本申請(qǐng)要求2014年9月22日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列No.62/053,456和2015年9月10日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列No.14/849,922的權(quán)益，這兩個(gè)申請(qǐng)通過(guò)引用被并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)通常涉及器皿洗滌機(jī)(warewashers)，并且更具體地涉及具有廢水調(diào)溫系統(tǒng)的器皿洗滌機(jī)。

背景技術(shù)：

在一些商用器皿洗滌機(jī)器中，廢水的溫度高于由針對(duì)排水的管道規(guī)程強(qiáng)制要求的溫度。該不符合期望的結(jié)果起因于用于在商用機(jī)器中清潔和漂洗的清潔水和漂洗水兩者的溫度都典型地遠(yuǎn)高于可接受的限制溫度的事實(shí)。為了使廢水冷卻，有時(shí)候要用干凈的冷水向下沖洗具有廢水的下水道，以降低水溫。為了該目的使用調(diào)溫套件，所述調(diào)溫套件允許干凈水與污水/廢水混合，以在被排放到下水道之前使整體溫度下降到可接受的水平。在這些器皿洗滌機(jī)器的操作中，還應(yīng)該由需要被加熱并在機(jī)器中使用的相同量的干凈水來(lái)補(bǔ)償離開(kāi)機(jī)器的污水的量。

能量效率仍舊是器皿洗滌機(jī)器，特別是趨向于是大體積機(jī)器的商用器皿洗滌機(jī)器領(lǐng)域的重要問(wèn)題。已知提供用于從機(jī)器清除的廢水中回收一些熱的熱回收系統(tǒng)，如由美國(guó)專利No.5,660,193舉例說(shuō)明的。美國(guó)專利No.8,146,612公開(kāi)了一種利用逆流蛇形管裝置從廢水中回收熱的系統(tǒng)。

盡管如此，仍期望提供一種具有新的和有利的污水能量回收系統(tǒng)的器皿洗滌機(jī)器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面中，一種器皿洗滌機(jī)器包括外殼和集水槽，所述外殼至少部分地限定用于清潔器皿的室，所述集水槽用于在清潔期間收集再循環(huán)穿過(guò)所述室的熱的清潔水。排水路徑被提供用于從所述集水槽排出清潔水。干凈水輸入管道包括接收干凈水的至少一個(gè)干凈水輸入口。污水熱回收裝置包括：自包含板式熱交換器單元，所述自包含板式熱交換器單元包括污水輸入口、污水輸出口、干凈水輸入口、干凈水輸出口和所述單元內(nèi)的熱交換體積(volumn)。所述干凈水輸入口被有效地連接以從所述干凈水輸入管道接收水，所述污水輸入口被有效地連接以接收沿所述排水路徑排出的清潔水。多個(gè)熱交換板被布置在所述熱交換體積內(nèi)，以限定沿第一板的一側(cè)的至少一條干凈水流動(dòng)路徑和沿所述第一板的相對(duì)側(cè)的污水流動(dòng)路徑，從而來(lái)自沿所述污水流動(dòng)路徑行進(jìn)的污水的熱通過(guò)所述第一板被轉(zhuǎn)移給沿所述干凈水流動(dòng)路徑行進(jìn)的干凈水。

在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)干凈水流動(dòng)路徑和多個(gè)污水流動(dòng)路徑存在于所述熱交換體積內(nèi)的多個(gè)相應(yīng)的板的相對(duì)設(shè)置的兩側(cè)上。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述導(dǎo)熱板式熱交換器單元位于所述器皿洗滌機(jī)器的所述外殼的覆蓋區(qū)(footprint)內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述導(dǎo)熱板式熱交換器單元位于所述器皿洗滌機(jī)器的所述外殼的覆蓋區(qū)外。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述機(jī)器進(jìn)一步包括：漂洗系統(tǒng)，所述漂洗系統(tǒng)包括輔助加熱器；其中所述板式熱交換器單元的所述干凈水輸出口被有效地連接以向所述輔助加熱器傳送干凈水。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述排水路徑包括所述板式熱交換器單元上游的管道過(guò)濾器。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述室包括用于從進(jìn)入所述集水槽的水中捕獲食物殘?jiān)闹辽僖粋€(gè)篩網(wǎng)構(gòu)件。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述室包括粗孔篩網(wǎng)構(gòu)件和細(xì)孔篩網(wǎng)構(gòu)件兩者。

