專(zhuān)利名稱(chēng)：有受控液滴尺寸和/或韋伯?dāng)?shù)的器皿清洗機(jī)及相關(guān)設(shè)計(jì)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明申請(qǐng)總體涉及用于例如碟、玻璃杯、器具、壺和鍋等廚房器皿清洗的機(jī)器，更具體地，涉及有效使用噴嘴壓力和/或液滴尺寸來(lái)獲得用于各器皿清洗區(qū)和/或在器皿清洗循環(huán)各部分過(guò)程中的期望韋伯?dāng)?shù)標(biāo)準(zhǔn)的器皿清洗機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，已經(jīng)提供有各種類(lèi)型的器皿清洗機(jī)。商用機(jī)器的兩種最普通類(lèi)型是單機(jī)架式箱體裝置和傳送帶式裝置。前者可包括單個(gè)室，成機(jī)架的用過(guò)的器皿放置其中。在該室內(nèi)，整個(gè)清洗過(guò)程，通常包括洗滌、漂洗和烘干，在該機(jī)架上進(jìn)行。多個(gè)機(jī)架必須依次洗滌，在進(jìn)行下一個(gè)機(jī)架的操作之前，每個(gè)機(jī)架被完全清洗。另一方面，傳送帶式機(jī)器包括用于將單獨(dú)的物件或整個(gè)機(jī)架的器皿傳送經(jīng)過(guò)清洗機(jī)室內(nèi)的多個(gè)位置。可在每個(gè)位置進(jìn)行不同的操作，例如洗滌、漂洗或烘干。因而，多個(gè)物件或成機(jī)架的器皿可放置在傳送帶上，并且連續(xù)移動(dòng)經(jīng)過(guò)機(jī)器，以在例如一個(gè)物件或機(jī)架在漂洗時(shí)，之前的物件或機(jī)架可進(jìn)行烘干。這樣的機(jī)器結(jié)構(gòu)遇到的一個(gè)問(wèn)題是，不管哪種類(lèi)型，很難平衡有效的洗滌、漂洗和消毒及限定用于這些洗滌和漂洗的能量、液體、清潔劑、漂洗劑和消毒劑的量的目標(biāo)，而同時(shí)考慮該機(jī)器的生產(chǎn)力。
在申請(qǐng)人了解的范圍內(nèi)，還沒(méi)有在器皿清洗機(jī)中管理液滴尺寸的紀(jì)錄。經(jīng)典的爭(zhēng)論一直集中在高壓與低壓液流，及哪一個(gè)產(chǎn)生更干凈的碟子。還通常認(rèn)為，在漂洗部分(或漂洗工序步驟)中液體流動(dòng)速率應(yīng)盡可能低來(lái)節(jié)約能量、水和其他消耗品，尤其是在漂洗部分或工序使用特別熱的水時(shí)。還通常關(guān)注使器皿變濕的總液體流量和總時(shí)間，并且通常的措施是增加更多的噴嘴來(lái)獲得該結(jié)果；噴嘴尺寸的選擇通常很有用，這樣噴嘴的數(shù)量對(duì)于給定的期望總流動(dòng)速率不會(huì)過(guò)多。在任何情況下，特定機(jī)器中的特定位置處所發(fā)現(xiàn)的液滴尺寸是任何其設(shè)置的尺寸。眾所周知，來(lái)自例如噴霧器噴嘴的常用噴嘴的液滴尺寸分布確實(shí)非常寬。設(shè)計(jì)所關(guān)心的通常集中在機(jī)器中從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的水的“范圍”或分布。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面中，提供一種構(gòu)造傳送帶式器皿清洗機(jī)的方法，所述器皿清洗機(jī)包括殼體，具有朝向一端的器皿入口和朝向相對(duì)端的器皿出口；在所述殼體內(nèi)所述器皿入口和器皿出口之間的多個(gè)器皿清洗區(qū)，包括至少洗滌區(qū)、后洗區(qū)和最終漂洗區(qū)，所述后洗區(qū)在所述洗滌區(qū)和所述最終漂洗區(qū)之間；所述方法包括以下步驟對(duì)于給定區(qū)，選擇最大韋伯?dāng)?shù)；選擇用于給定區(qū)的噴嘴結(jié)構(gòu)和工作壓力，以使來(lái)自所述選擇的噴嘴結(jié)構(gòu)的液流在所選擇工作壓力下產(chǎn)生根據(jù)所選擇最大韋伯?dāng)?shù)的液滴；定位和定向多個(gè)具有所選擇噴嘴結(jié)構(gòu)的噴嘴，以使來(lái)自所述多個(gè)噴嘴的液流產(chǎn)生用于給定區(qū)的期望范圍。
