Sistema y método para lavar artículos utilizando una solución limpiadora densificada y el uso de un dispositivo de desplazamiento de fluido en el mismo.

Sistema de limpieza en seco concebido para lavar artículos que utiliza una solución limpiadora,

dicha solución limpiadora comprende un líquido y un vapor, dicho sistema comprende:

* un tanque de lavado (2) para lavar un artículo que se debe lavar con dicha solución limpiadora a presión hiperatmosférica; y

* un tanque de almacenamiento central (5) para almacenar dicha solución limpiadora, donde dicho tanque de almacenamiento central (5) está conectado a dicho tanque de lavado (2) a través de un conducto que se puede cerrar (104);

* un único dispositivo de desplazamiento de fluido (1) que es una unidad de bombeo y de compresión conectada a través de un conducto de bombeo del tanque de lavado (106) a dicho tanque de lavado para transferir la solución limpiadora desde el tanque de lavado (2) al dispositivo de desplazamiento de fluido (1) y a través de otro conducto (108) para transferir el líquido del dispositivo de desplazamiento de fluido (1) al tanque de lavado (2); el conducto de bombeo del tanque de lavado (106) y el otro conducto (108) se pueden cerrar mediante una válvula respectiva (26, 25) y dicho único dispositivo de desplazamiento de fluido está concebido para: o transferir dicha solución limpiadora en forma líquida a través de dicho sistema de limpieza en seco en un primer modo operativo; y

o reducir la presión en dicho tanque de lavado (2) hacia presión atmosférica en un segundo modo operativo, después de retirar la solución limpiadora líquida del tanque de lavado (2) al tanque de almacenamiento central (4), eliminando el vapor del tanque de lavado (2) mediante la compresión del vapor retirado, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de desplazamiento de fluido (1) es un dispositivo de desplazamiento positivo, que es un dispositivo oscilante bomba/compresor o un dispositivo de pistón que usa uno o varios pistones (205) dirigidos por un cigüeñal para presurizar el fluido, dispuesto para transferir el líquido y el líquido de vapor y para comprimir el líquido de vapor.

Sistema y método para lavar artículos utilizando una solución limpiadora densificada y el uso de un dispositivo de desplazamiento de fluido en el mismo.

Campo de la invención [0001] La invención se refiere a sistemas y métodos para conservar vapor y recoger dióxido de carbono líquido para sistemas de limpieza, más particularmente a métodos y sistemas para conservar vapor y recoger dióxido de carbono líquido para sistemas de limpieza en seco de dióxido de carbono.

Antecedentes de la invención [0002] Los sistemas de limpieza en seco son conocidos. Adicionalmente, los sistemas de limpieza en seco que utilizan dióxido de carbono en forma de vapor y de líquido son conocidos. El sistema emplea un recipiente de lavado, donde se pueden colocar los artículos que se van a lavar. El dióxido de carbono en forma de vapor y de líquido se transfieren al recipiente de lavado. El dióxido de carbono se presuriza dentro del recipiente de lavado. Las presiones dentro del recipiente pueden ser iguales a aproximadamente 48, 26 - 62, 05 bares (700 - 900 psi) . El dióxido de carbono líquido y en forma de vapor puede limpiar los artículos. Aditivos, tales como solventes orgánicos, pueden ser suplementados. Después del lavado, el recipiente de lavado se despresuriza. El dióxido de carbono en forma de vapor y de líquido se retira del recipiente de lavado. La ropa se puede retirar del recipiente de lavado, después de lo cual se puede iniciar un nuevo ciclo de lavado.

La US 6 082 150 A divulga un sistema y un método de limpieza en seco que comprende las características de los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 13.

Un inconveniente de los sistemas y métodos conocidos es la pérdida de dióxido de carbono en forma de vapor. Los escapes de dióxido de carbono en forma de vapor para despresurizar el recipiente de lavado llevan a pérdidas de material. Adicionalmente, en otras partes de los sistemas, es decir en los sistemas de canalización y las conexiones de los mismos, se producen pérdidas de dióxido de carbono. La pérdida de este dióxido de carbono debe reponerse en un nuevo ciclo de lavado.

Adicionalmente, los pérdidas de dióxido de carbono líquido y en forma de vapor están asociadas con una eficiencia termodinámica relativamente baja.

Resumen de la invención [0006] Por lo tanto, puede ser un objeto de la presente invención proporcionar sistemas y métodos para minimizar las pérdidas de dióxido de carbono en un sistema de limpieza en seco de dióxido de carbono líquido.

Otro objeto de la presente invención puede ser proporcionar sistemas y métodos para mejorar la eficiencia termodinámica de unos sistemas de limpieza en seco de dióxido de carbono líquido.

