ITTO20130339A1 - Sistema di alimentazione e trattamento di acqua per una macchina lavastoviglie - Google Patents
Sistema di alimentazione e trattamento di acqua per una macchina lavastoviglieInfo
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Description
“Sistema di alimentazione e trattamento di acqua per una macchina lavastoviglieâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce in generale al settore delle macchine lavatrici, ed in par ticolare alle macchine lavastoviglie.
Più specificamente, la presente invenzione riguarda un sistema di alimentazione e trattamento di acqua per una macchina lavastoviglie atta a lavorare almeno 12 coperti, del tipo comprendente:
- un primo serbatoio per il contenimento di sostanze con proprietà decalcificanti, provvisto di almeno un’apertura per l’entrata di acqua da decalcificare e di un’apertura per l’uscita di acqua decalcificata,
- un secondo serbatoio per il contenimento di sale, provvisto di almeno un’apertura per l’entrata di acqua e di un’apertura per l’uscita di una salamoia di rigenerazione formata a seguito dello scioglimento del sale nell’acqua,
- un condotto di collegamento del secondo serbatoio con il primo serbatoio, per il deflusso della salamoia formatasi nel secondo serbatoio, verso il primo serbatoio,
- un condotto di alimentazione di acqua, presentante un punto di biforcazione in un primo ramo di alimentazione del primo serbatoio ed in un secondo ramo che sfocia nell’apertura di entrata del secondo serbatoio,
- primi mezzi elettrovalvolari atti a controllare il passaggio di acqua attraverso detto condotto di alimentazione,
- secondi mezzi elettrovalvolari atti a controllare un flusso di acqua verso ed attraverso il secondo serbatoio, per la formazione della salamoia di rigenerazione,
- mezzi di determinazione delle quantità di acqua utilizzate per il lavaggio delle stoviglie, e/o per la formazione della salamoia di rigenerazione, e /o per il lavaggio delle sostanze decalcificanti dopo un’operazione di rigenerazione;
- mezzi indicatori atti a fornire segnali o dati indicativi della durezza dell’acqua utilizzata, e - mezzi elettronici di controllo, collegati a detti mezzi indicatori, ai suddetti mezzi di determinazione (14), nonché a detti primi e secondi mezzi elettrovalvolari.
Sistemi di alimentazione e trattamento di acqua del tipo sopra specificato sono noti ad esempio dalle domande di brevetto europeo EP 2 044 876 A2, EP 2 561 790 A1 ed EP 1 844 693 A1, a nome della stessa Richiedente.
In una macchina lavastoviglie, come à ̈ noto, per ridurne la durezza, l’acqua utilizzata per il lavaggio delle stoviglie viene portata a contatto con sostanze dotate di proprietà decalcificanti, quali resine a scambio ionico.
Tali sostanze o resine debbono essere periodicamente rigenerate, con un flusso di una salamoia ottenuta facendo fluire un certo quantitativo di acqua attraverso il serbatoio del sale. Tale quantitativo di acqua può essere controllato in diversi modi, ad esempio predisponendo un’apposita vaschetta di raccolta di volume appropriato predeterminato, oppure misurandolo con un flussimetro, oppure aprendo per un intervallo di tempo prestabilito un’elettrovalvola, oppure ancora con l’impiego di un sensore di pressione collocato in corrispondenza di un pozzetto che costituisce il fondo della camera di lavaggio.
Nelle macchine lavatrici, ed in particolare nelle macchine lavastoviglie, la riduzione del consumo di acqua riveste un’importanza vieppiù crescente.
Ciò comporta primariamente la riduzione della quantità di acqua utilizzata per il lavaggio.
Tuttavia, un’apprezzabile contributo in tal senso può essere realizzato anche con la riduzione delle quantità di acqua utilizzate per la rigenerazione delle resine decalcificanti, e per il lavaggio di tali resine dopo ciascuna operazione di rigenerazione.
In effetti, la rigenerazione delle resine decalcificanti richiede in genere quantità di acqua dell’ordine di 100-200cc, e il successivo lavaggio di tali resine può richiedere quantità di acqua dell’ordine di 1500cc.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ dunque di proporre un sistema di alimentazione e trattamento di acqua che consenta di contribuire alla realizzazione di tale obiettivo, permettendo un apprezzabile riduzione del consumo di acqua e di energia elettrica.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di proporre un sistema di alimentazione e trattamento di acqua che permetta un’apprezzabile riduzione dei costi, grazie ad una diminuzione della quantità di sostanze decalcificanti utilizzate, e della quantità di sale occorrente ogni volta per la loro rigenerazione.
