[0001] Bei der zentralen Versorgung von Wohnhäusern oder Wohnungen mit warmen Trinkwasser
besteht regelmäßig das Problem, dass dieses Trinkwasser von Keimen wie insbesondere
die Legionellen zu befreien ist oder dass diese weitestgehend beseitigt oder minimiert
werden. Die bei der Warmwasserbereitung eingesetzten Wärmeübertrager, insbesondere
Plattenwärmeübertrager besitzen je nach Schaltungsaufbau den Nachteil, dass in diesen
sekundärseitig oder trinkwasserseitig, unter für die Keimbildung günstigen Temperaturbedingungen,
das Wasser während einer Wasserzapfpause oder einer Zirkulationspause stagniert oder
zum Stehen kommt, so dass die Strömung für längere oder bestimmte Zeit unterbrochen
wird, jedoch primärseitig oder auf der Heizmedienseite warmes oder heißes Heizmedium
den Plattenwärmeübertrager passiert und somit zu einer steten Erwärmung bzw. zu einem
Erhalt einer ungünstigen Temperatur führt. Aber auch bei einer vorhandenen Strömung
durch den Plattenwärmeübertrager ist es nicht ausgeschlossen, dass sich Keimherde
bilden oder das Keime durch den Plattenwärmeübertrager geschwemmt werden und geneigt
sind, sich in diesem anzulagern.
[0002] Zur Vermeidung von Keimen im Trinkwasser sind bereits unterschiedlichste Verfahren
bekannt, welche neben Temperierung auf eine die Keime abtötende Temperatur, die Behandlung
des Trinkwassers mit Chemikalien oder UV-Licht vorsehen. Nachteilig hieran ist, dass
diese Verfahren neben einem komplizierten Schaltungsaufbau die Wassereigenschaften
beeinflussen und zudem langfristig den Schaltungsaufbau durch beispielsweise Ausfällung
von Kalk und dessen Ablagerung gefährden, wodurch die Ansiedlung von Keimen begünstigt
wird. Die bekannten Verfahren und Vorkehrungen sind insofern ungünstig, dass zusätzlicher
konstruktiver Aufwand betrieben wird.
[0003] Weiterhin ist darüber hinaus die keimmindernde Wirkung von Silber bekannt. Bekannt
ist bereits, dass versilbertes Gewebe oder ein versilbertes Drahtgeflecht in Trinkwasserleitungen
eingebracht und vom Trinkwasser umspült wird. Dabei soll das Trinkwasser aufgrund
der antimikrobiellen Eigenschaften des Silbers von Keimen befreit werden. Nachteilig
hierbei ist, dass durch das eingebrachte Gewebe oder Geflecht der Rohquerschnitt nicht
unerheblich verringert, wodurch einerseits größere Rohrquerschnitte oder anderseits
ein erhöhter Förderdruck erforderlich sind.
[0004] Offenbart sind jedoch auch aus der
DE 69513691 T2 Wärmeübertrager, welche an den Innenfläche mit Zinn oder Silber beschichtet werden,
wobei einerseits entsprechend flüssiges Zinn und anderseits entsprechend eine Silbernitrat-Lösung
durch den Wärmeübertrager zirkuliert. Das überschüssige flüssige Zinn wird ausgeblasen.
Die Reste der Silbernitrat-Lösung werden verdampft, um das Silber anzulagern. Dafür
wird der Wärmeübertrager auf eine Temperatur von 800 Grad Celsius erhitzt. Bekannt
wurde dieses Verfahren vor dem Hintergrund, kupfergelötete Wärmeübertrager zu schaffen,
welche unempfindlich gegen aggressive Chemikalien, wie Ammoniak, sind. Nachteilig
an dem Verfahren ist der Hohe Energieeintrag, um die Reste der Silbernitrat-Lösung
verdampfen zu lassen.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Beschichtung eines Plattenwärmeübertragers
mit Silber zu schaffen, welches einfach, günstig und zuverlässig umzusetzen ist und
zudem eine Keimminderung an der Innenoberfläche des Plattenwärmeübertragers ermöglicht
und zudem eine Verwendung von versilberten Plattenwärmeübertrager in der Trinkwassererwärmung
vorsieht.
