ES2928492T3 - Máquina lavavajillas - Google Patents

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ES2928492T3 ES12858339T ES12858339T ES2928492T3 ES 2928492 T3 ES2928492 T3 ES 2928492T3 ES 12858339 T ES12858339 T ES 12858339T ES 12858339 T ES12858339 T ES 12858339T ES 2928492 T3 ES2928492 T3 ES 2928492T3
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ES
Spain
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water
heat exchanger
heat
machine
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English (en)
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Jeffrey Ellingson
Wesley Nelson
Kyle Wood
Andrew Michael Jensen
Louis Holzman
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Ecolab USA Inc
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Abstract

La presente divulgación se refiere a un lavavajillas que incluye una o más características dirigidas al ahorro de agua, energía o material. Los lavavajillas descritos todavía son capaces de satisfacer las demandas de suciedad de los artículos a limpiar. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina lavavajillas
Antecedentes
Las máquinas lavavajillas, en particular las máquinas lavavajillas comerciales, tienen que limpiar eficazmente una variedad de artículos tales como ollas y sartenes, vasos, platos, cuencos y utensilios. Estos artículos incluyen una variedad de suciedades, que incluyen proteínas, grasas, almidón, azúcar y manchas de café y té que pueden ser difíciles de eliminar. A veces, estas suciedades pueden quemarse u hornearse, o degradarse térmicamente de otro modo. En otras ocasiones, es posible que se haya dejado que la suciedad permanezca en la superficie durante un período de tiempo, lo que dificulta su eliminación. Las máquinas lavavajillas eliminan la suciedad mediante el uso de detergentes fuertes, altas temperaturas, desinfectantes o la acción mecánica de grandes cantidades de agua. Es en este contexto que se hace la presente descripción.
El documento WO 2010/120657 A1 describe un lavavajillas tipo caja (10) que incluye una carcasa que define un espacio de tratamiento interno (14) para recibir la vajilla a lavar y un sumidero de líquido (16) debajo del espacio de tratamiento.
El documento DE 19 26 049 A1 describe un método para lavar la vajilla, en particular en lavavajillas domésticos, secándose la vajilla suministrando calor en el compartimiento de lavado.
El documento US 2008/210279 A1 describe una máquina lavavajillas de tipo cubierta para uso comercial que tiene un marco inferior, una cámara para lavar la vajilla y una cubierta que puede abrirse y rodea al menos parcialmente la cámara para lavar la vajilla.
El documento WO 01/85003 A2 describe un aparato para secar la vajilla en una cámara de lavado de una máquina lavavajillas en donde se produce aire húmedo caliente de la cámara de lavado, del que se elimina la humedad por condensación fuera de la cámara de lavado.
El documento JP2007/117556 A describe una máquina lavavajillas para limpiar mediante la irradiación de agua de lavado sobre un objeto a limpiar tal como una vajilla.
Resumen
La presente divulgación se refiere a una máquina lavavajillas que comprende:
una cámara de lavado que comprende al menos un brazo de lavado y al menos una boquilla de pulverización en el brazo de lavado;
una salida en la cámara de lavado a través de la cual puede fluir el vapor de agua;
un sistema de recuperación de calor con un intercambiador de calor como primer intercambiador de calor en comunicación de fluidos con la salida que comprende al menos un serpentín del intercambiador de calor, un puerto de escape y un drenaje configurado para drenar el agua que se ha condensado dentro del intercambiador de calor hacia el lavado cámara, en donde el drenaje está en comunicación de fluidos con la cámara de lavado, en donde el intercambiador de calor está configurado para sacar el aire de la salida y
el entorno fuera de la cámara de lavado al intercambiador de calor a través de una entrada del intercambiador de calor;
y una fuente de agua limpia en comunicación de fluidos con el interior del serpentín del intercambiador de calor, en donde la capacidad de transferencia de calor del sistema de recuperación de calor se especifica y se adapta a la carga de calor esperada de la máquina lavavajillas para que el serpentín del intercambiador de calor sea capaz de calentar el agua limpia en al menos 16,7 °C (30 °F).
Breve descripción de los dibujos
Las Figuras 1-A a 1-D muestran esquemas del movimiento de fluidos dentro de la máquina lavavajillas.
Las Figuras 2-A a 2-B muestran un esquema de un sistema de vaciado y llenado automático y la lógica correspondiente.
La Figura 3 muestra un esquema de un sistema inteligente de vaciado y llenado automático.
La Figura 4 muestra un esquema de paneles aislantes.
La Figura 5 muestra un esquema de un sistema de recuperación de calor.
La Figura 6 muestra un esquema de un sistema de recuperación de calor potenciado por refrigerante.
La Figura 7 muestra un esquema de un sistema de recuperación de calor potenciado con refrigerante de dos etapas.
La Figura 8 muestra un esquema de un acumulador de fluido recirculado.
La Figura 9 muestra un esquema de un sistema de condensación y recuperación de calor de vapor recirculado.
Las Figuras 10-A y 10-B muestran esquemas de métodos alternativos para el movimiento de fluidos dentro de la máquina lavavajillas.
Las Figuras 11-A y 11-B muestran esquemas de una etiqueta RFID insertada en un cesto para la vajilla.
De acuerdo con la práctica común, las diversas características descritas no están dibujadas a escala, sino para enfatizar características específicas relevantes para la divulgación. Los caracteres de referencia denotan características similares en todas las figuras.
Descripción detallada
La presente divulgación se refiere a una máquina lavavajillas que incluye uno o más elementos dirigidos al ahorro de agua, energía o materiales mientras satisface las demandas de suciedad de los artículos a limpiar.
Los ejemplos de ahorro de agua incluyen usar menos agua en el ciclo general de la máquina lavavajillas, reutilizar agua o reciclar agua. Los ejemplos de ahorro de energía incluyen usar menos energía para calentar agua y capturar calor y usar el calor para otros fines. Los ejemplos de ahorro de material incluyen el uso de menos productos químicos para limpiar los artículos o el uso de menos metal en la instalación general de la máquina lavavajillas. Estos se discutirán ahora con más detalle en relación con las características específicas de la máquina lavavajillas.
Ahorro de agua
Las máquinas lavavajillas utilizan grandes cantidades de agua para lavar los platos. Una máquina lavavajillas institucional típica de puerta o capota utiliza de 3 a 4,5 L (0,8 a 1,2 galones) de agua por ciclo. Un restaurante típico funciona de 25 a 350 ciclos por día. Lo que significa que un restaurante usa de 75,7 a 1589,9 L (20 a 420 galones) de agua por día para lavar la vajilla, ollas y sartenes, vasos y utensilios. La máquina lavavajillas descrita incluye múltiples elementos para reducir la cantidad de agua utilizada sin sacrificar la eficacia de la limpieza.
Enjuague final bombeado
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede usar un enjuague final bombeado para ahorrar agua. En esta realización, la bomba puede extraer agua de enjuague de una fuente como el tanque de acumulación de agua de enjuague fresco final (tanque C 10 en la Figura 1) o el agua recuperada del lavado potenciado (tanque B 6 en la Figura 1), también llamado el tanque de enjuague intenso. El tanque puede seleccionarse usando una válvula de posición múltiple 20 en la entrada de la bomba 22. La bomba también puede descargar agua a cualquiera o todos los brazos de lavado, brazos de enjuague final o brazos de enjuague intenso a través de una válvula de posición múltiple. Esto ahorra agua al reutilizar el agua que ya está en uno de los tanques existentes de la máquina lavavajillas y elimina o reduce la necesidad de depender de agua limpia para el enjuague. Un desafío con el uso de agua de un tanque existente es que el agua en el tanque probablemente incluye otros detergentes y suciedad de los artículos en la máquina lavavajillas. Cualquier químico utilizado en el enjuague final debe ser capaz de superar cualquier problema asociado con el uso de agua de tanques compartidos.
