ES2633591T3 - Método de separación de sustancias químicas en un lavavajillas - Google Patents

Abstract

Un método de lavado de artículos en un lavavajillas de estilo institucional de un solo lote, que comprende: A. proporcionar un lavavajillas que comprende: i. un primer tanque (12) con una primera composición; ii. una primera bomba (14) para bombear fluido desde el primer tanque a la cámara de lavado; iii. un segundo tanque (16) con una segunda composición; iv. una segunda bomba (18) para bombear fluido desde el segundo tanque a la cámara de lavado; y v. artículos a limpiar; comprendiendo el lavavajillas además una placa de desviación (44) que puede moverse selectivamente entre una primera posición y una segunda posición, en el que la primera posición hace que la placa de desviación esté en comunicación fluida con el primer tanque y haciendo la segunda posición que la placa de desviación esté en comunicación fluida con el segundo tanque, y en el que el lavavajillas comprende además una placa de acanaladura (46) localizada por encima de la placa de desviación (44), en el que la placa de acanaladura (46) tiene una abertura central (64) que se abre a la placa de desviación (44) y el primer tanque (12) y el segundo tanque (16) y la placa de acanaladura incluye unos rebajes (56, 58, 60, 62) alrededor de la abertura (64); B. llenar el primer tanque con la primera composición y llenar el segundo tanque con la segunda composición; C. pulverizar la primera composición desde el primer tanque sobre los artículos en el lavavajillas; D. pulverizar la segunda composición desde el segundo tanque sobre el artículo en el lavavajillas; y E. pulverizar un aclarado de agua limpia sobre los artículos.

Description

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La adición química a todos los tanques puede realizarse de una serie de maneras, incluyendo con un dispensador controlado por conductividad, una adición temporizada o periódica de una sustancia química o una inyección de una sustancia química en la corriente de agua antes o después del tanque.

5 En el método, el tanque A y el tanque B están al menos parcialmente aislados uno de otro. La separación del tanque A y el tanque B puede lograrse por diversos métodos. Obsérvese que la separación completa o 100 % del tanque B del tanque A no es necesaria para la máquina. Se ha descubierto que incluso una separación parcial con una mezcla parcial de los dos tanques es progresivamente beneficiosa. En algunas realizaciones, el tanque A y el tanque B se separan y el lavavajillas proporciona una separación, de manera que se reduce o se minimiza la mezcla. En algunas realizaciones, el lavavajillas proporciona al menos un 80 %, al menos un 90 %, al menos un 99,9 % o al menos un 99,99 % de separación de los fluidos del tanque A y el tanque B. Dicho de manera diferente, en algunas realizaciones, no se mezclan más del 20 %, no más del 10 %, no más del 0,1 %, o no más del 0,01 % de los fluidos del tanque A y del tanque B.

15 Un ciclo de lavavajillas en un lavavajillas de tipo puerta o campana habitual o máquina de carga frontal tiene dos etapas principales: un lavado y un aclarado. Usando las definiciones anteriores, esta secuencia puede ilustrarse como:

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En el método divulgado con un lavavajillas con al menos dos tanques, pueden añadirse varias etapas a este ciclo, aunque ciertas características pueden incorporarse en solo una o dos etapas adicionales. Debe tenerse en cuenta que no es necesario aumentar la longitud total del ciclo de lavavajillas, independientemente del número de etapas del proceso. Los resultados mejorados pueden observarse en múltiples etapas sin aumentar la longitud total del ciclo. En algunas realizaciones, un proceso con varias etapas puede describirse en general de la siguiente manera:

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Las seis etapas de esta secuencia de ciclos se describen de la siguiente manera:

1.

El lavado A hace circular una solución de la composición A desde el tanque A

2.

El lavado B hace circular una solución de la composición B desde el tanque B

3.

El aclarado B pulveriza una mezcla de la composición B y agua limpia en la vajilla

4.

La etapa 1 se repite con una duración de tiempo potencialmente diferente

5.

La etapa 2 se repite con una duración de tiempo potencialmente diferente

6.

El aclarado A pulveriza agua limpia en la vajilla, aclarado final

35 En algunas realizaciones, un ejemplo específico de esta secuencia de seis ciclos puede usar un detergente alcalino como composición A y un detergente ácido como composición B. Este proceso podría incluir lo siguiente:

1.

