ES3051385T3

ES3051385T3 - System for accumulation and evacuation of defrosting and condensation water from refrigeration and cooling units

Info

Publication number: ES3051385T3
Application number: ES18771011T
Authority: ES
Inventors: Jan Helge Skomsøy; Werner Dybvik; Tor Rønnestad
Original assignee: Jets AS
Current assignee: Jets AS
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2025-12-29
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: AU2018239819A1; ZA201902382B; DE202018006087U1; EP3488163B1; BR112019010423A2; EP3488163C0; CA3041981C; CN110431367B; PL3488163T3; EP3488163A4; CN110431367A; EP3488163A1; US11333423B2; WO2018174719A1; US20200080764A1; AU2018239819B2; CA3041981A1

Abstract

Dispositivo para la acumulación y evacuación de agua, como agua de descongelación y condensación, de las unidades de refrigeración (4). El sistema incluye un sistema de tuberías (1) con una sección de tubería vertical (2) que se extiende desde una unidad de evacuación de agua (A) proporcionada junto con la unidad de refrigeración respectiva; válvulas de descarga (3), una para cada unidad (A); uno o más depósitos de líquido (11) para cada unidad (A); una o más bombas de vacío (5); boquillas de entrada de aire (6); una unidad de control (7); uno o más interruptores de nivel (8, 10) y una abertura de entrada de aire (9) para cada tubería vertical (2). Cada unidad de evacuación de agua (A) incluye una estación de acoplamiento (18) y una bandeja de recogida de agua (11), preferiblemente deslizable dentro de la estación de acoplamiento (18), de modo que cada unidad (A) se fabrica a medida para encajar entre la unidad de refrigeración (4) y el suelo donde se ubican las unidades de refrigeración. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Sistema de acumulación y evacuación de agua de descongelación y condensación de las unidades de refrigeración y enfriamiento

[0005] Campo de la técnica

[0007] La presente invención se refiere a un sistema de acumulación y evacuación de agua, tal como agua de descongelación, condensación y limpieza de las unidades de refrigeración y enfriamiento. El sistema incluye una bandeja de recogida de agua que retiene una cantidad de líquido, una disposición de tuberías y una bomba de vacío y un dispositivo de control para iniciar y detener la bomba de vacío.

[0009] Antecedentes de la técnica

[0011] Estos sistemas se utilizan cada vez más para la evacuación del agua condensada de las unidades de refrigeración y enfriamiento en almacenes y tiendas donde no hay drenaje en el suelo. En cambio, el agua condensada se "eleva" en un tubo vertical desde un depósito de agua provisto junto con la unidad de refrigeración o enfriamiento hasta una disposición de tuberías proporcionada en el techo por encima de dicha unidad y, además, hasta una bomba de vacío proporcionada en una sala de máquinas disponible u otra sala adecuada en el almacén en cuestión. Las bombas que se usan comúnmente en dichos sistemas son bombas de vacío de anillo líquido, con o sin un macerador, como se describe con más detalle a continuación, que pueden manipular partículas que contienen líquido que pueden triturarse en trozos más pequeños. Las bombas de este tipo se usan comúnmente en sistemas de aguas residuales por vacío a bordo de barcos y en instalaciones en alta mar. Sin embargo, estos sistemas también se utilizan cada vez más en tierra debido a la reducción de los requisitos de agua y a la facilidad de manipulación y tratamiento de las aguas residuales, así como a su flexibilidad en lo que respecta a la instalación de tuberías y al diseño que ofrecen dichos sistemas.

[0012] El solicitante de la presente solicitud presentó en 1986, véase la patente EP n.° 0287350, por primera vez el novedoso sistema de alcantarillado por vacío donde el vacío en el sistema se generaba por medio de una bomba de vacío de anillo líquido de este tipo y donde la bomba se utiliza también para descargar las aguas residuales de un depósito de vacío o similar al que está conectada.

