Brevet FR2387311A1 — publié le 19781110

Les machines de nettoyage d sec comprennent, généralement, un tambour rotatif placé dans une enceinte. Cette dernière présente une ouverture pouvant être fermée par une porte en cours de travail et au moyen de laquelle des vêtements ou d'autres articles peuvent être charges dans le tambour et en être déchargés. Un solvant liquide peut être introduit dans le tambour et les articles sont lavés dans ce liquide par rotation du tambour. Cette machine est également con çue pour permettre la vidange du liquide et pour faire tourner le tambour d grande vitesse-, afin d'éliminer par centrifugation la plus grande partie du liquide des articles. En outre, il est possible de faire circuler de l'air -dans un circuit fermé comprenant l'enceinte, ainsi qu'un ventilateur, un condenseur et un dispositif de chauffage. La pressiondelavapeur-dusolvant peut être très le- vée, en particulier lorsque le point d'ébullition de ce solvant est bas comme c1 est le cas des solvants fluorocarbonés, par exemple du solvant connu sous l'appelation "F 113" qui est du trichlorotrifluoréthane (C C12F - C C1F2, point d'dbul- lition : 47,50C). En outre, cette pression de vapeur peut varier très sensiblement avec la température.Par conséquent, en cours de#fonctionnement, lorsque la porte de l'enceinte est fermée, il est très possible que la pression régnant b ltintérieur de l'enceinte dépasse la pression de l'atmosphère. Par ailleurs, il est nécessaire d'éviter toute fuite du solvant sous forme de vapeur, d'abord pour éviter de polluer l'atmosphère, et ensuite parce que le solvant est coûteux. Dans certaines machines de l'art antérieur, l'enceinte et toutes les autres pièces sont conçues pour supporter une élévation de la pression interne sensiblement au-dessus de la pression de l'atmosphère sans que des fuites apparaissent. Une élévation du prix de la machine résulte alors de l'utilisation des divers joints et du renforcement des pièces. L'intérieur de certaines autres machines est mis en communication avec un sac flexible dont le volume utile peut varier afin d'empêcher la pression interne des machines de changer. Ces formes de réalisation ont plusieurs inconvénients. Par exemple, elles peuvent être volumineuses et le sac exige des opérations périodiques d'entretsen qui, néanmoins, ne l'em- pêchent pas toujours de fuir. L'invention concerne une machine de nettoyage à sec dont l'intérieur est mis en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un dispositif empêchant toute fuite de solvant sous forme de vapeur tout en permettant d l'air de passer. La communication est soit ouverte en continu, soit commandée par un élément qui permet automatiquement un écoulement vers l'atmosphère lorsque la pression différentielle appliquée i travers cet élément de la machine vers l'atmosphère dépasse une valeur prédéterminée qui correspond à une très faible fraction de la pression atmosphErlque. Il est très avantageux que le dispositif indiqué cidessus comprenne un serpentin réfrigéré comportant des ailettes extérieures placées sur le trajet d'écoulement du mélange d'air et de vapeur de solvant. Un autre dispositif convenable comprend un lit de carbone actif ou de toute autre matière adsorbante. De temps a autre, ce lit est régénéré par# chauffage i la vapeur d'eau afin d'en éliminer le solvant qu'il a adsorbé. Il est possible d'utiliser un seul lit, régénéré à la fin d'une journée de travail, ou bien deux lits régénérés alternativement. Un autre dispositif qu'il est possible d'utiliser comprend une cartouche de matière adsorbantess du type à jeter après usage. Toutes les formes de dispositifs indiquées ci-dessus permettent une communication constamment ouverte entre l'intérieur de la machine et l'atmosphère. En variante, il est possible de monter une soupape d'échappement légèrement chargée, soit entre Sltinterieur de la machine et le dispositif, soit entre ce dispositif et-l1atmosphère. Cette soupape peut s'ouvrir lorsque sa pression différentielle, dirigée vers