ES2921234T3 - Sistema de cartucho de reducción de incrustaciones - Google Patents

Abstract

Esta invención se relaciona en general con un sistema para tratar el agua dura encontrada en los equipos de agua potable de aeronaves; tales como calentadores de agua caliente y, más particularmente, a la prevención de depósitos de escala en los componentes del sistema de agua calefactora de lavabo y galera al instalar un sistema de reducción de escala única. El sistema de reducción de escala generalmente compuesta por una carcasa con un cartucho modular insertado en el mismo. El cartucho es poroso y contiene una composición química dentro de su cavidad interna, y esta composición química se mezcla con flujo de fluido de entrada no tratado para que el flujo de salida sea de una concentración suficientemente diluida. Se pueden utilizar varias composiciones químicas para contrarrestar cualquier cantidad de condiciones que afecten el equipo de agua potable y, en una realización, se utiliza un agente de ablandamiento de agua para combatir la acumulación de escala en la plomería de las aeronaves. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de cartucho de reducción de incrustaciones

Antecedentes de la invención

Habitualmente, se proporciona agua caliente en los lavabos de las aeronaves comerciales para lavarse las manos y en las galeras de las aeronaves comerciales para preparar bebidas calientes y comidas. Con el tiempo, los depósitos de incrustaciones de cal se acumulan en las paredes de los elementos calefactores y los componentes de las válvulas antiquemaduras, lo que reduce su rendimiento térmico. Estos depósitos de incrustaciones dentro de los sistemas de agua también son lugares para el crecimiento de bacterias.

A partir del documento US 2014/0014567 A1, se conoce un dispositivo de prevención de incrustaciones para prevenir depósitos de incrustaciones minerales en el sistema de agua de una aeronave. Dicho dispositivo comprende un cartucho con una entrada de agua, una salida de agua y una cavidad de medios, y un sistema para proporcionar una fluidificación uniforme del agua que pasa a través del cartucho.

El documento US 2010/0243581 A1 divulga un sistema de distribución de agua potable para su uso en aeronaves, barcos, caravanas, residencias y similares, que comprende una línea de distribución, un dispositivo de filtración montado a lo largo de la línea de distribución, unos medios de válvula para controlar la salida del fluido y un aparato montado entre la línea de distribución y el dispositivo de filtrado.

El documento US 5.507.945 se refiere a un tratamiento químico de líquidos. Describe un aparato para dispensar un producto químico en un sistema de tuberías de fluido. El aparato comprende un bote, un contenedor de almacenamiento de productos químicos, un elemento de tapa, un elemento de flujo de fluido, así como un primer y un segundo pasaje.

El documento FR 2638 100 se refiere a un aparato para el tratamiento de agua, particularmente en instalaciones domésticas. El aparato comprende una carcasa con un cartucho y un filtro tubular. El agua se inserta en el filtro y fluye desde la parte superior hasta la parte inferior del filtro. A continuación, el agua filtrada fluye a través del filtro hacia el cartucho y se descarga a través de una salida en la parte superior de la carcasa.

El documento US 2004/0108262 A1 divulga un dispositivo para suministrar soluciones químicas a un flujo de líquido. Dicho dispositivo comprende un cartucho dispensador, unos medios de retención del cartucho y un ajuste tubular. La solución química saturada se forma en el cartucho dispensador y pasa a través de una abertura dispensadora debido a un diferencial de presión del líquido que fluye a través de un filtro tubular.

Muchas de las soluciones utilizadas por la industria de la vivienda para proteger los sistemas de calentamiento de agua bajo demanda de las incrustaciones no están diseñadas para su uso a bordo de aeronaves, ya que son voluminosas y se diseñaron sin tener en cuenta el peso o el mantenimiento. Por lo tanto, existe la necesidad de abordar las incrustaciones y otros problemas empaquetando agentes conocidos, tales como, ablandadores comerciales en una configuración adecuada para su uso en sistemas de agua de aeronaves para tratar agua dura. Por lo tanto, la invención propuesta aborda estos problemas al empaquetar la tecnología de cristalización asistida por plantilla (“template assisted crystallization” TAC) con agentes químicos probados en una configuración que es apropiada para su uso en sistemas de agua de aeronaves para tratar agua dura.

Sumario de la invención

Actualmente, se describe un cartucho antical o reductor de incrustaciones para su uso en sistemas de agua potable de aeronaves, tales como, lavabos y calentadores de agua de galera. En una forma de realización, el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones consta de una carcasa con un cartucho de medios modular insertado en ella. El cartucho de medios contiene una composición química dentro de su cavidad interna, y esta composición química se mezclará con el flujo de fluido de entrada no tratado para producir una solución química de una concentración deseada para reducir la formación de incrustaciones. El cartucho comprende una primera placa porosa, una segunda placa porosa y una pared lateral porosa dispuesta entre la primera y la segunda placa porosa y perpendicular a las mismas. La primera y segunda placas porosas tienen una primera y segunda porosidad, mientras que las paredes laterales porosas tienen una tercera porosidad. En una forma de realización, la primera y segunda porosidad son iguales y mayores que la tercera porosidad.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es una vista de un sistema de cartucho de reducción de incrustaciones ejemplificativo conectado a un calentador de agua de avión.

La figura 2A es una vista lateral del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones de la figura 1 y figura 2B es una vista lateral recortada del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones de la figura 2A. La figura 2C es una vista superior isométrica del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones de la figura 1.

Las figuras 3A-3D son unas vistas laterales explosionadas del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones de la figura 1.

Las figuras 4A-4F son varias vistas laterales de un cartucho ejemplificativo que se puede utilizar con el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones de la figura 1.

La figura 5A es una vista lateral recortada del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones de la figura 1. La figura 5B es una vista lateral recortada del cartucho de la figura 5Aque representa el flujo que lo atraviesa, mientras que la figura 5C es una vista lateral recortada del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones que representa el flujo que lo atraviesa.

La figura 6A-6B son unas vistas laterales recortadas del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones según otra forma de realización.

La figura 7A es una vista lateral de un sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en línea conectado a un calentador de agua de avión. La figura 7B es una vista lateral del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en línea de la figura 7A, mientras que la figura 7C es una vista isométrica superior del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en línea de la figura 7A.

La figura 8A es una vista isométrica desde arriba del cartucho utilizado en el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en línea de las figuras 7A a 7C. La figura 8B es una vista isométrica inferior del cartucho utilizado en el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en línea de las figuras 7A a 7C. La figura 8C es una vista lateral recortada del cartucho utilizado en el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en línea de las figuras 7A a 7C.

La figura 9 es una vista lateral recortada del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en línea de las figuras 7A a 7C.

La figura 10A es una vista de un sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en el punto de uso conectado a un calentador de agua de un avión. La figura 10B es una vista lateral del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en el punto de uso de la Fig. 10 A. La figura 10C es una vista isométrica desde arriba del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en el punto de uso de las figuras 10A y 10B.

La figura 11Aes una vista isométrica superior del cartucho utilizado en el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en el punto de uso de las figuras 10A a 10C. La figura 11B es una vista isométrica inferior del cartucho utilizado en el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en el punto de uso de las figuras 10A a 10C. La figura 11C es una vista lateral recortada del cartucho utilizado en el sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en el punto de uso de las figuras 10A a 10C.

La figura 12 es una vista lateral recortada del sistema de cartucho de reducción de incrustaciones en el punto de uso de las figuras 10A-10C.

La figura 13A representa una vista lateral recortada de un sistema de reducción de incrustaciones que utiliza un cartucho multicompartimento o multimedios. La figura 13B representa la vista lateral recortada del cartucho multicompartimento o multimedios de la figura 13A.

