EP1491129A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Gemisches aus Wasserdampf und Reinigungsmittel - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Gemisches aus Wasserdampf und Reinigungsmittel Download PDF

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EP1491129A1
EP1491129A1 EP03405472A EP03405472A EP1491129A1 EP 1491129 A1 EP1491129 A1 EP 1491129A1 EP 03405472 A EP03405472 A EP 03405472A EP 03405472 A EP03405472 A EP 03405472A EP 1491129 A1 EP1491129 A1 EP 1491129A1
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EP
European Patent Office
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steam
line
water
pressure
cleaning agent
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03405472A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Barbisch
Stefan Häne
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.)
Walser and Co AG
Original Assignee
Walser and Co AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Walser and Co AG filed Critical Walser and Co AG
Priority to EP03405472A priority Critical patent/EP1491129A1/de
Publication of EP1491129A1 publication Critical patent/EP1491129A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/45—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
    • B01F23/451—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing by injecting one liquid into another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/49—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F23/70—Pre-treatment of the materials to be mixed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F23/70—Pre-treatment of the materials to be mixed
    • B01F23/711—Heating materials, e.g. melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/026—Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B27/00—Instantaneous or flash steam boilers
    • F22B27/16—Instantaneous or flash steam boilers involving spray nozzles for sprinkling or injecting water particles on to or into hot heat-exchange elements, e.g. into tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2230/00—Other cleaning aspects applicable to all B08B range
    • B08B2230/01—Cleaning with steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/12—Soft surfaces, e.g. textile

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a mixture of water vapor and cleaning agent.
  • a floor cleaning device is known from DE U 295 08 713, in which steam from a steam generator flows through a rotating brush and an additional cleaning liquid can also be applied to the floor surface.
  • a disadvantage of the known methods and devices is that the completely separate guidance and application of steam and cleaning agent is not efficient. It is therefore an object of the invention to provide a method and a device of the type mentioned at the beginning with which the cleaning effect can be increased. In particular, the cleaning liquid should be used as rationally as possible. In terms of the method, this object is achieved with a method with the features according to claim 1 and in terms of the device with a device with the features according to claim 5.
  • the atomization of the water under pressure in an atomizer nozzle results in a very low water consumption on the one hand and a very hot steam of 140 to 180 ° C when evaporating in the burner-heated steam boiler.
  • the feeding of a liquid cleaning agent under pressure into the hot steam results an aerosol with a very intensive cleaning effect, whereby the consumption of cleaning agent can also be reduced.
  • the water pressure in front of the atomizer nozzle is set or reduced particularly advantageously and the excess water is returned to the water tank via a bypass line.
  • a pump can be used whose maximum working pressure is significantly higher than the pressure required for atomization. This also applies to the funding.
  • the service life of the pump can be increased.
  • the pump can have a working pressure of 100 to 120 bar and a delivery rate of 8 to 20 l / min.
  • the cleaning agent does not have to be continuously fed into the hot steam. Intermittent feeding, for example every 5 seconds or every 10 seconds for a period of 5 seconds each, would also be conceivable. Alternatively, a controlled feed would also be conceivable in that the detergent pump is controlled accordingly.
  • the atomization of the water in the pressure line is advantageously carried out on a perforated screen integrated in the pressure line with a hole diameter of 0.5 to 1.2 mm, preferably 0.7 to 0.8 mm.
  • a perforated screen integrated in the pressure line with a hole diameter of 0.5 to 1.2 mm, preferably 0.7 to 0.8 mm.
  • various perforated screens could be used.
  • the steam boiler advantageously has a burner with a fuel pump and with an injection nozzle for injecting one liquid fuel, as well as a fan for the supply of air.
  • Optimal utilization of the thermal energy in the steam boiler can be achieved if the atomized water is evaporated in a boiler pipe connected to the pressure line or to the steam line.
  • the boiler tube can be designed, for example, as a helix or as a double helix.
  • the cleaning agent is preheated to a temperature of 70 to 80 ° C. before it is injected into the steam line, preferably in a preheating line running in the area of the steam line.