在另一個(gè)方面中，一種器皿洗滌機(jī)器包括外殼、集水槽和漂洗系統(tǒng)，所述外殼至少部分地限定用于清潔器皿的室，所述集水槽用于在清潔期間收集再循環(huán)穿過(guò)所述室的熱的清潔水，所述漂洗系統(tǒng)包括為所述室內(nèi)的多個(gè)噴射噴嘴提供進(jìn)給的輔助加熱器。排水路徑被有效地連接以從所述集水槽排出清潔水，其中排水泵或排水閥位于沿所述排水路徑處。干凈水輸入管道包括相關(guān)聯(lián)的橫向進(jìn)給流動(dòng)控制閥。污水熱回收裝置包括板式熱交換器單元，所述板式熱交換器單元包括污水輸入口、污水輸出口、干凈水輸入口、干凈水輸出口和所述單元內(nèi)的熱交換體積，其中所述干凈水輸入口被有效地連接以從所述干凈水輸入管道接收水，所述污水輸入口被有效地連接以接收沿所述排水路徑排出的清潔水，所述干凈水輸出口被有效地連接以向所述輔助加熱器進(jìn)給水，其中多個(gè)熱交換板被布置在所述熱交換體積內(nèi)?？刂破鞅贿B接以用于控制所述排水泵或排水閥、所述橫向進(jìn)給流動(dòng)控制閥和所述漂洗系統(tǒng)中的每個(gè)的操作。所述控制器被配置成有選擇地執(zhí)行下排(drain down)操作，在所述下排操作中，在所述板式熱交換器單元中預(yù)熱的至少一些干凈水經(jīng)由所述漂洗系統(tǒng)被傳送穿過(guò)所述器皿洗滌機(jī)器并且返回到所述排水路徑，以便沖洗食物殘?jiān)┻^(guò)所述板式熱交換器單元。

在再一個(gè)方面中，一種從被傳送出器皿洗滌機(jī)器的污水中回收能量的方法，所述方法包含：沿排水路徑傳送所述污水，所述排水路徑包括具有多個(gè)內(nèi)部熱交換板的板式熱交換器單元；以及沿干凈水輸入路徑傳送干凈水，所述干凈水輸入路徑經(jīng)過(guò)所述板式熱交換器單元，從而來(lái)自所述污水的熱經(jīng)由通過(guò)所述板式熱交換器單元內(nèi)的所述熱交換板的熱轉(zhuǎn)移被傳給所述干凈水。

在所述方法的一個(gè)實(shí)施方式中，在多個(gè)熱交換板的每個(gè)中，干凈水沿所述熱交換板的一側(cè)行進(jìn)，并且污水沿所述熱交換板的相對(duì)側(cè)行進(jìn)。

在所述方法的一個(gè)實(shí)施方式中，沿所述熱交換板的所述一側(cè)行進(jìn)的所述干凈水在與所述污水沿所述熱交換板的所述相對(duì)側(cè)行進(jìn)的方向相反的方向上流動(dòng)。

在所述方法的一個(gè)實(shí)施方式中，在所述機(jī)器的排水操作期間，在所述板式熱交換器單元中預(yù)熱的至少一些干凈水被傳送穿過(guò)所述機(jī)器并且返回到所述排水路徑，以便沖洗食物殘?jiān)┻^(guò)所述板式熱交換器單元。

一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)被陳述在下文附圖和描述中。在閱讀了描述和附圖以及權(quán)利要求書(shū)后，其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。

具體實(shí)施方式

參考圖1a和1b，示出了板式熱交換器10的示意性描述，其中示出了板式熱交換器單元的板12的表面上的流動(dòng)模式。從在所述單元內(nèi)的板12的一側(cè)上排出的污水到在板12的相對(duì)側(cè)上的流入的干凈水的熱交換是經(jīng)由通過(guò)板12的熱轉(zhuǎn)移進(jìn)行的，從而排出的污水被調(diào)溫，同時(shí)干凈水被預(yù)熱。板式熱交換器可以具有適合的尺寸、配置和板間距，以適應(yīng)具體的器皿洗滌機(jī)器的需要。