Descripción detallada

La presente invención se refiere en general a un sistema para tratar el agua dura que se encuentra en las fuentes de agua potable de las aeronaves, tales como calentadores de agua caliente y, más particularmente, a la prevención de depósitos de incrustaciones en los componentes del sistema de agua calentada en los lavabos y galeras de las aeronaves mediante la instalación de un sistema único de reducción de incrustaciones. El sistema de reducción de incrustaciones de la presente invención se define en las reivindicaciones 1a 15.

Con referencia general a las figuras 1 a 6, se divulga un sistema de reducción de incrustaciones 10 ejemplificativo para su uso con sistemas de fluidos de aeronaves tales como fuentes de agua potable de aeronaves. La figura 1 muestra una fuente de agua potable de este tipo, un ejemplo de lavabo de avión o un depósito de agua caliente 1 de galera. El depósito 1 tiene una entrada 3 y una salida 5, y la figura 1 muestra el sistema de reducción de incrustaciones 10 conectado a la entrada 3. En aplicación, la salida 5 del depósito de agua caliente 1 puede estar conectada con cualquier número de dispensadores de agua caliente que se encuentran en aeronaves comerciales (o no comerciales), tales como un fregadero, una cafetera u otro dispositivo que utilice agua caliente. La figura 1, sin embargo, no representa la salida 5 conectada a ninguno de estos otros sistemas de fluidos.

El sistema de reducción de incrustaciones 10 puede incluir una carcasa 11 y un cartucho 20 en la misma. La carcasa 11 se puede fabricar con numerosos materiales, incluyendo metales, materiales compuestos y/o cerámica. Por ejemplo, la carcasa 11 puede estar realizada a partir de titanio. Como se ilustra en las figuras 2A-2C, el cartucho 20 puede ser simétrico y es modular para que pueda ser retirado y reemplazado de la carcasa 11, y esa simetría facilita el reemplazo durante el uso; sin embargo, el cartucho 20 puede ser asimétrico en otras formas de realización. La carcasa 11 define las dimensiones exteriores y la geometría del sistema de reducción de incrustaciones 10. Como se apreciará, el sistema de reducción de incrustaciones 10 puede tener varias configuraciones. En algunas formas de realización, el sistema de reducción de incrustaciones 10 utiliza un diseño de carcasa en línea (Figuras 1-3, 5), mientras que en otras formas de realización está configurado con un diseño de punto de uso (también conocido como flujo horizontal) (por ejemplo, figuras 6A-B). A continuación, se describen realizaciones de sistemas de reducción de incrustaciones que utilizan las configuraciones en línea y del punto de uso.

Las figuras 2A-2C representan el sistema de reducción de incrustaciones 10 que tiene una configuración en línea. Como se ilustra, el sistema de reducción de incrustaciones 10 incluye una carcasa 11 con una entrada 15 y una salida 16. En aplicación, la entrada 15 está conectada a la fuente de fluido (no ilustrada) y recibe un flujo de fluido no tratado W, mientras que la salida 16 suministra un flujo de fluido tratado W hacia y a través, por ejemplo, de la entrada 3 de un baño de avión, depósito de agua caliente de galera como el depósito 1, u otro equipo conectado al mismo. La fuente de fluido a la que se conecta la entrada 15 típicamente proporcionará un flujo de fluido continuo que solo se detiene o interrumpe al acoplar el equipo conectado a la salida 16, como el depósito 1.

La carcasa 11 presenta un compartimento interior o rebaje 18 que está configurado para recibir un cartucho, inserto o módulo en su interior. El rebaje de carcasa 18 se ilustra mejor en las figuras ^{3 A - 3 d ,} que representan el ejemplo del sistema de reducción de incrustaciones 10 que comprende una carcasa de dos partes 11 y un módulo o cartucho interno diseñado para encajar dentro de la carcasa 11. Las dimensiones del rebaje 18 pueden depender del módulo (discutido más adelante) insertado en el mismo. Por ejemplo, el rebaje 18 puede tener el tamaño adecuado para que un módulo poroso de reducción de incrustaciones encaje de forma segura y cómoda en él.

Con referencia a las figuras 3A-D, se ilustran varias vistas explosionadas del sistema de reducción de incrustaciones 10 en las que la carcasa 11 es una carcasa de dos partes que presenta una primera parte 12 y una segunda parte 13. En esta forma de realización, la primera parte 12 y la segunda parte 13 de la carcasa 11 presentan unas porciones coincidentes correspondientes que se mantienen juntas, tal como se muestra en la figura 2. En una forma de realización, estas porciones coincidentes correspondientes están equipadas con roscas correspondientes de modo que puedan enroscarse entre sí. Sin embargo, se apreciará que se pueden utilizar otros métodos para unir la primera parte 12 y la segunda parte 13 como, por ejemplo, adhesivos, soldadura, acoplamientos por fricción, etc. Y, en algunas formas de realización, un elemento de sellado o junta, tal como una junta tórica, está dispuesto entre la primera parte 12 y la segunda parte 13 de la carcasa 11 para garantizar que no haya fugas y/o pérdida de presión. El diseño de carcasa 11 de dos partes anterior facilita el mantenimiento durante la operación, así como otras reparaciones o reemplazo de piezas requeridas del sistema de reducción de incrustaciones 10, tales como reemplazar o reponer la solución química en el mismo, haciendo así que el sistema de reducción de incrustaciones 10 sea un producto reutilizable en lugar de un producto de un solo uso. Sin embargo, se apreciará que la carcasa 11 puede configurarse de manera diferente en otras realizaciones de modo que, por ejemplo, incluya una primera y segunda partes dispuestas de manera diferente y/o no sea una carcasa de "dos partes".

Las figuras 4A-4F muestran varias representaciones del cartucho 20, donde el cartucho utilizado en el sistema de la presente invención se define en las reivindicaciones.

El cartucho puede ser modular y, por lo tanto, puede ser retirado y reemplazado de la carcasa 11 según sea necesario. Aquí, el cartucho 20 comprende una primera placa porosa 22, una segunda placa porosa 24 y una pared lateral porosa 26. En esta forma de realización, la primera y segunda placas porosas 22, 24 son circulares, y la pared lateral porosa 26 está configurada como una estructura cilíndrica/tubular dispuesta entre la primera y segunda placas porosas 22, 24 y que las interconecta para definir una pared que se extiende entre ellas. La anchura de esta estructura de pared exterior continúa formada por la pared lateral 26 está definida por la distancia entre la primera y segunda placas porosas 22, 24. Se entenderá que la primera y segunda placas porosas 22, 24 y las paredes laterales 26 pueden comprender otras geometrías. El cartucho 20 incluye una cavidad interna 28 (que se muestra mejor en las figuras 4E y 4F) que está diseñada para contener una composición química 30. El cartucho 20 se fabrica uniendo, soldando o presionando juntas la primera y segunda placas porosas 22, 24 y la pared lateral 26. Una vez ensamblado, el cartucho 20 tendrá una primera superficie 23, una segunda superficie 25 y una superficie lateral 27. El diseño simétrico del cartucho 20 permite que el fluido entre y salga uniformemente del cartucho 20 sin ninguna configuración u orientación de montaje especial dentro de la carcasa 11. Además, esto induce al fluido a fluir hacia y a través del cartucho 20 en una dirección que generalmente es ortogonal a la superficie del cartucho 20 a través del cual fluye. Por lo tanto, el fluido que fluye a través de la primera placa porosa 22 fluirá en una dirección que generalmente es perpendicular a la superficie de la primera placa porosa 23.

