ES2313436T3 - Dosificador de productos solidos y procedimiento y aparato para controlar el caudal de administracion de un producto solido con un cambio de temperatura. - Google Patents
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Abstract
Un dosificador (10) para suministrar un diluyente a un sólido creando una solución de uso; el dosificador comprende: a) un alojamiento (11) para contener un sólido; b) una boquilla pulverizadora (21) que se usa para propulsar el diluyente para formar la solución de uso; c) un conducto de entrada del diluyente (18c) conectado operativamente con la boquilla pulverizadora; d) un conducto de salida del diluyente (18a) que posee una salida del dosificador situada por debajo de la boquilla pulverizadora (21) para proporcionar una vía para la solución de uso; caracterizado porque el dosificador comprende además: e) una válvula de desvío (41) conectada operativamente con el conducto del diluyente (18c), y la válvula de desvío posee una válvula de control de temperatura (45), la válvula de control de temperatura (45) posee un conducto de desvío, y el conducto de desvío conecta operativamente el conducto del diluyente (18e) con la salida del dosificador, en la que se añade más diluyente a la solución de uso, controlándose de ese modo la concentración de la solución de uso.
Description
Dosificador de productos sólidos y procedimiento
y aparato para controlar el caudal de administración de un producto
sólido con un cambio de temperatura.
La presente invención se refiere generalmente a
la invención de la administración de un producto sólido con un
diluyente, y más particularmente a un procedimiento y aparato para
controlar el caudal de administración cuando el diluyente cambia de
temperatura.
Los dosificadores que utilizan un diluyente para
erosionar un producto, tal como un desinfectante o detergente, son
muy conocidos. El producto que se administra es típicamente un
producto sólido y puede adoptar forma de bloque sólido de productos
químicos, pastillas o un producto moldeado. En la patente de EE.UU.
4.826.661, de Copeland y col., se encuentra un ejemplo de tal
dosificador. En esta patente, se describe un dosificador de
productos químicos sólidos en bloque para sistemas de limpieza. El
dosificador incluye una boquilla pulverizadora para pulverizar un
disolvente uniformemente sobre una superficie de un bloque sólido de
una composición de limpieza. La boquilla pulveriza sobre la
superficie expuesta del bloque sólido, disolviendo una parte del
bloque y formando una solución de uso. Este es sólo un ejemplo de
dosificador que usa un diluyente y, además, es sólo un ejemplo del
tipo de productos que se pueden administrar. Se reconoce que existen
muchos dosificadores distintos que utilizan diluyentes para
erosionar y administrar una parte de un producto, que también puede
tener muchas formas.
En el documento US 5.607.651, se describe un
aparato dosificador para pulverizar un diluyente sobre un sólido
para crear una solución de uso. El dosificador comprende un
alojamiento para contener el sólido; una boquilla pulverizadora;
conductos para el diluyente; y controles de flujo.
En el documento US 5.782.109, se describe un
dosificador para administrar un producto químico que se disuelve
mediante un diluyente.
En el documento US 6.737.028, se describe un
recipiente sólido moldeado para su uso con un dosificador de
soluciones. El dosificador genera una solución haciendo incidir un
disolvente pulverizado sobre el producto químico sólido moldeado
dispuesto en el interior del recipiente.
Cuando se administra una solución de uso, a
menudo es importante mantener una determinada concentración de la
solución de uso. Los dosificadores de la técnica anterior que lo han
llevado a cabo controlando la cantidad de agua que se pulveriza
sobre el sólido y se añade a la solución de uso han usado
típicamente componentes electrónicos para controlar las válvulas. Y
además, cuando se añade más diluyente a la solución de uso, en los
dosificadores de la técnica anterior, surge a menudo un problema de
formación de espuma.
Con ciertos productos que se administran, se
desea mantener la concentración de la solución de uso dentro de un
cierto intervalo. No obstante, cuando la temperatura del diluyente,
típicamente agua, aumenta, la cantidad de erosión del sólido
aumenta, aumentando de este modo la concentración de la solución de
uso. Esto resulta particularmente común con ciertos desinfectantes,
tales como los que contienen sales cuaternarias, vendidos por el
titular de la presente solicitud, Ecolab Inc., de St. Paul,
Minnesota y Kay Chemical. No obstante, la presente invención
resulta útil con otros productos químicos que pueden poseer
distintas capacidades de erosión, dependiendo de la temperatura del
diluyente que se esté pulverizando sobre el producto químico.
La presente invención aborda los problemas
relacionados con los dosificadores de la técnica anterior y
proporciona un procedimiento y aparato para controlar el caudal de
administración de un producto sólido con el cambio de temperatura
de un diluyente.
En una forma de realización, la invención
consiste en un dosificador para suministrar o pulverizar un
diluyente sobre un sólido para crear una solución de uso. El
dosificador incluye un alojamiento para contener el sólido. Se usa
una boquilla pulverizadora para hacer que un diluyente incida sobre
un sólido para formar una solución de uso. El dosificador posee un
primer conducto de entrada de diluyente en comunicación fluida con
la boquilla pulverizadora y un primer control de flujo, situado en
el primer conducto de entrada de diluyente, para mantener un primer
intervalo de flujo independiente de la presión del diluyente dentro
de un intervalo de presión. El dosificador también posee un segundo
conducto de entrada de diluyente en comunicación fluida con la
solución de uso y un segundo control de flujo, situado en el
segundo conducto de entrada de diluyente, para mantener un segundo
intervalo de flujo independiente de la presión del diluyente dentro
del intervalo de presión, en el que se mantiene la concentración de
la solución de uso a lo largo del intervalo de presión.
