DE102007025245A1

DE102007025245A1 - Erwärmung eines Tankinhaltes durch Mikrowellen

Info

Publication number: DE102007025245A1
Application number: DE102007025245A
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Ing. Gaus (FH); Thomas Dipl.-Ing. Näger (FH); Thomas Dr.-Ing. Peukert; Stefan Dr.-Ing. Scheringer; Ingo Dipl.-Ing. Wiegand (FH)
Original assignee: Meiko Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Meiko Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2007-10-25
Also published as: WO2008145213A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Tankinhaltes (28) eines Tanks (9, 34, 66) einer Durchlaufspülmaschine (1), eines Ein-Kammer-Reinigungsautomaten (31) sowie eines Reinigungs- und Desinfektionsautomaten (51). Der Tankinhalt (28) wird mittels einem Förderaggregat (8, 36, 61) umgewälzt. Eine Erwärmung des Tankinhaltes (28) erfolgt über mindestens eine einen Mikrowelleneintrag (30) erzeugende Mikrowellenquelle (27).

Description

Stand der Technik
Aus EP 1 196 650 B1 und aus DE 106 08 036 C5 sind Fördereinrichtungen für Mehrtankspülmaschinen bekannt, bei denen das zu reinigende Gut auf ein Förderband aufgebracht, durch eine mehrere Behandlungszonen aufweisende Geschirrspülmaschine transportiert wird. Je nach Bauweise und Ausführungsform der Durchlaufspülmaschine werden in mindestens einer Reinigungszone Reinigungsfluidtemperaturen in der Größenordnung von etwa 65 °C benötigt, in einer sich an die mindestens eine Reinigungszone anschließenden Pumpenklarspülzone beziehungsweise Frischwasserklarspülzone werden Temperaturen in der Größenordnung von 80 °C benötigt, um das zuvor gereinigte Reinigungsgut klarzuspülen und anhaftende Reinigungsfluidreste sowie Rückstände von diesem zu entfernen. Nach der Passage der der mindestens einen Reinigungszone nachgeschalteten Klarspülzone, sei es eine Frischwasserklarspülzone, sei es eine Pumpenklarspülzone, durchläuft das gereinigte Gut mindestens eine Trocknungszone, ehe es am Auslaufbereich einer in der Regel als endloses Transportband beschaffenen Fördereinrichtung entnommen werden kann.
DE 10 2005 023 428 A1 offenbart eine gewerbliche Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine, bei welcher nach der Nachspülung über ein Gebläse ein Luftstrom in der Spülkammer erzeugt wird. DE 100 22 088 A1 offenbart eine programmgesteuerte Geschirrspülmaschine sowie eine Einrichtung zum Trocknen von Geschirr. Das Geschirr wird in den wasserführenden Spülgängen mit umgewälzter warmer Spülflüssigkeit im Spülbehälter aufgeheizt, und im Programmschritt Trocknen erfolgt bei abgepumpter Spülflüssigkeit mittels eines Wärmetauschers eine Kondensation der Feuchtigkeit im Spülbehälter. DE 10 2005 012 114 A1 zeigt eine Geschirrspülmaschine mit einer Trocknungsvorrichtung. Um den Trocknungsvorgang einer Geschirrspülmaschine zu verbessern, werden der Geschirrspülmaschine ein erster Wärmetauscher und ein zweiter Wärmetauscher zugeordnet. Dem ers ten Wärmetauscher ist ein Strömungskanal mit einer Heizung mit einem Gebläse zugeordnet, wobei der zweite Wärmetauscher an mindestens einer Seitenwand des Spülbehälters angeordnet ist.
Aus DE 198 31 950 C2 ist eine Maschine zum Reinigen und Desinfizieren von Pflegegeschirr bekannt. DE 198 38 180 C2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen und Desinfizieren von Gefäßen. Nach kontinuierlichem Reinigen und Desinfizieren des Gefäßes durch Umwälzen und Besprühen mit einer in einer Spülkammer enthaltenen Reinigungs- und Desinfektionsflüssigkeit wird in die Spülkammer Heißdampf eingebracht, wobei beim Einbringen des Heizdampfes mittels einer Wasserstrahlpumpe oder einer elektrisch angetriebenen Pumpe feuchte Luft aus der Spülkammer abgesaugt wird. Der Desinfektionsschritt erfolgt mit Wasserdampf.