La Figura 1 muestra en general los esquemas para el movimiento de fluidos a través de una máquina lavavajillas con una cámara de lavado 36. La Figura 1-A muestra un método en el que cada uno de los tres fluidos se bombea a través de sistemas separados. El sistema A incluye el tanque A 2, el brazo pulverizador A 4 y la bomba 14. El sistema B incluye el tanque B 6, el brazo pulverizador B 8 y la bomba 16. El sistema C incluye el tanque C 10, el brazo pulverizador 12 y la bomba 18. El tanque C se repone con agua limpia de una fuente externa. Tenga en cuenta que cada brazo pulverizador se muestra incluyendo un brazo superior y un brazo inferior, pero se entiende que es posible que no se requieran ambos brazos o que uno o ambos brazos podrían sustituirse por boquillas fijas. El sistema A representa el sistema de lavado, el sistema B representa el sistema de lavado potenciado o enjuague a presión y el sistema C representa el sistema de enjuague final con agua limpia. El beneficio del método que se muestra en la Figura 1-A es que cada sistema puede optimizarse para ese fluido en particular mediante la selección de bomba, tanque y boquilla. La Figura 1-B muestra un método en el que los sistemas de lavado potenciado (Sistema B) y de agua limpia final (Sistema C) se unen en la entrada de la bomba mediante una válvula de tres vías 20 accionada. Esto permite usar una sola bomba 22 para aplicar el fluido de refuerzo y el fluido de enjuague final a través de un solo juego de brazos pulverizadores 24. La ventaja de esto es que se requieren menos bombas y brazos pulverizadores. La Figura 1-C muestra un método en el que los sistemas de lavado potenciado (Sistema B) y lavado (Sistema A) se unen en la entrada de la bomba mediante una válvula de tres vías 26 accionada. Esto permite usar una sola bomba 28 para aplicar el fluido de refuerzo y el fluido de lavado a través de un solo juego de brazos pulverizadores 30. La ventaja de esto es que se requieren menos bombas y brazos pulverizadores. La Figura 1-D muestra una alternativa a la Figura 1-B en donde los sistemas de lavado potenciado (Sistema B) y de agua limpia final (Sistema C) están unidos en la salida de la bomba por una válvula de tres vías 32. Esto permite la optimización de la bomba para cada aplicación.
En una configuración alternativa, se puede utilizar una fuente de agua limpia presurizada en lugar de la fuente de agua limpia bombeada (tanque C 10 en la Figura 1). En este caso, el agua a presión puede entrar al sistema por la válvula 34 como se ve en la Figura 10. La Figura 10-A es idéntica a la Figura 1-A con la excepción de que la fuente de agua limpia se presuriza sin la ayuda de una bomba de enjuague final 18 desde el tanque C 10 y se controla mediante el posicionamiento de una válvula 34 operada automáticamente en oposición al arranque y parada de la bomba de enjuague 18. La Figura 10-B es idéntica a la Figura 1-C con la excepción de que la fuente de agua limpia se presuriza sin la ayuda de una bomba de enjuague final 18 y se controla mediante el posicionamiento de una válvula 34 operada automáticamente en oposición al arranque y parada de la bomba de enjuague 18.
Vaciado y llenado automático e inteligente
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede incorporar un vaciado y llenado automático del tanque que podría incorporarse en ambos o en cualquiera de los tanques de líquido de la máquina lavavajillas. Esta función drena y llena automáticamente, total o parcialmente, un volumen de agua de la máquina lavavajillas, y se muestra en la Figura 2-A. La máquina lavavajillas podría drenar y llenar automáticamente la máquina en respuesta a un cambio en el tanque de lavado. Tal cambio podría incluir que el tanque de lavado se ensucie demasiado, lo que podría determinarse completando un cierto número predeterminado de ciclos de lavado, o en tiempo real mediante un sensor como un sensor de turbidez 42 que realmente mide la turbidez del tanque y coordina con el controlador 38 para abrir y cerrar las válvulas 44 para drenar los tanques 2 y 6. Esto ahorra una cantidad sustancial de agua y productos químicos al no drenar prematuramente el tanque antes de que se ensucie. Esto también asegura que la concentración de suciedad no sea demasiado grande, de modo que el sistema de enjuague de la máquina lavavajillas no pueda enjuagar correctamente la vajilla. El proceso de vaciado y llenado automatizado puede controlarse usando válvulas de drenaje y llenado con un sensor de nivel 40.
La Figura 2-B muestra un ejemplo de la lógica que el controlador 38 de la máquina lavavajillas puede usar para drenar y rellenar los tanques 2 o 6 de la máquina lavavajillas en respuesta a la retroalimentación de los sensores de turbidez 42. El controlador 38 recibe información sobre los niveles de fluido en los tanques 2 y 6 desde los sensores de nivel 40 (mostrado en 502). El controlador 38 recibe opcionalmente información sobre la turbidez de los tanques 2 y 6 desde los sensores de turbidez 42 (mostrado en 504). Finalmente, el controlador puede incluir opcionalmente un conteo para determinar el número de cestos lavados desde el último evento de drenaje (mostrado en 506).
En algunas realizaciones, el recuento de cestos simplemente cuenta el número de cestos que pasan por la máquina. En algunas realizaciones, el conteo de cestos es un conteo de cestos inteligente que, junto con un sistema de identificación de cestos, cuenta el número y tipo de cestos y usa un algoritmo ponderado para determinar cuándo vaciar y llenar la máquina después de un cierto número de cierto tipo de cesto pasa por la máquina. Por ejemplo, las ollas y sartenes suelen estar más sucias que los vasos. Entonces, diez cestos para ollas y sartenes tendrían más suciedad que 10 cestos para vasos. Un sistema de conteo de cestos ponderado tendría en cuenta la carga de suelo típicamente asociada con ciertos cestos. Un algoritmo de ejemplo incluye lo siguiente: volcar y llenar la máquina cuando ((tipo de cesto A)*X) ((tipo de cesto B)*Y) ((tipo de cesto C)*Z) = valor predeterminado, donde X, Y, y Z son valores destinados a dar más peso a los cestos para ollas y sartenes, menos peso a los cestos para los platos y tazones, menos peso a los cestos con utensilios y menos peso a los cestos con cristalería. Se pueden agregar más o menos cestos al algoritmo para acomodar menos o más tipos de cestos.
El controlador toma las entradas 502, 504 y 506 y determina si la medida de turbidez (508) o la medida de recuento de cestos (510) ha alcanzado un valor predeterminado. Los valores predeterminados se programarían en el controlador 38 para que el controlador supiera cuántos cestos lavar antes de drenar y volver a llenar el tanque o tanques. Asimismo, el controlador 38 estaría programado para saber a qué altura puede llegar la medida de turbidez antes de vaciar y volver a llenar el tanque o tanques. Una vez que la medición de turbidez o el conteo de cestos alcanzaron el valor predeterminado, el controlador 38 accionaría la válvula de drenaje 44 en el tanque o tanques para drenarlos parcial o completamente (mostrado en 512) y luego volver a llenarlos hasta el nivel deseado (514) determinado por los sensores de nivel 40.
El sistema inteligente de vaciado y llenado se muestra en la Figura 3. El controlador de lavavajillas 38 está programado para ajustar la frecuencia con la que la máquina lavavajillas se vacía y se rellena en respuesta al uso de la máquina lavavajillas. Por ejemplo, durante los períodos de mucho uso, la máquina se programaría para drenar y llenar con mayor frecuencia y durante los períodos de bajo uso, la máquina se programaría para drenar y llenar con menos frecuencia. El "uso" se puede determinar contando los ciclos de lavado. El "uso" también se puede determinar considerando el contenido de los cestos para la vajilla 46. Por ejemplo, los restaurantes lavan más ollas y sartenes por la mañana mientras preparan la comida para el día. El controlador 38 de la máquina lavavajillas puede programarse para identificar esos cestos 46 como cestos de "cacerolas y sartenes" y drenar y rellenar la máquina lavavajillas con más frecuencia que si pasa el mismo número de cestos de vasos por la máquina. La forma en que la máquina lavavajillas determina el contenido del cesto se analiza a continuación con más detalle y en Números de patente de US 7,437,213 y 6,463,940. Dicho de otra manera, la máquina lavavajillas podría programarse para vaciar y llenar después de 10 cestos para ollas y sartenes, 100 cestos para la vajilla, 400 cestos para vasos, o alguna combinación lógica de los totales de los cestos. El propósito de esto sería tener en cuenta el contenido relativamente alto de suciedad de las ollas y sartenes frente a los platos, vasos o utensilios.
