BR112014014334B1 - máquina de lavar louças - Google Patents

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Wesley Mark Nelson
Andrew Michael Jensen
Kyle D. Wood
Louis Mark Holzman
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Abstract

MÁQUINA DE LAVAR LOUÇA. A presente revelação se refere a uma máquina de lavar louça que inclui um ou mais aspectos dirigidos à economia de água, energia ou material. As máquinas de lavar louça reveladas são ainda capazes de atender as demandas de sujeira dos artigos a serem lavados.

Description

ANTECEDENTES
[0001] Máquinas de lavar louças, particularmente máquinas de lavar louças comerciais, têm de limpar efetivamente uma variedade de artigos como caçarolas e panelas, copos, pratos, tigelas, e utensílios. Esses artigos incluem uma variedade de sujeiras, incluindo proteína, gordura, amido, açúcar e manchas de café e chá, que podem ser difíceis de remover. Às vezes, essas sujeiras podem ser queimadas ou endurecidas, ou de outro modo termicamente degradadas. Outras vezes a sujeira pode ter sido permitida permanecer na superfície por um período de tempo, tornando a mesma mais difícil de remover. Máquinas de lavar louças removem sujeira por utilizar detergentes fortes, temperaturas elevadas, desinfetantes, ou ação mecânica de quantidades abundantes de água. É em relação a esse antecedente a presente revelação é feita.
SUMÁRIO
[0002] A presente revelação se refere a uma máquina de lavar louças que inclui um ou mais aspectos dirigidos à economia de água, energia ou material. As máquinas de lavar louças reveladas são ainda capazes de atender as demandas de sujeira dos artigos a serem limpos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0003] As Figuras 1-A a 1-D mostram diagramas esquemáticos para movimento de fluido na máquina de lavar louças.
[0004] As figuras 2-A a 2-B mostram um diagrama esquemático de um sistema de descarga e enchimento automático e a lógica correspondente.
[0005] A figura 3 mostra um diagrama esquemático de um sistema de descarga e enchimento automático inteligente.
[0006] A figura 4 mostra um diagrama esquemático de painelamento isolado.
[0007] A figura 5 mostra um diagrama esquemático de um sistema de recuperação de calor.
[0008] A figura 6 mostra uma diagrama esquemático de um sistema de recuperação de calor reforçado com refrigerante.
[0009] A figura 7 mostra um diagrama esquemático de um sistema de recuperação de calor reforçado com refrigerante de estágio dual.
[0010] A figura 8 mostra um diagrama esquemático de um acumulador de fluido recirculado.
[0011] A figura 9 mostra um diagrama esquemático de um sistema de recuperação e condensação de calor de vapor recirculado.
[0012] As figuras 10-A e 10-B mostram diagramas esquemáticos de métodos alternativos para movimento de fluido na máquina de lavar louças.
[0013] As figuras 11-A e 11-B mostram diagramas esquemáticos de uma etiqueta RFID inserida em uma prateleira de louça.
[0014] De acordo com prática comum, os vários aspectos descritos não são traçados em escala, porém são traçados para enfatizar aspectos específicos relevantes à revelação. Caracteres de referência indicam aspectos similares em todas as várias figuras.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0015] A presente revelação se refere a uma máquina de lavar louças que inclui um ou mais aspectos dirigidos à economia de água, energia ou material enquanto atende as demandas de sujeira dos artigos a serem limpos.
[0016] Os exemplos de economia de água incluem utilizar menos água no ciclo geral de máquina de lavar louças, reutilizar água ou reciclar água. Os exemplos de economia de energia incluem utilizar menos energia para aquecer a água, e capturar calor e utilizar o calor para outras finalidades. Os exemplos de economia de material incluem utilizar menos química para limpar os artigos ou utilizar menos me- tal na instalação geral da máquina de lavar louças. Esses serão discutidos agora em mais detalhe visto que se refere a aspectos específicos da máquina de lavar louças.
Economia de água
[0017] Máquinas de lavar louças utilizam quantidades abundantes de água para lavar louças. Uma máquina de lavar louças estilo de cobertura ou estilo de porta institucional típica utiliza aproximadamente 3,63 litros a aproximadamente 5,45 litros de água por ciclo. Um restaurante típico usa aproximadamente 25 a aproxima-damente 350 ciclos por dia. O que significa que um restaurante utiliza aproximadamente 90 a aproximadamente 1909 litros de água por dia para lavar louças, caçarolas e panelas, copos e utensílios. A máquina de lavar louças revelada inclui múltiplos aspectos para reduzir a quantidade de água utilizada sem sacrificar a eficácia de lavagem.
Enxague bombeado final
[0018] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças pode utilizar um enxague bombeado final para poupar água. Nessa modalidade, a bomba pode puxar água de enxague a partir de uma fonte como o tanque de acúmulo de água de enxague nova final (tanque C 10 na figura 1) ou a água recuperada da lavagem reforçada (tanque B 6 na figura 1), também chamado o tanque de enxague de energia. O tanque pode ser selecionável por utilizar uma válvula de múltiplas posições 20 na entrada da bomba 22. A bomba também pode descarregar água para qualquer um ou todos os braços de lavagem, braços de enxague final, ou braços de enxague de energia através de uma válvula de múltiplas posições. Isso pouca água por reutilizar água que já está em um dos tanques existentes da máquina de lavar louças e elimina ou reduz a necessidade de se basear em água nova para o enxague. Um desafio com o uso de água de um tanque existentes é que a água no tanque provavelmente inclui outros detergentes e sujeiras a partir dos artigos na máquina de lavar louças. Qualquer química utilizada no enxague final deve ser capaz de superar quaisquer problemas associados ao uso de água de tanques compartilhados.
[0019] A figura 1 mostra genericamente os diagramas esquemáticos para movimento de fluido através de uma máquina de lavar louças com uma câmara de lavagem 36. A figura 1-A mostra um método no qual cada dos três fluidos é bombeado através de sistemas separados. O sistema A inclui o tanque A 2, braço de pulverização A 4, e bomba 14. O sistema B inclui o tanque B 6, o braço de pulverização B 8, e a bomba 16. O sistema C inclui tanque C 10, braço de pulverização 12 e bomba 18. O tanque C é reabastecido com água nova de uma fonte externa. Observe que cada braço de pulverização é mostrado como incluindo um braço superior e um braço inferior, porém entende-se que os dois braços podem não ser exigidos ou um ou ambos os braços podem ser substituídos com bocais fixos. O sistema A representa o sistema de lavagem, o sistema B representa o sistema de enxague de energia ou lavagem reforçada e o Sistema C representa o sistema de enxague de água nova final. O benefício do método mostrado na figura 1-A é que cada sistema pode ser otimizado para aquele fluido específico por seleção de bomba, tanque e bocal. A figura 1-B mostra um método no qual os sistemas de água reforçada (sistema B) e água nova final (sistema C) são unidos na entrada da bomba por uma válvula de 3 sentidos acionada 20. Isso permite que uma única bomba 22 seja utilizada para aplicar o fluido de reforço e o fluido de enxague final através de um único conjunto de braços de pulverização 24. O benefício disso é que um número menor de bombas e braços de pulverização é exigido. A figura 1-C mostra um método no qual os sistemas de lavagem (Sistema A) e lavagem reforçada (sistema B) são unidos na entrada da bomba por uma válvula de 3 sentidos acionada 26. Isso permite que uma bomba única 28 seja utilizada para aplicar o fluido de reforço e o fluido de lavagem através de um conjunto único de braços de pulverização 30. O benefício disso é que um número menor de bombas e braços de pulverização é exigido. A figura 1-D mostra uma alternativa para a figura 1-B na qual os sistemas de lavagem reforçada (sistema B) e água nova final (sistema C) são unidos na saída da bomba por uma válvula de três sentidos 32. Isso permite otimização da bomba para cada aplicação.
[0020] Em uma configuração alternativa, uma fonte de água nova pressurizada pode ser utilizada no lugar da fonte de água nova bombeada (tanque C 10 na figura 1). Nesse caso, a água pressurizada pode entrar no sistema na válvula 34 como visto na figura 10. A figura 10-A é idêntica à figura 1-A com a exceção de que a fonte de água nova é pressurizada sem o auxílio de uma bomba de enxague final 18 a partir do tanque C 10 e é controlada pelo posicionamento de uma válvula automaticamente operada 34 ao contrário da partida e parda da bomba de enxague 18. A figura 10-B é idêntica à figura 1-C om a exceção de que a fonte de água nova é pressurizada sem o auxílio de uma bomba de enxague final 18 e é controlada pelo posicionamento de uma válvula automaticamente operada 34 ao contrário da partida e parada da bomba de enxague 18.