Allen vorstehend beschriebenen Reinigungsautomaten, seien es Durchlaufgeschirrspülmaschinen, seien es eine Reinigungskammer aufweisende Programmautomaten, seien es Reinigungs- und Desinfektionsautomaten für Behältnisse, wie sie zum Beispiel im Pflegebereich eingesetzt werden, ist gemeinsam, dass eine Aufheizung des in den unterschiedlichsten Prozessschritten benötigten Reinigungsfluides beziehungsweise Klarspülwassers beziehungsweise Heißdampfes durch Boiler, elektrische Heizelemente oder dergleichen erfolgt. Dies bedeutet, dass an den vorstehend skizzierten Reinigungsautomaten, seien es Durchlaufgeschirrspülmaschinen, seien es Ein-Kammer-Automaten, seien es Reinigungsautomaten zur Reinigung und Desinfektion von Geschirr und Ausscheidungen aufnehmenden Behältern, enorme Heizleistungen benötigt werden, die Heizinstallationen in der Größenordnung von mehreren kWs erforderlich machen. Die installierten Heizleistungen haben einen sehr großen Einfluss auf die sich im Betrieb einstellenden Betriebskosten derartiger Reinigungs- und Desinfektionsautomaten. Je geringer die installierte Heizleistung gehalten werden kann und je geringer der Verbrauch von Reinigungsfluid, chemischen Zusätzen zum Reinigungsfluid, wie zum Beispiel Klarspüler, oder von erwärmtem und erhitztem Frischwasser ist, desto günstiger gestalten sich die Betriebskosten derartiger Reinigungs- beziehungsweise Desinfektionsautomaten für den Anwender. Bei bisher gegebenen Geschirrspülautomaten, seien es Durchlaufgeschirrspülmaschinen, seien es Ein-Kammer-Automaten, sowie auch bei Reinigungs- und Desinfektionsautomaten, die im Pflegebereich eingesetzt werden, wird benötigtes heißes Wasser auf die Größenordnung von ca. 80 °C beziehungsweise 85 °C erhitzt und dann in den Prozess eingebracht. Die dazu in der Regel verwendeten Boiler nehmen jedoch aus Sicherheitsgründen ein größeres Wasservolumen auf als dasjenige, was schließlich im Desinfektionsschritt in Reinigungs- und Desinfektionsautomaten benötigt wird beziehungsweise im Klarspülschritt an Durch laufgeschirrspülmaschinen oder Ein-Kammer-Automaten. Dies bedeutet, dass die Boiler einen größeren Wasservorrat erhitzen als derjenige, der schlussendlich im Behandlungsschritt beziehungsweise im Prozessschritt benötigt wird. Diese aus Sicherheitsgründen jedoch bisher erforderliche Erwärmung eines anschließend im nachfolgenden Prozessschritt nicht benötigten Wasservorrates auf ein Temperaturniveau in der Größenordnung von 80 °C beziehungsweise 85 °C stellt ein nicht unerhebliches Energiesparpotenzial dar, welches die Betriebskosten der obenstehend skizzierten Geschirrspülautomaten, seien es Durchlaufgeschirrspülmaschinen beziehungsweise Ein-Kammer-Geschirrspülautomaten oder auch in Krankenhäusern und Pflegeheimen aufgestellte Reinigungs- und Desinfektionsautomaten, in hohem Maße günstig beeinflusst.
EP 1 327 844 A2 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung eines Beschichtungsstoffes auf einem Substrat und/oder eines Substrates. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren können Beschichtungsstoffe und/oder Substrate gehärtet, vernetzt und/oder getrocknet werden. Dazu wird ein Mikrowellenofen eingesetzt, der Mikrowellen mindestens zwei voneinander verschiedener Wellenlängen erzeugt.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Reinigungsautomaten, seien es Durchlaufgeschirrspülmaschinen, Durchlaufspülmaschinen, Ein-Kammer-Spülmaschinen, Ein-Kammer-Programmautomaten und Reinigungs- und Desinfektionsautomaten, so zu verbessern und weiterzuentwickeln, dass deren Energiebilanz verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens eine Vakuum-Laufzeitröhre, welche auch als Magnetron bezeichnet wird, zur Schwingungserzeugung im Mikrowellenbereich von 0,3 bis 300 GHz als Heizeinrichtung eingesetzt wird. Die erzielbare Leistung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen und preiswert herzustellenden Hochfrequenzgenerators liegt in der Größenordnung von einigen kW. Dies gilt für den so genannten Dauerstrichbetrieb; im Impulsbetrieb können punktuell weitaus höhere Heizleistungen erzielt werden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vakuum-Laufzeitröhre, welche auch als Magnetron bezeichnet wird, umfasst eine walzenförmige Glühkathode (Oxid- oder Vorratskathode) im Zentrum. Die Kathode ist von einem im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Anodenblock, der bevorzugt aus Kupfer hergestellt wird, umschlossen. Kühlrippen am Anodenblock ermöglichen die Kühlung und eine freie Konvektion. An der Innenseite des Ano denblockes befinden sich Hohlraumresonatoren. Dabei handelt es sich um strahlenförmige, zum Heizdraht parallel verlaufende Schlitze, die in Richtung der zentralen Bohrung des Anodenblockes, des so genannten Wechselwirkungsraums, offen sind. Die Hohlraumresonatoren können des Weiteren als Lochresonatoren, Segmentresonatoren oder Mehrfrequenzresonatoren ausgebildet sein. Die Vakuum-Laufzeitröhre (Magnetron) benötigt zur Funktion ein sich axial erstreckendes Magnetfeld, welches meist mit Dauermagneten erzeugt wird. Einer der Hohlraumresonatoren ist mit einer Kopplungsschleife oder mit einem Hohlleiter verbunden und dient der Leistungsaufnahme.
