ES2238579T3 - Eductor mezclador. - Google Patents

Abstract

Un eductor (1) para mezclar líquidos que presenta un cuerpo (1) de eductor que contiene un pasadizo (9) de flujo para un primer líquido, dentro del cual se abre un pasadizo (18) dispensador para un segundo líquido de modo que, en uso, el segundo líquido es succionado hacia dentro del flujo del primer líquido, incluyendo el pasadizo (18) dispensador una porción restrictora de flujo, caracterizado porque la porción restrictora de flujo es proporcionada por una serie de ranuras (22) que se extienden sobre la periferia de un tapón (19) restrictor recibido de modo retirable en un receptáculo (21) del cuerpo (1) del eductor, definiendo las ranuras (22) y la pared de dicho receptáculo (21) la porción restrictora de flujo del pasadizo (18) dispensador, en donde dicho tapón (19) es selectivamente insertable dentro de dicho receptáculo (21) en una serie de posiciones, con lo que dichas ranuras (22) tienen diferentes tamaños para proporcionar respectivamente un caudal diferente del segundo líquido encada posición citada.

Description

Eductor mezclador.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un eductor para mezclar líquidos, por ejemplo para mezclar una solución concentrada con un flujo de agua a fin de proporcionar una dilución deseada de la solución concentrada. La invención también se refiere a un aparato dispensador que tiene un eductor de esta clase.

Antecedentes de la invención

Es una práctica común en muchas industrias, tales como hoteles y empresas de catering, que se adquieran productos químicos, tales como los usados para limpieza, en forma de líquidos concentrados y que luego se diluyan éstos con agua para dar la correcta concentración para su uso. Se han diseñado aparatos dispensadores de reparto proporcional para lograr la dilución deseada de la solución concentrada y dispensar la solución diluida mezclada.

Estos dispensadores han empleado comúnmente dispositivos de tipo venturi, conocidos como eductores, para aspirar o succionar la solución concentrada hacia dentro de la corriente de agua. En estos eductores el agua que se desplaza a través de un pasadizo arrastra la solución concentrada en un punto en el que se ensancha un canal de flujo restringido del pasadizo.

Estos dispensadores se operan generalmente con agua suministrada directamente desde la red de distribución general. En este caso, es importante mantener el suministro de agua en una forma exenta de contaminación y, por tanto, impedir el reflujo de los productos químicos hacia la fuente de agua. Con el fin de lograr esto, los eductores emplean generalmente un espacio de aire.

Tales eductores tienen comúnmente una boquilla aguas arriba del pasadizo del eductor, cuya boquilla define una corriente de agua que atraviesa un espacio sin obstrucciones en el cuerpo del eductor antes de entrar en el pasadizo. Algunos eductores también emplean medios para reducir retrosalpicaduras a la entrada del pasadizo del eductor.

Con el fin de garantizar que la solución sea dispensada a la concentración deseada, se requiere un método de regulación de flujo para controlar la cantidad de solución concentrada succionada hacia el flujo de agua. Esto se ha logrado en eductores previos, tales como los descritos en los documentos US-A-5522419 y WO94/04857, por medio de un elemento que tiene una pequeña abertura u orificio dosificador en la tubería de alimentación de solución concentrada. Este método de regulación de flujo tiene varias desventajas principalmente debidas al hecho de que la abertura se bloquea fácilmente por partículas o depósitos sólidos. Esto plantea problemas en la precisión y funcionamiento del aparato dispensador. Tales dispositivos de control de flujo son pequeños elementos situados dentro de la tubería de alimentación de líquido y de ahí que sean difíciles de quitar para su limpieza o cambio. Asimismo, se dañan fácilmente durante los intentos de limpiarlos.

