ES2317481T3 - Lavavajillas industrial con circuito de ablandamiento de agua mejorado. - Google Patents
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Abstract
Lavavajillas industrial que incluye un ablandador (2) con resinas de descalcificación a través de las cuales el agua procedente de la red llega a un tanque de interrupción de alimentación de agua (3), conectado al tanque de lavado (9) del lavavajillas, y a través de dicho tanque de interrupción de alimentación de agua (3) llega al calefactor (4) que alimenta rociadores de lavado (8) que la rocían en dicho tanque de lavado (9) en donde se recoge luego en un sumidero (13) situado en el fondo del tanque (9), caracterizado porque el tanque de interrupción de alimentación de agua (3) está provisto con una cámara de expansión (Y) interpuesta entre la entrada (E1) del agua procedente del ablandador (2) y la salida (U1) hacia dicho calefactor (4), estando provista dicha cámara de expansión (Y) con una salida (U2) que la conecta directamente con dicho sumidero (13) del tanque (9) a través de un conducto (B) que elude el calefactor (4), estando controlado el flujo a través de dicho conducto de derivación (B) por una válvula 1
Description
Lavavajillas industrial con circuito de
ablandamiento de agua mejorado.
El presente invento se refiere a lavavajillas
industriales, y en particular a un lavavajillas con un circuito de
ablandamiento de agua mejorado.
Se conoce que los lavavajillas industriales
utilizados en campos profesionales (restaurantes, bares, etc.) se
caracterizan generalmente por circuitos de carga y de lavado muy
simples debido a que han de ser tan fiables como sea posible,
puesto que son herramientas de trabajo y debido a que no existen
normas internacionalmente reconocidas que requieran reunir
limitaciones de prestación particulares. Uno de dichos lavavajillas
industriales se describe en la EP 1 462 050 A.
Estos circuitos son diferentes de los que tienen
los lavavajillas domésticos en varios aspectos, en particular en
presencia de dos circuitos de lavado y enjuagado distintos cada uno
con sus propios rociadores. Dicho de otro modo el agua de lavado
se rocía sobre las vajillas mediante una bomba de lavado y durante
el enjuagado una porción de este agua se sustituye por agua de
enjuague pre-calentada en un calefactor y alimentada
al circuito de enjuague mediante una bomba de enjuague
apropiada.
Mas concretamente, cuando dichas máquinas están
provistas con un circuito de ablandamiento de agua integrado, el
agua procedente de la red pasa a través del ablandador y llega a un
tanque de interrupción de alimentación de agua, conectado al tanque
de lavado, desde donde se alimenta al calefactor, siendo controlado
el nivel en el interior de este último a través de un conmutador de
presión conectado a un sifón en comunicación con el calefactor a
través de un conducto apropiado. Una bomba dosificadora de
abrillantador se conecta también a dicho conducto y un aireador de
calefactor se conecta a su vez a dicho tanque de interrupción de
alimentación de agua.
Un aspecto en común con lavavajillas domésticas
es el proceso de ablandamiento de agua llevado a cabo por medio de
resinas de descalcificación que eliminan del agua las sales de
calcio y magnesio que contiene. Estas resinas han de regenerarse
periódicamente por medio de una solución de cloruro sódico y la
etapa de regeneración requiere un tiempo mínimo de por lo menos 7
minutos, de modo que la solución de cloruro sódico se combina
mediante intercambio de iones con las sales de calcio y magnesio
presentes en las resinas eliminándolas de este modo.
Sin embargo, esto es solo el tiempo requerido
para la reacción química en el ablandador, mientras que el tiempo
global necesario para llevar a cabo la regeneración es de alrededor
de 15-20 minutos; esto se debe a que ha de
considerarse también el vaciado subsiguiente del tanque y la
sustitución completa del agua en el interior del calefactor después
de haber separado por lavado la solución de cloruro sódico de las
resinas, para impedir que el agua salada alcance el tanque.
En efecto, durante la regeneración de la resina
y etapa de lavado, aún asumiendo que el calefactor se mantenga
lleno, una vez que el tanque de interrupción de alimentación de agua
esté lleno la solución de cloruro sódico desborda el tanque y es
evidente que debido a la alta concentración de sal se precisa una
gran cantidad de agua para separar por lavado la solución de
cloruro sódico del tanque. Además, también la bomba de lavado debe
operar para separar por completo la solución de cloruro sódico del
tanque de interrupción de alimentación de agua, utilizando mas agua
para lavar el calefactor que en este punto está también contaminado
por la solución de cloruro sódico. Debido a que la etapa de
regeneración está seguida de una nueva etapa de llenado de tanque y
calefactor, el paro global de la máquina puede ser aún superior a 30
minutos, con un desperdicio significante de agua y energía.
