FR2540720A1 - Industrial dishwasher fitted with a device for saving heat and washing fluid - Google Patents
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Abstract
Description
Machine industrielle à laver la vaisselle munie d'un dispositif économiseur de chaleur et de fluide de lavage.Industrial dishwashing machine fitted with a heat and washing fluid saving device.
On connais déjà des machines industrielles à laver la vaisselle. Une telle machine comprend notamment
- trois bacs successifs de prélavage, de lavage et de rinçage,
- un convoyeur à vaisselle disposé au-dessus de ces trois bacs,
- trois rampes de prélavage, de lavage et de rinçage disposées, respectivement, au-dessus des bacs de prélavage, de lavage et de rinçage,
- un conduit d'alimentation en eau chaude du bac de lavage,
- une pompe de lavage reliée par son conduit d'aspiration au bac de lavage et par son conduit de refoulement à la rampe de lavage,
- un surchauffeur associé au bac de rinçage pour alimenter en eau de rinçage la rampe de rinçage, et,
- un conduit de décharge reliant le niveau supérieur du bac de prélavage à une évacuation d'eaux usées.We already know industrial dishwashing machines. Such a machine notably includes
- three successive pre-wash, wash and rinse tanks,
- a dish conveyor placed above these three bins,
- three prewash, washing and rinsing ramps arranged, respectively, above the prewash, washing and rinsing tanks,
- a hot water supply duct for the washing tank,
- a washing pump connected by its suction pipe to the washing tank and by its delivery pipe to the washing ramp,
- a superheater associated with the rinsing tank to supply the rinsing ramp with rinsing water, and,
- a discharge conduit connecting the upper level of the prewash tank to a waste water outlet.
Dans ces machines connues, l'eau refoulée par la surchauffe à environ 900 C est projetée sur la vaisselle à rincer, après avoir été recueillie dans le bac de rinçage, déborde successivement dans les bacs de lavage et de prélavage qui contiennent chacun, une eau à environ 600 C Puis, du bac de prélavage, cette eau est évacuée en tant qu'eau usée. In these known machines, the water discharged by overheating to around 900 C is projected onto the dishes to be rinsed, after having been collected in the rinsing tank, overflows successively in the washing and prewash tanks, which each contain a water at around 600 C Then, from the prewash tank, this water is discharged as waste water.
On constate donc une évacuation d'eau à 600 C, ce qui constitue évidemment un gaspillage d'énergie calorifique. There is therefore an evacuation of water at 600 C, which obviously constitutes a waste of heat energy.
Par ailleurs, les buées qui s'élèvent des bacs, notamment du bac de rinçage, sont généralement aspirées vers un condenseur qui en assure la condensation au moyen d'une circulation d'eau froide (à 200 C par exemple), elle-même évacuée, à la sortie du condenseur, vers l'évacuation d'eaux usées, alors qu'il s'agit d'une eau parfaitement propre et déjà partiellement réchauffée (de 200 C à ltadmission dans le condenseur à 250 C à la sortie du condenseur). On constate cette fois, l'existence d'un nouveau gaspillage, non seulement de chaleur perdue, mais aussi d'eau propre inconsidérément évacuée avec les eaux usées.Furthermore, the fumes which rise from the tanks, in particular from the rinsing tank, are generally sucked towards a condenser which ensures its condensation by means of a circulation of cold water (at 200 ° C. for example), itself evacuated, at the outlet of the condenser, towards the discharge of waste water, whereas it is a perfectly clean water and already partially heated (from 200 C at intake in the condenser to 250 C at the outlet of the condenser). We notice this time, the existence of a new waste, not only of waste heat, but also of clean water inconsiderately evacuated with waste water.