在另一方面中，提供一種器皿清洗機(jī)，包括具有朝向一端的器皿入口和朝向相對(duì)端的器皿出口的殼體。多個(gè)器皿清洗區(qū)位于所述殼體內(nèi)所述器皿入口和器皿出口之間，包括至少洗滌區(qū)、后洗區(qū)和最終漂洗區(qū)。所述后洗區(qū)在所述洗滌區(qū)和所述最終漂洗區(qū)之間。器皿運(yùn)送路徑從所述器皿入口到所述器皿出口延伸穿過(guò)所述殼體。所述洗滌區(qū)包括多個(gè)噴嘴，設(shè)置來(lái)將液體引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述洗滌區(qū)的器皿上。在所述洗滌區(qū)中的洗滌液溫度低于65℃，并且在所述洗滌區(qū)中的噴嘴液流輸出的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)小于約1200的液滴組成。所述后洗區(qū)包括多個(gè)噴嘴，設(shè)置來(lái)將后洗液引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述洗滌區(qū)的器皿上。在所述洗滌區(qū)中的洗滌液溫度在65-85℃之間，并且在所述后洗區(qū)中的噴嘴液流輸出的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)在約800到約1200的液滴組成。所述最終漂洗區(qū)包括多個(gè)噴嘴，設(shè)置來(lái)將最終漂洗液引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述最終漂洗區(qū)的器皿上。在所述最終漂洗區(qū)中的最終漂洗液溫度低于65℃，并且在所述最終漂洗區(qū)中的液流輸出的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)小于約1200的液滴組成。
在再一個(gè)方面中，提供一種器皿清洗機(jī)，包括具有朝向一端的器皿入口和朝向相對(duì)端的器皿出口的殼體。多個(gè)器皿清洗區(qū)位于所述殼體內(nèi)所述器皿入口和器皿出口之間，包括至少洗滌區(qū)、后洗區(qū)和最終漂洗區(qū)。所述后洗區(qū)在所述洗滌區(qū)和所述最終漂洗區(qū)之間。器皿運(yùn)送路徑從所述器皿入口到所述器皿出口延伸穿過(guò)所述殼體。所述洗滌區(qū)包括多個(gè)噴嘴，設(shè)置來(lái)將液體引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述洗滌區(qū)的器皿上。所述洗滌區(qū)包括多個(gè)噴嘴，設(shè)置來(lái)將液體引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述洗滌區(qū)的器皿上。所述后洗區(qū)在所述洗滌區(qū)和所述最終漂洗區(qū)之間。器皿運(yùn)送路徑從所述器皿入口到所述器皿出口延伸穿過(guò)所述殼體。所述最終漂洗區(qū)包括多個(gè)噴嘴，設(shè)置來(lái)將最終漂洗液引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述最終漂洗區(qū)的器皿上。在所述最終漂洗區(qū)中的最終漂洗液溫度至少為65℃，并且在所述后洗區(qū)中的液流輸出的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)在約800到約1200范圍內(nèi)的液滴組成。


圖1是傳送帶式裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體視圖；圖2是圖1中裝置的側(cè)視圖；圖3是板溫度對(duì)蒸發(fā)速率的圖表；圖4是液滴速度對(duì)壓力的圖表；圖5描繪了在撞擊器皿平面時(shí)的液滴變形；圖6是顯示三種不同韋伯?dāng)?shù)的液滴尺寸對(duì)壓力的圖表；圖7是特定液滴尺寸的蒸發(fā)熱損失對(duì)溫度的圖表；圖7a是顯示獲得向器皿90％熱傳遞的液滴尺寸對(duì)溫度的圖表；圖8是通過(guò)示例性傳送帶機(jī)器的器皿溫度對(duì)距離的圖表；圖9-11描繪了漂洗臂的一個(gè)實(shí)施例；和圖12-13示出臺(tái)下器皿清洗箱式裝置。
具體實(shí)施例方式
參考圖1和2，傳送帶式裝置10包括殼體12，傳送帶14延伸穿過(guò)其中。傳動(dòng)帶14可由分開(kāi)的帶或美國(guó)專(zhuān)利No.6,559,607中描述的dog式系統(tǒng)。其他類(lèi)型的傳送帶系統(tǒng)也可以使用，包括具有用于接收和支撐各器皿的預(yù)制結(jié)構(gòu)的傳送帶。無(wú)論是哪知結(jié)構(gòu)的傳送帶，殼體12內(nèi)通常在傳送帶上方的區(qū)域代表器皿接收區(qū)域。
裝置10包括入口側(cè)16和出口側(cè)18。殼體內(nèi)的洗滌區(qū)20包括一個(gè)或多個(gè)用于將洗滌液或其他洗滌介質(zhì)引導(dǎo)到延傳送帶14傳送的器皿上的洗滌臂22。洗滌液可通過(guò)合適的泵由洗滌液箱24再循環(huán)，洗滌液箱設(shè)置在洗滌區(qū)下面用于在洗滌液從器皿流下時(shí)接收洗滌液。洗滌液箱24可通常包括溢流排水管和手動(dòng)或自動(dòng)排水機(jī)構(gòu)，來(lái)使整個(gè)洗滌液箱24排空。在示出的實(shí)施例中，洗滌臂22設(shè)置在傳送帶14的下面，來(lái)將洗滌液向上引導(dǎo)到器皿上。洗滌臂22也可設(shè)置在其他位置，包括靠近頂部或殼體側(cè)壁上的位置。