  • the preheating line could, for example, be wound around the steam line over a certain distance. Other means of preheating such as electrical heating would be conceivable.
  • Preheating is also possible by designing the last section of the detergent line before it enters the steam line as an approx. 1 to 2 m long copper line (e.g. a spiral) that heats up from the connection point.
  • the detergent line from the detergent tank to the steam line between the detergent pump and the steam line is secured with a check valve.
  • the cleaning agent must be fed into the steam line at a pressure which is higher than the steam pressure. If the pressure in the detergent line drops below the nominal pressure due to operational malfunctions or the pressure in the steam line rises above the nominal pressure, the check valve prevents steam from entering the detergent pump or even the detergent tank.
  • the entire device for generating the mixture of water vapor and cleaning agent on a mobile is particularly optimal Frame arranged.
  • the device is largely autonomous and only requires electrical energy from outside. However, it would also be conceivable that the electrical energy for driving the various pumps is generated by a generator itself. Due to the compact design on the mobile frame, the device is therefore particularly advantageous as a supply source for a device for cleaning floor or wall surfaces, such as a floor cleaning machine or a cleaning lance.
  • water 1, preferably demineralized and decalcified water, is provided in a water tank 2.
  • the filling takes place via a filler neck 26, which can be connected to the normal supply network, for example with a quick coupling. If the water tank 2 has to be emptied, for example when it is not used for a long time, a drain valve 25 is opened.
  • a level switch 24 ensures that the device is switched off when the fill level is too low.
  • the water 1 is sucked out of the water tank 2 by means of a water pump 7 via a suction line.
  • the input to the pump can be shut off via a manually operated valve 27, for example via a friction valve.
  • the water passes through a filter 28 to protect the pump.
  • the water pump 7, which is driven by an electric motor 29, can be, for example, a triplex piston pump with ceramic pistons, which have a maximum working pressure of 100 to 120 bar and a delivery rate of approx. 4 to 17 l / min, preferably about 8 l / min.
  • the pressure line 9 of the water pump 7 leads to a pressure reducing valve 12, on which the desired working pressure of, for example, 15 to 40 bar, preferably 20 to 25 bar, can be set.
  • the branched and excess amount of water is fed back to the water tank via a bypass line 13.
  • the working pressure can be read on a manometer 30. With this setting, the water consumption is approx. 0.4 to 2 liters per minute depending on the nozzle diameter.
  • the pressure conditions also depend, among other things, on the atomizing nozzle 3, which is integrated into the pressure line 9 after the pressure reducing valve. It is a perforated nozzle with a hole diameter of 0.5 to 1.2 mm, preferably 0.7 to 0.8 mm. A relatively fine atomization is thus achieved.
  • a flow monitor 32 checks whether the desired amount of water flows through the pressure line 9. If, for example, the atomizer nozzle 3 becomes blocked, the flow monitor 32 automatically switches off the device.
  • a pressure relief valve 31 is arranged, which opens automatically when the steam pressure exceeds the set safety pressure of 8 to 10 bar. This prevents steam from coming out of the Steam boiler 4 can strike back to the water supply if, for example, the pressure in the boiler tube 20 increases due to unintentional closing of the steam line 10.
  • the steam boiler 4 advantageously has an approximately cylindrical boiler shell, in which the boiler tube 20 is arranged in a helical shape or as a double helix.
  • the heating energy is generated by burning a liquid fuel 17, for example diesel oil, which is provided in a fuel tank.
  • the fuel tank can be filled via a filler neck 36.
  • a fuel pump 15, which is driven by a motor 35, is used for delivery.
  • a fuel filter 34 is arranged in front of the pump.
  • the fuel is injected into the steam boiler 4 via an injection nozzle 16 and ignited with the aid of a magneto 33.
  • the desired delivery rate can be set on the pump 15; Excess fuel is fed back into the tank via a bypass line 60.
  • a safety temperature limiter 38 is arranged on the combustion chamber, which also automatically switches off the device in the event of an inadmissible rise in temperature in order to prevent damage to the steam boiler.