Acondicionador de agua integrado
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede incorporar un sistema de acondicionamiento de agua integrado. El acondicionamiento de agua integrado en la máquina lavavajillas evita la necesidad de un sistema de acondicionamiento de agua externo adicional. Y debido a que el sistema integrado solo está asociado con la máquina lavavajillas, las únicas demandas del sistema son las de la máquina lavavajillas, y no el resto del agua utilizada en la cocina o instalación. La integración del sistema de acondicionamiento de agua en la máquina lavavajillas tiene otras ventajas: la máquina puede observar y analizar la calidad del agua y se pueden realizar ajustes en el nivel de acondicionamiento. Los sistemas de tratamiento de agua tradicionales emplean esquemas de control de circuito abierto. El agua se trata a una tasa predeterminada y, independientemente del uso, la eficiencia o el rendimiento, el nivel de tratamiento permanece constante. Se pueden utilizar tecnologías como sondas de conductividad para monitorear la dureza del agua tratada; esto puede proporcionar retroalimentación de circuito cerrado al sistema, lo que permite ajustes en tiempo real en el nivel de tratamiento del agua para mantener los resultados deseados. Esto puede conducir a mejoras significativas tanto en la eficacia como en la eficiencia del acondicionamiento del agua. En el escenario en el que la máquina lavavajillas se encuentra en un estado de almacenamiento o volumen bajo, el nivel de tratamiento del agua puede reducirse o desactivarse para satisfacer las necesidades más bajas de la máquina. Del mismo modo, si la máquina se encuentra en un escenario de alto volumen, el nivel de tratamiento de agua se puede aumentar para mantener resultados premium. El controlador inteligente también puede utilizar la condición del agua tratada para ajustar la química y los parámetros de la máquina sobre la marcha. La cantidad de productos químicos utilizados se puede aumentar o disminuir para adaptarse a las condiciones del agua entrante. De manera similar, se pueden ajustar varios parámetros de control de la máquina para ayudar en el rendimiento general según las condiciones del agua. Por ejemplo, si el agua tiene un nivel de dureza superior al esperado, los tiempos del ciclo de lavado y/o enjuague se pueden ajustar en tiempo real. Todos estos escenarios de ajuste en tiempo real permiten que la máquina mantenga resultados óptimos independientemente de la condición del agua. Se pueden utilizar varios sistemas integrados de acondicionamiento de agua. En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de agua integrado es un ablandador de agua a bordo. En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de agua integrado es un sistema de desionización capacitivo como el que se describe en las solicitudes de patente. US 2012/0138470, US 2012/0125776, US 2012/0217170, y US 2012/0103818. En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de agua integrado es un sistema de ósmosis inversa a bordo. En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de agua integrado utiliza una resina de intercambio iónico regenerada por un ácido, como las descritas en las solicitudes de patente tituladas Acid Regeneration of Ion Exchange Resins for Industrial Applications, con número de registro de abogado 2991USU1, y Integrated Acid Regeneration of Ion Exchange Resins for Industrial Applications, con número de expediente 2991USU2, ambos presentados al mismo tiempo.
Cestos para la vajilla
Para cada tipo de cesto, se puede programar una secuencia de lavado específica en el controlador de la máquina lavavajillas. Estas secuencias de lavado pueden ajustar la cantidad de productos químicos utilizados (detergentes ácidos, detergentes alcalinos, abrillantador, etc.) o los ciclos de la máquina. Por ejemplo, se puede ejecutar un ciclo ácido antes de un ciclo alcalino para un tipo específico de suciedad de alimentos para lograr mejores resultados. Otra opción alterna el nivel de pH del detergente repetidamente para eliminar un tipo específico de suciedad. Un ejemplo de este tipo de suciedad serían las manchas de almidón o café. Los vasos se benefician de una aplicación previa al enjuague del producto ácido para neutralizar cualquier alcalinidad del ciclo de lavado. También se benefician de un ciclo de enjuague prolongado con abrillantador adicional. En algunas realizaciones, el controlador de la máquina lavavajillas puede detectar si un cesto se lavó con un ciclo completo o no. Si se determina que el ciclo se interrumpió para un cesto determinado (según la posición del interruptor de la puerta y la falta de identificación del cesto dentro de la máquina lavavajillas) y no se reinicia ni se completa para ese cesto, un indicador puede alertar al operador del ciclo incompleto. secuencia de lavado y sugiera que se vuelva a lavar el cesto. Las estadísticas sobre el número de ciclos de lavado incompletos se pueden recopilar y compilar en un informe para proporcionar una "tasa de éxito" general de la máquina lavavajillas y ayudar a identificar las causas de los ciclos incompletos.
Cestos de lavado
Un concepto que se relaciona con el concepto de ciclos completos es el concepto de relavado de cestos o artículos. En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede determinar el número de tipos de artículos y utensilios que se vuelven a lavar basándose en la cantidad de tiempo que transcurrió entre la salida y el reingreso de una cesta específica de utensilios a la máquina. Cada cesto puede tener la capacidad de comunicar no solo el tipo de cesto (es decir, olla y sartén, vasos, platos, etc.), sino también un identificador de cesto único, como un número de serie. Si la cantidad de tiempo desde el final de un ciclo de lavado exitoso para un cesto determinado hasta el inicio del ciclo de lavado para ese cesto exacto es menor que la cantidad de tiempo que se necesitaría para vaciar y volver a llenar el cesto se puede marcar como un cesto relavado. Este tiempo puede ser de 10 segundos a 2 minutos. El tiempo utilizado para la alarma se beneficiaría de la capacidad de ajuste para que pueda personalizarse según el funcionamiento específico del sitio de instalación. Se puede generar un informe con información de relavado y se puede usar de varias maneras, como capacitación del operador, mantenimiento de la máquina, ajustes de química y selección de química. Además, si un cesto está marcado, se puede volver a insertar en la máquina lavavajillas y la máquina se puede reprogramar para alterar el ciclo de limpieza para abordar la suciedad persistente que obligó a volver a lavar.
Ahorros de energía
Las máquinas lavavajillas utilizan una cantidad considerable de energía entre la electricidad necesaria para hacer funcionar la máquina y la energía necesaria para calentar el agua utilizada en la máquina. Las altas temperaturas se utilizan en lavavajillas para eliminar la suciedad y desinfectar. Ejemplos de temperaturas utilizadas en lavavajillas incluyen 65,6 °C - 73,9 °C (150 °F -165 °F) agua de lavado y 73,9 °C-82,2 °C (165 °F-180 °F) agua de enjuague para máquinas desinfectantes de temperatura de agua caliente y 48,9 °C - 60 °C (120 °F -140 °C) temperaturas del agua de lavado y enjuague para máquinas desinfectantes químicas. En un proceso típico de lavavajillas, la mayor parte de la energía del agua caliente se pierde, ya sea como vapor o se elimina por el drenaje cuando el tanque de la máquina lavavajillas se vacía o se desborda.
Algunas de las características de ahorro de agua descritas anteriormente también son de ahorro de energía. Por ejemplo, al drenar y rellenar el tanque de una máquina lavavajillas con menos frecuencia, se necesita calentar menos agua. La creación de lavavajillas más inteligentes con menos frecuencia de ciclos incompletos o cestos relavados finalmente usará menos agua y, por lo tanto, menos agua caliente. Ahora se describirán características específicas de ahorro de energía.