Otro objeto de la presente invención puede ser proporcionar sistemas y métodos para la reducción de los costes de capital asociados a un sistema de limpieza en seco de dióxido de carbono líquido.

La presente invención proporciona un sistema de limpieza en seco preparado para lavar artículos que utiliza una solución limpiadora. El sistema comprende un tanque de lavado para lavar un artículo que debe ser lavado con una solución limpiadora. El tanque de lavado puede estar dispuesto para lavar el artículo a una presión aumentada en comparación con la presión atmosférica (presión hiperatmosférica) . El sistema puede comprender un dispositivo de desplazamiento de fluido, tal como una bomba, conectado al tanque de lavado y dispuesto para la transferir la solución limpiadora a través del sistema de limpieza en seco en un primer modo operativo. Según la invención, el dispositivo de desplazamiento de fluido se puede utilizar para reducir la presión en el tanque de lavado hacia presión atmosférica en un segundo modo operativo. En vez de dejar escapar los contenidos del tanque de lavado, estos contenidos se mantiene en el sistema de limpieza en seco. De este modo se evita la pérdida de material. Adicionalmente, se evita la pérdida de calor. El dispositivo de desplazamiento de fluido, dispuesto para transferir la solución limpiadora y para despresurizar el tanque de lavado, asegura que se pueda utilizar un sistema de limpieza en seco relativamente simple con una cantidad mínima de componentes. Se reduce la complejidad del sistema. Las conexiones entre los componentes (p. ej., dispositivo de desplazamiento de fluido y tanque de lavado) pueden ser relativamente simples. Esto reduce las pérdidas de solución limpiadora y, más específicamente, las pérdidas de dióxido de carbono del sistema, por ejemplo las pérdidas que se producen en las conexiones del sistema. La complejidad reducida del sistema también reduce los costes de capital.

El tanque para lavado puede estar dispuesto para lavar artículos a una presión de aproximadamente 48, 26 62, 05 bares (700 - 900 psi) , por ejemplo 49, 29 - 60, 33 bares (715 psi o 875 psi) . Debe observarse, no obstante, que se pueden concebir presiones mayores o menores. La solución limpiadora puede ser una solución limpiadora densificada.

La solución limpiadora puede comprender un vapor y un líquido, tal como dióxido de carbono líquido y en forma de vapor.

En una forma de realización, el sistema de limpieza en seco puede comprender una unidad de despresurización conectada al tanque de lavado para reducir la presión en el tanque de lavado hacia presión atmosférica. La unidad de despresurización puede ser una válvula. La unidad de despresurización, es decir el dispositivo de desplazamiento de fluido, se puede utilizar para controlar la presión dentro del tanque de lavado con precisión. Preferiblemente, no obstante, la unidad de despresurización es el dispositivo de desplazamiento de fluido. El contenido del tanque de lavado se puede conservar en el sistema de limpieza en seco, evitando la pérdida de material.

Es posible que el dispositivo de desplazamiento de fluido esté dispuesto para eliminar vapor del tanque de lavado en el segundo modo operativo. Después del lavado, la solución limpiadora líquida se puede retirar del tanque de lavado mediante el dispositivo de desplazamiento de fluido que opera en el primer modo operativo. La solución limpiadora de vapor permanecerá en el tanque de lavado. Las presiones dentro del tanque de lavado serán aún elevadas en comparación con la presión atmosférica. El dispositivo de desplazamiento de fluido puede estar dispuesto para drenar los contenidos, tales como un vapor o un gas, por ejemplo, dióxido de carbono en forma de vapor, del tanque de lavado. Con esto, la presión dentro del tanque de lavado se puede reducir hacia presión atmosférica. El contenido drenado se puede reutilizar en el sistema. Con esto, se puede realizar una conservación de solución limpiadora, por ejemplo dióxido de carbono, minimizando pérdidas de material y aumentando adicionalmente la eficiencia termodinámica.

En una forma de realización, el dispositivo de desplazamiento de fluido está dispuesto para comprimir el vapor retirado del tanque de lavado. La presión del vapor retirado se puede llevar a un nivel deseado. Por ejemplo, la presión se puede aumentar a la presión de trabajo del sistema. Con esto, el vapor retirado se puede llevar a una presión adecuada para su uso en el sistema de limpieza en seco, por ejemplo para su uso en un nuevo ciclo de lavado. Esto garantiza que la presión en todo el sistema, salvo en el tanque de lavado, pueda mantenerse a un nivel constante. Las pérdidas de presión en el sistema se reducen. Con esto, la eficiencia termodinámica se puede aumentar. En el tanque de lavado, la presión se puede reducir de manera que los artículos que están lavados se puedan retirar del tanque de lavado. El dispositivo de desplazamiento de fluido se puede utilizar como compresor y puede aumentar la presión del vapor retirado a aproximadamente, por ejemplo, 49, 29 - 60, 33 bares (715 psi o 875 psi) . Otras presiones, tales como presiones mayores o menores, por supuesto, también son posibles.