En el documento US 3.072.137 el control del flujo de solución concentrada se logra mediante el uso de un tornillo calibrador que intersecta el ánima del pasadizo de inducción de la solución concentrada. El ánima puede cerrarse progresivamente por el ajuste del tornillo calibrador. Asimismo, se usa un tornillo calibrador para controlar la solución concentrada del flujo en el documento US 4.200.119. Sin embargo, en este documento el tornillo calibrador fuerza una bola hacia dentro de un orificio cónico. La pared interna del orificio tiene rebordes longitudinales que mantienen la bola lejos de la superficie cónica, permitiendo el flujo alrededor de la bola. A medida que se aprieta el tornillo los rebordes se deforman progresivamente cerrando el canal de flujo. Las disposiciones de tornillo calibrador proporcionan un ajuste continuo, pero adolecen del problema de precisión y reproducibilidad de un caudal deseado.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención es evitar o reducir los problemas de restricción de flujo en los eductores antes mencionados. Según la invención se proporciona un eductor para mezclar líquidos que presenta un cuerpo de eductor que contiene un pasadizo de flujo para un primer líquido, dentro del cual se abre un pasadizo dispensador para un segundo líquido de modo que, en uso, el segundo líquido es succionado hacia dentro del flujo del primer líquido, incluyendo el pasadizo dispensador una porción restrictora de flujo, en el que la porción restrictora de flujo es proporcionada por una serie de ranuras que se extienden sobre la periferia de un tapón restrictor recibido de modo retirable en un receptáculo del cuerpo del eductor, definiendo las ranuras y la pared de dicho receptáculo la porción restrictora de flujo del pasadizo dispensador, en donde el tapón es selectivamente insertable dentro de dicho receptáculo en una serie de posiciones, con lo que las ranuras tienen diferentes tamaños para proporcionar, respectivamente, distintos caudales del segundo líquido en cada posición citada.

Este tapón restrictor, que tiene una ranura restrictora de flujo en su periferia, se retira y se inserta fácilmente en su posición en el cuerpo de eductor. Se fabrica fácilmente con la precisión deseada y se limpia fácilmente, al tiempo que es menos propenso a resultar dañado que un elemento que tenga un orificio pequeño. El tapón puede disponerse de manera que sea fácil de insertar y retirar, sin perturbar otras porciones de la tubería de flujo de la segunda solución, por ejemplo una conexión de manguera.

Preferiblemente, el tapón tiene una periferia cilíndrica en la que se forma dicha ranura, y preferiblemente las ranuras se extienden axial o helicoidalmente a lo largo de la periferia cilíndrica. Estas con construcciones sencillas, fáciles de fabricar y ensamblar. Se puede lograr fácilmente una alta precisión. Si el tapón se fabrica mediante moldeo por inyección de un material plástico, puede evitarse que aparezca una "solidificación súbita" en las ranuras restrictoras de flujo. Por el contrario, cuando se forma una abertura mediante inyección por moldeo, es difícil de evitar la "solidificación súbita" en la abertura, lo que conduce a una precisión pobre o a más etapas en el proceso.

Para proporcionar el posicionamiento o indexamiento correctos del restrictor de tapón en el cuerpo de eductor, el tapón y el cuerpo del eductor tienen preferiblemente formas de posicionamiento mutuamente acoplables para determinar la posición de rotación del tapón en el receptáculo. Las formas de posicionamiento pueden comprender un pasador sobresaliente en el cuerpo de eductor y, al menos, una ranura en la periferia de una pestaña del tapón.

Breve introducción de los dibujos

Se describirá ahora una realización de la invención, a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un eductor para mezclar líquidos que materializa la invención,

La figura 2 es una vista en sección transversal axial del eductor de la figura 1, a una escala mayor,

La figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente recortada de una porción del eductor de las figuras 1 y 2,

La figura 4 es una vista en perspectiva de un extremo del tapón restrictor de flujo del eductor de las figuras 1 a 3 a una escala aún mayor, y

La figura 5 es una vista en perspectiva por el otro extremo del tapón de la figura 4.

Descripción de la realización preferida

Las figuras 1 a 5 muestran el eductor 1 que materializa la invención, el cual está constituido por una serie de componentes de plásticos moldeado, excepto en lo que se describe a continuación. En su parte superior existen dos entradas laterales 2 para permitir la elección de la dirección de entrada. En uso, un líquido presurizado, por ejemplo agua de red de distribución general, es suministrado a una de las entradas 2, cerrándose la otra entrada que no está en uso o conectándola a uno o más eductores similares para dosificar otras soluciones. Las entradas 2 conducen a un depurador o filtro desmontable 3, por ejemplo de malla metálica o de malla de material plástico, portado por un sujetador 4 que encaja en la parte superior del cuerpo 1 del eductor.

