ITMI20100434A1 - Macchina asciugabiancheria con sistema di raffreddamento del condensatore migliorato. - Google Patents

Description

Titolo: “Macchina asciugabiancheria con sistema di raffreddamento del condensatore miglioratoâ€

La presente invenzione si riferisce ad una macchina asciugabiancheria a tamburo rotante, da impiegare in particolare per uso domestico.

È noto nella tecnica realizzare macchine asciuga-biancheria comprendenti un tamburo rotante destinato a ricevere al suo interno la biancheria da asciugare, mezzi di riscaldamento dell’aria di asciugatura ed un condensatore destinato ad estrarre l’umidità contenuta nell’aria di asciugatura all’uscita dal tamburo rotante. Questi componenti sono disposti all’interno di un involucro esterno dell’elettrodomestico.

La macchina comprende anche una apposita ventola che fa circolare l’aria di asciugatura in sequenza attraverso il tamburo, il condensatore ed i mezzi di riscaldamento (tipicamente una resistenza elettrica), durante il funzionamento del dispositivo.

Nelle macchine di tecnica nota di questo tipo, il dispendio di energia à ̈ piuttosto elevato durante ciascun ciclo di lavoro, per via dell’azionamento delle ventole, dei motori, ed in particolare anche per l’alimentazione elettrica della resistenza di riscaldamento dell’aria di asciugatura.

Inoltre, nelle macchine secondo la tecnica nota, il condensatore viene raffreddato ad aria, tramite una apposita ventola che invia aria prelevata dall’ambiente esterno verso il condensatore stesso. Questa configurazione non sempre consente di ottenere una soddisfacente e rapida condensazione dell’umidità trasportata dall’aria di asciugatura in uscita dal tamburo, il che può comportare un processo di asciugatura della biancheria relativamente lento ed inefficiente.

In vista dello stato della tecnica descritto, scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una macchina asciugabiancheria che consenta di realizzare una efficace condensazione dell’umidità contenuta nell’aria di asciugatura, e di avere un processo di asciugatura della biancheria relativamente rapido ed efficiente.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire una macchina asciuga-biancheria che permetta di ottenere un soddisfacente risparmio energetico.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ fornire una macchina che consenta di avere elevate prestazioni, pur mantenendo una struttura relativamente semplice ed un costo relativamente contenuto.

In accordo con la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto mediante una macchina asciuga-biancheria comprendente: -un tamburo rotante provvisto di una cavità per accogliere la biancheria da asciugare,

-mezzi di riscaldamento di un’aria di asciugatura,

-un condensatore adatto ad estrarre umidità dall’aria di asciugatura,

-mezzi di convogliamento adatti a far circolare l’aria di asciugatura in sequenza attraverso il tamburo, il condensatore ed i mezzi di riscaldamento,

caratterizzata dal fatto di comprendere un circuito idraulico collegato idraulicamente al condensatore per formare un circuito idraulico chiuso nel quale circola nell’uso un liquido di raffreddamento del condensatore, detto circuito idraulico comprendendo uno scambiatore di calore per raffreddare il liquido di raffreddamento e mezzi per far circolare il liquido di raffreddamento attraverso il condensatore e lo scambiatore di calore.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di due forme di realizzazione pratica, date a titolo di esempio non limitativo con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

-la figura 1 mostra una vista prospettica complessiva di una macchina asciuga-biancheria secondo l’invenzione,

-la figura 2 mostra una vista in pianta della macchina di figura 1 con alcune parti asportate per mostrare i componenti interni,

-la figura 3 mostra una vista in alzata della macchina delle figure precedenti con alcune parti asportate per mostrare i componenti interni,

-la figura 4 mostra una vista di una realizzazione alternativa di una macchina asciugabiancheria secondo l’invenzione;

-la figura 5 mostra l’andamento delle temperature dell’aria di asciugatura (t3-t4) e dell’acqua di raffreddamento (T3-T4) all’interno del condensatore, nel caso della prima realizzazione descritta dell’invenzione;

-la figura 6 mostra l’andamento delle temperature dell’aria di asciugatura (t1-t2) e dell’acqua di raffreddamento (T1-T2) all’interno dello scambiatore di calore a valle del condensatore, nel caso della prima realizzazione descritta dell’invenzione.

Nelle figure 1-3 à ̈ rappresentata una macchina asciugabiancheria 11 provvista di un involucro esterno 12, all’interno del quale sono disposti un tamburo rotante 13, un condensatore 15 e mezzi di riscaldamento 14 dell’aria di asciugatura.

Il tamburo rotante 13 à ̈ dotato di una cavità 41 (fig. 3) adatta ad accogliere la biancheria da asciugare e, nell’uso, à ̈ posto in rotazione tramite noti mezzi motori attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale.