[0006] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst, indem bei dem Verfahren zur inneren Beschichtung
eines mittels Kupfer gelöteten Plattenwärmeübertragers das die Beschichtung bildende
Material eine wässrige Silbernitrat-Lösung ist und diese in mindestens einem Plattenwärmeübertrager
geleitet wird und durch diesen zirkuliert, um in das Kupfer zu diffundieren und anschließend
wieder aus dem Wärmeübertrager geleitet wird, wobei die Silbernitrat-Lösung den mindestens
einen Plattenwärmeübertrager in einer oder in wechselnder Strömungsrichtung durchströmt.
Hierbei wird erreicht, dass auch bei einer niedrigkonzentrierten oder durch Benutzung
geschwächten Silbernitrat-Lösung eine ausreichend hohe Diffusionsrate des Silbers
in das Kupfer gegeben ist. Um zuverlässig zu vermeiden, dass bei gleichgerichteter
Durchströmung am jeweiligen Strömungsvorlauf eine zu intensive Beschichtung erfolgt
und am jeweiligen Strömungsrücklauf des Plattenwärmeübertragers eine gegebenenfalls
niedrigkonzentrierte oder durch Benutzung geschwächten Silbernitrat-Lösung zu einer
mangelhaften Beschichtung führt, ist es von Vorteil, die Strömungsrichtung zu wechseln.
[0007] Eine vorteilhafte Anwendung eines Plattenwärmeübertragers mit einer Silberbeschichtung
an der Innenoberfläche ist jene als Wärmeübertrager für die Trinkwassererwärmung und
für die Keimminderung des Trinkwassers, da sich hierbei der zur Verfügung stehende
Querschnitt des Plattenwärmeübertragers zur Wasserdurchleitung nahezu nicht verringert
und zudem die konstruktionsbedingten und gewollten Turbulenzen in Plattenwärmeübertrager
beim Durchströmen des Trinkwassers zur einer mehrfach wiederholten Berührung des Wasser
mit der versilberten Innenoberfläche kommt und sich damit die antimikrobielle Wirkung
des Silbers zuverlässig entfalten kann. Auch bei Stagnation der Zirkulation werden
Keimbildungen vermieden. Zudem wird die Anlagerung oder Ablagerung von Keimen verhindert.
Neben der antimikrobiellen Wirkung kommt es zu einer Verbesserung der Widerstandsfähigkeit
des mit Kupfer gelöteten Wärmeübertragers gegenüber dem Trinkwasser.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 12 dargestellt.
[0009] Indem zwei oder mehr Plattenwärmeübertrager in Reihe und/oder parallel geschaltet
werden, lassen sich mehrere Plattenwärmeübertrager zeitgleich beschichten. Dabei sind
die jeweiligen Strömungsverhältnisse, die Größen der zu beschichtenden Innenoberflächen
sowie Volumina der jeweiligen Plattenwärmeübertrager zu berücksichtigen, damit die
Zirkulation der Silbernitrat-Lösung gleichermaßen durch alle Plattenwärmeübertrager
erfolgt.
[0010] Vorteilhaft erfolgen die Wechsel der Strömungsrichtung der Silbernitrat-Lösung durch
den Plattenwärmeübertrager nach Zeit und/oder nach Volumen gesteuert. Hierdurch wird
erreicht, dass die Beschichtung mit Silber bedarfsgerecht und in Abhängigkeit der
Silbernitratkonzentration zuverlässig erfolgt. Bevorzugt wird der Volumenstrom bei
mehr als einem Plattenwärmeübertrager berücksichtigt, damit die Beschichtung eines
jeden Plattenwärmeübertragers unabhängig von der Verschaltung für die Beschichtung
sowie unabhängig von der Lage in der Verschaltung zuverlässig erfolgt, indem eine
zumindest ausreichende Menge der Silbernitrat-Lösung durch die jeweiligen Plattenwärmeübertrager
strömt.