El lavado A hace circular el detergente alcalino A en la vajilla. El fin de esta etapa es penetrar en la suciedad sensible a las sustancias alcalinas y lavar la mayor parte de la suciedad de los alimentos.

2.

El lavado B hace circular el detergente ácido B en la vajilla. El fin principal de esta etapa es lavar y neutralizar la alcalinidad de la vajilla. Neutralizar la alcalinidad en esta etapa permite que la siguiente etapa de aclarado B sea más eficaz y de menor duración. Esto reduce directamente la cantidad de la sustancia química B y la cantidad de agua usada para suministrar la composición B, lo que es una reducción significativa en los costes de

45 agua, sustancias químicas y energía.

3.

El aclarado B pulveriza una solución concentrada de ácido B en la vajilla. El ácido fuerte penetra y afloja la suciedad sensible a los ácidos. En este ejemplo, se usa agua limpia para suministrar el ácido B. Como se ha mencionado anteriormente, puesto que el lavado B neutraliza la alcalinidad en la vajilla, la duración del aclarado B puede ser bastante corta, ahorrando sustancias químicas, agua y energía para el sistema general.

4.

El lavado A vuelve a hacer circular el detergente alcalino A en la vajilla. Esta etapa elimina la suciedad aflojada en la etapa anterior y otras tiras de suciedad sensible a los alcalinos.

5.

El lavado B vuelve a hacer circular el detergente ácido B. La naturaleza ácida del detergente B es especialmente útil para eliminar y neutralizar el detergente alcalino de la vajilla. Por lo tanto, la duración de la etapa de lavado B puede ser relativamente corta, pero lo que es más importante, permite que la duración de la

55 etapa de aclarado final A se reduzca enormemente con respecto al tiempo y/o al volumen de agua. Mediante la pre-neutralización del detergente alcalino de la vajilla, la etapa de aclarado final A puede ser muy corta ya que la mayor parte de los materiales difíciles de aclarar ya se han eliminado o neutralizado. Proporcionar una pulverización de agua de aclarado final corta aporta un gran ahorro ya que este agua se calienta habitualmente a altas temperaturas (82 ºC (180 ºF)), ahorrando de este modo una gran cantidad de energía, así como agua.

6. El aclarado A pulveriza agua limpia caliente en la vajilla. La energía necesaria para calentar esta agua es la parte más cara de la operación de lavado de vajilla. Tener una etapa de lavado ácido B de antemano permite que se reduzca significativamente el volumen de agua usado en la etapa de aclarado A. O bien puede reducirse la duración del aclarado A, o reducirse el caudal de agua del aclarado A, con el resultado general de usar menos agua.

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Obsérvese que la solución que se hace circular en el lavado A finalmente se drena en el tanque A, y que las soluciones del lavado B y del aclarado B se drenan finalmente, total o parcialmente, en el tanque B. Los medios para obtener esta separación se explican a continuación.

5 En el ejemplo anterior, el ácido limpio se suministra solamente en la etapa de aclarado B, pero se captura y se reutiliza ventajosamente en ambas etapas del lavado B. Esto ahorra la cantidad total de sustancias químicas necesarias. No solo el ácido no se mezcla con la alcalinidad, neutralizándolo de este modo, sino que el ácido se utiliza en otras etapas. La tendencia actual en el desarrollo de lavavajillas es usar cantidades menores de agua, tanto en el tanque de lavado como en los volúmenes de aclarado limpio. Las cantidades menores de agua de lavado significan que los tanques de lavado son más sucios y tienen altas cantidades de alcalinidad, haciendo de este modo que la vajilla sea más difícil de aclarar. Unas cantidades más pequeñas de agua de aclarado hacen que sea especialmente más difícil dejar la vajilla aclarada. Este método aborda estos desafíos. Utilizando un lavado ácido antes del aclarado final, pueden usarse cantidades significativamente menores de agua a la vez que se consiguen excelentes resultados de limpieza y de aclarado. El tiempo de duración para cada una de las etapas puede ajustarse