[0014] La patente EP n.° 0454794, también presentada por el solicitante, muestra además una mejora revolucionaria de un sistema de aguas residuales por vacío donde la bomba de vacío de anillo líquido está provista de un triturador o macerador y está conectada directamente con el tubo de aspiración del sistema, por lo que se genera vacío en el tubo de aspiración de aguas residuales y las aguas residuales se descargan directamente del sistema por medio de la bomba.

[0016] La presente invención puede incluir, o no, un triturador de este tipo proporcionado en el extremo de entrada del rotor de tornillo de Arquímedes.

[0018] Como se ha indicado anteriormente, los sistemas de vacío se utilizan cada vez más para la evacuación de agua condensada de unidades de refrigeración en almacenes y tiendas donde no hay drenaje en el suelo. El vacío en tales sistemas normalmente está entre 60 y 50 kPa (40 y 50 % por debajo de la presión atmosférica), lo que implica que el agua condensada o descongelada que tiene una densidad de 1 kg/dm3 se eleva de 4 a 5 metros como máximo. Con la presente solución, el agua puede elevarse dos veces su altura, es decir, de 8 a 10 metros con el mismo vacío dejando que entre aire en el tubo de aspiración, como se explica en una sección más adelante. Por lo tanto, es posible evacuar el agua condensada en almacenes donde se duplica la altura desde el suelo hasta el techo. Sin embargo, debido al estrecho espacio entre la unidad de refrigeración individual y el suelo, ha sido un desafío aprovechar este principio de evacuación. La altura entre el suelo y el fondo de las unidades de refrigeración modernas es de solo 5 a 7 centímetros y, por tanto, ha sido difícil obtener suficiente espacio para que un contenedor recoja el agua de condensación. Con la presente invención se proporciona una disposición que hace posible evacuar el agua de condensación y el agua de descongelación de manera efectiva utilizando el "principio de evacuación de suelo a techo".

[0020] El folleto de ventas de Jets titulado "Jets vacuum systems for supermarkets", publicado el 2 de mayo de 2015 (XP055667990), muestra un sistema de vacío para elevar y transportar agua de condensación. Las<publicaciones de patente, DE 10 2010 039576 a>1,<JP H06 129755 A y JP H10 281627 A, se refieren a>dispositivos de refrigeración domésticos con bandejas de agua para la evaporación.

[0022] Breve compendio de la invención

[0024] La presente invención proporciona un sistema para la acumulación y evacuación de agua de una o más unidades de refrigeración como se define en la reivindicación independiente 1 adjunta. Las realizaciones ventajosas de la invención se definen adicionalmente en las reivindicaciones dependientes adjuntas.

[0025] Dibujos

[0027] La invención se describirá adicionalmente a continuación a modo de ejemplo y haciendo referencia a las figuras adjuntas, donde:

[0029] la Fig. 1 ilustra un ejemplo de un sistema para eliminación de agua de las unidades de refrigeración o enfriamiento que incluye la disposición según la invención.

[0031] La Fig.2 muestra una sección a escala 1:5 de una unidad de evacuación de agua A según la invención.

[0032] La Fig. 3 muestra la unidad de evacuación de agua de la Fig. 2 como tal en una vista ampliada y con más detalle.

[0034] La Fig. 4 muestra una bandeja de recogida de agua como parte de la unidad en las Fig. 1 y 2 con más detalle.

[0036] Descripción detallada de la invención

[0038] La Fig. 1 muestra, como se ha indicado anteriormente, un sistema según la invención para eliminar agua de descongelación o agua de condensación de unidades 4 de refrigeración o enfriamiento y/o las aguas grises (agua de limpieza) de la limpieza de dichas unidades 4 de refrigeración o enfriamiento en almacenes. El sistema incluye una disposición 1 de tuberías (un circuito de tubos) con una sección 2 de tubo vertical que se extiende desde cada unidad de evacuación de agua A proporcionada junto con la unidad 4 de refrigeración o enfriamiento respectiva; válvulas 3 de descarga, una para cada unidad de evacuación de agua A; una bandeja 11 de recogida de agua (véase la Fig. 4), para cada unidad de evacuación de agua A; una bomba 5 de vacío; boquillas 6 de entrada de aire (véase la Fig. 4); una unidad 7 de control; sensores o conmutadores 8 y 10 de nivel de agua (véase la Fig.4), y abertura 9 de entrada de conducto de aire para cada sección 2 de tubo vertical. Puede haber una o más unidades de evacuación de agua A para cada unidad 4 de refrigeración o enfriamiento.