[0011] Indem eine Zirkulationspause der Silbernitrat-Lösung bei der einseitigen und/oder
wechselnden Strömungsrichtung erfolgt, erhöht sich die Ionenwanderung und damit der
Grad der Beschichtung.
[0012] In einer Weiterbildung werden die Reste der Silbernitrat-Lösung mittels eines Gases
oder Gasgemisches ausgeblasen und/oder mittels Wasser oder einer wässrigen Lösung
ausgespült, wobei das Ausblasen und/oder Ausspülen des oder der Plattenwärmeübertrager/s
einzeln und/oder als Reihe erfolgt. Hierbei wird erreicht, dass der Plattenwärmeübertrager
nach dem Beschichtungsvorgang sofort sauber und einsetzbarer ist. Besondere hochthermische
Behandlungen können unterbleiben, wodurch das Verfahren sehr vereinfacht wird.
[0013] Indem die Silbernitrat-Lösung während des Zirkulierens auf eine Temperatur von 15
bis 99 Grad Celsius erhitzt wird, wird der Ionenaustausch bzw. Ionenübergang hin zum
Kupfer begünstigt.
[0014] Indem in einer vorteilhaften Weiterbildung das Gas oder Gasgemisch, beispielsweise
aus Stickstoff, Kohledioxid, Kohlenwasserstoffen, Edelgasen und/oder Wasserstoff besteht,
wird vermieden, dass es beim Ausblasen zu Reaktionen oder Wechselwirkungen mit dem
Silber der Silberbeschichtung kommt.
[0015] Vorteilhaft wird das Gas oder Gasgemisch vorgewärmt oder erhitzt, wobei das Gas oder
Gasgemisch auf eine Temperatur von zwischen 15 und 200 Grad Celsius erhitzt wird.
Hierdurch erfolgt neben der Entleerung auch eine innere Trocknung des Plattenwärmeübertragers,
wodurch Wasserrückstände bzw. Silbernitrat-Lösungsrückstände zuverlässig vermieden
werden.
[0016] Nach einer Weiterbildung verbleibt der Plattenwärmeübertrager nach dem Löten bis
zum Einleiten der Silbernitrat-Lösung in einer von gegenüber dem Kupfer oxidativen
und/oder korrosiven Gasen befreiten Schutzumgebung oder wird der Innenraum des Plattenwärmeübertragers
von gegenüber dem Kupfer oxidativen und/oder korrosiven Gasen abgeschottet. Hierdurch
wird eine Passivierung durch Korrosion oder Oxidation der Kupferschicht vermieden,
welche die Ionenwandung des Silbers beeinträchtigen würde. Eine zuverlässige Beschichtung
wird durch diese Abschottung begünstigt.
[0017] Indem sich der Plattenwärmeübertrager insbesondere nach der Durchströmung mit der
Silbernitrat-Lösung in einem Vakuumofen und/oder Lötofen befindet, wird durch eine
Erwärmung ein aufschmelzen bewirkt, welches die Verbindung bzw. Legierung zwischen
Silber und Kupfer festigt.
[0018] Vorteilhaft ist dabei die Temperatur im Vakuumofen und/oder Lötofen zwischen 800
Grad Celsius und 1100 Grad Celsius eingestellt. Hierdurch wird zuverlässig das Aufschmelzen
erreicht. Bei gleichzeitigem Vakuum bleibt der Verbund der Platten des Plattenwärmeübertragers
erhalten.
[0019] Indem der Druck im Vakuumofen und/oder Lötofen zwischen 0,3 bar und 2 bar eingestellt
wird, bleibt der Verbund der Platten des Plattenwärmeübertragers zuverlässig erhalten.
Zudem erfolgt die weitest gehende Minimierung an reaktiven sowie oxidativen Gasen
im Vakuumofen.
[0020] Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben.