設(shè)置在洗滌區(qū)20下游的漂洗區(qū)26包括漂洗臂28，其將漂洗液引導(dǎo)到延傳送帶14傳送的器皿上。在示出的實(shí)施例中，上部漂洗臂將漂洗液向下引導(dǎo)到器皿上，下部漂洗臂將漂洗液向上引導(dǎo)到器皿上?？稍谙礈靺^(qū)20之前設(shè)置一個(gè)或多個(gè)預(yù)洗區(qū)，每一個(gè)這樣的預(yù)洗區(qū)包括其各自的用于將液體引導(dǎo)到器皿上的噴嘴。而且，漂洗區(qū)26可進(jìn)行“最終漂洗”，一個(gè)或多個(gè)附加區(qū)，有時(shí)也稱(chēng)為“后洗”或“前漂”區(qū)，可設(shè)置在洗滌區(qū)20和漂洗區(qū)26之間。因此，在傳送帶式機(jī)器中，通常具有對(duì)傳送穿過(guò)該機(jī)器的器皿用于進(jìn)行不同操作的不同的機(jī)器區(qū)。
申請(qǐng)人的研究結(jié)果表明，在器皿洗滌機(jī)中，對(duì)機(jī)器中的液滴尺寸的直接控制可產(chǎn)生高熱效率的能夠有效清洗器皿的機(jī)器。為了理解怎樣實(shí)現(xiàn)該效果，需要考慮機(jī)器中起作用的基本功能。主要洗滌功能有(i)浸濕器皿(ii)去除污物(iii)加入器皿(這包括消毒)(iv)去除洗滌殘液或漂洗器皿和(v)烘干器皿。最后三項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)方式對(duì)熱效率具有重要影響。
存在用熱水加入器皿的最優(yōu)液滴尺寸。該尺寸通常取決于液滴的速度，而液滴速度本身取決于形成液滴的水流流出的孔口處的壓力。附圖4顯示了用于洗滌機(jī)中實(shí)際噴嘴的液滴速度和驅(qū)動(dòng)壓力之間的通常關(guān)系。
當(dāng)處于低速度和低韋伯?dāng)?shù)(對(duì)于液滴來(lái)說(shuō)，該韋伯?dāng)?shù)為慣性力能量與表面張力能量的比率)的液滴碰撞到表面時(shí)，其擴(kuò)展為圓盤(pán)狀區(qū)域。韋伯?dāng)?shù)(We)可表示為We＝(ρν2l)/σ其中l(wèi)＝特征長(zhǎng)度ν＝速度σ＝表面張力ρ＝密度圖5中顯示了示出碰撞時(shí)液滴變形的例子，其為1.5mm的液滴在1m/sec撞擊時(shí)的例子，時(shí)間以毫秒給出。
浸濕區(qū)域的最終直徑取決于表面張力，因此在高表面張力的期限情況下，小液滴將立即收縮為半球狀頂形，不是沿表面擴(kuò)展，而是從其彈起。在實(shí)際的器皿洗滌情況下，最終的圓盤(pán)尺寸通常為原始液滴直徑的2.5到4倍。撞擊液滴擴(kuò)展為圓盤(pán)的速率取決于撞擊速度。如果該速度足夠低，則擴(kuò)展圓盤(pán)可領(lǐng)先于撞擊液滴。如果速度高，則撞擊液滴中的水將飛濺或彈起，不會(huì)保持與表面接觸，如果液滴中的熱將傳送給器皿，則必須保持與表面接觸。高速和低速情況之間的轉(zhuǎn)換，通常韋伯?dāng)?shù)約為1000或通常在800-1200范圍內(nèi)。
熱水液滴將熱傳送到器皿通過(guò)a)液滴中的水延表面擴(kuò)展時(shí)的強(qiáng)制對(duì)流和b)當(dāng)液滴水的薄擴(kuò)展層將熱傳送到表面的傳導(dǎo)。擴(kuò)展的水圓盤(pán)隨著圓盤(pán)的擴(kuò)展而傳遞熱量，這是由于水在器皿表面上流過(guò)。完全展開(kāi)的液滴由于不再移動(dòng)而通過(guò)傳導(dǎo)傳送熱量。尺寸本身很重要。在韋伯?dāng)?shù)小于1000(通常液滴尺寸小于5mm，速度小于4m/sec)的情況，表面上的擴(kuò)展液滴的薄膜厚度對(duì)于大液滴來(lái)說(shuō)大于小液滴的，因?yàn)橐旱螖U(kuò)展比率與液滴尺寸無(wú)關(guān)。這意味著傳導(dǎo)熱傳遞對(duì)于大的液滴效率低。液滴熱能傳送所需的時(shí)間遠(yuǎn)長(zhǎng)于液滴在(傾斜的)器皿上的停留時(shí)間。
通過(guò)考慮與器皿一樣大的液滴的極限，可以預(yù)想最終結(jié)果；當(dāng)非常大的液滴撞擊器皿時(shí)，不是很多水都非常緊密地到達(dá)器皿表面。換句話(huà)說(shuō)，以很多更小的液滴的水與器皿的結(jié)合比少的更大的液滴的好。大小液滴之間的閾值取決于噴嘴壓力，如圖6中所示。圖6示出，最大允許液滴尺寸隨噴嘴壓力增加而減小。該結(jié)果由于這樣的事實(shí)流速隨著固定噴嘴尺寸的壓力而增加。存在液滴尺寸上限，因?yàn)楫?dāng)韋伯?dāng)?shù)太高時(shí)，表面張力能量太低，以至于不能將液滴結(jié)合為期望的單個(gè)體積。液滴可能經(jīng)過(guò)空氣時(shí)分裂，而且任何以單個(gè)到達(dá)器具表面的液滴可能分裂，并且從器皿表面彈回，使得很多液滴對(duì)于將熱傳送給器皿沒(méi)有效率。當(dāng)用于更大的液滴的韋伯?dāng)?shù)低時(shí)，有時(shí)液滴變得太大，當(dāng)在器皿表面展開(kāi)時(shí)，由于液滴太厚，不能有效地通過(guò)傳導(dǎo)傳遞熱，而且在期望的量的熱傳遞發(fā)生前，太多的液滴水將離開(kāi)器皿。作為總原則，再次參考圖6和韋伯?dāng)?shù)等于1000的曲線(xiàn)，對(duì)于操作壓力為0.5巴(bar)或更高的噴嘴，2mm或更大直徑的液滴將具有遠(yuǎn)大于在器皿清洗機(jī)中有效的液滴的速度和韋伯?dāng)?shù)。如果液滴直徑大于2mm，對(duì)于從液滴到器皿的有效熱傳遞來(lái)說(shuō)，薄膜厚度變得過(guò)高，并且盤(pán)子的由液滴撞擊的次數(shù)太低。如韋伯?dāng)?shù)原理所建議的，壓力低于0.5巴更適于尺寸為2mm的液滴。
