ES2266519T3 - Cartucho desechable para sistema de tratamiento de agua in situ. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de cartucho para su uso en un sistema de tratamiento de agua de cartucho calentado que comprende: un recipiente exterior que tiene una base cerrada, un extremo superior abierto, y paredes verticales dispuestas entre la base y el extremo superior, en el que el extremo superior abierto puede estar conectado de manera sellable con un cabezal del sistema de tratamiento de agua de cartucho calentado; un recipiente interior que tiene una base cerrada, un extremo superior que tiene al menos una abertura a través de la cual el agua a tratar puede fluir dentro del recipiente interior, y paredes verticales dispuestas entre le base y el extremo superior, en el que las paredes verticales del recipiente interior están provistas con al menos una abertura a través de la cual el agua en el recipiente interior puede fluir fuera del recipiente interior, definiendo una zona de sedimentación de partículas entre la abertura y la base del recipiente interior, y en el que el recipiente interior está asegurado dentro del recipiente exterior en una posición que forma un espacio entre las paredes del recipiente exterior y las paredes del recipiente interior y un espacio entre la base del recipiente exterior y la base del recipiente interior; y una salida del agua tratada posicionada para recibir el agua desde el espacio entre el extremo superior del recipiente exterior y el extremo superior del recipiente in-terior, en el que el agua que fluye fuera desde la abertura del recipiente interior puede fluir fuera del dispositivo de cartucho a través de la salida del agua tratada, defi-niendo de este modo una vía de flujo de agua a través del dispositivo de cartucho.
Description
Cartucho desechable para sistema de tratamiento
de agua in situ.
La presente invención se refiere de manera
general a los dispositivos y métodos para el tratamiento del agua, y
particularmente para su uso en un dispensador de bebida
post-mezcla.
El sistema de tratamiento del agua en edificios
y el método descrito en la Patente de EE.UU. Nº 5.858.248 de Plester
y colaboradores utiliza un cartucho de un sólo uso y separable que
incluye un colector y un filtro. El colector se describe que tiene
una estructura de malla. Un calentador calienta el agua en el
cartucho con el fin de descomponer la dureza de bicarbonato en el
agua. Los carbonatos precipitados y los metales pesados se depositan
a continuación y se recogen sobre la superficie de la estructura de
malla. El agua del colector se hace pasar a continuación a través de
un filtro de clarificación, por ejemplo, un filtro de anillo, y sale
del cartucho.
La eficacia del colector depende, en parte, del
control de la temperatura y del tiempo de residencia del agua que
pasa a través del cartucho. En operación, el tiempo de residencia
disminuye a medida que los depósitos se acumulan y rellenan los
espacios en la estructura de malla. Este proceso de acumulación
finalmente da lugar a que el tiempo de residencia disminuya por
debajo del necesario para completar el procedimiento de
precipitación. El cartucho por lo tanto se diseña para que el filtro
de clarificación tenga una vida útil más corta que la del colector;
un filtro bloqueado señala la necesidad de mantenimiento del
colector (es decir de su reemplazo). Sería ventajoso tener un
cartucho de recogida de partículas mejorado, particularmente uno
diseñado para satisfacer los siguientes parámetros:
A. Para asegurar que todas las partes de agua
que fluyen pasando a través del cartucho son tratadas en la misma
medida, el cartucho debe proporcionar una distribución del tiempo de
residencia en el cartucho estrecha dentro del flujo de agua;
B. El cartucho debe proporcionar una
sedimentación y colección eficaz de las pequeñas partículas formadas
durante la reacción inducida por el calor dentro del cartucho;
C. El bloqueo de la entrada de agua al cartucho
se debe de evitar mediante minimización de la deposición de las
partículas que se forman, debido a la reacción inducida por calor,
justo dentro del punto de entrada del agua en el cartucho;
D. La deposición de partículas sobre las
superficies del cartucho se deben de evitar también puesto que dicha
formación es perjudicial para el comportamiento del calentador y del
cartucho;
E. El cartucho debe proporcionar la completa
separación del flujo de entrada y de salida del agua, de tal manera
que las fugas en el sistema no puedan dar lugar a la mezcla del agua
sin tratar que entra con el agua tratada que sale;
F. El cartucho debe alojar un filtro de
clarificación para el agua tratada que sale, para separar
cualesquiera partículas finas que se arrastran desde las zonas de
sedimentación del cartucho;
G. El cartucho debe alojar bien un calentador
montado internamente o un calentador montado externamente;
H. El cartucho debería bloquear inherentemente
el flujo de agua a través del cartucho cuando el espacio interno
libre del cartucho se ha reducido por la deposición de las
partículas de reacción en una medida que el tiempo de residencia del
agua dentro del cartucho ha alcanzado un valor límite inferior, esto
es cuando el cartucho está "agotado" y se debe reemplazar;
I. El cartucho debe proporcionar un buen
contacto térmico con un calentador montado fuera del cartucho, en
aquellas realizaciones en las que se prefieren los calentadores
montados externamente.
J. El cartucho debe proporcionar superficies de
contacto con el agua que puedan ser esmaltadas eficaz y
económicamente para impedir la contaminación por metales del agua
tratada, particularmente para las realizaciones que usan metales
baratos tales como acero bajo en carbono;
K. El cartucho debe proporcionar superficies de
calentamiento esmaltadas que eviten los depósitos, de tal modo que
se evite someter las superficies esmaltadas a un esfuerzo térmico
inaceptable; y
L. El cartucho debe ser una estructura sencilla,
de bajo coste, permitiendo de este modo que constituya una parte
relativamente barata del sistema de tratamiento del agua.
Debe ser por lo tanto ventajoso desarrollar un
cartucho para el tratamiento del agua que minimice la deposición de
partículas que se forman justo dentro del punto de entrada del agua
en el cartucho, que evite la deposición de las partículas sobre las
superficies del calentador del cartucho, y que proporcione la
separación completa del flujo de entrada y de salida del agua a y
desde el cartucho. Sería además ventajoso para dicho cartucho el
alojar bien un calentador montado internamente o un calentador
montado externamente, en el que el cartucho bloquea inherentemente
el flujo de agua a su través cuando el espacio interno libre del
cartucho se ha reducido por la deposición de las partículas de
reacción en una medida tal que el tiempo de residencia del agua
dentro del cartucho ha alcanzado un valor límite inferior, y en el
que las superficies de contacto con el agua del cartucho se puedan
esmaltar eficaz y económicamente.
