ES2289435T3 - Secadora de ropa de tipo domestico con condensador bietapico. - Google Patents

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Abstract

Secadora de ropa o máquina combinada lavadora y secadora, que comprende un tambor (1) que contiene la ropa a secar, un conducto (2) de circulación de aire de secado, un primer ventilador (5) adaptado para insuflar una primera corriente de aire de secado a través de dicho tambor hasta dicho conducto (2), un condensador (3) a través del cual se hace pasar dicha corriente de aire de secado, un conducto de aire de refrigeración (4) que transporta una segunda corriente de aire fresco a través de dicho condensador (3), haciendo circular dicha segunda corriente un segundo ventilador (6) asociado con dicho conducto de aire de refrigeración (4), un motor (7) adaptado para hacer girar dichos ventiladores primero y segundo (5, 6) de manera selectiva en un modo de rotación principal, en un modo de rotación secundario opuesto, y conjuntamente, caracterizada por: - un segundo elemento de condensación (11) dispuesto en serie con dicho condensador (3), de manera que dicho segundo elemento de condensación (11) es atravesado por la misma corriente de aire de secado (A) que dicho condensador (3), - un segundo conducto auxiliar de aire de refrigeración (12) que conecta dicho segundo elemento de condensación (11) con dicho segundo ventilador (6), de manera que su acción envía una corriente de aire correspondiente a dicho segundo elemento de condensación (11) a través de dicho segundo conducto auxiliar de aire de refrigeración (12), comprendiendo este último un dispositivo, de preferencia una válvula (13), dispuesto en dicho segundo conducto de aire de refrigeración y adaptado para cortar de manera selectiva el paso de dicha corriente de aire correspondiente hacia dicho segundo elemento de condensación (11).

Description

Secadora de ropa de tipo doméstico con condensador bietápico.
Campo y antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a un tipo de secadora de ropa mejorada, preferiblemente de tipo doméstico, provista de un condensador mejorado para reducir el consumo de energía y al mismo tiempo también el tiempo necesario para realizar un ciclo de secado normal.
Las secadoras de ropa con condensador conocidas están normalmente provistas de un medio para eliminar la humedad del aire de secado, que comprende un condensador por el que se hace pasar, además de la misma corriente de aire de secado, una segunda corriente de aire de refrigeración, que se produce naturalmente separada de dicha corriente de aire de secado, y que se recoge del ambiente exterior y se distribuye de manera adecuada para que atraviese dicho condensador y, como resultado, lo enfríe.
Aunque a lo largo de toda la siguiente descripción se hace referencia a una secadora de ropa autónoma, es decir autoestable, se debe apreciar que lo que se describe a continuación puede aplicarse igualmente y por tanto ser adecuado para máquinas combinadas lavadora y secadora.
Las máquinas a las que se refiere la presente invención, se conocen normalmente en el estado de la técnica. Además, se describen, junto con un análisis detallado de la naturaleza técnica de las ventajas y desventajas de diferentes variaciones de su diseño y realización generales, en la solicitud de patente europea 03028410.3 presentada por el mismo solicitante con el título "Household clothes drying machine with improved condenser" (Secadora de ropa de tipo doméstico con condensador mejorado), a la que se tiene que hacer por tanto referencia por razones de conveniencia y brevedad en esta descripción.
La presente invención se aplica preferiblemente a secadoras de ropa que, además de un condensador, también están provistas de:
- dos ventiladores diferentes para insuflar el aire de secado y el aire de refrigeración del condensador, respectivamente,
- un único motor para accionar dichos ventiladores al mismo tiempo,
- estando dicho motor adaptado para ser controlado a fin de girar de manera selectiva en los dos sentidos opuestos.
Sin embargo, se puede apreciar fácilmente que la presente invención puede aplicarse igualmente en secadoras de ropa de tipo condensador convencionales, es decir, provistas de un condensador regular, aunque sin las otras características que ya se han indicado.