[0021] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur inneren Beschichtung eines mittels Kupfer
gelöteten Plattenwärmeübertragers wird eine wässrige Silbernitrat-Lösung in und durch
mindestens einen Plattenwärmeübertrager geleitet. Die Silbernitrat-Lösung zirkuliert
durch den mindestens einen Plattenwärmeübertrager, damit die Silber-Ionen im ausreichenden
Umfang in das Kupfer diffundieren. Nachdem die Silbernitrat-Lösung über einen bestimmten
Zeitraum durch den Plattenwärmeübertrager zirkuliert ist, wird diese anschließend
wieder aus dem Wärmeübertrager geleitet. Während der Zirkulation durchströmt die Silbernitrat-Lösung
den mindestens einen Plattenwärmeübertrager in einer oder in wechselnder Strömungsrichtung.
Hierfür wird beispielsweise eine Zirkulationspumpe für die einfache Strömungsrichtung
in nur einer Förderrichtung betrieben, während für eine wechselseitige Strömungsrichtung
die Förderrichtung der Pumpe jeweils umgeschaltet wird. Durch die wechselseitige Strömungsrichtung
wird vermieden, dass es durch die bei der Benutzung einhergehende Schwächung der Silbernitrat-Lösung
zu einer unzureichenden Beschichtung des in der Reihe am Ende liegenden Plattenwärmeübertrager
kommt.
[0022] Wenn von der Durchströmung eines Plattenwärmeübertragers gesprochen wird, bezieht
sich dies auf zumindest den plattenförmigen Innenraum des Plattenwärmeübertragers,
der zumindest zwei Anschlüsse besitzt, durch welche im regulären Betrieb zumindest
eines der jeweiligen Wärmeübertragermedien und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Silbernitrat-Lösung in den Plattenwärmeübertrager geführt wird und diesen wieder
verlässt.
[0023] Die einfache sowie die wechselnde Strömungsrichtung gehen beispielsweise zudem mit
einer Zirkulationspause einher, in welcher die Silbernitrat-Lösung innerhalb der Anordnung
der Plattenwärmeübertrager zum Stillstand kommt. Diese Länge und Häufigkeit der Zirkulationspause
richtet sich beispielsweise nach der Konzentration des in Wasser gelösten Silbernitrates
und nach der Umgebungstemperatur und begünstigt die Ionen-Wanderung bzw. den Ionen-Austausch.
[0024] Vorgesehen ist, dass beispielsweise mehrere Plattenwärmeübertrager in Reihe geschalten
und von der Silbernitrat-Lösung durchströmt werden. Dieser einfache Aufbau ermöglicht
die innere Beschichtung, ohne dass zusätzliche hydraulische Maßnahmen erforderlich
werden, wie sie beispielsweise bei einer Parallelschaltung von Plattenwärmeübertragern,
insbesondere unterschiedlicher Größe erforderlich wären. Bei einer Reihenschaltung
der Plattenwärmeübertrager ist es unerheblich, welche Ausbaustufen die jeweiligen
Plattenwärmeübertrager haben, da die Durchströmung anordnungsbedingt erzwungen wird.
Je größer jedoch die Plattenwärmeübertrager sind, umso größer muss die Strömungsgeschwindigkeit
der Silbernitrat-Lösung sein, damit die vollständige Durchströmung an alle Bereiche
innerhalb des jeweiligen Plattenwärmeübertragers erfolgt. Die Angabe der Größe des
Plattenwärmeübertragers ist unter anderem eine Aussage darüber, aus wie vielen Platten
der Plattenwärmeübertrager sich zusammensetzt und welches Volumen er besitzt. Zur
Vereinfachung des Verfahrens sollten jedoch annähernd gleich große Plattenwärmeübertrager
zusammengeschaltet werden, um etwaige Durchströmungsdefizite zu vermeiden.