Paneles Aislantes
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas incluye paneles aislantes en el exterior de la máquina. El aislamiento ayuda a reducir el ruido y también a la pérdida de calor de la máquina. Al disminuir la tasa de pérdida de calor de la máquina lavavajillas, a su vez, se reduce la frecuencia con la que se necesita usar cualquier calentador en la máquina lavavajillas para mantener la temperatura del agua en los tanques de la máquina. En la Figura 4 se muestra un ejemplo de paneles aislantes. Específicamente, la Figura 4 muestra una máquina lavavajillas similar al de la Figura 2. Las flechas en la Figura 4 indican el flujo de calor a través de una superficie. Por ejemplo, una flecha de dos lados, como la que se muestra alrededor del controlador 38, indica un límite de conductividad térmica relativamente alta que fomenta la transferencia de calor. Este tipo de superficie puede ser sólida o perforada y se recomienda su uso cuando se desea la transferencia de calor entre dos materiales adyacentes. Los ejemplos de materiales con alta conductividad térmica incluyen acero inoxidable (3,57 mm - 0,95 mm (calibre 10-20)), acero al carbono, hierro, níquel, latón, plata, cobre y combinaciones o aleaciones de estos. Estos materiales también podrían colocarse en capas con un revestimiento, como un revestimiento de acero inoxidable sobre aluminio. Por el contrario, una flecha de un solo lado, como la que se muestra alrededor de la cámara de lavado 36 y alrededor del tanque A 2 y el tanque B 6, representa un límite de conductividad térmica relativamente baja, lo que desalienta la transferencia de calor. Esto minimizará la pérdida de calor tanto en el entorno circundante de la máquina lavavajillas como en cualquier componente de la máquina lavavajillas que sea sensible al calor. Los ejemplos de materiales con baja conductividad térmica incluyen un cierto espesor de aislamiento de espuma o fibra de vidrio revestido de acero inoxidable (3,57 mm - 0,95 mm (calibre 10-20)), porcelana, nailon, polímeros como PTFE, PVC, HDPE y poliestireno, fibra de vidrio, aire y combinaciones de estos. Una combinación ejemplar de estos materiales incluye el uso de un material con una cámara interna llena de aire. Esto disminuiría el peso total, la conductividad térmica y el costo. Otra combinación ejemplar es el uso de una estructura celular abierta o cerrada que se incrusta con aire u otros gases directamente en el material. La Figura 4 muestra que el calor puede ser contenido dentro de la cámara de lavado 36 usando materiales con baja conductividad térmica a lo largo del exterior de la máquina y permitiendo materiales con alta conductividad térmica dentro de los confines de la máquina lavavajillas. La Figura 4 también muestra que los materiales de alta conductividad térmica son adecuados para componentes que son sensibles al calor, como componentes electrónicos como el controlador 38.
Sistema de Recuperación de Calor
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas está diseñada para reducir la cantidad de calor que se pierde de la máquina. Las máquinas lavavajillas pierden calor principalmente a través del agua drenada o desplazada a través del drenaje del suelo, así como del vapor de agua caliente que sale al exterior de la máquina lavavajillas. La pérdida de calor debido al agua drenada o desplazada se puede minimizar reduciendo el consumo total de agua de la máquina lavavajillas. La pérdida de calor debido al vapor de agua caliente se puede minimizar capturando y condensando el vapor. La máquina lavavajillas descrito ayuda a reducir la cantidad de calor perdido a través de una de varias realizaciones.
Por ejemplo, la Figura 5 muestra una realización de una máquina lavavajillas que incorpora un sistema de recuperación de calor de etapa única o múltiple. En la Figura 5, se extrae aire cálido y húmedo desde el interior de la máquina en la salida 100. También se extrae aire cálido y húmedo del entorno que rodea a la máquina lavavajillas en 102. El aire de la salida 100 y del entorno 102 se introduce en un intercambiador de calor 108 a través de la entrada 104. Tenga en cuenta que la entrada 104 puede ser un simple orificio por el que se aspira aire, en cuyo caso las flechas de la Figura 5 representan el camino que seguiría el vapor para fluir hacia la entrada 104. Alternativamente, la entrada 104 podría conectarse a la salida 100 con un conducto o tubería de manera que el aire fluya directamente desde la salida 100 de la máquina hacia la entrada 104. En esta situación, la entrada 104 podría incluir opcionalmente también otro orificio por el que aspirar aire del ambiente 102. En esta realización, la entrada 104 también podría incluir una válvula que podría seleccionar entre aspirar aire desde la salida 100, desde el entorno 102 o desde ambos.
El aire puede ser aspirado al intercambiador de calor 108 por un ventilador 106. Una vez dentro del intercambiador de calor 108, un ventilador 106 o convección extrae el calor del aire tibio y húmedo de la máquina y del entorno circundante al extraer el aire a través de los intercambiadores de calor 110 de tipo carcasa o tubo. El calor capturado en los intercambiadores de calor 110 se usa luego para precalentar el agua entrante del acumulador de fluido 116. Una vez que se elimina el calor del aire tibio y húmedo que proviene de la máquina o del entorno, el aire seco y relativamente frío sale por la parte superior del intercambiador de calor 108 en el respiradero 114. Cualquier agua que se haya condensado dentro del intercambiador de calor 108 se puede drenar de regreso a la máquina en el drenaje 112. Este proceso reduce o elimina la dependencia de los calentadores tradicionales. Se puede incorporar un calentador de refuerzo 120 en la máquina lavavajillas para complementar el calentamiento del agua entrante según sea necesario.
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas utiliza un proceso de recuperación de calor potenciado por refrigerante. La Figura 6 muestra un proceso de recuperación de calor potenciado por refrigerante que utiliza un solo paso. La Figura 7 muestra un proceso de recuperación de calor potenciado por refrigerante que utiliza un proceso de varios pasos con al menos una etapa potenciada por refrigerante.
La Figura 6 muestra una máquina lavavajillas que recolecta aire húmedo y tibio del interior de la máquina lavavajillas en la salida 100 y del entorno que rodea la máquina lavavajillas en 102. El aire cálido y húmedo se recoge y se canaliza a una entrada 104, que envía el aire a un intercambiador de calor 108. El intercambiador de calor 108 puede incluir un ventilador 106 para ayudar a recoger el aire y dirigirlo a través de los serpentines del intercambiador de calor 110. Como en la Figura 5, la entrada 104 puede ser un simple orificio por el que se aspira aire, en cuyo caso las flechas de la Figura 6 representan el camino que seguiría el vapor para fluir hacia la entrada 104. Alternativamente, la entrada 104 podría conectarse a la salida 100 con un conducto o tubería de manera que el aire fluya directamente desde la salida 100 de la máquina hacia la entrada 104. En esta situación, la entrada 104 podría incluir opcionalmente también otro orificio por el que aspirar aire del ambiente 102. En esta realización, la entrada 104 también podría incluir una válvula que podría seleccionar entre aspirar aire desde la salida 100, desde el entorno 102 o desde ambos.
Una vez que se ha eliminado el calor del aire de 100 y 102, el aire seco y frío se envía por el escape 114 y el agua condensada y enfriada se drena de vuelta a la máquina lavavajillas en el drenaje 112. En la Figura 6, los serpentines 110, el compresor 122, los serpentines 128 y la válvula de expansión 124 forman una bomba de calor donde los serpentines 110 y 128 se llenan con freón. En uso, el calor del vapor de la máquina lavavajillas se extrae del vapor y se transfiere a los serpentines internos 110 de freón. Ese calor se traslada a los serpentines del condensador 128 donde se extrae y se utiliza para calentar el fluido del acumulador de fluido 132. El agua entrante del suministro de fluido 118 fluye hacia el acumulador de fluido 132. El agua del acumulador de fluido 132 se bombea al condensador 126 donde extrae el calor de los serpentines 128 antes de volver a bombear al acumulador de fluido 132. El agua calentada en el acumulador de fluido 132 es luego bombeada por la bomba 18 a un calentador de refuerzo opcional 120 antes de usarse en la máquina. En algunas realizaciones, el calor del sistema de bomba de calor puede calentar el agua en el acumulador de fluido 132 hasta 37,8 °C (100 °F). En algunas realizaciones, el calor del sistema de bomba de calor puede calentar el agua en el acumulador de fluido 132 a 16,7 °C (30 °F) o 25,05 °C (45 °F).
La Figura 7 muestra una máquina lavavajillas que recoge aire cálido y húmedo del interior de la máquina lavavajillas en la salida 100 y del entorno que rodea la máquina lavavajillas en 102. El aire cálido y húmedo se recoge y se canaliza a una entrada 104, que envía el aire a un intercambiador de calor 108. El intercambiador de calor 108 puede incluir un ventilador 106 para ayudar a recoger el aire y dirigirlo a través de los serpentines del intercambiador de calor 110. Al igual que con las Figuras 5 y 6, la entrada 104 puede ser un simple orificio por el que se aspira aire, en cuyo caso las flechas en la Figura 7 representan el camino que seguiría el vapor para fluir hacia la entrada 104. Alternativamente, la entrada 104 podría conectarse a la salida 100 con un conducto o tubería de manera que el aire fluya directamente desde la salida 100 de la máquina hacia la entrada 104. En esta situación, la entrada 104 podría incluir opcionalmente también otro orificio por el que aspirar aire del ambiente 102. En esta realización, la entrada 104 también podría incluir una válvula que podría seleccionar entre aspirar aire desde la salida 100, desde el entorno 102 o desde ambos.
