DE3317862A1

DE3317862A1 - Geraet zur vakuumerzeugung

Info

Publication number: DE3317862A1
Application number: DE3317862A
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Greiner; Hubert Pflueger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-17
Filing date: 1983-05-17
Publication date: 1984-11-22
Also published as: DE8314499U1

Description

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- 3 - ■ (IA 736)

Gerät zur Vakuumerzeugung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Vakuumerzeugung gemäß Oberbegriff dee Hauptanspruches.

Geräte der genannten Art sind allgemein bekannt, um TQr automatische Melkanlagen das erforderliche Vakuum zu erzeugen. Derartige Geräte stehen mit ihren Einzelteilen, ωΐβ Motor, Vakuumpumpe, Schalldämpfer und Leitungen vollkommen frei. Die Folge davon let insbesondere eine trotz Schalldämpfer beträchtliche, die ganze Umgebung störende Geräuschentuicklung und eine nicht mögliche Ausnutzung der durch den Energieumsatz entstehenden Wärmeentwicklung an Pumpe, Motor und Leitungen. Ferner werden derartige Geräte wegen der GerSuachentuicklung in der Regel außerhalb der Stellungsgebäude aufgestellt, was aber zu einer beträchtlichen Umueltbelästigung (ländliche Feriengebiete I) führt.

Soweit bisher eine Warmeausnutzung beim Melkvorgang erfolgte, geschieht dies über üJärmerückgeuinnungsanlagen, wobei die Milch zur Abkühlung

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durch einen Wärmetauscher ggf. in Verbindung mit einer Wärmepumpe geleitet uiird. Dafür muß aber zunächst die ganze Milchmenge zur Verfügung sein, wobei lilarmuaaaer für die Kälbertränke eret nach dem Melken zur,Verfügung ateht.

In milcharmen Zeiten können solche Anlagen praktisch nicht mehr wirtschaftlich betrieben werden,

abgesehen davon, daß bei kleineren landuirtschaft lichen Betrieben nicht ausreichende Milchmengen zur Verfügung stehen. Für solche FSlIe müsaen dann zusätzliche Warmwasserbereiter mit beträchtlicher elektrischer Heizleistung zur Verfügung atehen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die bei der Energieumaetzung entatehende lüärme weitgehend mllchmenganunabhSngig nutzbar gemacht uerden kann, dabei gleichzeitig die geräuachveruraachenden Elemente nach außen ein Minimum an Geräuschen abgeben, ao daß das Gerät ohne Beeinträchtigung der Umgebung ahne weiteres innerhalb oder außerhalb der Stallungageböude Aufstellung finden kann und daß ferner für die Aualegung der Vakuumpumpe von einem

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weitgehend gleichbleibenden relativ niedrigen Temperaturniveeu :der BehälterflQsalgkelt ausgegangen werden kann·

Diese Aufgabe ist mit einem Gerat der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Bezüglich dieser geräuscharmen Ausbildung ist es zwar nach dem DE-GM 176oo58 bekannt, einen Maschinensatz (Motor und Saugpumpe) für den genannten Zweck in einem geschlossenen Gehäuse zu kapseln, hierbei ist jedoch eine üJSrmeumsetzung bzw· Wärme ausnutzung weder vorgesehen noch möglich. Obgleich die im Hauptanspruch angeführte Vakuumpumpe in Ausbildung als an sich bekannte blässerzing pumpeausgeführt und als allgemein bekannt anzusehen ist, sei der Vollständigkeit halber diesbezüglich bapu. auf die DE-PS £93 381 hingewiesen.

Beim Gerät nach der DE-PS ZUl 664 handelt es sich praktisch nur um einen zweikammerigen Durchlauferhitzer, mit dem nur eine beschränkte bJärmeumsetzung und Gera* u sch dämmung möglich ist, da nur der Kompressor und der Druckstutzen in der wassergefQllten

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Kammer untergebracht sind, d.h., die vom Antriebsmotor erzeugte Wärme wird nicht umgesetzt und auch nicht die am außerhalb dee Behälters angeordneten Schalldämpfers anfallende Restwärme.