[0025] Eine parallele Anordnung der Plattenwärmeübertrager lässt sich nach dem Tichelmann-System,
auch Tichelmannschen Rohrführung genannt, umsetzen. Nach dem Tichelmann-System werden
in diesem konkreten Anwendungsfall Rohre oder Rohrleitungen von einer Pumpe oder einen
Reservoir-Tank oder -Behälter mit Pumpe hin zu einer Vielzahl von parallel angeordneten
Plattenwärmeübertragern und zurück in einer Ringverlegung so geführt, dass die Summe
der Längen von Hinleitung und Rückleitung bei jedem Plattenwärmeübertrager etwa gleich
ist. Plattenwärmeübertrager mit einer kurzen Hinleitung haben eine lange Rückleitung
und umgekehrt. Damit wird erreicht, dass alle Plattenwärmeübertrager etwa gleichen
Druckverlusten ausgesetzt sind und sich damit gleiche Volumenströme einstellen, auch
wenn keine Regelventile verwendet werden.
[0026] Wie beschrieben erfolgt vorteilhaft ein Wechsel der Strömungsrichtung der Silbernitrat-Lösung.
Dieser Wechsel lässt sich nach Zeit sowie nach Volumen steuern. Auch hierbei ist zu
berücksichtigen, dass die Silbernitrat-Lösung zumindest jeden Bereich des freiliegenden
Kupferlotes an oder auf der inneren Oberfläche des jeweiligen Plattenwärmeübertrager
in der erforderlichen Zeit und Intensität erreicht, um die geforderte Beschichtung
zu ermöglichen. Daher erfolgen die Wechsel der Strömungsrichtung der Silbernitrat-Lösung
nach Zeit bzw. nach Volumen, so dass beispielsweise das gesamte Volumen der Anordnung
der Plattenwärmeübertrager einschließlich der erforderlichen Verrohrung und der Pumpen
beispielsweise mindestens zweimal zirkuliert. Diese Angabe ist jedoch auch stark von
der jeweiligen Konzentration der Silbernitrat-Lösung abhängig. So kann es erforderliche
sein, dass die Silbernitrat-Lösung beispielsweise nur einmal oder aber mindestens
fünfmal zirkuliert, weil die Plattenwärmeübertrager beispielsweise einerseits eine
kleine Baugröße besitzen und die Silbernitrat-Lösung noch unbenutzt ist oder aber
anderseits die Silbernitrat-Lösung bereits vielfach genutzt wurde und nur noch eine
geringe Konzentration an Silber-Ionen besitzt.
[0027] Ein vereinfachtes Verfahren wird ermöglicht, wenn die Silbernitratlösung nur in den
Plattenwärmeübertrager eingefüllt wird und in diesem bewegungsfrei oder zumindest
bewegungsarm verbleibt. Damit entfällt die Zirkulation, welche je nach Pumpenaufbau
eine Schwächung der Silbernitratlösung bewirken würde.
[0028] In einer Weiterführung dieses Ausführungsbeispiels lässt sich der Plattenwärmeübertrager
leicht erwärmen, wodurch eine eigenständige Konvektion der Silbernitratlösung innerhalb
des Plattenwärmeübertragers ermöglicht wird. Ein nach Möglichkeit blasenfreie Erwärmung
auf etwa 70 Grad Celsius ist zu bevorzugen. Gleichwohl sind auch niedrigere und höhere
Temperaturen nicht ausgeschlossen.
[0029] Zusätzlich lässt sich die Silbernitrat-Lösung während des Zirkulierens auf eine Temperatur
von 15 bis 99 Grad Celsius erhitzen. Bevorzugt ist eine Temperatur von 18 bis 25 Grad
Celsius und besonders bevorzugt eine Temperatur von 20 bis 22 Grad Celsius. Höhere
Temperaturen von über 99 Grad Celsius sind denkbar, sie bewirken jedoch die Dampfbildung
bei einem offenen Zirkulationssystem und bei einem geschlossenen Zirkulationssystem
eine Druckerhöhung mit einhergehender Temperaturerhöhung in der Gesamtanordnung der
jeweils zu beschichtenden Plattenwärmeübertrager.
