專利名稱：具有廢水熱量回收的批量洗碗機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種商用清洗機器，特別是具有一個清洗室的洗碗機， 在清洗機器中，通過預清洗、清洗和干燥步驟的程序將待清洗的產品進 行清洗。
背景技術：
在清洗器皿在清洗過程中不被傳送，并且根據預先確定的程序實施 清洗步驟的洗碗機中，兩個基本類型之間的區別在于
首先，已知具有一個儲存清洗液的槽系統的洗碗機，其中連續引進 的待清洗器皿被儲存的清洗液清洗，但是所述的清洗液在清洗循環后沒 有被排放。在清洗過程后，在鍋爐或一流加熱器中加熱的清水通過額外 的漂洗系統被施加到清洗器皿上。引進的漂洗水的全部或部分被用于再 生清洗液。由于所述裝置可以獲得非常短的循環周期，例如從不到60秒 至幾分鐘，這些具有雙回路系統的機器主要用于商業操作。
其次，已知具有水置換系統的洗碗機。根據該原理工作的機器中， 清水用于清洗和漂洗方法步驟的每個清洗循環，或來自第一清洗循環的 清洗水被用作第二清洗循環的清洗液，然后被排放。這些裝置主要用于 家庭中。清洗液和/或漂洗溶液相應置換和相應液體的加熱，相比較于雙
回路系統的洗碗機，導致了更長的循環周期，例如超過2個小時。
該類型的單室系統通常設計為"前端裝載機"，其具有一清洗室，該 清洗室具有一前蓋，打開前蓋以裝載清洗器皿和從清洗室取出清洗器皿。該類型的洗碗機可以設計用于各種目的機器，并且可以被用作，例如， 任意獨立的裝置或臺面下的裝置。
這兩種所述類型的洗碗機是目前已知的。
DE29923594U1公開了一種例如具有雙回路系統的商用的洗碗機。 該洗碗機包括至少一個清洗室和與每個清洗室連接的清洗水槽。也可以 設置一用于清洗水槽內的清洗水的加熱裝置和具有馬達驅動的用于清洗 水的循環泵。所述的循環泵通過吸入管道吸入來自清洗水箱的已加熱的 清洗水，并通過至少一壓力管道將所述的清洗水供應到至少一噴射裝置 的噴嘴內，以向清洗器皿上噴射清洗水。所述的清洗器皿設在清洗室內 的一底盤上，設置一與循環泵的吸入管道集成一體的空氣供應裝置。還 設置一控制裝置，其使得僅僅在具有熱水的清洗過程的啟動階段時才供 給空氣。
珀耳帖元件和它們的工作方式是已知的。 一篇從互聯網網址 http:〃de.wikipedia.org/wiki/peltier-element下載的日期為2008年2月13 日的文件描述了珀耳帖元件的工作方式和結構。珀耳帖元件包括兩個或 多個小長方體，每個長方體都由磷滲入和氮滲入的半導體材料組成(碲 化鉍，Bi2Te3，硅鍺)，它們通過金屬橋交替的在頂部和底部互相連接。 同時該金屬橋形成熱接觸區域，并且通過施加的薄膜、箔或陶瓷板而隔 離。兩個不同的長方體通?；ハ噙B接，從而產生多個回路。該供給的電 流連續的流通所有的長方體。根據電流的強度和方向，上連接點冷卻， 但是下連接點加熱。這樣該電流將熱量從一側泵送至另一側，并在兩個 板之間形成溫度差異。
最普通形式的珀耳帖元件的包括兩個常見的由Al203陶瓷(氧化鋁) 組成的正方形金屬板，其具有20mm至90mm的邊長，和一 3mm至5mm 的間隙，半導體長方體焊接在兩個板之間。為此，在它們互相面對的具 有可以被焊接的金屬面的表面上具有陶瓷表面。假如熱側例如通過一固定的具有風扇的散熱器而被冷卻，冷側將變 的更冷。根據元件和電流，在一級元件的情況下，兩側之間的溫度差異
可達到約69K。
珀耳帖元件與洗碗機結合的應用也是已知的。例如DE10334792A1 描述了一種已知設計的具有水置換的家用洗碗機，其額外裝備有用于干 燥已被清洗和漂洗過的盤子的裝置。在該裝置中，空氣被從清洗室中抽 出，并被引導通過珀耳帖元件的冷側，從而被干燥。該干燥的空氣再次 被引導進入清洗室。通過使用來自珀耳帖元件的廢熱來加熱清洗室內部 的空氣。
珀耳帖元件與洗碗機結合的其它已知應用通常涉及到來自內部空氣
的熱量散發和其包含的濕氣的凝結。
