ES2233076T3 - Metodo y sistema de limpieza basados en fluido. - Google Patents
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Abstract
Un método para suministrar fluido de limpieza líquido de baja presión a un sistema de limpieza/esteril ización de alta presión (101; 201) que comprende una cuba de almacenaje/trabajo de alta presión (109; 209), una cámara de limpieza (107; 207) y un compresor (129; 229), a fin de limpiar/esterilizar un objeto (133; 233) dispuesto en la cámara de limpieza en un ciclo de limpieza, cuyo ciclo de limpieza comprende transferir fluido de limpieza líquido de alta presión (119; 219) de la cuba de almacenaje/trabajo a la cámara de limpieza; limpiar/esterilizar dicho objeto con el fluido de limpieza líquido de alta presión; transferir fluido de limpieza líquido de alta presión de la cámara de limpieza a la cuba de almacenaje/trabajo; transferir fluido de limpieza gaseoso de la cámara de limpieza a la cuba de almacenaje/trabajo de alta presión por medio del compresor; y purgar fluido de limpieza residual en la cámara de limpieza hacia el aire ambiente, caracteriz ándose dicho método por el paso de suministrar fluido de limpieza líquido de baja presión (151; 251) a la cámara de limpieza desde una cuba de suministro de baja presión (135; 235) por medio de una presión diferencial para compensar el fluido de limpieza perdido durante la evacuación.
Description
Método y sistema de limpieza basados en
fluido.
La presente invención se refiere a un método de
limpieza basado en fluido, particularmente para la limpieza de
prendas de vestir, tejidos, substratos, materiales complejos o
similares, pero también para fines de esterilización. Más
específicamente, la invención se refiere al suministro de un fluido
de limpieza, particularmente dióxido de carbono líquido, puro o con
aditivos, a un sistema de aplicación de cliente de dicho sistema de
limpieza.
Los dispositivos convencionales de limpieza en
seco utilizan disolventes que son peligrosos en cuanto a salud y
seguridad y que resultan perjudiciales para el medio ambiente. Por
ejemplo, el percloroetileno es posiblemente carcinógeno, mientras
que los disolventes basados en el petróleo son inflamables y
producen esmog.
Se ha propuesto el dióxido de carbono líquido
como fluido de limpieza en seco; véanse, por ejemplo, las patentes
US No. 5,784,905 y No. 5,683,473, expedidas a Townsend et al.
y a Jureller et al., respectivamente, y las referencias
citadas en ellas.
El dióxido de carbono líquido tiene muchas
propiedades atractivas para su uso como medio de limpieza en seco;
es un recurso natural barato e ilimitado, es decir, no tóxico, no
inflamable, y no produce esmog ni empobrece la capa de ozono. No
daña los tejidos ni disuelve los tintes corrientes, y presenta
propiedades de solvatación típicas de los disolvente
hidrocarbonados.
Un sistema típico de limpieza en seco basado en
dióxido de carbono líquido incluye una cámara confinada de alta
presión para contener dióxido de carbono líquido en fase líquida, a
temperaturas típicas del proceso de aproximadamente 0º a 30ºC, y a
presiones típicas de 35 x 10^{5} - 70 x 10^{5} Pa (35 a 70
bares). Está previsto un tanque o depósito de alta presión para
suministrar dióxido de carbono líquido a la cámara confinada. El
disolvente de dióxido de carbono puede contener diversos aditivos,
tales como tensioactivos, agentes antiestáticos, fragancias y
agentes desodorantes. La cámara confinada puede incluir una cesta o
un tambor para contener los objetos que han de limpiarse. Pueden
estar previstos unos medios de agitación o algunos otros medios para
agitar o mover el dióxido de carbono líquido con relación a los
objetos. Un ejemplo de tal sistema de limpieza en seco por dióxido
de carbono líquido se discute en dichas patentes US y en la patente
US No. 5,467,492, expedida a Chao et al.
Cuando se usa un sistema de limpieza de esta
clase, se "consume" el disolvente, es decir que, aún cuando el
disolvente puede descontaminarse en cierta medida por filtración,
llegará a ser finalmente inútil y tiene que ser purificado entonces,
por ejemplo mediante destilación.
Un problema con esta clase de sistema de limpieza
en seco es que se producen pérdidas inevitables de dióxido de
carbono hacia la atmósfera como consecuencia de la apertura de la
cámara de limpieza para cargar y descargar objetos. Asimismo, se
producen otros tipos de pérdidas durante el funcionamiento, por
ejemplo debido a la purga de dióxido de carbono no condensado hacia
la atmósfera. Estas pérdidas son molestas, ya que el dispositivo de
limpieza en seco necesita cierta cantidad de dióxido de carbono para
funcionar apropiadamente.