[0039] Las principales características de la invención se muestran además en las Fig. 2, 3 y 4 e incluyen la unidad de evacuación de agua A en combinación con un régimen de control de extracción de agua con un vaciado frecuente del agua de cada estación de evacuación, tal como se describe a continuación. Haciendo referencia a las Fig. 2 a 4. Cada una de las unidades de evacuación de agua A, tal como se muestra en la Fig. 1, incluye una estación 18 de acoplamiento y una bandeja 11 de recogida de agua que se proporcionará de forma deslizable dentro de la estación 18 de acoplamiento. Al usar una estación 18 de acoplamiento y una bandeja 11 de recogida de agua como se describe en la presente memoria, la bandeja 11 de recogida de agua se puede colocar debajo de la unidad 4 de refrigeración o enfriamiento de una manera sencilla y segura y también se puede retirar fácilmente para su limpieza o mantenimiento. Esto es necesario ya que la bandeja 11 de recogida de agua y la estación 18 de acoplamiento tienen una altura de construcción muy baja para encajar entre el suelo y la unidad 4 de refrigeración o enfriamiento. Cada estación de acoplamiento 18 puede estar hecha de un material adecuado, tal como un material de placa metálica, que se dobla hacia arriba en cada lado y porción extrema, formando miembros guía 17 que sobresalen hacia arriba y topes extremos 13 para la bandeja 11 de recogida de agua. Al final de la estación 18 de acoplamiento, entre los topes extremos 13, se proporciona una conexión 14 de tubo de aspiración que se conecta de manera hermética en su extremo exterior a la sección 2 de tubo vertical. La bandeja 11 de recogida de agua puede sujetarse a la unidad de refrigeración o enfriamiento mediante bridas horizontales en los miembros guía 17 que sobresalen hacia arriba o sujetarse al suelo, preferiblemente mediante encolado.

[0041] La bandeja 11 de recogida de agua está provista de una tapa 15 que tiene una abertura 16, a través de la cual entra el agua desde la abertura de drenaje de agua (no mostrada), de la respectiva unidad 4 de refrigeración o enfriamiento.