[0030] Nachdem die Silbernitrat-Lösung in der erforderlichen Zeit und Intensität die innere
Oberfläche des jeweiligen Plattenwärmeübertragers, insbesondere des Kupfers durch
Ionenwanderung des Silbers beschichtet hat, wird die Silbernitrat-Lösung aus dem oder
den Plattenwärmeübertragern abgeleitet. Die verbleibenden Reste der Silbernitrat-Lösung
sind zu entfernen. Dies erfolgt auf unterschiedliche Weise. Einerseits ist es vorgesehen,
dass diese Reste mittels eines Gases oder Gasgemisches ausgeblasen werden. Das Gas
oder Gasgemisch kann beispielsweise aus Stickstoff, Kohledioxid, Kohlenwasserstoffen,
Edelgasen und/oder Wasserstoff bestehen. Bei der Wahl des jeweils eingesetzten Gases
oder Gasgemisches ist vorzugsweise darauf zu achten, dass die Gase weder mit den Materialen
des Plattenwärmeübertragers, beispielsweise dem Silber, dem Edelstahl und wenn verbleibend
noch vorhanden mit dem Kupfer, noch mit dem jeweiligen das Gasgemisch bildenden Gas
reagieren oder ein reaktives Gemisch bilden. Mittels Stickstoff ist beispielsweise
ein geeignetes Gas gegeben, welches gegenüber den üblicherweise eingesetzten Materialien
der Plattenwärmeübertrager nicht reaktiv ist. Mittels des Stickstoffes lassen sich
aus dem jeweiligen Innenraum des Plattenwärmeübertragers die Reste der Silbernitrat-Lösung
herausblasen. Das jeweilige Gas oder Gasgemisch sollte jedoch gegenüber bzw. mit der
Silbernitratlösung keine Reaktion bewirken.
[0031] Anderseits ist es vorgesehen, dass Reste der Silbernitrat-Lösung mittels Wasser oder
einer wässrigen Lösung ausgespült werden. Dabei kommt beispielweise ein entkalktes
Wasser zum Einsatz. Auch geeignete Reinigungsflüssigkeiten oder Neutralisierungsflüssigkeiten
oder deren wässrige Lösungen sind möglich.
[0032] Bei der Kombination des Spülens mit einer Flüssigkeit und dem anschließenden Ausblasen
mit einem Gas oder Gasgemisch wird eine zuverlässige Entfernung der Reste der Silbernitrat-Lösung
und zudem eine Trocknung des Innenbereiches des Plattenwärmeübertragers erreicht.
Das Ausblasen und die Trocknung werden begünstigt, wenn das jeweilige Gas oder Gasgemisch
auf eine Temperatur von zwischen 15 und 200 Grad Celsius erhitzt wird. Bevorzugt wird
das jeweilige Gas oder Gasgemisch auf eine Temperatur von zwischen 90 und 150 Grad
Celsius und besonders bevorzugt auf eine Temperatur von zwischen 100 und 120 Grad
Celsius erhitzt. Hierbei ist auf die Gesamttemperaturentwicklung des Plattenwärmeübertragers
zu achten, um Spannungen und gegebenenfalls auftretende Zerstörungen innerhalb des
Plattenwärmeübertragers zu vermeiden, da beispielsweise nur einer der Innenräume von
dem heißen Gas oder Gasgemisch durchströmt wird.
[0033] In einem Ausführungsbeispiel kommen bevorzugt Plattenwärmeübertrager zum Einsatz,
welche unmittelbar nach dem Löten bis zum Einleiten der Silbernitrat-Lösung in einer
von gegenüber dem Kupfer oxidativen und/oder korrosiven Gasen befreiten Schutzumgebung
verblieben ist und somit auf dem Kupfer keine passivierende Schicht entstanden ist,
welche die Ionenwanderungen zumindest behindern würde. Diese Schutzumgebung wird beim
Einleiten der Silbernitrat-Lösung in den oder die Plattenwärmeübertrager verdrängt.