Los sistemas de limpieza en seco por dióxido de
carbono líquido de la técnica anterior resuelven esto dimensionando
el tanque o depósito de alta presión de modo que haya bastante
dióxido de carbono para un número predeterminado de ciclos. Se tiene
que suministrar entonces dióxido de carbono a la máquina limpiadora
en seco. Esto se realiza en general a intervalos de tiempo
regulares, por ejemplo cada segunda semana, mediante el suministro
de dióxido de carbono desde una cisterna móvil, por ejemplo un
camión cisterna.
Un problema aquí es que el tanque/depósito
resulta ser muy grande y, como resultado, la máquina de limpieza en
seco se hace voluminosa y, como consecuencia, llega a ser difícil de
colocar.
Las máquinas de limpieza en seco muy compactas,
en donde se imponen restricciones al tamaño del tanque/depósito,
necesitarían el suministro de dióxido de carbono con mucha
frecuencia o, en caso contrario, adolecerían de un mal
funcionamiento debido a la falta de dióxido de carbono.
Otro problema es que la presión en el
tanque/depósito es más alta que la presión más corriente en
cisternas para distribución de dióxido de carbono o de productos
basados en dióxido de carbono. Se podría conseguir una presión más
alta suficiente para llenar el tanque/depósito utilizando, por
ejemplo, una cisterna de suministro de alta presión, la cual, sin
embargo, será pesada y reducirá la capacidad del camión para otros
productos.
Una alternativa consiste en utilizar una bomba
instalada en la cisterna de suministro, lo que será costoso, ruidoso
y difícil de maniobrar, particularmente cuando se utilice una
pequeña cisterna de distribución, o bien en el lugar de residencia
del cliente (sistema de limpieza en seco), y conectada a un tanque
de baja presión en el que se carga el líquido de la cisterna de
suministro, lo cual será costoso debido a que se necesita una bomba,
y también se esperan mayores costes de mantenimiento.
El documento WO 97/33031 describe un sistema de
limpieza por CO_{2} líquido en el que se extrae el gas residual de
la cámara de limpieza hasta que esta cámara alcance esencialmente la
presión atmosférica. Se evita cualquier purga de gas residual hacia
la atmósfera y, por tanto, no existe necesidad de ninguna
compensación.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un método fácil, rápido y conveniente para suministrar
un fluido de limpieza, particularmente dióxido de carbono, o un
fluido basado en dióxido de carbono, desde un sistema de suministro
del cliente de baja presión hasta un sistema de aplicación del
cliente de alta presión (dispositivo de limpieza en seco).
Es otro objeto de la invención proporcionar un
sistema de limpieza basado en fluido que elimine los problemas
asociados con la técnica anterior discutida más arriba.
Estos objetos, entre otros, se alcanzan según un
aspecto de la presente invención con un método de acuerdo con la
reivindicación 1.
Preferiblemente, el paso de transferir comprende
condensar el fluido de limpieza gaseoso antes de introducirlo en la
cuba de almacenaje/trabajo de alta presión.
Conforme a un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un método según la reivindicación 11.
Preferiblemente, se elige dióxido de carbono como
fluido de limpieza.
Una ventaja de la presente invención es que se
elimina la necesidad de un suministro frecuente de fluido de
limpieza desde una unidad de suministro móvil.
Otra ventaja de la invención es que se podría
utilizar un sistema de suministro ordinario (de baja presión) para
el fluido de limpieza, particularmente dióxido de carbono, es decir
que no hay necesidad de un suministro de alta presión desde una cuba
de distribución de alta presión, por incremento de la presión con
una bomba colocada junto con la cuba de distribución o por
incremento de la presión con una bomba dedicada para este fin e
instalada en el sistema de limpieza.
Todavía otra ventaja de la invención es que el
sistema de aplicación (la máquina lavadora) puede hacerse muy
compacta con el tanque de almacenaje/trabajo y la cámara de limpieza
construidos con igual tamaño, o bien siendo el tanque de
almacenaje/trabajo sólo ligeramente más grande.
Todavía otra ventaja de la invención es que, dado
que existe en el sistema de aplicación un volumen más pequeño de
fluido de limpieza, se tiene que destilar un volumen menor.
Los anteriores y otros objetos, características y
ventajas de la presente invención resultarán evidentes por la
descripción detallada que se da a continuación y por las figuras 1 y
2 adjuntas, las cuales se dan a título de ilustración solamente y,
por tanto, no son limitativas de la presente invención.