La cavidad interna 28 del cartucho 20 se llena con la composición química 30 que se va a mezclar, de manera controlada, con el fluido no tratado W que fluye a través del sistema de reducción de incrustaciones 10 hacia, por ejemplo, el depósito de agua 1. Las composiciones químicas adecuadas incluyen cualquier cantidad de agentes ablandadores de agua comercialmente disponibles de Eagle® sorb ES3 Anti-Scale y/o SCALENET™; sin embargo, se apreciará que, en su lugar, se pueden utilizar otros agentes ablandadores del agua. También se apreciará que, además de, o en lugar de estos agentes ablandadores de agua, se pueden utilizar otros tipos de composiciones químicas 30 dentro del cartucho 20 para impartir otras propiedades deseadas al flujo de fluido que entra en el depósito 1. Además, la composición química 30 se puede proporcionar en muchas formas diferentes, por ejemplo, como un medio en polvo, una masa sustancialmente sólida, un líquido viscoso, una multitud de perlas u otros elementos, etc. En el ejemplo ilustrado en las figuras 4a-4f, la composición química 30 es una masa sólida en forma de disco que tiene las dimensiones apropiadas para encajar dentro de la cavidad 28. En otra forma de realización, la composición química 30 está configurada en forma de perlas diminutas y/o configurada como una multitud de microglobos, cualquiera de los cuales reduciría la densidad al mismo tiempo que aumentaría el área de contacto para mejorar el contacto del agua que se está tratando.

Como sugieren sus nombres, la primera placa porosa 22, la segunda placa porosa 24 y la pared lateral porosa 26 son todas porosas y, por lo tanto, están realizadas a partir de materiales porosos, tales como tubos de plástico porosos y placas de fluidificación fabricadas por GenPore®. Otros materiales adecuados, a título de ejemplo, incluyen polietileno de ultra alto peso molecular (UHMW), copolímeros de polietileno o polipropileno. La primera placa porosa 22 tiene una primera porosidad P1, la segunda placa porosa 24 tiene una segunda porosidad P2 y la pared lateral porosa 26 tiene una tercera porosidad P3. En una forma de realización ejemplificativa, P1 tiene un tamaño de poro de 50 micrómetros, mientras que P2 y P3 tienen un tamaño de poro de 100 micrómetros. Un experto en la materia reconocerá que la utilización de otros valores de tamaño de poro para P1, P2 y P3 puede ser ventajosa en otras aplicaciones debido a las diferentes caídas de presión utilizadas y, además, que las porosidades P1, P2, P3 no necesitan ser iguales. En términos generales, la porosidad es la medida de los espacios vacíos (es decir, la medida del volumen de los huecos) y, por lo tanto, una porosidad dada se caracteriza por el número y tamaño de los poros en una unidad de área. Las diferentes porosidades permiten que el flujo de fluido no tratado W fluya y se mezcle completamente con la composición química 30 a diferentes velocidades de flujo, favoreciendo así que la composición química sature el flujo de fluido no tratado W y a continuación, salga del sistema de reducción de incrustaciones 10 como un flujo tratado W a una tasa de liberación controlada o medida. Además, el diseño del cartucho 20 tal como se divulga en la presente memoria con los materiales porosos evita que se agriete o se rompa si el fluido que contiene se congela. Esto permite que una aeronave esté expuesta a temperaturas más frías sin sufrir daños, como cuando una aeronave está estacionada en la pista durante la noche.

Cuando se inserta el cartucho 20 en el rebaje 18, se forman o se definen varios compartimentos o cámaras de flujo entre el exterior del cartucho 20 y la superficie interior del rebaje 18 de la carcasa. En una forma de realización, estos compartimentos o cámaras de flujo incluyen (i) una primera cámara 32, que se define como el área entre la superficie interior expuesta del rebaje 18 y la primera superficie 23 del cartucho 20, (ii) una segunda cámara 34 , que se define como el área entre la superficie interior expuesta del rebaje 18 y la segunda superficie 25 del cartucho 20, y (iii) una tercera cámara 36, que se define como el área entre la superficie interior expuesta del rebaje 18 y la superficie de la pared lateral 27 del cartucho 20.

Los compartimentos o cámaras de flujo 32, 34 y 36 se muestran mejor en la figura 5A. Como se muestra, la primera cámara 32 está formada entre la superficie interior expuesta del rebaje 18 y la primera superficie 23 del cartucho 20. De manera similar, la segunda cámara 34 está formada entre la superficie interior expuesta del rebaje 18 y la segunda superficie 25 del cartucho 20. Además, la tercera cámara 36 que rodea el perímetro del cartucho 20 está formada entre las superficies laterales expuestas del rebaje 18 y la superficie de la pared lateral 27 del cartucho 20. En esta forma de realización, la tercera cámara 36 está formada como un canal anular o en forma de anillo que rodea el cartucho 20. Las cámaras 32, 34, 36 son pasajes que permiten que el fluido fluya alrededor, dentro y fuera del cartucho 20, tal como se muestra con las flechas en la figura 5B. Un experto en la materia reconocerá que la configuración ilustrada de las cámaras de flujo puede optimizarse para otras aplicaciones utilizando diferentes geometrías.

La figura 5A es una vista en sección transversal del sistema de reducción de incrustaciones 10 a lo largo del eje A-A de la figura 2A y representa el flujo de fluido no tratado W que entra en la entrada 15 y el flujo de fluido tratado W' que sale por la salida 16. En uso, la entrada 15 se conectará a una fuente continua de presión de fluido (por ejemplo, una tubería u otra pieza de equipo que suministre agua), mientras que la salida 16 se conectará a un equipo a través del cual el flujo de fluido de salida W' no es continuo. (es decir, el equipo de agua potable de la aeronave no siempre dispensará agua tratada y, por lo tanto, el flujo de fluido de W' a 16 no es continuo). Por lo tanto, el flujo de fluido no tratado W de entrada ejercerá presión continuamente en la entrada 15 del sistema de reducción de incrustaciones 10 incluso cuando está inactivo, y esta presión de fluido constante ejercida por el flujo no tratado W de entrada asegura que el rebaje 18 esté siempre lleno de fluido, incluyendo todos los compartimentos tales como las cámaras de flujo 32, 34, 36 en el mismo. Por ejemplo, el flujo continuo hacia el sistema de reducción de incrustaciones 10 y hacia el cartucho poroso 20 crea un "lecho fluido" para la composición química 30, que a su vez facilita la mezcla química de la composición química con el fluido no tratado W. Como se puede apreciar, el "lecho de fluido" es creado por las cámaras de flujo 32, 34, 36 que permiten que el flujo de fluido no tratado W desde la entrada 15 rodee continuamente el cartucho 20 e inunde la cavidad 28 en el mismo (es decir, cuando el sistema 10 está tanto activo como inactivo).

La figura 5B representa un ejemplo de cartucho poroso 20 y la forma en la que el fluido puede fluir dentro y fuera de su compartimento interior. En algunas formas de realización, el cartucho 20 incluye opcionalmente una cavidad de flujo central 40 formada o definida por una pared central 42 del cartucho 20. Como se representa por las flechas en la figura 5B, el fluido entra en el cartucho 20 a través de la primera y segunda placas porosas 22, 24 y la pared lateral porosa 26 (así como a través de las paredes 42, si se utilizan). Los materiales porosos utilizados para construir el cartucho 20 se seleccionan con una cierta porosidad y están orientados de modo que el flujo de fluido no tratado W se exponga a la composición química 30 a una tasa medida. Las diferentes aplicaciones requerirán que el flujo no tratado W se exponga a la composición química 30 a diferentes velocidades y durante diferentes períodos de tiempo para asegurar una mezcla adecuada. Además, diferentes aplicaciones requerirán diferentes caídas de presión desde la entrada 15 hasta la salida 16. La geometría y las porosidades del cartucho 20 pueden optimizarse para una aplicación particular. Por lo tanto, la composición química 30 dentro del cartucho 20 está continuamente sumergida y saturada por al menos parte del flujo de entrada no tratado W, independientemente de si el sistema está inactivo o si hay un flujo tratado W que sale del sistema a través de la salida 16. Esta inmersión constante de la composición química 30 asegura que todo el flujo tratado W' que sale del sistema de reducción de incrustaciones 10 esté suficientemente tratado y saturado con la cantidad deseada de la composición química 30. Esta característica asegura que incluso el volumen principal del flujo de salida tratado W' que sale de la salida 16 y entra, por ejemplo, en la entrada del depósito de agua caliente 3 inmediatamente después de la activación por parte del usuario, es suficientemente tratado con la composición química 30 y que nada del flujo que entre en el equipo de agua potable esté sin tratar.