En otra forma de realización, la invención
consiste en un dosificador para suministrar un diluyente a un sólido
y crear una solución de uso. El dosificador incluye un alojamiento
para contener el sólido. Se proporciona una boquilla pulverizadora
que se usa para propulsar el diluyente para formar la solución de
uso. Una válvula de desvío está conectada operativamente con el
conducto del diluyente. La válvula de desvío posee una válvula de
control de temperatura. La válvula de control de temperatura posee
un conducto de desvío. El conducto de desvío está conectado
operativamente con el conducto del diluyente a la salida del
dosificador, en la que se añade más diluyente a la solución de uso,
controlándose de este modo la concentración de la solución de
uso.
En otra forma de realización, la invención
consiste en un dosificador para pulverizar un diluyente sobre un
sólido para crear una solución de uso. El dosificador incluye un
alojamiento para contener los sólidos y una boquilla pulverizadora
que se usa para hacer que el diluyente incida sobre un sólido para
formar la solución de uso. Hay un conducto para la entrada de
diluyente conectado operativamente con la boquilla pulverizadora.
Bajo la boquilla pulverizadora, se encuentra situado un conducto de
salida del dosificador, que posee una salida del dosificador, para
proporcionar una vía para la solución de uso. Se proporciona otro
conducto más para la entrada de diluyente. Un elemento de control
de espuma incluye una cámara y una conducción de salida, que posee
una abertura en comunicación fluida con la cámara. La conducción de
salida se extiende generalmente hacia abajo en el conducto de
salida del dosificador. El elemento de control de espuma también
incluye el conducto adicional para la entrada de diluyente en
comunicación fluida con la cámara, en el que el diluyente sale por
la conducción de salida y se mezcla con la solución de uso, cuando
tanto la solución de uso como el diluyente se mueven generalmente
hacia abajo.
En otra forma de realización, la invención
consiste en un dosificador para pulverizar un diluyente sobre un
sólido para crear una solución de uso. El dosificador incluye un
alojamiento para contener el sólido. Se usa una boquilla
pulverizadora para hacer que el diluyente incida sobre un sólido
para formar la solución de uso. Un primer conducto de entrada de
diluyente está en comunicación fluida con la boquilla pulverizadora.
Se proporciona un primer control de flujo, situado en el primer
conducto de entrada de diluyente, para mantener un intervalo de
caudal independiente de la presión del diluyente dentro de un
intervalo de presión. Un segundo conducto de entrada de diluyente
está en comunicación fluida con la solución de uso. Se proporciona
un segundo control de flujo, situado en el segundo conducto de
entrada de diluyente, para mantener un segundo intervalo de caudal
independiente de la presión del diluyente dentro del intervalo de
presión, en el que se mantiene la concentración de la solución de
uso a lo largo del intervalo de presión. Un conducto de salida del
dosificador, que posee una salida del dosificador, está situado
bajo la boquilla pulverizadora para proporcionar una vía para la
solución de uso. Un tercer conducto de entrada de diluyente está en
comunicación fluida con la solución de uso. Se proporciona un
tercer control de flujo, situado en el tercer conducto del
diluyente, para mantener un tercer intervalo de caudal
independiente de la presión del diluyente dentro del intervalo de
presión. Hay una válvula de desvío conectada operativamente con el
tercer conducto de entrada de diluyente, y la válvula de desvío
posee una válvula de control de temperatura. La válvula de control
de temperatura posee un conducto de desvío. El conducto de desvío
conecta operativamente el tercer conducto de entrada de diluyente
con la salida del dosificador, en la que se añade más diluyente a
la solución de uso, controlándose de este modo la concentración de
la solución de uso.
En otra forma de realización, la invención
consiste en un procedimiento para administrar una solución de uso
haciendo incidir un diluyente sobre un sólido. El procedimiento
incluye la selección de una boquilla con un caudal de diluyente
suficiente para disolver un sólido para proporcionar una cantidad de
sólido disuelto. Hay un control de flujo dinámico situado en un
conducto de entrada de diluyente, el primer control de flujo
dinámico sirve para mantener un primer caudal independiente de la
presión del diluyente dentro de un primer intervalo de presión. Se
determina una cantidad adicional de diluyente necesaria para
proporcionar una concentración deseada de la solución de uso. Hay
un segundo control de flujo dinámico situado en un primer conducto
suplementario de entrada de diluyente, y el segundo control de
flujo dinámico sirve para mantener un segundo caudal independiente
de la presión del diluyente dentro de un segundo intervalo de
presión, y el segundo intervalo de caudal es suficiente para
proporcionar la concentración deseada de la solución de uso.
El procedimiento incluye el suministro de un
diluyente, a una temperatura, para que actúe sobre un producto
químico sólido para formar una solución de uso. Se detecta la
temperatura del diluyente. Cuando la temperatura del diluyente
alcanza una temperatura predeterminada, se activa una válvula de
desvío, y permite que el diluyente se mezcle con la solución de
uso, reduciéndose de este modo la concentración de la solución de
uso y manteniéndose la concentración por debajo de un límite
superior.