Es por lo tanto un objeto de la presente
invención el proporcionar un dispositivo de cartucho para su uso en
un sistema de tratamiento de agua de cartucho calentado que cumpla
muchos o todos de esos parámetros de diseño.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar métodos y sistemas para el tratamiento del agua que
utilizan dichos dispositivos de cartuchos mejorados.
Se proporciona un dispositivo de cartucho
mejorado para su uso en un sistema para el tratamiento del agua, tal
como el sistema descrito en la Patente de EE.UU. Nº 5.858.248. El
cartucho incluye múltiples recipientes que están anidados juntos y
que forman zonas de sedimentación de las partículas y canales para
el flujo del agua dentro de los espacios entre las paredes de los
recipientes, según se definen en las reivindicaciones 1 y 15. El
cartucho es eficaz desde el punto de vista del coste debido a que
utiliza partes producidas en serie y convencionales y sólo se
necesita un ensamblaje sencillo.
En una realización preferida, el dispositivo de
cartucho incluye (i) un recipiente exterior que tiene una base
cerrada, un extremo superior abierto, y paredes verticales
dispuestas entre la base y el extremo superior, en el que el extremo
superior abierto puede estar conectado de manera sellable con un
cabezal del sistema de tratamiento del agua de cartucho calentado;
(ii) un recipiente interior que tiene una base cerrada, un extremo
superior que tiene al menos una abertura a través de la cual el agua
a ser tratada puede fluir dentro del recipiente interior, y paredes
verticales dispuestas entre la base y el extremo superior, en el que
las paredes verticales del recipiente interior están provistas con
al menos una abertura a través de la cual el agua en el recipiente
interior puede fluir fuera del recipiente interior, una zona de
sedimentación de las partículas que está definida entre la abertura
y la base del recipiente interior, y en el que el recipiente
interior está asegurado dentro del recipiente exterior en una
posición que forma un espacio entre las paredes del recipiente
exterior y las paredes del recipiente interior y un espacio entre la
base del recipiente exterior y la base del recipiente interior;
(iii) un primer recipiente intermedio dispuesto dentro de un segundo
recipiente intermedio, dispuesto entre el recipiente exterior y el
recipiente interior, en el que los recipientes intermedios tienen
una base cerrada, un extremo superior abierto, y unas paredes
verticales dispuestas entre los extremos de la base y los extremos
superiores, en el que el agua en la vía de flujo del agua fluye
sobre el extremo superior del primer recipiente intermedio y a
continuación a través de las aberturas en las paredes del segundo
recipiente intermedio; y (iv) una salida del agua tratada
posicionada para recibir el agua procedente del espacio entre el
extremo superior del recipiente exterior y el extremo superior del
recipiente interior. Los recipientes que forman el cartucho están
fabricados preferiblemente de un metal, y se pueden esmaltar para
impedir la contaminación por el metal del agua tratada. En esta
realización, el cartucho permite que se instale opcionalmente un
calentador para el sistema de tratamiento dentro del flujo del agua
tratada o frente a una pared exterior del cartucho. Un filtro de
clarificación, tal como un filtro de profundidad, se proporciona
preferiblemente con el cartucho.
El cartucho incluye una sección de flujo no
turbulento para la recogida de las partículas formadas dentro del
cartucho mediante la reacción de los bicarbonatos en el agua,
proporcionado así una recogida eficaz de las partículas. Cuando la
sección de recogida de las partículas comienza a estar llena, el
flujo del agua se bloquea automáticamente, o se interrumpe, lo que
señala la necesidad de reemplazar el cartucho. En las realizaciones
preferidas en las que el 50% de la vía de flujo del agua es en la
misma dirección que la dirección de sedimentación de las partículas,
la sedimentación es también más eficaz.
En una realización más preferida, el dispositivo
de cartucho incluye (i) un recipiente interior que tiene una base
cerrada, un extremo superior abierto, y paredes verticales
dispuestas entre la base y el extremo superior, en el que el extremo
superior abierto puede estar conectado de manera sellable con un
cabezal de un sistema de tratamiento del agua de cartucho calentado;
(ii) un recipiente interior que tiene una base cerrada, un extremo
superior abierto, y paredes verticales dispuestas entre la base y el
extremo superior, en el que el recipiente interior está asegurado
dentro del recipiente exterior en una posición que forma un espacio
entre las paredes de los recipientes exterior e interior y un
espacio entre las bases de los recipientes interior y exterior, de
tal manera que se define una zona de sedimentación de partículas
entre dichas bases; (iii) uno o más deflectores exteriores
asegurados en el espacio entre las paredes del recipiente exterior y
los recipientes interiores, y que definen una vía de flujo tal que
cuando el agua sin tratar entra en el cartucho a través de un tubo
de alimentación de entrada, el agua fluye entre la pared del
recipiente exterior y al menos uno de los deflectores exteriores
hacia la zona de sedimentación de partículas y a continuación pasa
entre el deflector exterior y la pared del recipiente interior; y
(iv) una salida para el agua tratada posicionada para recibir el
agua procedente del extremo superior del recipiente interior, en el
que el agua que fluye fuera del recipiente interior fluye a través
del la salida del agua tratada y fuera del dispositivo de cartucho,
definiendo de este modo una vía de flujo de agua a través del
dispositivo de cartucho.
La Figura 1 es una vista en corte vertical de
una realización preferida del cartucho, que indica las vías de flujo
del agua, la aplicación de calor, y la provisión para la recogida de
las partículas sedimentadas.
La Figura 2A es una vista en corte horizontal de
una realización preferida del cartucho, que indica los medios que
permiten la expansión de la circunferencia del cartucho para entrar
en contacto con un calentador externo montado
circunferencialmente.
La Figura 2B es una vista en corte vertical de
la base de una realización preferida del cartucho, que indica los
medios que permiten la expansión de la base del cartucho para entrar
en contacto con un calentador externo montado en la base.
La Figura 3 es una vista en corte vertical de
una realización más preferida del cartucho, que indica las vías de
flujo del agua.
La Figura 3A es una vista en corte horizontal
del cartucho mostrado en la Figura 3.
Se ha desarrollado un dispositivo de cartucho
reemplazable y de un sólo uso para su empleo en los sistemas y
métodos de tratamiento del agua de cartucho calentado, tales como
los descritos en la Patente de EE.UU. Nº 5.858.248.