Im Wechselwirkungsraum des Magnetrons wirken elektrische und magnetische Felder gleichzeitig. Die Magnetfeldlinien verlaufen parallel zur Kathodenachse und durchsetzen den Wechselwirkungsraum. Liegt Spannung zwischen Anode und Kathode an, werden aufgrund des elektrischen Feldes Elektronen hin zur Anode beschleunigt. Das elektrische Feld bildet jedoch mit dem Magnetfeld einen rechten Winkel, daher werden die Elektronen aufgrund der Lorenzkraft von ihrer radialen Bahn spiralförmig abgelenkt. Aufgrunddessen bewegen sie sich im Wechselwirkungsraum um die Kathode herum. Erst ab einer recht hohen Anodenspannung kommt es zum Stromfluss.
Die Schlitze im Magnetron bilden eine ringförmig geschlossene Verzögerungsleitung. Elektromagnetische Schwingungen in einem der Hohlraumresonatoren breiten sich über den Wechselwirkungsraum und die Schlitze in die anderen Hohlraumresonatoren aus. Dadurch entsteht ein ringförmig geschlossener mehrpoliger elektromagnetischer Schwingkreis. In diesem treten Wechselspannungen zwischen den Enden der Anodensegmente und auch Wechselströme an den inneren Oberflächen der Schlitzwände auf. Das Hochfrequenzfeld in diesem Ringresonator tritt mit den Elektronen in Wechselwirkung. Die resultierenden Felder beeinflussen Bahn und Geschwindigkeit der Elektronen. Die Folge davon ist, dass die Elektronen gebremst oder beschleunigt werden und sich dadurch während ihres Umlaufes Bereiche höherer und niedriger Elektronendichte bilden.
Mit Hilfe des Magnetrons werden Mikrowellen erzeugt, beispielsweise mit einem Frequenzbereich um 2,455 GHz. Der Effekt, der durch eine Einstrahlung von Mikrowellen auf ein Gut oder ein Fluid erzielbar ist, d.h. zum Beispiel der Effekt der Wassererwärmung, beruht nicht auf der Resonanz der Wassermoleküle. Wasser hat seine niedrigste Resonanzfrequenz im flüssigen Zustand erst bei 22,23508 GHz. Die Eindringtiefe von Mikrowellen bei Wasser bei einer Frequenz von 2,455 GHz liegt im Bereich weniger cm.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, werden an dem in einer Durchlaufgeschirrspülmaschine vorgesehenen mindestens einen Tank ein oder mehrere Vakuum-Laufzeitröhren (Magnetrons) installiert, um den im Tank bevorrateten Fluidvorrat, sei es Reinigungsfluid, sei es Klarspülwasser oder dergleichen, zu erwärmen. Somit können bisher eingesetzte Boiler, die in der Regel über eine Heizspirale oder dergleichen verfügen, über die wirkungsgradtechnisch wesentlich effektivere Vakuum-Laufzeitröhre im Dauerstrichbetrieb, d.h. kontinuierlich beheizt werden. Die damit einhergehenden Energiekosten sind aufgrund des verbesserten Wirkungsgrades der wie erfindungsgemäß vorgeschlagen eingesetzten Vakuum-Laufzeitröhren wesentlich günstiger. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lässt sich außer an den den Reinigungs- beziehungsweise Frischwasservorrat bevorratenden Tanks einer Durchlaufgeschirrspülmaschine auch im Wassertank eines Ein-Kammer-Reinigungsautomaten oder eines Programmautomaten oder auch eines Reinigungs- und Desinfektionsautomaten, der bevorzugt in Krankenhäusern oder im Pflegebereich eingesetzt wird, verwirklichen. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Erwärmung des Reinigungsfluides über mindestens eine Vakuum-Laufzeitröhre (Magnetron) kann eine wesentlich günstigere Energiebilanz eines Reinigungsautomaten erreicht werden.
Ein weiterer Vorteil der direkten Erwärmung des Reinigungsfluids durch Mikrowellen liegt darin, dass es keine lokal sehr heißen Oberflächen wie an konventionellen Heizkörpern gibt. An diesen konventionellen Heizkörpern lagern sich sehr oft Verschmutzungen ab. Diese brennen aufgrund der hohen Oberflächentemperatur fest, was zu einer Zerstörung der Heizkörper führen kann.
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung der Mikrowellenheizung im Dampferzeuger liegt darin, dass nur genau die Menge Flüssigkeit erwärmt werden muss, die als Dampf benötigt wird. Konventionelle Heizkörper erfordern, dass sie immer komplett mit Flüssigkeit bedeckt sind, und haben dadurch ein relativ großes Totvolumen (höherer Energieverbrauch).
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
1 eine Teildarstellung eines als Durchlaufspülmaschine beschaffenen Reinigungsautomaten,
2 eine schematische Wiedergabe eines Ein-Kammer-Reinigungsautomaten,
3 eine schematische Darstellung eines im Pflegebereich eingesetzten Reinigungs- und Desinfektionsautomaten,
4 eine schematische Darstellung der Anbindung von mehreren Vakuum-Laufzeitröhren, mit Kühlungsgebläse zur Erwärmung eines Tankinhaltes und
5 eine Draufsicht auf einen Tank eines Reinigungsautomaten in gebrochener Darstellung mit einer Anzahl von Hohlleitern und deren Verläufen im Tank.