la fig. 1 es una vista en perspectiva frontal de
un dosificador de acuerdo con la presente invención;
la fig. 2 es una vista en perspectiva, que se
muestra generalmente desde la parte posterior y con la parte de
atrás y el fondo retirados, del dosificador que se muestra en la
figura 1;
la fig. 3 es una vista ampliada de una forma de
realización de la presente invención que se utiliza con el
dosificador que se muestra en la figura 1;
la fig. 4 es una vista de despiece en
perspectiva frontal de una parte de la invención que se muestra en
la figura 3;
la fig. 5 es una vista en sección transversal de
una parte de la sección 3, cortada generalmente a lo largo de las
líneas 5-5;
la fig. 6 es una vista ampliada en perspectiva,
con partes cortadas de una parte del dosificador que se muestra en
la figura 2;
la fig. 7 es una vista de despiece en
perspectiva del colector que se muestra en la figura 6;
la fig. 8 es una vista en planta vista desde
abajo del colector ensamblateral que se muestra en la figura 7;
la fig. 9 es un diagrama que muestra los cauces
frente a la presión para varios controles de flujo usados en la
invención;
la fig. 10 es un diagrama que muestra los gramos
administrados para una recarga de 76 litros (20 galones) utilizando
la válvula térmica de la presente invención;
la fig. 11 es un diagrama que muestra la
concentración de la solución de uso bajo diversas condiciones; y
la fig. 12 es un diagrama que muestra las
concentraciones de una solución de uso utilizando diferentes
parámetros que los del diagrama de la figura 11.
Haciendo referencia al dibujo, en el que los
números similares representan partes similares en las diversas
vistas, se describe generalmente con el 10 un dosificador. El
dosificador 10 incluye un alojamiento 11. El alojamiento 11 posee
dos tapas 13 conectadas operativamente con el alojamiento 11 con
medios adecuados tales como bisagras 13, 14a. El alojamiento 11
circunda el dosificador 10. No obstante, como se muestra en la
figura 2, para mayor claridad se ha retirado la parte de atrás y el
fondo. El alojamiento 11 posee una cavidad interna 11a en la que
están situados dos recipientes del producto 14, 15. Los recipientes
del producto 14, 15 sirven para recibir un producto sólido adecuado
tal como un detergente, desinfectante u otros productos químicos
adecuados, a partir de los cuales se desea preparar una solución. El
dosificador 10 se muestra provisto de dos recipientes de producto
14, 15. No obstante, se entiende que en un dosificador 10 que
utiliza la presente invención también se puede incorporar un único
recipiente de producto o más recipientes de producto. El dosificador
10 posee una pantalla 16 que se extiende a lo largo de la cavidad
11a y está conectada con los laterales del alojamiento 11. Los
recipientes de producto 14, 15 pueden estar sostenidos por la
pantalla 16. El tamaño y la abertura de malla de la pantalla 16
dependen del producto químico que se va a administrar y de otros
factores, muy conocidos en la técnica. Hay un elemento cónico 17
situado operativamente bajo cada recipiente de producto 14, 15. En
la figura 2, el elemento cónico 17 se muestra situado por debajo del
recipiente del producto 15. Hay un elemento cónico similar situado
bajo el recipiente del producto 14, pero está oculto a la vista en
la figura 2. El elemento cónico 17 forma una cavidad cónica. Por
debajo de la parte inferior del elemento cónico 17 hay un colector
18 conectado operativamente por medios muy conocidos en la técnica.
El elemento cónico 17 está colocado en la abertura u orificio
cilíndrico 18a y apoyado en el saliente 18b. La abertura cilíndrica
18a se extiende hacia abajo hasta la parte inferior del colector 18,
tal como se observa en la figura 6. El extremo de la abertura 18a
forma el orificio de salida para la solución de uso. El elemento
cónico 17 también funciona como elemento de recogida para dirigir
la solución de uso hacia la abertura cilíndrica 18a del colector
18. Un elemento de bloque 19 está fijado adecuadamente al colector
18 por medios muy conocidos en la técnica, como por ejemplo un
tornillo 20. El elemento de bloque 19 posee tres orificios 19a, 19b,
19c que se extienden a través del elemento de bloque 19. En el
colector 18 está formado un conducto 18c, que está en comunicación
fluida con el orificio 19a. El conducto 18c tiene su otro extremo en
comunicación fluida con una boquilla 21. Entre el elemento de
bloque 19 y el colector 18, se encuentra situada una junta tórica
23, alrededor del orificio 19a, para permitir proporcionar una
junta de estanqueidad. Hay un accesorio 24 situado en el orificio
19a, y que posee un primer elemento 24a conectado operativamente con
un segundo elemento 24b. El accesorio 24 está adaptado y
configurado para conectarlo a una conducción, tal como se explicará
más adelante. En el extremo del accesorio 24, está situada una
junta tórica 25, en el interior del orificio 19a. Hay un conducto
18d formado en el colector 18, que posee un extremo en comunicación
fluida con el orificio 19b y el otro extremo da hacia la abertura
cilíndrica 18a. Alrededor del conducto 18d y el orificio 19b, se
encuentra situada una junta tórica 26. En un extremo del orificio
19b, está situado un accesorio 27, que posee un primer elemento 27a
y un segundo elemento 27b, y que está situado sobre una junta tórica
28. Hay un tercer conducto 18e formado en el colector 18, que está
en comunicación fluida con el orificio 19c. El segundo conducto 18b
da hacia la abertura cilíndrica 18a. En una junta tórica 30 en el
orificio 19c, está situado un accesorio 29, que posee un primer
elemento 29a y un segundo elemento 29b. Entre el colector 18 y el
elemento de bloque 19, se encuentra situada una junta tórica 31,
próxima al orificio 19c y al conducto 18e. El tercer conducto 18e
da hacia la abertura cilíndrica 18a. No obstante, aunque los
conductos 19d, 19e entran en la abertura cilíndrica 18a, hay un
inserto 32 situado en la abertura cilíndrica 18a. Se utilizan tres
controles de flujo en los tres conductos formados en el colector 18
y el bloque 19. Un primer control de flujo 70 está situado en un
inserto 71 y asegurado en el primer conducto 18c. Un segundo control
de flujo 73 está situado en el segundo inserto 74, y se encuentra
en el primer conducto 18d. Por último, el tercer control de flujo 75
está situado en el segundo inserto 76, que está situado a su vez en
el tercer conducto 18e. Detrás del accesorio 71, está situada una
junta tórica 72. Los controles de flujo 70, 73, 75 son controles de
flujo hechos de un material adecuado tal como caucho EPM y son
flexibles y cambian de forma dependiendo de los cambios de presión
en el diluyente. Los controles de flujo 70, 73, 75 controlan el
flujo del diluyente independientemente de la presión, dentro de un
intervalo de flujo razonable, y dispondrán de unos orificios
variables 70a, 73a, 75a que cambian de tamaño dependiendo de la
presión del diluyente. Se puede utilizar cualquier control de flujo
adecuado, tales como los suministrados por Vernay Laboratories, Inc.