15 y depende de las sustancias químicas específicas empleadas y del agua y de la acción de lavado de la máquina. Una alternativa para ajustar la duración de la etapa es ajustar el caudal de cada etapa. Un caudal más bajo puede ser equivalente a una duración más corta en términos de la cantidad de agua o de solución de lavado que se utiliza en la etapa. En algunas etapas puede ser ventajoso cambiar la duración mientras que en otras etapas puede tener sentido cambiar el caudal. Por lo tanto, la duración de las etapas y el caudal de las etapas pueden ajustarse preferentemente de manera independiente. Algunos ejemplos de cambios en la duración de las etapas incluyen los siguientes:

 Si la etapa de lavado B contiene una enzima, entonces la etapa de lavado B sería de una duración relativamente más larga que las otras etapas, ya que las enzimas requieren, en general, un tiempo de 25 contacto más largo para la acción de limpieza.  Si la etapa de lavado B contiene un ácido, entonces la etapa de lavado B sería relativamente corta, ya que los ácidos actúan rápidamente en general.

 El fin de la etapa de primer lavado A es principalmente lavar grandes partículas de comida con acción mecánica. Puesto que este fin se logra de manera relativamente rápida, el primer lavado A será relativamente corto en comparación con el segundo lavado A que tiene el fin de eliminar películas y manchas tenaces.

 Cuando se usa una sustancia química quitamanchas u oxidante en la etapa de aclarado B, sería preferible un caudal bajo con una larga duración con el fin de tener una alta concentración de sustancias químicas con un tiempo de contacto prolongado.

35 El ejemplo anterior ilustra solo una posible secuencia de etapas. En general, las etapas de lavado B y de aclarado B pueden insertarse en tres lugares diferentes: (1) al comienzo del ciclo; (2) en el centro del ciclo (como se muestra en el ejemplo anterior); o (3) antes del ciclo de aclarado final (como se muestra en el ejemplo anterior). Pueden contemplarse numerosas combinaciones con las etapas B insertadas en uno, dos o los tres de los lugares mencionados anteriormente en la secuencia. Algunos de los mismos se explican a continuación.

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En este ejemplo, las etapas de lavado B y de aclarado B son las primeras en el ciclo del lavavajillas. Alguna

45 suciedad reacciona mejor cuando la etapa de ácido es la primera en oposición a la segunda en la secuencia. Por ejemplo, esta secuencia podría emplearse en un tipo de restaurante que sirve altos niveles de proteína, mientras que la segunda secuencia de ácido se emplearía en un restaurante que sirve altos niveles de almidón. Además, dependiendo de la configuración mecánica y de la sustancia química empleada, tanto el lavado B como el aclarado B pueden emplearse por separado, o pueden combinarse en una sola etapa de lavado B. Esta secuencia a modo de ejemplo se muestra inmediatamente a continuación:

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Las etapas B combinadas pueden emplearse cuando el tanque B está completamente aislado del tanque A y del

55 aclarado A. Cuando el tanque B está totalmente separado y recupera toda su agua en cada etapa, entonces no hay necesidad de que la etapa de aclarado B añada más agua y la composición B. La sustancia química B puede suministrarse en el tanque B en lugar del aclarado B con la eliminación resultante de la etapa de aclarado B. Las ventajas son (1) la eliminación del consumo de agua introducida en la etapa de aclarado B, y (2) la conservación del uso de la sustancia química B.

La sustancia química volvería a usarse una y otra vez, suponiendo que se recupere casi el 100 % de la solución B en cada ciclo. Esta secuencia también funcionaría bien con el método de “control de nivel” que se describe a continuación.

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Método de captura y de control de fluido total

El método de desbordamiento de agua y el método de deflector accionado por agua o bomba mostrado en las figuras 5, 9 y 10 usan el suelo de lavavajillas 30 o las placas deflectoras para canalizar selectivamente agua hacia 5 los tanques A 12 y B 16. Varios factores influyen en el flujo del fluido hacia un tanque u otro. Un factor es el ángulo o inclinación de las placas directoras de fluido final. Si la placa directora de fluido tiene un ángulo más pronunciado, el fluido puede alcanzar una mayor velocidad. Si la placa directora de fluido tiene un ángulo más plano, el fluido puede alcanzar una menor velocidad. Un segundo factor es el área de sección transversal del fluido que fluye hacia los tanques. Si el área de sección transversal de la trayectoria de flujo del fluido a través de la parte superior de la placa directora de fluido está disminuyendo, el fluido acelerará y tendrá una mayor velocidad. Si el área de sección transversal de la trayectoria de flujo del fluido a través de la parte superior de la placa directora de fluido está aumentando, el fluido desacelerará y tendrá una menor velocidad. Un tercer factor es la forma de borde del extremo de la placa directora de fluido que se libera a los tanques. La inercia hará que el líquido salga del borde final de la placa directora de fluido en una trayectoria relativamente recta en su caída en los tanques a menos que la forma del

