Brevet FR2454594A1 — publié le 19801114

La présente invention a pour objet un séchoir, notamment un séchoir à linge, perfectionné. Dans les séchoirs à linge conventionnels, un courant d'air, initialement sec et préalablement chauffé (par exemple au moyen d'un réseau de résistances électriques), traverse la masse de linge humide (préalablement essorée) logée dans un panier, ou tambour, mû en rotation, sry imprègne de l'humidité du linge et est évacué vers 1' extérieur. Si cette utilisation d'un courant d'air chaud accélère le séchage du linge, le fait de s'en servir pour véhiculer vers l'exté- rieur l'humidité extraite du linge réduit considérablement le rendement energétique du séchoir puisque ainsi, outre cette humidité, c'est une masse importante d'air chaud qui se trouve alors évacuée et dont les calories sont ensuite dissipées en pure perte dans l'at oosphère De plus, le rejet hors du séchoir d'un courant d'air chaud et humide peut, dans certains domaines (centrales nucléaires, marine, etc...) présenter des inconvénients rédhibitoires et, le séchoir étant utilisé dans un local clos, il est pour le moins nécessaire d'y adjoindre une hotte et/ou conduite d'évacuation de cet air chaud et humide hors du local. Certes, le rendement énergétique du séchoir pourrait, à cet égard, être amélioré en renonçant à chauffer l'air qui véhicule l'humidité extraite du linge, mais ce serait alors au détriment de la rapidité du processus de séchage. Etant donc établi que le séchage le plus simple s'effectue par passage d'un courant d'air qui s'imprègne de l'humidité du linge à sécher et la transfert hors de celui-ci, et qu'en outre, le proches sus de séchage est d'autant plus rapide que cet air est initialement plus sec et chaud, on voit que le séchoir permettant le séchage le plus rapide et dont le rendement énergétique soit maximal doit utiliser un courant d'air chaud et initialement le plus sec possible pour extraire l'humidité du linge, mais qu'il nedoit ensuite évacuer vers l'extérieur que cette humidité et non pas les calories de l'air utilisé pour son extraction.Un moyen pour y parvenir consiste à ramener seule cette humidité à la température ambiante par sa réduc- tion en un condensat qui soit seul évacué du séchoir, l'air chaud ainsi débarassé de cette humidité et donc asséché étant alors recyclé dans le séchoir. Réalisant un tel programme, le séchoir selon l'invention, qui, quoique présentement illustré dans son utilisation en séchoir de linge, peut tout aussi bien être utilisé à d'autres sortes de sécha- ge (séchage de toutes masses poreuses ou fibreuses, séchage de la surface de pièces, séchage de parties du corps humain dans un flux d'air chaud conservatif ou à faible dispersion, notamment sous forme de sèche-mains ou de sèche-cheveux) , est à la fois rapide par son utilisation d'air chaud et d'un rendement énergétique beaucoup plus élevé que les séchoirs précédemment évoqués. Pour réaliser le programme susvisé, le séchoir selon l'invention tire intégralement parti du principe bien connu des réfrigérateurs ou "groupes frigorifiques", selon lequel la chaleur du milieu à refroidir est absorbée par un évaporateur (source froide) à l'intérieur duquel se vaporise un fluide (liquide) frigorigène, les vapeurs de ce fluide étant ensuite ramenées à l'état liquide dans un condenseur (source chaude) où elles cèdent alors des calories au milieu ambiant, ces calories résultant soit de la compression de ces vapeurs par un compresseur, dans le cas d'un réfrigérateur à compression (par exemple au fréon), soit de la condensation de gaz ammoniac dans le cas d'un réfrigérateur à absorption. ainsi ramené à l'état liquide, le fluide frigorigène est à nouveau admis dans l'évaporateur et y recommence son cycle. Toutefois, alors que dans un réfrigérateur les calories émises dans le condenseur sont dissipées en pure perte dans l'atmosphère (cette dissipation étant nécessaire pour la.liquéfaction du fluide frigorigène),#dans le séchoir selon l'invention, et c'est en ceci qu'il tire intégralement parti dudit principe, ces calories sont utilisées pour réchauffer l'air recyclé. Ce séchoir comporte une zone de séchage dans laquelleestpla- cée et maintenue la pièce à sécher, sur le trajet d'un courant d'air incident préalablement sec et chauffé misen circulation sous l'action propulsive d'un moto-ventilateur et qui, au contact de ladite pièce à sécher, s'imprègne de son humidité et l'en débarasse en la véhiculant hors de celle-ci. Il est caractérisé par le fait qu'il comprend, partant d'une des extrémités de la zone de séchage et aboutissant à l'autre extrémité de cette zone de séchage, une gaine de recyclage canalisant en circuit fermé le courant d'air propulsé par ledit moto-ventilateur et l'obligeant à des passages répétés à travers la zone de séchage, ainsi que, logés dans