Los controles de flujo se denominan "controles dinámicos de
flujo". Los controles dinámicos de flujo limitan sus orificios
variables según la presión, y de este modo proporcionan un
intervalo de caudales a lo largo de un intervalo de presiones sin
hacer uso de componentes electrónicos para controlar los controles
de flujo. Los controles de flujo específicos que se utilizan
dependerán del caudal en litros por minuto (galones por minuto) que
se desee. Por ejemplo, si se desea un caudal de 1,1 litros por
minuto (0,3 galones por minuto), se puede utilizar un número de
pieza adecuado tal como VL3007-111. Si se
requirieran diferentes caudales, se usarían otros controles de
flujo. Como ejemplo, el control de flujo 70 puede ser un control de
flujo de 1,1 litros por minuto (0,3 galones por minuto), el control
de flujo 73 un control de flujo de 7,6 litros por minuto (2,0
galones por minuto) y el control de flujo 75 un control de flujo de
13,2 litros por minuto (3,5 galones por minuto). Esto se explicará
más adelante de forma más completa.
El inserto 32, como se muestra en las figuras 6
y 7, posee una primera sección 32a y una segunda sección 32b. La
segunda sección 32b posee una abertura de salida 32c en su
extremo.
El inserto 32 es un amortiguador de agua y
reduce las turbulencias que contribuyen a la formación de espuma.
La primera sección 32a forma un alojamiento que recibe el diluyente
procedente de los conductos 18d, 18e. Los conductos 18d y 18e
pueden entrar desde el lateral, como se muestra en las figuras, o
desde otras direcciones, como por ejemplo desde arriba. La primera
sección 32a posee una abertura rectangular que posee las dimensiones
y la configuración adecuadas para encajar alrededor de los
conductos 18d, 18e cuando se coloca el inserto 32 en el interior
del orificio 18a. El conducto que rodea el inserto 32 está definido
por el área comprendida entre las aletas y la pared de la abertura
cilíndrica 18a. De este modo, el inserto no bloquea el flujo de la
solución de uso. La abertura cilíndrica 18a proporciona el conducto
de salida del dosificador y posee una salida del dosificador en su
extremo, en el que una conducción adecuada (que no se muestra)
tomará la solución de uso y la destinará a un uso final apropiado.
La primera sección 32a está contenida en un receptáculo y, por lo
tanto, el diluyente procedente de los conductos 18d, 18e entra en la
primera sección 32a a través de la abertura rectangular 32d y sale
a través de una abertura 32e que está en comunicación fluida con la
segunda sección 32b. La segunda sección 32b incluye una primera
sección cónica 32f conectada operativamente con una sección tubular
32g que constituye una conducción de salida. Desde la primera
sección 32a, se extienden radialmente hacia fuera tres aletas 32h.
Las aletas 32h forman un ajuste por fricción con el orificio 18a y
mantienen el inserto 32 en su posición. Las aletas proporcionan un
conducto para la solución de uso que entra por la parte superior de
la abertura cilíndrica 18a. La solución de uso puede pasar alrededor
del exterior del inserto 32. En referencia a la figura 8, la parte
superior del inserto 32 se ha retirado al preparar esta figura para
conseguir una mayor claridad, de forma que la boquilla 21 resulte
visible.
