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"Procédé et dispositif pour le séchage du linge*.
La présente invention concerne un procédé et un dis positif pour le séchage du linge et plus particulièrement une machine de séchage utilisant la vapeur à basse pression comme fluide de chauffage.
Depuis près d'un quart de siècle, les séchoirs de linge industriels ont utilisé de la vapeur d'eau ou un gaz sous haute pression comme fluide de chauffage dans leurs équipe- ments. L'utilisation de gaz est coûteuse et l'emploi de vapeur sous une haute pression présente de nombreux incon- vénients.
Parmi ces inconvénients, on peut mentionner le
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besoin d'une installation à vapeur coûteuse, l'utilisation de métaux de grand prix, plus résistants et plus durables, le besoin de dispositifs de sûreté qui coûtent cher, et, suivant les normes de sécurité, la présence continuelle d'un proposé au réglage de l'installation produisant la vapeur et à l'exécution des mesures de sécurité dans le cas d'une rupture d'un conduit à vapeur ou de la chaudière.
Des essais déjà effectués en vue d'utiliser la vapeur à basse pression, plus sûrs et moins coûteux, ont échoué pour plusieurs raisons. la premier lieu, la basse pression est insuffisante pour faire circuler rapidement la vapeur avant le refroidissement à travers les échangeurs thermiques classiques qui emploient normalement plusieurs serpentins, dont le nombre peut atteindre ou dépasser 30 tous reliés en série. Par conséquent, l'air passant sous pression sur les serpentins de l'échangeur thermique n'est pas chauffé à une température suffisante pour sécher le linge.
Des essais visant à modifier la conception des échangeurs thermiques seuls ne se sont pas montré suffisante, puisqu'en l'absence de systèmes appropriés des déflecteurs d'air et des chicanes, on a trouvé impossible d'obtenir suffisamment d'air à la tem- pérature appropriée pour sécher convenablement le linge.
Pour résoudre ces problèmes, e vue d'utiliser de la vapeurs basse tgm érature manomêtrique vapeur à basse température ayant une pression effective/ de
1,05 kg/cm2 ou moins, comparativement à la pression de 7 à
8,8 kg/cm2 des séchoirs à vapeur ordinaires l'invention uti- lise un échangeur thermique spécial ayant plusieurs serpen- tins à vapeur reliés en parallèle par des collecteurs d'entrée et de sortie.
Chaque serpentin ne comporte pas plus de quatre groupes parallèles reliés par des boucles, de sorte que la longueur de chaque passage de la vapeur d'eau dans l'échangeur est relativement courte, et les serpentins
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à vapeur, qui sont échangés avec les groupes parallèles dans des plans essentiellement verticaux, permettent au groupe le plus bas de garder pratiquement la même température et la même pression que le groupe le plus haut. Chacun des serpen- tins à vapeur porte, fixé à sa surface, de minces plaques étroi- tement espacées de conduction et de rayonnement thermique, formant un très grand nombre de passages laminaires pour l'air aspiré vers le bas dans des directions sensiblement ver- ticales à travers l'échangeur thermique.
L'échangeur est monté sur un support spécial et un déflecteur d'air qui forme un passage pour l'air chauffé vers le tambour de réception du linge et dont au moins quelques uns des c8tés sont inclinés vers l'intérieur pour réduire l'étendue de surface du passage afin de produire des courants tourbillonnaires renvoyant une partie de l'air dans les espaces laminaires entre les plaques d'échange thermique. Cette structure permet d'obtenir une grande vitesse d'échange thermique, augmente le nombre de Reynolds pour l'écoulement de l'air, réduit les effets de couches aux limites, et augmente la durée pendant laquelle une partie de l'air est soumise à la chaleur cédée par la vapeur se trouvant dans les serpentins, de façon à produire une bien meilleure vitesse d'échange thermique.
En outre, des chicanes sont prévues tout autour du tambour perforé con- tenant le linge devant être séché et présentant une arrivée d'air qui, en considérant le nombre et les dimensions des perforations du tambour, est calculée de manière à avoir une surface de passage d'air effective inférieure à la section transversale totale de passage de l'air dans les trajets d'écoulement laminaires de l'échancrure thermique. Ceci, à son tour, permet le passage de 1'air et assure que le dispo- sitif de support de l'échangeur thermique et de déviation de l'air renvoie une partie de l'air à l'échangeur thermique sous la forme de courants tuibulents entre les plaques de trans-
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fert de chaleur laminaires.
