[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Wärmetauschern
gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs
5.
[0002] Bei Wärmetauschern zum Entzug von Wärme aus der Luft ist es bekannt, dass die Verunreinigungen
rasch zu einem dicken Belag auf den zur Vergrösserung der aktiven Oberfläche auf den
Rohren angebrachten Lamellen oder Rippen führen.
[0003] Für die Entstaubung von Filtertaschen, die parallel zueinander und mit Abstand voneinander
in einer Kammer angeordnet sind, ist es gemäss der CH-A 366'727 bekannt geworden,
auf einem hin- und herlaufend angetriebenen Transportband eine Spülgasdüse vorzusehen.
Diese Spülgasdüse wird taktweise mit Spülgas versorgt, so dass sich eine Flatterbewegung
der Filterflächen der Filtertaschen ergibt und der Staub abgeschüttelt wird. Bei trockenem
Staub und mit textilen Filtertaschen kann sich eine derartige Reinigungsart bewähren;
wenn jedoch Staub und Feuchtigkeit, insbesondere Oeldämpfe, zusammen abgesaugt werden,
wie dies in Küchen üblich ist, genügt eine Reinigung mit Spülgas nicht. Hier wird
eine Reinigung mit einem fettlösenden Mittel benötigt.
[0004] Bei starren Lamellen von Wärmetauschern muss üblicherweise der Wärmetauscher ausgebaut
und gereinigt werden, um die meist stark verschmutzten Lamellen zu reinigen. In Grossküchen
von Hotels und/oder Gaststätten muss diese Reinigung auf die Nachtzeit verlegt werden,
damit der Küchenbetrieb nicht gestört wird und sie ist überdies mit grossen Umtrieben
verbunden.
[0005] Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung für die Reinigung der Lamellen
oder Rippen bei von Abluft durchströmten Wärmetauschern zu suchen, mit der ohne Demontage
und während des Betriebs der anhaftende Schmutz entfernt werden kann.
[0006] Erfindungsgemäss wird dies mit einem Verfahren gemäss den Merkmalen im kennzeichnenden
Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. Eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens ist im Patentanspruch 5 gekennzeichnet.
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Lüftungsanlage für eine Küche mit einem Wärmetauscher,
um die Wärme der Abluft auf die Zuluft zu übertragen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Reinigung eines Wärmetauschers
für den Betrieb in einer Anlage nach Fig. 1 mit Steuer- und Speisegeräten, und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Reinigungsvorrichtung bei einem Lamellen-Wärmetauscher.
[0008] In einem mit forcierter Lüftung versehenen Raum 1, beispielsweise in einer Küche
mit Kochherd 2, ist in Fig. 1 eine Abzugshaube 3 und ein Zuluftverteiler 4 dargestellt.
Von der Abzugshaube 3 gelangt die abgesaugte Luft durch einen Abluftkanal 5 zu einem
Wärmetauscher 6 mit einer in Reihe geschalteten Wärmetauscherbatterie 6a, 6b, 6c mit
Tropfenabscheider 7. Der Tropfenabscheider 7 ist mit einem rücklaufgesicherten Ablauf
7a versehen. Ein Ventilator 8 saugt die Abluft über den beschriebenen Weg an und gibt
sie ins Freie U ausserhalb des Hauses H ab.
[0009] An einer andern Stelle wird mit einem zweiten Ventilator 9 Frischluft vom Freien
U angesaugt und über einen Filter 10, eine zweite Wärmetauscherbatterie 11 zur Vorwärmung
der Luft, einen gesteuerten Lufterhitzer 12 und einen Zuluftkanal 13 dem Zuluftverteiler
4 zugeführt.
[0010] Die Wärmetauscherbatterie 6a, 6b, 6c im Abluftweg ist über Leitungen 14, 15 mit der
Wärmetauscherbatterie 11 im :uluftweg verbunden. Eine Pumpe 16 dient zur Förderung
des Flusses des Wärmeleitmediums.
[0011] Derartige Anordnungen sind heute sehr gebräuchlich, um die Energie, die in der Abluft
enthalten ist, wenigstens teilweise wieder zu nutzen. Da in solchen Anordnungen die
Lamellen der Wärmetauscherbatterien 6a, 6b, 6c relativ rasch verschmutzen, müssen
sie oft gereinigt werden. Für diese Reinigung ist eine Sprühdüsenanordnung, die im
Detail in Fig. 3 dargestellt ist, verwendet.
[0012] In einem Abluftkanal 29 ist ein Wärmetauscher 30 zur Rückgewinnung der Wärmeenergie
aus der Abluft angeordnet. Dieser Wärmetauscher 30 kann der erste aus der Batterie
6a, 6b, 6c in Fig. 1 sein und besteht aus einer grossen Anzahl paralleler Lamellen
31, die von einem Rohrsystem mit einer Anzahl paralleler Rohre 32 durchstossen werden.
Die Lamellen 31 sind an ihrem Umfang in einem Gehäuse 33 mit praktisch demselben Querschnitt
wie der stromaufwärtige Abluftkanal 29 gehaltert.