El dosificador 10 posee una entrada principal de
diluyente 33 que posee una abertura 33a que está adaptada y
configurada para recibir un tubo de entrada (que no se muestra) que
transporta el diluyente, típicamente agua. Se usa una manivela 34
como válvula de cierre para abrir y cerrar la abertura de entrada
33a. La entrada principal 33 posee dos salidas 33b, de las cuales
solamente se muestra una en la figura 2. En la figura 3 se muestra
un diagrama del flujo. No obstante, en las figuras, para lograr una
mayor claridad, las conducciones o tubos se han sustituido por
líneas con flechas. En la figura 3, se muestran secciones de los
tubos o conducciones, a modo de ilustración del aspecto que puede
tener la conducción. No obstante, la incorporación de la conducción
en la figura 2 ocultaría a la vista varias partes y, por
consiguiente, se ha sustituido por las líneas con flechas. La
salida 33b que se muestra está en comunicación fluida, con medios
adecuados tales como una conducción 35, con una entrada 36a de un
interruptor de vacío 36. La otra salida de la entrada 33c está en
comunicación fluida con medios adecuados, tales como una conducción
37, con una entrada 38a de un segundo interruptor de vacío 38. El
primer interruptor de vacío 36 posee una salida 36b que está en
comunicación fluida con un colector 39 con medios adecuados, tales
como una conducción 40. Se entiende que el colector 39 puede adoptar
muchas formas diferentes, muy conocidas en la técnica. El colector
39 sirve para tomar un único flujo de diluyente y dividirlo en dos
o más corrientes de diluyente. La abertura de entrada 39a del
colector 39 está en comunicación fluida con tres salidas 39a, 39b,
39c. La salida 39a está en comunicación fluida con una válvula
térmica 41, tal como se describirá más adelante de forma más
completa. La salida 39a está en comunicación fluida con medios
adecuados tales como una conducción 42. La salida 39b está en
comunicación fluida con un orificio 19a con medios adecuados tales
como una conducción 43 y la salida 39c está en comunicación fluida
con la válvula térmica 41 con medios adecuados tales como una
conducción 44. Haciendo referencia ahora especialmente a las figuras
4 y 5, se muestra un conjunto de válvula térmica 41. El conjunto de
válvula térmica 41 incluye una típica válvula 45 que posee una
entrada 45a y una salida 45b. Un conducto 46 pone a la entrada 45a
en comunicación fluida con la salida 45b. Dentro del orificio 48
está situado un muelle 47. El muelle 47 tiene un extremo contra la
válvula 45 y otro extremo contra un capuchón 49. Una junta de caucho
50 posee una abertura central y está situada alrededor de la salida
51 de la corredera 52. Un vástago 53 está situado a través de la
corredera 52 y entra en el capuchón 49. Como se observa en las
figuras 4 y 5, el movimiento hacia la derecha realizado por el
vástago 53 hará que el capuchón 49 se aparte de la salida 51 y
permita que pase el agua desde la entrada 45a a la salida 45b. Se
entiende que se puede utilizar cualquier válvula adecuada 45 con el
conjunto de válvula térmica 41. La corredera 52 está conectada
operativamente con la válvula 45 mediante roscas de tornillo 52a y
posee una junta tórica 54 situada entre la válvula 45 y la corredera
52. Un alojamiento cilíndrico 55 posee un primer extremo 55a que
está roscado y está adaptado y configurado para conectarlo
operativamente con la válvula 45 enroscándolo en unas ranuras
correspondientes en la corredera 52. El extremo 55 posee una
abertura a través de la cual está situado el vástago 53. El
alojamiento cilíndrico 55 posee una cavidad 55b en la está situado
un motor térmico 56. La cavidad 55a posee un extremo distal 55c que
tiene las dimensiones y la configuración adecuadas para sostener un
primer extremo 56a del motor térmico 56. El alojamiento cilíndrico
posee una abertura de entrada 55d y una abertura de salida 55e para
permitir el paso del agua a través del mismo. El motor térmico 56
puede ser cualquier elemento sensible a la temperatura cuya longitud
cambie o se expanda a medida que cambia la temperatura. Un ejemplo
adecuado es el modelo n.º MMV de Watts Regulator Company, Laurence,
Massachusetts. El capuchón 57 incluye un elemento generalmente
cilíndrico 57a conectado operativamente con un elemento de disco
57b. El elemento cilíndrico 57a tiene las dimensiones y la
configuración adecuadas para encajar dentro de la cavidad 55a. Una
junta tórica 58 está situada entre el alojamiento cilíndrico 55 y el
capuchón 57, para proporcionar un cierre estanco. El capuchón 57
está asegurado al alojamiento 55 con medios adecuados, tales como
tornillos 59. Un elemento de ajuste 60 está conectado operativamente
con el capuchón 57. El elemento 60 posee un cuerpo cilíndrico que
está adaptada y configurada para encajar en el interior del elemento
cilíndrico 57a del capuchón 57. El elemento de ajuste 60 posee un
elemento cilíndrico 60a que tiene una sección roscada 60b que
coincide con unas ranuras correspondientes formadas en el capuchón
57. El elemento cilíndrico 60a está sellateral contra el capuchón 57
mediante una junta tórica 61. Como puede observarse en la figura 5,
el elemento cilíndrico 60a tiene las dimensiones y la configuración
adecuadas para recibir el motor térmico 56. Un rodamiento de bolas
o dispositivo similar 61 está situado en la cavidad interna 60b del
elemento cilíndrico 60a. El elemento de ajuste 60 posee un extremo
60b que está asegurado a un mando 62 con medios adecuados, tales
como un tornillo 63. Por lo tanto, se puede observar que, a medida
que se gira un mando 62, el elemento de ajuste 60 se moverá hacia
dentro y hacia fuera del capuchón 57, acercando o alejando el motor
térmico 56 del extremo del vástago 53 y cambiando, de ese modo, la
temperatura a la que el vástago 53 abrirá la válvula 45. También se
entiende que otra manera de ajustar el conjunto de válvula 41
consiste en cambiar la longitud del vástago 53.
Un adaptador 80 está asegurado a la parte
inferior del colector 18. El adaptador 80 posee un orificio central
que está alineado con la abertura cilíndrica 18a y proporciona un
mecanismo para recoger la solución de uso y guiarla hacia una
conducción adecuada (que no se muestra) que está conectada con el
extremo del adaptador 80. La conducción que se conectaría con el
adaptador 80 sacaría no solo la solución de uso, sino también el
diluyente que sale del inserto 32.