cette gaine de recyclage, sur le parcours de ce courant d'air qui les traverse dans cet ordre : un sys tème de préchauffage initial de l'air, disposé en amont de la zone de séchage, et, fonctionnant en pompe à chaleur, en aval de cette zone de séchage, d'abord une source froide sur lesparois delaquelle l'humidité véhiculée hors de la zone de séchage par le courant d'air chauffé se condense et en est évacuée par gravité, puis une source chaude au contact des parois de laquelle l'air ainsi débarrassé de cette humidité se réchauffe pour être ensuite recyclé dans ladite gaine et traverser à nouveau la zone de séchage, pour un nouveau cycle~. Selon la forme préférée de réalisation de l'invention, lesdites sources froide et chaude sont constituées, respectivement, par l'évaporateur et le condenseur d'un même groupe frigorifique, notamment à compression, par exemple à compresseur au fréon. Selon cette même forme préférée de réalisation deliinvention, le séchoir, destiné au séchage de linge essoré, comprend un tambour rotatif à claire-voie, occupant la zone de séchage et dans lequel est disposé le linge à sécher. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement en se réf é- rant à la description suivante et à l'unique figure du dessin qui serapportentàcette forme préférée de réalisation, citée à titre d'exemple non-limitatif. Au dessin, le séchoir 1, selon cette forme préférée de réalisation de l'invention, comprend un bâti 2- dans lequel est aménagée une zone de séchage 3 occupée par un tambour rotatif à claire-voie 4 à moteur d'entraînement 5 et dans lequel est disposé le linge 6 à sécher, préalablement essoré. Cette zone de séchage 3 est placée sur le trajet d'un courant d'air, initialement préchauffé et propulsé par un moto-ventilateur 7, qui est canalisé en circuit fermé et recyclé à travers cette zone de séchage par une gaine de recyclage 8, selon le parcours représenté par les flèches 9. Cette gaine de recyclage 8 est constituée de trois parties une première partie, supérieure et sensiblement horizontale, 10, qui, disposée en amont de la zone de séchage 3, canalise vers cette zone l'air propulsé par le moto-ventilateur 7; une seconde partie, inférieure et horizontale, 11,qui, disposée en aval de la zone de séchage ge 3, canalise hors de cette zone l'air chargé de l'humidité du linge ge 6; enfin, une troisième partie, verticale, formant cheminée; 12, raccordant la seconde à la première partie et à travers laquelle l'air, aspiré par le moto-ventilateur 7, est recyclé, via la pre mière partie, 10, å travers la zone de séchage 3. En début de fonctionnement du séchoir, un système de préchauffage constitué par un réseau de résistances électriques 13 , placées selon la sectiondelapremière partie 10 de la gaine de recyclage 8 et traversées par l'air sec propulsé par le moto-ventilateur 7, assure le chauffage initial de cet air qui traverse ensuite la zone de séchage 3 et s'y imprègnedel'humidité du linge 6 placé dans le tambour rotatif 4. Dans la seconde partie il de cette gaine 8 sont prévus, à la sortie de la zone de séchage 3, des filtres à peluches 14. En aval de ceux-ci et selon la caractéristique essentielle de l'invention, sont disposées successivement, fonctionnant en pompe à chaleur, d'abord une source froide 15 logée selon la section de la zone médiane de la partie inférieure 11 de la gaine 8 et maintenant sur ses parois une température basse, par exemple 150C, puisunesourcechau- de 16 logée selon la section de la partie verticale en cheminée 12 de cette gaine 8 et maintenant sur ses parois une température relativement élevée, par exemple 610C. Un bac 17, placé sous la source froide 15, est pourvu d'un conduit d'évacuation 18. Ces sources froide 15 et chaude 16 sont respectivement constituées par l'évaporateur (15) et le condenseur (16) d'un même groupe frigorifique 19, dans l'exemple considéré un groupe frigorifique à compression, à alimentation électrique, à groupe compresseur 20 avec circulation de fréon. L'air sec, préchauffé lors de la mise en régime par passage à travers les résistances chauffantés 13, se charge, par passage dans la zone de séchage 3 à travers le linge 6 de l'humidité de ce dernier qui en est extraite et est véhiculée par cet air chaud, à travers les filtes à peluches 14 et à une température de l'ordre de 370C, vers la source froide (ou évaporateur) 15 au contact des parois de laquelle l'humidité dont est chargé l'air se condense en goutelettes qui, par simple gravité, tombent dans le bac 17 et en sont évacuées vers l'extérieur par le conduit 18. L'air ainsi débarrassé de cette humidité et donc asséché a la sortie dela source froide 15, à une température de l'ordre de 310C, est alors aspiré par le moto-ventilateur 7 vers la cheminée 13 de la gaine 8 et, passant sur les parois de la source chaude (ou condenseur) 16, se