所有的上述洗碗機都具有一個缺點，廢水中的熱能至今不能被洗碗 機或它的工作過程進一步的利用。
在水置換機器中，例如每一清洗循環，它的熱容量將是50-6(TC溫度 下2 X IOL水的熱容量。在具有雙回路系統的洗碗機的情況中，例如每 一清洗循環，它的熱容量將是6(TC溫度下2.5L水的熱容量。相對每個工 作日的清洗循環的數量，存在在廢水中的熱量會累積到一個相當可觀的 熱容量。
至今已公開的具有廢水熱量回收的批量洗碗機，在工作過程中使用 常規設計的熱交換管。雖然具有一定的效果，它們還具有很容易染上污 漬和缺乏可控性的缺點。
發明內容
考慮到以上概述的現有技術的方案，本發明基于回收包含在廢水中 熱量，并使用它來在加熱在單室清洗機器的清水，特別是商用的具有程 序排列的單室洗碗機。在批量洗碗機中，即單室洗碗機，特別是商用洗碗機，本發明建議 通過互相連接的主動溫度傳感裝置、例如珀耳帖元件來利用包含在廢水 中的熱量，，預加熱清水，否則清水僅僅通過鍋爐中的加熱體加熱。從來 自于位于該機器上的廢水蓄水池內的廢水排放管道內的廢水中回收熱 量，并將熱量通過珀耳帖元件直接或間接釋放到待加熱的并儲存在鍋爐 中的清水中。
用于回收廢水中包含的熱量的解決方案可以用在具有單回路系統和 水置換的洗碗機以及具有雙回路系統的洗碗機中。
因此，例如在與水置換一起運行的批量洗碗機中，清水需要用于清 洗的步驟和漂洗的步驟，在這些步驟中，可通過在相應的上一步中被加 熱的水來預加熱所述的清水。在水置換發生的情況下，使用過的清洗或 漂洗液體將其內部的熱量釋放到在下一步中待使用的清洗液體，該待使
用的清洗液體將用于接下來的步驟。來自廢水的熱量，其溫度在50-60 。C度之間，因此可用于預加熱在相應的下一步中使用的清水。因此，通 過使用廢水預加熱步驟可以降低加熱在下一步中使用的清水所需要的加 熱能量。
在具有雙回路系統的洗碗機中，臟的清洗溶液在清洗器皿被清水漂 洗之前被泵送出清洗水槽。同樣包含在這些一定量水中的熱能根據本發 明的某種方式例如通過珀耳帖元件，可以被傳遞到流入的一定量的清水 中。
本發明下面將參照附圖進行詳細的描述，其中.* 圖1示意性的示出了一種具有雙回路系統和廢水熱交換器的批量洗 碗機，
圖2示出了在廢水蓄水池和用于加熱清水的加熱裝置之間的熱交換器°
具體實施例方式
根據附圖l，該圖示出了一種清洗機，特別是具有單室的批量洗碗機。
用于容納待清洗的清洗器皿3的支架2設置在所述的清洗機的單室中， 該支架通過合適的裝配固定在清洗室內。該示意性示出的洗碗機1可以 是一前端裝載單元、頂端狀載單元或各種其他的通過單元的形式。該批 量洗碗機1包括用于容納清洗溶液的槽4。加熱器5設置在槽4內以加熱 清洗溶液。該容納在槽4內的清洗溶液與去污劑混合，并且通過加熱器5 被加熱至相應所需的溫度。
批量洗碗機1還包括控制器22，該控制器用于控制相應要運行的清 洗程序。該控制器驅動例如泵6以循環清洗液，其中泵通過清洗系統7 將清洗液傳送至噴嘴8。加熱的清洗液通過噴嘴8噴射到待清洗的清洗器 皿上，這樣清洗清洗器皿。接著該清洗液從清洗器皿3上滴落，回到槽4 中，并且通過循環泵6進一步循環。
批量洗碗機1還包括鍋爐9。該鍋爐9包含加熱器10以加熱清水20， 清水20在鍋爐9中被加熱至用于漂洗所需要的溫度，例如85°C。鍋爐9 通過填充閥15填充，該批量洗碗機1的鍋爐9和清洗室通過通風管道14 互相連接。
在清洗后，循環泵6通過控制器22關閉。
在短暫的排水后(在這個過程中，污物和清洗液從待清洗的清洗器 皿3中排出)，第二泵11啟動，加熱的清水(漂洗水)通過被設計成噴 射系統的用于漂洗的清洗系統12和設置在該清洗系統的噴嘴13被噴射 到已經清洗的清洗器皿3上，這樣所述的清洗器皿被漂洗。結果，仍然 粘附在清洗器皿上的任何污物顆粒和清洗液被沖走。漂洗的水落進槽4 中并且用于再生儲存在槽中的清洗液。產生的任何多余的清洗液通過出口 (未示出)被泵送出或流走。