El producto que se encuentra en el recipiente 14
no utiliza un conjunto de válvula térmica y, por lo tanto, posee
una construcción ligeramente diferente con respecto al flujo del
diluyente o agua. El agua fluye desde la salida 38b del segundo
interruptor de vacío 38 hacia un colector 65. El colector 65 tiene
una construcción similar a la del colector 39. El colector 65 está
en comunicación fluida con la salida 38b del segundo interruptor de
vacío con medios adecuados, tales como una conducción 64. El
colector 65 posee una entrada 65a que está en comunicación fluida
con tres salidas 65a, 65b, 65c. No obstante, al no utilizarse un
conjunto de válvula térmica, solo se utilizan dos conexiones de
salida del colector 65. La tercera conexión se salida 65c se tapona
con un tapón adecuado (que no se muestra). De forma similar, se
utiliza un colector 18 y un bloque 19, pero el tercer conducto 18e
no se utiliza. La salida 65b está en comunicación fluida con el
accesorio 34 del bloque 19 mediante una conducción 66 adecuada. La
salida 65c está en comunicación fluida, con una conducción 67
adecuada, con el accesorio 27. De nuevo, se utilizan controles de
flujo adecuados 70, 73 en el bloque 18 usado con el dosificador
relacionado con el recipiente del segundo producto 15.
Durante su funcionamiento, el dosificador 10
suministra soluciones de uso a partir de sólidos a través del uso
de controles de flujo para el diluyente. El diluyente se divide en
dos o tres corrientes, dependiendo de si el producto que se
administra es sensible o no a la temperatura para su erosión. Cuando
se desea la solución de uso, se hace girar la manivela 34,
permitiendo de ese modo que el diluyente pase a través de la
entrada principal 33. Se entiende que la presente invención se puede
utilizar con uno o más productos diferentes, dos de los cuales se
muestran en los dibujos. Además, se entiende que la presente
invención se puede utilizar con o sin la función de control de
temperatura del conjunto de válvula térmica 41. El producto que se
administra desde el recipiente 15 se describirá con respecto al uso
de la válvula térmica 41 y el producto que se va a administrar
desde el recipiente 14 se describirá con respecto a la no
utilización de la válvula térmica 41.
El agua que fluye hacia la entrada principal 33
se desviará tanto al primer interruptor de vacío 36 como al segundo
interruptor de vacío 38, aunque se entiende que con la presente
invención solamente se puede usar uno. Desde el primer interruptor
de vacío 36, el agua pasa al primer colector 39a a través de la
entrada 39a y sale por las tres salidas 39a, 39b, 39c. El agua que
sale por la salida 39b pasa a través del segundo colector, a través
del orificio 19a y el conducto 18c. Allí, el agua saldrá por la
boquilla 21 y formará un patrón de pulverización apropiado y
erosionará el producto (que no se muestra) contenido en el
recipiente de producto 15 y se formará una solución de uso. La
solución de uso caerá hacia el elemento cónico 17 y entrará por la
abertura cilíndrica 18a en el colector 18. La solución de uso pasará
alrededor del inserto 32 en los canales creados por las aletas y
saldrá por la salida de la abertura cilíndrica 18a entre el
adaptador 80 y la segunda sección 32b del inserto 32. El diluyente
que sale por la salida 39a entrará en la válvula térmica 41 y pasará
a través de la abertura 55d y saldrá por la abertura 55e hacia el
orificio 19b. Después saldrá del segundo conducto 18d y se vaciará
en la primera sección 32a del inserto 32. El diluyente que sale por
la salida 39c pasará, a través de la conducción 44, hacia la
entrada 45a de la válvula 45. No obstante, si la temperatura del
diluyente está por debajo de un valor predeterminado, la válvula 45
se cerrará. El valor predeterminado cambiará dependiendo del
producto y la concentración que se necesite. Si el diluyente o el
agua aumentan de temperatura, el motor térmico 56 queda expuesto al
diluyente a su paso a través de las aberturas 55d, 55e. A medida
que aumenta la temperatura, el motor térmico 56 aumenta de tamaño y
abre la válvula 45, permitiendo, de ese modo, que entre más agua en
la primera sección 32a del inserto 32 a través del orificio 19c y el
tercer conducto 18e. Este diluyente adicional reduce la
concentración de la solución de uso, que aumentaría a medida que
aumenta la temperatura.
El flujo a través de todos los conductos 18d,
18e, 18f se controla mediante los controles de flujo 70, 73, 75.
Los controles de flujo 70, 73, 75 son dispositivos de control
dinámico del flujo colocados en su sitio que controlan el flujo del
agua, tal como se describirá más adelante de forma más completa,
para proporcionar un intervalo de flujo del diluyente controlateral
y razonable.
El diluyente que entra en el inserto 32 no se
mezcla inmediatamente con la solución de uso. La solución de uso,
al pasar fuera del inserto 32, lo hace generalmente en una dirección
descendente. De forma similar, el diluyente que hay en el inserto
32 será redirigido de forma que no forme un ángulo con respecto a la
solución de uso, sino que fluirá de nuevo generalmente en una
dirección descendente y paralela a la solución de uso. Por lo
tanto, cuando la solución de uso se mezcla con el diluyente
procedente del inserto 32, el diluyente y la solución de uso se
mueven generalmente en la misma dirección, con lo cual se minimizan
los esfuerzos cortantes y, de este modo, se reduce la espuma.
El producto que se administra desde el
recipiente del producto 14 no erosiona a velocidades sustancialmente
diferentes, dependiendo de la temperatura del diluyente. Por
consiguiente, no es necesario utilizar una válvula térmica 41. En
lugar de ello, sólo se utiliza el flujo a través del primer conducto
18c y el segundo conducto 18 y es igual que el descrito con
respecto al producto administrado desde el recipiente del producto
15 y no se reiterará la explicación. Los elementos de control del
flujo 70, 73 se utilizan de nuevo para controlar el volumen de
diluyente, tal como se describe más delante de forma más completa.
De nuevo, el diluyente entra en el inserto 32 a través del segundo
conducto 18d para reducir la formación de espuma.
