Brevet FR2539153A1 — publié le 19840713

PROCEDE DE SECHAGE DU LINGE ET SECHE-LINGE METTANT EN OEUVRE UN TEL PROCEDE La présente invention concerne un procédé de séchage du linge.Elle concerne aussi un sèche-linge mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. Il est connu de faire circuler dans un tambour plein de linge humide, un courant d'air chaud qui capte l'humidité du linge et est rejeté dans l'air ambiant afin de permettre un séchage convenable du linge. Pour améliorer les caractéristiques de ce sèche-linge classique, l'effet du flux d'air chaud est combiné avec une rotation permanente du tambour. Le chauffage de l'air est réalisé par une résistance chauffante qui consomme une quantité importante d'énergie électrique. La présente invention propose un nouveau procédé de séchage du linge qui permet d'économiser de l'énergie électrique tout en conservant la même efficacité de séchage.De plus, I'invention permet de réduire la quantité d'humidité rejetée dans l'atmossphère En effet, l'air chaud chargé d'humidité était, dans les réalisations antérieures, rejeté entièrement dans la pièce ou se situait le sèche linge. La présente invention concerne un procédé de séchage du linge du type à air chaud. Dans une première étape du procédé selon l'invention l'air circule devant un élément chauffant alimenté en énergie, puis à travers le linge à sécher et enfin, est sèché sur un condenseur. Dans une seconde étape, de l'air atmosphérique est réchauffé au contact du condenseur chargé et traverse le linge à sécher avant d'être rejeté à l'extérieur du linge. Pour augmenter encore l'économie d'énergie, l'élément chauffant peut aussi ne plus être alimenté en énergie au cours de cette seconde étape. Le séche-linge qui met en oeuvre le procédé selon l'invention, comporte un récipient contenant le linge à sécher qui est muni d'une canalisation d'entrée et d'une canalisation de sortie de l'air. La canalisation de sortie d'air est connectée à une vanne à quatre entrées-sorties commandée de manière à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. La vanne à quatre entrées-sorties est reliée à la canalisation d'entrée d'air par un tunnel de façon à former un circuit fermé. Dans ce tunnel sont disposés un condenseur et une résistance électrique chauffante. La vanne quatre entréessorties comporte aussi d'une part une entrée d'air atmosphérique et d'autre part une sortie d'air humide. D'autres caractéristiques et avantages selon la présente invention sont exposées dans la description et les figures qui sont - la figure 1 une vue schématique d'un séche-linge selon l'art antérieur, - la figure 2 un schéma d'un séche-linge selon l'invention, - les figures 3 et 4: une vanne à quatre entrées-sorties pour permettre un séquencement simple du sèche-linge mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. A la figure 1, on a représenté un séche-linge selon l'art antérieur Le séche-linge comporte un récipient 1, par exemple un tambour rotatif tournant autour d'un axe de révolution. Il comporte une canalisation d'entrée d'air sec 2 et une canalisation 3 de sortie d'air humide. La canalisation d'entrée d'air sec comporte une bouche 4 d'introduction ou d'aspiration de l'air sec. Le flux d'air sec peut être forcé par un ventilateur S muni d'un moteur 8. L'alimentation du moteur peut être commandée par un programmateur électronique. L'air soufflé est ensuite envoyé sur une résistance électrique chauffante 6 connectée à un dispositif d'alimentation électrique 7 qui peut lui aussi être commandé par un programmateur électronique. L'air sec chauffé est introduit alors dans le récipient contenant le linge humide. L'air chauffé se charge d'humidité- prise dans le linge humide. Le flux d'air sort humide du récipient par la canali sation 3 en contact avec l'air ambiant. De tels sèches-linge, bien connus de l'art antérieur, utilisant de l'air ambiant à 209 celsius, à 50 % d'hygrométrie, sous un débit d'air de 100m3 par heure, contenant 4,5 kilos de coton essoré et un élément chauffant de 2,7 kilowatts, doivent