  • the amount of air on the blower 18 can be adjusted, for example, using a slide.
  • the power consumption of the steam boiler is, for example, 65 to 88 kW / h.
  • steam 6 is present at a temperature of 140 to 180 ° C. and a pressure of preferably 4 to 8 bar.
  • a thermostat 39 is arranged here, which controls the steam temperature by influencing the burner to the set values.
  • a pressure relief valve 40 is arranged in the steam line 10, which, like the pressure relief valve 31, is set to a blow-off pressure of 8 to 10 bar.
  • the cleaning agent 5 is provided in a cleaning agent tank 41. This has, for example, an automatic or visual level indicator 42 and a filler neck 43.
  • the cleaning agent can be, for example, an alkali with a pH of 7 to 10.
  • the lye can also contain anionic and nonionic surfactants and alcohol. Depending on the application, however, very different cleaning agents are conceivable.
  • the cleaning agent 5 is sucked in by means of a cleaning agent pump 46 which can be driven by a motor 45.
  • a cleaning agent pump 46 which can be driven by a motor 45.
  • This can be a vibrating piston pump with an integrated drive.
  • Another type of pump is also conceivable, preferably with a controllable delivery rate.
  • a filter 44 protects the pump from any damage.
  • the cleaning agent is first passed through a preheating line 21 before it is injected into the steam line 10.
  • the preheating line can be, for example, a copper coil which is arranged in the region of the steam line.
  • a check valve 23 is provided to prevent steam from kicking back into the detergent pump.
  • the mixture 47 of cleaning agent and steam is preferably fed to a consumer 11 via a flexible hose line 48.
  • FIG. 2 shows a device according to FIG. 1, which is arranged as a compact unit on a chassis 49 with rollers 50.
  • the chassis can be moved on handles 54.
  • the external power supply takes place via an electric cable 52.
  • the water tank 2 e.g. 120 l
  • the fuel tank 14 e.g. 20 l
  • the detergent tank 41 e.g. 20 l
  • the steam boiler 4 take up a relatively large amount of space.
  • the desired operating parameters can be set on a control cabinet 51 with switching elements 53.
  • the following switching functions are conceivable for the operation of a floor cleaning machine or cleaning lance: - preselection of the connected device, - water pump on / off, - burner on / off, - cleaning agent pump on / off or flow rate small / large.
  • the working pressure can be read directly on the manometer 30 in the area of the pump.
  • the chassis is provided with a formwork to protect sensitive parts such as pumps, blowers, etc.
  • FIG. 3 shows, for example, a floor cleaning machine 55 which is supplied with the mixture of steam and cleaning agent via the flexible hoses 48.
  • the mixture is applied to the floor surface in the area of a cleaning tool consisting of rotating brushes.
  • the machine can be moved using a chassis 57.
  • Such a machine is particularly suitable for loosening and removing stubborn dirt, e.g. Chewing gum, tar, etc.
  • FIG. 4 shows a cleaning lance 58 which is also supplied via the flexible hose 48. At its end, the lance has a rigid brush 59 through which the mixture of water vapor and cleaning agent flows when actuated.
  • the mixture of water vapor and cleaning agent flows when actuated.
  • completely different areas of application for the mixture of water vapor and cleaning agent are also conceivable, particularly in the industrial field, e.g. for cleaning animal skins before processing into leather etc.

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Abstract

Zum Erzeugen eines Gemisches aus Wasserdampf und Reinigungsmittel wird Wasser (1) aus einem Wassertank (2) unter Druck einer Zerstäuberdüse (3) zugeführt und zerstäubt. Das zerstäubte Wasser wird in einem brennergeheizten Dampfkessel (4) verdampft. Anschliessend wird ein flüssiges Reinigungsmittel (5) ebenfalls unter Druck in den vom Dampfkessel abgeführten Dampf (6) eingespeist. Auf diese Weise entsteht ein Gemisch (47), das einem Verbrauchen (11) wie z.B. einer Bodenreinigungsmaschine (55), einer Reinigungslanze (58) oder einem anderen Gerät zugeführt werden kann. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Gemisches aus Wasserdampf und Reinigungsmittel.