La presente invención es capaz de proporcionar
un dosificador que también sea capaz de proporcionar una solución
de uso con una concentración deseada sin hacer uso de componentes
electrónicos o de control. El uso del control dinámico del flujo en
el conducto permite un flujo, dentro de un intervalo, independiente
de la presión existente dentro del sistema a lo largo de un
intervalo de flujo razonable, como por ejemplo de 207 a 689 kPa (30
a 100 psi). La figura 9 es un diagrama del intervalo del caudal en
galones por minuto frente a la presión en libras por pulgada
cuadrada de un dosificador que utiliza un control de flujo de 1,2
litros por minuto (0,33 galones por minuto) y un control de flujo
de 11,4 litros por minuto (3,0 galones por minuto) con una boquilla
de 1,1 (0,28). La línea inferior muestra que el caudal de
administración del control de flujo de 1,2 (0,33) es relativamente
constante a lo largo del intervalo medido de entre 103 y 621 kPa (de
15 a 90 psi). De forma similar, el caudal del control de flujo de
11,4 litros por minuto (3,0 galones por minuto) es relativamente
constante entre las presiones de 103 y 621 (15 y 90), y
especialmente más uniforme dentro del intervalo de entre 207 y 621
kPa (de 30 a 90 psi). Con 207 kPa (30 psi) para ambos controles de
flujo, el caudal está al nivel o por encima del caudal deseado. El
solicitante también ha descubierto que esta relación se extiende a
689 kPa (100 psi), aunque no se muestra en el diagrama.
La figura 10 es un diagrama que muestra el uso
de la presente invención para administrar una sal cuaternaria a
partir de un detergente que posee un 40 por ciento de sal
cuaternaria. El diagrama es representativo de una recarga de 76
litros (20 galones). Como puede observarse, la línea de "sin
compensación de temperatura" indica un dosificador que carece de
la válvula térmica de la presente invención. Como se muestra en la
figura 10, el conjunto de válvula térmica está ajustado para
abrirse a 120 grados. Por lo tanto, ya que la válvula térmica se
abriría a 120 grados, se administra más agua, reduciéndose por tanto
el tiempo para administrar 76 litros (20 galones) y eliminándose
por tanto el número total de gramos de producto administrados para
una recarga de 76 litros (20 galones).
Haciendo referencia ahora a las figuras 11 y 12,
se puede observar cómo la presente invención es capaz de mantener
la concentración de la solución de uso dentro de un intervalo
especificado para un intervalo de temperaturas y presiones del
agua, La figura 11 utiliza un dosificador que posee un control de
flujo 70 de 1,2 litros por minuto (0,33 galones por minuto), un
control de flujo 73 de 13,2 litros por minuto (3,5 galones por
minuto) y un control de flujo 75 de 7,6 litros por minuto (2,0
galones por minuto). La capacidad de la boquilla 21 es de 1,0
litros por minuto (0,28 galones por minuto). Esto también es cierto
para una sal cuaternaria en la que una concentración deseada es
entre 150 y 300 partes por millón. La válvula térmica 41 está
ajustada para abrirse a 120 grados. Se puede observar que existen
ciertas áreas que no se encuentran en el intervalo deseado de 150 a
300 partes por millón, como se representa con el tono más claro y el
tono más oscuro. Con la presente invención, es posible entonces
ajustarlo cambiando simplemente una o más variables. Por ejemplo,
sería posible aumentar el caudal a través del desvío térmico 41,
rebajando de este modo la concentración a temperaturas más
elevadas. Otra posibilidad consiste en controlar la cantidad de
producto que se disuelve, reduciendo el flujo a través de la
boquilla 21. La figura 12 representa un dosificador, similar al de
la figura 11, a excepción de que el control de flujo 70 se redujo a
1,1 litros por minuto (0,3 galones por minuto). Así, las lecturas
en partes por millón se representan mediante los números del
diagrama. Se puede observar que todos los números se encuentran
dentro del intervalo deseado de 150 a 300 partes por millón a todo
lo largo del intervalo de 207 a 689 kPa (30 a 100 psi) y un
intervalo de temperatura de entre 90 y 140 grados. Se reconoce que
dos de las lecturas están en 310, ligeramente fuera del intervalo
deseado. No obstante, esto queda totalmente incluido dentro del
error experimental en los ensayos. Otro cambio con respecto a la
figura 12 consiste en que el desvío térmico se ajustó para
activarse a 117 grados, en lugar de a 120 grados.
Por lo tanto, se puede observar que la presente
invención resulta muy útil para diseñar un dosificador que utilice
controles dinámicos de flujo y que no dependa de componentes
electrónicos para proporcionar una concentración deseada de una
solución de uso. Aunque los ejemplos descritos hasta el momento han
hecho referencia a una sal cuaternaria, se entiende que se pueden
utilizar otras formulaciones, tales como limpiadores universales,
limpiadores ácidos de suelos, limpiadores alcalinos de suelos y
desinfectantes de fregaderos, así como otras fórmulas. En la
administración de la concentración deseada de un producto, se
entiende que sería dependería del producto que se administra y de
la boquilla. Por consiguiente, se selecciona una boquilla que
proporciona una pulverización adecuada sobre el área del producto
que se administra. El patrón de la pulverización deberá cubrir
típicamente todo el bloque. El control de flujo 70 para la boquilla
21 tiene típicamente un tamaño ligeramente mayor que la capacidad
de la boquilla. Por ejemplo, si se desea una boquilla con un caudal
de 1,0 (0,28), se proporciona un control de flujo de 1,1 ó 1,2
(0,30 ó 0,33). La capacidad de las boquillas se mide típicamente en
un caudal a 70 kPa (10 psi). Típicamente, la presión ejercerá la
fuerza con la que incidirá el agua sobre el producto y el caudal
determinará la cantidad de producto disuelto. Se puede medir
fácilmente la cantidad de producto que se disuelve a lo largo de un
periodo de tiempo determinado. Entonces, simplemente es necesario
suministrar una cantidad adicional de diluyente a través del control
de flujo 73 para proporcionar la concentración deseada. Otra
posibilidad consiste en que, si el producto que se administra es
sensible a la temperatura con respecto al diluyente, se puede
utilizar la válvula térmica 41 y el flujo se proporciona a través
del control de flujo 75.