Questi ed altri scopi vengono realizzati secondo l’invenzione con un sistema di alimentazione e trattamento di acqua del tipo più sopra definito, caratterizzato primariamente dal fatto che i suddetti mezzi elettronici di controllo sono predisposti per controllare selettivamente, secondo modalità predeterminate, in funzione della durezza dell’acqua indicata dai suddetti mezzi indicatori, e tramite detti primi e secondi mezzi elettrovalvolari, parametri predeterminati della rigenerazione di dette sostanze decalcificanti, quali:
* la quantità di acqua utilizzata per la formazione della salamoia utilizzata per ciascuna operazione di rigenerazione delle sostanze decalcificanti contenute nel primo serbatoio,
* la quantità di acqua utilizzata per il lavaggio di dette sostanze decalcificanti dopo un’operazione di rigenerazione, e
* la frequenza delle operazioni di rigenerazione e lavaggio di dette sostanze decalcificanti; il rapporto fra la quantità di sostanze decalcificanti, espressa in cc, e il numero di coperti lavabili dalla macchina essendo compreso fra 33,2 e 15.
Convenientemente, tali mezzi elettronici di controllo possono essere predisposti per provocare, tramite i suddetti mezzi elettrovalvolari, l’effettuazione di operazioni di rigenerazione e lavaggio delle sostanze decalcificanti con una frequenza almeno uguale a due cicli di lavaggio della macchina, quando la durezza dell’acqua indicata da detti mezzi indicatori à ̈ compresa in un primo campo prefissato di valori relativamente bassi, ad esempio da 10 a 18 gradi tedeschi (°d).
Tali mezzi elettronici di controllo possono essere quindi predisposti per provocare, tramite i mezzi elettrovalvolari, l’effettuazione di un’operazione di rigenerazione e lavaggio delle sostanze decalcificanti ad ogni ciclo di lavaggio della macchina, con quantità di acqua per la formazione della salamoia e per il lavaggio delle sostanze decalcificanti crescenti secondo modalità predeterminate al crescere della durezza dell’acqua indicata dai suddetti mezzi indicatori, quando la durezza indicata à ̈ compresa in un secondo campo prefissato di valori, relativamente alti, superiori ai valori di detto primo campo. Tale secondo campo di valori di durezza dell’acqua può andare ad esempio da circa 25 gradi tedeschi in su.
Secondo un’ulteriore caratteristica, un sistema di alimentazione e trattamento di acqua secondo la presente invenzione destinato all’utilizzo in una macchina lavastoviglie atta a lavare almeno 12 coperti, ha una quantità al massimo pari o inferiore a 400cc di sostanze decalcificanti a scambio di ioni, aventi un potere di scambio di circa 1,9 eq/l.
La quantità di sostanze decalcificanti contenute nel serbatoio 24 à ̈ in generale sostanzialmente uguale a 37,2 X12/il numero dei coperti lavabili dalla macchina.
Il numero di coperti si intende qui determinato in conformità con la norma EN 50242.
Convenientemente, il prodotto della quantità di resine decalcificanti, espressa in cc, per il potere di scambio ionico delle stesse, espresso in eq/litro, à ̈ sostanzialmente pari a 760.
Tipicamente il suddetto primo serbatoio presenta una forma almeno approssimativamente cilindrica. Se tale serbatoio presenta una sezione trasversale avente mediamente un’area S (espressa in mm<2>) ed un’altezza h (espressa in mm) convenientemente il rapporto S/h à ̈ compreso fra circa 20 e circa 55.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
la figura 1 à ̈ una rappresentazione schematica di un sistema secondo la presente invenzione, mostrato in una fase di trattamento di decalcificazione dell’acqua utilizzata per il lavaggio delle stoviglie, e
la figura 2 Ã ̈ una rappresentazione schematica dello stesso sistema della figura 1, mostrato in una fase di rigenerazione delle sostanze decalcificanti.
Nei disegni con 1 à ̈ complessivamente indicato un sistema di alimentazione e trattamento di acqua secondo la presente invenzione, in particolare per una macchina lavastoviglie di tipo per sé noto e non illustrato.
Tale sistema 1 comprende un dispositivo decalcificatore che à ̈ complessivamente indicato con 2, e che verrà ora descritto in dettaglio.
Nel modo di realizzazione esemplificativamente illustrato nei disegni, il dispositivo decalcificatore 2 presenta un condotto di alimentazione 10, avente un tratto a monte in cui sono montati un’elettrovalvola di carico 12 ed un misuratore di flusso 14.