Ausführungsformen
Der Darstellung gemäß 1 ist die teilweise Ansicht einer als Durchlaufspülmaschine ausgebildeten Reinigungsmaschine zu entnehmen.
1 zeigt, dass eine Durchlaufspülmaschine 1 eine als endloses Transportband beispielsweise ausgebildete Fördereinrichtung 3 umfasst, welche zu reinigendes Gut in Transportrichtung 2 durch verschiedene Behandlungszonen der Durchlaufspülmaschine 1 befördert. Die Durchlaufspülmaschine 1 gemäß der Darstellung in 1 umfasst mindestens eine Spülzone 4, in der ein erstes Spülsystem 5 und ein zweites Spülsystem 6 angeordnet sind. Über das erste Spülsystem 5 wird Reinigungsfluid von oben auf das an der Fördereinrichtung 3 aufgenommene Spülgut aufgebracht; mit dem zweiten Spülsystem 6 wird das zu reinigende Gut, welches in der Transportrichtung 2 durch die Fördereinrichtung 3 transportiert wird, von unten mit Reinigungsfluid beaufschlagt. Das Reinigungsfluid 7 wird in einem Spülzonentank 9 bevorratet und aus diesem durch eine erste Pumpe 8 zum ersten Spülsystem 5 beziehungsweise zum zweiten Spülsystem 6 gefördert. Die erste Pumpe 8 umfasst ein Pumpengehäuse 10; der Spülzonentank 9 ist durch ein Tankabdecksieb 11 abgedeckt. Das im Spülzonentank 9 bevorratete Reinigungsfluid ist durch eine Trennwand 12 vom Tank einer Pumpenklarspülzone 14 und einer Frischwasserklarspülzone 18 getrennt. Die in 1 dargestellte Spülzone 4 ist über einen Trennvorhang 13 von der in Transportrichtung 2 hinter der Spülzone 4 liegenden Pumpenklarspülzone 14 getrennt. Der Pumpenklarspülzone 14 ist eine weitere, zweite Pumpe 15 zugeordnet, über welche einem ersten Sprührohr 16 beziehungsweise einem zweiten Sprührohr 17 in einem Tank bevorratetes Wasser aufgegeben werden kann und das zu reinigende Gut durch dieses aus den Sprührohren 16 und 17 austretende Klarspülwasser gereinigt wird, dieses in einer Frischwasserklarspülzone 18 nochmals über bis auf eine Temperatur von etwa 85 °C erwärmtes Frischwasser nochmals klargespült wird.
Die Frischwasserstrahlen, die innerhalb der Frischwasserklarspülzone 18 auf das zu reinigende Gut aufgebracht werden, sind durch Bezugszeichen 22 angedeutet.
In Transportrichtung 2 gesehen, befindet sich hinter einer Wärmerückgewinnungseinrichtung 13 mit Abluftgebläse 24 die Trocknungszone 25, die ein Gebläse 26 umfasst.
Der Darstellung gemäß 1 ist darüber hinaus zu entnehmen, dass das im Spülzonentank 9 bevorratete Reinigungsfluid über mindestens eine Heizeinrichtung 27, bei der es sich um eine Vakuumlaufzeitröhre (Magnetron) handelt, beheizt wird. Durch die mindestens eine Vakuum-Laufzeitröhre 24 werden Mikrowellen in den im Spülzonentank 9 bevorrateten Tankinhalt 28 eingekoppelt. Der Fluidspiegel des Tankinhaltes 28 des Spülzonentanks 9 ist durch Bezugszeichen 29 angedeutet. Über die bevorzugt als Magnetron ausgestaltete Heizeinrichtung 27, die entweder in den Seitenwänden des Spülzonentanks 9 oder in dessen Boden eingelassen sein kann, werden Mikrowellen in den Tankinhalt 28 des Spülzonentankes 9 eingekoppelt, so dass das Wasser erwärmt wird. Wenn im Spülzonentank eine Temperatur in der Größenordnung von 60 °C bis 70 °C, bevorzugt 65 °C erforderlich ist, kann eine Aufheizung des Tankinhaltes des Tankes unterhalb der Pumpenklarspülzone 14 beziehungsweise der Frischwasserklarspülzone 18 auf noch höhere Temperaturen erfolgen, so zum Beispiel auf ein Temperaturniveau zwischen 70 °C und 90 °C, bevorzugt auf 85 °C.