Descarga e enchimento inteligente e automatizado
[0021] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças pode incorporar uma descarga e enchimento de tanque automatizado que poderia ser incorporado em ambos ou em qualquer dos tanques de fluido de máquina de lavar louças. Esse aspecto drene e enche automaticamente, totalmente ou parcialmente um volume de água a partir da máquina de lavar louças, e é mostrado na figura 2-A. a máquina de lavar louças pode drenar e encher automaticamente a máquina em resposta a uma alteração no tanque de lavagem. Tal alteração poderia incluir o tanque de lavagem se tornar demasiadamente sujo, o que poderia ser determinado por completar um certo número predeterminado de ciclos de lavagem ou em tempo real por um sensor como um sensor de turbidez 42 que efetivamente mede a turbidez do tanque e coordena com o controlador 38 para abrir e fechar válvulas 44 para drenar os tanques 2 e 6. Isso poupa uma quantidade substancial de água e química por não drenar pre- maturamente o tanque antes de ficar sujo. Isso também assegura que a concentração de sujeira de alimento não se torne demasiadamente grande de tal modo que o sistema de enxague da máquina de lavar louças não possa enxaguar adequadamente os utensílios. O processo de descarga e enchimento automaticamente pode ser controlado utilizando válvulas de drenagem e enchimento com um sensor de nível 40.
[0022] A figura 2-B mostra um exemplo da lógica que o controlador de máquina de lavar louças 38 pode utilizar para drenar e encher novamente os tanques da máquina de lavar louças 2 ou 6 em resposta à feedback a partir dos sensores de turbidez 42. O controlador 38 recebe feedback sobre os níveis de fluido em tanques 2 e 6 a partir dos sensores de nível 40 (mostrados em 502). O controlador 38 recebe opcionalmente feedback sobre a turbidez dos tanques 2 e 6 a partir dos sensores de turbidez 42 (mostrados em 504). Finalmente, o controlador pode opcionalmente incluir uma contagem para determinar o número de prateleiras lavados desde o último evento de drenagem (mostrado em 506).
[0023] Em algumas modalidades, a contagem de prateleira simplesmente conta o número de prateleiras que passa pela máquina. Em algumas modalidades, a contagem de prateleira é uma contagem de prateleira inteligente que, juntamente com um sistema de identificação de prateleira, conta o número e tipo de prateleira e utiliza um algoritmo ponderado para determinar quando drenar e encher a máquina após certo número de certo tipo de prateleira passar pela máquina. Por exemplo, caçarolas e panelas estão tipicamente mais sujas do que copos. Assim, dez prateleiras de caçarolas e panelas teriam mais sujeiras do que 10 prateleiras de copos. Um sistema de contagem de prateleira ponderal levaria em conta a carga de sujeira tipicamente associada a certos prateleiras. Um algoritmo exemplar inclui o seguinte: descarregar e encher a máquina quando ((tipo de prateleira A)*X) + ((tipo de prateleira B)*Y) + ((tipo de prateleira C)*Z) = valor predeterminado, onde X, Y e Z são va- lores destinados a fornecer mais peso a prateleiras de caçarolas e panelas, menos peso a prateleiras para pratos de tigelas, menos peso a prateleiras com utensílios, e menos peso a prateleiras com artigos de vidro. Um número maior ou menor de prateleiras pode ser adicionado ao algoritmo para acomodar tipos de prateleira adicio-nais ou menos tipos de prateleira.
[0024] O controlador toma entradas 502, 504 e 506 e determina se a medição de turbidez (508) ou a medição de contagem de prateleira (510) atingiu um valor predeterminado. Os valores predeterminados seriam programados no controlador 38 de modo que o controlador saberia quantos prateleiras lavar antes de drenar e en-cher novamente o tanque ou tanques. De modo semelhante, o controlador 38 seria programado para saber quão elevada a medição de turbidez pode ficar antes de drenar e encher novamente o tanque ou tanques. Após a medição de turbidez ou a contagem de prateleira atingir o valor predeterminado, o controlador 38 acionaria a válvula de dreno 44 no tanque ou tanques para parcial ou totalmente drenar os mesmos (mostrado em 512) e então encheria novamente até o nível desejado (514) como determinado pelos sensores de nível 40.
[0025] O sistema de descarga e enchimento inteligente é mostrado na figura 3. O controlador de máquina de lavar louças 38 é programado para ajustar com que frequência a máquina de lavar louças drena e enche novamente em resposta ao uso da máquina de lavar louças. Por exemplo, durante períodos de uso alto, a máquina seria programada para drenar e encher novamente mais frequentemente e durante períodos de uso baixo, a máquina seria programada para drenar e encher novamente menos frequentemente. “Uso” pode ser determinado por contagem de ciclos de lavagem. “Uso" pode ser também determinado por considerar o conteúdo das prateleiras de louça 46. Por exemplo, restaurantes com mais caçarolas e panelas de manhã quando estão preparando comida para o dia. O controlador de máquina de lavar louças 38 pode ser programado para identificar aquelas prateleiras 46 como pratelei- ras de “caçarolas e panelas” e drenar e encher novamente a máquina de lavar louças mais frequentemente do que se o mesmo número de prateleiras de copos passar pela máquina. O fato de como a máquina de lavar louças determina o conteúdo da prateleira é discutido abaixo em mais detalhe nas patentes US nos. 7.437.213 e 6.463.940, que são incorporados aqui a título de referência. Dito de forma diferente, a máquina de lavar louças poderia ser programada para descarregar e encher após 10 prateleiras de caçarolas e panelas, 100 prateleiras de pratos, 400 prateleiras de copos ou alguma combinação lógica dos totais de prateleiras. A finalidade disso se-ria levar em conta o teor de sujeira relativamente elevado de caçarolas e panelas versus pratos, copos ou utensílios.
Condicionador de água integrado
[0026] Em alguns sistemas, a máquina de lavar louças pode incorporar um sistema de condicionamento de água integrado. O condicionamento de água que é embutido na máquina de lavar louças evita a necessidade de um sistema de condicionamento de água externo, extrema. E como o sistema integrado é somente associado à máquina de lavar louças, as únicas demandas no sistema são aquelas da máquina de lavar louças, e não o resto da água utilizado na cozinha ou dependência. A integração do sistema de condicionamento de água na máquina de lavar louças tem benefícios adicionais: qualidade de água pode ser observada e analisada pela máquina, e ajustes ao nível de condicionamento podem ser feitos. Sistemas de tratamento de água tradicionais empregam esquemas de controle de loop aberto. Água é tratada em uma taxa predeterminada, e independente de uso, eficiência ou desempenho, o nível de tratamento permanece constante. Tecnologias como sondas de condutividade podem ser utilizadas para monitorar a dureza da água tratada; isso pode fornecer feedback de loop fechado para o sistema permitindo ajustes em tempo real ao nível de tratamento de água para manter os resultados desejados. Isso pode levar a aperfeiçoamentos significativos tanto em eficácia de condiciona- mento de água como eficiência. No cenário onde a máquina de lavar louças está em um estado de armazenagem ou baixo volume, o nível de tratamento de água pode ser reduzido ou desabilitado para casar com as necessidades mais baixas da máquina. De modo semelhante, se a máquina estiver sendo submetida a um cenário de volume elevado, o nível de tratamento de água pode ser aumentado para manter resultados valiosos. A condição da água tratada pode ser também utilizada pelo controlador inteligente para ajustar parâmetros de máquina e química em funcionamento. A quantidade de química utilizada pode ser aumentada ou diminuída para adaptar-se à condição de água que entra. Similarmente, vários parâmetros de controle de máquina podem ser ajustados para auxiliar no desempenho geral com base em condição de água. Por exemplo, se a água tiver um nível de dureza mais elevado do que esperado, os tempos de ciclo de lavagem e/ou enxague podem ser ajustados em tempo real. Todos esses cenários de ajuste em tempo real permitem que a máquina mantenha resultados ótimos independente da condição da água. Vários sistemas de condicionamento de água integrados podem ser utilizados. Em algumas modalidades, o sistema de tratamento de água integrado é um amaciante de água a bordo. Em algumas modalidades, o sistema de tratamento de água integrado é um sistema de deionização capacitivo como um descrito nos pedidos de patente US 2012/0138470, US 2012/0125776, US 2012/0217170 e US 2012/0103818. Em algumas modalidades, o sistema de tratamento de água integrado é um sistema de osmose inversa a bordo. Em algumas modalidades, o sistema de tratamento de água integrado utiliza uma resina de permuta de íons regenerada por um ácido, como aqueles descritos nos pedidos de patente intitulados Acid Regeneration of Ion Exchange resins for Industrial applications, com o número de dossiê do procurador 2991USU1, e Integrated Acid regeneration of Ion Exchange Resins for Industrial Applications, com o número de dossiê do procurador 2991USU2, ambos depositados simultaneamente com o presente.