l'atmosphère, dépasse quelques millibars (ctest-i-dire environ 1 % de la pression atmosphérique). Dans une autre variante, la communication peut être réalisée X travers un siphon permettant i un mélange d'air et de vapeur de solvant de passer sous forme de bulles lorsque la pression différentielle atteint quelques millibars.Cette soupape ou ce siphon peut s'avérer souhaitable, en particulier lorsque le point d'ébullition du solvant est bas. Une autre forme de réalisation du dispositif comprend un siphon qui contient un liquiderefrigéré Un écoulement de mélange d'air et de vapeur de solvant de la machine vers ltext4- rieur provoque la formation de bulles dans le liquide, qui peut# être une solution saline telle que du bromure de lithium, maintenue à une basse température (par exemple à - 250C) par réfrigération. Cette réfrigération peut être aisément réalisée, car les machines utilisant des solvants à bas point de fusion comportent toujours un dispositif de réfrigération. Le conduit faisant communiquer l'intérieur de la machine avec l'atmosphère aboutit de préférence en un point de la machine où la température est faible Par exemple, il est avantageux d'effectuer un branchement sur le conduit d'écoulement de l'air de récupération, en un point tel que l'air doive franchir la totalité ou une partie du condenseur avant d'arriver à ce point. Le branchement étant réalisé sur un point à basse température, la teneur de la vapeur de solvant dans l'air atteignant le dispositif est faible et, par conséquent, la charge du dispositif est peu importante. Pendant la plus grande partie de chaque cycle de lavage, la pression régnant à l'intérieur de la machine ne s'éloigne que très peu de la pression atmosphérique. Il n'existe aucun rique d'écoulement continu de la vapeur de solvant vers l'atmosphère et, par conséquent, le dispositif destiné à empêcher l'échappement de la vapeur de solvant à l'atmosphère ne travaille pas en continu. Cependant, il est possible, en cours de fonctionnement, que le solvant liquide atteigne certaines parties de la machine ayant été précédemment chauffées. Tel est le cas, par exemple, au début d'un cycle de lavage, lorsque le liquide# est introduit -dans l'enceinte et dans le tambour. Il en est également ainsi, de temps à autre, lorsque le liquide est introduit dans un alambic -faisant partie de la machine et destiné à séparer le solvant des saletés. Dans ces cas, il se produit une vaporisation importante du solvant et, par conséquen#t, une tendance de la pression à s'élever. La communication continue avec l'atmosphère s'oppose à cette tendance et un écoulement d'air sort alors de la machine et passe à travers le dispositif qui empêche l'échappement du solvant. Il est préférable, comme c'est le cas dans les machines de nettoyage à sec de l'art antérieur, que diverses parties de l'intérieur de la machine communiquent les unes avec les autres afin que les pressions de l'air et de la vapeur de solvant régnant à l'intérieur de la machine soient à peu près uniformes. Le ventilateur ne crée qu'une faible pression différentielle. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est un schéma du circuit à fluide de la machine selon l'invention ; la figure 2 est une coupe dans un plan vertical, suivant la ligne Il-Il de la figure 3, d'une forme de-réalisation du dispositif selon l'invention destinéeà s'opposer à la sor tie de vapeur de solvant ; et la figure 3 est une vue en plan du dispositif selon l'invention. La figure 1 représente les éléments principaux de la machine de nettoyage à sec selon l'invention. Le tambour (non représenté) est placé dans une enceinte 1. Après essorage des articles placés dans le tambour par rotation de ce dernieràgranae vitesse afin que le solvant liquide sorte desdits articles, ces derniers sont soumis à un "séchage " et à une "désodorisation" par circulation d'air dans un circuit fermé comprenant l'enceinte 1, un filtre 8 à pousstère, un ventilateur 7, un condenseur Setundispositif 6 de chauffage. Une partie de l'air circule