La figura 5C representa en general la manera en que el fluido fluye a través del sistema de reducción de incrustaciones 10 con un cartucho poroso 20 ejemplificativo instalado en el mismo. Más específicamente, la figura 5c representa el escenario en el que un usuario ha activado/conectado un equipo que está conectado a la salida 16 del sistema de reducción de incrustaciones (por ejemplo, el depósito 1), lo que da como resultado que el fluido fluya a través del sistema de reducción de incrustaciones 10. Como se mencionó anteriormente, el rebaje de carcasa 18 y la cavidad del cartucho 28 siempre están llenos de fluido, incluso cuando el sistema está inactivo (es decir, sin flujo a través de la salida 16); sin embargo, iniciar el flujo de fluido a través del sistema de reducción de incrustaciones 10 al activar el equipo de agua potable de la aeronave conectado al mismo hace que la composición química 30 se mezcle con el flujo de entrada no tratado W de manera que el flujo de salida tratado W esté suficientemente saturado con la composición química 30. Además, debido a que el sistema de reducción de incrustaciones 10 está constantemente lleno de fluido inactivo que está expuesto a la composición química 30 incluso cuando no hay flujo, el volumen inicial del flujo tratado W' que sale de la salida 16 al activarse comprende una concentración diluida de la composición química 30. Se apreciará que la inmersión constante de la composición química 30 asegura que todo el flujo de salida tratado W' que entra en el equipo (como el depósito 1) esté suficientemente tratado para contrarrestar condiciones tales como la acumulación de incrustaciones u otras condiciones para las cuales el sistema de reducción de incrustaciones 10 ha sido diseñado para contrarrestar.

En las formas de realización ilustradas, el fluido fluye a través del sistema de reducción de incrustaciones 10 de manera turbulenta, lo que hace que la composición química 30 se mezcle con el flujo de entrada no tratado W. Esta acción de mezclado asegura que el flujo de salida tratado W' comprenda una concentración diluida de la composición química 30. Además, esta acción de mezclado se puede mejorar o reducir ajustando la caída de presión dentro del sistema de reducción de incrustaciones 10 que, a su vez, afecta la turbulencia del flujo y, en última instancia, el nivel de concentración de la composición química 30 dentro del flujo de salida tratado W. Esta acción de mezclado puede verse afectada además por la orientación y geometrías de las cámaras de flujo 32, 34, 36. Por lo tanto, un experto en la materia apreciará que él o ella puede optimizar la concentración de la composición química 30 en el flujo de salida tratado W' aumentando o disminuyendo la turbulencia que ocurre dentro del sistema de reducción de incrustaciones 10, y esa turbulencia puede verse afectada por un número de consideraciones de diseño.

Como se mencionó anteriormente, se pueden implementar varias modificaciones de diseño opcionales al sistema de reducción de incrustaciones 10 que afectan la turbulencia encontrada en el mismo y, en consecuencia, la concentración del flujo de salida tratado W. Por ejemplo, la primera placa porosa 22 y/o la segunda placa porosa 24 pueden estar configuradas con una o ambas de entre una pluralidad de ranuras radiales 22', 24', respectivamente. Si se utilizan, las ranuras radiales 22' estarán ubicadas a lo largo del perímetro de la primera placa porosa 22, mientras que las ranuras radiales 24' estarán dispuestas a lo largo del perímetro de la segunda placa porosa 24. En una forma de realización ejemplificativa, solo se utiliza una de las ranuras radiales 22', 24', mientras que en otras formas de realización se utilizan ambas ranuras radiales 22', 24'. Cuando se utilizan ambas ranuras radiales 22', 24', pueden estar alineadas entre sí o desplazadas (es decir, no alineadas) entre sí, como se ilustra en las figuras 4A-4F. En uso, las ranuras radiales 22', 24' permiten un mayor flujo a través del sistema y, si se escalonan como se muestra, pueden generar una mayor turbulencia que aumenta las capacidades de mezclado, así como la concentración de la composición química 30 en el flujo de salida tratado W'. Debe señalarse, sin embargo, que las ranuras radiales 22', 24' son opcionales y no se utilizan en todas las formas de realización, pero en otras formas de realización las ranuras radiales 22', 24' están configuradas de manera diferente a lo que se ilustra.

Las figuras 4A-4F ilustran una segunda característica opcional que afecta a la caída de presión y a la concentración de la composición química 30 en el flujo de salida tratado W'. La cavidad interior 28 del cartucho 20 puede tener forma anular con una cavidad central 40 como se ilustra mejor en las figuras 4C y 4E. Aquí, la cavidad central 40 incluye unas paredes laterales de la cavidad central 28, y la cavidad central 40 proporciona una vía para que el fluido acceda a la cavidad interior 28, por ejemplo, a través de las paredes laterales de la cavidad central 28. Como se representa, la composición química 30 puede tener un vacío central 31 dentro del cual se recibe la cavidad central 40 de modo que las paredes laterales de la cavidad central 42 colinden con el orificio del vacío central 31. Cuando se utilicen, las paredes laterales 42 de la cavidad central se pueden construir con el mismo material poroso que se usó para construir la primera placa 22, la segunda placa 24 y la pared lateral 26. Además, las paredes laterales de la cavidad interior 42 pueden tener cualquier número de porosidades. Por ejemplo, las paredes laterales 42 pueden tener la porosidad P1, P2, P3, o incluso una cuarta porosidad, P4. El flujo de fluido puede acceder a la cavidad central 40 a través de los poros en la primera placa porosa 22 y la segunda placa porosa 24. Para aumentar el flujo en y a través de la cavidad central 40, la primera placa 22 y/o la segunda placa 24 pueden incluir una primera y una segunda abertura de flujo 44, 46, respectivamente. La forma de realización ilustrada representa las aberturas de flujo 44, 46 en la primera superficie 23 y la segunda superficie 25, respectivamente.

Otra manera de variar la caída de presión y, por lo tanto, de ajustar la concentración de la composición química 30 en el flujo de salida no tratado W es variar las porosidades P1, P2, P3 y P4. La variación de estas porosidades puede afectar a la velocidad a través de la cual fluye el fluido hacia y a través del cartucho 20 y se mezcla con la composición química 30, y cada una puede ser variada para obtener la concentración deseada de la composición química 30 en el flujo de fluido tratado W que fluye desde la salida 16. El hecho de tener diferentes porosidades (es decir, diferentes tamaños de poro) permite que el fluido pase y se mezcle con la composición química 30 a diferentes velocidades, lo que da como resultado turbulencias, favoreciendo, de este modo, que los medios se liberen a una velocidad medida.

La forma en la que el fluido fluye hacia el interior del sistema de reducción de incrustaciones en línea 10 ya través del mismo se representa mejor en las figuras 5A-5C. En funcionamiento, el flujo de entrada no tratado W entra en el sistema de reducción de incrustaciones 10 en la entrada 15 y a continuación, entra en la segunda cámara 34. Desde la segunda cámara 34, el flujo no tratado W entra (i) en la tercera cámara 36 a través de la segunda placa porosa 24 (y, en esta forma de realización, las ranuras radiales opcionales 24'), (ii) la cavidad interna 28 del cartucho 20 a través de la segunda placa porosa 24 para exponerse a la composición química 30, y (iii) la cavidad central opcional 40 del cartucho 20 a través de la segunda placa porosa 24 y su abertura 46, si la hay. El flujo que entra en la tercera cámara 36 (que se trata al menos parcialmente) puede fluir de regreso a la cavidad interna 28 a través de la pared lateral porosa 26 y/o fluir hacia la primera cámara 32 a través de la primera placa porosa 22 y, en esta forma de realización, las ranuras radiales 22' opcionales. El fluido dentro de la cavidad interior 28 se mezcla con la composición química 30 para crear una concentración diluida, que sale de la cavidad interior 28 y entra en la primera cámara 32 a través de la primera placa porosa 22. Además, el flujo de fluido que entró en la cavidad central 40 sale de esa cavidad central 40 a través de la primera placa porosa 22 y la abertura 44. Posteriormente, el fluido en la primera cámara 32 sale del sistema de reducción de incrustaciones 10 como flujo de salida tratado W a través de la salida 16 y entra en el sistema de agua potable de una aeronave, como el depósito 1 a través de la entrada 3.