Il condotto di alimentazione 10 presente successivamente un tratto di salto in aria 16.
A valle di quest’ultimo, il condotto 10 presenta una biforcazione 18, in corrispondenza della quale forma un primo ed un secondo ramo indicati con 20 e, rispettivamente, 22.
Il dispositivo decalcificatore 2 comprende inoltre un primo serbatoio 24 destinato a contenere sostanze con proprietà decalcificanti, in particolare resine a scambio ionico. Tale serbatoio 24 à ̈ provvisto di un’apertura 26 per l’ingresso di un flusso d’acqua da decalcificare, e di un’apertura 28 per l’uscita del flusso di acqua decalcificata.
Con 30 à ̈ indicato un secondo serbatoio, per il contenimento di sale. Tale serbatoio 30 à ̈ provvisto di un’apertura 32 per l’ingresso di acqua, e di un’apertura 34 per l’uscita di una salamoia di rigenerazione formatasi a seguito dello scioglimento di sale nell’acqua.
Un condotto 36, in cui à ̈ posizionata una valvola di non-ritorno 37, collega il secondo serbatoio 30 con il primo serbatoio 24, per il deflusso verso il primo serbatoio 24 della salamoia formatasi nel secondo serbatoio 30.
Il primo ramo 20 del condotto di alimentazione 10 à ̈ collegato all’apertura di entrata 26 del primo serbatoio 24, mentre il secondo ramo 22 à ̈ collegato all’apertura d’ingresso 32 del secondo serbatoio 30.
Nella realizzazione esemplificativamente illustrata una valvola deviatrice 38, in particolare un’elettrovalvola, à ̈ collocata in corrispondenza della biforcazione 18 del condotto di alimentazione 10. Tale valvola potrebbe peraltro essere disposta alla confluenza del ramo 20 nel contenitore 24, o immediatamente a monte di tale contenitore 24.
La valvola 38 presenta un otturatore 39 atto a far fluire acqua nel primo ramo 20 oppure nel secondo ramo 22, chiudendo la luce libera di una prima o di una seconda sede di valvola 40a, 40b che rappresentano le imboccature dei corrispondenti rami 20 e 22.
La valvola 38 presenta inoltre un passaggio supplementare calibrato 42, che pone permanentemente in comunicazione il condotto di alimentazione 10 con il primo ramo 20, indipendentemente dalla posizione assunta dall’otturatore 39.
Nella fase di trattamento di decalcificazione dell’acqua alimentata (figura 1), l’otturatore 39 della valvola 38 assume una prima posizione operativa in cui blocca il deflusso dal condotto di alimentazione 10 verso il secondo ramo 22, chiudendo la luce della sede 40b, mentre consente il flusso nel primo ramo 20 verso il primo serbatoio 24 attraverso la luce della sede 40a.
In tal modo, la totalità dell’acqua fluente nel condotto di alimentazione 10 viene indirizzata, attraverso la luce della sede 40a o il passaggio 42, direttamente nel primo ramo 20 e poi nel primo serbatoio 24, ove viene decalcificata, come à ̈ illustrato dal percorso indicato con 44 nella figura 1.
Nella fase di rigenerazione delle sostanze decalcificanti (figura 2), l’otturatore 39 della valvola 38 assume una seconda posizione operativa, nella quale consente il flusso dell’acqua dal condotto di alimentazione 10 verso il secondo ramo 22, chiudendo la luce della sede 40a e lasciando aperta quella delle sede 40b.
In tal modo, l’acqua alimentata nel secondo ramo 22 viene indirizzata nel secondo serbatoio 30, dove forma una salamoia che, passando successivamente attraverso il primo serbatoio 24, rigenera le sostanze decalcificanti (si veda il percorso indicato con 46 nella figura 2).
Nella realizzazione illustrata nei disegni, anche durante la fase di rigenerazione, in cui l’otturatore 39 chiude la luce della sede 40a di imbocco del primo ramo 20, una parte del flusso di acqua di alimentazione viene comunque diretta, attraverso il passaggio 42, al primo ramo 20 e da questo al primo serbatoio 24 (si veda il percorso indicato con 48 nella figura 2). In tal modo si evita che l’intero flusso di alimentazione passi attraverso il serbatoio 30 del sale, il che sarebbe funzionalmente inutile e potrebbe inoltre generare pericolose occlusioni.
E’ peraltro da notare che il rapporto fra i flussi di acqua nel primo e nel secondo ramo 20, 22 dipende dalle luci del passaggio 42 e delle sedi 40a, 40b, ovvero da entità geometriche fisse, le quali possono essere stabilite con estrema precisione e ridotte tolleranze, garantendo un’elevata precisione di funzionamento.