15 borde estimule la tensión superficial para dominar el flujo de fluido y tire del fluido hacia abajo y hacia atrás alrededor del borde, como se muestra en la figura 8. Un cuarto factor es el material de las placas directoras de fluido. La tensión superficial descrita anteriormente se verá influenciada por la elección del material para la placa directora de fluido. Las superficies metálicas tienen una tensión superficial relativamente baja mientras que las superficies plásticas tienen una tensión superficial alta, repeliendo y derramando de este modo agua de manera más rápida y por completo. Y un quinto factor es la posición relativa entre los tanques y las placas directoras de fluido. La relación horizontal y vertical entre los tanques y el borde de la placa directora de fluido determinará qué fluido se captura en cada tanque. La modificación de estos cinco factores define qué fluido fluirá en cada tanque. Este diseño no se limita a tres fluidos diferentes y dos tanques diferentes. Si tres o cuatro o más fluidos tienen caudales únicos, estos factores pueden ajustarse para capturar tres o cuatro o más fluidos en tres o cuatro o más tanques.

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Método de tope accionado por motor

En algunas realizaciones, la(s) abertura(s) 36 en el tanque B 16 pueden controlarse adicionalmente incluyendo una válvula automatizada 90 o dispositivo que sella las aberturas 36 cuando se produce un ciclo que incluye un fluido que no se desea que entre en el tanque B 16. Esta válvula 90 puede abrirse automáticamente cuando se produce un ciclo que incluye agua que se desea que entre en el tanque B 16 como se muestra en la figura 13-C. La figura 13-B muestra un mecanismo de válvula de bola 90 que tapa el orificio 36 en el tanque B 16 cuando es deseable y, a continuación, abre la válvula de bola 90 (figura 13-C) para permitir que el agua entre cuando sea necesario rellenar el tanque B 16. Los dibujos de la figura 13 muestran el mecanismo de cierre de válvula de bola 90. No se muestra el

35 motor que acciona la válvula. Puede usarse un motor accionado eléctricamente para abrir y cerrar la válvula de bola en los momentos adecuados según lo ordenado por las señales de programación de máquina. Obsérvese que tanto el tanque A como el tanque B podrían estar equipados con el tope accionado por motor y que podrían emplearse otros tipos de topes, además de una válvula de bola. El método de tope accionado por motor o mecánico puede evitar que casi el 100 % del fluido de tanque A entre en el tanque B, y viceversa.

Reducción de agua residual

Después de una etapa en cualquiera de los procesos de lavado y de aclarado, el agua y la solución química permanecen en las superficies interiores de la máquina y en la vajilla que se está lavando. Es preferible tener esta

45 solución encaminada al tanque deseado con el fin de reducir aún más o eliminar la contaminación de las soluciones de tanque. Los siguientes métodos pueden emplearse para recoger esta agua residual y dirigirla al tanque correcto. En algunas realizaciones, el inicio de la etapa subsiguiente en el proceso de lavado se retrasa para permitir más tiempo para que se drene el agua procedente de la etapa recién completada en el tanque apropiado. Por ejemplo, después de completar la pulverización de lavado alcalino, el desviador 44 en la figura 16-A puede mantenerse en la posición deseada para desviar la solución de lavado procedente de la cámara de lavado en el tanque alcalino durante uno o más segundos. Esto permitirá drenar la solución alcalina de las superficies internas de la cámara de lavado y de la vajilla en el tanque deseado. De manera similar, después de la etapa de ácido recirculado, el desviador 44 en la figura 16-A puede mantenerse en la posición para desviar la solución de lavado en el tanque de ácido durante uno o más segundos.