L'invention a pour but de remédier aux gaspillages d'énergie calorifisue et de fluide mentionnés ci-avant, et propose pour ce faire, de compléter les machines connues à ce jour, telles que précédemment définies, par la disposition selon laquelle une telle machine comprend, en outre, un échangeur de chaleur à deux circuits primaire et secondaire, munis, chacun, d'une admission et d'un échappement, et, une pompe de circulation reliée, d'une part, par son conduit d'aspiration au bac de lavage, d'autre part, à l'admission dudit circuit primaire, cependant que l'échappement de ce circuit primaire est raccordé au bac de prélavage et que, d'une part, l'admission dudit circuit secondaire est raccordée à une alimentation en eau, d'autre part, l'échappement de ce circuit secondaire est relié a. l'admission du surchauffeur. The invention aims to remedy the waste of heat energy and fluid mentioned above, and proposes to do this, to supplement the machines known to date, as previously defined, by the arrangement that such a machine further comprises a heat exchanger with two primary and secondary circuits, each provided with an intake and an exhaust, and a circulation pump connected, on the one hand, by its suction duct to the washing tank, on the other hand, at the intake of said primary circuit, while the exhaust of this primary circuit is connected to the prewash tank and that, on the one hand, the intake of said secondary circuit is connected to a water supply, on the other hand, the exhaust of this secondary circuit is connected to a. intake of the superheater.
Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées
- lorsque la machine comporte un condenseur de buées, qui est placé au-dessus d'au moins un des trois bacs, qui est muni d'une admission d'eau froide et d'un échappement d'eau rechauffée, ledit échappement d'eau réchauffée est alors relié à l'admission du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur
- une pompe volumétrique à deux corps de refoulement distincts de caractéristiques de débit sensiblemlent égales est interposée entre, d'une part, le condenseur de buées et la pompe de circulation, d'autre part, l'échangeur de chaleur, les deux conduits de refoulement de cette pompe volumétrique étant raccordés l'un à l'admission du circuit primaire, 1 autre, à l'admission du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur
- un filtre est disposé entre la pompe de circulation et l'admission du circuit primaire de l'échangeur de chaleur.The following advantageous arrangements are, moreover, preferably adopted
- When the machine includes a steam condenser, which is placed above at least one of the three tanks, which is provided with a cold water inlet and a heated water exhaust, said exhaust heated water is then connected to the intake of the secondary circuit of the heat exchanger
- a positive displacement pump with two separate delivery bodies with substantially equal flow characteristics is interposed between, on the one hand, the steam condenser and the circulation pump, on the other hand, the heat exchanger, the two ducts of discharge of this positive displacement pump being connected one to the intake of the primary circuit, 1 other, to the intake of the secondary circuit of the heat exchanger
- a filter is placed between the circulation pump and the intake of the primary circuit of the heat exchanger.
Les avantages de la machine nouvellement définie sont les suivants
- l'eau du bac de prélavage n'emporte plus ses calories vers l'égout, car l'eau encore chaude est prélevée auparavant dans le bac de lavage et, en traversant l'échangeur de chaleur, transmet ses calories à l'eau d'alimentation du surchauffeur
- 1 9 eau de prélavage, qui provient du bac de lavage et a traversé l'échangeur de chaleur n'est plus qu'à 200 C environ, au lieu de 600 C antérieurement, mais a une température qui, non seulement suffit, mais encore est préférable pour prélaver que celle d'une eau chaude à 600 C : le prélavage obtenu est donc plus efficace qu'antérieurement
- cette eau de prélavage, à 200 C, est évacuée, partiellement et en continu vers les eaux usées, et ne disperse donc plus de précieuses calories
- en outre, l'eau d'alimentation du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur provient du condenseur de buées ce qui, d'une part, évite la perte de fluide que constituait antérieurement l'évacuation de cette eau avec les eaux usées, d'autre part, réalise une économie supplémentaire d'énergie calorifique, car l'eau admise dans le circuit secondaire de l'échangeur de chaleur est de l'eau déjà réchauffée (à 250 C, par exemple).The advantages of the newly defined machine are as follows
- the water in the prewash tank no longer carries its calories to the sewer, because the still hot water is taken beforehand in the washing tank and, passing through the heat exchanger, transmits its calories to the water superheater supply
- 1 9 prewash water, which comes from the washing tub and has passed through the heat exchanger is only about 200 C, instead of 600 C previously, but at a temperature which not only suffices, but still is better for prewashing than that of hot water at 600 C: the prewash obtained is therefore more effective than before
- this prewash water, at 200 C, is evacuated, partially and continuously towards the wastewater, and therefore no longer disperses precious calories
- In addition, the supply water of the secondary circuit of the heat exchanger comes from the steam condenser which, on the one hand, avoids the loss of fluid that previously constituted the evacuation of this water with the waste water , on the other hand, achieves an additional saving of heat energy, because the water admitted into the secondary circuit of the heat exchanger is water already heated (to 250 C, for example).