Der Darstellung gemäß 2 ist eine Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß 2 geht in schematischer Wiedergabe eine Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 hervor, in der zu reinigendes Gut 32 gereinigt wird. An einem Kammerdach 43 der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 ist ein drehbarer Wascharm 33 angebracht, über dessen Düsen Reinigungsfluid auf das in der Kammer aufgenommene, zu reinigende Gut 32 aufgebracht wird. Im unteren Bereich der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 befindet sich ein Tank 34. Die Kammer der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 ist über eine schwenkbare Tür 35 zugänglich. Das im Tank 34 aufgenommene Reinigungsfluid wird mittels einer nicht dargestellten Umwälzpumpe umgewälzt und über den am Kammerdach 43 der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 drehbar angeordneten Wascharm 33 auf das zu reinigende Gut 32 aufgebracht. Die Lau genpumpe 36 fördert stark verschmutztes Reinigungsfluid aus dem Tank 34 über ein Siphon 37 in einen Ablauf. Im oberen Bereich der Kammer der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 ist ein Gebläse 38 angeordnet, welches einen Abluftkanal 39 beaufschlagt, durch den feuchte Luft aus der Kammer der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 beim Trocknen abgezogen wird. Im unteren Bereich der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 verläuft eine Zuluftleitung 40, die unterhalb der schwenkbaren Tür 35 in die Kammer der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 mündet. Der Zuluftleitung 40 ist ein Filter 41 vorgeschaltet.
Die Kammer der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 wird durch Kammerwände 42 und das bereits erwähnte Kammerdach 43 begrenzt, an dem der Wascharm 33 drehbar aufgenommen ist.
Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass im Tank 34 der Ein-Kammer-Geschirrspülmaschine 31 mindestens eine Heizeinrichtung 27 in Form einer Vakuum-Laufzeitröhre (Magnetron) aufgenommen ist. Über diese wird der Tankinhalt 28 des Tanks 34 mit einem Mikrowelleneintrag 30 beaufschlagt. Der Fluidspiegel der im Tank 34 bevorrateten Flüssigkeit ist durch Bezugszeichen 29 kenntlich gemacht. Wie aus 2 hervorgeht, ist die mindestens eine Heizeinrichtung 27 in Form einer Vakuum-Laufzeitröhre (Magnetron) unterhalb der um eine senkrechte zur Zeichenebene verlaufende Achse schwenkbare Tür 35 angeordnet. Anstelle dieser Einbauposition können auch verschiedene andere Einbaupositionen für die als Vakuum-Laufzeitröhre 24 beschaffene Heizeinrichtung gewählt werden. Anstelle der in 2 dargestellten, einen den Tankinhalt 28 des Tanks 34 erwärmenden Heizeinrichtung 27 in Form einer Vakuum-Laufzeitröhre können auch mehrere solcher Heizeinrichtungen im Tank 34 verbaut sein, um dessen Tankinhalt 28 entsprechend zu erwärmen.
Wird die als Vakuum-Laufzeitröhre beschaffene Heizeinrichtung 27 im kontinuierlich arbeitenden Betriebsmodus betrieben, können einige kW an Heizleistung in den Tankinhalt 28 des Tanks 34 eingekoppelt werden. Aufgrund des Wirkungsgrades von bis zu 80 % stellt die als Vakuum-Laufzeitröhre (Magnetron) beschaffene Heizeinrichtung 27 eine äußerst effiziente Heizeinrichtung dar.
Der Darstellung gemäß 3 ist in schematischer Wiedergabe ein Reinigungs- und Desinfektionsgerät zu entnehmen, wie es in Krankenhäusern und Pflegeheimen oder dergleichen eingesetzt wird.
3 zeigt, dass das Reinigungs- und Desinfektionsgerät 51 eine Kammer 52 umfasst, die über eine schwenkbare Tür 56 zugänglich ist. Von der Kammer 52 aus erstreckt sich ein Ablauf 53, der von einem Siphonbogen 54 begrenzt ist. In der Kammer 52 befindet sich mindestens eine Düse 55, über die Reinigungsfluid und/oder Heißdampf zur Desinfektion der in der Kammer 52 zu reinigenden und zu desinfizierenden Gegenstände austritt. Die Kammer 52 verfügt einerseits über eine Zuluftleitung 58, über die Zuluft an einer Mündung 59 in das Innere der Kammer 52 des Reinigungs- und Desinfektionsautomaten 51 eintritt; andererseits verfügt die Kammer 52 über eine Abluftleitung 57, über welche feuchte Luft gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventiles – wie in 3 angedeutet – in den Ablauf 53 eingeleitet wird. Die Abluft wird hinter einen im Ablauf 53 bevorrateten Flüssigkeitsvorrat eingeleitet, der als Sperre dient, so dass die aus der Kammer 52 entfernte Abluft, bei der es sich regelmäßig um feuchte Luft handelt, aufgrund des als Sperre dienenden Flüssigkeitsvorrates nicht erneut in die Kammer 52 zurückströmt. Am Dach der Kammer 52 beziehungsweise an den Begrenzungswänden der Kammer 52 befinden sich eine Anzahl von Düsen 55, über die entweder Reinigungsfluid auf die in der Kammer 52 bevorrateten zu reinigenden Gefäße oder Heißdampf zu deren Desinfektion in das Innere der Kammer 52 geleitet werden kann.