La figura 1 muestra una realización del sistema
de limpieza basado en dióxido de carbono líquido según la presente
invención.
La figura 2 muestra una segunda realización del
sistema de limpieza basado en dióxido de carbono líquido según la
invención.
En la siguiente descripción se exponen para fines
de explicación y no de limitación detalles específicos, tales como
aplicaciones particulares, técnicas, etc., para proporcionar un
entendimiento completo de la presente invención. Sin embargo,
resultará evidente para un experto en la materia que la presente
invención puede practicarse en otras versiones que se aparten de
estos detalles específicos. En otros casos, se omiten descripciones
detalladas de métodos y dispositivos bien conocidos para no
obscurecer la descripción de la presente invención con detalles
innecesarios.
Con referencia a la figura 1, un sistema de
limpieza 100 basado en dióxido de carbono líquido de acuerdo con un
ejemplo de realización de la presente invención comprende un sistema
101 de aplicación de cliente de alta presión y un sistema 103 de
suministro de cliente. Aquí, baja presión indica una presión de 5,2
x 10^{5} Pa (5,2 bares) hasta aproximadamente 20 x 10^{5} - 30 x
10^{5} Pa (20-30 bares), mientras que alta presión
indica una presión de 20 x 10^{5} - 30 x 10^{5} Pa
(20-30 bares) hasta 70 x 10^{5} Pa (70 bares). Se
muestra también una unidad de distribución 105 que no forma parte
del sistema de limpieza, pero que es parte esencial para la
alimentación de dióxido de carbono al sistema. El sistema de
aplicación 101, que constituye preferiblemente un aparato de
limpieza integrado, o, en pocas palabras, una máquina lavadora,
comprende como partes principales una cuba o cámara de limpieza 107
y una cuba o tanque de almacenaje/trabajo 109 interconectados por un
sistema de tubos 111, 113, 115, 116. Está prevista una bomba 117
conectada a los tubos 111, 115 para bombear dióxido de carbono 119
desde el tanque de almacenaje/trabajo 109 hasta la cámara de
limpieza 107, y viceversa, y/o para hacer circular dióxido de
carbono dentro de la cámara de limpieza. Interconectados en el tubo
113 entre la cámara de limpieza y el tanque de almacenaje/trabajo se
encuentran, por este orden, contados desde de la cámara de limpieza,
una trampa de borra 121, un filtro 123 y un refrigerador o
condensador 125.
La trampa de borra 121 puede ser independiente
(como en la figura) o formar parte integrante de la cuba de
limpieza. El filtro y el condensador pueden ser de cualquier forma
adecuada conocida en la técnica. El tubo 111 utilizado para bombear
dióxido de carbono hasta la cuba de limpieza tiene una salida 127
consistente en un sistema aspersor o similar que dirige el dióxido
de carbono en finos chorros que entran en la cuba de limpieza bajo
ángulos predeterminados.
Finalmente, el sistema de aplicación del cliente
puede incluir otra bomba o compresor 129 conectado a la cuba de
limpieza a través de otro sistema de tubos 131, por ejemplo para la
evacuación de la cuba de limpieza. Todos los tubos y sistemas de
tubos tienen válvulas en lugares apropiados (no todos mostrados en
la figura 1), algunos o todos los cuales pueden ser controlados, por
ejemplo electrónica o hidráulicamente, a través de algún sistema de
control automático conocido en la técnica.
Tamaños típicos de la cámara de limpieza son
300-400 litros, pero podrían diferir sustancialmente
dependiendo de la aplicación del cliente, mientras que el tanque de
almacenaje/trabajo es al menos del mismo tamaño y de preferencia
ligeramente más grande que la cámara de limpieza y el sistema de
tubos. Los tubos son de dimensiones bastante pequeñas que oscilan
típicamente desde 2,5 hasta 5 cm (1 a 2 pulgadas) de diámetro.
Ventajosamente, las temperaturas fluctúan desde 0º hasta 30ºC y las
presiones van desde 30 x 10^{5} Pa - 70 x 10^{5} Pa (30 a 70
bares) en la cámara de limpieza.
Además, el sistema de aplicación puede comprender
unos medios de agitación y/o unos medios de calentamiento, así como
un tambor o cesta rotativo para contener los objetos que se han de
limpiar (no mostrado en la figura). Pueden estar dispuestos
controladores de temperatura y de presión (no mostrados en las
figuras) para controlar la temperatura y la presión del dióxido de
carbono líquido dentro de la cámara de limpieza.