不會(huì)使用很多的水來(lái)將洗滌殘液從器皿去除，換句話(huà)說(shuō)對(duì)其進(jìn)行漂洗。洗滌后，約1ml的洗滌殘液殘留在通常直徑為200mm的盤(pán)上。在器皿清洗機(jī)中，該殘液通過(guò)稀釋去除或通過(guò)將殘液與凈水混合使其流走。通過(guò)表面上由簡(jiǎn)單的水流進(jìn)行漂洗時(shí)，不需要液滴具有任何重要的撞擊速度。液滴只需撞擊表面來(lái)工作即可。很幸運(yùn)，因?yàn)樗璧纳倭克赏ㄟ^(guò)霧化噴嘴產(chǎn)生0.1mm和更低的液滴尺寸來(lái)最佳實(shí)現(xiàn)。
由于水從液滴蒸發(fā)造成熱水液滴的能量損失。對(duì)于給定的流動(dòng)速率，由小液滴形成的液流具有比由打液滴形成的液流的更高的表面積。液滴尺寸對(duì)蒸發(fā)熱損失的影響顯示在圖7中，圖7a變?yōu)樽矒羝髅髸r(shí)90％或更多的初始水溫保持在液滴中液滴尺寸。在很多情況中，獲得低蒸發(fā)能量損失及高于75℃的水溫所需的非常大的液滴尺寸不實(shí)用，除非用于更高的噴嘴流動(dòng)速率。在噴嘴流動(dòng)速率由于某種原因受到限制的這些情況中，則要謹(jǐn)慎使用根據(jù)期望韋伯?dāng)?shù)所允許的具有最窄的液滴尺寸分布概率的最大液滴直徑。
存在兩種通常類(lèi)型的器皿清洗機(jī)那些必須具有最終高溫清水漂洗的清洗機(jī)和那些只需低溫最終清水漂洗的清洗機(jī)。用于每種清洗機(jī)的兩個(gè)基本的設(shè)計(jì)原則是(i)根據(jù)特定的/期望的韋伯?dāng)?shù)極限值建立液滴尺寸，和/或(ii)根據(jù)特定的/期望的蒸發(fā)極限值建立液滴尺寸。關(guān)于這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，申請(qǐng)人已經(jīng)確定控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為韋伯?dāng)?shù)標(biāo)準(zhǔn)。牢記該決定，申請(qǐng)人已經(jīng)確定了很多如下所述的通常的設(shè)計(jì)原則(1)在器皿清洗機(jī)中的任何洗滌區(qū)、后洗區(qū)或最終漂洗區(qū)中的期望韋伯?dāng)?shù)通常小于約為1000的韋伯?dāng)?shù)；(2)給定精確控制任何噴嘴流中的液滴尺寸的能力限制，用于任何器皿清洗機(jī)的洗滌區(qū)、后洗區(qū)或最終漂洗區(qū)中的液滴的期望韋伯?dāng)?shù)上限(或最大韋伯?dāng)?shù))為約1200；(3)當(dāng)期望在選定韋伯?dāng)?shù)為1000下獲得流體時(shí)，用于在器皿清洗機(jī)的任何洗滌區(qū)、后洗區(qū)或最終漂洗區(qū)中的液滴的適當(dāng)?shù)捻f伯?dāng)?shù)的下限值約為800；(4)當(dāng)洗滌液、后洗液或最終漂洗液溫度小于約65℃時(shí)，液流中的液滴的任何尺寸應(yīng)通常為低于由韋伯?dāng)?shù)限定值特定的尺寸，只要期望的器皿的范圍是令人滿(mǎn)意的；(5)當(dāng)洗滌液、后洗液或最終漂洗液溫度小于65℃，并且器皿洗滌區(qū)中所需的液流量(level)特別低時(shí)，液流中的液滴應(yīng)通常低于由韋伯?dāng)?shù)的極限值特定的尺寸，并且與獲得期望范圍時(shí)實(shí)際使用的一樣小，并且避免液滴非常小以至于不能正確引導(dǎo)到器皿上的顯著情況；(6)當(dāng)洗滌液、后洗液或最終漂洗液溫度高于65℃時(shí)，應(yīng)考慮蒸發(fā)尺寸標(biāo)準(zhǔn)，意思是液滴尺寸應(yīng)建立在或高于由蒸發(fā)尺寸設(shè)定的值(例如圖7a中90％直線(xiàn))；和(7)如果由蒸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的尺寸和由韋伯?dāng)?shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的尺寸直徑存在矛盾時(shí)(例如溫度高于65℃并且蒸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)建議尺寸大于韋伯?dāng)?shù)標(biāo)準(zhǔn)下允許的最大極限值)，則韋伯?dāng)?shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)控制，并且液滴尺寸應(yīng)設(shè)置成盡可能接近由韋伯?dāng)?shù)極限值確定的最大值，以盡可能減少蒸發(fā)的影響，同時(shí)沒(méi)有放棄韋伯?dāng)?shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