Un séchoir ainsi constitué a montré en pratique que son fonctionnement était moins coûteux que celui de tous séchoirs industriels disponibles. Par exem- ple, une heure de séchage avec un dispositif 4 vapeur à basse pression, conforme à l'invention, coûte environ 72 centimes, tandis que la vapeur sous haute pression coûte en- viron 90 centimes et le gaz naturel, comme fluide de chauf- tage coûte 1,08 F D'autres types de gaz sont même plus coûteux. On a trouvé qu'un dispositif conforme à l'invention donne une température de l'air appropriée dans le tambour d'suvire 82 C Ceci est plus que satisfaisant pour sécher le linge sans le roussir.
En tenant compte des avantages d'utiliser la vapeur d'eau à basse pression et des inconvénients des séchoirs clas- siques à vapeur d'eau et à gaz sous haute pression décrits ci-dessus, l'invention a principalement pour objet de créer un séchoir à linge qui fonctionne à des pressions effectives de vapeur inférieures à 1,05 kg/cm2, avec une température effective voisine de 82 C dans le séchoir.
L'invention crée également - une machine de séchage pour blanchisserie dans laquelle l'air est distribué par des déflecteurs, des @ canes et des .dispositifs intérieurs analogues, de manière à utiliser effi- cacement la température inférieure de la vapeur à bas pression ; - un séchoir à linge présentant les caractéristiques définies ci-dessus, qui fonctionne avec des frais réduits, une plus grande sûreté comparativement aux séchoirs classi- ques à vapeur d'eau et à gaz et qui élimine les problèmes liés à une flamme nue dans un séchoir à linge du type à gaz ; - un séchoir. ayant les caractéristiques définies ci-des- sus, qui est de condition simple, relativement peu coûteux à /
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fabriquer, mais cependant efficace en service ;
- un procédé d'utilisation de la vapeur d'eau à basse pression dans le séchage de lingerie.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la des- cription détaillée qui suit et des dessins annexes qui repré- sentent, à titre d'excepté non limitatif, une forme de réali- sation de l'objet de l'invention.
La fige 1 est une vue en élévation de face d'un séchoir inge constitué conformément à l'invention et dont les paneaux antérieurs cnt été retirés pour montrer les éléments i @ et leurs caractéristiques.
La 2 est une vue en élévation de l'arrière du séchoir de la fig 1.
La fig.3 est une vue en perspective explosée, à plus grande échelle, de l'échangeur thermique et de son support de déflecteur d'air.
La fig. 4 est une vue en élévation du séchoir de la fig. 1, dont des parties de paroi latérale ont été retirées.
La fige 5 est une vue en coupe verticale centrale du séchoir.
La fig. 6 est une vue en perspective à plus grande échelle de l'hélice utilisée dans le séchoir.
Aux dessins annexés, 10 désigne, dans son ensemble, un coffret qui enferme complètement le séchoir, excepté l'ouver- ture 12 laissée au sommet de lu face postérieure 14. Un moteur électrique 16, monté en dehors de la paroi postérieure 14, fournit l'énergie qui sert à entraîner le tambour rotatif 1 de même que les pales 40 de l'hélice.
Le tambour 20 est monté en rotation autour d'un axe horizontal 22 et sa paroi cylindrique est perforée en totali- té par de nombreuses ouvertures 24 de petites dimensions, uniformément espacées. On a prévu à l'intérieur du tambour
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plusieurs cloisons 26 qui aident à brasser le linge pendant la rotation du tambour. Ce dernier est mis en rotation par l'intermédiaire d'uu mécanisme réducteur de vitesse compre- nant deux petites poulies 28 montées sur l'axe du moteur 16, deux poulies 30 plus grandes reliées par deux courroies 32, de petites poulies 34 fixées aux axes qui portent les poulies 30 et une grande roue à gorges 36 fixée à l'axe 22 du tambour et reliée par deux courroies 38.
Le moteur 16 entraîne les pales 40 d'une roue à onde dirige vers l'arrière, montée sur l'arbre 18 du moteur et s'étendant dans le coffret du séchoir à travers la paroi postérieure 14 et, au centre, près de la base du coffret. les plaes de la roue tournent à une vitesse élevée et opèrent dans un blindage 42 de manière à pouvoir déplacer 22,65 m3 d'air à la minute contre une charge statique de 30,48 cm de pression d'eau.
L'air est chassé du coffret dans la direction des flèches représentées à la fig. 6 et à travers la sortie cy- lindrique 48 qui est normalement fermée par une porte 46 lorsque le séchoir n'est pas en service. La porte 46 tourne sur un pivot 44 afin de permettre la sortie de l'air du coffret lorsque le séchoir est en service. Le boîtier 42 de la roue à pales est de préférence formé par la paroi posté- rieure 14 du séchoir sur un c8té espacé d'une paroi composée du carter 42 d'une distance légèrement supérieure à la lar- geur des pales 40 de la roue.