El sistema de aplicación 101 se hace funcionar de
una manera como la que se va a discutir ahora. Durante la limpieza,
se hace que el dióxido de carbono circule en varias vueltas desde el
tanque de almacenaje/trabajo 109, a través del tubo 111, hasta la
cámara de limpieza 107 y de vuelta al tanque de almacenaje/trabajo
109 a través del tubo 113. Para que funcione apropiadamente, el
sistema según la figura 1 deberá contener, durante la limpieza,
dióxido de carbono al menos en una cuantía tal que la cámara de
limpieza 107 y/o el sistema de tubos 111, 113 estén completamente
llenos de dióxido de carbono líquido. La limitación mínima de la
cantidad de líquido puede ser ajustada también por un buen
funcionamiento de la bomba 117, un tiempo de ciclo de limpieza
máximo, unas prestaciones de limpieza, etc.
Un ciclo de limpieza puede comprender los pasos
siguientes, comenzando con la cámara de limpieza abierta. Obsérvese
que no se indica en ningún sitio ni en ningún momento que ha de
abrirse o cerrarse una válvula a fin de clarificar la exposición.
Sin embargo, esto sería evidente para cualquier persona experta en
la materia.
- 1.
- Carga de objetos 133 que han de limpiarse en la cámara de limpieza. Objetos a los que es aplicable la presente invención incluyen prendas de vestir, tejidos, substratos, materiales complejos, equipos o similares. El sistema es adecuado para limpiar en un sentido amplio, lo cual consiguientemente incluye, por ejemplo, colada, lavado, fregado, desengrasado, descontaminación, sanitización, desinfección y esterilización.
- 2.
- Cierre de la cámara de limpieza.
- 3.
- Evacuación del aire (la mayor parte de éste) en la cámara de limpieza haciendo que disminuya la presión en dicha cámara de limpieza hasta un nivel predeterminado, por ejemplo mediante bombeo con el compresor 129. Se elige el nivel predeterminado de modo que se evite cualquier tiempo de retardo innecesario del ciclo debido al bombeo. Sin embargo, no es deseable tener grandes cantidades de aire introducidas en el sistema de aplicación.
- 4.
- Presurización de la cámara de limpieza con dióxido de carbono gaseoso hasta una presión predeterminada, por ejemplo 5 x 10^{5} - 6 x 10^{5} Pa (5-6 bares). Esto se realiza preferiblemente a través del tubo 116.
- 5.
- Limpieza de los objetos haciendo circular durante un período de tiempo predeterminado, por ejemplo 3-15 minutos, dióxido de carbono puro o con aditivos. Se utiliza la bomba 117 para bombear dióxido de carbono líquido desde el tanque 109 hasta la cuba de limpieza 107 a través del tubo 111 y la salida 127. Se hace pasar luego el dióxido de carbono por la trampa de borra 121 y el filtro 123 a través del tubo 113. En la trampa de borra 121 y el filtro 123 se filtran y separan de los objetos la suciedad y otras partículas. Finalmente, se hace pasar el dióxido de carbono líquido por el refrigerador o condensador 125, en donde se enfría el dióxido de carbono para compensar la energía suministrada, por ejemplo por la bomba 117, la cámara de limpieza 107 y los sistemas de tubos, y finalmente se le hace retornar al tubo 111. El líquido puede pasar por el tanque de almacenaje/trabajo 109 durante la circulación, pero esto no es necesario. El flujo hacia la cámara de limpieza es de típicamente 150 litros/min y los aditivos pueden comprender tensioactivos, agentes antiestáticos, adiciones odorantes y/o desodorantes, etc. Como alternativa o adicionalmente a dicha circulación, pueden utilizarse unos medios agitadores, un tambor o una cesta móvil y/o cualesquiera otros medios para agitar el líquido y/o los objetos.
- 6.
- Vaciado del dióxido de carbono líquido de la cámara de limpieza por transferencia (bombeo) del mismo al tanque de almacenaje/trabajo 109 por la bomba 117 a través del tubo 115.
- 7.
- Bombeo de la mayor parte del dióxido de carbono gaseoso por el compresor 121 hacia el refrigerador/condensador 125 a través del tubo 131. Asimismo, en este paso se termina el bombeo a cierta presión finita predeterminada. Evidentemente, sería deseable bombear en vacío, ya que esto no conduciría a pérdidas de dióxido de carbono (véase el paso 8), pero justamente igual que en el paso 3 hay que encontrar un nivel práctico (por ejemplo, 5 x 10^{5} - 6 x 10^{5} Pa (5-6 bares)) en el que detenerse.
- 8.
- Purga y apertura de la cámara de limpieza 107. Aquí, cualquier dióxido de carbono residual sale de la cámara de limpieza y se mezcla con aire ambiente.
- 9.