  • Bei zahlreichen Reinigungsvorgängen ist es erforderlich, dass infolge der hartnäckigen Verschmutzung sowohl Wasserdampf als auch ein Reinigungsmittel zum Einsatz kommen. Dabei werden die beiden Reinigungsmedien vielfach wechselweise eingesetzt. Durch die DE U 295 08 713 ist ein Bodenreinigungsgerät bekannt geworden, bei dem eine rotierende Bürste vom Dampf aus einem Dampferzeuger durchströmt wird und bei dem ausserdem noch eine zusätzliche Reinigungsflüssigkeit auf die Bodenfläche aufgebracht werden kann.
  • Ein Nachteil der bekannten Verfahren und Vorrichtungen besteht darin, dass die völlig getrennte Führung und Aufbringung von Dampf und Reinigungsmittel nicht effizient ist. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen die Reinigungswirkung gesteigert werden kann. Insbesondere soll die Reinigungsflüssigkeit möglichst rationell eingesetzt werden. Diese Aufgabe wird in verfahrensmässiger Hinsicht mit einem Verfahren mit den Merkmalen gemäss Anspruch 1 und in vorrichtungsmässiger Hinsicht mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen gemäss Anspruch 5 gelöst.
  • Die Zerstäubung des Wassers unter Druck in einer Zerstäuberdüse bewirkt einerseits einen sehr geringen Wasserverbrauch und andererseits beim Verdampfen im brennergeheizten Dampfkessel einen sehr heissen Dampf von 140 bis 180°C. Die Einspeisung eines flüssigen Reinigungsmittels unter Druck in den Heissdampf ergibt ein Aerosol mit einer sehr intensiven Reinigungswirkung, wobei auch der Verbrauch an Reinigungsmittel reduziert werden kann.
  • Besonders vorteilhaft wird der Wasserdruck vor der Zerstäuberdüse eingestellt bzw. reduziert und das überschüssige Wasser über eine Bypassleitung zum Wassertank zurückgeführt. Auf diese Weise kann eine Pumpe eingesetzt werden, deren maximaler Arbeitsdruck wesentlich höher ist, als der für die Zerstäubung erforderliche Druck. Dies gilt auch für die Förderleistung. Die Lebensdauer der Pumpe kann damit erhöht werden. Die Pumpe kann einen Arbeitsdruck von 100 bis 120 bar und eine Förderleistung von 8 bis 20 l/min aufweisen.
  • Weitere erhebliche Vorteile können dadurch erzielt werden, dass das Reinigungsmittel vor dem Einspeisen in den vom Dampfkessel abgeführten Dampf vorgewärmt wird. Dadurch kann ein Abschrecken und Kondensieren des Dampf weitgehend verhindert werden.
  • Das Reinigungsmittel muss nicht permanent in den Heissdampf eingespeist werden. Auch eine intermittierende Einspeisung beispielsweise alle 5 Sekunden oder alle 10 Sekunden während einer Dauer von jeweils 5 Sekunden wäre denkbar. Alternativ wäre auch eine gesteuerte Einspeisung denkbar, indem die Reinigungsmittelpumpe entsprechend angesteuert wird.
  • Die Zerstäubung des Wassers in der Druckleitung erfolgt vorteilhaft an einer in die Druckleitung integrierten Lochblende mit einem Lochdurchmesser von 0,5 bis 1,2 mm, vorzugsweise 0,7 bis 0,8 mm. Je nach der gewünschten Zerstäubungswirkung könnten verschiedene Lochblenden eingesetzt werden.
  • Der Dampfkessel verfügt vorteilhaft über einen Brenner mit einer Brennstoffpumpe und mit einer Einspritzdüse zum Einspritzen eines flüssigen Brennstoffs, sowie über ein Gebläse für die Zufuhr von Luft. Eine optimale Ausnützung der Wärmeenergie im Dampfkessel kann erreicht werden, wenn die Verdampfung des zerstäubten Wassers in einem an die Druckleitung bzw. an die Dampfleitung angeschlossenen Kesselrohr erfolgt. Das Kesselrohr kann beispielsweise als Helix oder als Doppelhelix ausgebildet sein.