根據附圖1，該圖示出了廢水管道16從用于儲存清洗液的槽4中引 出至蓄水池17。該蓄水池17 (大約2L至3L的存儲容積)通過該廢水管 道16充滿廢水，例如，所述的廢水溫度仍然在大約50-60°C。來自存儲 在蓄水池17中的廢水的廢熱也儲存在蓄水池17中并且通過熱交換器18 傳遞至鍋爐9，該廢水是在清洗步驟后被泵送走的清洗液或在漂洗步驟中 通過供應清水連續稀釋的再生清洗液。廢水流的控制或調節的裝置沒有 示出，其可以是例如一個或多個閥(優選電動閥)、或一個或多個泵，。
由于存儲在鍋爐中的清水20或通過填充閥15新供給的清水的溫度 較低，熱量可以通過插入的熱交換器18傳遞。該傳遞的熱量不再由加熱 器10供給，并且通過控制裝置22所述加熱器的活動可以相對減少或縮 短。
在蓄水池17內水置換的情況下，在流出方向25上(在附圖1中未 示出任何細節)，通過熱交換器相應被冷卻的廢水沿著流出方向離開蓄水 池17，并且蓄水池17可以再次被來自槽4的清洗液或再生清洗液充滿。
附圖2示出了一熱傳遞過程的放大的示意圖。
清水通過填充閥15流至鍋爐9。在經由吸入點19通過第二泵11被 供給至批量洗碗機1的漂洗系統12之前，水在鍋爐中被加熱至用于漂洗 所需要的溫度，也就是說，例如85度。
一個主動的熱交換器，其優選的設計為珀耳帖元件，設置在鍋爐9 的邊界壁24和限定蓄水池17的壁23之間。設置在鍋爐9的壁24和蓄 水池17的壁23之間的珀耳帖元件18將儲存在蓄水池17中的廢水中的 內部的熱量傳遞到存儲在鍋爐9中的清水供應。通過珀耳帖元件18從存 儲在蓄水池17內的廢水中的提取并傳遞至鍋爐9的清水中的熱量，該熱 量現在不再需要通過連接在鍋爐9中的加熱器10而提供。該加熱器10 現在僅僅需要開啟很短的時間，以將漂洗水的溫度提高到如以上實施例所列舉的85度。
這樣，珀耳帖元件可以傳遞熱量，它需要電壓的供給。通過該珀耳 帖元件消耗的電驅動能量通常作為廢熱而排放至外側，這樣導致整個系 統效率的降低。在該特殊的應用中，來自珀耳帖元件的廢熱也被排放至 鍋爐的清水中，這樣根據本發明的系統的效率相對提高。這一點將被評 估作為該新系統的附加優點。
因此，包括鍋爐和具有蓄水池17的熱交換器的組合設計基于在相對 短的時間內制造廢水的量，也就是說，例如，在單槽洗碗機的程序序列 中，每10秒鐘循環2.5L。假如包含在廢水中的熱能需要在IO秒鐘內散 出，或廢水溫度需要在10秒鐘內例如從60度降低到40度，這將需要很 大的熱交換器。根據具有蓄水池的系統的建議組合，廢水在熱交換器停 留的時間增加了。因此可以設置小的熱交換器，這對于整體體積和制造 費用都是有利的。
為了進一步提高從廢水側至清水側的熱量傳遞，可以向珀耳帖熱交 換器的活性表面提供逆電流。這在附圖2中另外示出。所述附圖大概的 示出了貯存在槽4內的清洗液通過廢水管線16供給蓄水池17，并且水沿 著流出方向25流動，這個方向與從用于供給清水的填充閥15流過鍋爐9 至泵11的入口點19的水流方向相反。
該整個新的系統的另一個優點是其具有一設置在廢水蓄水池17內的 溫度傳感器26。該溫度傳感器用于鑒別何時廢水蓄水池中的溫度達到預 定的下限，例如4(TC。這時，珀耳帖元件將與電壓供給斷開。這將防止 廢水過度冷卻，和例如防止廢水中的含脂肪的成分固化并且聚集在蓄水 池中或熱交換器表面上。該類型的積聚過程可對系統的功能產生不利的 影響或導致衛生問題。
同時，當珀耳帖元件被關閉時，加熱器10將開啟，以將鍋爐中的清 水加熱至需要的溫度。假如在熱交換器工作過程中，加熱器10已經開啟，蓄水池的壁23和鍋爐的壁24之間的溫度梯度將趨平，這將再次對整個
系統不利。
根據本發明的該系統進一步的優點為使用在附圖2中示出的溫度傳 感器。假如蓄水池側的熱交換器表面意料之外的被廢水含有脂肪的成分 而弄臟，由于覆蓋物的絕緣效果，這將損害系統的性能，被損害的性能， 即在蓄水池中每單位時間內散熱量的降低的或超過單位時間時溫度的降 低，這可以通過與控制器22連接的溫度傳感器鑒別。該控制器22可以 暫時逆轉供應到珀耳帖熱交換器的電壓的極性。結果，該珀耳帖元件將 會在之前的熱量吸收側上(即期望的冷卻側)加熱。那么這將導致含脂 肪的沉積物的溶解，并恢復系統原來的效率。
