ES2938057T3 - Boquilla de pulverización de fluido de cuerpo dividido - Google Patents

Abstract

Se proporciona un conjunto de boquilla de pulverización (10) para producir una descarga de pulverización oscilante. El conjunto de boquilla de pulverización (10) incluye un cuerpo de boquilla (14) con un paso de entrada de líquido (18) que converge a través de una sección cónica convergente hacia adentro (19) que define un orificio de entrada de líquido (20). Una cámara de expansión (21) comunica aguas abajo con el orificio de entrada de líquido (20). Un orificio de salida (22) comunica aguas abajo con la cámara de expansión. En la cámara de expansión (21) se proporcionan un par de venas longitudinales (28a, 28b) y un par de pasajes de retroalimentación dispuestos hacia afuera (30a, 30b). Cada vena (28a, 28b) define un respectivo orificio aguas abajo (31a, 31b) a uno respectivo de los pasajes de retroalimentación (30a, 30b) adyacente al orificio de salida (22) y un orificio aguas arriba (32a, 30b). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Boquilla de pulverización de fluido de cuerpo dividido

Esta solicitud de patente reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional N° 62/632.673, presentada el 20 de febrero de 2018.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a conjuntos de boquillas de pulverización de líquido y, más en particular, a conjuntos de boquillas de pulverización que requieren una limpieza frecuente o periódica con fines sanitarios o de otro tipo.

Antecedentes de la invención

En la industria alimentaria, a modo de ejemplo, los líquidos calientes a temperaturas de 60 °C (140 °F) y más se pulverizan a altas presiones, tales como 2,41 MPa (350 PSI) o más, sobre productos alimenticios para diversos fines. Las boquillas de pulverización de líquido para tal propósito a menudo están diseñadas para dirigir la descarga de líquido oscilante a alta presión para un mayor impacto. Tales boquillas comúnmente tienen una geometría interna compleja necesaria para establecer y mantener un ciclo de oscilación predecible que incluye orificios y pasajes que tienen una multiplicidad de superficies que no se pueden limpiar fácil o eficazmente. El enjuague con productos químicos puede lograr niveles aceptables de saneamiento, pero puede que no elimine la acumulación de desechos que pueden hacer que la descarga de fluido oscilante sea menos efectiva. SI 25011 describe una cámara de fluido ajustable del sistema de lavado en vehículos que resuelve el problema de fabricar boquillas de fluido con un mayor número de insertos de fluido cilíndricos incorporados que las boquillas conocidas típica y actualmente que comprenden solamente un inserto cilíndrico en su cabezal. La boquilla de fluido ajustable aplicada permite que dos, tres o más insertos de fluido cilíndricos sean insertados en las correspondientes aberturas cilíndricas en su cabezal, que tienen canales de flujo internos hechos en ambos semicilindros simétricos y que comprenden rebajes y, respectivamente, y conectados entre sí por medio de pasadores de centrado y empujados dentro de los agujeros de centrado y, con este fin, se practican dos, tres o más aberturas cilíndricas en el cabezal de la carcasa en una disposición geométrica característica.

El documento US2015/197218 describe una invención destinada a suprimir las variaciones en la forma de los canales de flujo para tener un canal de flujo agrandado. Cuando un cuerpo principal de unión de un miembro de tapa se une a una pieza de unión rebajada de un miembro de cuerpo principal, un par de piezas de pestaña proporcionadas al miembro de tapa se apoya en el miembro de cuerpo principal. Por lo tanto, la cantidad de inserción del cuerpo principal de unión en la pieza de unión rebajada en cada producto se puede mantener aproximadamente constante mientras que se agranda un canal principal MC y un par de canales secundarios SS1 y SS2, que están formados por el miembro de cuerpo principal y el miembro de tapa, y las variaciones en la forma de estos canales de flujo se pueden suprimir de manera fiable. Las superficies de contacto entre el miembro de tapa y el miembro de cuerpo principal se pueden doblar proporcionando las piezas de pestaña, y cuando se forma un miembro de cubierta, se puede evitar que la resina fundida se fugue desde el exterior del miembro de tapa hacia el canal de flujo principal MS y el par de canales secundarios de flujo SS1 y SS2, y como resultado, las variaciones en la forma de los canales de flujo se pueden suprimir de manera fiable.