En el estado de la técnica se conocen en gran medida las secadoras de ropa que funcionan condensando una corriente de aire caliente, que primero se insufla al tambor que contiene la ropa y que, mientras circula por el mismo, elimina humedad de la misma ropa, o vaciando dicha corriente de aire caliente cargado de humedad directamente al exterior.
El aire caliente, una vez insuflado al interior del tambor que contiene la ropa, hace que la humedad que contiene la ropa se evapore, llegando de ese modo casi a saturarse, o incluso a saturarse completamente con dicha humedad. Dicho ventilador arrastra este aire caliente cargado de humedad, creando así una corriente continua que al final es enviada a un dispositivo de condensación adecuado normalmente formado por un cambiador de calor atravesado -a través del denominado conducto "caliente"- por dicha corriente de aire caliente cargada de humedad y -a través del denominado conducto "frío"- por una corriente sustancialmente continua de aire de refrigeración recogido del ambiente externo y que se vacía de nuevo en el ambiente externo tras haber circulado de ese modo a través de dicho cambiador
de calor.
Normalmente, incluso dicha corriente de aire refrigerante que está en el denominado conducto "frío" es activada y mantenida por dicho ventilador, que es accionado de un modo tradicional por un motor eléctrico correspondiente.
En el estado de la técnica también se conoce bien el hecho de que, durante la fase inicial del proceso de secado, no es en realidad necesario someter el aire de secado a tal proceso de eliminación de humedad dejando que pase por el condensador, ya que en realidad experimenta una determinada cantidad de condensación por sí mismo debido a que todavía predomina una temperatura bastante baja en la máquina. Además, durante la fase inicial del proceso de secado, es necesario calentar tanto la ropa a secar como el mismo aire hasta una temperatura de régimen permanente, con lo cual, en este periodo inicial, la condensación que se produce en el condensador es en cualquier caso bastante limitada y, por tanto, va a hacer que el enfriamiento del aire de secado sea claramente inútil o incluso perjudicial.
Sin embargo, como el motor usado para accionar de manera giratoria el tambor que contiene la ropa también está conectado con los ventiladores que hacen circular las corrientes de aire de los conductos citados "caliente" y "frío", aunque no se desee el aire de refrigeración atraviesa también el condensador durante dicho periodo inicial del proceso de secado.
Con miras a eliminar tal inconveniente natural, es bien conocida una solución que permite eliminar completamente la rotación del ventilador de refrigeración en su modo de funcionamiento principal durante dicho periodo inicial, dejándole girar únicamente en su modo de funcionamiento secundario, para conseguir la doble ventaja de reducir más el ruido de funcionamiento y el tiempo de secado añadido, sin sufrir la desventaja de una condensación más pobre. Sin embargo, en este caso se observa otra desventaja en el sentido de que si se limita el motor para que funcione en un único sentido de rotación, aunque sólo sea en lo que se refiere a la fase inicial del proceso de secado, se produce un efecto determinado de enmarañamiento de la ropa que a secar, y este efecto se resuelve después sólo en parte durante las siguientes fases del proceso de secado.
Para evitar tal problema, se conoce una solución según la citada solicitud de patente europea 03028410.3, en la que se proporciona un medio para desviar una corriente de aire, medio adaptado para desviar dicha corriente de aire de secado o, como alternativa, dicha corriente de aire de refrigeración, para evitar que una u otra de las mencionadas corrientes atraviese dicho condensador, consistiendo preferiblemente dicho medio en un tipo de conducto adicional para el aire de refrigeración o el aire de secado dispuesto para circunvalar el condensador, y preferiblemente usado en las fases iniciales del ciclo de secado.
Esta solución permite después al tambor girar en ambos sentidos incluso en la fase inicial.
Sin embargo, esta solución tiene la desventaja inevitable de necesitar una producción extraordinariamente compleja y principalmente de requerir un espacio extra grande, cerca de dicho condensador, para alojar dicho medio de circunvalación.