directement du ventilateur 7 vers le dispositif 6 de chauffage par un conduit qui présente un léger étranglement, alors qu'une autre partie de l'air circule du ventilateur 7 vers le condenseur 5 en passant par un robinet 22 de réglage, puis du condenseur vers le dispositif 6 de chauffage. Pendant le lavage d'articles dans un solvant liquide placé à l'intérieur de l'enceinte 1 la rotation du tambour, destinée à agiter les articles et le solvant, provoque une certaine vaporisation de ce solvant. La vapeur ainsi produite, mélangée à l'air, passe du tambour dans le condenseur 5 à travers un filtre 9 à poussière et par un robinet 23. Le solvant liquide propre destiné à être utilisé pour le lavage des articles, par exempledes vêtements, est conservé dans un réservoir 10. Lorsque cela est nécessaire, une certaine quantité de solvant est introduite dans l'enceinte 1 au moyen d'un robinet 18. Lorsque le solvant liquide doit être vidangé de l'enceinte 1, on ouvre un robinet. 17 permettant au solvant de s'écouler par un purgeur 2 à commande presse-bouton dans une chambre 3 de distillation. Un élément chauffant (non représenté) placé dans la chambre 3 de distillation, est mis en oeuvre en temps opportun afindevaporiser le solvant liquide. Les saleté restent dans la chambre ou l'alambic 3 et sont éliminées de temps à autre, alors que la vapeur s'élève par un conduit 24 vers un condenseur 4.Dans ce dernier, le solvant est condensé en passant dans un serpentin refroidi par circulation interne d'eau. Le solvant liquide pénètre dans une chambre 11 où toute petite quantité d'eau pouvant être mélangée avec le solvant est séparée de ce dernier. Le solvant est ensuite ramené dans le réservoir 10 de stockage. Le même séparateur îl reçoit également le solvant liquide du condenseur 5 indiqué précédemment. Les diverses opérations décrites ci-dessus provoquent une évaporation et une condensation du solvant d'une manière non uniforme. La pression régnant à l'intérieur de la machine tend donc à s'élever sensiblement lors de certaines phases du cycle de fonctionnement. Cependant, dans la machine selon l'in Invention, une communication est établie en continu entre l'inté- rieur de la machine et l'atmosphère au moyen d'un tuyau 25 qui part du condenseur ~ 5 et qui aboutit à un dispositif 13 communiquant par une sortie 26 avec l'atmosphère. Pour empêcher l'échappement de vapeur de solvant, le dispositif 13 comprend une chambre dans laquelle un serpentin est refroidi intérieure- ment par un réfrigérant provenant d'un dispositif 12 de rEfri- gération.La figure 2 montre la construction interne de la c ambre. Un serpentintubulaire 27, auquel un groupe d'ailettes 28 est fixé, est monté à l'intérieur de la chambre qui est rectangulaire et dont le fond est incliné. Le tuyau 25 débouche dans le dispositif 13 légèrement au-dessusdufondBalors que le solvant condensé, qui s'égoutte des ailettes 28, s'écoule vers le point le plus bas et sort par un orifice 29 qui communique avec le séparateur 11. Les deux raccords permettant l'arrivée du réfrigérant dans le serpentin 27 et sa sortie sont représentés en 30 sur la figure 3. Les divers conduits, représentés schématiquement en trait simple sur la figure 1 ont en fait une section droite suffisante pour permettre Itégalisation des pressions entre les diverses parties de la machine contenant de l'air, de la vapeur ou un mélange d'air et de vapeur. En particulier, les pressions régnant dans le condenseur 4 de l'alambic et dans le condenseur 5 sont toujours à peu près égales. Toute tendance de la pression à s1 élever dans l'alambic 3 provoque une circulation d'air et de vapeur du-condenseur 4 vers le condenseur 5 et de ce dernier vers le dispositif 13. La machine comporte également une soupape 31 de sûreté montée dans un conduit qui fait communiquer le condenseur 5 avec l'atmosphère. Cette soupape 31 est réglée de manière à ne s'ouvrir que si la pression interne de la machine dépasse sensiblement la pression atmosphérique. En cours de fonctionnement normal, la