pour sécher le linge fonctionner pendant une heure et demie environ et consommer 4,10 kilowatts-heure environ. Afin de réduire considérablement cette énergie de chauffages la présente invention propose un procédé nouveau de séchage. Dans une première phase, le sèche-linge tourne en circuit fermé avec un élément chauffant. L'air humide sortant du récipient contenant le linge humide se condense sur un condenseur. Il faut, en effet compter que pour du coton, la masse du linge sec est égale à la masse d'eau contenu dans le linge humide essoré. On doit donc évacuer une masse. de 4,5 kilogrammes d'eau. Le fluide caloporteur contenu dans le condenseur 18, capte les calories du flux d'air chaud humide. Sa quantité de chaleur augmente donc. Le condenseur 18 se charge en calories. Cette perte d'enthalie de l'air humide provoque donc: 1 - une élévation de la température du fluide caloporteur dans le condenseur, 2'- une liquéfaction de la vapeur d'eau contenue dans l'air humide. Cette eau de condensation est récupérée dans un moyen de recueil 20, 21. Ce moyen peut comprendre ou bien un récipient ou bien un écoulement type machine à laver ou encore une pompe amovible d'évacuation. Dans la deuxième phase du fonctionnement d'un sèche-linge mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, l'élément chauffant est retiré du circuit. Le condenseur chargé sert alors de source de chaleur. Le sèche-linge fonctionne alors en circuit ouvert, l'air sec extérieur est aspiré et rejeté sur le condenseur où il prend de la chaleur. Cet air sec chauffé traverse alors le récipient contenant le linge humide et est enfin rejeté à l'air ambiant. On constate ainsi qu'on a récupéré la chaleur rejetée à l'air ambiant par les sèchelinges de l'art antérieur. Ceci permet de diminuer d'autant la consommation électrique, quand l'élément chauffant est une résistance électrique. Dans un autre mode de réalisation on se limite à une augmentation de quelques degrés (5 par exemple) du fluide caloporteur du condenseur ce qui permet de faire fonctionner moins longtemps la résistance électrique. On a alors un procédé de séchage consistant en un certain nombre de cycles de la phase 1 puis de la phase 2, répétés autant de fois qu'il est nécessaire, selon un séquencement prédéterminé. A la figure 2, on a représenté un sèche-linge mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. Le sèche-linge comporte un récipient 10 contenant le linge à sécher. Ce récipient peut être un tambour rotatif tournant autour de l'axe 11. Ce récipient comporte une entrée d'air sec-chaud 12 et une sortie d'air humide 13. Il comporte aussi une canalisation 14 de fermeture de circuit de circulation de flux d'air. La sortie 13 est connectée à une vanne à quatre entrées-sorties 14. Cette vanne comporte une sortie 15 d'air sec qui rencontre un ventilateur 16 motorisé par un moteur 17 qui envoie un flux d'air humide au cours de la première phase sur le condenseur 18. Le condenseur 18 est connecté à une réserve 19 de fluide caloporteur. Cette réserve peut coopérer avec un moyen de circulation du fluide caloporteur dans le condenseur. Sous le condenseur 18, on dispose aussi un récipient 20 de réception de l'eau d'évaporation provenant de l'air humide qui circule dans les spires du condenseur. Ce récipient est vidé à travers un siphon 21. Le flux d'air sec est alors envoyé à une résistance chauffante 22 qui sert d'élément chauffant par un tunnel 30. La résistance 22 est connectée à un organe d'alimentation 23 en énergie électrique. L'air sec chauffé est alors injecté par l'entrée 12 dans le récipient 10. Au cours de la seconde phase, la vanne 14 est commutée. Une entrée 24 d'air sec atmosphérique est mise en communication avec l'entrée 15 de la vanne. Le condenseur reçoit le flux d'air sec auquel il cède la chaleur emmagasinée. L'élément chauffant 22 est mit hors circuit. Sa chaleur rémanente est aussi utilisée pour réchauffer l'air au moins au début de la seconde phase. L'air sec chauffé traverse alors le récipient 10 sort par la sortie et est mis par la vanne 14 