Nel modo di realizzazione sopra descritto, le quantità di acqua utilizzate per il lavaggio delle stoviglie, per la formazione della salamoia di rigenerazione, e per il lavaggio delle sostanze decalcificanti dopo le operazioni di rigenerazione, vengono determinate a mezzo del misuratore di flusso 14. Sono peraltro possibili varianti realizzative, in cui ad esempio il volume di acqua utilizzata per la formazione della salamoia di rigenerazione viene determinato diversamente, ad esempio a mezzo di un’apposita vaschetta di raccolta di volume predeterminato, oppure aprendo per intervalli di tempo predeterminati un elettrovalvola di controllo del flusso di acqua, oppure misurando la quantità di acqua nel pozzetto di fondo della camera o vasca di lavaggio.
Il sistema di alimentazione e trattamento di acqua 1 comprende inoltre un dispositivo indicatore 50 di tipo per sé noto, atto a fornire segnali o dati indicativi della durezza dell’acqua utilizzata.
Il sistema 1 comprende inoltre un’unità elettronica di controllo ECU collegata al dispositivo indicatore 50 ed al misuratore di flusso 14, nonché alle elettrovalvole 12 e 38.
L’unità elettronica di controllo ECU può essere realizzata come unità specificamente dedicata al sistema di alimentazione e trattamento di acqua 1, oppure le sue funzioni possono essere implementate utilizzando un’unità elettronica di controllo della macchina cui il sistema di alimentazione e trattamento di acqua 1 à ̈ associato.
Tale unità di controllo ECU à ̈ predisposta per controllare selettivamente, secondo modalità predeterminate, in funzione della durezza dell’acqua utilizzata indicata dal dispositivo 50, e tramite le elettrovalvole 12 e 38:
- la quantità di acqua utilizzata per la formazione della salamoia per ciascuna operazione di rigenerazione delle sostanze decalcificanti contenute nel serbatoio 24;
- la quantità di acqua utilizzata per il lavaggio delle sostanze decalcificanti contenute nel serbatoio 24, dopo ciascuna operazione di rigenerazione; e
- la frequenza delle operazioni di rigenerazione e lavaggio di tale sostanze decalcificanti.
Attraverso il controllo coordinato di due o più di tali parametri, il sistema di alimentazione e trattamento di acqua secondo l’invenzione consente il raggiungimento degli obiettivi indicati nell’introduzione della presente descrizione.
In particolare, l’unità elettronica di controllo ECU può essere convenientemente predisposta per provocare, tramite le valvole 12 e 38, l’effettuazione di operazioni di rigenerazione e lavaggio delle sostanze decalcificanti contenute nel serbatoio 24, con una frequenza almeno uguale a due cicli di lavaggio nella macchina quando la durezza dell’acqua indicata dal dispositivo 50 à ̈ compresa in un primo campo prefissato di valori relativamente bassi, compreso fra circa 10 e circa 18 gradi tedeschi. In tali condizioni l'unità di controllo ECU può essere convenientemente predisposta in modo tale da determinare l'alimentazione di quantità predeterminate e fisse per la formazione della salamoia e, rispettivamente, per il lavaggio delle resine dopo la rigenerazione.
L’unità elettronica di controllo ECU può essere inoltre convenientemente predisposta per provocare, tramite le elettrovalvole 12 e 38, l’effettuazione di un’operazione di rigenerazione e lavaggio delle sostanze decalcificanti ad ogni ciclo di lavaggio della macchina, con quantità di acqua per la formazione della salamoia e per il lavaggio delle sostanze decalcificanti crescenti secondo modalità predeterminate al crescere della durezza dell’acqua indicata dal dispositivo indicatore 50, quando la durezza indicata à ̈ compresa in un secondo campo prefissato di valori, relativamente alti, superiori ai valori del suddetto primo campo. Tale secondo campo di valori di durezza dell’acqua convenientemente va da circa 25 gradi tedeschi in su.
Per poter ottimizzare l’efficienza operativa, e dunque ridurre i consumi di acqua e di sale per le operazioni di rigenerazione delle sostanze decalcificanti, nonché i consumi di energia ed i costi, à ̈ cruciale il volume di resine decalcificanti utilizzate.
Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, per una macchina lavastoviglie atta a lavare 12 coperti, il primo serbatoio 24, cioà ̈ il serbatoio delle sostanze decalcificanti, presenta un volume interno atto a contenere al massimo un volume uguale o inferiore a 400cc di sostanze decalcificanti a scambio di ioni, aventi un potere di scambio di circa 1,9 eq/l.