Además, en la secadora conocida se observa otra desventaja en la fase central del proceso de secado: en este periodo el aire usado para refrigerar el condensador es aspirado del exterior de la secadora, aunque el conducto que conduce esta corriente de aire al condensador atraviesa el volumen interno de la máquina que ya se ha calentado hasta una temperatura más alta, y por tanto, calienta el aire que está dentro de dicho conducto, aspirado y usado para refrigerar el condensador.
En estas condiciones, la temperatura de este aire de refrigeración que está dentro de dicho conducto se eleva normalmente a aproximadamente 40ºC, y se entiende fácilmente que tal temperatura alta no deseada deteriora notablemente el proceso de condensación de la humedad que está en el aire de secado.
El resultado final e inevitable de tal situación es un aumento del tiempo del ciclo de secado y del consumo de energía.
En la JP 54106960, solicitud 53012403, se muestra una secadora de ropa de tipo condensador, provista de un conducto de aire de refrigeración y de una válvula de aire 26 corriente arriba del condensador.
La válvula de aire 26 se cierra, de manera que la corriente de aire de refrigeración se reduce notablemente, y como consecuencia de esto, la corriente de aire de secado se enfría a una menor temperatura.
En la EP 0 328 250 A1 se muestra una secadora de tambor que comprende un tambor giratorio, un ventilador para producir una corriente de aire a través del tambor, un motor para accionar el tambor y el ventilador, estando el eje motor dispuesto para girar de manera alterna en un sentido hacia delante y en un sentido hacia atrás, siendo el ventilador y la envuelta tales que la corriente de aire que distribuye el ventilador es mayor en un sentido que en el sentido opuesto, y siendo la disposición tal que los periodos de rotación del motor en el sentido que corresponde a una corriente de aire mayor son más largos que los periodos de rotación inversa.
Breve descripción de la invención
Sería por tanto deseable, y es en realidad el principal propósito de la presente invención, proporcionar una secadora de ropa de tipo condensador, provista de un único motor para accionar el ventilador de aire de secado y el ventilador de aire de refrigeración, capaz de asegurar un nivel de secado normal aunque pero sin embargo capaz de eliminar los inconvenientes citados de enmarañamiento de la ropa, principalmente durante las fases de secado iniciales (como consecuencia de que el tambor tenga que girar en un único sentido de rotación durante las fases iniciales mencionadas) la necesidad de aumentar el espacio interno para alojar el medio adicional, y el aumento de manera no deseada de la complejidad y el coste total de la secadora.
Según la presente invención, este propósito se consigue, junto con otros que quedan claros en la siguiente descripción, en una secadora de ropa que incorpora las características que se enumeran en las reivindicaciones en anexo.
Breve descripción de los dibujos
En cualquier caso, las características y ventajas de la presente invención se entienden mejor en la descripción que se da a continuación a modo de ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática de los diferentes aparatos operativos conectados correctamente y usados en una máquina según la presente invención.
La figura 2 es una vista en corte superior de una parte importante del condensador y los dispositivos asociados de la máquina según la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva, parcialmente transparente de una parte de la pared posterior de la máquina según una realización preferida de la invención.
La figura 4 muestra otra realización mejorada de la pared posterior de la máquina mostrada en la figura 3.
La figura 5 es un gráfico comparativo de la cantidad de agua condensada en una máquina con y sin la invención.
Descripción detallada de la invención
En una secadora de ropa según una realización del estado de la técnica, se proporciona un tambor 1 adaptado para contener la ropa a secar, al que está asociado un conducto 2 para que circule el aire caliente; este aire caliente circula también a través de un condensador 3, adaptado para hacer que la humedad que hay en el aire de secado circule por el mismo para condensarse, atravesando también dicho condensador una corriente de aire "frío", es decir aire tomado del exterior y enviado a dicho condensador 3 a través de un conducto correspondiente 4.