從上述討論應(yīng)該顯而易見(jiàn)的是，為了獲得期望結(jié)果，液滴尺寸分布必須和平均液滴尺寸一起控制。傳統(tǒng)的用于器皿清洗機(jī)中的扇形噴嘴由于非常寬的液滴分布尺寸而聲名狼藉；相同的液流中可發(fā)現(xiàn)非常大和非常小的液滴。存在能夠產(chǎn)生扇形液流的噴嘴，至少一般來(lái)說(shuō)具有非常均勻的液滴尺寸。一個(gè)例子為流體振蕩器式噴嘴，其可尺寸制成輸出產(chǎn)生主要液滴尺寸在非常窄的尺寸范圍的液流。
現(xiàn)在參考圖9中所示的示例性漂洗臂28，該臂包括多個(gè)設(shè)置在其上的流體振蕩器噴嘴30，用于輸出各自的漂洗液流。流體振蕩器噴嘴30和臂28可包括連接結(jié)構(gòu)，以當(dāng)連接到臂時(shí)，使流體振蕩器噴嘴輸出期望的與器皿接收區(qū)域相關(guān)的振蕩流體流模式。該連接結(jié)構(gòu)可使流體振蕩器噴嘴30以一個(gè)或兩個(gè)預(yù)選方向連接到臂28，在每個(gè)方向中，流體振蕩器噴嘴提供相同的期望的振蕩流模式。
流體振蕩器噴嘴為通常的輸出振蕩液流的任何噴嘴，意思是輸出液流的方向在振蕩模式中變化。在流體中，液流通常分裂為一系列輸出液體的液滴，或者可一開(kāi)始就以液滴輸出。由每一個(gè)噴嘴的輸出流掃射覆蓋的最終扇形32在圖10和11中最佳示出，輸出流34處于圖5中顯示的指定時(shí)刻。箭頭A1-A5表示由處于各自不同時(shí)刻的端口輸出液流的不同點(diǎn)或液滴(P1-P5)的瞬時(shí)方向，A1代表在最早時(shí)間點(diǎn)輸出的液流點(diǎn)或液滴P1的瞬時(shí)方向，A2代表在其后時(shí)刻的輸出的液流點(diǎn)或液滴P2的瞬時(shí)方向等。示出的臂28包括五個(gè)噴嘴30，當(dāng)時(shí)該數(shù)量可在很大范圍內(nèi)變化。在一個(gè)例子中，下部漂洗臂28包括六個(gè)噴嘴30，上部漂洗臂包括五個(gè)噴嘴。示出的漂洗臂具有基本上垂直傳送帶方向延伸的軸，當(dāng)時(shí)應(yīng)可認(rèn)識(shí)到，該方向的改變也是可能的。如本文所使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)“液滴”，意指由噴嘴輸出的液體的明顯的體積，不管該體積通常為球形或由球形變形來(lái)呈現(xiàn)一些其他相同或不相同的形狀。在液滴不是球形的情況下，其液滴尺寸將被認(rèn)為是如果液滴實(shí)際為球形時(shí)其體積所具有的直徑。
洗滌臂22也可包括設(shè)置其中的流體振蕩器噴嘴或其他液流方向可變化的噴嘴，來(lái)將洗滌液引導(dǎo)到器皿上。通常期望洗滌臂噴嘴構(gòu)造來(lái)產(chǎn)生比漂洗臂噴嘴更高的流動(dòng)速率，但是也可以改變，包括在漂洗和洗滌中都使用相同的噴嘴。
通過(guò)舉例，下列表格(I，II和III)列出了用于各區(qū)域的與溫度相關(guān)的區(qū)域中傳送的液體的液滴尺寸。所使用的韋伯?dāng)?shù)標(biāo)準(zhǔn)基于根據(jù)圖6的韋伯?dāng)?shù)范圍為800-1200。
表I 洗滌區(qū)

表II 后洗區(qū)

表III 最終漂洗區(qū)

前述示例性表格中的液滴尺寸顯示了平均最大液滴尺寸，期望傳送到所述區(qū)中液滴的至少50％將處于指定的液滴尺寸范圍。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“限定液滴尺寸的范圍”，當(dāng)參考相應(yīng)的范圍時(shí)，應(yīng)指液滴的至少50％具有落入該范圍的尺寸。如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“建立的液滴尺寸分布”，當(dāng)參考指定的液滴尺寸時(shí)，應(yīng)指至少50％的液滴具有偏離指定液滴范圍不超過(guò)50％的尺寸。下面的表IV和V提供了理論最優(yōu)化實(shí)施例的例子，一個(gè)包括低溫最終漂洗(在最終漂洗中具有特別小的液滴尺寸)，另一個(gè)包括高溫最終漂洗。
表IV 低溫最終漂洗機(jī)

表V 高溫最終漂洗機(jī)

根據(jù)上面概括的原則的其他改變和組合。當(dāng)壓力變化時(shí)，液滴尺寸的變化可根據(jù)表I，，II和III得出。