[0013] Im Abluftweg ist zwischen dem Abluftkanal 29 und dem Gehäuse 33 des Wärmetauschers
30 ein weiterer Gehäuseteil 40 eingesetzt. Dieser Gehäuseteil 40 beinhaltet eine Reinigungsvorrichtung
für die Lamellen 31 des Wärmetauschers 30.
[0014] Ein Schlitten 41 ist mit zwei Paaren Führungswalzen 42 auf einer oberen Führungsschiene
43 über die ganze Breite des Gehäuses 33 verschiebbar geführt. An einer unteren Führungsschiene
44 ist der Schlitten 41 durch Puffer 47 abgestützt. Der Schlitten 41 trägt ein vertikal
angeordnetes Düsenrohr 45 mit mehreren, beispielsweise vier auf dessen Länge verteilt
angeordneten Sprühdüsen 46. Das Düsenrohr 45 wird von einer Waschsteuerung (20,22,Fig.
2), die später beschrieben wird, über einen Schlauch 48 gespeist.
[0015] Der Antrieb des Schlittens 41 zur Hin- und Herbewegung erfolgt mit einem Getriebemotor
49 über eine Kupplung 50. Der Getriebemotor 49 ist mittels eines Haltewinkels 51 an
der abgebrochen gezeichneten Hinterwand 52 eines Waschgehäuses 59, das seitlich am
Gehäuse 40 des Wärmetauschers 30 befestigt ist, gehaltert. Ueber die ganze Verschiebelänge
des Schlittens 41 ist ein Förderband 53 gespannt, das beispielsweise ein Zahnriemen
sein kann. Die Antriebsscheibe 54 ist auf der Abtriebswelle 55 der Kupplung 50 befestigt
und die Umlenkscheibe 56 ist in einer U-förmigen Halterung 57 drehbar gehaltert. Die
U-förmige Halterung 57, die auf einem Träger 58 aufliegt, ist starr mit den beiden
Führungsschienen 43, 44 verbunden. Zum Spannen des Zahnriemens 53 kann somit die Halterung
57 mittels eines Druckes auf die Führungsschienen 43, 44 verschoben werden. Dazu sind
die Führungsschienen 43, 44 in nicht dargestellten, am Waschgehäuse 59 abgestützten
und gehalterten Wellenböcken mittels Stellschrauben in bekannter Weise befestigt und
können verkürzt oder verlängert werden.
[0016] Damit der Getriebemotor 49 nicht umgesteuert werden muss, sind die beiden Enden des
Zahnriemens 53 senkrecht zum Trum nach.aussen abstehend zu einem Nocken 62 zusammengeflanscht.
Ein am Schlitten 41 befestigter oberer Mitnehmerbolzen 60 ist in der Höhe des oberen
Trums 53a des Zahnriemens 53 angeordnet und ein unterer Mitnehmerbolzen 61, der ebenfalls
am Schlitten 41 befestigt ist, ist auf die Höhe des unteren Trums 53b ausgerichtet.
Auf diese Weise hängt der Nocken 62 zuerst am oberen Mitnehmerbolzen 60 an und stösst
damit den Schlitten 41 bis zur Umlenkscheibe 56 und gleitet infolge der Rundung der
Umlenkscheibe 56 unter dem oberen Mitnehmerbolzen 60 hindurch und greift kurz darauf
am unteren Mitnehmerbolzen 61 an und stösst den Schlitten 41 bis zur Antriebsscheibe
54 zurück, wo sich derselbe Vorgang wiederholt.
[0017] In Fig. 3 ist der Schlitten 41 nach links in der Zeichnung hinausgezogen dargestellt,
daher befindet sich der untere Mitnehmerbolzen 61 ausserhalb des Eingriffes mit dem
Nocken 62, nämlich im Gehäuseteil 40, das neben dem Wärmetauscher 30 angeordnet ist.
Damit kann der Zustand der Düsen 46 durch einen Servicezugang oder eine Inspektionsöffnung
kontrolliert werden. Wie aus dieser Fig. 3 deutlich erkennbar ist, lässt sich der
Schlitten genügend verschieben, damit sich irgendwelche Unterhaltsarbeiten in einem
Gebiet ausserhalb des Wärmetauschers 30 durchführen lassen, so dass weder die Belüftung
abgestellt, noch der Wärmetauscher ausgebaut werden muss. In üblicher Weise kann der
Boden 40a des Gehäuses 40 geneigt sein, damit die Reinigungsflüssigkeit in Richtung
gegen den Wärmetauscher 30 ablaufen kann, von wo sie dann, wie in Fig. 1 dargestellt,
über den Abfluss 7a wegleitbar ist.
[0018] Eine Anordnung zum Betrieb der Vorrichtung nach Fig. 3 ist in Fig. 2 dargestellt.
Die Anordnung umfasst eine elektrische Steuerung 20, eine Flüssigkeitsaufbereitung
22 und die Waschvorrichtung mit dem Schlitten 41, dem Düsenrohr 45, dem Zuführschlauch
48, ferner dem Antrieb mit Getriebemotor 49, der Antriebsscheibe 54, der Umlenkscheibe
56 und dem Zahnriemen 53. Ebenfalls dargestellt sind die obere Führungsschiene 43
und der Wärmetauscher 30.