El cartucho está compuesto de múltiples
recipientes, en el que cada recipiente tiene paredes y una base
cerrada. Los recipientes preferiblemente son de forma cilíndrica,
aunque se pueden usar formas de sección transversal horizontal no
circulares. Los recipientes del cartucho están dispuestos
esencialmente de forma concéntrica para formar vías de flujo (es
decir canales) en los espacios entre las paredes del recipiente. En
otras palabras, los recipientes están anidados uno con otro
dispuesto dentro. Los canales formados por los espacios entre las
paredes de los recipientes aseguran que todas las partes del flujo
deben seguir la misma vía - eliminando los cortocircuitos - y por
lo tanto aseguran una distribución estrecha del tiempo de residencia
para el agua que fluye a través del cartucho. Se pueden usar placas
de separación convencionales para mantener los espacios entre los
recipientes. Se proporcionan aberturas en los recipientes para
completar el circuito de flujo del agua deseado, como se describe
más completamente en los párrafos más adelante con referencia a las
Figuras 1 y 2. Se definen zonas de sedimentación para las partículas
precipitadas en los recipientes por debajo de las aberturas. En
ciertas realizaciones, los "recipientes" no tienen una base
cerrada, sino sólo paredes laterales; estos "recipientes" se
refieren en la presente invención como "deflectores"
(baffles).
Los recipientes típicamente están construidos de
un material que conduce el calor, y preferiblemente un metal. En una
realización preferida, los recipientes están construidos de acero
bajo en carbono estañado o de aluminio, teniendo un revestimiento de
barniz para inhibir la corrosión del metal. En otras realizaciones,
los recipientes, o partes de los mismos, están construidos de un
metal no esmaltado, tal como de acero inoxidable. El acero
inoxidable puede ser un material eficaz desde el punto de vista del
coste, particularmente para los recipientes internos para los
cuales se pueden usar estructuras de metal muy finas debido a los
pocos importantes requerimientos de resistencia mecánica de los
recipientes internos.
El diseño del cartucho reduce también el
esfuerzo térmico sobre las paredes esmaltadas, cuando se emplean
paredes esmaltadas, permitiendo así de manera beneficiosa el uso de
esmaltes anti-corrosión convencionales, las cuales
de otro modo serían afectadas por las elevadas temperaturas y
esfuerzos. Aunque existen esmaltes anti-corrosión
con tolerancia a las temperaturas elevadas, la relación
eficacia-coste del sistema de esmalte se puede
conseguir más fácilmente cuando el sistema de esmalte opera a
temperaturas tan bajas como sea posible, lo que en la práctica es la
temperatura del procedimiento de tratamiento. Típicamente, la
temperatura del esmalte y del substrato de metal estará próxima a la
temperatura del agua en contacto con ellos, en la que el agua está
a la temperatura del procedimiento de tratamiento. Sin embargo, si
la superficie calentada llega a estar revestida por un depósito de
carbonato de calcio o de magnesio procedentes del procedimiento de
tratamiento, entonces la superficie esmaltada no está por más tiempo
directamente en contacto con el agua. En este caso, la temperatura
del calentador debería aumentar para mantener el flujo térmico
necesario a través del depósito, que es un mal conductor del calor.
Este incremento en la temperatura del calentador incrementará
consecuentemente el esfuerzo térmico sobre la superficie esmaltada.
Por lo tanto, si se pueden evitar, o minimizar, los depósitos sobre
las superficies esmaltadas que son calentadas directamente, se
minimiza el esfuerzo térmico sobre el esmalte.
Es una cuestión sencilla esmaltar los
recipientes usando medios convencionales de tal manera que
proporcionen protección frente a la corrosión del metal. Se pueden
usar los materiales de esmalte convencionales usados actualmente en
las latas de alimentos, particularmente aquellos previstos para
permitir su cocción en la lata (tales como ciertas latas de sopas).
Los materiales de esmalte tendrán comúnmente una base de resina de
poliéster, acrílica o epoxi, preferiblemente de poliéster o
acrílica, puesto que estas son a base de agua y son más fáciles de
aplicar en un sistema de esmaltado de velocidad elevada. Los
sistemas de esmaltado convencionales de velocidad elevada (tales
como los usados en el esmaltado de latas de alimentos y de bebidas)
son económicos, pero se basan en evitar formas y superficies
complejas, ya que ellas reducirían la integridad de la cubierta de
esmalte. Las superficies esmaltadas que son más complejas (que las
latas de alimentos) requerirán sistemas de esmaltado más complicados
y de una menor eficacia desde el punto de vista de su coste.
En una realización, el cartucho utiliza un
calentador montado externamente. En esta realización, el calentador
calienta directamente el agua tratada que sale e indirectamente
calienta el agua sin tratar (véase la Figura 1). Por lo tanto, las
superficies del recipiente con el esfuerzo térmico más elevado están
en contacto con el agua tratada y sometidas así a poca deposición de
partículas procedentes de la reacción en el cartucho con respecto a
las superficies del recipiente en contacto con el agua sin tratar.
Este diseño evita de manera beneficiosa tener las superficies en
contacto con el calentador cubiertas con depósitos de partículas,
las cuales actuarían como un aislamiento térmico e incrementarían el
esfuerzo térmico a través de los esmaltes. Mediante la reducción del
esfuerzo térmico a través del esmalte, se reduce el riesgo del daño
por el calor del esmalte.
Las dimensiones de los recipientes dependen del
tamaño del cartucho, el cual a su vez depende principalmente de la
velocidad de tratamiento del agua y de la temperatura del
tratamiento. El cartucho tiene al menos tres secciones del
procedimiento principales, correspondiendo cada una a las diferentes
funciones del procedimiento del cartucho. Estas son (1) la sección
de reacción, en la que el bicarbonato se descompone por el calor y
precipita carbonatos junto con metales y otros sólidos disueltos;
(2) la sección de retención del precipitado, que acumula la mayor
parte de los sólidos precipitados; y (3) la sección de servicios
auxiliares, que contiene el filtro de clarificación, un espacio de
gas para la recogida y liberación del gas disuelto en el agua sin
tratar, sondas de control del nivel, y de la temperatura (si es
necesario), y tubos de entrada/salida de la alimentación.