55 En algunas realizaciones, el desviador 44 se mantiene en la posición para desviar la solución de lavado en el tanque apropiado para el inicio de la siguiente etapa en el proceso de lavado. Esto es preferible en los casos donde es aceptable tener una pequeña cantidad de contaminación de un tanque con la solución de lavado desde el otro tanque, pero no es aceptable contaminar en la dirección opuesta. Por ejemplo, si es preferible tener cierta contaminación del tanque alcalino con una solución de lavado ácido, pero no es aceptable contaminar el tanque de lavado ácido con una solución de lavado alcalino, el desviador 44 podría colocarse para desviar la primera fracción de un segundo o segundos de lavado ácido en el tanque alcalino. Esto daría como resultado que la solución alcalina residual en el interior de la cámara de lavado y la vajilla, además de la solución ácida inicial, se desviara al tanque alcalino, y se redujera la contaminación del tanque ácido con la solución alcalina residual.

65 En algunas realizaciones, el agua limpia podría usarse al final o al comienzo de un ciclo durante un corto período de

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Las manchas de té en la cerámica son muy difíciles de eliminar para la mayoría de los detergentes a niveles de dosificación normales. El método de tanque único fue eficaz solo al nivel de concentración más alto. Pero, a 1400 ppm, el detergente alcalino puede dejar un residuo alcalino en el artículo de vajilla. El método de tanque doble simulado fue eficaz en la eliminación de las manchas de té, pero sin dejar ningún residuo alcalino en las muestras

5 para ensayo como se muestra en el ejemplo 4.

Ejemplo 4

El ejemplo 4 determinó la cantidad de alcalinidad residual que permanece en los platos de comida después del ciclo

10 de aclarado final. Para este ejemplo, se pulverizó en los platos de comida una solución concentrada del indicador P, también conocido como indicador fenolftaleína, inmediatamente después de que la bandeja y los platos se retiraran del lavavajillas. El indicador P se vuelve de color rosa brillante cuando el pH es 8,3 o superior y es claro o incoloro por debajo de 8,3 de pH. Las fotos se tomaron dentro de 1 segundo de pulverización del indicador P. La cantidad y la intensidad del color rosa se calificaron a continuación comparando las fotos de cada plato. Una puntuación de 1

15 es perfecta con el color rosa visible. Una puntuación de 10 es la peor, con una gran cantidad de color rosa oscuro.

En el ejemplo 2 se usaron el mismo procedimiento y ajustes de ciclo de lavavajillas. Para este ejemplo, el método de tanque único usó un detergente alcalino de sólido energético en concentraciones de 1000 y 2000 ppm. En este ejemplo se varió la longitud del aclarado final y los resultados se midieron después de 11 segundos, 9 segundos, 7

20 segundos, 5 segundos, y 3 segundos de aclarado. El caudal se estableció en 3,1 litros (0,82 galones) en 11 segundos. El método de tanque doble usó un sólido energético en 1000 y 2000 ppm. Este ejemplo también varió la longitud del aclarado final para el método de tanque doble simulado y los resultados se midieron después de 7 segundos, 5 segundos y 3 segundos de aclarado. El caudal se estableció en 3,1 litros (0,82 galones) en 11 segundos. Los resultados se muestran en la tabla 4.

25 Tabla 4-Concentración del indicador P en platos

Método de tanque único

Aclarado de 3 segundos

Aclarado de 5 segundos Aclarado de 7 segundos Aclarado de 9 segundos Aclarado de 11 segundos

Calificación de indicador P para sólido energético de 1000 ppm

8 4 3 2 1

Calificación de indicador P para sólido energético de 2000 ppm

10 8 5 3 2

Método de tanque doble

Calificación de indicador P para sólido energético de 1000 ppm

1 1 1 No ensayado No ensayado

Calificación de indicador P para sólido energético de 2000 ppm

1 2 1 No ensayado No ensayado

La tabla 4 muestra que un aclarado corto en el método de tanque único deja residuos alcalinos en los platos. Para el método de tanque único, es necesario un aclarado más largo (y por lo tanto más agua) con el fin de eliminar la

30 alcalinidad, especialmente los niveles de alcalinidad necesarios para eliminar las manchas de té en el ejemplo de tanque único en el ejemplo 3. El método de tanque doble tiene muy pocos residuos alcalinos, incluso en el aclarado de 3 segundos e incluso cuando se usó 2000 ppm de detergente alcalino.

La memoria descriptiva anterior proporciona una descripción completa de la divulgación. Puesto que muchas

35 realizaciones de la divulgación pueden hacerse sin alejarse del alcance de la invención, y la invención radica en las reivindicaciones.

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Claims (1)

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