Für die erfindungsgemäße Lösung ist also demgegenüber wesentlich, daß eich sowohl Pumpe als auch Antriebsmotor in der Flüssigkeit des Behälters befinden, in dem auch zusätzlich der Schalldämpfer angeordnet ist und in den dieser auch ausmündet· Die im Behälter befindliche Flüssigkeit dient auch nicht zum unmittelbaren Gebrauch, sondern durchläuft im Kreislauf auch die Vakuumpumpe, führt also auch die in der Pumpe entstehende Wärme unmittelbar ab, wobei die Behälterflüssigkeit gewissermaßen in einem überlagerten Kreislauf lediglich ala Uärmetransportmedium dient, deseen bJärme dann in geeigneten iiiärmeumsetzern an das eigentliche Brauchwasser abgegeben wird. Damit ist vorteilhaft die Möglichkeit geschaffen, das Gerät in bspw. bereite vorhandene uiärmepumpenanlagen mit zu integrieren.

Das erfindungsgemäße Gerät kann aufgrund seiner Aue· bildung wie folgt zur wärmerückgewinnung genutzt werden.

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Anschluß an eine ülasser/ülasser-ülärmepumpe (WP) und zwar gleichzeitiger Betrieb mit der LJP, ωεηπ diese die ganze Kälteleistung für das Gerät erbringt oder zeltunabhSnglger Betrieb mit UP,so daß auch eine Energienutzung noch außerhalb der eigentlichen Melkzeit erfolgen kann.

Anschluß an des Kälteaggregat einer bereits vornan?· denen Wärmerückgewinnung aus der Milch.und zuar gleichzeitiger Betrieb mährend der Melkzeit und Milchköhlung bei ausreichend großem Verdichter für Milchkühlwanne und Gerät oder nachgeschalteter Betrieb, wenn Milchkühlung beendet ist. Hier würde das bisher installierte Kälteaggregat noch ausreichen und schließlich Betrieb mit Warmwasser des Geräte-Behälters als Sole, d.h., ohne Anschluß an eine Wärmepumpe oder Kälteaggregat. Hler uiird über eine Kupferschlange, die in der unteren Kaltwasser-ζαηε eines Speichers liegt, die Sole im Kreislauf gepumpt. Die Erwärmung des Wassers kann jedoch bei dieser direkten Methode lediglich als Vorwärmung des Brauchwassers bis max. 4o°C erfolgen.

Das erfindungsgemäße Gerät wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Behälter 2 ein, d.h., die Vakuumpumpe ist weitgehend gleichbleibenden Bedingungen ausgesetzt. Oer Saugstutzen 15 der Vakuumpumpe 1 führt zur eigentlichen, hier nicht dargestellten Melkanlage.

0er Stand dea Flüsaigkelteniveaua 3 im Behälter 2 uird durch ein schuiimmergeregeltea Zusträmventil 9,Io geregelt, das bei Abfall des Niveaus 3 flüssigkeit nachfordert, die selbst nicht etbia daa Brauchwasser darstellt, sondern nur USrmetrSgermedium ist, dessen üJärme erst in einem geeigneten Umsetzer (hier wärmepumpe) umgesetzt uird.

Souieit die umgesetzte Wärmemenge Ober die erforderliche Menge bspu. zur Bereitung einer warmen .Kälbertränke hinauageht, kann die umgesetzte USrme anderweitig nutzbar gemacht werden.

FQr das Gerät selbst ist dabei wesentlich, daB die in der Pumpe erzeugte Wärmeenergie direkt ader indirekt an die Flüssigkeit abgegeben wird, die zur Vakuumerzeugung von der Vakuumpumpe angesaugte Luft, die aich natürlich auch erwSrmt, in den Behälter gelangt und daß ferner die vom Antriebsmotor erzeugte Wärme ebenfalls in die BehälterflQaaigkait gelangt.