Alternativ dazu ist der Innenraum des Plattenwärmeübertragers nach dem Löten von gegenüber
dem Kupfer oxidativen und/oder korrosiven Gasen abgeschottet. Eine mögliche Oxidation
und/oder Korrosion wird vermieden, da der abgeschottete Innenraum des Plattenwärmeübertragers
erst unmittelbar vor dem Einleiten der Silbernitrat-Lösung freigegeben wird. Hierfür
werden bzw. sind die jeweiligen Plattenwärmetauscheranschlüsse mit Ventile versehen,
welche die Entlüftung bzw. Evakuierung des Plattenwärmeübertragers ermöglichen und
erst im Schaltungsaufbau für die Versilberung bzw. vor dem Einleiten der Silbernitratlösung
geöffnet oder entfernt werden.
[0034] Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel befinden sich der oder die Plattenwärmeübertrager
insbesondere nach der Durchströmung mit der Silbernitrat-Lösung in einem Vakuumofen
und/oder Lötofen. Hierdurch wird erreicht, dass der Plattenwärmeübertrager in einer
von gegenüber dem Kupfer oxidativen und/oder korrosiven Gasen befreiten Umgebung bzw.
Schutzatmosphäre verbleibt bzw. sich in einer solchen Umgebung weiterhin befindet.
[0035] Vorteilhaft erfolgt die gesamte Behandlung des oder der Plattenwärmeübertrager mit
der Silbernitratlösung in einem kombinierten Vakuum-Löt-Ofen, so dass die jeweilige
Anordnung des oder der Plattenwärmeübertrager ohne konstruktive Veränderung zur Nachbearbeitung
im Vakuum-Lötofen verbleiben kann.
[0036] Eine Erhitzung des Plattenwärmeübertragers auf über 800 Grad Celsius festigt die
Bindung von Kupfer und Silber und ermöglich das Aufschmelzen der Legierung. Kupfer
schmilzt bekanntermaßen bei 1084,62 Grad Celsius, während Silber schon bei 961,8 Grad
Celsuis seinen Schmelzpunkt hat.
[0037] Die Schmelztemperatur einer konkreten Silber-Kupferlegierung liegt beispielsweise
bei 896 Grad Celsius, wobei deren Solidustemperatur bei 779 Grad Celsius liegt. Aufgrund
der Mengenverhältnisse von Kupfer und Silber im konkreten Anwendungsbeispiel ist mit
einer Verschiebung des Schmelzpunktes zu rechnen, welcher sich zuverlässig oberhalb
der 800 Grad Celsius und gegebenenfalls auch über 900 Grad Celsius befindet.
[0038] Eine bevorzugte Verwendung eines Plattenwärmeübertragers mit einer Silberbeschichtung
an der Innenoberfläche ist jene als Wärmeübertrager für die Trinkwassererwärmung und
für die Keimminderung des Trinkwassers. Hierbei wird insbesondere der mit dem Trinkwasser
in Berührung kommende Innenraum des Plattenwärmeübertragers mit Silber beschichtet
und bewirkt so eine Keimminderung. Diese Keimminderung ist umso wichtiger bei sogenannten
Trinkwasservorwärmern einer zweistufigen Trinkwassererwärmung, da hierbei das Trinkwasser
in Zapfpausen längere Zeit in einem für das Keimwachstum, insbesondere der Legionellen
günstigen Temperarturbereich verbleibt. Zudem ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich
der Haltbarkeit der mit Kupfer gelöteten Wärmeübertrager. Das gegenüber dem Kupfer
als aggressiv einzuordnende Trinkwasser würde systematisch das Kupfer herauslösen.
Damit ist eine Leckage sehr wahrscheinlich und der Plattenwärmeübertrager wäre auszutauschen.
Zudem würden die herausgelösten und gesundheitlich kritischen Kupfer-Ionen ins Trinkwasser
gelangen. Ein mit Silber innenbeschichteter Wärmeübertrager verhindert zuverlässig
das Herauslösen des Kupfers. Die Silberbeschichtung ist gegenüber Kupfer widerstandsfähiger.