Una vez que se ha eliminado el calor del aire de 100 y 102, el aire del intercambiador de calor 108 se envía por el escape 114 y el agua condensada y enfriada se drena de regreso a la máquina lavavajillas en el drenaje 112. El aire enviado por el escape 114 se recoge en la entrada 134 y se envía a través de otro intercambiador de calor 138. Al igual que con el primer intercambiador de calor, la entrada 134 puede ser un simple orificio por el que se aspira aire, en cuyo caso las flechas desde el escape 114 hasta la entrada 134 representan el camino que seguiría el vapor para fluir hacia la entrada 134. Alternativamente, la entrada 134 podría conectarse al escape 114 con un conducto o tubería de manera que el aire fluya directamente desde el escape 114 a la entrada 134. El intercambiador de calor 138 también puede incluir un ventilador 136 para ayudar a recolectar el aire y mover el aire a través de los serpentines 140. En la Figura 7, los serpentines 140, el compresor 122, los serpentines 158 y la válvula de expansión 154 forman una bomba de calor en donde los serpentines 140 y 158 se llenan con freón. En uso, el calor del vapor de la máquina lavavajillas se extrae del vapor y se transfiere a los serpentines internos 140 de freón. Ese calor se traslada a los serpentines del condensador 158 donde se extrae y se utiliza para calentar el fluido del acumulador de fluido 132. El agua entrante del suministro de fluido 118 fluye hacia el acumulador de fluido 132. El agua del acumulador de fluido 132 se bombea al condensador 156 donde extrae el calor de los serpentines 158 antes de volver a bombear al acumulador de fluido 132. El agua calentada en el acumulador de fluido 132 es luego bombeada por la bomba 18 a un calentador de refuerzo opcional 120 antes de usarse en la máquina. En algunas realizaciones, el calor del sistema de bomba de calor puede calentar el agua en el acumulador de fluido 132 hasta 37,8 °C (100 °F). En algunas realizaciones, el calor del sistema de bomba de calor puede calentar el agua en el acumulador de fluido 132 a 16,7 °C (30 °F) o 25,05 °C (45 °F).
Una vez que se elimina el calor adicional del aire en el intercambiador de calor 138, el aire frío y seco se envía por el escape 142 y se permite que cualquier agua condensada adicional se drene de regreso a la máquina lavavajillas a través del drenaje 150.
La Figura 8 muestra una vista más detallada del acumulador de fluidos 132. El agua fría ingresa al acumulador de fluido 132 desde el suministro de fluido 118. El agua en el acumulador de fluido 132 se calienta gradualmente al recircular el fluido en el acumulador de fluido 132 a través de los serpentines en el condensador 126 y/o el intercambiador de calor 108 a través de la bomba de recirculación 130. Los deflectores opcionales 300 en el acumulador de fluido 132 ayudan a mantener un gradiente de temperatura a través del acumulador de fluido 132 para que el agua fría del suministro de fluido 118 se separe al menos parcialmente del agua más caliente que ha sido recirculada a través del condensador 126 y opcionalmente el calor intercambiador 108. Esto también permite que el agua recirculada más caliente esté más cerca de la salida 302 que alimenta la cámara de lavado 36. El agua que sale del acumulador de fluido 132 se bombea usando la bomba de fluido 18 que transporta el agua a través de un calentador de refuerzo opcional 120 y hacia los brazos 12 en la cámara de lavado 36.
Hay varias ventajas con el uso de un sistema de recuperación de calor. Por ejemplo, la capacidad de transferencia de calor del sistema de recuperación de calor puede especificarse y adaptarse a la carga de calor esperada de la máquina lavavajillas y potencialmente excederse permitiendo la recuperación de cargas de calor distintas a la máquina lavavajillas. Esto es beneficioso en cocinas institucionales que a menudo son ambientes cálidos y húmedos debido al uso continuo de estufas, hornos y agua caliente y permitiría recuperar el calor de estos otros aparatos. El sistema de recuperación de calor también es beneficioso porque puede operar independientemente del ciclo de la máquina lavavajillas y continuar capturando el calor del entorno que rodea a la máquina lavavajillas, incluso si la máquina lavavajillas no está funcionando o genera poco o ningún vapor. El sistema de recuperación de calor también es beneficioso porque se puede usar con lavavajillas de alta y baja temperatura. También reduce el uso total de agua al incorporar el condensado nuevamente en la máquina lavavajillas. Además, el sistema de recuperación de calor también reduce el vapor liberado por la máquina lavavajillas. Esto es beneficioso porque puede eliminar la necesidad de instalar conductos de ventilación caros, complicados y que requieran mucho material, típicamente asociados con las máquinas lavavajillas. También puede reducir los costos de calefacción y aire acondicionado utilizados para compensar la liberación de vapor en el área alrededor de la máquina lavavajillas, lo que representaría un importante ahorro adicional de energía.
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede incluir un respiradero de vapor, como el que se describe en Patente de Estados Unidos No. Re. 40,123. Soluciones como la descrita en la patente '123 no recuperan el calor, sino que reducen la cantidad de vapor liberado de la máquina lavavajillas. Las máquinas de vapor reducido pueden ser "sin ventilación" y eliminar la necesidad de instalar ventilaciones costosas, complicadas y que requieren muchos materiales sobre la máquina.
En una configuración alternativa, el sistema de recuperación de calor se puede diseñar para volver a la cámara de lavado como se muestra en la Figura 9. Esto es deseable porque permite que el vapor pase varias veces por el intercambiador de calor, lo que significa que el aire que sale de la máquina es más seco y más frío. La Figura 9 muestra una máquina lavavajillas con una cámara de lavado 36. La cámara de lavado 36 incluye uno o más brazos pulverizadores 200 que emiten un pulverizador 202. La máquina lavavajillas incluye puertas 204 y escapes 206. La máquina lavavajillas también incluye un drenaje 208, un sumidero de lavado 210 y una unidad de calefacción 212, que puede ser eléctrica. La máquina lavavajillas también incluye un calentador de refuerzo 214. Durante la operación, el vapor húmedo y caliente sale de la cámara de lavado 36 a través del respiradero 222, donde ingresa al intercambiador de calor 216. El intercambiador de calor 216 incluye serpentines 218. El vapor caliente y húmedo pasa por los serpentines 218, que eliminan el calor del vapor, lo que hace que el agua se condense y que el agua y el aire enfriado vuelvan a drenarse en la cámara de lavado 36 a través del drenaje 220. El drenaje 220 puede incluir opcionalmente un ventilador 228 para ayudar a mover el aire desde el intercambiador de calor 216 hacia la cámara de lavado 36. El agua limpia del suministro de agua limpia 226 se bombea a través de la válvula de enjuague 224 y al interior de los serpentines 218 donde se calienta. El agua que sale de los serpentines 218 puede pasar opcionalmente por un calentador de refuerzo 214 antes de ser bombeada de regreso a la cámara de lavado 36 y los brazos 200.
Este método tiene dos beneficios distintos: tiempos de secado reducidos para la vajilla y pérdida de calor reducida de la máquina lavavajillas. Los tiempos de secado reducidos son impulsados por la condensación de vapor reducida en la vajilla en la cámara de lavado debido al escape de aire relativamente seco y caliente de regreso a la máquina, así como a la fuerza física del aire que actúa sobre la vajilla para desalojar o migrar el agua de la vajilla. Para reducir los tiempos de secado de la vajilla (en comparación con una máquina equivalente sin recuperación de calor/condensación de vapor), la temperatura de la vajilla debe ser superior al punto de rocío de la cámara de lavado para evitar la formación de condensación en la vajilla. Este diseño recirculado eliminará el vapor del aire de la cámara, lo que reducirá el punto de rocío para evitar la condensación en las superficies de los artículos, especialmente cuando los artículos comienzan a enfriarse inmediatamente al abrir la puerta. Para disminuir la pérdida de calor de la máquina lavavajillas, el aire de la cámara se recircula a través del intercambiador de calor y regresa a la máquina para evitar la pérdida de calor sensible y latente hacia el entorno que rodea la máquina lavavajillas que no se puede capturar en un solo paso a través del intercambiador de calor. Dicho de otra manera, esta recirculación del aire de la cámara a través del intercambiador de calor y de regreso a la cámara permite que el sistema capture el calor del aire en múltiples pasadas a través del intercambiador de calor en un solo ciclo de lavavajillas. Además, es posible que el diseño del intercambiador de calor no pueda eliminar suficiente calor sensible del aire de la cámara para bajar la temperatura del aire de la cámara por debajo de la temperatura del aire que rodea a la máquina lavavajillas. Esto significa que se conservará más calor dentro de la máquina lavavajillas si el aire de reposición regresa a la cámara de lavado mediante aire recirculado en lugar del aire más frío que rodea la máquina lavavajillas. Si se aspirara aire ambiental más frío a la máquina, se eliminaría la energía de los componentes de la máquina, sobre todo de las superficies metálicas de la máquina que entran en contacto con el agua de lavado y enjuague. En este escenario, el agua de lavado y enjuague perdería energía en las superficies metálicas de la máquina y extraería más energía general de la fuente de alimentación de la máquina.