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Im übrigen ist eins Schallieolotion des Behälters 2 nicht erforderlich, da der Schalldämpfer (bspuu serienmäßiger Autoachalldämpfer geeigneter Bau- und Materialart) daa Druckgeräusch der Vakuumpumpe weitgehend abdämpft, und der Schalldämpfer zudem innerhalb des Behälters 2 angeordnet ist. Da dem Gerät ein geeigneter UMrmeumsetzer nachgeschaltet ist und das Temperaturniveau der Flüssigkeit nur etwa auf Raum- bzuu Stallufttemperatur liegt, ist auch keine hiärmeieolation erforderlich, ja sogar nicht wünschenswert, da dadurch das ßerät auch an die Raumtemperatur angepaßt ist·

Für daa Gerät nach Flg. 3,4 gilt praktisch das Gleiche, das im wesentlichen den gleichen Aufbau und die gleichen Elemente aufweist, mit dem Unterschied, daß der Ringflüselgkeitsanschluß 6 der Vakuumpumpe 1 unmittelbar in die Behälterflüesigkeit mündet, d.h., die Behälterflüasigkeit direkt ansaugt. Bei Kombinationen mit dem Verdampfer einer Wärmepumpe mündet der Rücklaufstram-Verdampfer ebenfalls direkt in die Flüssigkeit des Behälters 2·

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Ea zeigt achematiach Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Gerät; Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gerät gemäß Fig. 1;

Flg. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausfflhrungsform des Gerätes;

Flg. k einen Querschnitt durch das Gerät gemäß Fig. 3; Fig. 5 ein Integrationsachaltbild for das Gerät in

bapuj. bereite vorhandene UärmsrGckgeuiinnungaanlagen;

Fig. 6 ein Blockschaltbild fOr das Gerät mit hlärtnepumpe und Brauchuasserspelcher;

Fig. 7 ein Blockschaltbild für das Gerät in Kombination mit einem Brauchuasserspeicher und

Fig. 8 eine besondere AusfQhrungsform des Gerätes.

Unter Bezug auf die Figuren 1 - k besteht das Gerät im wesentlichen aus folgenden Teilen: Einen bis zum Ni veau 3 mit bJasser gefüllten uannenartigen Behälter 2 mit Deckel 2», der Jedoch nicht gasdicht aufsitzt, da ja die von der Vakuumpumpe 1 via Schalldämpfer k gelieferte Luft aus dem Behälter 2 entweichen können muß.

Der Schalldämpfer k sitzt am Druckstutzen k¹ der . als Flüssigkeitsringpumpe ausgebildeten Vakuumpumpe im Beispiel oberhalb des Niveaus 3 im Behälter 2,

wobei die AusmQndung 5 des Schalldämpfers k in den

freien Innenraum des Behälters 2 gerichtet ist.

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Die Vakuumpumpe 1, an der der Antriebsmotor 8 flOaeigkeitedicht angeflanscht ist, befindet sich mit dem Motor innerhalb des mit Flüssigkeit gefüllten Behalterraumes.

Beim AuafDhrungabeiapisl nach Flg. 1,2 kommt die zum Saugstutzen bzw. zum RingflOsaigkeitsanschluB 6 der Vakuumpumpe 1 führende Leitung 14 direkt vom Verdampfer einer Wärmepumpe, wobei eine Umuälzpum-

unbedingt
pe nicht erforderlich ist· Der FlQsaigkeitsabströmanachluß 7 führt zum Verdampfer, der in den Fig. 1, 2 nicht dargestellt ist.

Durch diese Anordnung und Ausbildung ergibt 'sich für die Behalterflüssigkeit folgender Kreislauf: Eintritt der Flüssigkeit in den FlüsslgkeitsabströmanschluB 7, von ωο aus sie an den Verdampfer einer LJÖrmepumpe gelangt, dort Wärme abgibt und durch die Leitung Ik zum RingflüssigkeitsanschluB 6 der Vakuumpumpe 1, die sie nach Passage mit der Luft via Schalldampfer k verläBt und durch dessen Ausblasöffnung 5 mieder zurück in den Behalter 2 gelangt.