- Descarga de los objetos limpiados 133. Una duración típica del ciclo de limpieza completo es de típicamente 40 minutos.
Es inevitable que se pierda algo de dióxido de
carbono hacia el aire ambiente en cada ciclo de limpieza. Se estima
que esta pérdida es de 2-3 kg por ciclo. Después de
una serie de ciclos la cantidad de dióxido de carbono en el sistema
de aplicación es demasiado baja para un funcionamiento apropiado,
particularmente en un sistema compacto, en donde el tanque de
almacenaje/trabajo es sólo ligeramente más grande que la cámara de
limpieza.
El ciclo de limpieza o, en pocas palabras, el
lavado puede repetirse muchas veces por día. Por ejemplo, en una
lavandería o en un establecimiento de limpieza en seco
5-15 ciclos por día no serían excepcionales. El
sistema puede estar degradado en este caso después de cierto período
de tiempo, dependiendo de la relación del volumen del tanque de
almacenaje/trabajo y el volumen de la cámara de limpieza. Esto es
claramente un problema, ya que la distribución no se realiza
normalmente con esta frecuencia. Sería demasiado costoso.
Asimismo, es un problema el que la presión en el
tanque de almacenaje/trabajo es más alta que la presión más
corriente en tanques para la distribución de dióxido de carbono o
productos basados en dióxido de carbono.
De acuerdo con los principios de la presente
invención, se propone un sistema de suministro de baja presión para
el abastecimiento de dióxido de carbono.
Nuevamente con referencia a la figura 1, el
sistema de suministro de baja presión o sistema de suministro de
cliente 103 comprende una cuba o tanque 135 de suministro de líquido
de baja presión y unos medios de llenado, incluyendo aún otro
sistema de tubos 137 conectado al tanque de suministro de líquido y
un zócalo de conexión 139 montado en el exterior y conectado al
extremo lejano del sistema de tubos 137. Además, existe un tubo de
purga 141 conectado al tanque de suministro de líquido. Típicamente,
el tanque de suministro de líquido es de 300 litros y está aislado
al vacío, y contiene dióxido de carbono 151, con o sin aditivos, de
una presión de aproximadamente 10 x 10^{5} - 20 x 10^{5} Pa
(10-20 bares), pero la presión puede ser más alta;
véase más abajo.
El zócalo de conexión está montado
preferiblemente en la pared exterior 142 del edificio en el que está
instalado el sistema de limpieza. El tanque de suministro del
líquido puede llenarse con dióxido de carbono líquido desde una
unidad de distribución dedicada de baja presión que comprende una
cisterna móvil 143, a intervalos de tiempo apropiados, por ejemplo
de una o dos semanas (cuando el tanque de suministro de líquido está
vacío).
El tanque 135 de suministro de líquido de baja
presión está conectado al sistema de aplicación, es decir, a la
trampa de borra 121 según se muestra en la figura 1 o, como
alternativa, directamente a la cámara de limpieza 107, a través de
un sistema de tubos 145, 147, 149. Según la invención, el sistema de
suministro está dispuesto para proporcionar el dióxido de carbono
que se consume (pierde). Esto se realiza preferiblemente entre los
pasos 4 y 5 discutidos anteriormente. En este mismo momento, la
presión del dióxido de carbono 151 en el tanque de suministro de
líquido es considerablemente más alta que la presión en la trampa de
borra/cámara de limpieza, con lo que se transfiere una cantidad
predeterminada de dióxido de carbono a la trampa de borra/limpieza
abriendo simplemente, durante un período de tiempo predeterminado,
una válvula del sistema de tubos 145, 147, 149. La cantidad
predeterminada deberá corresponder a la cantidad perdida si la
transferencia ha de tener lugar una vez por cada ciclo de
limpieza.
Como opción, se transfiere dióxido de carbono
cada enésimo ciclo y luego principalmente una cantidad
correspondiente a n veces la cantidad que se pierde durante cada
ciclo de limpieza.
Preferiblemente, el sistema de limpieza está
diseñado para transferir el dióxido de carbono, completamente o al
menos en una cuantía importante, en su fase líquida.
Como opción, se usa la bomba o el compresor 129
para acelerar la carga de dióxido de carbono o hacer posible la
transferencia de más dióxido de carbono por ciclo. Aquí, se
transfiere dióxido de carbono gaseoso desde la cámara de limpieza
hasta el tanque 109 de almacenaje/trabajo de alta presión.
Ventajosamente, el dióxido de carbono gaseoso se condensa antes de
su entrada en el tanque de almacenaje/trabajo. Esta opción es
también muy conveniente cuando se llena el sistema de limpieza por
primera vez o bien después de una fuga bastante grande.