Las figuras 6A y 6B representan unas formas de realización alternativas del sistema de reducción de incrustaciones 10 que tiene unas carcasas 60 y 60', respectivamente, donde tanto la entrada como la salida están configuradas en el mismo extremo, en lo que se conoce como punto de uso o configuración de flujo horizontal. Tanto la carcasa 60 de la figura 6A como la carcasa 60' de la figura 6B son carcasas de dos piezas; sin embargo, tanto una entrada de fluido no tratado 61 como una salida de fluido tratado 62 están previstas en el mismo extremo del sistema. Estos diseños de carcasa facilitan el mantenimiento y la sustitución durante el uso y/o mejoran el drenaje del fluido del mismo durante el servicio. Obsérvese que en la figura 6A, el fluido se dirige primero hacia arriba a través del plástico poroso del cartucho 20 creando así un lecho fluidizado para el medio químico 30 en el mismo. Por ejemplo, en la figura 6A, el fluido no tratado W se dirige hacia arriba a través de la entrada 61 y hacia la segunda cámara 34, donde el fluido no tratado W puede pasar al cartucho 20 a través de su placa porosa inferior 24. El fluido no tratado W también puede fluir hacia arriba a través de la tercera cámara 36 que rodea el cartucho 20, y simultáneamente entrar en el cartucho 20 a través de las paredes laterales porosas 26, hasta llegar a la primera cámara 32, en dicho punto el fluido al menos parcialmente tratado puede entonces fluye hacia abajo a través de la abertura 44 en la placa porosa 22 y hacia abajo a través de la cavidad central 40 (mientras se mezcla con composición química 30) del cartucho 20 hasta que se dirige fuera del sistema de reducción de incrustaciones 10 a través de la salida 62. Se apreciará que el efecto Venturi facilita la mezcla química del fluido. El flujo indicado por W y W representado en la figura 6B es opuesta a la representada en la figura 6A. Por lo tanto, la única diferencia estructural entre las formas de realización representadas en las figuras 6A y 6B es que la entrada de fluido 61 y la salida de fluido 62 están invertidas, lo que, a su vez, invierte el flujo de fluido como indican las flechas en las figuras 6A y 6B. En consecuencia, esta forma de realización del sistema de reducción de incrustaciones 10 es reversible en el sentido de que la entrada 61 puede funcionar como la salida 62, y viceversa, dependiendo de cómo se instale el sistema de reducción de incrustaciones 10 en relación con la fuente de agua y la salida de agua. Por lo tanto, el sistema de reducción de incrustaciones 10 puede instalarse fácilmente en condiciones menos que ideales, por ejemplo, donde el equipo de mantenimiento no puede determinar a qué conductos interconectar la entrada 61 y la salida 62.

Las figuras 7A-7C representan otra forma de realización más de un sistema de reducción de incrustaciones. Estas figuras representan un ejemplo de sistema de reducción de incrustaciones en línea 70 para su uso con una fuente de fluido bajo demanda, tal como el calentador de agua 71. Estas figuras ilustran el sistema de reducción de incrustaciones en línea 70 que comprende una carcasa 72, una entrada 73, una salida 74 y un conjunto de bloqueo 75. Aquí, la carcasa 72 es una carcasa de dos partes que tiene una tapa y una parte de base, así como una junta dispuesta entre ellas, pero la carcasa 72 puede tener otras configuraciones. La carcasa 72 se puede fabricar con cualquier número de materiales, incluidos acero inoxidable, titanio o plástico. El conjunto de bloqueo 75 puede ser cualquier tipo de mecanismo de bloqueo y, en la forma de realización ilustrada, es una abrazadera de plástico.

El sistema de reducción de incrustaciones en línea 70 también comprende un cartucho reemplazable 80 en el mismo. Las figuras 8A-8C ilustran el cartucho en línea ejemplar 80 para su uso con el sistema de reducción de incrustaciones en línea 70. El cartucho en línea 80 comprende una placa superior 81, una placa inferior 82, una periferia 83 entre ellas y un elemento de soporte 84. Aquí, el elemento de soporte 84 es sólido, pero en otras formas de realización puede definir un canal o conducto central. Además, la placa superior 81, la placa inferior 82, la periferia 83 y el elemento de soporte 84 están unidos por varias soldaduras 86. Las soldaduras 86 pueden comprender cualquier técnica de soldadura conocida en la técnica que sea compatible con el material del cartucho, como, por ejemplo, soldaduras de polietileno. Alternativamente, las soldaduras 86 pueden crearse mediante la utilización de una pistola de pegamento con una barra de pegamento de polietileno.

En esta forma de realización, la placa superior 81, la placa inferior 82, la periferia 83 y el elemento de soporte 84 están todos construidos a partir de un material hidrofóbico poroso. La utilización de dicho material permite que los elementos construidos de este modo realicen una función de prefiltración. Además, la utilización de un material poroso reduce el peso. En la forma de realización ilustrada, el material poroso es polipropileno poroso y, además, tanto la placa superior 81 como la placa inferior 82 tienen un tamaño medio de poro de 125 micras, mientras que tanto la periferia 83 como el elemento de soporte 84 tienen un tamaño medio de poro de 50 micras. Por lo tanto, en esta forma de realización, la placa superior 81 y la placa inferior 82 son más porosas que la periferia 83 y el elemento de soporte 84. En esta forma de realización, los diversos tamaños de poros se seleccionaron para garantizar que no se obstruyan con partículas de medios químicos alojadas dentro del cartucho 80.

También en esta forma de realización, la periferia 83 es un cilindro continuo que interconecta la placa superior 81 y la placa inferior 82; sin embargo, se apreciará que se pueden utilizar otras geometrías dependiendo de la geometría de la cavidad interna dentro de la carcasa 72. Además, el elemento de soporte 84 es sólido y no tiene un canal central como se detalla anteriormente en otras formas de realización. El elemento de soporte 84 también tiene un extremo de montaje 85 en su lado inferior, que sobresale de la placa inferior 82 para interactuar con la carcasa 72 cuando se inserta en ella.

El cartucho en línea 80 comprende una cavidad interna, que aloja una composición química (a veces denominada medio de cristalización asistida por plantilla (TAC)) 87. La composición química 87 se mezcla con el fluido de entrada no tratado W, de manera que todo el fluido que sale del cartucho 80 y entra en el equipo conectado al mismo (es decir, el fluido tratado W), por ejemplo, el calentador de agua 71, está suficientemente tratado. En una forma de realización, la composición química 87 es un agente ablandador de agua, tal como Eagle® sorb ES3 Anti-Scale y/o SCALENET™; sin embargo, se apreciará que dentro del cartucho 80 se pueden utilizar otros tipos de composiciones químicas 87 (es decir, distintas de los agentes ablandadores de agua) para impartir otras propiedades deseadas al flujo de fluido que entra en el calentador de agua 71. También en esta forma de realización, la cavidad interna del cartucho 80 no está completamente llena con la composición química 87. Como se ilustra, en lugar de llenarse completamente, la cavidad del cartucho 80 se llena con suficiente composición química 87 de modo que se forme un espacio de aire 88. En la forma de realización ilustrada, la cavidad del cartucho 80 se llena con un (1) cuarto de litro de la composición química 87; sin embargo, se pueden utilizar otras cantidades dependiendo de la aplicación.