El documento EP2708426 describe una boquilla de lavado que incluye: un primer cuerpo de boquilla dotado con un rebaje de ajuste (FC) que tiene una parte inferior y una pared lateral; un segundo cuerpo de boquilla que tiene una pared de contacto estrecho en contacto estrecho con la pared lateral y encajado en el rebaje de ajuste (FC); canales (MS, SS) proporcionados entre la parte inferior y un plano de contacto y que permiten que el líquido de lavado fluya a través de los mismos; y una parte de sellado proporcionada entre la parte de borde del primer cuerpo de boquilla y la superficie esférica del segundo cuerpo de boquilla y que sella entre el primer cuerpo de boquilla y el segundo cuerpo de boquilla. De esta manera, los cuerpos de boquilla se pueden encajar entre sí en un ajuste cóncavo­ convexo mientras que la pared lateral y la pared de contacto estrecho están en contacto estrecho entre sí, es decir, la pared lateral y la pared de contacto estrecho se pueden encajar entre sí en un ajuste cóncavo-convexo con un margen de inserción proporcionado entre las mismas y, como resultado, se puede aumentar la resistencia de unión entre los cuerpos de boquilla para mejorar las propiedades de sellado. Por lo tanto, se puede reducir la variación en el rango de dispersión del líquido de lavado.

El documento EP1629896 describe un dispositivo de boquilla de lavado de ángulo variable de pulverización con un paso de flujo de oscilación autogenerado que se forma encajando a presión y fijando una boquilla de pulverización en un cuerpo de dispositivo. Con el fin de permitir que se evite la fuga de un líquido de limpieza y que se regule el ángulo de pulverización, la boquilla de pulverización está dotada con un cuerpo de boquilla que tiene un pasaje de flujo de pulverización; y un soporte de boquilla que tiene un alojamiento rebajado en el que se inserta y se fija el cuerpo de boquilla, y se soporta de manera giratoria en un orificio de ajuste de una parte de cabezal del cuerpo del dispositivo. El alojamiento rebajado está dotado con una abertura en un lado de suministro de fluido del mismo, y un puerto de expulsión para pulverizar el fluido de pulverización desde el cuerpo de boquilla en una sección inferior del mismo.

Objetos y compendio de la invención

De acuerdo con la invención, se proporciona un conjunto de boquilla de pulverización que tiene todas las características expuestas en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas.

Es un objeto de la invención proporcionar un conjunto de boquilla de pulverización de líquido que esté adaptado para una limpieza más fácil y eficaz.

Otro objeto es proporcionar un conjunto de boquilla de pulverización de líquido como se caracterizó anteriormente que tiene una geometría interna relativamente compleja, tal como la necesaria, por ejemplo, para generar una descarga de líquido oscilante a alta presión.

Un objeto adicional es proporcionar un conjunto de boquilla de pulverización de líquido del tipo anterior que, no obstante, sea relativamente simple en diseño y económico de fabricar.

Otros objetos y ventajas de la invención llegarán a ser evidentes tras la lectura de la siguiente descripción detallada y tras la referencia a los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una sección longitudinal de un conjunto de boquilla de pulverización ilustrativo de acuerdo con la invención, con las piezas de cuerpo de boquilla resaltadas de manera diferente con fines ilustrativos;

La Figura 2 es una vista del extremo aguas abajo del conjunto de boquilla de pulverización mostrado en la Figura 1;

La Figura 3 es una sección fragmentaria agrandada del conjunto de boquilla de pulverización ilustrado que muestra una descarga de pulverización oscilante dirigida en una dirección;

La Figura 4 es una sección fragmentaria agrandada, similar a la Figura 3, pero que muestra la pulverización oscilante dirigida en una dirección opuesta; y

La Figura 5 es una perspectiva de despiece del cuerpo de boquilla ilustrado en múltiples piezas en relación separada entre sí.