[0027] Para todo tipo de prateleira, uma sequencia de lavagem específica pode ser programada no controlador de máquina de lavar louças. Essas sequências de lavagem podem ajustar a quantidade de química utilizada (detergentes ácidos, detergentes alcalinos, meio auxiliar de enxague, etc.) ou os próprios ciclos de máquina. Por exemplo, um ciclo de ácido pode ser rodado antes de um ciclo alcalino para um tipo específico de sujeira de alimento para obter melhores resultados. Outra opção alterna o nível de pH do detergente repetidamente para remover um tipo específico de sujeira. Um exemplo desse tipo de sujeira seria manchas de café ou amido. Os copos se beneficiam de uma aplicação de pré-enxague do produto ácido para neutralizar qualquer alcalinidade a partir do ciclo de lavagem. Também se beneficiam de um ciclo de enxague prolongado com meio auxiliar de enxague adicional. Em algumas modalidades, o controlador de máquina de lavar louças pode detectar se uma prateleira foi lavada com um ciclo completo ou não. Se o ciclo for determinado como sendo interrompido para uma dada prateleira (com base na posição do comutador de porta e a prateleira não sendo identificada na máquina de lavar louças) e não for reiniciado ou concluído para aquela prateleira, um indicador pode alertar o operador da sequência de lavagem incompleta e sugere que a prateleira seja novamente lavada. As estatísticas sobre o número de ciclos de lavagem incompletos podem ser coletadas e compiladas em um relatório para fornecer uma “taxa de sucesso” de máquina de lavar louças geral e ajudar a identificar causas dos ciclos incompletos.
Relavagem de prateleiras
[0028] Um conceito que é relacionado ao conceito de ciclos completos, é o conceito de lavar novamente prateleiras ou artigos. Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças pode determinar o número de tipos de artigos que são lavados novamente com base na quantidade de tempo que decorreu entre uma prateleira específica de artigos que sai e entra novamente na máquina. Cada prateleira pode ter capacidade de comunicar não somente o tipo de prateleira (isto é, caçarola e panela, copos, pratos, etc.) como também um identificador de prateleira exclusivo como um número de série. Se a quantidade de tempo do final de um ciclo de lavagem bem sucedido para uma dada prateleira até o início do ciclo de lavagem para aquela prateleira exata for menor do que a quantidade de tempo que demoraria em esvaziar e encher novamente a prateleira, pode ser sinalizada como uma prateleira lavada novamente. Esse tempo pode ser entre 10 segundos e 2 minutos. O tempo utilizado para o alarme beneficiaria da capacidade de ajuste assim pode ser customizado pa-ra a operação específica do local de instalação. Um relatório pode ser gerado com informações de lavagem novamente e utilizado de vários modos como treinamento de operador, manutenção de máquina, ajustes de química e seleção de química. Além disso, se uma prateleira for sinalizada pode ser inserida novamente na máquina de lavar louças e a máquina pode ser reprogramada para alterar o ciclo de limpeza para tratar de sujeiras teimosas que forçaram a relavagem.
Economia de energia
[0029] As máquinas de lavar louças utilizam uma quantidade considerável de energia entre a eletricidade exigida para fazer a máquina funcionar e a energia exigida para aquecer a água utilizada na máquina. Temperaturas elevadas são utilizadas em máquinas de lavar louças para remoção de sujeira e desinfecção. Temperaturas exemplares utilizadas em máquinas de lavar louças incluem água de lavagem 65,55-73,88°C e água de enxague de 73,88-82,22°C para máquinas de desinfecção em temperatura de água quente e temperaturas de água de lavagem e exangue de 48,88-60°C para máquinas de desinfecção química. Em um processo de máquina de lavar louças típico, a maior parte da energia na água quente é perdida, como vapor ou eliminada no dreno quando o tanque de máquina de lavar louças é drenado ou transborda.
[0030] Algumas dos aspectos de economia de água descritos acima são também economia de energia. Por exemplo, por drenar e encher novamente um tanque de máquina de lavar louças menos frequentemente, menos água necessita ser aquecida. A criação de máquinas de lavar louças mais inteligentes com menos frequência de ciclos incompletos ou prateleiras lavados novamente utilizam finalmente menos água, e, portanto menos água quente. Aspectos de economia de energia específicos serão descritos agora.
Painelamento isolado
[0031] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças inclui painela- mento isolado no exterior da máquina. O isolamento ajuda com redução de ruído, e também perda de calor a partir da máquina. A diminuição da taxa de perda de calor a partir da máquina de lavar louças por sua vez diminui a frequência que qualquer (quaisquer) aquecedor(es) na máquina de lavar louças necessita(m) ser utilizados para manter a temperatura da água nos tanques da máquina. Um exemplo de paine- lamento isolado é mostrado na figura 4. Especificamente, a figura 4 mostra uma máquina de lavar louças similar àquela da figura 2. As setas na figura 4 indicam o fluxo de calor através de uma superfície. Por exemplo, uma seta de lado duplo, como aquela mostrada em torno do controlador 38 indica um limite de condutividade térmica relativamente elevada que encoraja transferência de calor. Esse tipo de superfície pode ser sólido ou perfurado e é recomendado para uso quando transferência de calor entre dois materiais adjacentes é desejável. Os exemplos de materiais com condutividade térmica elevada incluem aço inoxidável (calibre 10-20), aço de carbono, ferrro, níquel, latão, prata, cobre e combinações ou ligas desses. Esses materiais poderiam ser também cobertos com revestimento como revestimento de aço inoxi-dável sobre alumínio. Ao contrário, uma seta de lado único, como aquela mostrada em torno da câmara de lavagem 36 e em torno do tanque A 2 e tanque B 6 representa um limite de condutividade térmica relativamente baixa, que desencoraja transferência de calor. Isso minimizará perda de calor tanto para o ambiente de máquina de lavar louças em volta como quaisquer componentes de máquina de lavar louças que são sensíveis a calor. Os exemplos de materiais com condutividade térmica baixa incluem certa espessura de espuma ou isolamento de fibra de vidro revestido em aço inoxidável (calibre 10-20), porcelana, náilon, polímeros como PTFE, PVC, HDPE, e poliestireno, fibra de vidro, ar e combinações desses. Uma combinação exemplar desses materiais inclui o uso de um material com uma câmara interna cheia de ar. Isso diminuiria peso geral, condutividade térmica e custo. Outra combi-nação exemplar é o uso de uma estrutura celular aberta ou fechada que é incorporada com ar ou outros gases diretamente no material. A figura 4 mostra que calor pode estar contido na câmara de lavagem 36 utilizando materiais com condutividade térmica baixa ao longo do exterior da máquina e enquanto permite que materiais com condutividade térmica elevada nos limites da máquina de lavar louças. A figura 4 também mostra que materiais condutivos térmicos elevados são apropriados para componentes que são sensíveis a calor como componentes eletrônicos como o controlador 38.
Sistema de recuperação de calor
[0032] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças é projetada para reduzir a quantidade de calor perdido da máquina. Máquinas de lavar louças perdem calor principalmente através da água drenada ou deslocada através do dreno do piso bem como vapor de água quente descarregado para o ambiente fora da máquina de lavar louças. Perda de calor devido à água drenado ou deslocado pode ser minimizada por reduzir o consumo de água geral da máquina de lavar louças. A perda de calor devido ao vapor de água quente pode ser minimizada por capturar e condensar o vapor. A máquina de lavar louças revelada ajuda a reduzir a quantidade de calor perdido através de uma de várias modalidades.