  • Die Vorwärmung des Reinigungsmittels auf eine Temperatur von 70 bis 80°C vor dem Einspritzen in die Dampfleitung erfolgt vorzugsweise in einer im Bereich der Dampfleitung verlaufenden Vorwärmleitung. Die Vorwärmleitung könnte beispielsweise über eine bestimmte Strecke um die Dampfleitung gewunden sein. Andere Mittel zur Vorwärmung wie z.B. eine elektrische Heizung wären jedoch denkbar. Die Vorwärmung ist auch dadurch möglich, dass der letzte Abschnitt der Reinigungsmittelleitung vor dem Eintritt in die Dampfleitung als ca. 1 bis 2 m lange Kupferleitung (z.B. als Spirale) ausgebildet ist, die sich von der Anschlussstelle her erwärmt.
  • Aus Sicherheitsgründen ist es zweckmässig, wenn die Reinigungsmittelleitung vom Reinigungsmitteltank zur Dampfleitung zwischen der Reinigungsmittelpumpe und der Dampfleitung mit einem Rückschlagventil abgesichert ist. Ersichtlicherweise muss das Reinigungsmittel mit einem Druck in die Dampfleitung eingespeist werden, der höher ist, als der Dampfdruck. Falls aufgrund von Betriebsstörungen der Druck in der Reinigungsmittelleitung unter den Nenndruck absinkt oder aber der Druck in der Dampfleitung über den Nenndruck ansteigt, wird durch das Rückschlagventil verhindert, dass Dampf in die Reinigungsmittelpumpe oder gar in den Reinigungsmitteltank eindringen kann.
  • Besonders optimal ist die gesamte Vorrichtung zum Erzeugen des Gemisches aus Wasserdampf und Reinigungsmittel auf einem fahrbaren Gestell angeordnet. Die Vorrichtung ist dabei weitgehend autonom und benötigt von ausserhalb lediglich elektrische Energie. Es wäre aber auch denkbar, dass die elektrische Energie zum Antreiben der diversen Pumpen über einen Generator selber erzeugt wird. Aufgrund der kompakten Bauweise auf dem fahrbaren Gestell eignet sich die Vorrichtung daher besonders vorteilhaft als Versorgungsquelle für ein Gerät zum Reinigen von Bodenflächen oder Wandflächen wie z.B. eine Bodenreinigungsmaschine oder eine Reinigungslanze.
  • Weitere Einzelmerkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den Zeichnungen: Er zeigen:
    • Figur 1
    ein Rohrleitungsschema mit den verschiedenen Armaturen einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
    Figur 2
    eine perspektivische Darstellung eines Fahrgestells mit den Elementen der Vorrichtung,
    Figur 3
    eine perspektivische Darstellung einer Bodenreinigungsmaschine, und
    Figur 4
    eine perspektivische Darstellung einer Reinigungslanze.
  • Gemäss Figur 1 wird Wasser 1, vorzugsweise entmineralisiertes und entkalktes Wasser in einem Wassertank 2 bereit gestellt. Die Füllung erfolgt über einen Füllstutzen 26, der beispielsweise mit einer Schnellkupplung an das normale Versorgungsnetz angeschlossen werden kann. Muss der Wassertank 2 z.B. bei längerem Nichtgebrauch entleert werden, wird ein Ablassventil 25 geöffnet. Ein Niveauschalter 24 sorgt dafür, dass die Vorrichtung bei einem unzulässig tiefen Füllstand abgeschaltet wird.