Considerando que la duración de un ciclo de
lavado está en la gama de 2-4 minutos operaciones de
rutina como esta que implican un paro de la máquina superior a
5-10 minutos son inaceptables si ha de obtenerse una
explotación apropiada de la máquina. Como consecuencia estas
operaciones se llevan a cabo durante los periodos de pausa en el
uso de la máquina pero dichos periodos muy raramente coinciden, de
conformidad con el número de ciclos de lavado realizados y por
consiguiente de los litros de agua ablandada, con el tiempo de la
necesidad actual para regeneración de las resinas.
Esto resulta en que la máquina se fuerza a
operar con resinas ya completamente "agotadas" posiblemente
durante varios ciclos o viceversa puede ser forzada a regenerar
resinas todavía aptas para tratar cantidad de agua. En el primer
caso es evidente que el agua no se ablanda y por consiguiente no se
obtienen los resultados de lavado esperados, y en el segundo caso
se produce un desperdicio de agua y sal.
Para superar esta inconveniente existen también
modelos de lavavajillas industriales que con el fin de prevenir
pausas en la operación están provistos con circuitos de doble
tratamiento de agua que son completamente idénticos y aptos para
operar de modo alternativo, pero esto implica una evidente
complejidad de fabricación y afecta de modo significante el
coste.
Por consiguiente el objeto del presente invento
es proporcionar un lavavajillas industrial que supere dichos
inconvenientes. Este objeto se logra por medio de un lavavajillas
industrial en donde el tanque de interrupción de alimentación de
agua está provisto con una cámara de expansión interpuesta entre la
entrada del agua procedente del ablandador y la salida al
calefactor, estando provista dicha cámara de expansión con una
salida que conecta directamente con el sumidero del tanque a través
de un conducto que elude el calefactor, siendo controlado el flujo
a través de dicho conducto de derivación mediante una válvula
apropiada. Otras características ventajosas del presente
lavavajillas industrial se describen en las reivindicaciones
dependientes.
La ventaja principal del lavavajillas de
conformidad con el presente invento es que puede llevar a cabo la
regeneración de las resinas de modo simultáneo con un ciclo de
lavado, sin tener de recurrir a periodos de pausa o a complicados
dobles circuitos de tratamiento de agua, con lo que la regeneración
se lleva a cabo solo cuando se requiere y sin afectar de modo
significante la explotación de la máquina. Esto resulta también en
consumos inferiores de agua y sal y mejores resultados de lavado,
así como inferior costo de fabricación con respecto a un
lavavajillas con circuitos dobles.
Otra ventaja de este lavavajillas proviene de la
integración en dicho tanque de interrupción de alimentación de
agua, en su modalidad preferida, del sifón conmutador de presión y
de la entrada de abrillantador, de modo que se evite el conducto
relevante montado en el calefactor que es por tanto mas económico de
fabricación.
Estas y otras ventajas y características del
lavavajillas industrial de conformidad con el presente invento
resultarán evidentes para los experto en el arte a partir de la
descripción detallada que sigue de una de sus modalidades, con
referencia a los dibujos anexos, en donde:
La figura 1 es una vista esquemática que muestra
solo los circuitos de ablandamiento y lavado;
La figura 2 es una vista ampliada del tanque de
interrupción de alimentación de agua ilustrado en la figura 1.
Con referencia a dichas figuras se aprecia que
un lavavajillas industrial de conformidad con el presente invento
incluye, convencionalmente, una primera válvula de entrada de agua
de la red 1 que controla el flujo a un ablandador 2, conteniendo
resinas descalcificadoras, a través de la cual el agua llega al
tanque de interrupción de alimentación de agua 3. A partir de
dicho tanque de interrupción de alimentación de agua 3, a través de
un conducto L, el agua se alimenta a un calefactor 4 cuyo nivel de
llenado se controla mediante un conmutador de presión 5, mientras
que una bomba de abrillantador 6 proporciona el suministro del
abrillantador cuando se requiera.