[0033] Por exemplo, a figura 5 mostra uma modalidade de uma máquina de lavar louças que incorpora um sistema de recuperação de calor de estágio único ou múltiplo. Na figura 5, ar úmido quente é tirado do interior da máquina na saída 100. Ar úmido quente pode ser opcionalmente também tirado do ambiente que circunda a máquina de lavar louças em 102. O ar a partir da saída 100 e o ambiente 102 é puxado para dentro de um trocador de calor 108 através da entrada 104. Observe que a entrada 104 pode ser um furo simples para dentro do qual o ar é aspirado, em cujo caso as setas na figura 5 representam o percurso que vapor seguiria para fluir para dentro da entrada 104. Alternativamente, a entrada 104 poderia ser conectada à saída 100 com um duto, ou tubo de tal modo que ar flui diretamente a partir da saída da máquina 100 e para dentro da entrada 104. Nessa situação, a entrada 104 poderia também incluir opcionalmente outro furo a partir do qual aspirar ar a partir do ambiente 102. Nessa modalidade, a entrada 104 poderia também incluir uma válvula que poderia selecionar entre aspirar ar a partir da saída 100, a partir do ambiente 102 ou ambos.
[0034] O ar pode ser aspirado para dentro do trocador de calor 108 por uma ventoinha 106. Após estar no interior do trocador de calor 108, uma ventoinha 106 ou convecção extrai o calor a partir do ar úmido quente a partir da máquina e ambiente em volta por aspirar o ar através do(s) trocador(es) de calor do tipo tubo ou in-vólucro 110. O calor capturado nos trocadores de calor 110 é então utilizado para pré-aquecer água que entra a partir do acumulador de fluido 116. Após o calor ser removido do ar úmido quente que vem da máquina ou ambiente, o ar seco, relativamente frio é descarregado no topo do trocador de calor 108 no suspiro (vent) 114. Qualquer água que tenha sido condensada no interior do trocador de calor 108 pode ser drenada de volta para dentro da máquina no dreno 112. Esse processo reduz ou elimina a confiança em aquecedores tradicionais. Um aquecedor de reforço 120 po- de ser incorporado na máquina de lavar louças para suplementar aquecimento da água que entra como necessário.
[0035] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças utiliza um processo de recuperação de calor reforçado com refrigerante. A figura 6 mostra um processo de recuperação de calor reforçado com refrigerante que utiliza uma etapa única. A figura 7 mostra um processo de recuperação de calor reforçado com refrige-rante que utiliza um processo de múltiplas etapas com pelo menos um estágio sendo reforçado por refrigerante.
[0036] A figura 6 mostra uma máquina de lavar louças que coleta ar úmido quente a partir do interior da máquina de lavar louças na saída 100 e opcionalmente a partir do ambiente que circunda a máquina de lavar louças em 102. O ar úmido quente é coletado e canalizado para uma entrada 104, que envia o ar para dentro de um trocador de calor 108. O trocador de calor 108 pode incluir uma ventoinha 106 para ajudar a coletar o ar e orientar o mesmo através das bobinas de trocador de calor 110. Como na figura 5, a entrada 104 pode ser um furo simples para dentro do qual ar é aspirado, em cujo caso as setas na figura 6 representam o percurso que vapor seguiria para fluir para dentro da entrada 104. Alternativamente, a entrada 104 poderia ser conectada à saída 100 com um duto, ou tubo de tal modo que ar flui diretamente a partir da saída da máquina 100 e para dentro da entrada 104. Nessa situação, a entrada 104 poderia incluir também opcionalmente outro furo a partir do qual aspirar ar a partir do ambiente 102. Nessa modalidade, a entrada 104 poderia também incluir uma válvula que poderia selecionar entre aspirar ar a partir da saída 100, a partir do ambiente 102 ou ambos.
[0037] Após o calor ter sido removido do ar de 100 e 102, o ar frio seco é enviado para cima da descarga 114 e a água condensada, resfriada é drenada de volta para dentro da máquina de lavar louças no dreno 112. Na figura 6, as bobinas 110, o compressor 122, bobinas 128, e a válvula de expansão 124 formam um bom ba de calor onde as bobinas 110 e 128 são cheias de Freon. Em uso, o calor a partir do vapor da máquina de lavar louças é removido do vapor é transferido para o Freon no interior das bobinas 110. Esse calor é movido sobre as bobinas de condensador 128 onde é puxado para fora e utilizado para aquecer fluido a partir do acumulador de fluido 132. Água que entra a partir do fornecimento de fluido 118 flui para dentro do acumulador de fluido 132. Água a partir do acumulador de fluido 132 é bombeada para dentro do condensador 126 onde puxa o calor para fora das bobinas 128 antes de ser bombeado de volta para dentro do acumulador de fluido 132. A água aquecida no acumulador de fluido 132 é então bombeada pela bomba 18 para um aquecedor de reforço opcional 120 antes de ser utilizada na máquina. Em algumas modalidades, o calor a partir do sistema de bomba de calor é capaz de aquecer a água no acumulador de fluido 132 para acima até 37,77°C. Em algumas modalidades, o calor a partir do sistema de bomba de calor é capaz de aquecer a água no acumulador de fluido 132 por -9,44°C, -1,11°C ou 7,22°C.
[0038] A figura 7 mostra uma máquina de lavar louças que coleta ar úmido quente a partir do interior da máquina de lavar louças na saída 100 e opcionalmente a partir do ambiente que circunda a máquina de lavar louças em 102. O ar úmido quente é coletado e canalizado para uma entrada 104, que envia o ar para dentro de um trocador de calor 108. O trocador de calor 108 pode incluir uma ventoinha 106 para ajudar a coletar o ar e orientar o mesmo através das bobinas de trocador de calor 110. Como com as figuras 5 e 6, a entrada 104 pode ser um furo simples para dentro do qual ar é aspirado, em cujo caso as setas na figura 7 representam o percurso que vapor seguiria para fluir para dentro da entrada 104. Alternativamente, a entrada 104 poderia ser conectada à saída 100 com um duto, ou tubo de tal modo que ar flui diretamente a partir da saída da máquina 100 e para dentro da entrada 104. Nessa situação, a entrada 104 poderia incluir também opcionalmente outro furo a partir do qual aspirar ar a partir do ambiente 102 nessa modalidade, a entrada 104 poderia também incluir uma válvula que poderia selecionar entre aspirar ar a partir da saída 100, a partir do ambiente 102 ou ambos.
[0039] Após o calor ter sido removido do ar de 100 e 102, o ar a partir do trocador de calor 108 é enviado para cima da descarga 114 e a água condensada, resfriada é drenada de volta para dentro da máquina de lavar louças no dreno 112. O ar enviado para cima da descarga 114 é coletado na entrada 134 e enviado através de outro trocador de calor 138. Como com o primeiro trocador de calor, a entrada 134 pode ser um furo simples para dentro do qual ar é aspirado, em cujo caso as setas da descarga 114 para a entrada 134 representam o percurso que vapor seguiria para fluir para dentro da entrada 134. Alternativamente, a entrada 134 poderia ser conectada à descarga 114 com um duto ou tubo de tal modo que ar flui diretamente da descarga 114 para a entrada 134. O trocador de calor 138 pode incluir também uma ventoinha 136 para auxiliar com a coleta do ar e mover o ar através das bobinas 140. Na figura 7, as bobinas 140, compressor 122, bobinas 158, e a válvula de expansão 154 formam uma bomba de calor onde as bobinas 140 e 158 são cheias de Fréon. Em uso, o calor a partir do vapor de máquina de lavar louças é removido do vapor e transferido para o Fréon no interior das bobinas 140. Esse calor é movido para as bobinas de condensador 148 onde é puxado para fora e utilizado para aquecer fluido a partir do acumulador de fluido 132. Água que entra a partir do fornecimento de fluido 118 flui para dentro do acumulador de fluido 132. Água a partir do acumulador de fluido 132 é bombeada para dentro do condensador 156 onde puxa o calor para fora das bobinas 158 antes de ser bombeado de volta para dentro do acumulador de fluido 132. A água aquecida no acumulador de fluido 132 é então bombeada pela bomba 18 para um aquecedor de reforço opcional 120 antes de ser utilizado na máquina. Em algumas modalidades, o calor a partir do sistema de bomba de calor é capaz de aquecer a água no acumulador de fluido 132 até 37,77°C. Em algumas modalidades, o calor a partir do sistema de bomba de calor é capaz de aquecer a água no acumulador de fluido 132 por -9,44°C, -1,11°C ou 7,22°C.