El sistema de tubos 145, 147, 149 comprende
ventajosamente un sistema de tubos flexibles con un diámetro de
estos tubos elegido de modo que las pérdidas de calor hacia el
sistema se mantengan en un mínimo, dado un período de tiempo de
transferencia predeterminado muy largo. Un diámetro adecuado de tubo
flexible oscila preferiblemente desde unos pocos hasta diez
milímetros.
El tanque de suministro de líquido de baja
presión puede estar situado lejos del sistema de aplicación para
permitir la instalación de este sistema de aplicación en un espacio
restringido. Si se emplea un sistema de tubos flexibles, el sistema
de aplicación puede incluso ser móvil dentro de límites
razonables.
Todavía con referencia a la figura 1, el sistema
de tubos 145, 147, 149 comprende un primer tubo 145 y un segundo
tubo 147, estando montado dicho primer tubo en la parte superior del
tanque de suministro de líquido, es decir, en contacto con dióxido
de carbono gaseoso en el tanque de suministro de líquido, y siendo
dicho segundo tubo un tubo de inmersión, es decir, en contacto con
dióxido de carbono líquido en el tanque de suministro de líquido.
Ambos tubos están entonces conectados a la trampa de borra/cámara de
limpieza a través del tubo 149.
Preferiblemente, se proporciona el dióxido de
carbono a la trampa de borra/cámara de limpieza de una manera que se
describirá ahora. Siempre que el sistema de tubos 145, 149 se llene
con dióxido de carbono gaseoso, se suministra principalmente dióxido
de carbono líquido a la trampa de borra/cámara de limpieza abriendo,
durante un período de tiempo predeterminado, una válvula del tubo de
inmersión 147 y una válvula del tubo 149. Se termina el suministro
abriendo la válvula del tubo 145 y cerrando la válvula del tubo 147,
para que fluya dióxido de carbono gaseoso a través del tubo 149,
después de lo cual se cierra la válvula del tubo 147, seguido del
cierre de la válvula del tubo 145. De esta manera, se asegura que el
tubo 149 se llene de dióxido de carbono gaseoso cuando no esté
siendo utilizado para suministro.
El método de proporcionar dióxido de carbono a la
trampa de borra/cámara de limpieza es particularmente ventajoso
cuando el dióxido de carbono contiene al menos un aditivo (con un
punto de ebullición más alto que el del dióxido de carbono).
Deberá hacerse notar que el tanque 135 de
suministro de líquido, aislado y de baja presión, podría ser también
un tanque de alta presión. La presión en tal tanque puede mantenerse
en un nivel requerido (bajo) cargando durante el funcionamiento
suficiente dióxido de carbono gaseoso en la trampa de borra/cámara
de limpieza; en caso contrario, se calentarán las fugas hacia los
alrededores haciendo que suba sustancialmente la presión. En
particular, durante el suministro, la presión en el tanque de
suministro ha de ser baja para hacer posible que se llene el tanque
de suministro desde la cisterna de entrega 143 de baja presión.
Con referencia ahora a la figura 2, otro ejemplo
de sistema de limpieza 200 basado en dióxido de carbono líquido de
acuerdo con la presente invención comprende un sistema de aplicación
de cliente 201 y un sistema de suministro de cliente 203. Los
detalles y características de esta realización que corresponden
exacta o aproximadamente a los de la realización anterior reciben
números de referencia con las últimas dos cifras idénticas a las de
la figura 1.
En consecuencia, el sistema 201 de aplicación de
cliente de alta presión dado como ejemplo comprende una cuba o
cámara de limpieza 207 para cargar y descargar objetos 233 que han
de limpiarse, una cuba o tanque de almacenaje/trabajo 209, un
sistema de tubos 211, 213, 215 con válvulas, bombas 217, 229 para
bombear el dióxido de carbono 219, una trampa de borra 221, un
filtro 223 y un refrigerador 225. Como se ha discutido antes, la
trampa de borra 221 puede ser parte integrante de la cuba de
limpieza. El tubo 211 utilizado para bombear dióxido de carbono
hacia la cuba de limpieza tiene una salida 227.
Análogamente, el sistema 203 de suministro de
cliente de baja presión comprende una cuba o tanque de suministro de
líquido de baja presión con dióxido de carbono 251 y unos medios de
llenado, incluyendo un sistema de tubos 237, un zócalo de conexión
239 montado en la pared 242 y un tubo de purga 241.
Finalmente, la unidad 205 de distribución de baja
presión comprende una cisterna móvil 243 que a intervalos de tiempo,
preferiblemente regulares, llena el tanque de suministro de líquido
235 con dióxido de carbono.