Im oberen Bereich der Darstellung gemäß 3 ist eine Wasser/Dampf-Einheit 62 dargestellt. Die Wasser/Dampf-Einheit 62 umfasst einen Zulauf 60, über welchen entweder je nach bauseitigen Möglichkeiten Kaltwasser oder Warmwasser der Wasser/Dampf-Einheit 62, die eine Pumpe 61 umfasst, zuströmt. Das Kalt- beziehungsweise Warmwasser wird in einem Topf 63 gesammelt. Der Topf 63 ist von einem Boden 65 begrenzt. Der Topf 63 stellt einen Wasserbehälter 66 dar, wobei der Wasserspiegel im Wasserbehälter 66 durch Bezugszeichen 67 identifiziert ist. Getrennt vom Wasserbehälter 66 durch eine Trennwand 70, umfasst die Wasser/Dampf-Einheit 62 einen Dampferzeuger 68. Der Dampferzeuger 68 beaufschlagt die mit Bezugszeichen 73 identifizierte Leitung 73. Über die Dampfleitung 73 wird während des Desinfektionsschrittes Dampf über die Sprühdüsen 55 in das Innere der Reinigungskammer 52 eingetragen, so dass die in dieser aufgenommenen Gegenstände desinfiziert werden können.
Zur Erhitzung des entsprechend des Wasserspiegels 69 im Dampferzeuger 68 bevorrateten Tankinhaltes dient eine Heizeinrichtung 27, die als Vakuum-Laufzeitröhre (Magnetron) ausgestaltet ist und in den Tankinhalt entsprechend des Wasserspiegels 69 im Dampferzeuger 68 Mikrowellen 30 einkoppelt. Über die Mikrowellen 30 wird das im Dampferzeuger 68 bevorratete Flüssigkeitsvolumen erhitzt, bis es als Dampf über die Zuleitung 73 in die Kammer 52 bei Bedarf einströmt.
Über die Leitung 73 kann außerdem durch die Pumpe 61 gefördertes Wasser an die Sprühdüsen 55 geleitet werden, über welche es in der Reinigungskammer 52 zum Beispiel in einem ersten groben Vorreinigungsschritt versprüht werden kann.
Aus Sicherheitsgründen ist ein Überlauf 74 vorgesehen, welcher die Wasser/Dampf-Einheit 62 mit der Reinigungskammer 52 verbindet, um ein Überlaufen der Wasser/Dampf-Einheit 62, etwa bei Klemmen des Zulaufventiles, zu verhindern.
Wie aus der Darstellung gemäß 3 entnehmbar ist, erfolgt die Erwärmung des Wasservorrates, welcher am Dampferzeuger 68 der Wasser/Dampf-Einheit 62 bevorratet ist, über eine zum Beispiel am Boden 65 des Dampferzeugers 68 vorgesehene Vakuum-Laufzeitröhre 27 (Magnetron). Über diese werden Mikrowellen 30 in den im Dampferzeuger 38 bevorrateten Wasservorrat eingetragen und dieser demzufolge erwärmt. Die Frequenz, mit der die Vakuumlaufzeitröhre 27 Mikrowellen 30 in den Dampferzeuger 68 einträgt, liegt in der Größenordnung von etwa 2,455 GHz.
Die Heizeinrichtung 27 weist einen Wirkungsgrad von bis zu 80 % auf und stellt damit einen sehr preiswerten und effizienten Hochfrequenzgenerator dar, über welchen die Mikrowellen 30 in den im Dampferzeuger 38 bevorrateten Flüssigkeitsvorrat eingekoppelt werden können. Dieser erwärmt sich demzufolge bis zu Erreichen der Verdampfungstemperatur.
Der Darstellung gemäß 4 ist eine Anordnung von Vakuum-Laufzeitröhren (Magnetrons) zur Erwärmung eines Tankinhaltes eines Vorratstanks zu entnehmen.
Wie aus der Darstellung gemäß 4 hervorgeht, wird ein Spülzonentank 9, zum Beispiel der in der Darstellung gemäß 1 der Spülzone 4 zugeordnete Spülzonentank 9, durch eine Anzahl von Vakuum-Laufzeitröhren (Magnetrons) 27 erwärmt. Im Spülzonentank 9 befindet sich der Tankinhalt 28 bis zu einem Fluidspiegel 29. In den Tankinhalt 28 des Spülzonentanks 9 ragen in der Darstellung gemäß 4 mindestens drei Hohlleiter 81 hinein. Die Hohlleiter 81 umschließen einen Querschnitt 82.
Im Tankboden 87 des Spülzonentanks 9, der durch mehrere Tankwände 86 und den besagten Tankboden 87 begrenzt ist, befinden sich mehrere Gebläsekanäle 83. Die Gebläsekanäle 83 umfassen jeweils ein durch Bezugszeichen 80 angedeutetes Gebläse, über welches die Heizeinrichtungen in Form von Vakuum-Laufzeitröhren 27 (Magnetrons) gegebenen falls jeweils gekühlt werden können. Die Heizeinrichtungen 27 umfassen jeweils eine Anode 89, welche in den Querschnitt 82 der Hohlleiter 81 hineinragt. Durch die Anode 89 werden die Mikrowellen in den Querschnitt 82 der Hohlleiter 81 eingekoppelt und treten nach Durchlaufen der Hohlleiter 81 in das Innere des Spülzonentanks 9 ein und erwärmen dessen Tankinhalt 28. Durch Bezugszeichen 84 sind Öffnungen der jeweiligen Hohlleiter 81 angedeutet.