[0040] Após calor adicional ser removido do ar no trocador de calor 138 o ar seco frio é enviado para fora da descarga 142 e qualquer água condensada adicional é deixada drenar de volta para dentro da máquina de lavar louças através do dreno 150.
[0041] A figura 8 mostra uma vista mais detalhada do acumulador de fluido 132. Água fria entra no acumulador de fluido 132 a partir do fornecimento de fluido 118. Água no acumulador de fluido 132 é gradualmente aquecido por recircular o fluido no acumulador de fluido 132 através das bobinas no condensador 126 e/ou trocador de calor 108 através da bomba de recirculação 130. Os defletores opcionais 300 no acumulador de fluido 132 ajudam a manter um gradiente de temperatura através do acumulador de fluido 132 de modo que a água fria a partir do fornecimento de fluido 118 seja pelo menos parcialmente separada da água mais quente que foi recirculada através do condensador 126 e opcionalmente trocador de calor 108. Isso também permite que a água recirculada mais quente esteja mais próxima da saída 302 que abastece a câmara de lavagem 36. A água que sai do acumulador de fluido 132 é bombeado utilizando bomba de fluido 18 que transporta a água através de um aquecedor de reforço opcional 120 e para sobre os braços 12 na câmara de lavagem 36.
[0042] Há várias vantagens com o uso de um sistema de recuperação de calor. Por exemplo, a capacidade de troca de calor do sistema de recuperação de calor pode ser especificada e casada com a carga de calor esperada da máquina de lavar louças e potencialmente excedida permitindo a recuperação de cargas de calor diferentes da máquina de lavar louças. Isso é benéfico em cozinhas institucionais que são frequentemente ambientes quentes e úmidos devido ao uso contínuo de fornos, fogões e água quente e permitiria a recuperação de calor a partir desses outros apa- relhos. O sistema de recuperação de calor também é benéfico porque pode operar independente do ciclo de máquina de lavar louças e continuar a capturar calor a partir do ambiente que circunda a máquina de lavar louças, mesmo se a máquina de lavar louças não estiver funcionando ou estiver gerando pouco a nenhum vapor. O sistema de recuperação de calor também é benéfico porque pode ser utilizado com máquinas de lavar louças tanto de temperatura elevada como baixa temperatura. Também diminui o uso total de água por incorporar o condensado de volta na máquina de lavar louças. Além disso, o sistema de recuperação de calor também reduz o vapor liberado a partir da máquina de lavar louças. Isso é benéfico em que pode eliminar a necessidade de instalar suspiros intensos em termos de material, complicados e caros tipicamente associados a máquinas de lavar louças. Também pode reduzir custos de aquecimento e condicionamento de ar utilizados para compensar a liberação de vapor na área em torno da máquina de lavar louças, que seria uma economia de energia significativa, adicional.
[0043] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças pode incluir um suspiro de vapor, como aquele descrito na patente US no. Re 40.123, incorporado aqui a título de referência na íntegra. As soluções como aquela descrita na patente ‘123 não recuperam calor, porém em vez disso reduzem a quantidade de vapor liberado da máquina de lavar louças. Máquinas de vapor reduzido podem ser “sem suspiro” e eliminam a necessidade de instalar suspiros intensos em material, complicados e caros acima da máquina.
[0044] Em uma configuração alternativa, o sistema de recuperação de calor pode ser projetado para descarregar de volta para dentro da câmara de lavagem como mostrado na figura 9. Isso é desejável porque permite que o vapor faça múltiplas passagens através do trocador de calor, o que significa que qualquer ar descarregado para fora da máquina é adicionalmente mais seco e mais frio. A figura 9 mostra uma máquina de lavar louças com uma câmara de lavagem 36. A câmara de la vagem 36 inclui um ou mais braços de pulverização 200 que emitem uma pulverização 202. A máquina de lavar louças inclui portas 204 e descargas 206. A máquina de lavar louças também inclui um dreno 208, um reservatório de lavagem 210, e uma unidade de aquecimento 212, que pode ser elétrica. A máquina de lavar louças também inclui um aquecedor de reforço 214. Durante operação, vapor úmido quente sai da câmara de lavagem 36 através do suspiro 222, onde entra no trocador de calor 216. O trocador de calor 216 inclui bobinas 218. O vapor úmido, quente passa sobre as bobinas 218, que removem o calor do vapor, fazendo com que a água condense e a água e ar resfriado drenem de volta para dentro da câmara de lavagem 36 através do dreno 220. O dreno 220 pode incluir opcionalmente uma ventoinha 228 para auxiliar a deslocar ar a partir do trocador de calor 216 de volta para dentro da câmara de lavagem 36. Água nova a partir do fornecimento de água nova 226 é bombeada através da válvula de enxague 224 e para dentro do interior das bobinas 218 onde é aquecida. A água que sai das bobinas 218 pode opcionalmente passar através de um aquecedor de reforço 214 antes de ser bombeado de volta para dentro da câmara de lavagem 36 e braços 200.
[0045] Esse método tem dois benefícios distintos: tempos de secagem diminuídos para artigos e perda diminuída de calor a partir da máquina de lavar louças. Os tempos de secagem diminuído são acionados por condensação diminuída de vapor nos artigos na câmara de lavagem devido à descarga de ar quente e relativamente seco de volta para dentro da máquina bem como a força física de ar que atua sobre os artigos para desalojar ou migrar água para fora dos artigos. Para diminuir tempos de secagem de artigos (como comparado com qualquer máquina equivalente sem recuperação de calor/condensação de vapor), a temperatura dos artigos deve ser mais elevada do que o ponto de névoa da câmara de lavagem para evitar a formação de condensação nos artigos. Esse desenho recirculado removerá vapor do ar da câmara desse modo diminuindo o ponto de névoa para evitar condensação nas superfícies dos artigos especialmente à medida que os artigos começam imediatamente a esfriar com a abertura da porta. Para diminuir a perda de calor a partir da máquina de lavar louças, o ar de câmara é recirculado através do trocador de calor e de volta para dentro da máquina para evitar perda de calor sensível e latente para o ambiente que circunda a máquina de lavar louças que pode não ser capturado em uma única passagem através do trocador de calor. Dito de outro modo, essa recircu- lação de ar de câmara através do trocador de calor e de volta para dentro da câmara permite que o sistema capture calor a partir do ar em múltiplas passagens através do trocador de calor em um ciclo de máquina de lavar louças único. Adicionalmente, o desenho do trocador de calor pode não ser capaz de remover calor sensível suficiente a partir do ar da câmara para diminuir a temperatura do ar da câmara abaixo da temperatura do ar que circunda a máquina de lavar louças. Isso significa que mais calor será preservado na máquina de lavar louças se o ar de composição for fornecido de volta para dentro da câmara de lavagem por ar recirculado ao contrário do ar mais frio que circunda a máquina de lavar louças. Se ar ambiental mais frio foi aspirado para dentro da máquina, removeria energia dos componentes da máquina, mais notavelmente das superfícies de metal da máquina que entram em contato com água de enxague e lavagem. Nesse cenário, a água de lavagem e enxague perderia então energia para as superfícies de metal da máquina e puxaria mais energia geral da fonte de energia de máquina.
Tempo de lavagem
[0046] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças pode ser configurada para alertar o operador para o tempo ótimo para lavagem de prateleiras subsequentes ou fornecer uma média histórica sobre quão bem o operador está atendendo esse tempo ótimo. Bem semelhante a um carro híbrido alerta graficamente o operador para lavar prateleiras subsequentes em um certo quadro de tempo. Um método de fazer isso seria para a máquina de lavar louças ou o controlador incluir um temporizador, onde o temporizador inicia a contagem para baixo ou para cima de algum tempo predeterminado quando o ciclo de máquina de lavar louças começa ou termina. Iniciar outro ciclo de lavagem redefiniria o temporizador. A finalidade do temporizador seria encorajar o operador a iniciar outra prateleira em um quadro de tempo específico em relação ao ciclo de máquina de lavar louças. Fazer isso reduziria custos de energia por assegurar que a máquina de lavar louças está utilizando sua fonte mais barata de calor e minimizar o tempo inativo no qual o calor disponível não está sendo utilizado para lavar louças. Outra saída gráfica poderia ser um indicador vermelho, amarelo ou verde para indicar médias de eficiência histórica onde vermelho seria ruim, amarelo seria melhor e verde seria o melhor. Nessa modalidade, mais ciclos feitos antes do temporizador expirar melhoraria uma média histórica de vermelho (ruim) para amarelo (melhor) para verde (o melhor). Um benefício adicional dessa tecnologia seria produtividade maximizada da máquina, bem como tempo de mão de obra reduzido exigido para completar a lavagem de artigos. Ao invés disso ou além de mostrar graficamente isso na máquina de lavar louças ou controlador de máquina de lavar louças, as informações poderiam ser registradas e incluídas em um relatório. O relatório poderia ser dado para um cliente ou utilizado para treinamento. Além disso, a máquina de lavar louças poderia ser programada para emitir um ruído audível quando o temporizador começa, quando o temporizador está para esgotar, ou quando o temporizador termina, para alertar a um operador na área da máquina de lavar louças que o ciclo anterior foi concluído e o próximo ciclo de máquina de lavar louças deve ser iniciado.