Une ouverture circulaire 43 est ménagée à une extrémité de la paroi intérieure du carter 42 de la roue à pales pour permettre l'entrée de l'air qui est effectuée par la roue à pales, et le conduit circulaire 48 traverse l'ouverture de forme semblable prévue dans la paroi postérieure du coffret à l'autre extrémité du carter de la roue à pales, pour la sortie de cet air.
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Un échangeur thermique de type spécial est prévu dans la partie supérieure du coffret et disposé au centre au- dessus du tambour rotatif 20 et est désigné dans son ensemble par la référence 50. Cet échangeur thermique comprend des parois verticales 52 formant un châssis rectangulaire et ayant des rebords 54 et 55 en saillie vers l'extérieur sur ses bords supérieur et inférieur respectivement. Les parois opposées du châssis sont traversées par un certain nombre de serpentins à vapeur 56 qui sont liés ensemble par des boucles 58 et 60 à l'extérieur du châssis 52, à l'arrière et respec- tivement à 1'a ant de l'échangeur thermique.
Chaque conduit ou serpentin 56 ne comporte pas plus de quatre tronçons de tubes élastiques parallèles assemblés par ces boucles 58 et 60 pour former un serpentin à quatre voies et tous les ser- pentins décrits sont reliés en parallèle au moyen du collec- teur d'entrée 62 et du collecteur de sortie 64 à l'arrière de l'échangeur thermique.
La vapeur à basse pression effective de 1,05 kg/cm2, ou s'abaissant jusqu' à 0,28 kg/cm2, est fixée à 1'échangueur thermique par le court conduit d'entrée 66 formé à une extré- mité du collecteur d'entrée 62 et, après avoir traversé les serpentins 56 en parallèle, quitte l'échangeur thermique par le tube de sortie 68 relié à l'extrémité opposée du collec- teur de sortie 64. Dans @e châssis 52, chaque serpentin 56 de 1(échangeur thermique présente plusieurs minces plaques d'échange thermique 70 parallèles, étroitement espacées, et agencées pour former de minces passages d'air laminaires verticalement à travers l'échangeur thermique.
Les plaques 70 sont brasées, soudées ou autrement assemblées avec les tubes 56 et sont agencées pour céder de la chaleur par conduction et rayonnement à l'air à mesure qu'il est aspiré de haut en bas à travers l'échangeur thermique.
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Au-dessus du tambour, dans le coffret 10, on a prévu une étagère 72 présentant une ouverture centrale dans laquelle est fixée la combinaison 76 du déflecteur d'air et du support de l'échangeur thermique. Ce dispositif est illustré en détail à la fig. 3 et comporte des parois verticales 78 à ses extrémités opposées, reliées par des parois 80 inclinées vers le bas et vers l'intérieur. Deux brides 82, en saillie vers le haut, s'étendent depuis les parois 80 et servent à la mise en place à 1'ntérieur du châssis 52 de 1'échangeur thermique et deux brides 84 s'étendent vers l'extérieur pour supporter les brides inférieures 55 de l'échangeur thermique.
Des brides horizontales 90 en saillie vers l'extérieur, prévues à la base du support 75,sur les quatre bords, sont agencées pour être supportées par l'étagère 72 à laquelle elles sont fixées par tous moyens appropriés, par exemple des boulons, par brasage, par soudage ou d'une manière analogue.
Il ressort avec évidence de ce qui précède que le support 76 et l'échangeur thermique 52 sont de la même longueur, mais que le support 76 délimite une plus petite ouverture dans sa partie inférieure en raison de l'inclinaison des parois 80 du déflecteur. Ces parois s'étendent longitu- dinalement aux supports, de sorte que 1 ir dévié par elles monte dans les espaces laminaires entre les plaques 70 de transfert de chaleur qui font des angles de 90 avec s parois.
A l'assemblage du séchoir, l'échangeur thermique 52 est placé simplement sur les brides 84 du support 76 et les brides 82, s'étendant vers le haut du support, s'adaptent dans les parois verticales du châssis 52 de l'échangeur thermique en empêchant ses mouvements latéraux et longitudinaux. Ainsi assemblé, l'échangeur thermique est disposé directement au- dessus de l'ouverture centrale ménagée dans l'échangeur 72.