Durante esta etapa de lavado, una bomba de
lavado 7 toma el agua calentada del calefactor 4 y la envía, a
través de un conducto de alimentación F, a los rociadores de lavado
8 que efectúan el rociado en el tanque 9. El agua se recoge luego
en el sumidero 13 en el fondo del tanque 9, y de este se descarga a
través de un conducto de drenaje D por medio de una bomba de
drenaje 14.
Para la regeneración de las resinas del
ablandador 2 se proporciona una segunda válvula de admisión de agua
de la red 10 que controla el flujo a un contenedor de sal 11, para
preparar la solución de cloruro sódico que llega al ablandador 2 en
donde se combina con las resinas para limpiar las de las sales de
calcio y magnesio.
La estructura particular del tanque de
interrupción de alimentación de agua 3 de conformidad con el
presente invento se ilustra mejor en detalle en la figura 2. El
tanque de interrupción de alimentación de agua 3, como se ha
indicado antes, está provisto convencionalmente con una primera
entrada E1, que conduce a un interruptor de aire X, para el agua
procedente del ablandador 2 y con una primera salida U1, formada en
el fondo de una cámara de acumulación W, del agua de alimentación
al calefactor 4. Este último está también conectado al tanque de
interrupción de alimentación de agua 3 a través de un conducto de
aireación conectado a una segunda entrada E2 que a través de un
sifón S conduce a una abertura R que conecta el tanque de
interrupción de alimentación de agua 3 con el tanque 9.
Un primer nuevo aspecto del presente tanque de
interrupción de alimentación de agua 3 es la presencia de una
cámara de expansión Y dispuesta entre el interruptor de aire X y la
cámara de acumulación W, y provista en el fondo con una segunda
salida U2. Dicho de otro modo, el agua que entra a través de la
primera entrada E1 alcanza el interruptor de aire X y primero llena
la cámara de expansión Y; una vez que esta última está llena el
agua rebosa a la cámara W y a través de la salida U1 llega al
calefactor 4. La entrada del agua al calefactor 4 se permite por
el hecho de que el aire se expulsa al tanque 9 a través del sifón S,
conectado al calefactor 4 a través de la segunda entrada E2.
Una vez que el calefactor 4 está lleno, el agua
crece en la cámara W comprimiendo el aire en el sifón T hasta que
el conmutador de presión 5 se conmuta. La carga de agua prosigue
luego durante un tiempo preestablecido de modo que determine el
llenado casi completo de la cámara de acumulación W, y el posible
exceso de agua rebosa al tanque 9 a través de la conexión R.
Durante el calentamiento del agua en el calefactor 4 el vapor
creado discurre a lo largo del conducto conectado a la entrada E2 y
alcanza el sifón S desde donde se descarga al tanque 9, siempre a
través de la conexión R.
En la modalidad preferida ilustrada en las
figuras, un segundo nuevo aspecto del tanque de interrupción de
alimentación de agua 3 reside en el sifón T, utilizado mediante el
conmutador de presión 5, estando integrado en la estructura del
tanque de interrupción de alimentación de agua en el fondo de la
cámara de acumulación W. Además, en el fondo de esta se forma
también una tercera entrada E3 a la que se conecta la bomba de
abrillantador 6.
Otro nuevo aspecto del tanque de interrupción de
alimentación de agua 3 es que en su parte superior, en la región de
paso entre la cámara de expansión Y y la cámara de acumulación W, se
forma una trayectoria de liberación de vapor Z que se extiende
desde la abertura R hasta una abertura al exterior. De este modo el
tanque 9 está provisto con una aireación que es útil en las etapas
de calentamiento cuando el aire contenido en este se dilata y
permitir liberar vapor en una forma controlada, en vez de por medio
de fugas a través del sello de puerta como en los lavavajillas del
arte anterior. Para esta finalidad, a lo largo de la trayectoria se
disponen varias aletas destinadas a favorecer la condensación de
vapor y limitar la velocidad de la corriente saliente.
Debe también apreciarse que la cámara de
acumulación W se realiza ventajosamente de mayor tamaño para obtener
una reserva de agua pre-calentada para ser
alimentada al calefactor 4, puesto que el tanque de interrupción de
alimentación de agua 3 está en contacto con la pared del tanque 9
que se calienta durante las etapas de lavado. Aún en el caso de
pausas prolongadas con la máquina en funcionamiento, y por
consiguiente con el calefactor 4 operando con una evaporación de
agua subsiguiente, existe un rellenado continuo del nivel de
calefactor 4 sin tener que admitir agua de la red merced a la
capacidad de la cámara W. Por último es posible fijar ciclos de
"lavado extendido" con la misma capacidad del calefactor
explotando el agua de la cámara W como "cantidad adicional",
por cuanto está pre-calentada.