用于器皿清洗機(jī)的任何給定區(qū)的一個(gè)基本設(shè)計(jì)方法是選擇期望的最大韋伯?dāng)?shù)(例如1200)，并且選擇將要使用的噴嘴尺寸/類(lèi)型。然后建立噴嘴的工作壓力、數(shù)量和布置來(lái)獲得期望的液滴尺寸和期望范圍。當(dāng)所述區(qū)中的溫度小于65℃時(shí)，壓力可選擇來(lái)使來(lái)自噴嘴的液流的至少85％，或更優(yōu)選95％由具有韋伯?dāng)?shù)小于所選的最大韋伯?dāng)?shù)的液滴組成。當(dāng)所述區(qū)中的溫度大于65℃時(shí)，為了說(shuō)明蒸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，壓力可選擇來(lái)使來(lái)自噴嘴的液流的至少85％，或更優(yōu)選95％由具有韋伯?dāng)?shù)在接近最大韋伯?dāng)?shù)范圍內(nèi)(例如，用于最大韋伯?dāng)?shù)1200的范圍為800-1200)的液滴組成。
另一個(gè)基本的設(shè)計(jì)方法應(yīng)選擇期望的最大韋伯?dāng)?shù)(例如1200)，并且選擇用于那個(gè)區(qū)的工作壓力。然后選擇噴嘴尺寸/類(lèi)型和所建立的噴嘴布置，來(lái)獲得期望的噴嘴尺寸和期望的范圍。再次，當(dāng)所述區(qū)中的溫度小于65℃時(shí)，噴嘴可選擇來(lái)使來(lái)自噴嘴的液流的至少85％，或更優(yōu)選95％由具有韋伯?dāng)?shù)小于所選的最大韋伯?dāng)?shù)的液滴組成。當(dāng)所述區(qū)中的溫度大于65℃時(shí)，為了說(shuō)明蒸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，噴嘴可選擇來(lái)使來(lái)自噴嘴的液流的至少85％，或更優(yōu)選95％由具有韋伯?dāng)?shù)在接近最大韋伯?dāng)?shù)范圍內(nèi)(例如，用于最大韋伯?dāng)?shù)1200的范圍為800-1200)的液滴組成。
還構(gòu)想了使用流體振蕩器噴嘴來(lái)獲得由韋伯?dāng)?shù)原理和在臺(tái)下或其他箱式裝置中的設(shè)計(jì)方法確定的指定的液滴尺寸。例如，參考圖12和13，顯示了示例性的臺(tái)下裝置，包括洗滌/漂洗室100，其由柜子、殼體形成，所述柜子、殼體通常由不銹鋼面板和部件制成，包括頂壁110、側(cè)壁120和后壁140，以及朝前的門(mén)150，在其后端鉸接，如在160處所示。室100通過(guò)迷宮式密封(未示出)通向外界壓力。該柜子支撐在腿170上，其可為機(jī)器下面提供清潔，來(lái)使允許其下面可能需要的通過(guò)各種衛(wèi)生方式進(jìn)行的清理。在該室的底部，作為柜子的傾斜底壁200，具有相對(duì)小的污水箱220，其可具有可拆卸的過(guò)濾器蓋230。
在底壁上方，軌道240具有用于標(biāo)準(zhǔn)器皿架250的支撐，裝載有待洗滌和消毒的器皿，其通過(guò)前門(mén)裝載和取出。架250可以是滾動(dòng)架，設(shè)計(jì)為相對(duì)于該裝置保持不動(dòng)，或者可以是移動(dòng)架，設(shè)計(jì)成當(dāng)移動(dòng)器皿時(shí)可整個(gè)移動(dòng)。同軸裝配270支撐在下壁200上，在室的中心，并且該裝配反過(guò)來(lái)提供用于下部洗滌臂300和下部漂洗臂320的支撐，每一個(gè)可共同轉(zhuǎn)動(dòng)。上部洗滌臂340和上部漂洗噴頭或噴嘴360由該室的頂壁支撐。為了最佳實(shí)現(xiàn)韋伯?dāng)?shù)原理設(shè)計(jì)方法的要求，洗滌臂300和340可包括結(jié)合其中的合適的流體振蕩器噴嘴302(或其他可變化液流方向的噴嘴)。同樣的，漂洗臂320可包括合適的流體振蕩器噴嘴322(或其他可變化液流方向的噴嘴)，噴頭360可包括合適的流體振蕩器噴嘴(或其他可變化液流方向的噴嘴)。
可清楚地理解，上面的描述旨在僅以說(shuō)明和示例的方式，不是以限制的方式。雖然以用于獲得期望的液滴尺寸的基本機(jī)構(gòu)對(duì)流體振蕩器噴嘴的使用進(jìn)行了描述，但是應(yīng)可意識(shí)到，也可使用其他噴嘴類(lèi)型來(lái)獲得該目的?？