Deux plaques de déviation verticales 92, qui étendent
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le passage de l'air chauffé jusqu'à une courte distance du tambour 20 s'étendent au moins sur les côtés longitudinaux 80 du aupport 76. Ces plaques 92, associées avec les parois antérieure et postérieure du coffret et le support 76, défi- nissent les parois d'un passage continu servant à conduire de l'air chauffé dans l'échangeur thermique 50 au tambour rotatif 20. Une chicane de forme cylindrique 94, présentant à son sommet une ouverture rectangulaire 93 pour permettre l'entrée des parois 92 et l'admission d'air entre ses parois, et une sortie rectangulaire 96 placée sur un coté de l'axe vertical central de la chicane 94 et vers sa partie antérieure,
comme le trent en détail les fig. 1 et 4, se trouve tout autour du tambour 20. La sortie 96 s'étend sur environ les 2/3 de la longueur de la chicane 94 et est alignée pour per- mettre la sortie de l'air du tambour et de la chicane dans la direction du fond à gauche de la partie antérieure du coffret du séchoir.
Lorsqu'on fabrique l'échangeur thermique et les déflec- teurs d'air et les chicanes qui servent d'accessoires, comme décrit ci-dessus, on doit s'efforcer d'assurer que l'étendue de surface efficace de l'entrée d'air 93 à la chicane 94 et au tambour perforé 20 soit inférieure à la somme des étendues de surface efficace des trajets d'air laminaires dans.l'échan- geur thermique entre les plaques de transfert de chaleur 70.
De cette manière, lorsqu'un vide est établi par la roue à pales au fond du coffret, de l'air est aspiré à. travers l'é- changeur thermique, l'entrée 93 de la chicane et les ouver- tures réduites 24, dans le tambour 20. Ces passages succes- sivemetn plus étroits associés avec les plaques de déviation inclinées 80 prévues sur le support 76 de l'échangeur thermi- que, servent à maintenir et à réduire le mouvement de l'air et à dévier une partie de cet air vers le haut dans les tra- jets d'air laminaires existant entre les plaques 70, de
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sorte qu'un transfert de chaleur supplémentaire peut se'produi- re en raison des courants de turbulence résultants.
Cet effet est soutenu par le montage à angles droits des plaques inclinées 80 par rapport aux plaques de transfert de chaleur 70 et le rebondissement de l'air des plaques 80 dans une direction normale à ces plaques, est donc parallèle au passage d'air situé entre les plaques 70.
Dans le fond du coffret, on a monté un nouveau filtre de charpie., qui, avec son support, est désigné par l'ensemble
100. Ce filtre comprend une paroi verticale 102 ayant une ou- verture qui s'adapte autour du carter 42 de la roue à pales auquel elle est fixée de toute manière appropriée. Une paroi
104 s'étendant depuis le carter de la roue à pales vers l'avant du coffret est disposée horizontalement, légèrement au-dessus de la roue à pales. Les parois 102 et 104 sont assemblées par des panneaux latéraux triangulaires 106 dont les borda 'inférieurs sont inclinés vers le haut et vers l'avant, par rapport à la partie antérieure du coffret 10.
Ces bords inférieurs sont tournés vers l'intérieur pour former des pistes 107 (fig. 1) dans lesquelles un filtre plat perforé
105 peut coulisser de façon amovible, de sorte que, comme le montrent les fig. 1 et 4, de l'air qui sort chargé d'humidité et de débris de charpie de l'ouverture 96 de la chicane passe vers la partie gauche du fond et l'avant du coffret, tourne et se déplace vers la droite et sous les bords infé- rieurs des parois 106 inclinées vers le haut et vers l'avant, puis revient en arrière pour passer dans l'ouverture 43 de la roue à pales par l'intermédiaire du filtre 105. Lorsque la roue à pales fonctionne, le filtre 105 est courbé vers l'in- térieur par l'effet d'aspiration, en attirant et en mainte- nant la charpie contre sa surface inférieure.
Lorsque la roue à pales est arrêtée, le filtre 105 se redresse en dépo-
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sant la charpie sur le fond du coffret, sous le filtre.
Ainsi, dans le passage normal de l'air vers la sortie 48 du séchoir, une plus grande partie de la charpie est retenue par le filtre 105 et tombe au fond du coffret, d'où elle peut être retirée en enlevant un panneau inférieur, non représenta, à l'avant du coffret 10. Tout air entraînant de la charpie et se dirigeant vers d'autres parties du fond du coffret est incapable de sortir par l'orifice 43 de la roue à pales, du fait qu'il n'existe pas d'accès à cet orifice, excepté le filtre à charpie 105.
En service le moteur 16 de la roue à pales étant mis en marche, et de la vapeur d'eau à basse pression (pression effective égale ou inférieure à 1,05 kg/cm2) et à une tempé- rature d'environ 120 C étant admise au distributeur d'entrée
62 de l'échangeur, de l'air est aspiré vers l'intérieur dans l'ouverture supérieure postérieure 12 du coffret et, vers le . bas, par les trajets laminaires situés entre les plaqu-s de transfert de chaleur 70 de l'échangeur 52.