El espacio de aire 88 puede facilitar la mezcla de la composición química 87 con el fluido que fluye a su través. Además, las diversas porosidades del cartucho 80 pueden seleccionarse de modo que las partículas de la composición química 87 no obstruyan los poros del material poroso utilizado para construir el cartucho 80. Independientemente de los parámetros anteriores y/o las dimensiones del cartucho 80, el fluido no tratado W debe tener contacto con la composición química durante un período de tiempo mínimo para garantizar una mezcla química adecuada y, en la realización ilustrada, ese período de tiempo mínimo es de al menos cinco (5) segundos. Se pueden implementar varias modificaciones de diseño para garantizar una mezcla química adecuada, por ejemplo, de por lo menos cinco (5) segundos, que incluyen (i) variar la caída de presión entre la entrada 73 y la salida 74, (ii) aumentar o disminuir el área de superficie de las placas superior e inferior y/o (iii) aumentar o disminuir el tamaño de los poros en las placas superior e inferior.

La figura 9 ilustra el patrón de flujo de fluido dentro de una forma de realización del sistema de reducción de incrustaciones en línea 70. Como se ilustra, el extremo 85 del cartucho 80 es recibido por una ranura de montaje 91 de manera que el cartucho 80 esté centrado y asegurado dentro de la carcasa 72 y no se desplace del mismo. Aquí, la ranura de montaje 91 está esencialmente definida por un primer extremo de un tubo cilíndrico 92, mientras que un segundo extremo del tubo cilíndrico 92 define la entrada 73. Sin embargo, debido a que el extremo 85 se apoya en la ranura de montaje 91, el tubo cilíndrico 92 solo tiene dos (2) aberturas, la entrada 73 y la salida del cilindro 93, que en esta forma de realización está dispuesta a lo largo de una parte central del cilindro 92.

En uso, el fluido no tratado W ingresa en la entrada 73. Desde allí, el fluido no tratado W sale por la salida del cilindro 93 y entra en una cámara inferior 94, tal como se representa por las flechas de flujo de fluido. A continuación, el fluido no tratado W pasa desde la cámara inferior 94 a través de la placa inferior 82 y entra en la cavidad llena de composición química 87 del cartucho 80. El fluido se mezcla con la composición química 87 dentro de esa cavidad y a continuación, pasa a través de la placa superior 81 del cartucho 80 y entra en la cámara superior 94' como flujo de fluido tratado W. A continuación, el fluido tratado W fluye desde la cámara superior 94' hacia una boquilla de salida 95 y luego sale del sistema de reducción de incrustaciones en línea 70 a través de la salida 74. En esta forma de realización, los poros de la placa superior 81 y la placa inferior 82 tienen un tamaño medio de poro de 125 micras.

Este tamaño de poro asegura que las partículas de la composición química 87 no obstruyan los poros de la placa superior 81 y la placa inferior 82. Este tamaño de poro también permite que la placa superior 81 y la placa inferior 82 proporcionen funciones de postfiltración y prefiltración, respectivamente, asegurando así que nada de la composición química 87 salga por la salida 74. Además, este dimensionamiento de porosidad asegura que el fluido no tratado W se mezcle con la composición química 87 dentro de la cavidad del cartucho 80 durante al menos cinco (5) segundos a un caudal de un (1) galón por minuto. Aquí, se utiliza un (1) cuarto de litro de la composición química 87. Para garantizar la mezcla química durante al menos cinco (5) segundos en aplicaciones con menos presión de fluido, (i) se debe aumentar el área de superficie de las placas superior e inferior 81, 82 o (ii) el tamaño de los poros de las placas superior e inferior las placas 81, 82 deben agrandarse.

Las figuras 10A-10C representan varias vistas de un sistema alternativo de reducción de incrustaciones, un sistema de cartucho de flujo horizontal 1000 (es decir, un punto de uso) que se utiliza con una fuente de fluido bajo demanda, como un calentador de agua 1001. Estas figuras ilustran el sistema de reducción de incrustaciones de flujo horizontal 1000 que comprende una carcasa 1002, una entrada 1003, una salida 1004 y un conjunto de bloqueo 1005. Este estilo de sistema se denomina sistema de flujo horizontal (es decir, un punto de uso), en lugar de un sistema en línea, porque la entrada 1003 y la salida 1004 están en el mismo lado de la carcasa, lo que facilita el reemplazo del cartucho. Aquí, la carcasa 1002 es una carcasa de dos partes que tiene unas porciones de tapa y base, pero la carcasa 1002 puede tener otras configuraciones. En formas de realización que utilizan la carcasa 1002 de dos partes, una junta puede estar dispuesta entre las porciones de tapa y base. La carcasa 1002 se puede fabricar con cualquier número de materiales, incluidos acero inoxidable, titanio o plástico. Además, el conjunto de bloqueo 1005 puede ser cualquier tipo de mecanismo de bloqueo y, en la forma de realización ilustrada, es una abrazadera de plástico.

El sistema de reducción de incrustaciones 1000 también comprende un cartucho reemplazable 1100 en el mismo. Las figuras 11A-11C ilustran el cartucho 1100 ejemplificativo para su uso con el sistema de reducción de incrustaciones 1000. El cartucho 1100 comprende una placa superior 1101, una placa inferior 1102, una periferia 1103 entre ellas y un elemento de soporte 1104 que define un canal central 1107. Al igual que con los cartuchos detallados anteriormente, la placa superior 1101, la placa inferior 1102, la periferia 1103 y el elemento de soporte 1104 están todos construidos con un material hidrofóbico poroso, lo que permite que los elementos construidos realicen una función de prefiltración y reduce el peso También en la forma de realización ilustrada, el material poroso es polipropileno poroso y, además, tanto la placa superior 1101 como la placa inferior 1102 tienen un tamaño de poro promedio de 125 micras, mientras que tanto la periferia 1103 como el elemento de soporte 1104 tienen un tamaño de poro promedio de 50 micras. Por lo tanto, en esta forma de realización, la placa superior 1101 y la placa inferior 1102 son más porosas que la periferia 1103 y el elemento de soporte 1104. También, tal como se discutió anteriormente, la placa superior 1101, la placa inferior 1012, la periferia 1103 y el elemento de soporte 1104 están unidos por una serie de soldaduras 1106, que pueden comprender cualquier técnica de soldadura conocida en la técnica que sea compatible con el cartucho. material, como, por ejemplo, soldaduras de polietileno. Alternativamente, las soldaduras 106 pueden crearse mediante la utilización de una pistola de pegamento con una barra de pegamento de polietileno.

Aquí, la periferia 1103 es un cilindro continuo que interconecta la placa superior 1101 y la placa inferior 1102; sin embargo, se apreciará que se pueden utilizar otras geometrías dependiendo de la geometría de la cavidad interna dentro de la carcasa 1002. Además, en esta forma de realización, la periferia 1103 se apoya en el interior de la carcasa 1002 de modo que no se forme ningún compartimento entre ellos; sin embargo, en otras formas de realización, dichos compartimentos pueden formarse entre ellos como se ha descrito anteriormente en la presente memoria.

En esta forma de realización, el elemento de soporte 1104 incluye un extremo de montaje 1105 y un canal central 1107. El extremo de montaje 1105 está ubicado en un lado inferior del cartucho 1100 y sobresale de la placa inferior 1102 para ser recibido por una ranura de montaje 1211 dentro de la carcasa 1002, que a su vez asegura el cartucho 1100 dentro de la carcasa 1002 y alinea el canal central 1107 con la salida 1004 (o la entrada 1003 si se invierte). El canal central 1107 se extiende a lo largo del elemento de soporte 1104 desde la superficie de la placa superior 1101, a través del extremo de montaje 1105 para alinearse y estar en comunicación fluida con la salida 1004 de la carcasa 1002 cuando el cartucho 1100 está instalado en ella.