en communication avec l'air ambiant par une sortie d'échappement 25. Aux figures 3 et 4, on a représenté une vanne 14 qui permet de réaliser simplement le séquencement du procédé. La vanne 14 est réalisée sur un corps cylindrique vu en coupe ici. A sa périphérie, sont disposés les quatre accès 13, 15, 24 et 25 précités qui correspondent respectivement: - à la connexion de la vanne 14 à la sortie du récipient 10, - à l'accès au tunnel 30, - à l'entrée d'air sec atmosphérique, - à la sortie atmosphérique d'air humide. Un volet 32 commandé par un relais électromécanique tourne autour d'un axe 31. Le programmateur électronique, qui porte le programme de séquencement, place le volet 32 dans la position de la figure 3 au cours de la première étape et dans la position de la figure 4 au cours de la seconde étape. Les flèches figurent les flux d'air précédemment décrits. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention conduit à la même efficacité de séchage mais augmente le temps de séchage. Si l'utilisateur à besoin d'un séchage rapide, il est possible d'utiliser le sèche-linge qui met en oeuvre le procédé selon l'invention sous le fonctionnement habituel des sèche-linge de l'art antérieur. Pour cela, il suffit de laisser le sèche-linge fonctionner selon la phase 2 en mettant en circuit sur l'alimentation 23 la résistance électrique chauffante 22. Cette selection de programme peut être réalisée par un programmateur électronique qui commande chacun des dispositifs composant le sèche-linge mettant en oeuvre l'invention. Le procédé selon l'invention, peut dans une variante améliorée, fonctionner sous une série de cycles, chaque cycle comportant une première et une seconde étapes comme décrites plus haut. Le passage de la première à la seconde étape peut être commandé quand le condensateur atteint une certaine température. De même, la fin d'un cycle, c'est à dire le passage à une seconde étape, peut être commandé quand la température atteint un autre niveau prédéterminé. Dans un exemple préféré de réalisation, la température maximale est de 300 celsius et la température minimale de 250 celsius. Dans ce cas, le sèche-linge mettant en oeuvre un tel procédé comporte un capteur de température de condenseur. Ce capteur dans une variante de réalisation préférée est une sonde placée dans le flux du fluide caloporteur emplissant le condenseur. En choisissant comme température basse de fonctionnement du condenseur 250 celsius et 300 celsius comme température haute du condenseur, il faut que le passage de la première à la seconde étape du procédé se fasse à 300 celsius de température du condenseur et le retour à la première étape (c'est à dire le changement de cycle) à 250 celsius. Si la capacité calorifique du condenseur est de 100 kilocalories, avec une charge analogue à celle décrite plus haut, il faut environ trois minutes avec une résistance chauffante de 2,7 kilowatts pour atteindre 300 celsius. On a éliminé environ 150 grammes d'eau dans le linge. Dans la seconde phase, on met environ 40 minutes à décharger le condensateur. On a éliminé environ 400 grammes d'eau dans le linge. Un cycle de la séquence dure environ 43 minutes et on a éliminé 450 grammes d'eau. Pour atteindre la même efficacité de séchage que cele atteinte dans le sèche-linge de l'art antérieur décrit plus haut, il faut donc une séquence de dix cycles durant 7 heures et 10 minutes. Mais la résistance chauffante n'est alimentée que pendant trente minutes et ne consomme donc environ que 1,2 kilowatt-heure. Ceci représente une économie d'énergie de plus de 70 % sur les modèles de l'art antérieur. Dans une autre forme, le séquencement du procédé est réalisé par une temporisation. La première étape est d'une première durée prédéterminée et la seconde d'une seconde durée prédéterminée. Cette fonction de temporisation est alors réalisée par le programmateur électronique du sèche-linge mettant en oeuvre ce procédé. Dans une autre forme, le séquencement du procédé est réalisé par une mesure de la température du flux d'air soit avant