Wie aus 4 weiter hervorgeht, sind die Hohlleiter 81 am Tankboden 87 des Spülzonentanks 9 zum Beispiel befestigt. Es ist ebenso möglich, die Hohlleiter 81 mit ihrem sich in den Tankinhalt 28 erstreckenden Teil an Seitenwänden 86, die den Spülzonentank 9 seitlich begrenzen, anzubringen. Der Spülzonentank 9 gemäß der Darstellung in 4 ruht auf einem Maschinengestell; unterhalb des Tankbodens 87 des Spülzonentanks 9 erstrecken sich die Hohlleiter 81, in die seitlich der Gebläsekanal 83 des Kühlgebläses 80 mündet. Den Gebläsekanal 83 durchsetzend und in den Strömungsquerschnitt 82 des Hohlleiters 81 hineinragend, erstreckt sich von der Vakuum-Laufzeitröhre 27 die Anode 89, über die die Mikrowellen 30 in den Querschnitt 82 des Hohlleiters 81 eingekoppelt werden. Diese laufen – gegebenenfalls nach Vornahme von geeigneten Umlenkungen – durch den Querschnitt 82 der Hohlleiter 81 und erwärmen das im Spülzonentank bevorratete Reinigungsfluid.
Der Darstellung gemäß 5 ist die Draufsicht auf einen von Tankwänden begrenzten, einen Tankinhalt bevorratenden Tank eines Reinigungsautomaten zu entnehmen.
Die Darstellung gemäß 5 zeigt die Draufsicht auf einen Tankboden 87 eines Spülzonentankes 9, wie in der Darstellung gemäß 1 angedeutet. Im unteren, durch eine Bruchlinie getrennten Bereich des Spülzonentankes 9 ist die den Spülzonentank 9 begrenzende Tankwand 86 von einer Anzahl in den Tankinhalt 28 hineinragenden Hohlleitern 81 durchsetzt. Über diese Hohlleiter 81 werden die in der bevorzugt als Vakuum-Laufzeitröhre 27 (Magnetron) erzeugten Mikrowellen in den Tankinhalt 28 des Spülzonentanks 9 eingekoppelt. Der Mikrowelleneintrag ist in der Darstellung gemäß 5 durch Bezugszeichen 30 angedeutet. Analog zur Darstellung gemäß 4, in der eine Seitenansicht eines Spülzonentanks 9 beispielsweise einer Durchlaufgeschirrspülmaschine zu entnehmen ist, können die Hohlleiter 81 seitlich über Gebläsekanäle 83 beaufschlagt sein. Über das Gebläse 80 kann Kühlluft an die als Vakuum-Laufzeitröhren beschaffenen Magnetrons 27 geleitet werden.
Aus dem durch die Bruchlinie getrennt dargestellten Bereich des Spülzonentanks 9 geht hervor, dass auf dem Tankboden 87 des durch die Tankwände 86 begrenzten Spülzonentanks 9 Hohlleiter 81 verlegt sind. Die Hohlleiter 81 sind entsprechend den räumlichen Gegebenheiten über Flanschverbindungen 88 miteinander verbunden. Über die Hohlleiter werden die Mikrowellen 30 in den Tankinhalt 28, der im Spülzonentank 9 beispielsweise bevorratet ist, eingekoppelt.
Die Hohlleiter 81 weisen jeweils einen Querschnitt 82 auf und sind von Seitenwänden begrenzt, von denen Abschnitte 85 als Umlenkabschnitte dienen, um die Mikrowellen 30 bevorzugt im rechten Winkel umzulenken. Anstelle des in 5 dargestellten Verlaufes der Hohlleiter 81 auf dem Tankboden 87 des Spülzonentanks 9 kann auch ein anderer Verlauf gewählt sein. Insbesondere können die Mikrowelleneinträge 30 durch mehrere, bevorzugt als Vakuum-Laufzeitröhren 27 beschaffene Heizeinrichtungen in den Tankinhalt 28 eingekoppelt werden.
Die in der Darstellung gemäß der 4 und 5 wiedergegebenen, bevorzugt als Vakuum-Laufzeitröhren 27 beschaffenen Heizeinrichtungen können den jeweiligen Tanks 9, 34 und der Wasser/Dampf-Einheit 62, die in 3 dargestellt ist, jeweils so zugeordnet werden, dass eine möglichst große Eindringtiefe der Mikrowellen 30 in den jeweils bevorrateten Flüssigkeitsvorrat beziehungsweise Tankinhalt 28 erfolgen kann. Je nach zur Verfügung stehendem Bauraum kann eine Vielzahl von als Magnetrons beschaffenen Heizeinrichtungen 27 den jeweiligen Tanks zugeordnet werden. Deren Tankinhalte 28 können je nach gewählter Frequenz und Anzahl von den Tanks jeweils zugeordneten Heizeinrichtungen 27 auf Temperaturen im Bereich zwischen 60 und 70 °C oder in Bezug auf die Frischwasserklarspülung auf Temperaturen in der Größenordnung von etwa 85 °C erwärmt werden.