El tamaño de la sección de reacción del cartucho
está determinado por la velocidad de tratamiento del agua requerida
y la temperatura del tratamiento, puesto que la dependencia de la
temperatura de la reacción del bicarbonato sigue las bien conocidas
leyes de la química. Por ejemplo, si la temperatura del tratamiento
fuera de 115ºC, esta sección necesitaría tener preferiblemente un
volumen suficiente para retener durante un valor de aproximadamente
10 minutos el flujo de tratamiento del agua (esto es, por ejemplo,
si la velocidad de tratamiento fuera de 18 litros/h, el volumen de
la sección de reacción sería de aproximadamente 10/60 x 18 = 3
litros). A temperaturas inferiores a 115ºC, el volumen necesario
sería mayor debido a que la velocidad de reacción sería más baja, y
a temperaturas superiores a 115ºC, el volumen necesario sería menor
debido a que la velocidad de reacción sería más elevada. Aunque las
temperaturas de tratamiento más elevadas son beneficiosas para la
reducción del tamaño del cartucho, las temperaturas más elevadas
incrementan la presión interna del cartucho. Por lo tanto la
temperatura de tratamiento se debe seleccionar para conseguir un
balance práctico y económico entre la fuerza de
retención-presión del cartucho y su tamaño. Las
temperaturas de tratamiento preferidas están típicamente entre
aproximadamente 100ºC y aproximadamente 150ºC. Las temperaturas
fuera de este intervalo, sin embargo, pueden ser útiles para
aplicaciones particulares. Por ejemplo, si una aplicación requiere
un cartucho que ahorre espacio, muy pequeño, entonces se pueden
emplear temperaturas de tratamiento más elevadas.
El tamaño de la sección de
precipitado-retención depende de la velocidad de
tratamiento del agua, de la cantidad de materia capaz de precipitar
en el agua, y de la frecuencia aceptable de cambio del cartucho.
Ella es simplemente un espacio de retención para los sólidos
extraídos mediante el procedimiento de tratamiento.
El tamaño de la sección de servicios auxiliares
depende de la velocidad de tratamiento del agua y del grado de
ahorro de espacio del diseño del esquema de montaje de los
componentes dentro de esta sección. Típicamente, este tamaño de esta
sección supone una fracción relativamente pequeña del cartucho. Por
ejemplo, con una velocidad de tratamiento del agua de 18 litros/h
que opere a 115ºC, un cartucho tendrá típicamente una capacidad
volumétrica total de entre aproximadamente 4 y 8 litros, de los
cuales sólo aproximadamente 0,5 litros se requerirán normalmente
para la sección de servicios auxiliares.
Típicamente, la forma del cartucho es tal que la
altura sea de aproximadamente una a tres veces su diámetro.
El montaje del calentador fuera del cartucho y
haciendo así que el mismo sea una parte permanente más bien que
desechable, reduce el coste del componente de un sólo uso (es decir
el cartucho) y reduce así el coste de operación del sistema. Sin
embargo, esta disposición no siempre es posible, debido a que las
aguas duras (es decir con un contenido relativamente elevado de
bicarbonato) dan lugar a excesivos depósitos sobre las superficies
calentadas externamente y reducen su eficacia. En dichos casos, se
prefiere o quizás es necesario, un calentador interno, puesto que el
calentador interno se auto-limpia durante los ciclos
de calentamiento y de enfriamiento. El esfuerzo térmico sobre los
depósitos directamente sobre el calentador es mucho más elevado que
en el caso de los depósitos sobre las superficies calentadas
externamente, y este esfuerzo térmico da lugar a que los depósitos
directamente sobre el calentador caigan fuera. Por lo tanto, la
opción de calentamiento interno, aunque intrínsecamente más cara
debido al incremento del número de componentes desechables puede
reducir el coste en el caso de aguas relativamente duras mediante la
mejora de la vida útil del cartucho.
El cartucho opcional y preferiblemente se
proporciona con un filtro de clarificación para separar cualesquiera
partículas finas que han dejado de sedimentarse dentro de las zonas
de sedimentación del cartucho. El filtro de clarificación debe ser
compacto y sencillo de instalar en el cartucho.
El filtro de clarificación no limita la vida del
cartucho. (Más bien, la vida del cartucho debería estar limitada por
la capacidad de la zona de recogida de las partículas sedimentadas
del cartucho). El filtro de clarificación debe tener, sin embargo,
una vida de operación adecuada dentro del espacio confinado del
cartucho, una función que se puede conseguir con un filtro que tenga
una superficie específica extensiva para recoger las partículas, por
ejemplo, por tener muchos dobleces, o que opera para filtrar a lo
largo de su volumen o profundidad. El filtro de clarificación
preferiblemente es un filtro de profundidad, que permite la
separación por filtración de las partículas finas del agua, no sólo
en la superficie del filtro sino a lo largo de su profundidad.
En una realización preferida, el filtro consiste
en una estructura soporte y un material de filtración que está
contenido en la estructura soporte. La estructura soporte es porosa,
retiene el material de filtración y permite que el agua fluya a
través del material de filtración y a través de la estructura
soporte. En una realización típica, el material de filtración tiene
una profundidad, en la estructura soporte, de más de aproximadamente
3 mm.
La estructura soporte típicamente es un material
tipo malla, tela o papel barato. Los materiales de filtración útiles
típicamente incluyen partículas, fibras, o combinaciones de las
mismas. Las lanas son un material de filtración adecuado,
preferiblemente las lanas preparadas a partir de fibras sintéticas
tolerantes con la temperatura elevada, y más preferiblemente la lana
de PET. La arena fina y el Kieselguhr son también materiales de
filtración preferidos. El material de filtración debe proporcionar
el paso libre del agua a través del mismo mientras que recoge
cantidades sustanciales de partículas dentro de sus poros.
Las Figuras 1, 2A, y 2B ilustran una realización
del cartucho que incluye un filtro de clarificación. La estructura
del cartucho (10), que consiste en diversos recipientes (es decir
12a, 12b, 12c y 12d) montados dentro uno de otro, permite su
fabricación a bajo coste, debido a que la producción en masa barata
de los recipientes de metal con la parte superior abierta es estado
actual de la técnica y la operación de ensamblaje es relativamente
sencilla. Los recipientes se pueden fabricar a partir de materiales
relativamente simples, por ejemplo, láminas de acero bajo en carbono
estañado.