L'utilisation des serpentins à chaleur 56, en parallèle avec chaque serpentin n'excédant pas quatre sections horizontales, permet de faire passer la vapeur d'eau à basse pression à travers les ser- pentins sans perte sensible de pression ou de température et la section horizontale la plus basse du serpentin a sensi- blement la même température que la section la plus haute.
Par conséquent, le parallélisme des quatre serpentins de pas- sage et le mince espacement laminaire entre les ailettes 70 de l'échangeur thermique permettent un rapport élevé des transferts thermiques, tandis que l'air descend à travers l'échangeur thermique. Etant donné que l'air chauffé descend à travers le support 76 vers l'ouverture de la chicane 94, une certaine proportion de l'air est renvoyée vers le haut à cause de la nature réduite de l'ouverture 93 de la chicane et
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des ouvertures 24 du tambour ainsi que de l'inclinaison des parois latérales 80, et cette réflexion produit des courants turbulents dans les espaces laminaires se trouvant dans l'échangeur thermique proprement dit.
Ces courants turbu- '' lents contribuent également à l'obtention d'un transfert approprié de la chaleur de la vapeur d'eau à l'air passant à travers l'échangeur thermique. Une fois que l'air chauffé est ;'- entré dans le tambour, une partie de cet air passe à l'exté- rieur à travers les ouvertures 24 ménagées dans la paroi du tambour et se détend dans le faible espace entourant le tam- bour et délimité par la chicane 94. Ce mouvement est également accompagné par la réflexion, par la chicane, de l'air chauffé qui est renvoyé à travers les ouvertures 24 dans le tambour, et un certain degré de turbulence se produit vers l'arrière et vers l'avant entre le tambour et la chicane 94 pour aider le transfert de la chaleur de l'air au linge humide afin d'as- surer un séchage convenable de ce linge.
L'air froid portant de l'humidité et des débris textiles, sortant du tambour et de la chicane 94 à travers l'ouverture 96, se déplace vers l'angle antérieur gauche du coffret, puis généralement sous les bords inclinés ver le haut et vers l'avant des parois 106, puis il est détour é ers l'arrière du coffret sous la paroi 104 avant de traverser le filtre à charpie 105 dans l'ouverture 43 du carter de la nue pales.
Ceci prolonge le trajet de déplacement de l'air en retenant celui*ci dans le tambour avant le transfert due chaleur au linge pendant une durée proportionnellement plus grande.
Les nombreux changements de direction assurent en outre que la totalité de l'air sortant passant dans la roue à pales est essentiellement dénuée de débris de textile, ceux-ci étant déposés au fond du coffret, sous le filtre à charpie.
Il ressort avec évidence de la description qui précède
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que l'appareil en question crée pour la première fois un procédé et un moyen d'utiliser de la vapeur d'eau à basse pression pour sécher convenablement du linge en obtenant tous les avantages qui ont été exposés ci-dessus.
L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisa- tion représentée et décrite en détail, car diverses modifi- cations peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS.
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"Method and device for drying laundry *.
The present invention relates to a method and a positive device for drying laundry and more particularly to a drying machine using low pressure steam as heating fluid.
For nearly a quarter of a century, industrial clothes dryers have used water vapor or high pressure gas as a heating fluid in their equipment. The use of gas is expensive and the use of steam at high pressure has many disadvantages.
Among these disadvantages, we can mention the
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the need for an expensive steam plant, the use of expensive, stronger and more durable metals, the need for expensive safety devices, and, by safety standards, the continued presence of a proposed adjustment of the installation producing the steam and the execution of safety measures in the event of a rupture of a steam pipe or of the boiler.
Trials already made to use low pressure steam, which are safer and less expensive, have failed for several reasons. First, the low pressure is insufficient to rapidly circulate the steam before cooling through conventional heat exchangers which normally employ several coils, the number of which may reach or exceed 30 all connected in series. As a result, the air passing under pressure over the heat exchanger coils is not heated to a temperature sufficient to dry the laundry.
Attempts to modify the design of heat exchangers alone have not been shown to be sufficient, since in the absence of suitable air deflector and baffle systems it has been found impossible to obtain sufficient air at time. - appropriate temperature to properly dry the laundry.
To solve these problems, it is envisaged to use low-temperature manometric vapors low-temperature vapor having an effective pressure / of
1.05 kg / cm2 or less, compared to the pressure of 7 to
8.8 kg / cm2 of ordinary steam dryers the invention uses a special heat exchanger having several steam coils connected in parallel by inlet and outlet manifolds.