Tiempo de lavado
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede configurarse para alertar al operador sobre el momento óptimo para lavar los cestos subsiguientes o proporcionar un promedio histórico sobre qué tan bien el operador ha estado cumpliendo con este tiempo óptimo. Al igual que un automóvil híbrido alerta gráficamente al operador sobre el uso óptimo de gas, la máquina lavavajillas podría alertar gráficamente al operador para que lave los cestos posteriores dentro de un período de tiempo determinado. Un método para hacer esto sería que la máquina lavavajillas o el controlador incluyeran un temporizador, en el que el temporizador comienza a contar hacia atrás o hacia adelante a partir de un tiempo predeterminado cuando comienza o finaliza el ciclo de la máquina lavavajillas. Comenzar otro ciclo de lavado restablecería el temporizador. El propósito del temporizador sería animar al operador a iniciar otro cesto dentro de un marco de tiempo específico relativo al ciclo de la máquina lavavajillas. Hacerlo reduciría los costos de energía al garantizar que la máquina lavavajillas esté utilizando su fuente de calor menos costosa y minimizar el tiempo de inactividad en el que el calor disponible no se usa para lavar los platos. Otra salida gráfica podría ser un indicador rojo, amarillo o verde para indicar los promedios históricos de eficiencia donde el rojo sería pobre, el amarillo sería mejor y el verde sería el mejor. En esta realización, más ciclos ejecutados antes de que expire el temporizador mejorarían un promedio histórico de rojo (pobre) a amarillo (mejor) a verde (mejor). Un beneficio adicional de esta tecnología sería maximizar el rendimiento de la máquina, así como reducir el tiempo de mano de obra necesario para completar el lavado de la vajilla. En lugar de, o además de mostrar esto gráficamente en la máquina lavavajillas o en el controlador de la máquina lavavajillas, la información podría registrarse e incluirse en un informe. El informe podría entregarse a un cliente o usarse para capacitación. Además, la máquina lavavajillas podría programarse para emitir un ruido audible cuando el temporizador se pone en marcha, cuando el temporizador está por terminarse o cuando se acaba el temporizador, para alertar a un operador en el área de la máquina lavavajillas que el ciclo anterior se ha completado y se debe iniciar el próximo ciclo de la máquina lavavajillas.
Ahorro de materiales
Además de agua y energía, las máquinas lavavajillas requieren grandes cantidades de otros materiales; dos ejemplos significativos son los materiales utilizados para fabricar la máquina lavavajillas real y las diversas composiciones químicas utilizadas en la máquina lavavajillas durante un ciclo. Reducir o prolongar la vida útil de los materiales utilizados para fabricar la máquina lavavajillas es importante por varias razones. Por ejemplo, los precios de las materias primas del metal están aumentando, lo que hace que los artículos hechos de metal sean más caros. Además, una vez que la máquina lavavajillas ha completado su vida útil, los materiales que no pueden reutilizarse o reciclarse de manera rentable se envían a vertederos. Y los diversos componentes de las máquinas lavavajillas pueden romperse o necesitar ser reparados o reemplazados con el tiempo. Simplificar el diseño de la máquina simplifica la reparación y el mantenimiento de la máquina.
Las composiciones químicas que se utilizan en la máquina lavavajillas son fundamentales para obtener platos, ollas y sartenes, utensilios y vasos limpios, brillantes e impecables. Los platos, ollas y sartenes, utensilios y vasos sucios pueden tener graves consecuencias para la salud y afectar negativamente la percepción que tiene el consumidor de un restaurante. Si un restaurante no ve los resultados que está obteniendo, lo primero que mira es la química, no el agua o la máquina. Por lo tanto, es fundamental que la química utilizada en la máquina lavavajillas sea capaz de superar cualquier cambio y variación que ocurra en el volumen, la temperatura y la calidad del agua, el diseño de la máquina lavavajillas y cualquier otra variable en el proceso de lavado de platos. Con eso en mente, la tendencia puede ser usar en exceso la cantidad de composiciones químicas y confiar en los químicos más fuertes disponibles. La máquina lavavajillas descrita en la presente utiliza estratégicamente las composiciones químicas de una manera que utiliza menos productos químicos pero aún limpia los artículos.
Los artículos que se lavan en una máquina lavavajillas experimentan diferentes tipos de suciedad. Por ejemplo, las ollas y sartenes se ensucian con grandes cantidades de almidón, azúcar, proteína y suciedad grasosa. Por el contrario, los vasos no suelen estar muy sucios, pero tienen suciedad difícil de eliminar, como manchas de lápiz labial, café y té. En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas utiliza cestos para la vajilla con identificadores únicos para alertar a la máquina lavavajillas del artículo en el cesto. Una vez que la máquina lavavajillas identifica el tipo de artículo en el cesto, puede modificar el ciclo de la máquina lavavajillas de manera que seleccione los diversos ciclos, tiempos, temperaturas y composiciones químicas necesarias para limpiar ese artículo sin usar demasiado para ese artículo en particular. Por ejemplo, ejecutar un ciclo de lavado con composiciones químicas que son efectivas para limpiar ollas y sartenes probablemente sería demasiada química para un cesto lleno de vasos. La identificación de cestos permite al operador de una máquina lavavajillas usar el tipo y la concentración correctos de productos químicos para el artículo que se va a limpiar. Y al no abusar de los productos químicos, el operador puede usar menos productos químicos en general mientras sigue viendo los resultados de rendimiento de limpieza esperados. Un ejemplo de sistema de identificación de cestos se describe en Patente de Estados Unidos No. 7,437,213 y 6,463,940.
Se podría realizar un sistema de identificación de cestos mediante el uso de una etiqueta de identificación por radiofrecuencia (RFID) como se describe en 77,437,213 y 6,463,940. Una realización de este tipo de sistema de identificación de cestos RFID podría hacer uso de etiquetas RFID en forma de disco encerradas en una caja de plástico o epoxi/PPS. Estas etiquetas están diseñadas para resistir los ambientes de agua, químicos y temperatura en las máquinas lavavajillas y son adecuadas para usar en una máquina lavavajillas. Más específicamente, se pueden utilizar para estas aplicaciones etiquetas con baja frecuencia (LF), por ejemplo, entre 125 KHz o 148 KHz, o preferiblemente con alta frecuencia (HF), por ejemplo 13,56 MHz y frecuencias operativas superiores. Algunos ejemplos de estas etiquetas están disponibles en Texas Instruments, HID Global y SmarTrac.
Estas etiquetas RFID se pueden integrar en el cesto de la máquina lavavajillas de muchas maneras. Se pueden unir físicamente al cesto mediante el uso de un sujetador, se pueden moldear directamente en el cesto o se pueden unir al cesto con un clip o soporte moldeado o mecanizado. Pueden estar ubicados en cualquier lugar del cesto, pero preferiblemente estarán ubicados a lo largo del borde exterior del cesto, para que no interfieran con el rocío de agua que limpia los platos. Preferiblemente, la función de montaje permite que la etiqueta RFID se adjunte a cestos nuevos y preexistentes. Un método para hacerlo es con un soporte moldeado por inyección que está diseñado para sujetar la etiqueta RFID en una posición específica en el cesto y se puede insertar en muchos tipos de cestos. Una ubicación particularmente preferida para la etiqueta RFID es una ubicación horizontal cerca de la parte inferior del cesto, en la esquina del cesto. Esta es una ubicación que coloca la etiqueta en un lugar consistente, que se puede leer a través de una antena ubicada justo debajo de la guía de cesto en la máquina lavavajillas. El tamaño de las etiquetas para uso horizontal en la esquina de los cestos no debe ser demasiado grande o se bloqueará el rocío de agua. Las etiquetas preferidas tienen entre 10 y 30 mm o entre 15 y 19 mm de diámetro. Las Figuras 11-A y 11 -B muestran un ejemplo de una etiqueta RFID 400 insertada en un clip 402 que luego se inserta en un cesto 404.