[0043] La Fig. 4 muestra la bandeja 11 de recogida de agua con más detalle. Se proporciona un tubo 19 de drenaje de agua en la dirección longitudinal de la bandeja de recogida de agua y se extiende a través de cada uno de los extremos de la bandeja de recogida de agua. El extremo interior 21 está previsto para que encaje herméticamente en la conexión 14 de tubo de aspiración cuando está acoplado en su estación 18 de acoplamiento por debajo de la unidad 4 de refrigeración o enfriamiento. El extremo exterior 22 del tubo 19 de drenaje de agua está sellado con un tapón 23. Este extremo exterior 22 de tubo puede servir para dos propósitos: a) se puede utilizar para interconectar dos o más bandejas 11 de recogida de agua en paralelo por medio una disposición de tuberías paralelas (no se muestra en las figuras), y b) se puede utilizar como asa al posicionar la bandeja 11 de recogida de agua debajo o al sacarla de la estación de acoplamiento situada debajo de la unidad 4 de refrigeración o enfriamiento. Esto es solo una cuestión de diseño práctico. La bandeja 11 de recogida de agua puede, por supuesto, en lugar del extremo exterior 22 de tubo, estar equipada con un asa provista por separado. A lo largo del tubo 19 de drenaje de agua, en el lado orientado hacia la parte inferior de la bandeja 11 de recogida de agua y dentro de la longitud de la bandeja 11 de recogida de agua, se proporcionan orificios o aberturas 20 de drenaje a través de los cuales se drena el agua (con el sistema en funcionamiento). El número de orificios 20 a lo largo de toda la longitud de la bandeja 11 de recogida de agua asegura el vaciado completo de la bandeja 11 de recogida de agua. Para garantizar aún más el vaciado completo, la parte inferior de la bandeja 11 de recogida de agua puede inclinarse hacia abajo desde los miembros guía 17 que sobresalen hacia arriba hacia el tubo 19 de drenaje de agua. La bandeja 11 de recogida de agua está además, como se ha indicado anteriormente, provista de un sensor o conmutador 10 de nivel de agua para iniciar y detener la bomba 5 de vacío. Como realización preferida, la bandeja 11 de recogida de agua también puede estar provista de un sensor o conmutador 8 de nivel de agua adicional que pondrá en marcha la bomba 5 de vacío e iniciará una alarma (no mostrada), en caso de que el primer sensor o conmutador 10 de nivel de agua no funcione. Es importante entender que la estación de acoplamiento puede tener un diseño diferente del descrito anteriormente, donde la bandeja 11 de recogida de agua es guiada por miembros guía 17 y topes extremos 13 que sobresalen hacia arriba para posicionar la bandeja 11 de recogida de agua por debajo de la unidad 4 de refrigeración o enfriamiento. Por lo tanto, la estación de acoplamiento puede estar formada, por ejemplo, como miembros guía en forma de V proporcionados junto con la conexión 14 de tubo de aspiración, por lo que el extremo del tubo 21 de aspiración de la bandeja 11 de recogida de agua puede guiarse mediante guías en forma de V hacia la conexión 14 de tubo de aspiración cuando se coloca debajo de una unidad 4 de refrigeración o enfriamiento.

[0045] El sistema que se muestra en la figura se utiliza y hace funcionar normalmente en dos modos diferentes, de forma intermitente o continua, como se describe a continuación. En instalaciones pequeñas, donde solo hay una o unas pocas fuentes de agua o aguas grises, el funcionamiento intermitente de la bomba de vacío es normalmente lo más adecuado. El agua de una unidad de refrigeración (no mostrada en la figura), se acumula en la bandeja 11 de recogida de agua. Una vez que el agua alcanza un nivel establecido, el sensor o conmutador 10 de nivel de agua de la bandeja de recogida de agua envía una señal a la unidad 7 de control para arrancar la bomba 5 de vacío. El cableado eléctrico se debe a razones prácticas que no se muestran en la figura. La bomba genera vacío en el sistema de tubos, reduciendo de este modo la presión en el sistema 1 de tubos. Cuando el vacío ha alcanzado un nivel deseado, la unidad 7 de control abre la válvula 3 de descarga para la unidad de refrigeración respectiva donde debe vaciarse la bandeja 11 de recogida de agua y el agua es aspirada de la bandeja 11 de recogida de agua. Como se indicó anteriormente, el agua puede elevarse el doble de la altura, es decir, de 8 a 10 metros con el mismo vacío y, por lo tanto, se proporciona una boquilla 6 de entrada de aire (Fig. 4), en el tubo 19 de drenaje de agua en la parte inferior de la sección 2 de tubo vertical, permitiendo que el aire entre en el tubo y se mezcle con el agua del tubo. Mediante tal mezcla de aire en el tubo, el fluido, es decir, la mezcla de agua y aire, tiene una densidad mucho menor que 1 kg/dm3, haciendo que sea posible elevar el fluido del tubo a un nivel más alto. Las pruebas han demostrado que con un vacío de 50 a 60 kPa (40 a 50 % de la presión atmosférica), es posible elevar el fluido del depósito y, por lo tanto, el agua a entre 8 y 10 metros. La cantidad de aire que entra en el tubo puede establecerse manualmente basándose en la experiencia/pruebas, o la boquilla 6 de entrada de aire puede controlarse automáticamente mediante la unidad 7 de control basándose en la medición de un densímetro en la sección 2 de tubo vertical (no mostrada), conectada eléctricamente a la unidad 7 de control. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que en los sistemas donde la bandeja 11 de recogida de agua es pequeña y la cantidad de agua acumulada es además pequeña, puede entrar suficiente aire en el tubo 19 de drenaje de agua a través de los orificios 20 al final de la operación de vaciado para obtener la altura de elevación de agua requerida. Por lo tanto, la entrada de aire a través de la boquilla 6 de entrada de aire puede no ser necesaria en tales situaciones.