Si bien la invención es susceptible de diversas modificaciones y construcciones alternativas, se ha mostrado en los dibujos una cierta realización ilustrativa de la misma y se describirá a continuación en detalle. Se debería entender, sin embargo, que la invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada de la realización preferida

Haciendo referencia ahora más particularmente a los dibujos, se muestra un conjunto de boquilla de pulverización 10 ilustrativo de acuerdo con la invención. El conjunto de boquilla de pulverización 10 ilustrado comprende básicamente un cuerpo de entrada de líquido 11 que tiene un pasaje de líquido 12 que se puede conectar a un suministro de líquido, un cuerpo de boquilla 14 montado en un extremo aguas abajo del cuerpo de entrada de líquido 11 y una tapa de retención anular 15 para asegurar el cuerpo de boquilla 14 al cuerpo de entrada de líquido 11.

El conjunto de boquilla de pulverización 10 ilustrado, a modo de ejemplo, es un conjunto de boquilla de pulverización fluídica para descargar una descarga de pulverización oscilante a alta presión. Con este fin, el cuerpo de la boquilla 14 tiene un intrincado sistema interno de paso de líquido para actuar sobre el líquido dirigido a través del cuerpo de boquilla 14. El cuerpo de boquilla 14 ilustrado tiene un pasaje de entrada de líquido 18 que se comunica con el pasaje de cuerpo de entrada 12 y que converge por medio de una sección cónica 19 convergente hacia dentro que define un orificio de entrada de líquido 20. El orificio de entrada de líquido 20 se comunica con una cámara de expansión aguas abajo 21, que a su vez se comunica con un orificio de salida 22 alineado axialmente. El orificio de salida 22 en este caso es ligeramente más pequeño en diámetro que el orificio de entrada 20 y se comunica a través de una sección ensanchada hacia fuera 24 con un orificio de descarga de cuerpo de boquilla 25, que en este caso tiene una configuración rectangular estrecha alargada, como se ve en la Figura 2.

Con el fin de producir una descarga líquida oscilante fluídica, el cuerpo de la boquilla 14 tiene un par de nervios o nervaduras 28a, 28b longitudinales que definen la cámara de expansión central 21 y un par de pasajes de realimentación 30a, 30b dispuestos hacia fuera. Los nervios 28a, 28b definen los respectivos orificios 31a, 31b aguas abajo, adyacentes al orificio de salida 22 y los orificios 32a, 32b aguas arriba, adyacentes al orificio de entrada 20. Los nervios 28a, 28b en este caso, tienen cada uno una parte extrema aguas arriba agrandada 34a, 34b que define una sección de paso de ángulo recto curvada 35a, 35b de cada pasaje de realimentación 30a, 30b en comunicación con el orificio de entrada 20. Cuando el líquido se dirige a través del orificio de entrada de cuerpo de boquilla 20, y se guía hacia abajo contra el nervio inferior 28a, como se ve en la Figura 3, se redirige hacia arriba a través de los orificios de salida y descarga 22, 25, creando una alta presión en el orificio de realimentación aguas abajo 31a. Esa condición de alta presión se comunica a través del pasaje de realimentación 30a al orificio aguas arriba 32a, forzando la descarga de líquido desde el orificio de entrada 20 hacia arriba contra el nervio superior 28b, como se ve en la Figura 4, y a su vez, hacia abajo a través de los orificios de descarga de salida 22, 25. Esta redirección de líquido crea una alta presión en el orificio de realimentación aguas abajo 31b, que se comunica con el orificio aguas arriba 32b forzando nuevamente la descarga de líquido desde el orificio de entrada 20 en una dirección hacia abajo contra el nervio inferior 28a, como se representa en la Figura 3. La corriente de flujo de líquido a través del cuerpo de boquilla 14 se ve influenciada así por las presiones en los orificios 31a, 32a y 31b, 32b para establecer un ciclo de oscilación repetible, haciendo que la pulverización saliente oscile hacia arriba y hacia abajo desde los orificios de descarga 22, 25.