Each coil does not have more than four parallel groups connected by loops, so that the length of each passage of water vapor in the exchanger is relatively short, and the coils
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steam, which are exchanged with the parallel groups in essentially vertical planes, allow the lower group to maintain practically the same temperature and the same pressure as the higher group. Each of the steam coils carries, attached to its surface, thin, closely spaced plates of conduction and heat radiation, forming a very large number of laminar passages for the air sucked down in substantially vertical directions. ticals through the heat exchanger.
The exchanger is mounted on a special support and an air deflector which forms a passage for the heated air to the laundry receiving drum and of which at least some of the sides are inclined inwards to reduce the extent. surface of the passage in order to produce vortex currents returning part of the air into the laminar spaces between the heat exchange plates. This structure provides a high rate of heat exchange, increases the Reynolds number for air flow, reduces the effects of boundary layers, and increases the time during which part of the air is subjected. to the heat given up by the steam in the coils, so as to produce a much better heat exchange rate.
In addition, baffles are provided all around the perforated drum containing the laundry to be dried and having an air inlet which, considering the number and dimensions of the perforations in the drum, is calculated so as to have an area of effective air passage less than the total air passage cross sectional area of the laminar flow paths of the thermal notch. This, in turn, allows the passage of air and ensures that the heat exchanger support and air deflection device returns some of the air to the heat exchanger in the form of air. tuibulent currents between the transfer plates
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laminar heat fert.
A dryer thus formed has shown in practice that its operation is less expensive than that of all available industrial dryers. For example, one hour of drying with a low pressure steam device according to the invention costs about 72 cents, while high pressure steam costs about 90 cents and natural gas, as a cooling fluid. heating costs 1.08 F Other types of gas are even more expensive. It has been found that a device according to the invention gives an appropriate air temperature in the 82 ° C steam drum. This is more than satisfactory for drying laundry without scorching it.
Taking into account the advantages of using low pressure water vapor and the drawbacks of the conventional high pressure water vapor and gas dryers described above, the main object of the invention is to provide a clothes dryer which operates at effective steam pressures of less than 1.05 kg / cm2, with an effective temperature in the region of 82 C in the dryer.
The invention also provides - a laundry dryer in which air is distributed by baffles, canes and the like interior devices, so as to effectively utilize the lower temperature of the low pressure steam; - a clothes dryer with the characteristics defined above, which operates at reduced costs, greater safety compared to conventional steam and gas dryers and which eliminates the problems associated with an open flame in a gas type clothes dryer; - a dryer. having the characteristics defined above, which is of simple condition, relatively inexpensive to /
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manufacture, but yet effective in service;
- a process for using low pressure water vapor in drying lingerie.
Various other characteristics emerge from the detailed description which follows and from the accompanying drawings which represent, by way of non-limiting exception, one embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a front elevational view of an inge dryer formed in accordance with the invention and the front panels of which have been removed to show the elements i @ and their characteristics.
2 is an elevational view of the rear of the dryer of fig 1.
Fig.3 is an exploded perspective view, on a larger scale, of the heat exchanger and its air deflector support.
Fig. 4 is an elevational view of the dryer of FIG. 1, from which side wall parts have been removed.
Fig. 5 is a central vertical sectional view of the dryer.
Fig. 6 is an enlarged perspective view of the propeller used in the dryer.
In the accompanying drawings, 10 denotes, as a whole, a cabinet which completely encloses the dryer, except for the opening 12 left at the top of the rear face 14. An electric motor 16, mounted outside the rear wall 14, provides the energy which is used to drive the rotating drum 1 as well as the blades 40 of the propeller.
The drum 20 is rotatably mounted about a horizontal axis 22 and its cylindrical wall is perforated in its entirety by numerous openings 24 of small dimensions, uniformly spaced. We have planned inside the drum
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several partitions 26 which help to stir the laundry during the rotation of the drum. The latter is rotated by means of a speed reduction mechanism comprising two small pulleys 28 mounted on the axis of the motor 16, two larger pulleys 30 connected by two belts 32, small pulleys 34 fixed to the pulleys. axes which carry the pulleys 30 and a large grooved wheel 36 fixed to the axis 22 of the drum and connected by two belts 38.
The motor 16 drives the blades 40 of a rearward-directed wave wheel mounted on the motor shaft 18 and extending into the dryer cabinet through the rear wall 14 and, in the center, near the base of the cabinet. the plates of the wheel rotate at a high speed and operate in a shield 42 so as to be able to move 22.65 m3 of air per minute against a static charge of 12 inches of water pressure.