[0047] Una vez que la bandeja 11 de recogida de agua está vacía, el detector o conmutador de nivel de agua envía una señal a la unidad 7 de control para detener la bomba 5 de vacío y cerrar la válvula 3 de descarga. En un sistema tan pequeño como el descrito anteriormente, el vaciado de la bandeja 11 de recogida de agua puede realizarse incluso simplemente arrancando y deteniendo la bomba, sin usar la válvula 3 de descarga. Sin embargo, es conveniente usar una válvula para garantizar el correcto funcionamiento y evitar el retorno de agua desde el lado de presión del sistema.

[0049] En sistemas más grandes, donde hay varias bandejas 11 de recogida de agua diferentes que funcionan en circuitos de tubos paralelos como el que se muestra en la Fig. 1, donde cada circuito está conectado a una tubería 1 principal de vacío común, lo más común es que la bomba (o bombas, dependiendo de los requisitos de vacío del sistema), funcione de forma continua. Entonces, hay un vacío establecido en la tubería principal y la válvula se abre para cada depósito y circuito de tubos cuando sea necesario. Sin embargo, el principio de funcionamiento es el mismo que el descrito anteriormente, donde la válvula se abre y cierra basándose en una señal de un sensor o conmutador 10 de nivel de agua o interruptor en la bandeja 11 de recogida de agua. Como se ha indicado anteriormente, cada sistema de drenaje de agua puede tener un gran número de unidades 4 de refrigeración o enfriamiento y, dado que cada bandeja 11 de recogida de agua tiene un volumen pequeño que necesita vaciarse con frecuencia y la bomba 5 de vacío tiene una capacidad máxima, es necesario un régimen de control a prueba de fallos para evitar el colapso del sistema, es decir, que se produzcan demasiadas descargas de agua al mismo tiempo. Esto se obtiene programando la unidad 7 de control de modo que solo se vacíe una bandeja 11 de recogida de agua a la vez y dentro del periodo de tiempo más corto posible antes de que comience el vaciado de la siguiente bandeja de recogida de agua. El tamaño de las bandejas de recogida de agua está hecho a medida para cada sistema, dependiendo de la altura o el espacio disponible entre la unidad 4 de refrigeración o enfriamiento y el suelo donde está instalado el sistema. Como ejemplo, para una entrega especial a un cliente "aleatorio", la bandeja 11 de recogida de agua tiene un volumen de 4 litros. El tiempo de vaciado se establece entonces en 60 segundos antes de que comience el vaciado de la siguiente bandeja de recogida de agua. La unidad de control puede ser un PLC (control lógico programable), u otro dispositivo de control adecuado, pero no se describirá con más detalle.

[0051] En algunas situaciones en las cuales el sistema funciona durante un periodo de tiempo, puede haber una acumulación de líquido en la sección 2 de tubo vertical de la tubería, ya que el agua restante tras cada funcionamiento de la bomba no regresa a la bandeja 11 de recogida de agua. Para evitar dicha acumulación de agua en la sección 2 de tubo vertical, se proporciona una abertura 9 de entrada de conducto de aire en la parte superior de la sección 2 de tubo vertical. El orificio es tan pequeño que se permite que entre una cantidad poco importante de aire en el tubo, de modo que el agua restante en la sección 2 de tubo vertical, tras cada operación de vaciado, pueda regresar al depósito 4, pero el vacío en el tubo no se ve afectado cuando la bomba está funcionando.