1: Durchlaufspülmaschine
2: Transportrichtung
3: Fördereinrichtung
4: Spülzone
5: erstes Spülsystem
6: zweites Spülsystem
7: Reinigungsfluid
8: erste Pumpe
9: Spülzonentank
10: Pumpengehäuse
11: Tankabdecksieb
12: Trennwand
13: Trennvorhang
14: Pumpenklarspülzone
15: zweite Pumpe
16: erstes Sprührohr
17: zweites Sprührohr
18: Frischwasserklarspülzone
19: Sprührohrverlauf
20: oberes Sprührohr
21: unteres Sprührohr
22: Frischwasserstrahl
23: Wärmerückgewinnung
24: Abluftgebläse
25: Trocknungszone
26: Gebläse
27: Heizeinrichtung (Vakuum-
: Laufzeitröhre = Magnetron)
28: Tankinhalt
29: Fluidspiegel
30: Mikrowelleneintrag
31: Ein-Kammer-Reinigungsautomat
32: zu reinigendes Gut
33: Wascharm
34: Tank
35: Tür
36: Laugenpumpe
37: Siphon
38: Gebläse (Abluft)
39: Abluftkanal
40: Zuluftleitung
41: Filter
42: Kammerwand
43: Kammerdach
51: Reinigungs- und Desinfektions
: gerät
52: Kammer
53: Ablauf
54: Siphonboden
55: Sprühdüse
56: Tür
57: Abluftleitung
58: Zuluftleitung
59: Mündung Zuluftleitung in Kam
: mer 52
60: Kaltwasser/Warmwasserzulauf
61: Pumpe
62: Wasser/Dampf-Einheit
63: Topf
64: Öffnung
65: Boden
66: Wasserbehälter
67: Wasserspiegel im Wasserbehäl
: ter 66
68: Dampferzeuger
69: Wasserspiegel im Wasserbehäl
: ter 66
70: Trennwand
71: Überlauf
73: Leitung
74: Sicherheitsüberlauf
80: Gebläse
81: Hohlleiter
82: Querschnitt
83: Gebläsekanal
85: Umlenkabschnitt
86: Tankwand
87: Tankboden
88: Flanschverbindung
89: Anode

Claims

Vorrichtung zur Erwärmung eines Tankinhaltes (28) eines Tanks (9, 34, 66), insbesondere einer Durchlaufspülmaschine (1), oder eines Ein-Kammer-Reinigungsautomaten (31) oder eines Reinigungs- und Desinfektionsautomaten (51), ausgestattet mit einem oder mehreren Tanks (9, 34, 66) für Flüssigkeiten, die im Reinigungsprozess verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Behältern/Tanks (9, 34, 66) bevorratete Flüssigkeitsvorrat durch einen Mikrowelleneintrag (30) mindestens einer Mikrowellenquelle (27) erwärmt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellenquelle (27) im Boden (87) oder in den Tank (9, 34, 66) begrenzenden Wänden (42, 86, 65) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenquelle (27) einen sich in den Tankinhalt (28) erstreckenden Hohlleiter (81) umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellenquelle (27) einen Hohlleiter (81) beaufschlagt, dessen Wandung als Umlenkabschnitt (85) für die in den Tankinhalt (28) einzutragenden Mikrowellen (30) dient.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlleiter (81) über einen Gebläsekanal (83) beaufschlagt sind, dem ein Gebläse (80) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellenquelle (27) als Vakuum-Laufzeitröhre ausgebildet ist, die Schwingungen im Mikrowellenbereich von ca. 0,3 bis 300 GHz erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellenquelle (27) als Magnetron ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellenquelle (27) in einem Tankabdecksieb (11), einem Kammerdach (43), ei ner Kammerwand (42), einem Tankboden (87), einer Tankwand (86), einer schwenkbaren Tür (35) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrowellenquelle im kontinuierlich arbeitenden Betriebsmodus betrieben wird.
Vorrichtung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die mindestens eine Mikrowellenquelle (27) der Tankinhalt (28) einem Hochfrequenzfeld ausgesetzt wird.
Vorrichtung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessflüssigkeit im Tank bis zum Verdampfen aufgeheizt wird.
Vorrichtung zur Erwärmung eines Tankinhaltes (28) eines Tanks (68), insbesondere einer Durchlaufspülmaschine (1), oder eines Ein-Kammer-Reinigungsautomaten (31) oder eines Reinigungs- und Desinfektionsautomaten (51), ausgestattet mit einem oder mehreren Tanks (68) für Flüssigkeiten, die im Reinigungsprozess verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Behältern/Tanks (68) bevorratete Flüssigkeitsvorrat durch einen Mikrowelleneintrag (30) mindestens einer Mikrowellenquelle (27) soweit erwärmt wird, dass die Flüssigkeit verdampft wird.