The air is forced out of the cabinet in the direction of the arrows shown in fig. 6 and through the cylindrical outlet 48 which is normally closed by a door 46 when the dryer is not in use. The door 46 rotates on a pivot 44 to allow the exit of air from the cabinet when the dryer is in use. The impeller housing 42 is preferably formed by the rear wall 14 of the dryer on a side spaced from a wall made up of the housing 42 at a distance slightly greater than the width of the impeller blades 40. .
A circular opening 43 is formed at one end of the inner wall of the casing 42 of the paddle wheel to allow the entry of air which is effected by the paddle wheel, and the circular duct 48 passes through the shaped opening. similar provided in the rear wall of the box at the other end of the paddle wheel housing, for the outlet of this air.
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A heat exchanger of special type is provided in the upper part of the cabinet and disposed centrally above the rotating drum 20 and is designated as a whole by the reference 50. This heat exchanger comprises vertical walls 52 forming a rectangular frame and having flanges 54 and 55 projecting outwardly on its upper and lower edges respectively. The opposing walls of the frame are traversed by a number of steam coils 56 which are linked together by loops 58 and 60 outside the frame 52, at the rear and respectively at the front of the frame. heat exchanger.
Each duct or coil 56 does not have more than four sections of parallel elastic tubes assembled by these loops 58 and 60 to form a four-way coil and all the coils described are connected in parallel by means of the inlet manifold. 62 and the outlet manifold 64 at the rear of the heat exchanger.
Low pressure steam effective 1.05 kg / cm2, or dropping down to 0.28 kg / cm2, is attached to the heat exchanger by the short inlet duct 66 formed at one end of the. inlet manifold 62 and, after passing through coils 56 in parallel, leaves the heat exchanger through outlet tube 68 connected to the opposite end of outlet manifold 64. In frame 52, each coil 56 of 1 (heat exchanger has several thin heat exchange plates 70 parallel, closely spaced, and arranged to form thin laminar air passages vertically through the heat exchanger.
The plates 70 are brazed, welded or otherwise joined with the tubes 56 and are arranged to transfer heat by conduction and radiation to the air as it is drawn up and down through the heat exchanger.
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Above the drum, in the box 10, there is provided a shelf 72 having a central opening in which the combination 76 of the air deflector and the heat exchanger support is fixed. This device is illustrated in detail in FIG. 3 and has vertical walls 78 at its opposite ends, connected by walls 80 inclined downwards and inwards. Two flanges 82, projecting upwards, extend from the walls 80 and serve for positioning inside the frame 52 of the heat exchanger and two flanges 84 extend outwardly to support the heat exchanger. lower flanges 55 of the heat exchanger.
Outwardly projecting horizontal flanges 90, provided at the base of the support 75, on all four edges, are arranged to be supported by the shelf 72 to which they are fixed by any suitable means, for example bolts, for example. brazing, by welding or the like.
It is evident from the above that the support 76 and the heat exchanger 52 are of the same length, but that the support 76 defines a smaller opening in its lower part due to the inclination of the walls 80 of the deflector. These walls extend longitudinally to the supports so that the ir deflected by them ascends into the laminar spaces between the heat transfer plates 70 which make 90 angles to the walls.
On assembly of the dryer, the heat exchanger 52 is simply placed on the flanges 84 of the support 76 and the flanges 82, extending upward from the support, fit into the vertical walls of the frame 52 of the exchanger. thermal by preventing its lateral and longitudinal movements. Thus assembled, the heat exchanger is arranged directly above the central opening made in the exchanger 72.
Two vertical deflection plates 92, which extend
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the passage of the heated air up to a short distance from the drum 20 extend at least on the longitudinal sides 80 of the aupport 76. These plates 92, associated with the anterior and posterior walls of the cabinet and the support 76, define end the walls of a continuous passage serving to conduct heated air in the heat exchanger 50 to the rotating drum 20. A cylindrical baffle 94, having at its top a rectangular opening 93 to allow entry of the walls 92 and the air intake between its walls, and a rectangular outlet 96 placed on one side of the central vertical axis of the baffle 94 and towards its front part,
as shown in detail in figs. 1 and 4, is all around drum 20. Outlet 96 extends approximately 2/3 the length of baffle 94 and is aligned to allow air out of the drum and baffle. in the direction of the back left of the front of the dryer cabinet.
When fabricating the heat exchanger and the air deflectors and baffles which serve as accessories, as described above, every effort should be made to ensure that the effective surface area of the inlet air 93 to baffle 94 and perforated drum 20 is less than the sum of the effective surface areas of the laminar air paths in the heat exchanger between the heat transfer plates 70.