Economia de material
[0047] Além de água e energia, as máquinas de lavar louças exigem quantidades grandes de outros materiais com dois exemplos significativos sendo os materiais utilizados para fazer a máquina de lavar louças efetiva e as várias composições químicas utilizadas na máquina de lavar louças durante um ciclo. A redução ou pro- longamento da vida dos materiais utilizados para fazer a máquina de lavar louças é importante por vários motivos. Por exemplo, preços de matérias primas em metal estão aumentando, tornando os artigos feitos de metal mais caros. Além disso, após a máquina de lavar louças ter concluído sua vida útil, os materiais que não podem ser reutilizados eficazmente em termos de custo ou reciclados subutilizados para aterros. E os vários componentes de máquinas de lavar louças podem quebrar ou necessitar ser reparados ou substituídos com o passar do tempo. Simplificar o desenho da máquina simplifica reparo e manutenção da máquina.
[0048] As composições químicas utilizadas na máquina de lavar louças são críticas para obter pratos, caçarolas e panelas, utensílios e copos limpos, brilhantes e sem manchas. Pratos, caçarolas e panelas, utensílios e copos sujos podem ter consequências sérias para a saúde e afetam negativamente a percepção de um restaurante, pelo consumidor. Se um restaurante não vir os resultados que estão obtendo, o primeiro lugar que devem olhar é a química, não a água ou a máquina. Portanto, é importante que a química utilizada na máquina de lavar louças seja capaz de superar quaisquer alterações e variações que ocorrem no volume, temperatura e qualidade da água, o desenho da máquina de lavar louças e qualquer outra variável no processo de lavar louça. Com isso em mente, a tendência pode ser utilizar em excesso a quantidade de composições químicas e se basear nos produtos químicos mais fortes disponíveis. A máquina de lavar louças presente revelada utiliza estrategicamente as composições químicas em um modo que utiliza menos química, porém ainda assim limpa os artigos.
[0049] Os artigo que são limpos em uma máquina de lavar louças experimentam tipos diferentes de sujeiras. Por exemplo, caçarolas e panelas são sujos com grandes quantidades de amido, açúcar, proteína e sujeiras gordurosas. Ao contrário, copos não são tipicamente sujos intensamente, porém têm sujeiras difíceis de remover como manchas de batom, café e chá. Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças utiliza prateleiras de louça com identificadores exclusivos para alertar a máquina de lavar do artigo na prateleira. Após a máquina de lavar louças identificar o tipo de artigo na prateleira, pode modificar o ciclo de máquina de lavar louças em um modo que seleciona os vários ciclos, tempos, temperaturas, e composições que necessitam limpar aquele artigo sem utilizar em demasia qualquer coisa para aquele artigo específico. Por exemplo, operar um ciclo de lavagem com composições químicas que são eficazes na limpeza de caçarolas e panelas provavelmente seria química em demasia para uma prateleira que está cheia de copos. A identificação de prateleira permite que um operador de máquina de lavar louças utilize o tipo e concentração corretas de química para o artigo a ser limpo. E por não utilizar excessivamente química, o operador pode utilizar menos química em geral enquanto ainda vê os resultados de desempenho de limpeza esperados. Um sistema de identificação de prateleira exemplar é descrito nas patentes US nos. 7.437.213 e 6.463.940, que são incorporados a título de referência aqui na íntegra.
[0050] Um sistema de identificação de prateleira poderia ser realizado através do uso de uma tag de Identificação de Radiofrequência (RFID) como discutido em 7.437.213 e 6.463.940. Uma modalidade desse tipo de sistema de identificação de prateleira RFID poderia fazer uso de tags RFID no formato de disco encerrados em uma faixa de PPS/epóxi ou plástico. Essas tags são projetadas para resistir a ambientes de água, produto químico e temperatura em máquinas de lavar louças e são bem apropriados para uso em uma máquina de lavar louças. Mais especificamente, tags com baixa frequência (LF), por exemplo, entre 125 KHz ou 148 KHz, ou preferivelmente com frequência elevada (HF), por exemplo, 13.56 MHz e frequências operacionais acima podem ser utilizadas para essas aplicações. Alguns exemplos dessas tags são disponíveis da Texas Instruments, HID Global e SmartTrac.
[0051] Essas tags RFID podem ser integradas na prateleira de máquina de lavar louças em muitos modos. Podem ser fisicamente fixadas à prateleira pelo uso de um prendedor, podem ser moldadas diretamente na prateleira, ou podem ser fixadas à prateleira com um suporte ou grampo usinado ou moldado. Podem ser localizados em qualquer local na prateleira, porém preferivelmente serão localizados ao longo da borda externa da prateleira, assim não interferem na pulverização de água que lava a louça. Preferivelmente o aspecto de montagem permite que a tag RFID seja fixada a prateleiras tanto novos como preexistentes. Um método de fazer isso é com um suporte moldado por injeção que é projetado para reter a tag RFID em uma posição específica na prateleira, e pode ser inserida em muitos tipos de prateleiras. Um local particularmente preferido para a tag RFID está em um local horizontal próximo ao fundo da prateleira, no canto da prateleira. Esse é um local que coloca a tag em um local compatível, que pode ser lido através de uma antena localizada logo abaixo do guia de prateleira na máquina de lavar louças. O tamanho de tags para uso horizontal no canto das prateleiras não deve ser demasiadamente grande ou a pulverização de água será bloqueada. Tags preferidas estão entre 10-30 mm, ou 1519 mm em diâmetro. As figuras 11-A e 11-B mostram um exemplo de uma tag RFID 400 inserida em um grampo 402 que é então inserido em uma prateleira 404.
[0052] Há vários modos nos quais seria possível fixar o suporte de tag a prateleira de prato, como um prendedor, um parafuso, uma haste de plástico de empurrar, uma protuberância circular que adaptaria em um furo na prateleira, uma nervura horizontal pequena que prenderia em um aspecto de fenda casado na prateleira, ou utilizando um grampo modificado durante moldagem da prateleira ou a prateleira pode necessitar ser adaptada.
[0053] A eletrônica de leitora RFID e antena de leitora são integradas na máquina de lavar louças para ler a identificação da prateleira inserida na máquina. Para selecionar as características de ciclo de máquina de lavar louças e química corretas a utilizar para uma prateleira, é útil que a identificação de prateleira seja lida antes de ou muito cedo durante o ciclo de lavagem da máquina de lavar louças. A tag RFID de prateleira pode ser lida fora da máquina de lavar louças, ou preferivelmente no interior da máquina de lavar louças, para evitar leitura de tags em outras prateleiras que poderiam estar em proximidade estreita com a antena de leitora fora da máquina de lavar louças. Além disso, é preferível localizar a antena abaixo do local onde a prateleira é localizada na máquina de lavar louças. Se a antena for posicionada horizontalmente, pode ler distâncias mais longas com uma tag RFID horizontalmente posicionada na prateleira. É preferível ler a tag enquanto a prateleira senda sendo inserida na máquina de lavar louças, ao invés de ler após ser totalmente inserida.
[0054] A identificação do tipo de prateleira de louça pode ajudar a configurar o processo utilizado para lavar os artigos na qual prateleira específica de louça, pode criar tendências e dados históricos sobre problemas encontrados durante o processo de lavagem, a operação geral da máquina (por exemplo, com que frequência é drenada), e o tipo de artigos lavados durante horários e dias da semana, específicos, e pode ajudar a criar relatórios para melhorar o controle de uma instalação de lavagem de louça.