Claims (10)
1. Un dosificador (10) para suministrar un
diluyente a un sólido creando una solución de uso; el dosificador
comprende:
a) un alojamiento (11) para contener un
sólido;
b) una boquilla pulverizadora (21) que se usa
para propulsar el diluyente para formar la solución de uso;
c) un conducto de entrada del diluyente (18c)
conectado operativamente con la boquilla pulverizadora;
d) un conducto de salida del diluyente (18a) que
posee una salida del dosificador situada por debajo de la boquilla
pulverizadora (21) para proporcionar una vía para la solución de
uso;
caracterizado porque el dosificador
comprende además:
e) una válvula de desvío (41) conectada
operativamente con el conducto del diluyente (18c), y la válvula de
desvío posee una válvula de control de temperatura (45), la válvula
de control de temperatura (45) posee un conducto de desvío, y el
conducto de desvío conecta operativamente el conducto del diluyente
(18e) con la salida del dosificador, en la que se añade más
diluyente a la solución de uso, controlándose de ese modo la
concentración de la solución
de uso.
de uso.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El dosificador de la reivindicación 1, que
además comprende:
a) un primer colector (39) que posee una entrada
(33) en comunicación fluida con el conducto de entrada del
diluyente (18c) y una primera, segunda y tercera salidas (39a, 39b,
39c) en comunicación fluida con la entrada (33);
b) la primera salida (39a) en comunicación
fluida con la boquilla pulverizadora (21);
c) la segunda salida (39b) en comunicación
fluida con la salida del dosificador; y
d) la tercera salida (39c) en comunicación
fluida con la válvula de desvío (41).
\vskip1.000000\baselineskip
3. El dosificador de la reivindicación 2, que
además comprende:
a) un segundo colector (18), y el colector posee
un orificio (18a) que forma parte del conducto de salida del
dosificador para la solución de uso;
b) una primera, segunda y tercera abertura (32c,
32d, 32e) formadas en el colector;
c) la primera abertura (32c) en comunicación
fluida con la primera salida (39a);
d) la segunda abertura (32d) en comunicación
fluida con la segunda salida (39b) y la salida del dosificador;
y
e) la tercera abertura (32e) en comunicación
fluida con la tercera salida (39c).
\vskip1.000000\baselineskip
4. El dosificador de la reivindicación 3, que
además comprende un elemento de control de espuma (32), y el
elemento de control de espuma (32) comprende:
a) una cámara;
b) una conducción de salida (32g), que posee una
abertura en comunicación fluida con la cámara, y la conducción de
salida se extiende generalmente hacia abajo en el conducto de salida
del dosificador; y
c) la segunda y la tercera salida están en
comunicación fluida con la cámara, en la que el diluyente que sale
de la conducción de salida se mezcla con la solución de uso, cuando
tanto la solución de uso como el diluyente se mueven generalmente
hacia abajo.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El dosificador de la reivindicación 4, que
además comprende una pluralidad de aletas (32h) conectadas
operativamente con la cámara, y las aletas se extienden hacia fuera
desde la cámara, y tienen el tamaño y la configuración adecuados
para formar un ajuste por fricción dentro del orificio, manteniendo
el elemento de control de espuma (32) en su posición.
6. El dosificador de la reivindicación 5, en el
que las aletas proporcionan una vía de flujo para la solución de
uso alrededor del elemento de control de flujo.
7. El dosificador de la reivindicación 5, que
además comprende elementos de control de flujo situados en la
primera, segunda y tercera abertura.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Un procedimiento para administrar una
solución de uso, que comprende:
a) el suministro de un diluyente, que está a una
temperatura, para que actúe sobre un producto químico sólido para
formar una solución de uso;
b) la detección de la temperatura del
diluyente;
caracterizado porque el procedimiento
comprende además:
c) la activación de una válvula de desvío cuando
la temperatura del diluyente alcanza una temperatura predeterminada,
lo que permite que el diluyente se mezcle con la solución de uso,
reduciéndose de este modo la concentración de la solución de uso y
manteniéndose la concentración por debajo de un límite superior.
\vskip1.000000\baselineskip
9. El procedimiento de la reivindicación 8, en
el que el diluyente se pulveriza sobre el producto químico sólido
para formar una solución de uso, y el procedimiento comprende
además:
a) la provisión de más diluyente para mezclarlo
con la solución de uso cuando la temperatura del diluyente alcanza
una temperatura predeterminada, reduciéndose de este modo la
concentración de la solución de uso y manteniéndose la
concentración por debajo de un límite superior.
\vskip1.000000\baselineskip
10. El procedimiento de la reivindicación 9, que
además comprende la detección de la temperatura con un motor
térmico que, al detectar un aumento de temperatura, aumenta de
tamaño desde un primer tamaño hasta un segundo tamaño, y el segundo
tamaño activa una válvula de desvío para permitir que el diluyente
añadido se mezcle con la solución de uso.
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