Esta segunda realización dada como ejemplo se
distingue de la primera realización en cuanto a lo siguiente. Una
bombona aislada 261 de líquido de alta presión, cuyo tamaño es
considerablemente más pequeño que el del tanque de suministro de
líquido, por ejemplo 30-40 litros, definido por el
consumo de dióxido de carbono y la frecuencia escogida de llenado,
está colocada en el sistema de aplicación 203 (como se muestra en la
figura 2), en forma independiente o como parte integrante de la
máquina lavadora 205-227, pero, como alternativa,
puede estar colocada en el sistema de suministro de cliente 203. Un
múltiple de tubos y válvulas 263-271 interconecta la
bombona de líquido aislada 261, el tanque de suministro de líquido
235, la trampa de borra 221/cuba de limpieza 207, la bomba 229 y el
tanque de almacenaje/trabajo 209.
Es claramente mucho más fácil aislar la pequeña
bombona de líquido 261 y ésta se llena continua o repetidamente con
dióxido de carbono líquido desde el tanque de suministro de líquido
235 a través de tubos 263, 265 y, por consiguiente, contiene dióxido
de carbono en fase sólo/generalmente líquida.
En esta realización de la presente invención el
dióxido de carbono puede ser suministrado al sistema de aplicación
201 desde la bombona de líquido 261 utilizando principalmente dos
enfoques diferentes.
El primer enfoque es similar al suministro de
acuerdo con la primera realización de la presente invención. En
consecuencia, se transfiere dióxido de carbono líquido en una
cantidad predeterminada a la trampa de borra 221/cuba de limpieza
207 en un momento en el que la presión en el sistema de trampa de
borra-cuba es más baja que la presión en la bombona
de líquido, preferiblemente cuando se han cargado objetos a limpiar
y se ha evacuado aire en la cuba abriendo, durante un período de
tiempo predeterminado, una válvula/válvulas del tubo 267. Se estima
que la cantidad predeterminada compensa cualesquiera pérdidas en el
sistema de aplicación; éstas dependen del tipo y tamaño del sistema
de aplicación, la clase de los productos a limpiar, las necesidades
de capacidad, etc.
El segundo enfoque utiliza la bomba 229 del
sistema de aplicación para transferir dióxido de carbono líquido de
la bombona de alta presión 261 al tanque de almacenaje/trabajo 209
de alta presión. La bomba 229 aplica una presión en el tubo 269 que,
a cierto nivel, expulsa dióxido de carbono líquido de la bombona de
líquido 261 a través del tubo 271 y lo introduce en el tanque de
almacenaje/trabajo 209.
Así, utilizando una bombona separada y aislada
261 de alta presión y tuberías suficientes, será posible llenar y
vaciar la bombona en cualquier momento del ciclo de limpieza.
Calentando la bombona o utilizando el compresor 229 se podría
incrementar también la presión en la bombona hasta una presión igual
o más alta que la del sistema de aplicación del cliente, lo que
aumenta la flexibilidad referente a dónde cargar dióxido de carbono
en el sistema de aplicación del cliente.
El sistema de limpieza 200 pude incluir también
otro sistema de tubos 273, incluyendo medios reductores de presión,
por ejemplo una válvula reductora de presión, e interconectando la
parte superior del tanque de almacenaje/trabajo de alta presión (es
decir, en donde el tanque contiene dióxido de carbono gaseoso de
alta presión) y el tanque de suministro de líquido de baja presión.
Por tanto, la presión del tanque de suministro de líquido de baja
presión puede mantenerse por encima de un nivel predeterminado.
Preferiblemente, la válvula reduce la presión del tanque de
aproximadamente 50 x 10^{5} Pa (50 bares) a, por ejemplo, 15 x
10^{5} Pa (15 bares).
Habiéndose descrito así la invención, resultará
evidente que la misma puede variarse en una pluralidad de maneras.
Tales variaciones no han de considerarse como una desviación
respecto de la invención. En particular, el disolvente de limpieza
puede ser, en lugar de dióxido de carbono, cualquier clase adecuada
de fluido de limpieza.