Il tamburo 13 Ã ̈ provvisto di una apertura frontale 50 (fig.

1), attraverso la quale la biancheria può essere caricata e scaricata dalla cavità 41 di asciugatura.

Sul lato frontale 54 dell’involucro 12 à ̈ formata una apertura, attraverso la quale l’utente può accedere all’interno del tamburo 13 (fig. 3). L’apertura à ̈ chiudibile da uno sportello, realizzato preferibilmente con un oblò 39 incernierato all’involucro 12 dell’elettrodomestico, sul quale può essere montato il contenitore di raccolta 32 dell’acqua condensata.

I mezzi di riscaldamento 14 svolgono nell’uso la funzione di riscaldare l’aria di asciugatura circolante nell’elettrodomestico. Preferibilmente, tali mezzi sono realizzati con una resistenza elettrica 14, disposta sul retro della macchina 12, ovvero sul lato opposto rispetto al lato frontale 54.

Il condensatore 15 svolge nell’uso la funzione di estrarre l’umidità dall’aria di asciugatura in uscita dal tamburo 13. Il condensatore 15 à ̈ vantaggiosamente posizionato al di sotto del tamburo 13.

L’asciuga-biancheria comprende anche mezzi di convogliamento 16 adatti a far circolare l’aria di asciugatura in sequenza attraverso il tamburo rotante 13, il condensatore 15 ed i mezzi di riscaldamento 14. Tali mezzi di convogliamento comprendono, preferibilmente, una ventola 16 disposta a valle del condensatore 15, ed a monte dei mezzi di riscaldamento 14.

Vantaggiosamente, tra l’uscita dell’aria di asciugatura dal tamburo 13 (in prossimità dell’estremità inferiore dell’apertura 50) e l’ingresso al condensatore 15 à ̈ disposto un condotto filtrante 26 attraverso cui transita il flusso di aria di asciugatura.

A valle del condensatore 15 à ̈ disposta una vasca di raccolta 30 dell’acqua condensata. L’acqua raccolta in questa vasca à ̈ avviata verso il contenitore di raccolta 32 tramite una apposita pompa ed un condotto 33 (fig. 1).

La macchina asciuga-biancheria 11 comprende anche un circuito idraulico 43-48 nel quale circola un liquido di raffreddamento del condensatore 15, preferibilmente acqua.

Il circuito idraulico 43-48 forma con il condensatore 15 un circuito idraulico chiuso.

Il circuito idraulico 43-48 comprende uno scambiatore 43, destinato a raffreddare il liquido di raffreddamento, e mezzi 45 per far circolare il liquido di raffreddamento attraverso il condensatore 15 e lo scambiatore 43.

Lo scambiatore 43 à ̈ preferibilmente raffreddato ad aria. A tal scopo à ̈ prevista una ventola 17, che aspira l’aria dall’esterno della macchina 11 per farla fluire attraverso lo scambiatore 43. Vantaggiosamente, l’aria di raffreddamento dello scambiatore 43 à ̈ fatta entrare attraverso una apertura 53 formata nella faccia frontale 54 dell’involucro della macchina (fig. 3). L’aria di raffreddamento dello scambiatore 43 à ̈ poi evacuata dalla macchina attraverso l’apertura inferiore 49 (fig.

3).

La ventola 17 à ̈ vantaggiosamente disposta a valle dello scambiatore 43 rispetto al flusso dell’aria di raffreddamento. Preferibilmente, tale ventola 17 à ̈ posta in rotazione tramite un motore 42 al quale à ̈ collegata anche la ventola 16 destinata a far circolare l’aria di asciugatura all’interno della macchina (fig. 2).

Lo scambiatore 43 può essere vantaggiosamente realizzato con un fascio di tubi, ad esempio a serpentina, nei quali fluisce il liquido di raffreddamento.

La presenza del circuito idraulico di raffreddamento del condensatore 15 consente di ottenere una efficace e rapida condensazione dell’umidità presente nell’aria di asciugatura.

In una realizzazione preferita dell’invenzione, il circuito idraulico comprende anche un secondo scambiatore 44, disposto all’uscita dell’aria di asciugatura dal condensatore 15.

Il secondo condensatore 44 ha la funzione di riscaldare l’aria di asciugatura prima della sua reintroduzione nel tamburo 13, sfruttando il calore che l’acqua di raffreddamento ha incamerato all’interno del condensatore 15. Tale scambiatore 44 à ̈, infatti, alimentato con l’acqua in uscita dal condensatore 15 tramite il condotto 46.