Hay varias formas en las que sería posible sujetar el soporte de la etiqueta al cesto para la vajilla, como un sujetador, un tornillo, una varilla de plástico a presión, una protuberancia circular que encajaría en un orificio en el cesto, una pequeña nervadura horizontal que encajaría a presión en una característica de ranura correspondiente en el cesto, o mediante el uso de un clip modificado durante el moldeado del cesto o puede ser necesario reajustar el cesto.
La electrónica del lector RFID y la antena del lector están integradas en la máquina lavavajillas para leer la identificación del cesto insertado en la máquina. Para seleccionar la química correcta y las características del ciclo de la máquina lavavajillas que se usarán para un cesto, es útil que la identificación del cesto se lea antes o muy temprano durante el ciclo de lavado de la máquina lavavajillas. La etiqueta RFID del cesto podría leerse fuera de la máquina lavavajillas, o preferiblemente dentro de la máquina lavavajillas, para evitar leer etiquetas en otros cestos que podrían estar muy cerca de la antena del lector fuera de la máquina lavavajillas. Además, es preferible ubicar la antena debajo del lugar donde se encuentra el cesto en la máquina lavavajillas. Si la antena se coloca horizontalmente, puede leer distancias más largas con una etiqueta RFID colocada horizontalmente en el cesto. Es preferible leer la etiqueta mientras se inserta el cesto en la máquina lavavajillas, en lugar de leerla después de que esté completamente insertada.
La identificación del tipo de escurridor de platos puede ayudar a configurar el proceso utilizado para limpiar la vajilla en ese escurridor de platos específico, puede crear tendencias y datos históricos sobre los problemas encontrados durante el proceso de lavado, el funcionamiento general de la máquina (p. ej., con qué frecuencia se drena) y el tipo de vajilla que se lava durante determinados momentos y días de la semana, y puede ayudar a crear informes para mejorar la gestión de una instalación de lavado de platos.
Química seleccionada
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas descrita usa combinaciones de composiciones químicas para lograr mejores resultados de limpieza. Un ejemplo de tal combinación es el uso de composiciones químicas con valores de pH opuestos. Ejemplos de combinaciones incluyen el uso de composiciones alcalinas y ácidas en secuencias alternativas alcalino-ácido-alcalino o ácido-alcalino-ácido. Las composiciones químicas podrían ser productos de remojo previos para lavavajillas, detergentes, auxiliares de enjuague y similares. El pH de las composiciones alcalinas puede variar de 7 a 14, de 9 a 13 o de 10 a 12. El pH de la composición ácida puede variar de 0 a 7, de 1 a 5 o de 2 a 4. Cuando se usan combinaciones de composiciones químicas, puede ser deseable aplicar las composiciones de ciertas formas. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la composición ácida se puede aplicar a través del brazo de enjuague de la máquina lavavajillas, a través de boquillas de pulverizado montadas en la parte superior, inferior y superior, o en la parte inferior de la máquina lavavajillas, a través de un brazo separado (tal como un brazo de enjuague secundario) de la máquina lavavajillas, a través de boquillas en el brazo de enjuague, o una combinación de estos. La composición ácida se puede dosificar en el tanque de retención de agua de la máquina lavavajillas, o se puede inyectar en la corriente de agua que fluye. Realizaciones adicionales que usan composiciones alcalinas y ácidas se describen en Patente de Estados Unidos Nos. 7,942,980 y 8,092,613.
Descalcificado
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede incorporar un ciclo automático o inteligente de descalcificación para eliminar periódicamente la cal de las paredes y los componentes dentro de la máquina lavavajillas y los componentes de la máquina lavavajillas. Las máquinas lavavajillas tradicionales se descalcifican vertiendo productos químicos descalcificador en el tanque de lavado de la máquina y haciendo funcionar la bomba de lavado durante un tiempo específico. Este proceso no permite que el producto químico descalcificador circule a través del sistema de enjuague de la máquina lavavajillas ya que no hay provisiones para inyectar el producto químico descalcificador en el suministro de agua limpia de la máquina lavavajillas y la bomba de lavado no hace circular el agua a través del sistema de enjuague. Una posible solución a esto es inyectar productos químicos descalcificador en el punto de entrada de agua limpia a la máquina lavavajillas, estos productos químicos pueden ser parte de, o estar separados de los productos químicos que ya se usan en los ciclos normales de la máquina lavavajillas. Este método de inyección asegurará que todas las superficies de la máquina lavavajillas que transportan fluidos se puedan desincrustar. Además, en una máquina lavavajillas con un sistema de enjuague por bomba, la química descalcificador puede inyectarse en el tanque de agua que almacena el agua para el enjuague por bomba. La frecuencia de la operación de descalcificado vendrá determinada por variables ambientales como la calidad del agua. El controlador de la máquina lavavajillas puede tener provisiones para proporcionar una indicación de que es necesario un ciclo de descalcificación.
En una máquina lavavajillas que utiliza múltiples tanques con un desviador para controlar a qué tanque se dirige el agua, sería posible utilizar una solución de agua con una química adecuada para descalcificar que reside o se bombea a un tanque para descalcificar el otro tanque. Esto se haría haciendo funcionar la bomba conectada al tanque con la química de descalcificación mientras se usa el desviador para redirigir el agua al otro tanque. Después de que se haya dirigido suficiente agua con químicos descalcificador al otro tanque, sería posible usar la bomba conectada al otro tanque para bombear agua con químicos descalcificador a través de las tuberías y los brazos de enjuague de este otro tanque, lo que resultaría en el descalcificado de las superficies. de esta fontanería y brazos de enjuague, además del descalcificado de este segundo tanque.
El controlador de la máquina lavavajillas
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas o el controlador de la máquina lavavajillas está programado para seleccionar parámetros de ciclo en función del tipo de vajilla a lavar. Los parámetros del ciclo podrían incluir el tiempo del ciclo, la secuencia del ciclo, la temperatura del agua, la secuencia de la composición química, la concentración de la composición química y similares. Seleccionar los parámetros de la máquina lavavajillas para que correspondan con la vajilla que se va a lavar puede resultar en el uso de menos agua, energía y material (química). En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas o el controlador de la máquina lavavajillas se puede programar para seleccionar parámetros de ciclo que son más difíciles de cambiar en tiempo real, como la temperatura del agua o la concentración de detergente del tanque de lavado. Algunos parámetros, como el tiempo de ciclo, son fáciles de cambiar de cesto a cesto. Sin embargo, la temperatura del agua puede ser difícil de cambiar de un cesto a otro debido al tiempo requerido para que el agua se enfríe o se caliente. Asimismo, cambiar la concentración de detergente del tanque de lavado es difícil de cambiar en tiempo real de un cesto a otro sin vaciar y volver a llenar el tanque para cada cesto. Una alternativa al ajuste en tiempo real es seleccionar parámetros de la máquina lavavajillas que reflejen la suciedad que es más probable que encuentre la máquina lavavajillas. La "suciedad más probable" puede determinarse por la hora del día, el día de la semana, el día del mes, el día del año y puede determinarse por la naturaleza del restaurante o la ubicación. Por ejemplo, temprano en el día, los restaurantes preparan entradas para el almuerzo y la cena. Durante este momento del día, es más probable que una máquina lavavajillas vea ollas y sartenes. En consecuencia, durante las horas de 4:00 a. m. y 9:00 a. m., la máquina lavavajillas podría programarse para lavar ollas y sartenes, lo que puede significar una mayor concentración de detergente en el tanque de lavado, altas temperaturas del agua y ciclos más largos de la máquina lavavajillas. Más adelante en el día, por ejemplo durante las horas del almuerzo y la cena, es probable que la máquina lavavajillas vea platos y tazones y podría programarse para tener temperaturas de lavado, temperaturas de enjuague y concentraciones de detergente que correspondan a lavar más platos. Y, al final del día, después de la cena, un restaurante puede ver más vasos, en cuyo caso la máquina lavavajillas puede programarse para tener temperaturas de lavado y temperaturas de enjuague que correspondan al lavado de vasos, y una mayor concentración de abrillantador para asegurarse que las gafas están impecables. Estos parámetros son sólo ejemplares. En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas o controlador podría programarse para el tipo de suciedad que se encontrará en ese día de la semana, fecha o mes en particular para tener en cuenta eventos recurrentes tales como días festivos. En algunas realizaciones, si se encuentra que un conjunto específico de temperaturas es beneficioso y estas temperaturas son más altas que las temperaturas mínimas requeridas, la lógica puede programarse para determinar de manera más amplia los tiempos probables de uso de la máquina lavavajillas y apuntar a las temperaturas más altas en estos tiempos para evitar el aumento del uso de energía durante los tiempos de inactividad. En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas o el controlador podría programarse para el tipo de suciedad de alimentos que es más probable que se encuentre en un lugar particular. Los ejemplos podrían incluir detergentes diseñados para eliminar la suciedad con almidón en un restaurante italiano o detergentes diseñados para eliminar las manchas de café y té en una cafetería. En este ejemplo, se usaría un conjunto de parámetros preprogramados para ayudar a eliminar los restos de comida en particular.