Claims (11)
1. Un método para suministrar fluido de limpieza
líquido de baja presión a un sistema de limpieza/esterilización de
alta presión (101; 201) que comprende una cuba de almacenaje/trabajo
de alta presión (109; 209), una cámara de limpieza (107; 207) y un
compresor (129; 229), a fin de limpiar/esterilizar un objeto (133;
233) dispuesto en la cámara de limpieza en un ciclo de limpieza,
cuyo ciclo de limpieza comprende transferir fluido de limpieza
líquido de alta presión (119; 219) de la cuba de almacenaje/trabajo
a la cámara de limpieza; limpiar/esterilizar dicho objeto con el
fluido de limpieza líquido de alta presión; transferir fluido de
limpieza líquido de alta presión de la cámara de limpieza a la cuba
de almacenaje/trabajo; transferir fluido de limpieza gaseoso de la
cámara de limpieza a la cuba de almacenaje/trabajo de alta presión
por medio del compresor; y purgar fluido de limpieza residual en la
cámara de limpieza hacia el aire ambiente, caracterizándose
dicho método por el paso de suministrar fluido de limpieza líquido
de baja presión (151; 251) a la cámara de limpieza desde una cuba de
suministro de baja presión (135; 235) por medio de una presión
diferencial para compensar el fluido de limpieza perdido durante la
evacuación.
2. El método según la reivindicación 1, en el que
el fluido de limpieza gaseoso transferido desde la cámara de
limpieza se condensa antes de que sea introducido en la cuba de
almacenaje/trabajo de alta presión.
3. El método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el fluido de limpieza líquido suministrado desde la cuba de
suministro de baja presión está a una presión que es
considerablemente más alta que la presión dentro de la cámara de
limpieza durante el paso de suministro.
4. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el paso de suministro se realiza
abriendo durante un período de tiempo predeterminado una válvula de
un sistema de tubos (149) que interconecta dicha cuba de suministro
de baja presión y dicha cámara de limpieza.
5. El método según la reivindicación 4, en el que
el paso de suministro va seguido del llenado de dicho sistema de
tubos con fluido de limpieza gaseoso procedente de la parte superior
de la cuba de suministro de baja presión.
6. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el fluido de limpieza líquido
suministrado a la cámara de limpieza desde dicha cuba de suministro
de baja presión tiene una presión entre 5,2 x 10^{5} y
aproximadamente 20-30 x 10^{5} Pa y
preferiblemente de alrededor de 10-20 x 10^{5}
Pa.
7. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la presión dentro de la cámara de
limpieza es de 5-6 x 10^{5} Pa cuando se inicia el
paso de suministro.
8. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el fluido de limpieza líquido de
alta presión transferido desde la cuba de almacenaje/trabajo tiene
una presión entre 20-30 x 10^{5} y 70 x 10^{5}
Pa.
9. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el fluido de limpieza es dióxido
de carbono.
10. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que el paso de suministro comprende
primeramente el paso de llenar una bombona de líquido aislada (261),
cuyo tamaño es considerablemente más pequeño que el tamaño de la
cuba de suministro de baja presión, con líquido de limpieza
procedente de la cuba de suministro de baja presión; y después el
paso de suministrar fluido de limpieza de la bombona de líquido
aislada a la cámara de limpieza para compensar el fluido de limpieza
perdido durante el paso de purga.
11. Un método para suministrar fluido de limpieza
líquido de baja presión a un sistema de limpieza/esterilización de
alta presión (101; 201) que comprende una cuba de almacenaje/trabajo
de alta presión (109; 209), una cámara de limpieza (107; 207) y un
compresor (129; 229), a fin de limpiar/esterilizar un objeto (133;
233) dispuesto en la cámara de limpieza en un ciclo de limpieza,
cuyo ciclo de limpieza comprende transferir fluido de limpieza
líquido de alta presión (119; 219) de la cuba de almacenaje/trabajo
a la cámara de limpieza; limpiar/esterilizar dicho objeto con el
fluido de limpieza líquido de alta presión; transferir fluido de
limpieza líquido de alta presión de la cámara de limpieza a la cuba
de almacenaje/trabajo; transferir fluido de limpieza gaseoso de la
cámara de limpieza a la cuba de almacenaje/trabajo de alta presión
por medio del compresor; y purgar fluido de limpieza residual en la
cámara de limpieza hacia el aire ambiente, caracterizándose
dicho método por el paso de llenar una bombona de líquido aislada
(261), cuyo tamaño es considerablemente más pequeño que el tamaño de
la cuba de suministro de baja presión, con fluido de limpieza
procedente de la cuba de suministro de baja presión; aumentar la
presión en la bombona de líquido aislada hasta una presión más alta
que la presión del fluido de limpieza líquido de alta presión en
dicha cuba de almacenaje/trabajo; transferir fluido de limpieza de
dicha bombona de líquido aislada a dicha cuba de almacenaje/trabajo;
y transferir el fluido de limpieza de la cuba de almacenaje/trabajo
a la cámara de limpieza para compensar el fluido de limpieza perdido
durante el paso de purga.
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