Sul condotto 46 à ̈ inserita la pompa idraulica 45, che fa circolare il liquido di raffreddamento all’interno del circuito idraulico.

Il condotto 47 porta il liquido di raffreddamento in uscita dallo scambiatore 44 allo scambiatore 43, dove l’acqua à ̈ raffreddata ad aria.

Il condotto 48 porta poi il liquido di raffreddamento, freddo in uscita dallo scambiatore 43, verso il condensatore 15.

Il condensatore 15 à ̈ preferibilmente realizzato con un fascio tubiero percorso dal liquido di raffreddamento. Il flusso del liquido di raffreddamento à ̈ direzionato in controcorrente rispetto al flusso dell’aria di asciugatura all’interno del condensatore 15.

Vantaggiosamente, la temperatura del liquido di raffreddamento in uscita dal condensatore 15 à ̈ maggiore della temperatura dell’aria di asciugatura in uscita dal condensatore. Questa condizione consente di recuperare parte del calore ceduto al liquido di raffreddamento per pre-riscaldare l’aria di asciugatura, prima che sia immessa nel tamburo 13.

In figura 5 à ̈ indicata con 63 la curva di temperatura T3-T4 dell’acqua nel condensatore 15 e con 62 la curva di temperatura t3-t4 dell’aria nel condensatore 15.

La temperatura T3 di ingresso dell’acqua nel condensatore 15 à ̈ preferibilmente compresa tra 25°C e 35°C, in particolare pari a 30°C. La temperatura t3 di ingresso dell’aria di asciugatura nel condensatore à ̈ compresa tra 65°C e 75°C, vantaggiosamente pari a circa 70°C. L’aria à ̈ relativamente calda in uscita dal tamburo, mentre l’acqua di raffreddamento à ̈ relativamente fredda in uscita dallo scambiatore 43.

Nel condensatore 15, l’aria si raffredda, cedendo calore all’acqua di raffreddamento, cosicché si condensa l’umidità trasportata.

All’uscita del condensatore, l’acqua di raffreddamento si à ̈ riscaldata fino ad una temperatura compresa tra 60°C e 70 °C, preferibilmente attorno a 65°C. L’aria di asciugatura all’uscita del condensatore 15 ha invece una temperatura compresa tra 50°C e 60°C, vantaggiosamente attorno a 55°C.

In figura 6 à ̈ indicata con 60 la curva di temperatura T1-T2 dell’acqua nello scambiatore 44 e con 61 la curva di temperatura t1-t2 dell’aria di asciugatura nello scambiatore 44.

La temperatura di ingresso T1 dell’acqua nello scambiatore 44 corrisponde alla temperatura di uscita dal condensatore, ovvero tra 60°C e 70°C. Parimenti, la temperatura di ingresso t1 dell’aria di asciugatura allo scambiatore 44 à ̈ pari a quella di uscita dal condensatore, ovvero tra 50°C e 60°C. Avviene così il preriscaldamento dell’aria di asciugatura, prima dell’immissione nel tamburo 13. Ciò consente di realizzare un risparmio energetico, poiché la resistenza 14 deve immettere minor calore nell’aria di asciugatura per raggiungere l’opportuna temperatura di lavoro nel tamburo 13.

All’uscita dello scambiatore 44, l’aria di asciugatura ha una temperatura t2 compresa tra 55°C e 65°C, preferibilmente attorno a 60°C. L’acqua di raffreddamento in uscita dallo scambiatore 44 ha una temperatura tra i 53°C ed i 63°C, preferibilmente attorno a 58°C.

Vantaggiosamente, in seguito, attraversando lo scambiatore 43 la temperatura del liquido di raffreddamento à ̈ ridotta di almeno 25°C.

Preferibilmente, al di sotto dello scambiatore 43, può essere disposta una vasca di raccolta 52, mostrata in figura 3, per raccogliere eventuale condensa formata nello scambiatore 43.

Vantaggiosamente, lo scambiatore 43 à ̈ disposto in prossimità della parete frontale 54 dell’involucro 12 della macchina.

Preferibilmente, lo scambiatore 44 à ̈ disposto in modo da coprire sostanzialmente tutta l’estensione dell’apertura di uscita dell’aria di asciugatura dal condensatore 15. Il flusso dell’aria di asciugatura nel condensatore 15 e nello scambiatore 44 à ̈ orientato sostanzialmente in orizzontale.

Secondo una realizzazione alternativa dell’invenzione, potrebbe essere assente il secondo scambiatore 44. Una simile realizzazione à ̈ mostrata nella figura 4, dove gli elementi corrispondenti agli elementi presenti nella prima realizzazione sono indicati con numeri di riferimento aumentati di 100. In questo caso, l’acqua di raffreddamento in uscita dal condensatore 115 à ̈ direttamente avviata tramite la conduttura 147 verso lo scambiatore 143 raffreddato ad aria.