勺龀銎渌母淖兒透倪M(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種器皿清洗機(jī)，包括殼體，具有朝向一端的器皿入口和朝向相對(duì)端的器皿出口；在所述殼體內(nèi)所述器皿入口和器皿出口之間的多個(gè)器皿清洗區(qū)，包括至少洗滌區(qū)、后洗區(qū)和最終漂洗區(qū)，所述后洗區(qū)在所述洗滌區(qū)和所述最終漂洗區(qū)之間；器皿運(yùn)送路徑，從所述器皿入口到所述器皿出口延伸穿過(guò)所述殼體；第一器皿清洗區(qū)包括多個(gè)噴嘴，所述噴嘴設(shè)置于將液體引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述第一器皿清洗區(qū)的器皿上的位置，在所述第一器皿清洗區(qū)的液體溫度高于65℃，并且在所述第一器皿清洗區(qū)中的噴嘴液流輸出量的至少85％由具有在約800-1200范圍內(nèi)的韋伯?dāng)?shù)的液滴組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器皿清洗機(jī)，其中第二器皿清洗區(qū)包括多個(gè)噴嘴，所述噴嘴設(shè)置于將液體引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述第二器皿清洗區(qū)的器皿上的位置，在所述第二器皿清洗區(qū)的液體溫度低于65℃，并且在所述第二器皿清洗區(qū)中的噴嘴液流輸出量的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)小于約1200的液滴組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的器皿清洗機(jī)，其中所述第一器皿清洗區(qū)為所述后洗區(qū)，所述第二器皿清洗區(qū)為最終漂洗區(qū)，在所述后洗區(qū)中的后洗液體溫度在約65-85℃之間，所述洗滌區(qū)包括多個(gè)噴嘴，所述噴嘴設(shè)置于將洗滌液體引導(dǎo)到經(jīng)過(guò)所述洗滌區(qū)的器皿上的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述后洗區(qū)中的噴嘴的工作壓力在約0.4和0.8巴之間，并且所述后洗區(qū)的噴嘴輸出形成約0.75到2.80mm的液滴尺寸的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述后洗區(qū)中的噴嘴的工作壓力在約0.6和0.8巴之間，并且所述后洗區(qū)的噴嘴輸出形成約0.75到2.00mm的液滴尺寸的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述后洗區(qū)中的噴嘴的工作壓力約為0.7巴，并且所述后洗區(qū)的噴嘴輸出形成約1.00到1.75mm的液滴尺寸的范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述洗滌區(qū)中的噴嘴的工作壓力在約0.3和0.5巴之間，并且所述洗滌區(qū)的噴嘴輸出形成約1.50到4.00mm的液滴尺寸的范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述最終漂洗區(qū)中的噴嘴輸出形成約0.10到0.40mm的液滴尺寸的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述洗滌區(qū)中的洗滌液體的溫度低于65℃，并且在所述洗滌區(qū)中的噴嘴液流輸出的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)小于約1200的液滴組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述后洗區(qū)中的噴嘴液流輸出的至少95％由具有韋伯?dāng)?shù)在約800到約1200范圍內(nèi)的液滴組成，并且在所述最終漂洗區(qū)中的噴嘴液流輸出的至少95％由具有韋伯?dāng)?shù)小于約1200的液滴組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器皿清洗機(jī)，其中所述洗滌區(qū)中的洗滌液體的溫度至少為65℃，所述洗滌區(qū)中的噴嘴液流輸出的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)在約800到1200范圍內(nèi)的液滴組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器皿清洗機(jī)，其中所述第一器皿清洗區(qū)為所述最終漂洗區(qū)，在所述最終漂洗區(qū)中的最終漂洗液溫度至少為70℃，所述洗滌區(qū)包括多個(gè)用于將洗滌液體引導(dǎo)到器皿上的噴嘴，所述后洗區(qū)包括多個(gè)用于將后洗液引導(dǎo)到器皿上的噴嘴。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的器皿清洗機(jī)，其中所述后洗區(qū)中的后洗液溫度至少為65℃，所述后洗區(qū)中的噴嘴液流輸出量的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)在約800到約1200范圍內(nèi)的液滴組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器皿清洗機(jī)，其中所述洗滌區(qū)中的洗滌液溫度至少為65℃，所述洗滌區(qū)中的噴嘴液流輸出量的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)在約800到約1200范圍內(nèi)的液滴組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器皿清洗機(jī)，其中所述洗滌區(qū)中的洗滌液溫度低于65℃，所述洗滌區(qū)中的噴嘴液流輸出量的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)小于約1200的液滴組成。