Otro nuevo aspecto del presente lavavajillas
resulta de la presencia de un conducto de derivación B que conecta
la salida U2 de la cámara de expansión Y al sumidero 13 del tanque
9, eludiendo el calefactor 4. El flujo de agua en el conducto B, y
por consiguiente el flujo de salida a través de la salida U2, se
controla mediante una válvula de cierre 12.
A la luz de la descripción anterior, se
entiende fácilmente el funcionamiento simple y fiable del
lavavajillas de conformidad con el presente invento.
Cuando se inicia la fase de regeneración de la
resina se abre la válvula 12, primero para vaciar la cámara de
expansión Y a través del conducto de derivación B y sumidero 13, e
inmediatamente después se abre la válvula 10 de modo que el flujo
de agua pasa a través del contenedor de sal 11 y el ablandador 2 se
llena con solución de cloruro sódico. Una vez el ablandador 2 está
lleno, la solución de cloruro sódico llega al tanque de interrupción
de alimentación de agua 3 a través de la primera entrada E1 y llena
parcialmente también la cámara de expansión Y (habiéndose cerrado
entretanto la válvula 12), y se cierra la válvula 10.
Después de un periodo apropiado de contacto
entre la solución de cloruro sódico y las resinas de
descalcificación, se realiza el "lavado de resina", o sea se
elimina por lavado la solución de cloruro sódico de las resinas
para impedir que el agua salada llegue al tanque. Para esta
finalidad tanto la válvula 12 como la válvula 1 se abren de modo
que el agua de la red lava las resinas y alcanza la cámara de
expansión Y sin llenarla por completo, merced a una apropiada
ordenación de los tiempos y caudales de flujo (por ejemplo 5
segundos de apertura de la válvula 1 y 10 segundos de apertura de
la válvula 12; ciclo repetido 5 veces). La solución de cloruro
sódico se conduce por consiguiente al sumidero 13, eludiendo el
calefactor 4, desde donde se descarga por la bomba de drenaje 14,
también activada durante periodos proporcionales a la cantidad de
agua de lavado de resina entrada.
Asimismo la forma y tamaño del sumidero 13 son
importantes para garantizar que la solución de cloruro sódico se
drena por completo por la bomba 14, cuya boca de succión se sitúa,
de preferencia, en el fondo del sumidero 13 para asegurar una
completa descarga de la solución de cloruro sódico.
En efecto, considerando que la solución de
cloruro sódico tiene un peso específico superior al agua esta última
tiende a acumularse en la porción superior del sumidero, por
consiguiente en adición a activar la bomba de drenaje 14 es
posiblemente necesario detener la bomba de lavado (de estar
operativa) para permitir la estratificación de los dos fluidos que
tienen diferente densidad. La peticionaria ha encontrado, a través
de pruebas experimentales, que el volumen del sumidero 13 debe ser
de preferencia igual o superior al volumen del agua de regeneración,
que a su vez debe ser por lo menos igual al volumen de resina.
De lo anterior se entiende fácilmente como es
posible llevar a cabo un ciclo de lavado simultáneamente con la
regeneración de la resina. En efecto, mientras las bombas de lavado
y enjuague toman el agua del calefactor 4, y eventualmente de la
cámara de acumulación W, la regeneración de la resina solo afecta al
ablandador 2 y la cámara de expansión Y. Solo en el momento de
descarga de la solución de cloruro sódico a través del sumidero 13
puede existir una corta interferencia con el ciclo de lavado, pero
es un periodo de solo unos pocos minutos después de los cuales la
máquina está totalmente operativa.
Es evidente que la modalidad antes descrita e
ilustrada del lavavajillas de conformidad con el invento es solo
un ejemplo susceptible de varias modificaciones. En particular la
forma exacta y organización del tanque de interrupción de
alimentación de agua 3, del conducto de derivación B y de la válvula
de cierre 12 puede modificarse libremente de conformidad con las
necesidades de fabricación específicas, mientras se conserve la
capacidad operacional antes ilustrada.