soupape 31 ne s'ouvre jamais. Cette ouverture ne se produit qu'en cas d'obturation apparaissant à l'intérieur de la machine. L'échappement de la vapeur de solvant dans de tels cas est considérée comme exceptionnelle et n'est donc pas critiquable. Pour empêcher l'échappement de la vapeur de solvant à l'atmosphère pendant le déchargement et le chargement des articles dans l'enceinte 1, des robinets 19 et 32 du circuit d'air peuvent être fermés avant l'ouverture de la porte (non représentée) de l'enceinte 1. Pour une meilleure compréhension du fonctionnement de la machine selon l1invention, les divers conduits représen tés sur la figure 1 sont référencés par des lettres ayant les significations suivantes S solvant liquide AV mélange d'air et de vapeur Av air contenant une petite quantité de vapeur A air R réfrigérant W eau Les flèches en trait plein. indiquent des écoulements importants lors de certaines phases de fonctionnement, alors que les flèches en traits pointilldsindiquent de faibles écoulements. Si cela est souhaité, une soupape d'échappement peut être montée dans le conduit 25, comme représenté en 33 en traits pointillés. Une telle soupape doit être réglée pour s'ouvrir sous une pression différentielle, dirigée vers l'at oosphère, égale seulement h une fraction de la pression différentielle établie pour l'ouverture de la soupape 31 de sûreté. Dans le cas où le dispositif 13 est remplacé par un lit de carbone actif, il peut# être placé dans un corps tubulaire orienté à peu près verticalement. Un corps analogue peut être utilisé pour contenir une cartouche de matière absorbante. Une porte convenable est alors nécessaire pour permettre l'introduction des cartouches et leur remplacement. Une cartouche peut être jetée après usage, comme indiqué précédemment, ou bien être régénérée par introduction dans l'enceinte 12 à un moment convenable, ou par circulation d'air chauffé dans cette enceinte, suivant le même principe que celui #tilisé pour le séchage et la désodorisation des articles. Lorsqu'un lit de carbone actif est utilisé, il est également possible de le disposer de manière que le carbone puisse être retiré et remplacé par du carbone neuf, au lieu d'être régénéré dans l'enceinte. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la machine décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Machine de nettoyage à sec, caractérisée en ce que son espace intérieur est en communication avec l'atmosphère à travers un dispositif (13) qui empêche l'échappement d'une vapeur de solvant tout en permettant le passage de l'air, la communication avec l'atmosphère étant ouverte en continu ou commandée par un élément (33) qui permet automatiquement un écoulement vers l'atmosphère lorsque la pression différentielle exercée par cet élément et dirigée de la machine vers l'at inosphère dépasse une valeur prédéterminée qui correspond X une très faible fraction de la pression atmosphérique. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif empêchant l'échappement de vapeur de solvant est un serpentin réfrigérant (27) qui porte des ailettes extérieures (28) et qui est placé sur le trajet d'écoulement du mélange d'air et de vapeur de solvant. 3 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif empêchant l'échappement de la vapeur de solvant est~un lit de carbone actif ou de toute autre matière adsorbante. 4 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif empechant l'échappement de vapeur de solvant est une cartouche de matière adsorbante. 5 - Machine selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le dispositif empêchant l'échappement de vapeur de solvant est un piège contenant un liquide réfrigéré. 6 - Machine selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 5, caractérisée en ce que la communication entre l'espace intérieur et le dispositif part d'un point (5) dudit espace intérieurauquel, lorsque la machine fonctionne, la température du mélange d'air et de vapeur de solvant est b une valeur minimale ou proche d'une telle valeur.