El dispositivo de desplazamiento de fluido puede ser una unidad de bombeo/compresión dispuesta para bombear y comprimir la solución limpiadora. En un primer modo operativo, el dispositivo de desplazamiento de fluido se puede utilizar para bombear la solución limpiadora en forma líquida por todo el sistema. En un segundo modo operativo, el dispositivo de desplazamiento se puede utilizar para bombear la solución limpiadora en forma de vapor por todo el sistema. En el segundo modo operativo, el dispositivo de desplazamiento de fluido puede adicionalmente usarse para aumentar la presión del vapor. La combinación de los dos modos operativos en un dispositivo de desplazamiento de fluido puede hacer descender los costes de capital.

En una forma de realización, el dispositivo de desplazamiento... [Seguir leyendo]

1. Sistema de limpieza en seco concebido para lavar artículos que utiliza una solución limpiadora, dicha solución limpiadora comprende un líquido y un vapor, dicho sistema comprende:

â?¢ un tanque de lavado (2) para lavar un artículo que se debe lavar con dicha solución limpiadora a presión hiperatmosférica; y

â?¢ un tanque de almacenamiento central (5) para almacenar dicha solución limpiadora, donde dicho tanque de almacenamiento central (5) está conectado a dicho tanque de lavado (2) a través de un conducto que se puede cerrar (104) ;

â?¢ un único dispositivo de desplazamiento de fluido (1) que es una unidad de bombeo y de compresión conectada a través de un conducto de bombeo del tanque de lavado (106) a dicho tanque de lavado para transferir la solución limpiadora desde el tanque de lavado (2) al dispositivo de desplazamiento de fluido (1) y a través de otro conducto (108) para transferir el líquido del dispositivo de desplazamiento de fluido (1) al tanque de lavado (2) ; el conducto de bombeo del tanque de lavado (106) y el otro conducto (108) se pueden cerrar mediante una válvula respectiva (26, 25) y dicho único dispositivo de desplazamiento de fluido está concebido para:

o transferir dicha solución limpiadora en forma líquida a través de dicho sistema de limpieza en seco en un primer modo operativo; y

o reducir la presión en dicho tanque de lavado (2) hacia presión atmosférica en un segundo modo operativo, después de retirar la solución limpiadora líquida del tanque de lavado (2) al tanque de almacenamiento central (4) , eliminando el vapor del tanque de lavado (2) mediante la compresión del vapor retirado,

caracterizado por el hecho de que el dispositivo de desplazamiento de fluido (1) es un dispositivo de desplazamiento positivo, que es un dispositivo oscilante bomba/compresor o un dispositivo de pistón que usa uno o varios pistones (205) dirigidos por un cigüeñal para presurizar el fluido, dispuesto para transferir el líquido y el líquido de vapor y para comprimir el líquido de vapor.

2. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 1, donde dicho dispositivo de desplazamiento de fluido (1) está dispuesto para comprimir el vapor que se retira de dicho tanque de lavado (2) durante la transferencia del líquido en forma de vapor.

3. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 2, donde el dispositivo de desplazamiento de fluido (1) comprende una cámara de bombeo (208) que tiene una salida (204) y una unidad de descarga (206) conectada a la abertura de salida de la cámara de bombeo y dispuesta para el cierre de la abertura de salida de la cámara de bombeo

(204) cuando una presión dentro de la cámara de bombeo (208) es inferior a una presión preestablecida.

4. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 3, donde el dispositivo de desplazamiento de fluido (1) comprende una entrada (202) conectada a la cámara de bombeo (208) , donde un pistón (205) es móvil de forma oscilante, donde la cámara de bombeo (208) comprende una abertura de entrada de la cámara de bombeo conectada a la entrada (202) y provista cerca de un extremo de la cámara de bombeo (208) , y una abertura de salida de la cámara de bombeo conectada a la salida (204) y provista cerca de un extremo opuesto de la cámara de bombeo (208) , y donde el pistón (205) está dispuesto para alternativamente abrir y cerrar la abertura de entrada de la cámara de bombeo durante el movimiento del pistón (205) .

5. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 3, donde la unidad de descarga es una válvula accionada por resorte (211) .

6. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 3, donde el dispositivo de desplazamiento de fluido comprende una cámara de bombeo adicional conectada a la entrada (202) y la salida (204) .

7. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo de limpieza (6) conectado a dicho tanque de lavado (2) o limpieza de dicha solución limpiadora, donde dicho dispositivo de desplazamiento de fluido (1) está dispuesto para la transferencia de dicha solución limpiadora a dicho dispositivo de limpieza (6) , o donde dicho dispositivo de desplazamiento de fluido (1) está dispuesto para comprimir dicho vapor y transferir dicho vapor comprimido a dicho dispositivo de limpieza (6) .

8. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 7, donde el dispositivo de limpieza (6) es una unidad de destilación que está conectada a dicho tanque de almacenamiento central (5) para devolver la solución limpiadora limpia a dicho tanque de almacenamiento central (5) .

9. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 8, donde el sistema comprende una unidad de enfriamiento (8) dispuesta para llevar dicha solución limpiadora limpia y devuelta en forma líquida.

10. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 1, donde dicha solución limpiadora comprende dióxido de carbono líquido.

11. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 1, que comprende además una unidad de purgado para la limpieza de dicho tanque de lavado (2) , la unidad de purgado (3) comprende un tanque de purga (3) para almacenar un líquido de purgado, donde dicho tanque de purga (3) se puede comunicar con fluido con dicho tanque de lavado (2) , y donde dicho líquido de purgado está dispuesto para la limpieza de dicho tanque de lavado (2) , el líquido de purgado es dióxido de carbono en forma de vapor.

12. Sistema de limpieza en seco según la reivindicación 1, donde el sistema comprende un almacén central para almacenar la solución limpiadora en forma de vapor, donde dicho almacén central está conectado a dicho tanque de 10 lavado (2) para transferir la solución limpiadora en forma de vapor a dicho tanque de lavado (2) .

13. Método para lavar un artículo en un sistema de limpieza en seco que utiliza una solución limpiadora, dicha solución limpiadora comprende un líquido y un vapor, dicho método comprende:

â?¢ lavado en un tanque de lavado (2) de un artículo que va a ser lavado con dicha solución limpiadora a presión hiperatmosférica;

â?¢ almacenamiento de dicha solución limpiadora en un tanque de almacenamiento central (5) , donde dicho tanque de almacenamiento central (5) está conectado a dicho tanque de lavado (2) a través de un conducto que se puede cerrar (104) ;

â?¢ transferencia de dicha solución limpiadora mediante un único dispositivo de desplazamiento de fluido que es una unidad de bombeo y de compresión conectada a través de un conducto de bombeo del tanque de lavado (106) a dicho tanque de lavado (2) para transferir la solución limpiadora desde el tanque de lavado (2) al dispositivo de desplazamiento de fluido (1) y a través de otro conducto (108) para transferir el líquido del dispositivo de desplazamiento de fluido al tanque de lavado (2) ; el conducto de bombeo del tanque de lavado (106) y el otro conducto adicional (108) se pueden cerrar ambos mediante una válvula respectiva (26, 25) ;

donde el método comprende los pasos de:

â?¢ utilizar dicho dispositivo de desplazamiento de fluido (1) para transferir dicha solución limpiadora en forma 30 líquida en dicho sistema de limpieza en seco;

â?¢ utilizar dicho mismo dispositivo de desplazamiento de fluido (1) para la despresurizando de dicho tanque de lavado (2) , después de retirar la solución limpiadora líquida del tanque de lavado (2) al tanque de almacenamiento central (5) , eliminando el vapor del tanque de lavado (2) mediante la compresión del vapor retirado, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de desplazamiento de fluido (1) es un dispositivo de desplazamiento positivo, es un dispositivo de bombeo/compresor oscilante o un dispositivo de pistón que usa uno o más pistones (205) dirigidos por un cigüeñal para presurizar fluido, dispuesto para transferir líquido y líquido de vapor y para comprimir líquido de vapor, y donde el método comprende los pasos de:

â?¢ utilizar dicho dispositivo de desplazamiento de fluido (1) para bombear dicha solución limpiadora en forma líquida; y

â?¢ utilizar el dispositivo de desplazamiento de fluido (1) para comprimir dicha solución limpiadora en forma de

vapor. 45

14. Método según la reivindicación 13, donde el paso de utilizar dicho mismo dispositivo de desplazamiento de fluido (1) para despresurizar dicho tanque de lavado (2) comprende el paso de reducir la presión en dicho tanque de lavado (2) hacia presión atmosférica.

15. Método según la reivindicación 14, donde el paso de utilizar dicho mismo dispositivo de desplazamiento de fluido (1) para la despresurizar dicho tanque de lavado (2) comprende el paso de retirar el vapor de dicho tanque de lavado (2) y comprende el paso de comprimir dicho vapor retirado de dicho tanque de lavado (2) .