  • Das Wasser 1 wird mittels einer Wasserpumpe 7 über eine Saugleitung aus dem Wassertank 2 gesaugt. Der Eingang zur Pumpe kann über ein handbetätigtes Ventil 27, beispielsweise über einen Reiberhahn abgesperrt werden. Ausserdem durchläuft das Wasser zum Schutz der Pumpe einen Filter 28. Bei der mit einem Elektromotor 29 angetriebenen Wasserpumpe 7 kann es sich beispielsweise um eine Triplexkolbenpumpe mit Keramikkolben handeln, die einen maximalen Arbeitsdruck von 100 bis 120 bar und eine Förderleistung von ca. 4 bis 17 l/min, vorzugsweise ca. 8 l/min aufweist. Die Druckleitung 9 der Wasserpumpe 7 führt zu einem Druckreduzierventil 12, an dem der gewünschte Arbeitsdruck von beispielsweise 15 bis 40 bar, vorzugsweise 20 bis 25 bar eingestellt werden kann. Die abgezweigte und überschüssige Wassermenge wird über eine Bypassleitung 13 zurück zum Wassertank geführt. Der Arbeitsdruck kann an einem Manometer 30 abgelesen werden. Der Wasserverbrauch beträgt bei dieser Einstellung je nach Düsendurchmesser ca. 0,4 bis 2 Liter pro Minute.
  • Die Druckverhältnisse sind unter anderem auch von der Zerstäuberdüse 3 abhängig, welche nach dem Druckreduzierventil in die Druckleitung 9 integriert ist. Es handelt sich dabei um eine Lochdüse mit einem Lochdurchmesser von 0,5 bis 1,2 mm, vorzugsweise 0,7 bis 0,8 mm. Damit wird eine relativ feine Zerstäubung erreicht. Ein Strömungswächter 32 kontrolliert, ob die gewünschte Wassermenge durch die Druckleitung 9 strömt. Wird beispielsweise die Zerstäuberdüse 3 verstopft, schaltet der Strömungswächter 32 die Vorrichtung automatisch ab.
  • Vor dem Eintritt in den Dampfkessel 9 bzw. in das Kesselrohr 20 ist ein Überdruckventil 31 angeordnet, das automatisch öffnet, wenn der Dampfdruck den eingestellten Sicherheitsdruck von 8 bis 10 bar übersteigt. Damit wird verhindert, dass Dampf aus dem Dampfkessel 4 zur Wasserversorgung zurückschlagen kann, wenn beispielsweise durch unbeabsichtigtes Verschliessen der Dampfleitung 10 der Druck im Kesselrohr 20 steigt.
  • Der Dampfkessel 4 weist vorteilhaft einen etwa zylindrischen Kesselmantel auf, in welchem das Kesselrohr 20 schraubenlinienförmig bzw. als Doppelhelix angeordnet ist. Die Heizenergie erfolgt durch Verbrennen eines flüssigen Brennstoffs 17, beispielsweise Dieselöl, das in einem Brennstofftank bereitgestellt wird. Der Brennstofftank kann über einen Einfüllstutzen 36 gefüllt werden. Zur Förderung dient eine Brennstoffpumpe 15, die über einen Motor 35 angetrieben wird. Vor der Pumpe ist ein Treibstofffilter 34 angeordnet. Der Treibstoff wird über eine Einspritzdüse 16 in den Dampfkessel 4 eingespritzt und mit Hilfe eines Magnetzünders 33 gezündet. Die gewünschte Fördermenge kann an der Pumpe 15 eingestellt werden; überschüssiger Treibstoff wird über eine Bypassleitung 60 direkt in den Tank zurückgefördert.
  • Zur Durchspülung der Brennkammer bzw. zur Versorgung mit Sauerstoff wird mit Hilfe eines Gebläses 18 aus einer Luftsaugleitung 19 Luft in den Kessel eingeblasen. Die Abgase verlassen den Kessel 4 über einen Kamin 37. Aus Sicherheitsgründen ist an der Brennkammer ein Sicherheitstemperaturbegrenzer 38 angeordnet, der bei einem unzulässigen Ansteigen der Temperatur die Vorrichtung ebenfalls automatisch abschaltet, um Schäden am Dampfkessel zu verhindern. Die Luftmenge am Gebläse 18 kann beispielsweise über einen Schieber eingestellt werden. Die Leistungsaufnahme des Dampfkessels liegt beispielsweise bei 65 bis 88 kW/h.