Ambos conductos 2, y 4 contienen en su interior dos ventiladores correspondientes 5, 6, provistos para hacer circular la corriente de aire de secado y la corriente de aire de refrigeración, respectivamente. Además, los ejes de los dos ventiladores mencionados 5 y 6 están conectados, de uno de los modos conocidos como tales en el estado de la técnica, incluso mediante mecanismos y engranajes adecuados, a un único motor 7, de manera que la rotación de este motor hace que estos dos ventiladores mencionados giren en correspondencia de un modo sincrónico. Este motor 7 se controla con un medio de control adecuado (no se muestra) adaptado para dejarle girar en sus dos sentidos de rotación posibles; el resultado de esto consiste en que permite a los dos ventiladores mencionados girar de manera selectiva en cualquier sentido, aunque en cualquier caso de un modo constante entre sí (es decir, cuando un primer ventilador gira en un sentido definido, el segundo ventilador siempre gira en un único sentido; y cuando el primer ventilador cambia su sentido de rotación, el segundo ventilador cambia también su propio sentido de rotación).
En el modo tradicional de funcionamiento, el motor que acciona el ventilador puede usarse además, a través de un medio de transmisión de movimiento adecuado, para accionar también de manera giratoria el tambor que contiene la ropa; a este respecto, es una práctica común para dicho motor ser controlado para dar vueltas durante periodos de tiempo cortos en su sentido de rotación normal, es decir, principal, en el que dichos periodos de rotación cortos en ese sentido alternan con otros periodos cortos durante los que dicho motor da vueltas en el sentido de rotación opuesto, es decir, secundario.
Según la presente invención, dicha máquina se mejora del siguiente modo: con referencia a la figura 1, y recordando que por el condensador 3 circulan dos corrientes diferentes de aire de secado y aire de refrigeración, se proporciona un medio que consiste prácticamente en un segundo elemento de condensación 11, dispuesto en serie con dicho condensador 3, de manera que es atravesado por la misma corriente de aire de secado que atraviesa el condensador. Dicho segundo elemento de condensación 11 es enfriado por una corriente de aire que atraviesa un segundo conducto auxiliar de aire de refrigeración 12, dispuesto corriente abajo de dicho condensador 3 y que recibe dicha corriente de aire del mismo ventilador 6 que también es insuflada a dicho conducto 4, como se ilustra simbólicamente.
Además, en el segundo conducto auxiliar de aire de refrigeración 12 se proporciona un medio de cierre formado preferiblemente por una válvula 13. Esta válvula está adaptada para recibir la corriente de aire de refrigeración procedente de dicho ventilador 6, y para detenerla de manera selectiva, o dejarla circular, dependiendo de la fase de funcionamiento del ciclo de secado.
De manera preferible, dicha válvula comprende una separación móvil, no se muestra, que, si se mueve de manera adecuada, puede abrir o cerrar de manera selectiva dicho conducto 12, permitiendo así dirigir la corriente de aire de refrigeración correspondiente hacia dicho segundo elemento de condensación 11.
Incluso en términos sencillos, el funcionamiento de dicha máquina se entiende fácilmente por cualquiera versado en la materia; de hecho, el periodo de funcionamiento de la máquina, en el que se realiza un ciclo de secado, se puede dividir en tres subfases, a saber, una primera subfase en la que el aire de secado es aún bastante frío y no está cargado todavía de humedad, una fase central en la que el aire se calienta gradualmente hasta su temperatura de proceso, mientras se va cargando de humedad que se descarga de la ropa, y una fase final en la que el aire de secado es muy caliente aunque menos húmedo ya que la ropa está casi seca del todo.
En la máquina que se acaba de describir, el funcionamiento durante la primera subfase es bastante normal y dicha válvula 13 permanece cerrada; de hecho en este periodo el aire de secado está todavía frío y no húmedo, y por tanto no es necesario enfriarlo más.