En bref, les nouvelles dispositions permettent les économies d'énergie de chauffage et d'eau recherchées. In short, the new provisions allow the desired heating energy and water savings.
L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparattront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple. The invention will be better understood, and secondary characteristics and their advantages will become apparent during the description of embodiments given below by way of example.
Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. It is understood that the description and the drawings are given for information only and are not limiting.
Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une représentation schématique d'une machine à laver la vaisselle conforme à l'invention ; et,
- la figure 2 est un schéma du circuit partiel du fluide utilisé dans une machine à laver la vaisselle conforme à l'invention. Reference will be made to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a schematic representation of a dishwashing machine according to the invention; and,
- Figure 2 is a diagram of the partial circuit of the fluid used in a dishwashing machine according to the invention.
La machine à laver la vaisselle représentée sur la figure 1 comporte
- trois bacs successifs, un bac de prélavage 1, un bac de lavage 2, un bac de rinçage 3,
- défilant au-dessus desdits bacs, un convoyeur à vaisselle 4, apte à supporter des casiers à vaisselle 5 et à les placer au-dessus de chacun de ces bacs, successivement
- au-dessus de chaque bac, des rampes de projection de fluide sur la vaisselle, réparties en rampes inférieures situées en desscus du convoyeur et en rampes supérieures situées au-dessus du convoyeur : il s'agit des rampes de prélavage 6, de lavage 7 et de rinçage 8,
- un surchauffeur 9,
- un échangeur de chaleur 10, comprenant un circuit primaire 11 avec une admission 12 et un échappement 13, et, un circuit secondaire 14 avec une admission 15 et un échappement 16,
- une pompe de prélavage 17,
- une pompe de lavage 18,
- une pompe de circulation 19,
- un condenseur de buées 20, disposé au-dessus des bacs et rampes de rinçage et de lavage, muni d'une admission d'eau froide 21 (eau du réseau de distribution à, par exemple, 200 C) et d'un échappement d'eau réchauffée 22 (eau réchauffée par exemple à 250 C),
- un aspirateur 23 de buées,
Les conduits suivants relient ces divers éléments
- le conduit d'aspiration 24 de la pompe de prélavage 17 relie cette pompe au bac de prélavage 1, le conduit de refoulement 25 de la même pompe étant raccordé aux rampes de prélavage 6,
- le conduit d'aspiration 26 de la pompe de lavage 18 relie cette pompe au bac de lavage 2, le conduit de refoulement 27 de la même pompe étant raccordé aux rampes de lavage 7,
- le conduit d'aspiration 28 de la pompe de circulation 19 relie cette pompe au corps de la pompe de lavage 18, d'une manière plus générale au bac de lavage 2, le conduit de refoulement 29 de cette pompe de circulation 19 étant raccordé à l'admission 12 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10,
- un conduit 30 relie l'échappement 13 dudit circuit primaire au bac de prélavage 1,
- un conduit de décharge 31 relie le niveau supérieur 32 du fluide dans le bac de prélavage 1 à une évacuation 33 d'eaux usées, telle qu'un égout,
- un conduit 34 relie l'échappement 22 du condenseur 20 à l'admission 15 du circuit secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10,
- un conduit 35 relie l'échappement 16 du circuit secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10 à l'admission 36 du surchauffeur 9,
- un conduit 37 d'alimentation en eau chaude à 600 C est raccordé au bac de lavage 2, une vanne de sectionnement 38 étant placée sur ce conduit 37,
- un conduit 39 relie la partie du conduit 37 située en amont de la vanne 38 par rapport au bac de lavage 2 au conduit 35, une autre vanne de sectionnement 40 étant placée sur ce conduit 39,
- un conduit 41 relie l'échappement 42 du surchauffeur 9 aux rampes de rinçage 8.The dishwashing machine shown in Figure 1 has
- three successive tanks, a prewash tank 1, a washing tank 2, a rinsing tank 3,
- scrolling above said bins, a dish conveyor 4, capable of supporting dish racks 5 and placing them above each of these bins, successively
- above each tank, ramps for projecting fluid onto the dishes, divided into lower ramps located above the conveyor and upper ramps located above the conveyor: these are prewash 6, washing ramps 7 and rinse 8,
- a superheater 9,