La Figura 1 muestra el cartucho (10) que incluye
cuatro recipientes dispuestos de manera concéntrica: un recipiente
exterior (12a), un segundo recipiente intermedio (12b), un primer
recipiente intermedio (12c), y un recipiente interior (12d). El
primer recipiente intermedio (12c) está asegurado en una posición
anidada dentro del segundo recipiente intermedio (12b), en el que
ambos recipientes intermedios están posicionados entre el recipiente
exterior (12a) y el recipiente interior (12d). Todos los cuatro
recipientes están en posiciones colocadas de manera espaciada
adecuada con respecto unos con otros. El espacio entre las paredes
de cada recipiente, y entre la base de cada recipiente, se denomina
en la presente invención un espacio. El cartucho (10) utiliza placas
de separación u otras estructuras estándar (no mostradas) para
mantener las posiciones relativas del recipiente interior (12d), el
primer recipiente intermedio (12c), y el segundo recipiente
intermedio (12b), dentro del recipiente exterior (12a).
El recipiente exterior (12a) incluye una base
cerrada (13a), paredes verticales (15a), y un extremo superior
abierto (20a) que puede estar conectado contra el cabezal del
cartucho (22) para formar un cierre hermético al agua. El cabezal
del cartucho (22) es una parte permanente del sistema de tratamiento
del agua y contiene el tubo de alimentación de entrada del agua
(24), la conexión al tubo de salida del agua (26), y el sistema de
control del nivel del cartucho (28).
El recipiente interior (12d) incluye una base
cerrada (13d), paredes verticales (15d), y un extremo superior (20d)
que tiene al menos una abertura a través de la cual el agua sin
tratar puede fluir dentro del recipiente interior (12d). Las paredes
verticales (15d) del recipiente interior (12d) tienen una serie de
aberturas dispuestas horizontalmente (16d) (se muestran dos)
colocadas de manera espaciada alrededor de la circunferencia de las
paredes verticales (15d).
El segundo recipiente intermedio (12b) incluye
una base cerrada (13b), paredes verticales (15b), y un extremo
superior abierto (20b). Las paredes verticales (15d) tienen una
serie de aberturas dispuestas horizontalmente (16b) (sólo se
muestran dos) colocadas de manera espaciada alrededor de la
circunferencia de las paredes verticales (15b).
El primer recipiente intermedio (12c) incluye
una base cerrada (13c), paredes verticales (15c), y un extremo
superior abierto (20c), que tiene un borde que sirve como un
rebosadero sobre el cual el agua que fluye fuera del primer
recipiente intermedio (12c) fluye antes de pasar dentro del segundo
recipiente intermedio (12b).
Un tubo de alimentación de entrada de agua (24)
está localizado en el centro del cartucho (10) y un tubo de salida
de agua (26) está localizado cerca, o en una realización
alternativa, en la pared vertical del recipiente exterior (12a), de
tal manera que los dos tubos están físicamente separados. El tubo de
alimentación de entrada de agua (24) preferiblemente es un tubo de
gran diámetro y relativamente corto, que termina en el cartucho (10)
por encima de una línea del nivel del agua (40). Además, los
extremos superiores (20b) y (20d) de las paredes del segundo
recipiente intermedio (12b) y el recipiente interior (12d),
respectivamente, están próximos en altura al extremo superior (20a)
del recipiente exterior (12a), formando un espacio estrecho frente
al cabezal del cartucho (22), de tal manera que las salpicaduras o
gotas de agua no pueden entrar en la corriente de agua que sale en
el tubo de salida (26). El recipiente interior (12d) está provisto
con una cubierta parcial (34) opcional, la cual mejora
adicionalmente la separación entre el tubo de alimentación de
entrada de agua (24) y el tubo de salida (26). El tubo de
alimentación de entrada de agua (24) puede estar colocado por encima
del nivel de agua (40) y se puede acortar para reducir la exposición
del agua sin tratar que entra al calor, reduciendo de este modo la
tendencia a la formación de depósitos de partículas dentro del tubo
de alimentación de entrada de agua (24), los cuales podrían bloquear
de manera no deseada el flujo del agua que entra.
El cartucho (10) incluye un calentador (32) que
está montado internamente en la base (13a) del recipiente exterior
(12a) (mostrado en la Figura 1) o en el espacio vertical entre los
recipientes (12a) y (12b) (no mostrados). Alternativamente, el
cartucho (10) puede incluir un calentador (32a) que está montado
externamente en la base (13a) del recipiente exterior (12a) como se
muestra en la Figura 1. En todavía otra configuración, un calentador
externo se puede colocar en contacto con la pared vertical exterior
del recipiente exterior (12a). En cualquiera de estas posiciones del
calentador opcionales, el calor se aplica en primer lugar al agua
tratada con el fin de proteger el calentador (32), (32a) de la
deposición de partículas que de otro modo se produciría si entrara
en contacto con el agua sin tratar, es decir, el agua dentro de los
recipientes (12d), (12c) ó (12b).
Un filtro de clarificación de forma anular (30)
está posicionado en el espacio entre la pared vertical (15a) del
recipiente exterior (12a) y la pared vertical (15b) del segundo
recipiente intermedio (12b), cerca de sus extremos superiores (20a)
y (20b).
La Figura 2A muestra una sección a través del
cartucho (10) (sección A-A en la Figura 1). La pared
periférica del recipiente exterior (12a) tiene varias ranuras (50) a
lo largo de la mayor parte o de toda la altura del recipiente. Estas
ranuras (50) permiten que la pared periférica del recipiente
exterior (12a) se expanda bajo presión. Puesto que el cartucho (10)
normalmente opera bajo una presión más elevada que la atmosférica
debido al calor aplicado al agua dentro del mismo, las ranuras (50)
permiten que las paredes del recipiente exterior (12a) se expandan
hacia el exterior y entren en contacto herméticamente con un
calentador o calentadores (no mostrados) montados alrededor de su
circunferencia, asegurando así un buen contacto térmico. Cuando el
calor se retira para cambiar el cartucho (10) después de que él
llega a estar agotado, la "elasticidad" periférica normal de
las paredes del recipiente exterior (12a) permite que las paredes
retornen aproximadamente a su posición de no expandida, facilitando
así la retirada del cartucho (10).
La Figura 2B muestra una sección de la base (52)
del recipiente exterior (12a) con un calentador (32a) montado frente
a la base (52). Una ranura circular (54) está provista en la base
(52) radialmente alrededor de la mayor parte, o todo, de un eje
central normal al plano de la base. Cuando se aplica calor al
cartucho (10) y la presión interna del cartucho se eleva por encima
de la presión atmosférica, la parte circular central (56) de la base
(52) se fuerza hacia afuera para proporcionar un buen contacto
térmico con el calentador (32a) de la base montado externamente.