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En la subfase central, dicha válvula 13 se abre, permitiendo la insuflación de aire fresco del exterior hacia dicho segundo elemento de condensación 11, y como consecuencia ofrece una acción de condensación complementaria y al final hace que se acelere todo el proceso de secado, obteniéndose la reducción necesaria de consumo de energía.
A la probable objeción de que en esta circunstancia el ventilador 6 funcionaría de un modo no optimizado, se puede contestar que el desequilibrio generado en las corrientes de aire es muy débil y no va a cambiar de manera significativa la medida de caudal de aire de refrigeración hacia el condensador 3 a través de dicho conducto 4.
En la subfase final, dicha válvula 13 se deja abierta, o se cierra de nuevo, dependiendo de la correspondencia, caso a caso, entre la capacidad de condensación del condensador 3 con respecto a la de dicho segundo elemento de condensación 11.
En la anterior realización propuesta, la presente invención permite añadir otras mejoras ventajosas: con referencia a las figuras 2 y 3 dicho segundo elemento de condensación 11 se coloca pronto corriente abajo del condensador 3, de manera que el conducto pertinente 12 se vacía prácticamente, y de este modo se obtiene el beneficio de que la corriente de aire "B" que se insufla hacia dicho segundo elemento de condensación 11 no se somete a ninguna acción de calentamiento.
Una segunda mejora consiste en que el depósito colector 14 del agua de condensación del condensador 3 se utiliza también como depósito colector de dicho segundo elemento de condensación 11, evitando por tanto costes de producción obvios.
Con referencia a las figuras 3 y 4, tal posibilidad se consigue con una estructura de máquina en la que la corriente de aire de secado "A", que sale del condensador 3 para ser insuflada a dicho conducto 16 que deriva en el tambor, se introduce antes en un conducto intermedio corto 17 que simplemente forma parte de dicho conducto que tiene un lado 18 que forma una pared delimitadora de dicha segunda pared de conducto auxiliar 12 (ver figura 3).
De hecho, dicho lado 18 no materializa dicho segundo elemento de condensación 11, como queda claro en la figura 3.
Se debe apreciar que todo el segundo elemento de condensación 11 se representa en la figura 3 con la línea de trazos cerrada "C".
Como consecuencia de esto, la corriente de aire de secado "A" toca dicho conducto auxiliar 12, para permitir el efecto de una fase de condensación adicional.
Una tercera mejora pretende evitar un enfriamiento demasiado grande de la corriente de aire de secado que sale del condensador 3 y que es insuflada a dicho conducto 16 antes de entrar en el tambor (pasando posiblemente por las resistencias de calentamiento, no se muestran); con referencia a la figura 4, se puede observar que dicho segundo conducto auxiliar 12 se extiende y conforma de manera que dicha pared 18, que delimita dicho segundo conducto 12 con respecto al conducto anterior 17 que sale del condensador, sea lo más ancha posible.
De manera preferible, dicho segundo conducto auxiliar 12 debería extenderse por todo el recorrido externo de dicho conducto 17.
Se puede obtener otra mejora a condición de que dicho condensador 3 y dicha pared lateral 18 estén térmicamente aislados; la ventaja de ello es que se evita que la temperatura más alta del condensador 3 se transfiera a dicha pared lateral 18, manteniéndola así a una temperatura más baja, que además se mantiene a temperatura ambiente y constante, al estar fuera de la máquina.
Debido al hecho de que la corriente de aire que pasa por dicho conducto 12 se calienta ligeramente a medida que se acerca al conducto intermedio 17 que sale del condensador 3 y trae la corriente de aire de secado "A" (obviamente más caliente que el aire ambiente), constituye de manera efectiva un medio de aislamiento térmico para dicha corriente de aire de secado "A" con respecto al ambiente circundante; por tanto se obtiene una reducción del descenso de la temperatura de dicha corriente de aire "A" corriente abajo del calentador.