In this way, when a vacuum is established by the paddle wheel at the bottom of the cabinet, air is drawn in. through the heat exchanger, the baffle inlet 93 and the reduced openings 24, into the drum 20. These successively narrower passages associated with the inclined deflection plates 80 provided on the support 76 of the cylinder. 'heat exchanger, serve to maintain and reduce the movement of air and to deflect part of this air upwards into the laminar air paths existing between the plates 70,
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so that additional heat transfer may occur due to the resulting turbulence currents.
This effect is supported by mounting the inclined plates 80 at right angles to the heat transfer plates 70 and the rebounding of the air from the plates 80 in a direction normal to these plates is therefore parallel to the air passage located. between the plates 70.
In the bottom of the cabinet, a new lint filter has been mounted., Which, with its support, is designated by the assembly
100. This filter comprises a vertical wall 102 having an opening which fits around the housing 42 of the impeller to which it is attached in any suitable manner. A wall
104 extending from the paddle wheel housing to the front of the cabinet is disposed horizontally, slightly above the paddle wheel. The walls 102 and 104 are assembled by triangular side panels 106, the lower edges of which are inclined upwards and forwards, relative to the front part of the cabinet 10.
These lower edges are turned inward to form tracks 107 (fig. 1) in which a perforated flat filter
105 can slide removably, so that, as shown in fig. 1 and 4, air which comes out laden with moisture and lint debris from opening 96 of the baffle passes to the left part of the bottom and front of the cabinet, turns and moves to the right and under the lower edges of the walls 106 inclined upwards and forwards, then comes back to pass through the opening 43 of the impeller via the filter 105. When the impeller is operating, the filter 105 is bent inwardly by the suction effect, attracting and holding lint against its undersurface.
When the paddle wheel is stopped, the filter 105 is upright in removal.
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remove the lint on the bottom of the cabinet, under the filter.
Thus, in the normal passage of air to the outlet 48 of the dryer, more of the lint is retained by the filter 105 and falls to the bottom of the cabinet, from where it can be removed by removing a bottom panel, not shown, at the front of the cabinet 10. Any air entraining lint and heading towards other parts of the bottom of the cabinet is unable to exit through the orifice 43 of the paddle wheel, since it does not There is no access to this orifice, except lint filter 105.
In service, the motor 16 of the paddle wheel being started, and water vapor at low pressure (effective pressure equal to or less than 1.05 kg / cm2) and at a temperature of about 120 C being admitted to the entrance distributor
62 of the exchanger, air is sucked inwards in the upper posterior opening 12 of the box and towards the. bottom, by the laminar paths located between the heat transfer plates 70 of the exchanger 52.
The use of heat coils 56, in parallel with each coil not exceeding four horizontal sections, allows low pressure water vapor to pass through the coils without appreciable loss of pressure or temperature and The lowest horizontal section of the coil has approximately the same temperature as the highest section.
Therefore, the parallelism of the four flow coils and the thin laminar spacing between the fins 70 of the heat exchanger allow a high ratio of heat transfers as air flows down through the heat exchanger. As the heated air descends through the support 76 towards the opening of the baffle 94, a certain proportion of the air is returned upwards due to the reduced nature of the opening 93 of the baffle and
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openings 24 of the drum as well as the inclination of the side walls 80, and this reflection produces turbulent currents in the laminar spaces in the heat exchanger itself.
These turbulent streams also help to achieve proper heat transfer from the water vapor to the air passing through the heat exchanger. Once the heated air has entered the drum, some of this air passes out through the openings 24 in the wall of the drum and expands into the narrow space surrounding the drum. bour and bounded by the baffle 94. This movement is also accompanied by the reflection, by the baffle, of the heated air which is returned through the openings 24 in the drum, and some degree of turbulence occurs towards the rear. and forward between the drum and baffle 94 to aid the transfer of heat from the air to the damp laundry to ensure proper drying of that laundry.
Cold air carrying moisture and textile debris, exiting the drum and baffle 94 through opening 96, travels to the anterior left corner of the cabinet, then generally under the upward sloping edges and towards the front of the walls 106, then it is diverted to the rear of the cabinet under the wall 104 before passing through the lint filter 105 in the opening 43 of the housing of the bare blades.
This extends the air travel path by retaining it in the drum prior to heat transfer to the laundry for a proportionately longer time.
The numerous changes of direction also ensure that all of the outgoing air passing through the paddle wheel is essentially free of textile debris, these being deposited at the bottom of the cabinet, under the lint filter.
It is evident from the above description
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that the apparatus in question creates for the first time a method and a means of using low pressure water vapor to properly dry laundry while obtaining all the advantages which have been set forth above.
The invention is not limited to the embodiment shown and described in detail, since various modifications can be made to it without departing from its scope.
CLAIMS.
EMI13.1
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