  • Am Ausgang des Kesselrohrs 20 liegt Dampf 6 mit einer Temperatur von 140 bis 180°C und einem Druck von vorzugsweise 4 bis 8 bar an. Hier ist ein Thermostat 39 angeordnet, der die Dampftemperatur durch Beeinflussung des Brenners auf die eingestellten Werte regelt. Ausserdem ist in der Dampfleitung 10 ein Überdruckventil 40 angeordnet, das gleich wie das Überdruckventil 31 auf einen Abblasdruck von 8 bis 10 bar eingestellt ist.
  • Das Reinigungsmittel 5 wird in einem Reinigungsmitteltank 41 bereitgestellt. Dieser verfügt beispielsweise über eine automatische oder visuelle Niveauanzeige 42 und über einen Einfüllstutzen 43. Beim Reinigungsmittel kann es sich beispielsweise um eine Lauge mit einem ph-Wert von 7 bis 10 handeln. Ausserdem kann die Lauge anionische und nichtionische Tenside und Alkohol enthalten. Je nach Anwendungsfall sind jedoch ganz unterschiedliche Reinigungsmittel denkbar.
  • Das Reinigungsmittel 5 wird mittels einer Reinigungsmittelpumpe 46 angesaugt, die über einen Motor 45 antreibbar ist. Dabei kann es sich um eine Schwingkolbenpumpe mit integriertem Antrieb handeln. Denkbar ist aber auch ein anderer Pumpentyp vorzugsweise mit steuerbarer Förderleistung. Auch hier schützt ein Filter 44 die Pumpe vor allfälligen Schäden. Das Reinigungsmittel wird zuerst über eine Vorwärmleitung 21 geführt, bevor es in die Dampfleitung 10 eingespritzt wird. Bei der Vorwärmleitung kann es sich beispielsweise um eine Kupferschlange handeln, die im Bereich der Dampfleitung angeordnet ist. Um ein Rückschlagen von Dampf in die Reinigungsmittelpumpe zu verhindern ist ein Rückschlagventil 23 vorgesehen.
  • Das Gemisch 47 aus Reingungsmittel und Dampf wird vorzugsweise über eine flexible Schlauchleitung 48 einem Verbraucher 11 zugeführt.
  • Figur 2 zeigt eine Vorrichtung gemäss Figur 1, die als kompakte Einheit auf einem Fahrgestell 49 mit Rollen 50 angeordnet ist.
  • Das Fahrgestell kann an Handgriffen 54 verschoben werden. Die externe Stromversorgung erfolgt über ein Elektrokabel 52. Wie aus der Darstellung hervorgeht, beanspruchen der Wassertank 2 (z.B. 120 l), der Brennstofftank 14 (z.B. 20 l), der Reinigungsmitteltank 41 (z.B. 20 l) und der Dampfkessel 4 relativ viel Raum. An einem Steuerschrank 51 mit Schaltelementen 53 können die gewünschten Betriebsparameter eingestellt werden. Für den Betrieb einer Bodenreinigungsmaschine oder Reinigungslanze sind folgende Schaltfunktionen denkbar: - Vorwahl des angeschlossenen Geräts, - Wasserpumpe ein/aus, - Brenner ein/aus, - Reinigungsmittelpumpe ein/aus bzw. Fördermenge klein/gross. Der Arbeitsdruck kann direkt am Manometer 30 im Bereich der Pumpe abgelesen werden. Selbstverständlich ist das Fahrgestell mit einer Verschalung versehen, um die sensiblen Teile wie Pumpen, Gebläse usw. zu schützen.
  • Figur 3 zeigt beispielsweise eine Bodenreinigungsmaschine 55, die über den flexiblen Schlauchen 48 mit dem Gemisch aus Dampf und Reinigungsmittel versorgt wird. Das Gemisch wird im Bereich eines Reinigungswerkzeugs, bestehend aus rotierenden Bürsten, auf die Bodenfläche aufgetragen. Die Maschine kann mit Hilfe eines Fahrgestells 57 verschoben werden. Eine derartige Maschine eignet sich insbesondere zum Lösen und Entfernen von hartnäckigen Verschmutzungen, wie z.B. Kaugummi, Teer usw.