Una realización más preferida del cartucho se
muestra en las Figuras 3 y 3A. La Figura 3 muestra un cartucho (60),
que incluye un recipiente interior (62) (que tiene una base cerrada
y una parte superior abierta), un deflector interior (64) (que está
en la forma de un tubo con extremo abierto), un deflector exterior
(66) (de estructura similar al deflector interior 64), y un
recipiente exterior (68) (que tiene un extremo abierto y una base
cerrada). Los recipientes (62), (68) y los deflectores (64), (66)
están montados concéntricamente y separados apropiadamente dentro
uno de otro, usando placas de separación (no mostradas: La parte del
fondo del recipiente exterior (68) forma la cámara de sedimentación
de las partículas (88).
El cartucho (60) se muestra estando en contacto
con un cabezal del cartucho (70) (el borde del cual se muestra). El
cabezal del cartucho (70) cumple una función similar como la
descrita anteriormente para el cabezal del cartucho (22) mostrado en
la Figura 1. El cabezal del cartucho (70) es una parte permanente
del sistema de tratamiento del agua (no mostrado) y contiene un tubo
de alimentación de entrada de agua (72), un sistema de control del
nivel (74), y un conducto para la liberación de los vapores
desprendidos durante el procedimiento de tratamiento (no mostrado).
Un filtro de clarificación (76) está provisto en un alojamiento del
filtro (78). El filtro de clarificación (76) funciona de manera
idéntica al filtro de clarificación (30) descrito anteriormente y
mostrado en la Figura 1, pero el filtro de clarificación (76) tiene
una forma circular, más bien que anular. El alojamiento del filtro
(78) está equipado con un tubo de entrada en el filtro (80) y una
salida en el lado opuesto del filtro, que comunica con el cabezal
del cartucho (70).
El cartucho (60) incluye además un calentador
externo (82), el cual funciona de manera similar al calentador
interno (30) mostrado en la Figura 1 y descrito anteriormente. Sin
embargo, el calentador interno (82) está en la forma de un serpentín
anular de tal manera que él se ajusta en el espacio anular entre el
deflector exterior (66) y el recipiente exterior (68). El calentador
interno (82) está fijado al cabezal del cartucho (70) por medio de
un receptáculo del calentador (84), que contiene el suministro de
energía (no mostrado) al calentador interno (82) y es una parte
permanente del cabezal del cartucho (70).
El deflector exterior (66) se ajusta dentro del
conducto interior del alojamiento (79) del alojamiento del filtro
(78). El espacio entre el deflector exterior (66) y el conducto
interior del alojamiento (79) es nominal (es decir pequeño y en
espiral), de tal manera que hay poco o ningún riesgo de que el agua
sin tratar que entra pueda circundar la vía de flujo del agua
(descrita más adelante). El espacio nominal asegura que los vapores
dentro del deflector exterior (66) se comunican adecuadamente con
los vapores fuera del deflector exterior (66), lo que asegura que
no haya ninguna diferencia de presión entre los espacios en la parte
superior sobre ambos lados del deflector exterior 66. Esto a su vez
asegura que se produce el flujo escalonado y deseado (según se
describe más adelante).
Comparada con la disposición del cartucho
mostrada en la Figura 1, la disposición mostrada en la Figura 3
tiene la ventaja de permitir un calentador interno permanente, así
como también la de reducir el número de recipientes necesarios.
Puesto que los otros componentes del cartucho no se requieren por
más tiempo en el procedimiento de transferencia de calor, ellos se
pueden construir de materiales no metálicos, tales como un
plástico.
El curso general a través del cual fluye el agua
desde el tubo de alimentación de entrada (24) al tubo de salida (26)
es la vía de flujo del agua. La zona de sedimentación de las
partículas (17), la sección de cartucho (10) por debajo de la línea
de nivel (42), preferiblemente es una zona libre de turbulencia, que
permite que las partículas se sedimenten y se acumulen sin ser
molestadas por el flujo de agua. Un plano en el que aproximadamente
descansan las aberturas (16b) y (16d) define el límite superior
planar de la zona de sedimentación (17). La larga vía de flujo
proporciona una eficiente sedimentación y colección de las
partículas, funciones que están mejoradas debido a que el diseño
proporciona que el 50% de la vía de flujo se dirige hacía abajo que
es la misma dirección que la de sedimentación de las partículas (es
decir la dirección de las fuerzas gravitacionales). La estructura
recipiente en recipiente fuerza a toda el agua a seguir una vía de
flujo predeterminada y fija.
En operación, el agua impura (sin tratar) entra
a través del tubo de alimentación de entrada (24), progresa dentro
del recipiente interior (12d), y a continuación fluye hacia abajo a
y a través de las aberturas (16d), arriba para rebosar el extremo
superior (20c), hacia abajo a y a través de las aberturas (16b), y
hacia arriba a través del filtro de clarificación anular (30). El
agua tratada que abandona el filtro de clarificación (30) sale a
continuación del montaje del cartucho (10) vía el tubo de salida
(26) (véase las flechas de flujo A hasta B).
El agua sin tratar entra en el cartucho 10 en el
que se calienta por el calentador (32) ó (32a), lo que da lugar a
que la dureza de bicarbonato precipite en el agua. El calor se
aplica en primer lugar al agua tratada con el fin de evitar la
deposición de las partículas lo que reduciría la eficacia del
calentador. Además, el cartucho proporciona un buen contacto entre
un calentador montado externamente y las paredes del cartucho al
permitir que las paredes se expandan bajo la presión normal de
operación del cartucho y al entrar firmemente en contacto con la
superficie del calentador. El cartucho proporciona que las
corrientes de entrada y de salida de agua están dispuestas para
eliminar la posibilidad de que las dos corrientes se mezclen
inadvertidamente, eliminando así el riesgo de contaminación del agua
tratada con el agua sin tratar.
Al menos una parte de las partículas en el agua
calentada en el recipiente interior (12d) se sedimentan hacia la
base (13d). El agua, y cualesquiera partículas no se sedimentan en
el recipiente interior (12d), y a continuación fluyen a través de
las aberturas (16d) y dentro del primer recipiente intermedio (12c).