Es ergeben sich daher die Vorteile, dass das Kupfer nicht herausgelöst und anderseits
gefährliche kupfer-Ionen vermieden werden, während eine keimmindernde Wirkung erreicht
werden kann und insgesamt der Wärmeübertrager haltbarer wird.
[0039] Es ist naheliegend und vorgesehen, dass auch andere Bauformen von Wärmetauschern,
welche mit Kupfer gelötet wurden nach diesem Verfahren beschichtbar bzw. nachbearbeitbar
sowie für die Trinkwarmwasserbereitung bzw. für die Keimminderung des Trinkwassers
verwendbar sind.
1. Verfahren zur inneren Beschichtung eines mittels Kupfer gelöteten Plattenwärmeübertragers,
wobei das die Beschichtung bildende Material eine wässrige Silbernitrat-Lösung ist
und diese in mindestens einem Plattenwärmeübertrager geleitet wird und durch diesen
zirkuliert, um in das Kupfer zu diffundieren und anschließend wieder aus dem Wärmeübertrager
geleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Silbernitrat-Lösung während der Zirkulation den mindestens einen Plattenwärmeübertrager
in wechselnder Strömungsrichtung durchströmt.
2. Verfahren zur inneren Beschichtung eines mittels Kupfer gelöteten Plattenwärmeübertragers,
wobei das die Beschichtung bildende Material eine wässrige Silbernitrat-Lösung ist
und diese in mindestens einem Plattenwärmeübertrager geleitet, um in das Kupfer zu
diffundieren und anschließend wieder aus dem Wärmeübertrager geleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Plattenwärmeübertrager vollständig mit der Silbernitrat-Lösung befüllt wird und
für eine zur Beschichtung ausreichenden Zeitspanne bewegungsfrei oder zumindest bewegungsarm
verbleibt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei oder mehr Plattenwärmeübertrager in Reihe und/oder parallel geschaltet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wechsel der Strömungsrichtung der Silbernitrat-Lösung nach Zeit und/oder nach
Volumen gesteuert erfolgen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zirkulationspause der Silbernitrat-Lösung bei der einseitigen/einfachen und/oder
wechselnden Strömungsrichtung erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Plattenwärmeübertrager und/oder die Silbernitrat-Lösung auf eine Temperatur von
15 bis 99 Grad Celsius erhitzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reste der Silbernitrat-Lösung mittels eines Gases oder Gasgemisches ausgeblasen
und/oder mittels Wasser oder einer wässrigen Lösung ausgespült werden, wobei das Ausblasen
oder Ausspülen des oder der Plattenwärmeübertrager/s einzeln und/oder als Reihe oder
Gruppe erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gas oder Gasgemisch beispielsweise aus Stickstoff, Kohledioxid, Kohlenwasserstoffen,
Edelgasen und/oder Wasserstoff besteht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gas oder Gasgemisch vorgewärmt oder erhitzt wird, wobei das Gas oder Gasgemisch
auf eine Temperatur von zwischen 15 und 200 Grad Celsius erhitzt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Plattenwärmeübertrager nach dem Löten bis zum Einleiten der Silbernitrat-Lösung
in einer von gegenüber dem Kupfer oxidativen und/oder korrosiven Gasen befreiten Schutzumgebung
verbleibt oder der Innenraum des Plattenwärmeübertragers von gegenüber dem Kupfer
oxidativen und/oder korrosiven Gasen abgeschottet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Plattenwärmeübertrager insbesondere nach der Befüllung und/oder Durchströmung
mit der Silbernitrat-Lösung in einem Vakuumofen und/oder Lötofen befindet.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperatur im Vakuumofen und/oder Lötofen zwischen 800 Grad Celsius und 1100
Grad Celsius eingestellt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Druck im Vakuumofen und/oder Lötofen zwischen 0,3 bar und 1 bar eingestellt wird.
14. Verwendung eines Plattenwärmeübertragers mit einer Silberbeschichtung an der Innenoberfläche
als Wärmeübertrager für die Trinkwassererwärmung und/oder für die Keimminderung des
Trinkwassers.