Il serbatoio 24 ha in generale una forma almeno approssimativamente cilindrica. Se, come à ̈ stato indicato in precedenza, tale serbatoio presenta una sezione trasversale avente mediamente un’area S ed un’altezza h, espresse in un’unità di misura coerenti (mm<2>e, rispettivamente, mm), convenientemente il rapporto S/h à ̈ compreso fra circa 20 e circa 55.
Un rapporto S/h compreso fra tali estremi consente di conseguire una buona efficienza operativa, una riduzione dei consumi di acqua ed un ragionevole compromesso fra le esigenze di prestazioni/perdite di carico e di riduzione della quantità di resine decalcificanti utilizzata.
Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto à ̈ stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema di alimentazione e trattamento di acqua per una macchina lavastoviglie predisposta per lavare 12 coperti, comprendente: - un primo serbatoio (24) per il contenimento di sostanze con proprietà decalcificanti, provvisto di almeno un'apertura (26) per l'entrata di acqua da decalcificare e di un'apertura (28) per l'uscita di acqua decalcificata, - un secondo serbatoio (30) per il contenimento di sale, provvisto di almeno un'apertura (32) per l'entrata di acqua e di un'apertura (34) per l'uscita di una salamoia di rigenerazione formata a seguito dello scioglimento del sale nell'acqua, - un condotto (36) di collegamento del secondo serbatoio (30) con il primo serbatoio (34) per il deflusso della salamoia formatasi nel secondo serbatoio (30) verso il primo serbatoio (24), - un condotto di alimentazione (10) di acqua, presentante un punto di biforcazione (18) in un primo ramo (20) di alimentazione del primo serbatoio (24) ed in un secondo ramo (22) che sfocia nell'apertura (32) di entrata del secondo serbatoio (30), - primi mezzi elettrovalvolari (12) atti a con trollare il passaggio di acqua attraverso detto condotto di alimentazione (10), - secondi mezzi elettrovalvolari (38) atti a controllare un flusso di acqua verso ed attraverso il secondo serbatoio (30) per la formazione della salamoia di rigenerazione, - mezzi di determinazione (14) delle quantità di acqua utilizzate per il lavaggio delle stoviglie, per la formazione della salamoia di rigenerazione e per il lavaggio delle sostanze decalcificanti dopo un’operazione di rigenerazione; - mezzi indicatori (50) atti a fornire segnali o dati indicativi della durezza dell'acqua utilizzata, e - mezzi elettronici di controllo (ECU) collegati a detti mezzi indicatori (50), a detti mezzi di determinazione (14) e a detti primi e secondi mezzi elettrovalvolari (12, 38), e predisposti per controllare e all’occorrenza variare selettivamente, secondo modalità predeterminate, in funzione della durezza dell'acqua indicata dai mezzi indicatori (50), e tramite detti primi e secondi mezzi elettrovalvolari (12, 38), parametri predeterminati della rigenerazione di dette sostanze decalcificanti, quali: * la quantità di acqua utilizzata per la formazione della salamoia utilizzata per ciascuna operazione di rigenerazione delle sostanze decalcificanti contenute in detto primo serbatoio (24), * la quantità di acqua utilizzata per il lavaggio di dette sostanze decalcificanti dopo un'operazione di rigenerazione, e * la frequenza delle operazioni di rigenerazione e lavaggio di dette sostanze decalcificanti; * il rapporto fra la quantità di sostanze decalcificanti, espressa in cc, e il numero dei coperti lavabili dalla macchina essendo compreso fra 33,2 e 15.
- 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo serbatoio (24) contiene resine decalcificanti a scambio di ioni aventi un potere di scambio di circa 1,9 eq/litro, in una quantità uguale a 400cc o inferiore.
- 3. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo serbatoio (24) ha una forma almeno approssimativamente cilindrica, con una sezione trasversale avente mediamente un'area S in mm<2>, e con un'altezza h espressa in mm, tali per cui il rapporto S/h à ̈ compreso fra circa 20 e circa 55.
- 4. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto della quantità di sostanze decalcificanti espressa in cc per il potere di scambio ionico di dette sostanze espresso in eq/litro à ̈ sostanzialmente pari a 760.
- 5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la quantità di sostanze decalcificanti contenute in detto primo serbatoio (24) à ̈ sostanzialmente uguale a 33,2 per 12, diviso per il numero di coperti lavabili dalla macchina.
- 6. Sistema di alimentazione e di trattamento di acqua per una macchina lavatrice, in particolare una macchina lavastoviglie, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.
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