Fundamentalmente, dicho segundo conducto auxiliar 12 funciona como otro medio de refrigeración de la corriente de aire de secado, generando una condensación complementaria y también como medio de calentamiento indirecto, ya que genera una reducción de la refrigeración natural de la corriente de aire de secado "A" en dicho conducto 16, aunque únicamente corriente abajo de dicho calentador.
El beneficio de la invención puede describirse correctamente en la figura 5; representa la cantidad de agua que se condensa en una secadora en dos pruebas diferentes que se refieren a dos condiciones diferentes, a saber, cuando sólo funciona el condensador 3 y cuando se activan al mismo tiempo tanto el condensador 3 como el segundo elemento de condensación 11; naturalmente para ser técnicamente correcto, las dos pruebas se han hecho en la misma máquina, y con todas las demás condiciones iguales. Queda claro el aumento de aproximadamente 3% del agua condensada al final de la prueba, que corresponde a un ciclo de secado típico.
Cualquiera versado en la materia conoce bien que dicho rendimiento de secado mejorado se puede usar e intercambiar para acortar el tiempo de secado total, o por otro lado para ahorrar energía, o incluso para hacer secadoras con menor velocidad de rotación del ventilador y por tanto más silenciosas.

Claims (6)

1. Secadora de ropa o máquina combinada lavadora y secadora, que comprende un tambor (1) que contiene la ropa a secar, un conducto (2) de circulación de aire de secado, un primer ventilador (5) adaptado para insuflar una primera corriente de aire de secado a través de dicho tambor hasta dicho conducto (2), un condensador (3) a través del cual se hace pasar dicha corriente de aire de secado, un conducto de aire de refrigeración (4) que transporta una segunda corriente de aire fresco a través de dicho condensador (3), haciendo circular dicha segunda corriente un segundo ventilador (6) asociado con dicho conducto de aire de refrigeración (4), un motor (7) adaptado para hacer girar dichos ventiladores primero y segundo (5, 6) de manera selectiva en un modo de rotación principal, en un modo de rotación secundario opuesto, y conjuntamente, caracterizada por:
-
un segundo elemento de condensación (11) dispuesto en serie con dicho condensador (3), de manera que dicho segundo elemento de condensación (11) es atravesado por la misma corriente de aire de secado (A) que dicho condensador (3),
-
un segundo conducto auxiliar de aire de refrigeración (12) que conecta dicho segundo elemento de condensación (11) con dicho segundo ventilador (6), de manera que su acción envía una corriente de aire correspondiente a dicho segundo elemento de condensación (11) a través de dicho segundo conducto auxiliar de aire de refrigeración (12), comprendiendo este último un dispositivo, de preferencia una válvula (13), dispuesto en dicho segundo conducto de aire de refrigeración y adaptado para cortar de manera selectiva el paso de dicha corriente de aire correspondiente hacia dicho segundo elemento de condensación (11).
2. Secadora de ropa según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho segundo elemento de condensación (11) está separado de dicho conducto (2) de circulación de aire de secado mediante una pared (18) colocada fuera de dicha máquina.
3. Secadora de ropa según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho segundo elemento de condensación (11) está situado en la corriente de aire producida corriente abajo de dicho segundo ventilador (6).
4. Secadora de ropa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cámara colectora (14) de agua de condensación de dicho condensador (3) puede recoger también el agua que condensa dicho segundo elemento de condensación (11).
5. Secadora de ropa según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque dicho condensador (3) está térmicamente aislado de dicha pared (18), de manera que se evita que la temperatura más elevada del condensador (3) sea transferida a dicha pared lateral (18), manteniendo así dicha pared lateral (18) a una temperatura más baja.
6. Secadora de ropa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, a partir de la 2, caracterizada porque puede abrir automáticamente dicho segundo conducto auxiliar de aire de refrigeración (12) durante una fase intermedia del ciclo de secado.
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