réchauffe au contact de ces parois pour atteindre une température de recyclage de l'ordre de 470C. Ainsi sec et réchauffé, l'air est à nouveau introduit, via la partie supérieure 10 de la gaine 8 et sous la poussée du moto-ventilateur 7 à travers la zone de séchage 3 où il se charge à nouveau d'humidité, le cycle se reproduisant ainsi de manière continue jusqu'au séchage complet du linge 6 placé dans le tambour rotatif 4. En régime permanent, il n'est plus fait usage des résistances chauffantes 13 sauf, de temps en temps, pour compenser les inévitables déperditions thermiques du séchoir 1. Le présent séchoir, tel d'ailleurs qu'il a été décrit et est représenté au dessin, est en priorité conçu pour le séchage industriel du linge, domaine où son rendement énergétique élevé trouve tout son intérêt économique. Comme on lla déjà dit précédemment, ce séchoir n'est cependant pas, à priori, limité à cette seule utilisation et, par exemple, peut être utilisé comme sèche-mains ou sèche-cheveux (surtout rentables en régime continu d'utilisation, respectivement dans des lieux publics et des salons de coiffure), les mains, respectivement la chevelure, étant alors placés dans la zone de séchage 3 traversée par le flux d'air chaud, conservatif ou à faible dispersion. On peut aussi utiliser ce séchoir pour le séchage industriel de pièces, en surface ou imprégnées d'humidité, en grandes séries. Enfin, la forme préférée de réalisation du séchoir selonl'in- vention, décrite et représentée au dessin, n'ayant été citée qu'à titre d'exemple non-limitatif, l'homme de l'art pourra apporter à celle-ci toutes modifications de forme ou de détail qu'il jugera utiles ou en remplacer tout ou partie des éléments constitutifs par des équivalents, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Séchoir, notamment séchoir à linger perfectionné, comportant une zone de séchage dans laquelle est placée et maintenue la pièce à sécher, sur le trajet d'un courant d'air incident préalablement sec et chauffé mis en circulation sous l'action propulsive d'un moto-ventilateur et qui, au contact de ladite pièce à sécher, s'imprègne de son humidité et l'en débarrasseenlavêhiculanthors de celle-ci, caractérisé par le fait qu'il comprend, partant d'une des extrémités de la zone de séchage et aboutissantàl'autreextré- mité de cette zone de séchage, une gaine de recyclage canalisanten circuit fermé le courant d'air propulsé par ledit moto-ventilateur et l'obligeant à des passages répétés a travers la zone de séchage, ainsi que, logés dans cette gaine de recyclage, sur le parcours de ce courant d'air qui les traverse dans cet ordre : un système de préchauffage initial de l'air, disposé en amontdelazonedesécha- ge, et, fonctionnantenpompe à chaleur, en aval de cette zone de séchage, d'abord une source froide sur les parois de laquelle l'hu midité véhiculée hors de la zone de séchage par le courant d'air chauffé se condense et en est évacuée par gravité, puis une source chaude au contact des parois de laquelle l'air ainsi débarrassé de cette humidité se réchauffe pour être ensuite recyclé dans ladite gaine et traverser à nouveau la zone de séchage, pour un nouveau cycle. 2. Séchoir, notamment séchoir à linge, perfectionné, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites sources froide (15) et chaude (16) sont constituées, respectivement, par l'évaporateur (15) et le condenseur (16) d'un même groupe frigorifique, notamment à compression, par exemple à compresseur au fréon. 3. Séchoir, notamment séchoir à linge, perfectionné, selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite gaine (8) étant formée de trois parties (10,11,12) :la première (10), supérieure, ramenant l'air sec vers la zone de séchage (3) sous la poussée du moto-ventilateur (7), la seconde (11), inférieure, empruntée par l'air humide à sa sortie de cette zone de séchage (3), la troisième, en cheminée verticale (12), réunissant les deux premièreset dans laquelle l'air est aspiré par ce moto-ventilateur (7) ledit système de préchauffage initial de l'air, constitué par des résistances électriques (13), est disposé selon la section de ladite première partie (10), alors que l'évaporateur (15) est placé dans la zone médiane de la seconde partie (11) et que le condenseur (16) est placé selon la section de la troisième partie (12), des filtres à peluches (14) étant avantageusement interposés, dans cette seconde partie (11) de la gaine (8), sur le trajet de l'air chaud et humide, entre ladite zone de séchage (3) et l'évaporateur (15). 4. Séchoir perfectionné selon l'une des revendications pré cédentes, destiné au séchage de linge (6) essoré, caractérisé par le fait qu'il comprend un tambour rotatif à claire-voie (4), à moteur d'entrainement (5), occupant la zone de séchage (3) et dans lequel est disposé le linge (6) à sécher.