Desde el extremo abierto inferior del filtro cilíndrico 3, un pasadizo 5 se conecta a una válvula de diafragma magnéticamente operada 6 que tiene un cuerpo 7 de núcleo de acero inoxidable, magnéticamente atraído, que porta un diafragma que es móvil por medio de un imán externo (no mostrado) con el fin de abrir un pasadizo 8 de flujo que conduce a un primer pasadizo axial principal 9 del eductor. La construcción y funcionamiento de la válvula 6 no son relevantes para la presente invención y no necesitan describirse en detalle. Cualquier disposición de válvula alternativa adecuada, tal como una válvula de bola o una válvula operada eléctricamente, puede ser usada para abrir y cerrar el flujo de líquido principal a través del eductor.

El primer pasadizo 9 de flujo principal conduce a una boquilla 10 que se abre hacia una región 11 de espacio de aire del eductor, en la que el cuerpo del eductor está abierto tanto en la parte delantera como en la parte trasera con respecto al aire exterior. La boquilla 10 en uso proyecta una corriente del líquido desde el pasadizo 9 a través del espacio de aire 11 hacia un tubo 13 en forma de bala que se proyecta hacia arriba y que está montado centralmente en un pasadizo de flujo ancho 12 por medio de una aleta 15 que sobresale hacia dentro desde la pared 14 del pasadizo 12.

El tubo 13 tiene un pasadizo axial central 16 que recibe parte del chorro de líquido proyectado desde la boquilla 10 a través del espacio de aire 11. Según muestran las figuras 2 y 3, el pasadizo 16 tiene primero una porción estrecha 16a que es de anchura constante o, según se muestra, se estrecha ligeramente en su área en sección transversal, y en el extremo aguas abajo de esta porción estrecha 16a el pasadizo 16 se abre hacia una región de mezclado más ancha 17 en la cual se conecta un pasadizo lateral 18 que se extienden a través de la aleta 15. Aguas debajo de la región de mezclado 17, el pasadizo 16 del tubo 13 continúa como una porción 16b de sección transversal uniforme, la cual en su extremo inferior se abre hacia la porción inferior del pasadizo ancho 12. El pasadizo ancho 12 se abre en el extremo inferior del eductor, en donde el líquido puede ser enviado directamente hacia un recipiente de recogida, o hacia una conexión realizada para un tubo o tubería, según se desee.

La porción superior del tubo 13 tiene una pared estrechada, curvada en su sección transversal vertical, que es muy delgada en su extremo superior, para presentar un borde anular casi similar a un cuchillo al chorro de líquido procedente de la boquilla 10. Esta forma minimiza las retrosalpicaduras de líquido que podrían salir proyectadas desde las aberturas del espacio de aire. Únicamente una porción del chorro de líquido de la boquilla 10 entra en el pasadizo 16, pasando el resto por el exterior del tubo 13 en el pasadizo 12. La aleta 15 también tiene una forma aerodinámica adecuada para minimizar las retrosalpicaduras y las perturbaciones del flujo.

El pasadizo lateral 18 junto con un tapón restrictor 19 de flujo y un conector de entrada 20 proporciona el pasadizo de entrada restrictor de flujo para el segundo líquido, el cual en la porción de mezclado 17 es succionado hacia el flujo del pasadizo 16 del tubo 13 y mezclado con el mismo. La dirección axial del conector 20 es paralela a la del pasadizo 16, de modo que una tubería o manguera que se conecte al conector 20 no sobresale lateralmente, minimizando así el espacio requerido para el eductor y reduciendo el peligro de desconexión accidental del conector 20.

El tapón restrictor de flujo 19 tiene una superficie periférica cilíndrica y es recibido mediante encaje por empuje en un receptáculo cilíndrico complementario 21 de una porción sobresaliente 21a del cuerpo del eductor. La superficie cilíndrica del tapón 19 tiene cuatro ranuras 22 que se extienden axialmente, separadas en 90º alrededor de su circunferencia. Alternativamente, las ranuras 22 pueden ser helicoidales, estando de nuevo separadas uniformemente alrededor de la periferia del tapón. Puede disponerse un número de ranuras distinto de cuatro, según sea adecuado.