[0019] Die elektrische Steuerung 20 umfasst einen Handschalter 201 mit Stellungen "0"-"Ein"-"Automat".
In der Stellung "Ein" gelangt ein Steuerstrom zum Motorschutzschalter 204, der den
Stromkreis zum Getriebemotor 49 schliesst. Ferner wird auch ein Steuerstrom an ein
Magnetventil 224 in einer Wasserleitung 225 für Warmwasser geöffnet, wodurch über
das geöffnete Ventil 222 Warmwasser mit aus dem Waschmittelbehälter 223 über eine
Strahlpumpe 226 angesaugtem Waschmittel an die Zuleitung 227 zum Reinigungsgerät und
damit zu den Sprühdüsen 46 gelangt. Diese Stellung dient in erster Linie der Kontrolle
und Einstellung der Düsen und des Verschiebeweges.
[0020] Auf Stellung "Automat" des Schalters 201 wird den beiden Zeitschaltern 202 bei geschlossenem
Relais 203 Steuerstrom zugeführt. Mit dem Relais 203 wird der Betrieb der Lüftungsanlage
überwacht, damit keine Reinigung stattfindet, wenn die Lüftungsanlage nicht in Betrieb
ist. Die beiden Zeitschalter 202 schalten periodisch zwischen "Waschen" und "Spülen"
um, indem durch Schliessen des Ventils 222 und Oeffnen des Ventils 221 die Strahlpumpe
226 überbrückt wird.
[0021] Bei einer starken Verschmutzung der Wärmetauscher kann das Reinigungsgerät im Dauerbetrieb
arbeiten. Oder es können mehrere parallele Düsenrohre 56 am Schlitten 41 vorgesehen
sein. Mit einem zusätzlichen Zeitschalter kann die Reinigung auch auf besondere Tageszeiten
eingestellt werden. Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, mehrere Wärmetauscher 6a, 6b,
6c in Reihe hintereinander angeordnet sind, kann für jeden Wärmetauscher eine Reinigungsanlage
vorgesehen sein, wobei auch denkbar wäre, dass in den Zwischenräumen zwischen benachbarten
Wärmetauschern beidseitig arbeitende Reinigungsvorrichtungen mit zwei Düsenrohren
vorgesehen werden könnten.
1. Verfahren zur Reinigung von Wärmetauschern, die für den Entzug von Wärme aus einem
Gasstrom eingerichtet sind und zur Vergrösserung der aktiven Oberfläche der von einem
Wärmeleitmedium durchflossenen Leitungen (32) Lamellen oder Rippen (31) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung des Gasstromes zuerst eine Reinigungsflüssigkeit
zur Lösung des Schmutzes von den Flächen und dann eine Spülflüssigkeit zum Abwaschen
des gelösten Schmutzes gegen die Lamellen oder Rippen (31) gesprüht wird, und dass
die verbrauchten Flüssigkeiten unterhalb des Wärmetauschers (30) abgeleitet werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sprühdüse
(46) der Gaseintrittsseite des Wärmetauschers (30) entlang wenigstens einmal hin-
und zurückbewegt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsflüssigkeit
ein in warmem Wasser gelöstes Waschmittel und als Spülflüssigkeit warmes Wasser allein
verwendet sind.
4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsflüssigkeit
während einer Zeit zwischen 2 und 6 Minuten und die Spülflüssigkeit während einer
Zeit zwischen 1 und 2 Minuten zur Wirkung gebracht werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet
durch eine mit einer Mischstation (226) zur Abgabe der Reinigungs- und der Spülflüssigkeit
verbundene Düsenanordnung (45,46) und durch eine Transportvorrichtung (41,49,53-56)
zur reversierenden Bewegung der genannten Düsenanordnung (45,46).
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung
aus einem Getriebemotor (49) und einem endlosen, einerseits um eine Antriebsriemenscheibe
(54) und anderseits um eine Leerlaufriemenscheibe (56) geschlungenen Transportband
(53) mit einem Mitnehmer (62) besteht, und dass die Düsenanordnung (45,46) mit einem
ersten Mitnehmeranschlag (60) im Gebiet des oberen Weges (53a) des Mitnehmers (62)
und mit einen zweiten Mitnehmeranschlag (61) im Gebiet des unteren Weges (53b) des
Mitnehmers (62) ausgerüstet ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung
aus einem Düsenrohr (45) mit einer Anzahl parallel ausgerichteter Düsen (46) besteht,
und dass das Düsenrohr (45) zur Ausführung einer parallelen Verschiebung mit Führungsschienen
(43,44) geführt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der motorseitige Umkehrpunkt der Düsenanordnung (45,46) seitlich ausserhalb des Wärmetauschers
(30) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der motorseitige
Umkehrpunkt in einem Leersektor einer Wärmetauscheranordnung untergebracht ist.