除了已經提及到的優點，主動換熱器(例如珀耳帖元件)的使用， 導致回收的能量可用于隨后的步驟的溫度水平遠大于廢水的溫度。這對 于整個過程是有利的。
附圖標記清單
1批量洗碗機
2支架
3清洗器皿
4清洗液槽
5清洗液加熱器
6循環泵
7清洗液清洗系統 8清洗液噴嘴 9鍋爐
IO清水加熱器
11使用清水漂洗的第二泵
12使用清水漂洗的清洗系統13使用清水漂洗的噴嘴 14通風管道
15用于清水流入的填充閥 16廢水管道 17蓄水池 18熱交換器
19用于第二泵11的吸入點
20清水
22控制器
23蓄水池的壁
24鍋爐的壁
25流出方向
26溫度傳感器
權利要求
1. 一種清洗機器，特別是一種批量洗碗機，包括一個單獨的清洗室，其中容納待清洗的物品(3)，一泵(6)，其使清洗液在清洗室內循環，和一第二泵(11)，其傳送清水(20)，和鍋爐(9)，其存儲并加熱清水(20)，其特征在于，鍋爐(9)具有一與其連接的主動熱交換器(18)，通過該熱交換器熱量從存儲在蓄水池(17)中的廢水間接或直接傳遞至存儲在鍋爐(9)中的清水(20)。
2. 權利要求l所述的一種清洗機器，特別是批量洗碗機，其特征在 于，熱交換器(18)設計為珀耳帖元件。
3. 如權利要求l所述的一種清洗機器，特別是批量洗碗機，其特征 在于，熱交換器(18)設置在蓄水池(17)的壁(23)和限制鍋爐(9) 的壁(24)之間。
4. 如權利要求l所述的一種清洗機器，特別是批量洗碗機，其特征 在于，熱交換器(18)設置在蓄水池(17)的壁(23)上，并例如通過 一液體回路和例如加熱線圈的熱交換器，將它的廢熱間接散發至存儲在 鍋爐中的清水中。
5. 如權利要求1所述的一種清洗裝機器，特別是批量洗碗機，其特 征在于，廢水管道(16)設置在貯存清洗液的槽(4)和蓄水池(17)之 間。
6. 如權利要求l所述的一種清洗機器，特別是批量洗碗機，其特征 在于，熱交換器(18)設置在限定清洗液槽(4)的壁和限定鍋爐(9) 的壁之間。
7. 如權利要求l所述的一種清洗機器，特別是批量洗碗機，其特征 在于，熱交換器(18)設置在限定清洗液槽(4)的壁上，并且例如通過 一液體回路和例如加熱線圈的熱交換器，將它的廢熱間接散發至存儲在鍋爐中的清水中。
8. 如權利要求1所述的一種清洗機器，特別是批量洗碗機，其特征在于，當存儲在鍋爐(9)中的清水被來自槽(4)的廢液或存儲在蓄水 池(17)中的廢水預加熱時，與鍋爐(9)連接的加熱器(10)的激活時 間被縮短。
9. 如權利要求l所述的一種清洗機器，特別是批量洗碗機，其特征 在于，溫度傳感器(26)連接熱交換器和/或蓄水池，在控制器的幫助下， 使用所述的溫度傳感器，它有可能影響珀耳帖元件的功能。
10. 如以上任一權利要求所述的一種清洗機器，其特征在于，熱交 換器的激活允許在熱交換器處進行自我清洗的操作。
全文摘要
具有廢水熱量回收的批量洗碗機，包括一個容納待清洗物品(3)的單獨的清洗室，一個使清洗液在清洗室內循環的泵(6)，和一個傳送清水(20)的泵(11)，還有一個存儲并加熱清水(20)的鍋爐(9)，其中，鍋爐(9)具有一與其連接的熱交換器(18)，通過該熱交換器(18)，熱量從存儲在蓄水池(17)中的廢水間接或直接傳遞至存儲在鍋爐(9)中的清水(20)。
文檔編號F24H1/18GK101543389SQ200910129498
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月25日 優先權日2008年3月26日
發明者丹尼斯·萊曼, 布魯諾·高斯, 托馬斯·波伊克特, 托馬斯·納赫爾, 約阿希姆·庫佩茨, 薇拉·施奈德 申請人:邁科機械制造有限及兩合公司