a heat exchanger 10, comprising a primary circuit 11 with an intake 12 and an exhaust 13, and a secondary circuit 14 with an intake 15 and an exhaust 16,
- a prewash pump 17,
- a washing pump 18,
a circulation pump 19,
- a steam condenser 20, placed above the rinsing and washing tanks and ramps, provided with a cold water inlet 21 (water from the distribution network at, for example, 200 C) and an exhaust of heated water 22 (water heated for example to 250 ° C.),
- a steam vacuum cleaner 23,
The following conduits connect these various elements
the suction pipe 24 of the prewash pump 17 connects this pump to the prewash tank 1, the discharge pipe 25 of the same pump being connected to the prewash ramps 6,
the suction pipe 26 of the washing pump 18 connects this pump to the washing tank 2, the delivery pipe 27 of the same pump being connected to the washing ramps 7,
- The suction duct 28 of the circulation pump 19 connects this pump to the body of the washing pump 18, more generally to the washing tank 2, the discharge duct 29 of this circulation pump 19 being connected at the inlet 12 of the primary circuit 11 of the heat exchanger 10,
a duct 30 connects the exhaust 13 of said primary circuit to the prewash tank 1,
a discharge conduit 31 connects the upper level 32 of the fluid in the prewash tank 1 to a discharge 33 of waste water, such as a sewer,
a duct 34 connects the exhaust 22 of the condenser 20 to the inlet 15 of the secondary circuit 14 of the heat exchanger 10,
a duct 35 connects the exhaust 16 of the secondary circuit 14 of the heat exchanger 10 to the inlet 36 of the superheater 9,
a pipe 37 for supplying hot water at 600 ° C. is connected to the washing tank 2, a sectioning valve 38 being placed on this pipe 37,
a conduit 39 connects the part of the conduit 37 located upstream of the valve 38 relative to the washing tank 2 to the conduit 35, another sectioning valve 40 being placed on this conduit 39,
a duct 41 connects the exhaust 42 of the superheater 9 to the flushing ramps 8.
La réalisation de la figure 2 reprend la plus grande partie des éZém.ents constituants de la réalisation de la figure 1, agencés de la même manière, et portant les memes références, sauf les modifications ou compléments suivants
- une pompe volumétrique double 43 à deux corps distincts 44 et 45 dont les caractéristiques de débit sont égales est prévue
- le conduit 34 qui reliait l'échappement d'eau 22 du condenseur 20, est remplacé par deux tronçons 34a et 34b, le tronçon 34a reliant l'échappement 22 du condenseur 20 à l.'ad- mission 46 du corps 44 de la pompe double, le tronçon 349 reliant le refoulement 47 du corps 44 à l'admission 15 du circuit secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10,
- le conduit de refoulement de la pompe de circulation 19 comprend quatre tronçons 29a, 29b, 29c, 29d qui relient, res pectlvement, la pompe de circulation 19 à un filtre 48, le filtre d8 à un détendeur de pression 49, le détendeur de pression 49 à l'admission 50 du corps 45 de la pompe double, et, le refoulement 51 du corps 45 à l'admission 12 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10,
- un conduit 52 relie l'admission d'eau froide 21 du condenseur de buées 20 à une réserve d'eau froide 54, un clapet de non-retour 53 du type 'atmosphérique" étant disposé sur ce conduit 52, ainsi qu'un détendeur de pression 55.The embodiment of FIG. 2 takes up most of the constituent components of the embodiment of FIG. 1, arranged in the same way, and bearing the same references, except for the following modifications or additions
- a double positive displacement pump 43 with two distinct bodies 44 and 45 whose flow characteristics are equal is provided
the duct 34 which connected the water exhaust 22 of the condenser 20 is replaced by two sections 34a and 34b, the section 34a connecting the exhaust 22 of the condenser 20 to the intake 46 of the body 44 of the double pump, the section 349 connecting the discharge 47 of the body 44 to the inlet 15 of the secondary circuit 14 of the heat exchanger 10,
- The discharge pipe of the circulation pump 19 comprises four sections 29a, 29b, 29c, 29d which connect, res pectlvement, the circulation pump 19 to a filter 48, the filter d8 to a pressure regulator 49, the pressure regulator pressure 49 at the inlet 50 of the body 45 of the double pump, and, the discharge 51 of the body 45 at the inlet 12 of the primary circuit 11 of the heat exchanger 10,
a pipe 52 connects the cold water inlet 21 from the steam condenser 20 to a reserve of cold water 54, a non-return valve 53 of the "atmospheric" type being disposed on this pipe 52, as well as a pressure relief valve 55.