Como con el cartucho 80 de las figuras 8A-8C, el cartucho 1100 comprende una cavidad interna, que aloja una composición química 1108 (a veces denominada medio de cristalización asistida por plantilla (TAC)). La composición química 1108 se mezcla con el fluido de entrada no tratado W, de modo que todo el fluido que sale del cartucho 1100 y entra en el equipo conectado al mismo, por ejemplo, un calentador de agua 1001, esté suficientemente tratado. En una forma de realización, la composición química 1108 es un agente de ablandamiento del agua como se explicó anteriormente. También en esta forma de realización, la cavidad interna del cartucho 1100 no está completamente llena de la composición química 1108. Como se ilustra, en lugar de llenarse completamente, la cavidad del cartucho 1100 se llena con suficiente composición química 1108 de manera que se crea un espacio de aire 1109. En la forma de realización ilustrada, la cavidad del cartucho 1100 se llena con un (1) cuarto de litro de composición química 1108; sin embargo, se pueden utilizar otras cantidades dependiendo de la aplicación.

El espacio de aire 1109 puede facilitar la mezcla de la composición química 1108 y el fluido que fluye a su través. Además, las diversas porosidades del cartucho 1100 pueden seleccionarse de modo que las partículas de la composición química 1108 no obstruyan los poros del material poroso utilizado para construir el cartucho 1100. Independientemente de los parámetros anteriores y/o las dimensiones del cartucho 1100, sin embargo, el fluido no tratado debe tener contacto con la composición química 1108 durante un período de tiempo mínimo, tal como se describió anteriormente (por ejemplo, al menos cinco (5) segundos) para garantizar mezcla química adecuada. Se pueden implementar varias modificaciones de diseño para asegurar una mezcla química adecuada y suficiente, incluyendo (i) variar la caída de presión entre la entrada 1003 y la salida 1004, (ii) aumentar o disminuir el área superficial de las placas superior e inferior 1101, 1102 y /o (iii) aumentar o disminuir el tamaño de los poros en las placas superior e inferior 1101,1102.

La figura 12 ilustra el patrón de flujo de fluido dentro de una forma de realización del sistema de reducción de incrustaciones de flujo horizontal 1000. Tal como se ilustra, el extremo 1105 del cartucho 1100 es recibido por una ranura de montaje 1211 de manera que el cartucho 1100 está centrado y asegurado dentro de la carcasa 1002 y no se desplaza del mismo. Aquí, la ranura de montaje 1211 se compone esencialmente de la parte trasera de un cilindro de salida 1212 que está dispuesto dentro de la cavidad interna de la carcasa 1002, mientras que un extremo frontal del cilindro de salida 1212 define la salida 1004. La ranura de montaje 1211 recibe el extremo de montaje 1105 del elemento de soporte 1104 de modo que el canal central 1107 esté en comunicación fluídica con el cilindro de salida 1212 y la salida 1004.

En uso, el fluido no tratado W entra en la entrada 1003. Desde allí, el fluido no tratado W entra en la cámara inferior 1214, tal como se representa mediante las flechas de flujo de fluido. A continuación, el fluido no tratado W pasa a través de la placa inferior 1102 y entra en la cavidad llena de composición química 1108 del cartucho 1100. Cuando está en esa cavidad, el fluido se mezcla con la composición química 1108 y luego pasa a través de la placa superior 1101 del cartucho 1100. Después de una mezcla y un tratamiento suficientes con la composición química 1108, el fluido pasa a través de la placa superior 1101 y entra en la cámara superior 1216 como flujo de fluido tratado W'. El fluido tratado W luego fluye desde la cámara superior 1216, a través del canal central 1107, hacia el cilindro de salida 1212 y luego sale del sistema de reducción de incrustaciones 1000 a través de la salida 1004.

En esta forma de realización, los poros de la placa superior 1101 y la placa inferior 1102 tienen un tamaño medio de poro de 125 micras. Este tamaño de poro asegura que el fluido no tratado W se mezcle con la composición química 1108 dentro de la cavidad del cartucho 1100 durante un tiempo suficiente ya una velocidad suficiente como se ha descrito anteriormente. Y, para aumentar la cantidad de tiempo sujeto a la mezcla química, por ejemplo, (i) se debe aumentar el área superficial de las placas superior e inferior y/o (ii) se debe aumentar el tamaño de los poros.

Las figuras 13A-13B representan otra forma de realización más de un sistema de reducción de incrustaciones 1300 que incluye un cartucho multimedia 1310. Aquí, el sistema de reducción de incrustaciones 1300 está configurado como un sistema de flujo horizontal (es decir, punto de uso), pero se apreciará que el cartucho multimedia 1310 también se puede utilizar con sistemas en línea como se describió anteriormente. Además, el cartucho multimedia 1310 incluye una placa superior 1311, una placa inferior 1312, una placa intermedia 1313 que está dispuesta entre la placa superior 1311 y la placa inferior 1312 y una periferia 1314. Esta disposición de la placa superior 1311, la placa inferior 1312, la placa intermedia 1313 y las paredes periféricas 1314 forman dos (2) compartimentos o cavidades internas distintas, por ejemplo, un compartimento superior 1320 y un compartimento inferior 1330. Sin embargo, se apreciará que el cartucho multimedia 1310 puede estar configurado de manera diferente, por ejemplo, para comprender más de dos (2) compartimentos o cavidades internas distintas que pueden o no estar dispuestas de manera diferente.

El cartucho multimedia 1310 también comprende un elemento de soporte 1315 que tiene un extremo de montaje 1316 que se puede alojar dentro de una ranura de montaje de la carcasa, como una ranura de montaje 1317. Estos componentes están todos unidos por una serie de soldaduras 1340 como se ha comentado anteriormente. Además, el elemento de soporte 1315 puede comprender además un canal central 1318 que se extiende a lo largo del mismo, por ejemplo, en configuraciones de flujo horizontal o punto de uso, para alinearse con la salida 1319.

El compartimento superior 1320 y el compartimento inferior 1330 se llenan cada uno con una composición química 1322, 1332, respectivamente. En algunas formas de realización, las composiciones químicas 1322, 1332 pueden ser las mismas, por ejemplo, los agentes ablandadores de agua descritos anteriormente. En la realización ilustrada, sin embargo, las composiciones químicas 1322, 1332 son diferentes. Por ejemplo, la composición química 1332 puede ser un agente de ablandamiento de agua como se describió anteriormente, mientras que la composición química 1322 puede ser un medio diferente que realiza una función diferente. Por ejemplo, la composición química 1322 se puede utilizar para purificar más el fluido que fluye por allí; para eliminar partículas como metales, etc.; y/o para inhibir el crecimiento de algas, hongos, bacterias, etc. En una forma de realización, la composición química 1322 es un medio de purificación redox como KDF 55. Independientemente de cuál de las composiciones químicas 1322, 1332 se utilice, el compartimento superior 1320 y el compartimento inferior 1330 pueden llenarse con suficientes composiciones químicas 1322, 1332, respectivamente, de modo que se formen unos espacios de aire 1324 y 1334. Estos espacios de aire 1324 y 1334 pueden facilitar la mezcla de las composiciones químicas 1322, 1332 con el fluido que fluye a su través. En la forma de realización ilustrada, el compartimento superior 1320 y el compartimento inferior 1330 se llenan cada uno con un (1) cuarto de litro de la composición química 1322, 1332, respectivamente; sin embargo, se pueden utilizar otras cantidades dependiendo de la aplicación.