A questo punto risulta evidente come si siano raggiunti gli scopi della presente invenzione.

Si à ̈, infatti, fornita una macchina asciuga-biancheria che consente di ottenere un’efficace condensazione dell’umidità contenuta nell’aria di asciugatura. Il ciclo di asciugatura della biancheria risulta così particolarmente rapido e efficiente.

Inoltre, grazie al fatto che il condensatore à ̈ realizzato con flussi in controcorrente, la temperatura di uscita dell’aria di asciugatura dal condensatore può essere inferiore alla temperatura di uscita dal condensatore del liquido di raffreddamento. Ciò rende disponibile del calore per riscaldare l’aria di asciugatura, prima della sua reintroduzione del tamburo.

Con il secondo scambiatore di calore 44 si può così recuperare parte del calore raccolto dal liquido di raffreddamento nel condensatore per far condensare l’umidità contenuta nell’aria di asciugatura.

Si realizza in questo modo un risparmio energetico complessivo nel ciclo della macchina, poiché la resistenza di riscaldamento dell’aria può essere fatta funzionare con un minore dispendio di potenza.

La struttura della macchina à ̈ inoltre relativamente semplice ed economica. La ventola di raffreddamento dello scambiatore 43 può infatti essere azionata tramite lo stesso motore che pone in rotazione la ventola destinata a far circolare l’aria di asciugatura nella macchina.

Ovviamente un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti alle configurazioni sopra descritte, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina asciuga-biancheria comprendente: -un tamburo rotante (13) provvisto di una cavità (41) per accogliere la biancheria da asciugare, -mezzi di riscaldamento (14) di un’aria di asciugatura, -un condensatore (15) adatto ad estrarre umidità dall’aria di asciugatura, -mezzi di convogliamento (16) adatti a far circolare l’aria di asciugatura in sequenza attraverso il tamburo (13), il condensatore (15) ed i mezzi di riscaldamento (14), caratterizzata dal fatto di comprendere un circuito idraulico (43-48) collegato idraulicamente al condensatore (15) per formare un circuito idraulico chiuso nel quale circola nell’uso un liquido di raffreddamento del condensatore, detto circuito idraulico comprendendo uno scambiatore di calore (43) per raffreddare il liquido di raffreddamento e mezzi (45) per far circolare il liquido di raffreddamento attraverso il condensatore (15) e lo scambiatore di calore (43).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che, all’interno del condensatore (15), il flusso del liquido di raffreddamento à ̈ direzionato in controcorrente rispetto al flusso dell’aria di asciugatura.
3. 3. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il condensatore (15) à ̈ formato con uno scambiatore a fascio tubiero, il liquido di raffreddamento scorrendo all’interno dei tubi del fascio tubiero.
4. 4. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il detto scambiatore di calore (43) à ̈ raffreddato ad aria, essendo presenti mezzi (17) per far fluire aria di raffreddamento nello scambiatore (43).
5. 5. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la temperatura del liquido di raffreddamento in uscita del condensatore (15) à ̈ maggiore della temperatura della aria di asciugatura in uscita dal condensatore (15).
6. 6. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il circuito idraulico comprende un secondo scambiatore di calore (44) posizionato in prossimità dell’uscita dell’aria di asciugatura dal condensatore (15) per riscaldare l’aria di asciugatura, detto secondo scambiatore (44) essendo collegato nel detto circuito idraulico a valle del condensatore (15) ed a monte del primo scambiatore di calore (43).
7. 7. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la temperatura del liquido di raffreddamento passa da un minimo di 25°C - 35°C in ingresso al condensatore (15) ad un massimo di 60°C - 70°C all’uscita dal condensatore (15).
8. 8. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la temperatura dell’aria di asciugatura passa da un valore compreso tra 65°C - 75°C in ingresso al condensatore (15) ad un valore compreso tra 50°C 60°C in uscita dal condensatore (15).
9. 9. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, nel secondo scambiatore di calore (44), l’aria di asciugatura si riscalda di una temperatura compresa tra 5°C e 15°C.
10. 10. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il liquido di raffreddamento si raffredda di almeno 25°C attraversando il detto primo scambiatore (43).
11. 11. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una prima ventola (17) per avviare aria di raffreddamento al primo scambiatore (43) del circuito idraulico, ed una seconda ventola (16) per far circolare l’aria di asciugatura nella macchina, dette due ventole (16, 17) essendo poste in rotazione dal medesimo motore (42).
12. 12. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi per far circolare il liquido di raffreddamento nel circuito idraulico comprendono una pompa.