El tapón tiene una pestaña circunferencial 23 que sobresale radialmente desde la superficie cilíndrica y tiene cuatro ranuras de posicionamiento 24 que se colocan selectivamente sobre un pasador sobresaliente 25 del cuerpo del eductor, con el fin de orientar el tapón 19 en una cualquiera de cuatro posiciones seleccionables con relación al cuerpo del eductor. En cada una de estas cuatro posiciones, una de las ranuras 22 está alineada con el extremo superior del pasadizo de flujo del conector 20. Esta ranura 22 conecta así el pasadizo de flujo del conector 20 con el pasadizo lateral 18 y define, junto con la superficie del receptáculo 21, una trayectoria estrecha restrictora de flujo para el segundo líquido, controlando la velocidad a la cual el segundo líquido pasa a la porción de mezclado 17. Haciendo las ranuras axiales 22 con tamaños respectivamente diferentes (en profundidad o en anchura o en ambos), el tapón 19 proporciona cuatro grados de restricción de flujo diferentes para el segundo líquido, seleccionables retirando el tapón y reinsertándolo en una posición diferente. El tapón 19 establece un encaje suficientemente apretado en el receptáculo 21 para sellar el flujo del segundo líquido, excepto en la ranura seleccionada 22, pero lo suficientemente flojo como para que pueda ser retirado fácilmente para fones de recambio, limpieza o selección de la posición de rotación en la cual es insertado. Se impiden fugas hacia el exterior por medio de una junta de ajuste por empuje en la porción de diámetro agrandado 21b cercana a la pestaña 23.

El tapón 19 es ventajoso no sólo debido a la capacidad de selección de las diferentes ranuras 22, sino también debido a que cada ranura 22 de pequeña sección transversal se limpia fácilmente si existe alguna obstrucción debida a la presencia de partículas sólidas en el segundo líquido o debida a alguna acumulación de suciedad. No es probable que la operación de limpieza dañe las ranuras 22 o afecte a su forma, de modo que se evita el riesgo de alteración inadvertida de la restricción del flujo. Según se ha mencionado anteriormente, las ranuras 22 se pueden producir fácilmente mediante moldeo por inyección, con una alta precisión. El eductor mostrado puede montarse en un aparato dispensador, tal como el mostrado en el documento EP-A-726874, que tiene una entrada 2 conectada a la red de distribución general de agua y su conector de entrada 20 conectado a un recipiente para una solución concentrada, por ejemplo un agente de limpieza, que se ha de diluir y dispensar. La retirada y recambio del tapón 19 puede hacerse fácilmente sin desconexión de la manguera fijada al conector 20.

Claims (6)

1. Un eductor (1) para mezclar líquidos que presenta un cuerpo (1) de eductor que contiene un pasadizo (9) de flujo para un primer líquido, dentro del cual se abre un pasadizo (18) dispensador para un segundo líquido de modo que, en uso, el segundo líquido es succionado hacia dentro del flujo del primer líquido, incluyendo el pasadizo (18) dispensador una porción restrictora de flujo, caracterizado porque la porción restrictora de flujo es proporcionada por una serie de ranuras (22) que se extienden sobre la periferia de un tapón (19) restrictor recibido de modo retirable en un receptáculo (21) del cuerpo (1) del eductor, definiendo las ranuras (22) y la pared de dicho receptáculo (21) la porción restrictora de flujo del pasadizo (18) dispensador, en donde dicho tapón (19) es selectivamente insertable dentro de dicho receptáculo (21) en una serie de posiciones, con lo que dichas ranuras (22) tienen diferentes tamaños para proporcionar respectivamente un caudal diferente del segundo líquido en cada posición citada.

2. Un eductor según la reivindicación 1, en el que dicho tapón (19) tiene una periferia cilíndrica en la que están formadas dichas ranuras (22).

3. Un eductor según la reivindicación 2, en el que dichas ranuras (22) se extienden axialmente a lo largo de dicha periferia cilíndrica.

4. Un eductor según la reivindicación 2, en el que dichas ranuras (22) se extienden helicoidalmente a lo largo de dicha periferia cilíndrica.

5. Un eductor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho tapón (19) y dicho cuerpo (1) del eductor tienen formas de posicionamiento mutuamente acoplables (24, 25) para determinar la posición de rotación del tapón (19) en el receptáculo (21).

6. Un eductor según la reivindicación 5, en el que las formas de posicionamiento (24, 25) comprenden un pasador sobresaliente (25) en el cuerpo (1) del eductor y al menos una ranura (24) en la periferia de una pestaña (23) del tapón (19).