Les indications concernant les températures des fluides dans les divers éléments vont être mentionnées au cours de l'exposé des modes d'utilisation des machines décrites ci-avant. The indications concerning the temperatures of the fluids in the various elements will be mentioned during the description of the modes of use of the machines described above.
La machine à laver la vaisselle de la figure 1 étant vide de fluides, la vanne 38 est ouverte, ainsi qu'en tant de besoin que la vanne 40, et l'eau froide est admise à l'admission 21 du condenseur 20. L'eau dans le conduit 37 a une température d'environ 600 C. Le bac de lavage 2 et les rampes de lavage 7 sont, de ce fait, alimentés en eau chaude à 60a C. L'admission 12 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10 reçoit de l'eau prélevée dans le bac de lavage 2, et par conséquent, de l'eau à 600 environ. L'eau admise à l'admission 15 du circuit secondairel4 de l'échangeur de chaleur 10 provient du condenseur 20 et est constituée par l'eau admise en 21 et ayant traversé ce condenseur.A la mise en marche de la machine, il n'y a évidemment pas de buées, de sorte que l'eau froide admise en 21 destinée à provoquer la condensation des buées n'est pas réchauffée par des buées et ressort en 22 à la même température qu'en 21, si bien que si l'eau est admise en 21 à 200 C environ, elle se retrouve à l'admission 15 du circuit secondaire 14 également à 20c C. En traversant l'échangeur de chaleur '0, cette eau recueille les calories apportées par l'eau admise en 12 à 600 C. Il résulte du fonctionnement même de l'échangeur de chaleur 10 que l'eau sort du circuit primaire en 13, après avoir perdu ses calories, à environ 200 C, alors que l'eau sortant du circuit secondaire en 16, a, au contraire, recueilli ces calories et se trouve à environ 600 C.En traversant le surchauffeur 9, cette eau a sa température portée à environ 900 C. Entre la sortie des rampes de rinçage 8 et le bac de rinçage 3 dans lequel elle est recueillie, cette eau a sa température réduite à environ 600 C. te débordement (56) du bac de rinçage 3 dans le bac de lavage 2 réalise le remplissage de ce dernier bac. On note que l'eau alimentant le bac de prélavage 1 provient de l'échappement 13 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10, et est donc à environ 200 C. La température de l'eau du bac de prélavage 1 ne varie pratiquement pas au cours de ce prélavage, de sorte que le surplus d'eau évacué par le conduit de décharge 31 est de l'eau à 200 C n'emportant pratiquement aucune calorie vers l'évacuation 33 des eaux usées.A noter encore que, lors du fonctionnement en régime établi de la machine, les buées, en traversant le condenseur 20, sont, d'une part, bien entendu condensées (en grande partie), d'autre part, cèdent une partie de leur chaleur à l'eau froide qui sert à les condenser, et qui est donc réchauffée, s'échappant en 22 à environ 250 C. The dishwashing machine of Figure 1 being empty of fluids, the valve 38 is open, as well as as necessary as the valve 40, and cold water is admitted to the inlet 21 of the condenser 20. L the water in the duct 37 has a temperature of around 600 C. The washing tank 2 and the washing ramps 7 are, therefore, supplied with hot water at 60 ° C. The inlet 12 of the primary circuit 11 of the 'heat exchanger 10 receives water taken from the washing tank 2, and therefore, water at about 600. The water admitted to the inlet 15 of the secondary circuit 4 of the heat exchanger 10 comes from the condenser 20 and is constituted by the water admitted at 21 and having passed through this condenser. When the machine is started, there is no there is obviously no mist, so that the cold water admitted at 21 intended to cause condensation of the mist is not heated by mist and leaves at 22 at the same temperature as at 21, so that if the water is admitted at around 21 to 200 C, it is found at the inlet 15 of the secondary circuit 14 also at 20 C C. By