[0053] El dimensionamiento de los componentes de un sistema que aprovecha la disposición inventiva depende de diferentes parámetros, tales como la capacidad requerida (número de unidades de refrigeración o enfriamiento), los diámetros de los tubos, el espacio disponible y el tamaño de las bandejas de recogida de agua, el número requerido de bombas de vacío, etc.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Sistema para acumulación y evacuación de agua, tal como el agua de descongelación y condensación de una o más unidades (4) de refrigeración, incluyendo el sistema:

al menos una unidad de evacuación de agua (A), cada una provista junto con la unidad de refrigeración respectiva; una disposición (1) de tuberías con una sección (2) de tubo vertical que se extiende desde la al menos una unidad de evacuación de agua (A), válvulas (3) de descarga, una para cada unidad de evacuación de agua (A); una bomba (5) de vacío; una unidad (7) de control para arrancar y detener la bomba (5) de vacío y/o abrir y cerrar las válvulas (3) de descarga; y uno o más conmutadores o sensores (8, 10) de nivel de agua, en donde una vez que el agua alcanza un nivel establecido, los uno o más conmutadores o sensores (8, 10) de nivel de agua envían una señal a la unidad de control para arrancar y detener la bomba de vacío y/o abrir o cerrar las válvulas (3) de descarga; cada una de las unidades de evacuación de agua (A) incluye una estación (18) de acoplamiento y una bandeja (11) de recogida de agua que se proporcionará en relación con la estación (18) de acoplamiento, por lo que cada unidad de evacuación de agua (A) está hecha a medida para encajar entre la unidad (4) de refrigeración y un suelo donde se coloca la unidad de refrigeración;

en donde cada bandeja (11) de recogida de agua está dispuesta de forma deslizable dentro de la estación (18) de acoplamiento, la estación (18) de acoplamiento que incluye miembros guía (17) que sobresalen hacia arriba y topes extremos (13) para guiar y colocar la bandeja (11) de recogida de agua dentro de la estación de acoplamiento, por lo que se proporciona una conexión (14) de tubo de aspiración en el extremo de la estación (18) de acoplamiento, entre los topes extremos (13), la conexión (14) de tubo de aspiración conectada herméticamente en su extremo exterior a la sección (2) de tubo vertical.

2. Sistema según la reivindicación 1, en donde se proporciona un tubo (19) de drenaje en una dirección longitudinal de la bandeja (11) de recogida de agua que se extiende a través de cada uno de los extremos de la bandeja de recogida de agua, de modo que el extremo interior (21) del tubo (19) de drenaje se proporciona para encajar herméticamente en la conexión (14) de tubo de aspiración cuando está acoplado a su estación de acoplamiento (18) debajo de la unidad (4) de refrigeración y por lo que el tubo (19) de drenaje, en el lado orientado hacia la parte inferior de la bandeja (11) de recogida de agua y dentro de la longitud de la bandeja (11) de recogida de agua, está provisto de orificios (20) de drenaje a través de los cuales el agua es aspirada al tubo durante la operación de evacuación del agua.

3. Sistema según la reivindicación 2, en donde se proporcionan boquillas (6) de entrada de aire en el tubo (19) de drenaje que permiten que el aire entre en la sección (2) de tubo y se mezcle con el agua del tubo.

4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la bandeja de recogida de agua individual tiene un volumen de entre 3 y 6 litros.

5. Sistema según reivindicaciones cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye varias unidades de evacuación de agua (A), en donde la unidad (7) de control está programada de modo que solo se vacíe una bandeja (11) de recogida de agua a la vez y dentro de un periodo de tiempo establecido antes de que comience el vaciado de la siguiente bandeja de recogida de agua.

6. Sistema según la reivindicación 5, en donde el periodo de tiempo establecido desde que se vacía la bandeja (11) de recogida de agua anterior a la siguiente es de 60 segundos.

7. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se proporciona una abertura (9) de entrada de conducto de aire para cada sección (2) de tubo vertical.

8. Sistema según la reivindicación 7, en donde la abertura (9) de entrada de conducto de aire se proporciona en la parte superior de cada sección (2) de tubo vertical.