La configuración de la máquina lavavajillas para funcionar con diferentes parámetros operativos en función de la hora del día, el día de la semana u otros parámetros de control podría programarse en los parámetros operativos de la máquina lavavajillas inicialmente o cuando está configurada para funcionar en una ubicación específica. Alternativamente, la configuración de estos parámetros operativos podría realizarse automáticamente a través de la recopilación de datos históricos sobre el funcionamiento de la máquina obtenidos a través de la funcionalidad de identificación de cestos. Por ejemplo, los datos acumulados sobre la cantidad de cestos de diferentes tipos de artículos que se lavan durante períodos de tiempo específicos durante el día o los días de la semana podrían usarse para ajustar automáticamente la química, los procesos de ciclo, etc. para lavar mejor el tipo de plato esperado durante ese tiempo. De esta manera, los parámetros operativos podrían ajustarse automáticamente con el tiempo a medida que cambian los parámetros de control, lo que podría ocurrir estacionalmente, por ejemplo.
Otra funcionalidad de la máquina lavavajillas que no está directamente relacionada con el funcionamiento del ciclo individual también se puede ajustar en función de los valores configurados manualmente o de los procesos automatizados. Por ejemplo, el vaciado y llenado automático de tanques, ya sea total o parcial, para mejorar la limpieza del agua en los tanques, podría ajustarse según el tipo de vajilla que se esté lavando. Con el ejemplo anterior, si las ollas y sartenes se limpian entre las 4:00 a. m. y las 9:00 a. m., se podrían utilizar procesos más frecuentes de vaciado y llenado del tanque. Alternativamente, esta funcionalidad podría determinarse mediante la recopilación de datos históricos a través de la identificación de cestos y la configuración de la funcionalidad de drenaje y recarga en función de los datos acumulativos a lo largo del tiempo.
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas puede incluir un recinto para ayudar a proteger la máquina y sus componentes internos del medio ambiente. El entorno de la máquina lavavajillas está sujeto a temperaturas y humedades ambientales más altas de lo normal, así como a la posibilidad de pulverizado directo de agua. Los estándares regulatorios ayudan a proteger contra este tipo de factores hasta cierto punto, pero es posible que no garanticen que se cumpla la confiabilidad deseada.
En algunas realizaciones, la máquina lavavajillas o el controlador se pueden usar para determinar la combinación óptima de los tipos de cestos que necesita un cliente en función de la frecuencia de uso de cada tipo de cesto. Por ejemplo, si una máquina lavavajillas o un controlador determina que se lavan diez cestos de vasos por cada cesto para la vajilla, se puede hacer una recomendación para ajustar la cantidad de cada tipo de cesto utilizado en el lavadero para que el cliente tenga diez veces la cantidad de cestos de vasos como cestos de platos. Asimismo, se podrían recopilar datos similares para estimar el número de usos de cada tipo de vajilla. Por ejemplo, el número de cestos de un tipo particular de artículos podría contarse y multiplicarse por el número de artículos en el cesto. Ese número podría dividirse por el número total de ese tipo de artículos en circulación para estimar el número de usos. Un cliente podría usar esa cantidad de usos para anticipar cuándo solicitar reemplazos o para fines de garantía del producto. Además, estos datos podrían usarse para informar al cliente y recomendar el ajuste de procesos para mejorar el proceso de lavado; por ejemplo, si los datos muestran que se están lavando más cestos de vasos de lo esperado, se podrían examinar los procesos para determinar si los cestos no se están llenando antes del lavado, o si las condiciones están resultando en un rendimiento de lavado deficiente, lo que requiere que los vasos se vuelvan a lavar para obtener la cantidad adecuada limpieza.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Una máquina lavavajillas que comprende:
una cámara de lavado (36) que comprende al menos un brazo de lavado (12) y al menos una boquilla de pulverización en el brazo de lavado (12);
una salida (100) en la cámara de lavado (36) a través de la cual puede fluir el vapor de agua;
un sistema de recuperación de calor con un intercambiador de calor como primer intercambiador de calor (108) en comunicación de fluidos con la salida (100) que comprende al menos un serpentín del intercambiador de calor (110), un puerto de escape (114) y un drenaje (112) configurado para drenar el agua que se ha condensado dentro del intercambiador de calor hacia la cámara de lavado, en donde el drenaje (112) está en comunicación de fluidos con la cámara de lavado (36); y
una fuente de agua limpia en comunicación de fluidos con el interior del serpentín del intercambiador de calor (119); caracterizada porque el intercambiador de calor (108) está configurado para arrastrar el aire desde la salida (100) y del ambiente exterior de la cámara de lavado (36) hacia el intercambiador de calor (108) a través de una entrada del intercambiador de calor (108); y
en donde la capacidad de transferencia de calor del sistema de recuperación de calor se especifica y se adapta a la carga de calor esperada de la máquina lavavajillas para que el serpentín del intercambiador de calor (110) sea capaz de calentar el agua limpia en al menos 16,7 °C (30 °F).
2. La máquina lavavajillas de la reivindicación 1, donde el intercambiador de calor (108) comprende además un ventilador (106).
3. La máquina lavavajillas de la reivindicación 1, en donde el puerto de escape (114) está en comunicación de fluidos con la cámara de lavado (36).
4. La máquina lavavajillas de la reivindicación 1, en donde el puerto de escape (114) está en comunicación de fluidos con el aire exterior a la cámara de lavado (36).
5. La máquina lavavajillas de la reivindicación 1, que comprende además un calentador de refuerzo (120).
6. La máquina lavavajillas de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de tratamiento de agua situado en la máquina lavavajillas.
7. La máquina lavavajillas de la reivindicación 1, que comprende además paneles aislantes que rodean la cámara de lavado (36).
8. La máquina lavavajillas de la reivindicación 1, en donde la máquina lavavajillas no tiene ventilación.
9. La máquina lavavajillas de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además:
un condensador potenciado por refrigerante (126) en comunicación de fluidos con el intercambiador de calor (108) que comprende al menos un serpentín del condensador (128).
10. Una máquina lavavajillas según la reivindicación 1, que comprende:
un segundo intercambiador de calor (138) en comunicación de fluidos con el puerto de escape (114) del primer intercambiador de calor (108) que comprende al menos un serpentín del intercambiador de calor (110), un puerto de escape (114) y un drenaje (112), en donde el drenaje (112) está en comunicación de fluidos con la cámara de lavado (36); y
un condensador potenciado por refrigerante (126) en comunicación de fluidos con el segundo intercambiador de calor (138) que comprende al menos un serpentín del condensador (128).
11. La máquina lavavajillas de la reivindicación 10, en donde el primer o segundo intercambiador de calor (108, 138) comprende además de forma independiente un ventilador (106)
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