  • Figur 4 zeigt eine Reinigungslanze 58, die ebenfalls über den flexiblen Schlauch 48 versorgt wird. Die Lanze verfügt an ihrem Ende über eine starre Bürste 59, welche bei Betätigung vom Gemisch aus Wasserdampf und Reinigungsmittel durchströmt wird. Selbstverständlich sind auch noch völlig andere Anwendungsgebiete für das Gemisch aus Wasserdampf und Reinigungsmittel denkbar, insbesondere im industriellen Bereich, z.B. zum Reinigen von Tierhäuten vor der Verarbeitung zu Leder usw.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines Gemisches aus Wasserdampf und Reinigungsmittel, gekennzeichnet durch Zufuhr von Wasser (1) aus einem Wassertank(2) unter Druck zu einer Zerstäuberdüse (3), Verdampfen des zerstäubten Wassers in einem brennergeheizten Dampfkessel (4), Einspeisen eines flüssigen Reinigungsmittels (5) unter Druck in den vom Dampfkessel (4) abgeführten Dampf (6).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdruck vor der Zerstäuberdüse (3) eingestellt wird und dass überschüssiges Wasser über eine Bypassleitung (13) zum Wassertank (2) zurückgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmittel (5) vor dem Einspeisen in den Dampf vorgewärmt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmittel (5) intermittierend und/oder gesteuert in den Dampf eingespeist wird.
  5. Vorrichtung zum Erzeugen eines Gemisches aus Wasserdampf und Reinigungsmittel, gekennzeichnet durch
    - einen Wassertank (2),
    - eine Wasserpumpe (7) mit einer zum Wassertank führenden Saugleitung (8) und einer zu einem brennergeheizten Dampfkessel (4) führenden Druckleitung (9),
    - eine in der Druckleitung angeordnete Zerstäuberdüse (3) zum Zerstäuben des Wassers vor dem Erreichen des Dampfkessels (4),
    - eine vom Dampfkessel (4) zu einem Verbraucher (11) führende Dampfleitung (10),
    - einen Reinigungsmitteltank (41) und
    - eine Reinigungsmittelpumpe (46) zum Einspeisen des Reinigungsmittels (5) unter Druck in die Dampfleitung (10).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Zerstäuberdüse (3) ein Druckreduzierventil (12) angeordnet ist und dass überschüssiges Wasser über eine Bypassleitung (13) zum Wassertank (2) zurückführbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäuberdüse (3) eine in die Druckleitung (9) integrierte Lochblende mit einem Lochdurchmesser von 0,5 bis 1,2 vorzugsweise 07 bis 0,8 mm ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfkessel (4) über einen Brenner mit einer Brennstoffpumpe (15) und mit einer Einspritzdüse (16) zum Einspritzen eines flüssigen Brennstoffes sowie über ein Gebläse (18) für die Zufuhr von Luft verfügt und dass die Verdampfung des zerstäubten Wassers in ein an die Druckleitung (9) bzw. an die Dampfleitung (10) angeschlossenes Kesselrohr erfolgt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmittel (5) vor dem Einspritzen in die Dampfleitung (10) in einer im Bereich der Dampfleitung verlaufenden Vorwärmleitung (21) vorwärmbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmittelleitung (22) vom Reinigungsmitteltank (41) zur Dampfleitung (10) zwischen der Reinigungsmittelpumpe und der Dampfleitung mit einem Rückschlagventil abgesichert ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckleitung (9) nach der Zerstäuberdüse (3) ein Strömungswächter (32) für die Durchflusskontrolle angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl vor dem Dampfkessel (4) in der Druckleitung (9) als auch nach dem Dampfkessel in der Dampfleitung (10) wenigstens je ein Überdruckventil angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleistung der Reinigungsmittelpumpe (46) steuerbar ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf einem fahrbaren Gestell angeordnet ist.
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