圖2示出板式熱交換器10的已裝配的實(shí)施例，所述板式熱交換器10是自包含單元，并且具有污水輸入口14、污水輸出口16、干凈水輸入口18、干凈水輸出口20和在所述單元外殼內(nèi)的(具有多個(gè)熱交換板的)熱交換體積。在圖示的實(shí)施例中，所有的輸入口和輸出口都位于所述單元的一側(cè)上。

圖3-6描述板式熱交換器單元10如何被整合到現(xiàn)有的或新的器皿洗滌期間中。

在圖3中，機(jī)器30包括外殼32，所述外殼32至少部分地限定用于清潔器皿的室34。在所述室內(nèi)的集水槽36在清潔期間收集在室中再循環(huán)(如經(jīng)由泵38、再循環(huán)管道40和洗滌噴嘴42)的熱的清潔水。盡管在圖3的示意圖中，洗滌噴嘴被示出在室34的頂部上，但是它們也可以或可替換地位于室的底部和/或側(cè)面。排水路徑44被連接到集水槽以用于從集水槽排出清潔水。干凈水輸入路徑46包括接收干凈水的至少一個(gè)干凈水輸入口48。所述機(jī)器可以包括粗孔篩網(wǎng)50和細(xì)孔篩網(wǎng)52中的一個(gè)或兩個(gè)，以用于從進(jìn)入集水槽36或至少排水路徑44的水中過(guò)濾食物殘?jiān)?/p>

排水路徑44包括排水泵54和管道過(guò)濾器56，所述管道過(guò)濾器56進(jìn)一步限制食物殘?jiān)粋魉偷桨迨綗峤粨Q器單元10中。管道過(guò)濾器56可以僅用于預(yù)防。然而，管道過(guò)濾器可以是不必要的，因?yàn)榭梢栽诿看侮P(guān)閉機(jī)器以用于清潔時(shí)，用干凈的經(jīng)預(yù)熱的水為板式熱交換器單元10沖洗掉殘?jiān)缦挛母敿?xì)地描述的那樣。所述機(jī)器包括漂洗系統(tǒng)，所述漂洗系統(tǒng)包括輔助加熱器60，其中板式熱交換單元10的干凈水輸出口20被有效地連接以向輔助加熱器60傳送干凈水。來(lái)自輔助器的水可以被傳送到機(jī)器中，如經(jīng)由漂洗泵62和漂洗噴嘴64。盡管在圖3的示意圖中，漂洗噴嘴被示出在室34的側(cè)面上，但是它們可以并且更常見(jiàn)地位于室的頂部和/或底部處。板式熱交換器單元10可以位于機(jī)器外殼的覆蓋區(qū)之內(nèi)(如果空間允許的話)或者覆蓋區(qū)之外(如果空間不允許的話)。

在圖4中，洗滌機(jī)器30’包括具有外殼32’、室34’和集水槽36’的類(lèi)似的配置。排水路徑44’是重力流動(dòng)路徑，不需要泵。在室34’內(nèi)，具有相關(guān)聯(lián)的篩網(wǎng)72的撇渣管70被用于流動(dòng)到排水路徑44’的水。在該情況中，撇渣管70可以被舉起(手動(dòng)地或自動(dòng)地)以執(zhí)行機(jī)器關(guān)閉排水過(guò)程。

在圖5的實(shí)施例中，機(jī)器30-s利用以串聯(lián)方式布置的多個(gè)板式熱交換器單元10A、10B，從而所有排出的污水流動(dòng)穿過(guò)每個(gè)單元10A、10B，并且所有進(jìn)入的干凈水流動(dòng)穿過(guò)每個(gè)單元10B、10A。在圖6的實(shí)施例中，機(jī)器30-p也使用多個(gè)熱交換器單元10C和10D，但是所述單元是以并聯(lián)方式布置的，從而排出的污水中的一部分流動(dòng)穿過(guò)單元10A并且另一部分流動(dòng)穿過(guò)單元10B，而流入的干凈水的一部分流動(dòng)穿過(guò)單元10A并且另一部分流動(dòng)穿過(guò)單元10B。盡管在每個(gè)實(shí)施例中示出兩個(gè)板式熱交換器單元，但是應(yīng)該意識(shí)到，三個(gè)或更多個(gè)也是可能的。在任何情況中，具有多個(gè)板式熱交換器單元的這樣的裝置可以提高熱轉(zhuǎn)移效率，特別是在機(jī)器的間隔約束條件限制單個(gè)熱交換器單元的可能的尺寸的情況中。