Claims (10)
1. Lavavajillas industrial que incluye un
ablandador (2) con resinas de descalcificación a través de las
cuales el agua procedente de la red llega a un tanque de
interrupción de alimentación de agua (3), conectado al tanque de
lavado (9) del lavavajillas, y a través de dicho tanque de
interrupción de alimentación de agua (3) llega al calefactor (4)
que alimenta rociadores de lavado (8) que la rocían en dicho tanque
de lavado (9) en donde se recoge luego en un sumidero (13) situado
en el fondo del tanque (9), caracterizado porque el tanque
de interrupción de alimentación de agua (3) está provisto con una
cámara de expansión (Y) interpuesta entre la entrada (E1) del agua
procedente del ablandador (2) y la salida (U1) hacia dicho
calefactor (4), estando provista dicha cámara de expansión (Y) con
una salida (U2) que la conecta directamente con dicho sumidero (13)
del tanque (9) a través de un conducto (B) que elude el calefactor
(4), estando controlado el flujo a través de dicho conducto de
derivación (B) por una válvula 12.
2. Lavavajillas industrial, de conformidad con
la reivindicación 1, caracterizado porque el tanque de
interrupción de alimentación de agua (3) incluye también un sifón
(T) al que se conecta un conmutador de presión (5) que controla el
nivel de llenado del calefactor (4).
3. Lavavajillas industrial, de conformidad con
la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el tanque de
interrupción de la alimentación de agua (3) incluye también una
entrada adicional (E3) a la que se conecta una bomba de
abrillantador (6).
4. Lavavajillas industrial, de conformidad con
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el tanque de interrupción de la alimentación de agua (3) incluye
también una trayectoria de liberación de vapor (Z) que se extiende
desde una abertura (R) que comunica con el tanque de lavado (9)
hasta una abertura hacia el exterior.
5. Lavavajillas industrial, de conformidad con
la reivindicación precedente, caracterizado porque la
trayectoria de liberación de vapor (Z) está provista con una
pluralidad de aletas apropiadas para favorecer la condensación de
vapor y limitar la velocidad del vapor saliente.
6. Lavavajillas industrial, de conformidad con
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el tanque de interrupción de alimentación de agua (3) incluye una
cámara de acumulación (W) dimensionada para actuar como una reserva
de agua suficiente para alimentar el calefactor (4) en caso de una
pausa prolongada de la máquina con el calefactor (4) en
funcionamiento, o en caso de un ciclo de "lavado prolongado",
sin requerir la admisión de agua adicional de la red.
7. Lavavajillas industrial, de conformidad con
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el volumen del sumidero (13) es igual o superior al volumen de las
resinas de descalcificación contenidas en el ablandador (2).
8. Lavavajillas industrial, de conformidad con
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
incluye un sumidero de drenaje (14) cuya boca de succión se sitúa
en el fondo del sumidero (13).
9. Método para la regeneración de las resinas de
descalcificación del ablandador (2) de un lavavajillas industrial
de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque incluye las etapas siguientes:
- a)
- abrir la válvula (12) que controla el flujo en el conducto e derivación (B) para vaciar la cámara de expansión (Y);
- b)
- abrir la válvula (10) que controla la entrada de agua de la red hacia un contenedor de sal (11) para obtener una solución de cloruro sódico para ser alimentada al ablandador (2);
- c)
- cerrar la válvula (12) del conducto de derivación (B);
- d)
- cerrar la válvula de entrada (10) del agua de la red después que la solución de cloruro sódico ha llenado por completo el ablandador (2) y llenado parcialmente la cámara de expansión (Y);
- e)
- esperar durante un período apropiado de contacto entre la solución de cloruro sódico y las resinas de descalcificación;
- f)
- abrir la válvula (12) del conducto de derivación (B) y la válvula (1) que controla la entrada del agua de la red al ablandador (2) para eliminar por lavado la solución de cloruro sódico de las resinas;
- g)
- cerrar las válvulas (1, 12) citadas en la etapa previa y luego abrirlas de nuevo, llevando a cabo una pluralidad de ciclos de abertura/cierre con duraciones tales que la cámara de expansión (Y) nunca se llene por completo;
- h)
- descargar la solución de cloruro sódico y el agua de lavado de resina del sumidero (13) por medio de la bomba de drenaje (14).
10. Método, de conformidad con la
reivindicación precedente, caracterizado porque se llevan a
cabo una o mas de las etapas a)-g) durante el ciclo
de lavado y la etapa h) está precedida del paro de la bomba de
lavado y/o de la bomba de enjuagado.
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