Química selecionada
[0055] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças revelada utiliza combinações de composições químicas para obter resultados de limpeza aperfeiçoados. Um exemplo de tal combinação é o uso de composições químicas com valores de pH opostos. Combinações exemplares incluem utilizar composições alcalina e ácida em sequencias alternadas de alcalino-acido-alcalino ou ácido-alcalino-ácido. As composições químicas poderiam ser pré-molhos de máquina de lavar louças, detergentes, meios auxiliares de enxague e similares. O pH das composições alcalinas pode variar de aproximadamente 7 a aproximadamente 14, de aproximadamente 9 a aproximadamente 13, ou de aproximadamente 10 a aproximadamente 12. O pH da composição ácida pode variar de aproximadamente 0 a aproximadamente 7, de aproximadamente 1 aproximadamente 5, ou de aproximadamente 2 a aproximadamente 4. Ao utilizar combinações de composições químicas, pode ser desejável aplicar as composições em certos modos. Por exemplo, em algumas modalidades, a composição ácida pode ser aplicada através do braço de enxague da máquina de lavar louças, através de bocais de pulverização montados no topo, parte inferior e topo, ou parte inferior da máquina de lavar louças, através de um braço separado (como um braço de enxague secundário) da máquina de lavar louças, através de bocais no braço de enxague, ou uma combinação desses. A composição ácida pode ser dosada no tanque de retenção de água da máquina de lavar louças, ou pode ser injetada na corrente de água em fluxo. Modalidades adicionais utilizando composições alcalina e ácida são descritas nas patentes US nos. 7.942.980 e 8.092.613, cujas revelações são incorporadas a título de referência aqui na íntegra.
Retirada de cal
[0056] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças pode incorporar um ciclo de retirada de cal automático ou inteligente para remover periodicamente incrustação de cal das paredes e componentes no interior da máquina de lavar louças e componentes de máquina de lavar louças. Máquinas de lavar louças tradicionais têm cal removido por derramar produto químico de retirada de cal no tanque de lavagem da máquina e operar a bomba de lavagem por uma duração especificada. Esse processo não permite que produto químico de retirada de cal circule através do sistema de enxague da máquina de lavar louças uma vez que não há provisões para injetar o produto químico de retirada de cal no fornecimento de água nova da máquina de lavar louças e a bomba de lavagem não circula água através do sistema de enxague. Uma solução possível para isso é injetar química de retirada de cal no ponto de entrada de água nova para a máquina de lavar louças, essa química pode ser parte de, ou separada da química já utilizada nos ciclos de máquina de lavar louças normais. Esse método de injeção assegurará que todas as superfícies que transpor- tam fluido da máquina de lavar louças possam ter cal removido. Além disso, em uma máquina de lavar louças com um sistema de enxague bombeado, a química de retirada de cal pode ser injetada no tanque de água que armazena a água para o enxague bombeado. A frequência da operação de retirada de cal será determinada por variáveis ambientais como qualidade de água. O controlador de máquina de lavar louças pode ter provisões para fornecer uma indicação de que é necessário um ciclo de retirada de cal.
[0057] Em uma máquina de lavar louças que utiliza múltiplos tanques com um desviador para controlar para qual tanque a água é dirigida, seria possível utilizar uma solução de água com química apropriada para retirada de cal que resida, ou seja, bombeada para um tanque para retirada de cal no outro tanque. Isso seria feito por operar a bomba conectada ao tanque com a química de retirada de cal enquanto utiliza o desviador para reorientar a água para o outro tanque. Após água suficiente com química de retirada de cal ter sido orientada para dentro do outro tanque, seria possível utilizar a bomba conectada ao outro tanque para bombear água com química de retirada de cal através de encanamento e braços de enxague desse outro tanque, resultando em retirada de cal das superfícies desse encanamento e braços de enxague, além de retirada de cal desse segundo tanque.O controlador de máquina de lavar louças
[0058] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças ou o controlador de máquina de lavar louças é programado para selecionar parâmetros de ciclo com base no tipo de artigo a ser lavado. Parâmetros de ciclo poderiam incluir o tempo de ciclo, sequência de ciclo, temperatura da água, sequência de composição química, concentração de composição química, e similar. A seleção de parâmetros de máquina de lavar louças para corresponder ao artigo a ser lavado pode resultar em utilizar menos água, energia e material (química). Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças ou controlador de máquina de lavar louças pode ser pro- gramado para selecionar parâmetros de ciclo que são mais difíceis de mudar em tempo real como temperatura de água, ou a concentração de detergente do tanque de lavagem. Alguns parâmetros como tempo de ciclo são fáceis de mudar prateleira a prateleira. Porém, temperatura de água pode ser difícil de mudar prateleira a prate-leira devido ao tempo exigido para que a água resfrie ou aqueça. De modo semelhante, a alteração da concentração de detergente do tanque de lavagem é difícil de mudar em tempo real prateleira a prateleira sem descarregar e encher novamente o tanque para cada prateleira. Uma alternativa para ajuste em tempo real é selecionar parâmetros de máquina de lavar louças que reflitam a sujeira mais provável de ser encontrada pela máquina de lavar louças. A “sujeira mais provável” pode ser determinada pelo horário do dia, dia da semana, dia do mês, dia do ano, e pode ser determinado pela natureza do restante ou localização. Por exemplo, cedo no dia, os restaurantes estão preparando antepastos para almoço e jantar. Durante esse horário do dia, uma máquina de lavar louças é mais provável de ver caçarolas e panelas. Por conseguinte, durante o horário de 4:00 da manhã e 9:00 da manhã, a máquina de lavar louças pode ser programada para lavar caçarolas e panelas, o que pode significar uma concentração mais elevada de detergente no tanque de lavagem, temperaturas elevadas de água e ciclos mais longos de máquina de lavar louças. Mais tarde no dia, por exemplo, durante o horário de almoço e jantar, a máquina de lavar louças provavelmente vai ver pratos e tigelas e poderia ser programada para ter temperaturas de lavagem, temperaturas de enxague, e concentrações de detergente que correspondem à lavagem de mais pratos. E, ao término do dia, após o jantar, um restaurante pode ver mais copos, em cujo caso a máquina de lavar louças pode ser programada para ter temperaturas de lavagem e temperaturas de enxague que correspondem à lavagem de copos, e uma concentração mais elevada de meio auxiliar de enxague para ter certeza de que os copos estejam sem manchas. Esses parâmetros são somente exemplares. Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças ou controlador poderia ser programado para o tipo de sujeira de alimento a ser encontrada naquele dia específico da semana, data, ou mês para considerar eventos que ocorrem novamente como feriados. Em algumas modalidades, se for verificado que um conjunto específico de temperaturas é benéfico e essa temperaturas são mais elevadas do que as temperaturas exigidas mínimas, a lógica pode ser programada para determinar mais amplamente os horários prováveis de uso da máquina de lavar louças e direcionar as temperaturas mais elevadas nesses horários para evitar o uso aumentado de energia durante horários inativos. Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças ou controlador poderia ser programado para o tipo de sujeira de alimento mais provável de ser encontrado em um local específico. Os exemplos poderiam incluir detergentes projetados para remover sujeiras de amido em um restaurante italiano, ou detergentes projetados para remover manchas de café e chá em uma cafeteria. Nesse exemplo um conjunto de parâmetros pré- programados seria então utilizado para ajudar a remover as sujeiras específicas de alimento.
[0059] A configuração da máquina de lavar louças para operar sob parâmetros operacionais diferentes com base no horário do dia, dia da semana ou outros parâmetros de controle pode ser programada nos parâmetros operacionais da máquina de lavar louças inicialmente ou quando é configurada para operação em um local específico. Alternativamente, a configuração desses parâmetros operacionais poderia ocorrer automaticamente através da coleta de dados históricos sobre a operação da máquina obtidos através da funcionalidade de identificação de prateleira. Por exemplo, dados cumulativos sobre o número de prateleiras de tipo diferente de artigo que é lavado durante períodos de horário específico durante o dia ou dias da semana poderiam ser utilizados para automaticamente ajustar a química, processos de ciclo, etc., para lavar melhor o tipo de artigo esperado durante aquele horário. Desse modo, os parâmetros operacionais poderiam ajustar automaticamente com o passar do tempo à medida que os parâmetros de controle mudam o que poderia ocorrer sazonalmente, por exemplo.