Una parte adicional de las partículas en el agua calentada en el
primer recipiente intermedio (12c) se pueden sedimentar hacia la
base (13c). El agua, y cualesquiera partículas que no se sedimentan
en el primer recipiente intermedio (12c), fluyen a continuación
hacia arriba y sobre el borde del extremo superior (20c) y a
continuación dentro del segundo recipiente intermedio (12b). Una
parte adicional de las partículas en el agua calentada en el segundo
recipiente intermedio (12b) se puede sedimentar hacia la base (13b).
El agua, y cualesquiera partículas que no se sedimentan en el
segundo recipiente intermedio (12b), fluyen a continuación a través
de las aberturas (16b) y dentro del recipiente exterior (12a). Una
parte adicional de las partículas en el agua calentada en el
recipiente exterior (12a) se pueden sedimentar hacia la base (13a).
A continuación el agua fluye hacia arriba a través del filtro de
clarificación anular (30), que recoge cualesquiera partículas
restantes que no se han sedimentado, y a continuación fluye fuera
del cartucho (10) a través del tubo de salida (26).
Puesto que el agua fluye sustancialmente sólo
por encima de la sección del cartucho (10) definida por la línea de
nivel (42), la sección restante del cartucho, por debajo de la línea
de nivel (42), está libre para recoger y acumular las partículas
sólidas, y particularmente las formadas debido a la reacción de la
dureza de bicarbonato del agua sin tratar. Cuando las partículas se
acumulan hasta la línea de nivel (42), la sedimentación adicional de
partículas bloquea finalmente las aberturas (14b) y/o (16d),
impidiendo así el flujo continuado del agua. Este bloqueo fuerza el
reemplazo del cartucho (10), el cual está entonces "agotado",
habiendo alcanzado un estado en el que la acumulación adicional de
partículas en el cartucho reduciría el tiempo de residencia
necesario para el tratamiento completo (que se define por la
capacidad volumétrica por encima de la línea de nivel 42).
Las impurezas volátiles en el agua sin tratar se
recogen en el espacio en la parte superior gaseoso del cartucho por
encima de la línea de nivel (40). Esta parte del procedimiento de
tratamiento es sustancialmente según se describe en la Patente de
EE.UU. Nº 5.858.248, que se incorpora en la presente invención en su
totalidad. Las impurezas volátiles acumuladas reducen el nivel de la
línea de nivel (40). Esta reducción en la línea de nivel (40) se
detecta por el control de nivel (28) y un sistema de puesta en
contacto con la atmósfera dentro del cabezal del cartucho (22)
opera para liberar las impurezas volátiles acumuladas y mantienen
así el nivel requerido de la línea de nivel (40). (Esta función del
cabezal del cartucho se describe en la Patente de EE.UU. Nº
5.858.248 y no requiere que sea descrita adicionalmente en la
presente invención). Con el fin de permitir el flujo, el nivel de
agua en el recipiente interior (12d) será ligeramente más elevado
que el nivel de agua en el recipiente (12c), el cual será
ligeramente más elevado que el nivel de agua en (12b), el cual será
ligeramente más elevado todavía que el nivel de agua en el
recipiente (12a), el nivel lo más bajo. Esta reducción paso a paso
de los niveles es necesaria para mantener un gradiente hidráulico.
Debido a que el flujo de agua a través del cartucho (10) es
relativamente pequeño, el gradiente hidráulico descrito es también
pequeño. De acuerdo con esto, un único nivel de agua (40) se muestra
en la Figura 1.
Los niveles de agua dentro del cartucho se
muestran en la Figura 3, usando etapas (niveles) exagerados (90a),
(90b), (90c) y (90d) para mayor claridad. El agua sin tratar entra
vía el tubo de alimentación de entrada del agua (72) y fluye hacia
abajo en el espacio anular entre el recipiente exterior (68) y el
deflector exterior (66), pasado el calentador interno (82). A
continuación el agua fluye hacia arriba en el espacio anular entre
el deflector exterior (66) y el recipiente interior (62), y rebosa
dentro del recipiente interior (62). Las partículas que precipitan
(debido a su calentamiento vía el calentador interno 82) se
sedimentan principalmente en la cámara de sedimentación (88), que
está por debajo de la línea de nivel (92), con muy poco que
transportar para sedimentar en el recipiente interior (62). A
continuación el agua fluye hacia abajo a través del espacio anular
entre el recipiente interior (62) y el deflector interior (64), y
finalmente fluye hacia arriba a través del deflector interior (64)
al tubo de entrada en el filtro (80). El flujo de agua se llega a
bloquear cuando los sólidos precipitados se acumulan sustancialmente
por encima de la línea de nivel del agua (92), señalando de este
modo la necesidad de un cambio de cartucho.
Las modificaciones y variaciones de los métodos
y los dispositivos descritos en la presente invención serán obvios
para aquellas personas especializadas en la técnica a partir de la
descripción detallada precedente. Dichas modificaciones y
variaciones se piensa que caen dentro del alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (22)
1. Un dispositivo de cartucho para su uso en un
sistema de tratamiento de agua de cartucho calentado que
comprende:
un recipiente exterior que tiene una base
cerrada, un extremo superior abierto, y paredes verticales
dispuestas entre la base y el extremo superior, en el que el
extremo superior abierto puede estar conectado de manera sellable
con un cabezal del sistema de tratamiento de agua de cartucho
calentado;
un recipiente interior que tiene una base
cerrada, un extremo superior que tiene al menos una abertura a
través de la cual el agua a tratar puede fluir dentro del
recipiente interior, y paredes verticales dispuestas entre la base y
el extremo superior,
- en el que las paredes verticales del recipiente interior están provistas con al menos una abertura a través de la cual el agua en el recipiente interior puede fluir fuera del recipiente interior, definiendo una zona de sedimentación de partículas entre la abertura y la base del recipiente interior, y
- en el que el recipiente interior está asegurado dentro del recipiente exterior en una posición que forma un espacio entre las paredes del recipiente exterior y las paredes del recipiente interior y un espacio entre la base del recipiente exterior y la base del recipiente interior; y
una salida del agua tratada posicionada para
recibir el agua desde el espacio entre el extremo superior del
recipiente exterior y el extremo superior del recipiente interior,
en el que el agua que fluye fuera desde la abertura del recipiente
interior puede fluir fuera del dispositivo de cartucho a través de
la salida del agua tratada, definiendo de este modo una vía de flujo
de agua a través del dispositivo de cartucho.
2. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende además al menos un recipiente
intermedio dispuesto entre el recipiente exterior y el recipiente
interior, teniendo el recipiente intermedio una base cerrada, un
extremo superior abierto, y paredes verticales dispuestas entre el
extremo de la base y el extremo superior, en el que el agua en la
vía de flujo del agua fluye a través de una o más aberturas en las
paredes del recipiente intermedio o sobre el extremo superior del
recipiente intermedio.
3. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 2, que comprende un par de recipientes intermedios
que tienen un primer recipiente intermedio dispuesto dentro de un
segundo recipiente intermedio, en el que el primer recipiente
intermedio está asegurado dentro del segundo recipiente intermedio
en una posición que forma un espacio entre las paredes del primer
recipiente intermedio y las paredes del segundo recipiente
intermedio y un espacio entre la base del primer recipiente
intermedio y la base del segundo recipiente intermedio.
4. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 3, en el que el extremo superior del primer
recipiente intermedio está más bajo que el extremo superior del
recipiente interior y más bajo que el extremo superior del segundo
recipiente intermedio, teniendo el extremo superior del primer
recipiente intermedio un borde sobre el cual el agua en la vía de
flujo puede fluir.
5. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que las paredes verticales del segundo
recipiente intermedio están provistas con al menos una abertura a
través de la cual el agua en la vía de flujo puede fluir.
6. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 5, en el que las paredes del recipiente interior y
las paredes del segundo recipiente intermedio comprenden cada una
dos o más aberturas, definiendo las aberturas aproximadamente un
límite superior planar de la zona de sedimentación de las
partículas.
7. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 3, en el que las paredes verticales del recipiente
interior y las paredes verticales del recipiente intermedio cada una
sustancialmente forman un cilindro, estando dispuestos los cilindros
concéntricamente.
8. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende además un calentador montado en el
recipiente exterior.
9. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que el calentador está posicionado entre la
base del recipiente exterior y la base del recipiente interior o el
calentador está montado sobre una superficie exterior de la base del
recipiente exterior.
10. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que las paredes del recipiente exterior
forman sustancialmente un cilindro.
11. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el recipiente exterior incluye una o más
ranuras orientadas sustancialmente axialmente extendiéndose
sustancialmente la longitud de las paredes entre la base y el
extremo superior del recipiente exterior.
12. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende además un filtro posicionado entre
el recipiente exterior y el recipiente interior, de tal manera que
la vía de flujo de agua es a través del filtro.
13. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que la base del recipiente exterior
comprende una ranura circular posicionada radialmente alrededor de
un eje central normal a la base del recipiente exterior.
14. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que aproximadamente un 50% de la vía de
flujo del agua es en la misma dirección que la dirección en la que
las partículas en el cartucho se sedimentan bajo la influencia de
fuerzas gravitacionales.
15. Un dispositivo de cartucho para su uso en un
sistema de tratamiento de agua de cartucho calentado que
comprende:
un recipiente exterior que tiene una base
cerrada, un extremo superior abierto, y paredes verticales
dispuestas entre la base y el extremo superior, en el que el extremo
superior abierto puede estar conectado de manera sellable con un
cabezal del sistema de tratamiento de agua de cartucho
calentado;
un recipiente interior que tiene una base
cerrada, un extremo superior abierto, y paredes verticales
dispuestas entre le base y el extremo superior,
- en el que el recipiente interior está asegurado dentro del recipiente exterior en una posición que forma un espacio entre las paredes del recipiente exterior y las paredes del recipiente interior y un espacio entre la base del recipiente exterior y la base del recipiente interior, definiendo una zona de sedimentación de las partículas entre la base del recipiente interior y la base del recipiente exterior;
uno o más deflectores exteriores asegurados en
el espacio entre las paredes del recipiente exterior y las paredes
del recipiente interior, y definiendo una vía de flujo de tal manera
que cuando el agua sin tratar entra en el cartucho a través de un
tubo de alimentación de entrada, dicha agua sin tratar fluye entre
la pared del recipiente exterior y al menos uno de dichos
deflectores exteriores hacia la zona de sedimentación de las
partículas y a continuación pasa entre el al menos uno de dichos
deflectores exteriores y la pared del recipiente interior; y
una salida de agua tratada posicionada para
recibir el agua desde el extremo superior del recipiente interior,
en el que el agua que fluye fuera desde el recipiente interior puede
fluir fuera del dispositivo de cartucho a través de la salida del
agua tratada, definiendo de este modo una vía de flujo del agua a
través del dispositivo de cartucho.
16. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 15, que comprende además uno o más deflectores
interiores asegurados dentro del recipiente interior, estando
posicionados dichos uno o más deflectores interiores para extender
la vía de flujo de agua entre el extremo abierto del recipiente
interior y la salida de agua tratada.
17. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 15, en el que las paredes verticales del recipiente
interior y las paredes verticales del recipiente exterior cada una
sustancialmente forman un cilindro, estando los cilindros dispuestos
concéntricamente.
18. El dispositivo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 15, que comprende además un calentador posicionado
entre las paredes del recipiente exterior y al menos uno de los
deflectores exteriores.
19. Un método de tratar agua que comprende:
proporcionar el dispositivo de cartucho de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14,
introducir agua en la al menos una abertura del
extremo superior del recipiente interior;
calentar el agua en el recipiente interior para
descomponer la dureza de bicarbonato en el agua para precipitar las
partículas;
recoger al menos algunas de las partículas
precipitadas en la zona de sedimentación, separando las partículas
del agua calentada para producir agua tratada; y
verter el agua tratada de la salida de agua
tratada.
20. Un método de tratar agua que comprende:
proporcionar el dispositivo de cartucho de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18,
introducir agua en el extremo superior del
recipiente exterior,
calentar el agua en el recipiente exterior para
descomponer la dureza de bicarbonato en el agua para precipitar las
partículas;
recoger al menos algunas de las partículas
precipitadas en la zona de sedimentación, separando las partículas
del agua calentada para producir agua tratada; y
verter el agua tratada de la salida de agua
tratada.
21. Un sistema de tratamiento de agua que
comprende:
un alojamiento que tiene un cabezal, una
conexión con el agua de entrada, y una conexión con el agua de
salida; y
el dispositivo de cartucho de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1-18, en el que
la salida de agua tratada está en comunicación fluida con la
conexión de agua de salida del cabezal.
22. El sistema de tratamiento de agua de acuerdo
con la reivindicación 21, que comprende además un medio de control
del nivel para mantener un nivel de agua en el dispositivo de
cartucho.
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