crossing the heat exchanger '0, this water collects the calories provided by the admitted water at 12 to 600 C. It results from the very operation of the heat exchanger 10 that the water leaves the primary circuit at 13, after having lost its calories, at around 200 C, while the water leaving the secondary circuit at 16, on the contrary, has collected these calories and is at around 600 C. By passing through the superheater 9, this water has its tempe erasure brought to about 900 C. Between the outlet of the rinsing ramps 8 and the rinsing tank 3 in which it is collected, this water has its temperature reduced to about 600 C. te overflow (56) of the rinsing tank 3 in the washing tank 2 fills the latter tank. It is noted that the water supplying the prewash tank 1 comes from the exhaust 13 of the primary circuit 11 of the heat exchanger 10, and is therefore around 200 C. The temperature of the water in the prewash tank 1 does not practically does not vary during this prewash, so that the excess water evacuated by the discharge conduit 31 is water at 200 C carrying practically no calories towards the evacuation 33 of the waste water. that, during operation under steady state conditions of the machine, the vapors, by passing through the condenser 20, are, on the one hand, of course condensed (for the most part), on the other hand, give up part of their heat to the cold water which is used to condense them, and which is therefore heated, escaping in 22 at around 250 C.
La réalisation de la figure 2 possède le même fonctionnement que celle de la figure 1, avec en outre les compléments suivants
- le filtre 48 permet d'éliminer de l'eau prélevée par la pompe de circulation 19 dans le corps de la pompe de lavage 18, les déchets de lavage qui, autrement, auraient risqué d'encrasser le circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10,
- les détendeurs de pression 49 et 55 ont pour fonction de régulariser les pressions des fluides véhiculés dans les parties de.circuit dans lesquelles ils sont placés,
- le clapet de non-retour atmosphérique 53 interdit tout retour d'eau de rinçage dans le réseau de distribution d'eau qui constitue généralement la réserve d'eau froide 54,
- la pompe volumétrique double 43 assure l'égalité des débits traversant les circuits primaire 11 et secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10, et, par conséquent, la régularité ~de la circulation générale de l'eau dans la machine.The embodiment of Figure 2 has the same operation as that of Figure 1, with the following additional features
the filter 48 makes it possible to eliminate the water taken from the circulation pump 19 in the body of the washing pump 18, the washing waste which otherwise would have risked fouling the primary circuit 11 of the exchanger heat 10,
- the pressure regulators 49 and 55 have the function of regulating the pressures of the fluids conveyed in the parts of the circuit in which they are placed,
the atmospheric non-return valve 53 prohibits any return of rinsing water into the water distribution network which generally constitutes the cold water reserve 54,
- The double positive displacement pump 43 ensures equal flow rates passing through the primary 11 and secondary 14 circuits of the heat exchanger 10, and, therefore, the regularity ~ of the general circulation of water in the machine.
L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. The invention is not limited to the embodiments described, but on the contrary covers all the variants which could be made to them without departing from their scope or their spirit.
Claims (4)
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Applications Claiming Priority (1)
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| FR8302528A FR2540720B1 (en) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | INDUSTRIAL DISHWASHER MACHINE PROVIDED WITH A HEAT AND WASHING FLUID-SAVING DEVICE |
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