[0060] Outra funcionalidade de máquina de lavar louças não diretamente relacionada à operação de ciclo individual também pode ser ajustada com base em valores manualmente configurados ou processos automatizados. Por exemplo, drenagem e reabastecimento automáticos do tanque, completo ou parcial, para melhorar a limpeza da água nos tanques, poderiam ser ajustados com base no tipo de ar-tigo sendo lavado. Com o exemplo acima, se caçarolas e panelas forem lavados entre 4:00 da manhã e 9:00 da manhã, processos de drenagem e reabastecimento de tanque mais frequentes poderiam ser utilizados. Alternativamente, essa funcionalidade poderia ser determinada por coletar dados históricos através de identificação de prateleira e ajuste de funcionalidade de dreno e reabastecimento com base em dados cumulativos em relação ao tempo.
[0061] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças pode incluir um invólucro para ajudar a proteger a máquina e seus componentes internos em relação ao meio ambiente. O ambiente da máquina de lavar louças é sujeito a temperaturas ambiente e umidades mais elevadas do que normal bem como o potencial para ori-entar pulverizações de água para baixo. Padrões reguladoras ajudam a proteger contra esses tipos de fatores até um ponto, porém podem não assegurar que a confiabilidade desejada seja atendida.
[0062] Em algumas modalidades, a máquina de lavar louças ou controlador pode ser utilizado para determinar a mistura ótima dos tipos de prateleiras necessária por um cliente com base na frequência de uso de cada tipo de prateleira. Por exemplo, se uma máquina de lavar louças ou controlador determinar que dez prate-leiras de copos sejam lavados para cada prateleira de pratos, uma recomendação pode ser feita para ajustar o número de cada tipo de prateleira utilizado no espaço de louças de modo que o cliente tenha dez vezes o número de prateleiras de copos como prateleiras de pratos. De modo semelhante, dados similares poderiam ser coletados para estimar o número de usos de cada tipo de artigo. Por exemplo, o número de prateleiras de um tipo específico de artigo poderia ser contado e multiplicado pelo número de itens na prateleira. Aquele número poderia ser dividido pelo número total daquele tipo de artigo em circulação para estimar o número de usos. Um cliente poderia utilizar aquele número de usos para antecipar quando encomendar substituições ou para fins de garantia sobre o artigo. Além disso, esses dados poderiam ser utilizados para reportar ao cliente e recomendação de ajuste de processos para melhorar o processo de lavagem; por exemplo, se os dados mostram que mais prateleiras de copos estão sendo lavadas do que esperado, os processos poderiam ser examinados para determinar se prateleiras não estão sendo cheios antes da lavagem, ou se condições estão resultando em desempenho de lavagem abaixo do pa-drão, exigindo que copos sejam novamente lavados para obter limpeza adequada.
[0063] O relatório descritivo acima, exemplos e dados fornecem uma descrição completa da fabricação e uso da máquina de lavar louças revelada. Uma vez que muitas modalidades da revelação podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção, a invenção se baseia nas reivindicações.

Claims (9)

1. Máquina de lavar louças CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:um invólucro definindo uma câmara de lavagem (36) que compreende pelo menos um braço de pulverização (12) montado no mesmo e pelo menos um bocal de pulverização no braço de pulverização (12), o invólucro compreendendo ainda uma porta e uma saída (100);uma fonte de água (118);um sistema de recuperação de calor compreendendo:a. uma primeira passagem de fluxo (108) em comunicação de fluido com a câmara de lavagem (36) por meio da saída (100), em que a primeira passagem de fluxo (108) compreende uma primeira extremidade e uma segunda extremidade e um dreno (112) e uma ventoinha (106), a primeira extremidade posicionada adjacente a saída (100) e a segunda extremidade posicionada oposta a primeira extremidade, em que a ventoinha (106) é disposta para trazer ar úmido de dentro da câmara de lavagem (36) e ar de fora do invólucro para dentro da primeira passagem de fluxo quando a porta está em uma posição fechada; em que o dreno (112) está em comunicação de fluido com a câmara de lavagem (36) e adaptado para drenar condensado da primeira passagem de fluxo (108) para a câmara de lavagem (36), e em que a primeira passagem de fluxo (108) compreende ainda uma porta de exaustão (114) posicionada na segunda extremidade;b. uma segunda passagem de fluxo (126) que se estende entre e em comunicação de fluido com a fonte de água (118) e a câmara de lavagem (36);c. um circuito trocador de calor reforçado com refrigerante compreendendo um circuito em loop fechado enchido com fluido refrigerante, o circuito compreendendo uma primeira bobina (110) se estendendo na primeira passagem de fluxo (108) e construída e disposta para absorver calor do fluido na primeira passagem de fluxo (108); e uma segunda bobina (128) se estendendo na segunda passagem de fluxo (126) e construído e disposto para liberar calor no fluido na segunda passagem de fluxo (126),em que o sistema de recuperação de calor tem uma capacidade de troca de calor que excede uma carga de calor produzida pela máquina de lavar louças.
2. Máquina de lavar louças, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um aquecedor de reforço (120).
3. Máquina de lavar louças, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um sistema de tratamento de água localizado na máquina de lavar louça.
4. Máquina de lavar louças, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda painéis isolados ao redor da câmara de lavagem.
5. Máquina de lavar louças CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:6. invólucro definindo uma câmara de lavagem (36) que compreende pelo menos um braço de pulverização (12) montado no mesmo e pelo menos um bocal de pulverização no braço de pulverização (12), o invólucro compreendendo ainda uma porta e uma saída (100);uma fonte de água (118);um sistema de recuperação de calor compreendendo:a. uma primeira passagem de fluxo (108) em comunicação de fluido com a câmara de lavagem (36) por meio da saída (100), em que a primeira passagem de fluxo (108) compreende uma porta de exaustão (114) adaptada para exaustão de gases da primeira passagem de fluxo (108), um dreno (112) em comunicação de fluido com a câmara de lavagem (36) e adaptado para drenar o condensado da pri- meira passagem de fluxo (108) para a câmara de lavagem (36) e uma ventoinha (106), em que a ventoinha (106) é disposta para trazer ar úmido de dentro da câmara de lavagem (36) e/ou ar de fora do invólucro para a primeira passagem de fluxo (108) quando a porta está na posição fechada;b. uma segunda passagem de fluxo (138) em comunicação de fluido com a primeira passagem de fluxo (108) por meio da porta de exaustão (114) da primeira passagem de fluxo (108), a segunda passagem de fluxo (138) compreendendo uma porta de exaustão (142) adaptada para exaustão de gases da segunda passagem de fluxo (138) para fora da máquina de lavar louças, um dreno (150) em comunicação de fluido com a câmara de lavagem (36) e adaptado para drenar condensado da segunda passagem de fluxo (138) para a câmara de lavagem (36) e uma ventoinha (136), em que a ventoinha (136) é disposta para trazer ar da primeira passagem de fluxo (108) para a segunda passagem de fluxo (138);c. uma terceira passagem de fluxo (156) em comunicação de fluido com a fonte de água (118) e com a câmara de lavagem (36);d. um primeiro circuito compreendendo uma bobina trocadora de calor (110) se estendendo na primeira passagem de fluxo (108) e construída e disposta para absorver calor do fluido na primeira passagem de fluxo (108), em que o primeiro circuito está em comunicação de fluido com a fonte de água externa (118) e a câmara de lavagem (36);e. um circuito trocador de calor reforçado com refrigerante compreendendo um circuito em loop fechado enchido com fluido refrigerante, o circuito compreendendo uma primeira bobina (140) se estendendo na segunda passagem de fluxo (138), construída e disposta para absorver calor do fluido na segunda passagem de fluxo (138) e uma segunda bobina (158) se estendendo na terceira passagem de fluxo (156), construída e disposta para liberar calor no fluido na terceira passagem de fluxo (156), em que o sistema de recuperação de calor tem uma capacidade de troca de calor que excede uma carga de calor retirada da câmara de lavagem.
6. Máquina de lavar louças, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um aquecedor de reforço (120).
7. Máquina de lavar louças, de acordo com a reivindicação 1 ou 5, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um sistema de condicionamento de água integrado.
8. Máquina de lavar louças, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5 e 7, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira passagem de fluxo (108) compreende uma porta de entrada (104) entre a primeira passagem de fluxo (108) e um exterior da máquina de lavar louça.
9. Máquina de lavar louças, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 5 e 7, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda passagem de fluxo compreende ainda um tanque externo ao sistema de recuperação de calor.
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