En uso, el fluido no tratado W entra en la entrada 1350. Desde allí, el fluido no tratado W entra en la cámara inferior 1352, tal como se representa mediante las flechas de flujo de fluido. El fluido no tratado W luego pasa desde la cámara inferior 1352, a través de la placa inferior 1312, y entra en el compartimento inferior 1330 que se llena con un volumen de la composición química 1332. Cuando está en ese compartimento inferior 1330, el fluido se mezcla con la composición química 1332 y a continuación, pasa a través de la placa intermedia 1313 y al compartimento superior 1320 que se llena con un volumen de la composición química 1322. En el compartimiento superior 1320, el fluido se mezcla con la composición química 1322 en el mismo y a continuación, pasa a través de la placa superior 1311 y hacia la cámara superior 1354 como el flujo de fluido tratado W'. El fluido tratado W luego fluye desde la cámara superior 1354, a través del canal central 1318, y sale del sistema de reducción de incrustaciones 1300 a través de la salida 1319.

El alcance de la presente invención se define en las reivindicaciones 1-15. Las formas de realización particulares descritas anteriormente son solo ilustrativas, ya que las enseñanzas de la presente divulgación pueden modificarse y practicarse de maneras diferentes pero equivalentes evidentes para los expertos en la materia que se benefician de las enseñanzas de la presente memoria. Además, no se pretenden limitaciones a los detalles de construcción o diseño que se muestran en este documento, aparte de lo descrito en las reivindicaciones a continuación. Por lo tanto, es evidente que las formas de realización ilustrativas particulares descritas anteriormente pueden alterarse, combinarse o modificarse y todas esas variaciones se consideran dentro del alcance de la presente descripción. Los sistemas y métodos descritos de forma ilustrativa en la presente memoria pueden practicarse adecuadamente en ausencia de cualquier elemento que no se describa específicamente en el presente y/o cualquier elemento opcional descrito en el presente. Si bien las composiciones y los métodos se describen en términos de que "comprenden", "contienen" o "incluyen" varios componentes o pasos, las composiciones y los métodos también pueden "consistir esencialmente en" o "consistir en" los diversos componentes y pasos. Todos los números y rangos descritos anteriormente pueden variar en alguna cantidad. Siempre que se divulga un rango numérico con un límite inferior y un límite superior, se divulga específicamente cualquier número y cualquier rango incluido que caiga dentro del rango. En particular, cada rango de valores (de la forma, "desde aproximadamente a hasta aproximadamente b" o, de manera equivalente, "desde aproximadamente a hasta b" o, de manera equivalente, "desde aproximadamente a-b") descrito en el presente documento debe entenderse como establece cada número y rango abarcado dentro del rango más amplio de valores. Además, los términos de las reivindicaciones tienen su significado normal y corriente a menos que el titular de la patente defina explícita y claramente lo contrario. Además, los artículos indefinidos "un" o "una", como se usan en las reivindicaciones, se definen aquí para significar uno o más de los elementos que introduce. Si existe algún conflicto en los usos de una palabra o término en esta especificación y una o más patentes u otros documentos que pueden incorporarse aquí por referencia, se deben adoptar las definiciones que sean consistentes con esta especificación.

Como se usa en la presente memoria, la frase "al menos uno de entre" que precede a una serie de artículos, con los términos "y" o "o" para separar cualquiera de los artículos, modifica la lista como un todo, en lugar de cada elemento de la lista (es decir, cada elemento). La frase "al menos uno de entre" permite un significado que incluye al menos uno de entre cualquiera de los artículos y/o al menos uno de entre cualquier combinación de los artículos y/o al menos uno de entre cada uno de los artículos. A modo de ejemplo, las frases "al menos uno de entre A, B y C" o "al menos uno de entre A, B o C" cada una se refiere a solo A, solo B o solo C; cualquier combinación de A, B y C; y/o al menos uno de entre cada uno de A, B y C.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) para su uso en sistemas de agua de aeronaves que comprende:

una carcasa (11, 72, 1002) que presenta una entrada (15, 61, 73, 1003) y una salida (16, 62, 93, 1004) que están interconectadas en conexión de fluido por un rebaje (18), dentro de la carcasa (11, 60, 60', 72, 1002); un cartucho (20, 80, 1100, 1310) dispuesto dentro del rebaje (18) y que comprende una primera placa porosa (22) y una segunda placa porosa (24) que incluyen, cada una, una cara interior y una cara exterior, una pared lateral porosa (26) que se extiende entre las caras interiores de las placas porosas (22, 24), definiendo las placas porosas (22, 24) y la pared lateral porosa (26) un primer volumen interior del cartucho (20, 80, 1100, 1310) y permitiendo que un fluido entre y salga del cartucho (20, 80, 1100, 1310); y

una primera composición química (30, 87, 1108, 1322) contenida dentro del primer volumen interior del cartucho (20, 80, 1100, 1310), en la que la primera composición química (30, 87, 1108, 1322) se mezcla con flujo de fluido de entrada no tratado para producir una solución química de una concentración deseada para reducir la formación de incrustaciones.

2. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que la entrada (15, 61, 73, 1003) está dispuesta en un primer extremo de la carcasa (11, 60, 60', 72, 1002) y la salida está dispuesta en un segundo extremo opuesto de la carcasa (11,60, 60', 72, 1002).

3. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que la entrada (15, 61, 73, 1003) y la salida están ambas dispuestas en un primer extremo de la carcasa (11, 60, 60', 72, 1002).

4. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que la primera composición química (30, 87, 1108, 1322) es un medio en polvo.

5. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que la primera composición química (30, 87, 1108, 1322) comprende un agente ablandador de agua.

6. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que el cartucho (20, 80, 1100, 1310) comprende asimismo

una tercera placa dispuesta a lo largo de la pared lateral (26) en una ubicación entre la primera (22) y segunda placas (24) para definir un segundo volumen interior del cartucho (20, 80, 1100, 1310) que está separado del primer volumen interior; y

una segunda composición química contenida dentro del segundo volumen interior.

7. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 6, en el que la primera composición química (30, 87, 1108, 1322) y la segunda composición química son iguales.

8. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 6, en el que la segunda composición química es un medio de purificación redox.

9. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que el cartucho comprende asimismo un elemento de soporte (84, 1104, 1315) que se extiende entre las caras internas de las placas (22, 24) en paralelo a las paredes laterales (26).

10. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 9, en el que el elemento de soporte (84, 1104, 1315) define un canal central (1107, 1318), presentando el canal central (1107, 1318) un primer y segundo extremo opuestos, el primer extremo alineado con una abertura de flujo (44) de la primera placa (22) y el segundo extremo alineado con una abertura de flujo (46) de la segunda placa (24).

11. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que la primera y segunda placas (22, 24) presentan, cada una, una pluralidad de ranuras radiales (22', 24') ubicadas a lo largo de una respectiva circunferencia de la primera y segundas placas (22, 24).

12. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, comprendiendo la primera placa (22) asimismo una primera porosidad (P1), comprendiendo la segunda placa (24) asimismo una segunda porosidad (P2), y comprendiendo la pared lateral (26) asimismo una tercera porosidad (P3), siendo iguales la segunda y tercera porosidades (P2, P3).

13. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 12, en el que la segunda y tercera porosidades (P2, P3) son más porosas que la primera porosidad (P1).

14. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 12, que comprende asimismo una tercera placa dispuesta a lo largo de la pared lateral (26) en una ubicación entre la primera (22) y segunda placas (24) para definir un segundo volumen interior del cartucho (20, 80, 1100, 1310) que está separado del primer volumen interno, comprendiendo la tercera placa asimismo una cuarta porosidad (P4) que es diferente de la primera y segunda porosidades (P1, P2).

15. Sistema de reducción de incrustaciones (10, 70, 1000, 1300) según la reivindicación 1, en el que la carcasa (11, 72, 1002) es una carcasa de dos partes que comprende una primera parte (12) y una segunda parte (13) que se acopla con la primera parte (12) a través de un conjunto de bloqueo (75, 1005), comprendiendo asimismo una junta dispuesta entre la primera parte (12) y la segunda parte (13).