De acuerdo con la invención, el cuerpo de boquilla tiene una construcción separable de múltiples piezas que se presta a sí mismo a una fabricación económica y un fácil montaje, desmontaje y limpieza. Las múltiples piezas de cuerpo de boquilla se pueden separar a lo largo de planos coincidentes alrededor de un eje central del cuerpo de boquilla, de manera que tras la separación de las piezas de cuerpo de boquilla, la geometría interna del intrincado sistema de pasajes del cuerpo de boquilla se expone completamente para una limpieza fácil y eficaz. En la realización ilustrada, como se representa en la Figura 5, el cuerpo de boquilla 14 comprende dos piezas de boquilla 40 idénticas que tienen superficies de separación multiplano. Las piezas de cuerpo de boquilla 40 ilustradas tienen dos superficies planas de separación 41,42. Una de las superficies planas 41 de cada pieza de cuerpo de boquilla 40, que está en elevación con respecto a la otra superficie plana rebajada 42 de la pieza del cuerpo, define una parte de la geometría interna del cuerpo de boquilla, y la otra o la superficie plana rebajada 42 de la pieza de cuerpo 40 soporta uno de los nervios alargados 28a, 28b hacia fuera desde la misma hasta el nivel de la superficie plana elevada 41.

Mientras que las piezas de cuerpo de boquilla 40 tienen una forma idéntica, cuando se ensamblan, el nervio longitudinal 28a, 28b de cada pieza coincide con la superficie plana rebajada 42 de la otra pieza para definir la cámara de expansión 21 entre las mismas y los pasajes de realimentación 30a, 30b exteriormente de las mismas. Las superficies de cuerpo de boquilla 41 elevadas en este caso definen además cada una un labio aguas abajo 44a, 44b respectivo que se extiende radialmente hacia dentro, de manera que tras acoplarse a las piezas de cuerpo de boquilla 40, los orificios de descarga 22, 25 se definen entre las superficies rebajadas 42.

Las piezas de cuerpo de boquilla 40 están mecanizadas preferiblemente en acero inoxidable y, como se apreciará, dado que tienen una forma idéntica, se prestan a sí mismas a una producción económica. Debido a que los planos de separación de las piezas de boquilla 40 se extienden a través del pasaje de entrada 18, la cámara de expansión 21, los pasajes de realimentación 30a, 30b y varios orificios 20, 22, 25, 31 a, 31 b, 32a y 32b, tras la separación de las piezas 40, las superficies de esas secciones de pasaje y orificios son fácilmente accesibles para una limpieza eficaz y minuciosa.

Al llevar a cabo una característica adicional de la invención, las piezas del conjunto de boquilla se ensamblan fácilmente con las piezas de cuerpo de boquilla 40 retenidas en una relación hermética a los líquidos de ajuste estrecho para evitar fugas incluso durante la pulverización a alta presión. Con este fin, las piezas de cuerpo de boquilla 40, cuando están en una relación ensambladas entre sí, se aseguran a un extremo aguas abajo del cuerpo de entrada 11 mediante la tapa de retención 15 asegurada de manera roscada a la entrada de cuerpo de boquilla 11. Con ese fin, las piezas de cuerpo de boquilla 40 tienen una parte extrema aguas abajo troncocónica 45 (Figura 4) que se recibe dentro de un rebaje de retención troncocónico 46 complementario en la tapa 15 (Figura 1). Con una pendiente cónica de las partes de cuerpo cónicas 45, preferiblemente entre 7° y 30° con respecto a la horizontal, tras apretar la tapa de retención 15 sobre el cuerpo de entrada 14, las superficies cónicas coincidentes fuerzan y sujetan las piezas de cuerpo de boquilla 40 en una relación hermética a los líquidos de ajuste estrecho entre sí. Para facilitar tal fijación, la superficie cónica interna de la tapa de retención 15 tiene preferiblemente un acabado superficial fino de 16 micropulgadas o mejor. La tapa de retención 15 en este caso tiene una configuración hexagonal externa enganchable con llave.

A partir de lo anterior, se puede ver que se proporciona un conjunto de boquilla de pulverización que tiene un cuerpo de boquilla construido con una pluralidad de piezas separables que permiten un fácil montaje, desmontaje y limpieza. Cada mitad de la boquilla de pulverización incorpora la mitad de la geometría necesaria para formar los orificios y pasajes críticos requeridos para la descarga de pulverización deseada. La geometría de las mitades está diseñada de manera que cuando se separan de la mitad opuesta, se eliminan las obstrucciones de los pasajes. La eliminación de las obstrucciones permite una mejor limpieza y desinfección requeridas para el procesamiento de alimentos y otras aplicaciones de pulverización sanitaria donde la limpieza es crítica. El conjunto de boquilla de pulverización incluye además una tapa de retención para montar la boquilla a la fuente de fluido y de una manera que asegure las superficies planas opuestas juntas en una relación de ajuste hermético y mantenga los orificios y pasajes críticos libres de fugas incluso durante la pulverización a alta presión.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de boquilla de pulverización (10) para producir una descarga de pulverización oscilante, el conjunto de boquilla de pulverización (10) que comprende:

un cuerpo de boquilla (14);

un pasaje de entrada de líquido (18) en el cuerpo de boquilla (14) que converge a través de una sección cónica convergente hacia dentro (19) que define un orificio de entrada de líquido (20);

una cámara de expansión (21) en el cuerpo de boquilla (14) que se comunica en una dirección aguas abajo con el orificio de entrada de líquido (20);

un orificio de salida (22) en el cuerpo de boquilla (14) que se comunica en la dirección aguas abajo con la cámara de expansión (21);

un par de nervios longitudinales (28a, 28b) y un par de pasajes de realimentación dispuestos hacia fuera (30a, 30b) en la cámara de expansión (21), cada nervio (28a, 28b) que define un respectivo orificio aguas abajo (31a, 31b) a uno respectivo de los pasajes de realimentación (30a, 30b) adyacente al orificio de salida (22) y un respectivo orificio aguas arriba (32a, 32b) adyacente a dicho orificio de entrada de líquido (20) caracterizado por; dicho cuerpo de boquilla (14) que comprende una primera y segunda piezas de boquilla (40) que están soportadas en relación opuesta entre sí y cada una de las cuales tiene una pluralidad de superficies de separación planas (41, 42); dichas superficies de separación planas (41, 42) de dicha primera y segunda piezas de boquilla (40) que incluyen, cada una, una superficie de separación plana elevada (41) y una superficie de separación plana rebajada (42) con la superficie de separación plana elevada (41) que está elevada en relación a la superficie de separación plana rebajada (42) y dicha superficie de separación plana rebajada (42) de cada una de la primera y segunda piezas de boquilla (41) que soporta uno respectivo de dichos nervios longitudinales (28a, 28b).

2. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 1, en donde el orificio de salida (22) tiene un diámetro menor que el orificio de entrada (20).

3. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 2, en donde el orificio de salida (22) se comunica a través de una sección ensanchada hacia fuera (24) con un orificio de descarga (25).

4. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 3, en donde el orificio de descarga (25) tiene una configuración rectangular.

5. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 1, en donde cada nervio (28a, 28b) tiene una parte extrema aguas arriba ampliada (34a, 34b) que define una sección en ángulo recto curvada (35a, 35b) del respectivo pasaje de realimentación (30a, 30b) que se comunica con el respectivo orificio aguas arriba (32a, 32b).

6. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 1, en donde la superficie de separación plana elevada (41) de cada una de la primera y segunda piezas de boquilla (40) define un respectivo labio aguas abajo (44a, 44b) que se extiende en una dirección radialmente hacia dentro de manera que tras la coincidencia de la primera y segunda piezas de boquilla (40) el orificio de salida (22) esté definido por los labios aguas abajo (44a, 44b) y las superficies de separación planas rebajadas (42).

7. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 1, que incluye además un cuerpo de entrada (11) y una tapa de retención (15) y en donde la primera y segunda piezas de boquilla (40) se mantienen en una relación ensambladas y aseguradas a un extremo aguas abajo del cuerpo de entrada (11) por la tapa de retención (15).

8. El conjunto de boquilla de pulverización (10) según la reivindicación 7, en donde el cuerpo de boquilla (10) tiene una parte extrema aguas abajo troncocónica (45) que se recibe dentro de un rebaje troncocónico (46) complementario en la tapa de retención (45).

9. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 8, en donde la parte de extremo troncocónica aguas abajo (45) tiene una pendiente cónica de entre 7° y aproximadamente 30° con respecto a un eje horizontal.

10. El conjunto de boquilla de pulverización (10) de la reivindicación 9, en donde el rebaje troncocónico (46) en la tapa de retención (45) tiene un acabado superficial fino de aproximadamente 0,00041 mm (16 micropulgadas) o mejor.