Wie eich gezeigt hat, stellt sich dabei ein ziemlieh konstantes Temperaturniveau in der Größenordnung von ca. 2o - 3o°C in der die Vakuumpumpe 1 mit ihrem Antriebsmotor B umgebenden Flüssigkeit im

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In diesem Falle muß natürlich am Flüesigkeita-Bbströman8Chluß 7 des Behälters bzw. in der zum Verdampfer führenden Leitung eine Umwälzpumpe (nicht dargestellt) vorgesehen werden.

Die Flüssigkeit wird zweckmäßig durch Beigabe bekannter chemischer Mittel fäulnisresistent gemacht.

Gemäß der stark schematisierten Darstellung in Fig. 8 kann mit dem Antriebsmotor 8 auch gleichzeitig der Kompressor 11 einer Wärmepumpe mit angetrieben werden, der dann zweckmäßig ebenfalls gleich mit in der Flüssigkeit des Behalters angeordnet wird·

Aufgrund seiner speziellen Gestaltung ; kann das Gerät, das ja nicht unmittelbar warmes Brauchwasser liefert, gemäß Fig. 5 auch in eine bereits bestehende faJärmegewinnungsanlage ohne weiteres integriert werden, die bspw. aus einer Milchkühlwanne 17, einem Sta lluftwSrmetauscher 18, einem Kälteaggregat 19 mit Verdampfer 2o und Kondensator 21 besteht, wobei dann die aufgenommene Wärme, in dem Kälteaggregat umgesetzt, einem Brauchwasser· wärmer 22 zugeführt wird, in dem dann das wärmt Brauchwasser zur Verfügung steht.

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Dia Flg. 6 zeigt eine weitere Kombinationsmüglichkeit dea Gerätes, wobei das Gerat auf eine blasser/ idaaaertiiSrmepumpe 23 geschaltet ist, die ihrer sei ta im Sinne der Strömungspfeile mit einem Brauchuaaserspeicher 2k gekoppalt ist.

GamiB Fig. 7 arbeitet das Gerit bepui. Ober eine
Hupferechlange 25 im unteren Teil eines Brauchuiaseerspeichera 26, uie in der Einleitung voreruShnt.

Claims

- 1 - CIh 736) Patentanspruchs:

1.) Gerit zur Vakuumerzeugung insbesondere für MaIkanlagen, bestehend aus einer Vakuumpumpe mit slsktrischem Antriebsmotor und SchalldMmpfsr,
dadurch gekennzeichnet, daS
die in bekannter üieise ala Flüssigkeitsringpumpe ausgebildete Vakuumpumpe (1) mit ihrem Antriebsmotor (8) in einem geschlossenen,aber gasundichten FlüasigkeitsbehMlter (2) unterhalb dessen
maximalen Plüssigkeitsniaveau3 (3) und innsrhalb des Behälters (2) der druckseitig an die Vakuumpumps (1) angeschlossene Schalldämpfer (h) angeordnet ist, dessen Ausblasöffnung (5) in den Innenraum des Behälters (2) ausmündet und daS die
Vakuumpumpe (1) mit einem RingflüssigkeitsanschluS (6) für die direkte oder indirekte Flüssigkeitszufuhr der BehSltsrflüssigkeit versehen und daS
ferner am oder im Behilter (2) ein FlüssigkaitsabströmanschluS (7) angsordnst ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Behalter (2) ein FlOealgkeitazulaufanachluB (9) mit einem schujiramergeregelten Zulaufventil (lo) angeordnet ist.

3« Gerät nach Anapruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der üJelle dee Antriebsmotor (Θ) der Kompressor (11) einer Wärmepumpe (12) angeordnet let.

*». Gerät nach Anapruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die üJSrmepumpe (12) bia auf ihren Kondensator ebenfalle im Behalter (2) angeordnet let.