausführungsbeispiel ist eine demgegenüber noch vorteilhaftere Lösung gewählt, indem das Ausgangssignal des Schalters 274 einem Integrator 276 mit einem nachgeschalteten Schwellwertschalter 278 zugeführt ist; das Ausgangssignal des Integrators 276 erreicht die Schaltschwelle des Schwellwertschalters 278 vor Beginn eines Nachspülganges nur dann, wenn zuvor der Schalter 274 während einer genügend langen, mindestens. dem o.g. Zeitabstand gleichen Zeitdauer ein Ausgangssignal erzeugt hat. Der Integrator 276 ist in üblicher Weise mit einem über einen Ladewiderstand aufladbaren Kondensator ausgebildet, der über einen gegenüber dem Ladewiderstand höheren Widerstand entladbar ist, so daß der Integrator 276 ein Verschwindsignal erzeugt. Hierbei kann durch gegenüber der Ladezeitkonstanten unterschiedliche Bemessung der Entladezeitkonstanten erreicht werden, daß der Integrator 276 beim Erscheinen eines Ausgangssignals des Schalters 274 während eines Takts der Spülmaschine 14 berücksichtigt, ob und wie lange der Schalter 274 während eines vorausgegangenen Taktes bereits ein Ausgangssignal erzeugt hat, um ggf. schneller als bei erstmaligem Auftreten des Ausgangssignals des Schalters 274 den Schwellwertschalter 278 zu betätigen.
  • Gewünschtenfalls kann das Volumen des Speicherbehälters 226 auch größer als beim Ausführungsbeispiel gewählt werden, so daß er wesentlich mehr als die für einen einzel-
    Figure imgb0012
    Die entweichende Warmluft kann, wie durch eine gestrichelte Verbindung zur Klimaanlage 186 angedeutet, gewünschtenfalls letzterer zugeführt werden, um neben der vom Verdampfer 62 herangeführten Kaltluft zur Raumklimatisierung mitverwendet zu werden.

Claims (25)

1. Wärmerückgewinnungseinrichtung, insbesondere für Spülanlagen (14), mit einem in einem geschlossenen Kreislauf (50, 52, 58, 60, 62) geführten Arbeitsmittel, gekennzeichnet durch
mindestens einen als Wärmeaustauscher'ausgebildeten Verflüssiger (52) für das Arbeitsmittel, wobei das komprimierte und erhitzte Arbeitsmittel durch die Primärseite des Verflüssigers (52) strömt und dessen Sekundärseite von einer vorzugsweise wässrigen, zu erwärmenden Flüssigkeit durchströmt ist, sowie dadurch, daß in den Strömungsweg des Arbeitsmittels hinter dem Verflüssiger (52) ein erstes Drosselorgan (6-0) zur Entspannung und Temperaturabsenkung des Arbeitsmittels, hinter diesem ein als Wärmetauscher ausgebildeter Verdampfer (62), dessen dem Arbeitsmittel abgewandte Sekundärseite von einem zu entwärmenden Medium, vorzugsweise dem aus einer Spülanlage (14) entweichenden Dampf-Warmluft-Gemisch, beaufschlagt ist, und zwischen dem Verdampfer (62) und dem Verflüssiger (52). ein Verdichter (50) eingeschaltet sind.
2. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchtrittsquerschnitt des ersten Drosselorgans (60) in Abhängigkeit von der Temperatur des Arbeitsmittels am Ausgang des Verdampfers (62) im Sinne von deren Konstanthaltung veränderlich ist.
3. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchtrittsquerschnitt des ersten Drosselorgans (60) in ggf. zusätzlicher Abhängigkeit vom Druck des Arbeitsmittels am Ausgang des Verdampfers (62) im Sinne einer Konstanthaltung dieses Drucks veränderlich ist.
4. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit vom Überschreiten eines vorgegebenen ersten Schwellenwertes der gemessenen Temperatur der zu erwärmenden Flüssigkeit am Ausgang des Verflüssigers (52) ahstelle des ersten Drosselorgans (60) ein parallel zu diesem liegendes zweites Drosselorgan (88) von gegenüber dem ersten Drosselorgan (60) vorzugsweise mehrfach geringerem Querschnitt in den Strömungsweg des Arbeitsmittels einschaltbar ist..
5. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit vom überschreiten eines gegenüber dem ersten Schwellenwert höheren weiteren Schwellenwerts der Temperatur der zu erwärmenden Flüssigkeit am Ausgang des Verflüssigers (52) der Verdichter (50) abschaltbar ist.
6. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit vom überschreiten eines gegenüber dem ersten Schwellenwert höheren weiteren Schwel lenwerts der Temperatur der zu erwärmenden Flüssigkeit am Ausgang des Verflüssigers (52) der dem Verflüssiger (52) zugeführten zu erwärmenden Flüssigkeit eine dieser gegenüber kältere Flüssigkeit, vorzugsweise dem Wasserleitungsnetz entnommenes Kaltwasser, zumischbar ist.
7. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 6, wobei die zu erwärmende Flüssigkeit die Reinigungsflotte (38) im untenliegenden Behälter (36; 142, 36) der Spülkammer (18; 140, 18) einer Spülanlage (14) ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kaltwasser dem Behälter (36; 142, 36) an einer von der Entnahmestelle der dem Verflüssiger (52) zugeführten Reinigungsflotte entfernten Stelle zuführbar ist.
8. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 5 und nach einem der Patentansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zumischen der kälteren Flüssigkeit beim Überschreiten eines zweiten Schwellenwertes und das Abschalten des Verdichters (50) beim überschreiten eines gegenüber dem zweiten Schwellenwert höheren dritten Schwellenwertes erfolgt.
9. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patent- .ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der beim überschreiten des weiteren Schwellenwertes auslösbare Schaltvorgang in zusätzlicher konjunktiver Abhängigkeit davon erfolgt, daß ein die Spülbereitschaft der Spülanlage (14) anzeigendes Signal, vorzugsweise ein das Nichtüberschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes der.Temperatur der zu erwärmenden Flüssigkeit (38) am Eingang des Verflüssigers (52) anzeigendes Signal, vorliegt.
10. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der beim überschreiten des weiteren Schwellenwertes auslösbare Schaltvorgang in Abhängigkeit von einem von Hand eingebbaren Signal während einer mittels eines Zeitglieds (134) vorgebbaren Verzögerungszeit reversierbar ist und
da3 nach Ablauf der Verzögerungszeit der Schaltvorgang nur bei einer erneuten Überschreitung des weiteren Schwellenwertes erfolgt, wobei vorzugsweise bei von Spülgut (168) zwischen einer Eingabestelle (22) und einer Ausgabestelle (24) durchlaufbarer Ausbildung der Spülanlage (14) die Verzögerungszeit annähernd gleich der Laufzeit des Spülguts (168) zwischen Eingabe- und Ausgabestelle (22, 24) ist.
1 1 Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugung von Signalen, die das Überschreiten des ersten Schwellenwerts und mindestens eines weiteren Schwellenwerts anzeigen, mittels eines einzigen Thermostaten (82) mit einer der Anzahl der Schwellenwerte gleichen Anzahl von Kontaktsätzen erfolgt, der jeweils beim Überschreiten eines Schwellenwerts einen diesem zugeordneten Kontaktsatz betätigt.
12. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche für eine Spülanlage (14) mit mindestens zwei vom Spülgut (168) nacheinander durchlaufenen Spülkammern (140, 16, 18) mit jeweils untenliegendem Reinigungsflotten-Behälter (142, 34, 36), wobei Spülgut (168) von der Eingabestelle (22) auf einem vorzugsweise horizontalen und geradlinigen Förderweg durch die Spülkammern (140, 16, 18) hindurch zu einer Ausgabestelle (24) läuft und die Reinigungsflottentemperatur von Behälter (142, 34, 36) zu Behälter zur Ausgabestelle (24) hin jeweils höher liegt, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu dem ersten Arbeitmittelkreislauf (10-1) mit Verflüssiger (52) und Verdampfer-(62) ein gleichartig ausgebildeter zweiter Kreislauf (10-2)
Figure imgb0013
rechteckigem Querschnitt verlegt sind, nahe dem zugeordneten Verflüssiger (52) in horizontaler Richtung ins Innere einer unterhalb des Verflüssigers (52) liegenden Kammer (18; 140) verlaufen und durch deren Oberseite hindurch vertikal nach oben zu dem zugeordneten Verflüssiger (52) geführt sind..
14. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche für eine Spülanlage (14) mit mindestens zwei vom Spülgut (168) nacheinander durchlaufenen Spülkammern (140, 18, 144) mit jeweils untenliegenden Reinigungsflotten-Behälter (142, 36, 146), wobei die Behälter (142, 36, 146) nicht in Flüssigkeitsverbindung stehen und vorzugsweise zwischen in Förderrichtung des Spülguts (168) hintereinander liegenden, Behälter (142, 36, 146) aufweisenden Kammern (140, 18, 144) behälterlose Zonen (150, 20) zur zumindest teilweisen Entfernung der Reinigungsflotte (38) der vorangegangenen Kammer (140, 18)'vom Spülgut (168) liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erwärmte Reinigungsflotte (38) zu dem Behälter (36) mit dem höchsten Wärmeleistungsbedarf geführt und vorzugsweise auch vor ihrer Erwärmung aus diesem Behälter (36) entnommen ist und daß in mindestens einem und vorzugsweise allen übrigen Behältern (38, 146) Wärmeaustauschmittel, vorzugsweise Rohrschlangen (152, 154), liegen, die in die die erwärmte Reinigungsflotte (38) zum Behälter (36) mit dem höchsten Wärmeleistungsbedarf führende Leitung (84) eingeschaltet sind, wobei im Falle mehr als insgesamt zwei vorgesehener Behälter (142, 36, 146) vorzugsweise die Wärmeaustauschmittel (152, 154) in einer Reihenfolge durchströmbar sind, die der Reihenfolge abnehmenden Wärmebedarfs der jeweiligen Kammern (140, 144) entspricht.
15. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3 für eine Spülanlage (14) mit einer Trockenkammer (120), in der nach der Reinigung des Spülguts (168) dessen zumindest teilweise Trocknung durch Warmluftzufuhr erfolgt, wobei vorzugsweise die Förderung des Spülguts (168) durch mindestens eine Spülkammer (16, 18) und die Trockenkammer (170) hindurch sowie die Zufuhr der Warmluft taktweise erfolgen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Verdampfer (62) und den Verflüssiger (52) ein weiterer Wärmetauscher (174) eingeschaltet ist, dessen Primärseite vom Arbeitsmittel und dessen Sekundärseite von vorzugsweise dem die Spülanlage (14) umgebenden Raum entnommener, der Trockenkammer (170) als Warmluft zugeführter Luft durchströmt sind, wobei vorzugsweise das dem Verdampfer (62) zugeführte Dampfluft-Gemisch zumindest teilweise mindestens einer bezüglich der Förderrichtung des Spülguts (168) vor der Trockenkammer (170) liegenden Spülkammer (16, 18) entnommen ist.
16.'Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit vom gemessenen Druck des Arbeitsmittels am Eingang des Verflüssigers (52) die Strömung der zu erwärmenden Flüssigkeit verstellbar, vorzugsweise im Sinne eines Konstanthaltens dieses Drucks regelbar ist.
17. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die zu erwärmende Flüssigkeit beim Eintritt in den Verflüssiger (52) eine gegenüber der Siedetemperatur des Arbeitsmittels geringere Temperatur aufweist.
18. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die zu erwärmende Flüssigkeit vorzugsweise dem Wasserleitungsnetz entnommenes Frischwasser ist.
19. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das erwärmte Wasser in einen Speicherbehälter (226: fließt und aus diesem taktweise einer zum Nachspülen des Spülguts nach erfolgter Reinigung dienenden Nachspülkammer (20) zuführbar ist.
20. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit vom Unterschreiten eines Mindestwasserstands im Speicherbehälter (226) diesem und/oder der von ihm zur Nachspülkammer (20) führenden Leitung nicht erwärmtes Frischwasser zuführbar ist und
daß in diese Leitung ein hinsichtlich seiner Ausgangstemperatur geregelter Durchlauferhitzer (166) eingeschaltet ist.
21. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zufuhr von nicht erwärmtem Frischwasser zu dem Speicherbehälter (226) in Abhängigkeit davon abschaltbar ist, daß der Wasserstand eine gegenüber dem Mindestwasserstand höhere, jedoch gegenüber dem höchsten möglichen Wasserstand vorzugsweise mehrfach geringere Höhe erreicht.
22. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 19 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der höchste mögliche Wasserstand im Speicherbehälter (226) von einem Überlauf (262) bestimmt ist, über den überschüssiges Wasser abläuft.
23. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 19 bis 22, :
dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit vom Erreichen des höchsten möglichen Wasserstands vor Beginn der Zuführung von Wasser aus dem Speicherbehälter (226) zur Nachspülkammer (20) anstelle des ersten Drosselorgans (60) ein parallel zu diesem liegendes zweites Drosselorgan (88) von vorzugsweise mehrfach geringerem Durchtrittsquerschnitt als das erste Drosselorgan (60) in den Strömungsweg des Arbeitsmittels einschaltbar ist.
24. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 15 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderleistung mindestens-eines Warmluft zur Trockenkammer (170) fördernden Gebläses (172) unter' allen Betriebsbedingungen so groß bemessen ist, daß sich in der Trockenkammer (170) ein Überdruck gegenüber allen übrigen Kammern (16, 18, 20) einstellt, wobei vorzugsweise an der Trockenkammer (170) eine sich bei Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck öffnende Verschlußvorrichtung, vorzugsweise eine Klappenanordnung, vorgesehen ist.
25. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der Patentansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vom Verdampfer (62) entwärmte und entfeuchtete Luft und/oder aus der Trockenkammer (170) entweichende Warmluft einer Klimaanlage (186) zugeführt sind.
26. Wärmerückgewinnungseinrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche für eine eine Eingabestelle
Figure imgb0014
EP78100233A 1977-07-01 1978-06-23 Wärmerückgewinnungseinrichtung für eine Spülanlage Expired EP0000192B1 (de)

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