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的器皿清洗機(jī)，其中所述最終漂洗區(qū)中的最終漂洗液溫度至少為75℃。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的器皿清洗機(jī)，其中在所述最終漂洗區(qū)中的噴嘴工作壓力在約0.4和0.8巴之間，并且所述最終漂洗區(qū)的噴嘴輸出形成約0.75到2.80mm的液滴尺寸的范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的器皿清洗機(jī)，其中所述最終漂洗區(qū)中的噴嘴的工作壓力在約0.6和0.8巴之間，并且所述最終漂洗區(qū)的噴嘴輸出形成約0.75到2.00mm液滴尺寸的范圍。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的器皿清洗機(jī)，其中所述最終漂洗區(qū)中的噴嘴工作壓力約為0.7巴，并且所述最終漂洗區(qū)的噴嘴輸出形成約1.00到1.75mm液滴尺寸的范圍。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的器皿清洗機(jī)，其中所述后洗區(qū)中的噴嘴的工作壓力在0.4和0.6巴之間，所述后洗區(qū)中的噴嘴輸出形成約1.25到2.80mm液滴尺寸的范圍。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的器皿清洗機(jī)，其中所述后洗區(qū)中的噴嘴工作壓力約為0.5巴，所述后洗區(qū)中的噴嘴輸出形成約1.50到2.70的液滴尺寸的范圍。
22.一種構(gòu)造傳送帶式器皿清洗機(jī)的方法，所述器皿清洗機(jī)包括殼體，具有朝向一端的器皿入口和朝向相對(duì)端的器皿出口；在所述殼體內(nèi)所述器皿入口和器皿出口之間的多個(gè)器皿清洗區(qū)，包括至少洗滌區(qū)、后洗區(qū)和最終漂洗區(qū)，所述后洗區(qū)在所述洗滌區(qū)和所述最終漂洗區(qū)之間；所述方法包括以下步驟對(duì)于給定區(qū)，選擇最大韋伯?dāng)?shù)；選擇用于給定區(qū)的噴嘴結(jié)構(gòu)和工作壓力，以使來(lái)自所述選擇的噴嘴結(jié)構(gòu)的液流在所選擇工作壓力下產(chǎn)生根據(jù)所選擇最大韋伯?dāng)?shù)的液滴；定位和定向具有所選擇噴嘴結(jié)構(gòu)的多個(gè)噴嘴，以使來(lái)自所述多個(gè)噴嘴的液流產(chǎn)生用于給定區(qū)的期望范圍。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中噴嘴結(jié)構(gòu)和工作壓力這樣選擇來(lái)自所述選擇的噴嘴結(jié)構(gòu)的液流的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)小于所選最大韋伯?dāng)?shù)的液滴組成。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中噴嘴結(jié)構(gòu)和工作壓力這樣選擇來(lái)自所選噴嘴結(jié)構(gòu)的液流的至少95％由具有韋伯?dāng)?shù)小于所選最大韋伯?dāng)?shù)的液滴組成。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中如果用于給定區(qū)的液體溫度高于65℃，選擇的噴嘴結(jié)構(gòu)和工作壓力這樣選擇來(lái)自所述噴嘴結(jié)構(gòu)的液流的至少85％由具有韋伯?dāng)?shù)在從約所選最大韋伯?dāng)?shù)到800范圍內(nèi)的液滴組成。
全文摘要
一種用于傳送帶式器皿清洗機(jī)的設(shè)計(jì)方法，涉及考慮用于來(lái)自在該機(jī)器的至少一個(gè)區(qū)中的噴嘴的液流韋伯?dāng)?shù)。還描述了具有一個(gè)或多個(gè)區(qū)的液流在一定韋伯?dāng)?shù)極限值或范圍內(nèi)的器皿清洗機(jī)。
文檔編號(hào)A47L15/00GK101068496SQ200580041507
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者詹姆斯·E.·多爾蒂, 查爾斯·E.·沃納, 郭鉅釗, 哈拉爾德·迪施 申請(qǐng)人:浦瑞瑪柯Feg有限責(zé)任公司