在應(yīng)用中，板式熱交換器單元10應(yīng)該被這樣選擇，以致在關(guān)閉機(jī)器時(shí)它不妨礙或延遲通常的機(jī)器排水時(shí)間。在整個(gè)機(jī)器排水操作期間，被送去下水道(例如，如在使用重力排水機(jī)器的情況中通過(guò)排水泵54或排水閥的操作控制的)的熱的污水溶液應(yīng)該在排放之前被調(diào)溫到可接受的溫度，所述調(diào)溫是(例如，通過(guò)打開(kāi)干凈水閥55)通過(guò)使干凈的冷水流動(dòng)直至所有的污水被排出來(lái)獲得的。在關(guān)閉時(shí)，在調(diào)溫過(guò)程期間經(jīng)預(yù)熱的干凈水(例如，在經(jīng)過(guò)輔助器60之后并且在漂洗泵62的控制下)被傳送回到洗滌箱，并且隨后沿排水路徑44、44’返回，以將殘?jiān)鼪_洗出板式熱交換器，由此防止板式熱交換器單元的堵塞。該擴(kuò)展的下排操作為所述處理提供自清潔特征。在實(shí)踐中，每操作2小時(shí)便關(guān)閉機(jī)器以用于清潔是常見(jiàn)的，這意味著板式熱交換器單元10在一天的操作中應(yīng)該被充分清潔。

為了執(zhí)行一般的清潔操作(例如，機(jī)器的洗滌循環(huán))和下排操作(例如，用于清潔)的目的，機(jī)器典型地包括控制器100，所述控制器100被連接以產(chǎn)生各種機(jī)器部件(例如，洗滌泵38、排水泵54或排水閥、漂洗泵62、輔助加熱器元件和干凈水進(jìn)給控制閥55)的期望操作。下排控制可以是實(shí)時(shí)操作，該實(shí)時(shí)操作確保集水槽的完全排空和排水持續(xù)一些附加時(shí)間段，從而確保被漂洗系統(tǒng)傳送到室中的一些干凈的熱水也被向下傳送到排水路徑，以沖洗板式熱交換器單元。

如在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)控制器旨在廣泛地涵蓋執(zhí)行機(jī)器的控制功能或者所述機(jī)器的任何部件的控制功能的任何電路(例如，固態(tài)、專用集成電路(ASIC)、電子電路、組合邏輯電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA))、處理器(例如，共享的、專用的或群組的(group)——包括執(zhí)行代碼的硬件或軟件)或其他部件，或者上文中的一些或全部的組合。

所描述的系統(tǒng)可以包括如下優(yōu)點(diǎn)：如在緊湊的板式熱交換器上對(duì)排出的污水進(jìn)行調(diào)溫，同時(shí)預(yù)熱到機(jī)器的干凈的冷水；從污水流抽取熱以用于再利用；整個(gè)熱交換器系統(tǒng)緊湊；在一些應(yīng)用中使用重力而非泵；節(jié)水和回收能量；在任何時(shí)候關(guān)閉機(jī)器用于清潔時(shí)，板式熱交換器的自清潔減少/防止堵塞；以及在排放之前將污水調(diào)溫到低于可接受的IMC標(biāo)準(zhǔn)(即，低于140F)。

要清楚理解的是，上文的描述僅是為了圖示和舉例的目的，而并不意圖被解釋為限制性的，并且變化和修改是可能的。因此，其他實(shí)施例是預(yù)期的，并且可以在不背離本申請(qǐng)的范圍的情況下進(jìn)行修飾和變化。例如，在圖示的實(shí)施例中，為了提高效率，排出的污水和流入的干凈水被設(shè)置為以逆流布置移動(dòng)穿過(guò)板式熱交換器單元。然而，要意識(shí)到，在一些實(shí)施例中，流動(dòng)也可以以并流布置穿過(guò)板式熱交換器單元。而且，器皿洗滌機(jī)的配置可以改變(例如，它可以是具有任何數(shù)目的區(qū)的輸送機(jī)式器皿洗滌機(jī)，其中污水源可以是來(lái)自所述區(qū)中的任一個(gè)，或者具有任何適合的配置的批量型器皿洗滌機(jī))。