soit après le condenseur dans le tunnel 30. La vanne à quatre entrées sorties 14 est alors commandée par un programmateur de façon à passer de la phase I à la phase 2 et à changer de cycle comme il a été vu cidessus en fonction de deux températures de référence convenablement choisies. Dans une forme préférée de réalisation, un sèche-linge comporte, ainsi qu'il est connu de l'art antérieur, un tambour rotatif tournant autour d'un axe 11. Le sèche-linge selon l'invention comporte avantageusement un programmateur de type électronique, le séquencement étant mémorisé sous forme de programmes enregistrés. Il est possible que l'utilisateur désirant un séchage rapide veuille utiliser son sèchelinge comme un sèche-linge de l'art antérieur. Pour celà, le programmateur place la vanne 14 dans sa position "seconde étape". Le circuit d'air est ouvert mais l'élément chauffant 22, 23 est alimenté en énergie. Il est possible de réaliser cette commutation de la vanne 14 après que le condenseur 18 ait été chargé en chaleur. Ceci peut notamment être le cas si le programmateur, après que le sèche-ligne ait accompli la première étape, place la vanne 14 en position "seconde étape" avec la résistance électrique chauffante 22 en action. On augmentera la vitesse de séchage notablement puisque l'air atmosphérique qui pénètre par l'entrée 24 sera réchauffé par le condenseur 18 avant de toucher la résistance 22. En contrepartie, l'économie d'énergie sera réduite. Enfin, le programmateur électronique peut gérer, ainsi qu'il est connu, toutes sécurités protégeant les organes de la machine et le linge des surchauffes excessives. Notamment dans le cas où le condenseur fonctionne avec l'élément chauffant, la température d'entrée de l'air dans le récipient contenant le linge a séché est limitée à une valeur maximale par coupure momentannée de l'alimentation électrique par exemple. Cette température peut être mesurée par une sonde placée en aval de la résistance et permet aussi de réduire la consommation d'énergie REVENDICATiONS 1. Procédé de séchage du linge du type à air chaud, caractérisé en ce qu'au cours d'une première étape, l'air circule devant un élément chauffant, puis à travers le linge à sécher et enfin-est séché sur un condenseur, et en ce qu'au cours d'une seconde étape, de l'air atmosphérique est réchauffé au contact du condenseur chargé et traverse le linge à sécher avant d'être rejeté à l'extérieur du linge. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'alimentation en énergie de l'élément chauffant est coupée pendant la seconde étape. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que au cours de la première étape l'air circule en circuit fermé. 4. Procédé selon la revendication I ou 3, caractérisé en ce qu'il est composé en séquence de cycles répétés chacun composé de la première puis de la seconde étape. 5 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séquencement du séchage est commandé par la mesure d'une première température du condenseur pour passer de la première à la seconde étape et d'une seconde température du condenseur pour repasser de la seconde étape à la première. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première température est de 300 celsius environ et la seconde de 250 celsius environ. 7. Procédé selon l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que le séquencement du séchage est déterminé par la mesure de la température du flux d'air. 8. Procédé selon l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que le séquencement du séchage est déterminé par une temporisation, chaque étape se déroulant pendant une durée prédéterminée. 9. Sèche-linge mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte: - un récipient contenant le linge à sécher, avec une entrée d'air sec chaud (12) et une sortie d'air humide (13), - un tunnel (30) connecté d'une part à l'entrée (12) d'air sec et d'autre part à la sortie (13). d'air humide à travers une vanne (14) à quatre entrée-sorties de façon à constituer un circuit fermé d'air pendant la première étape du proc#édé, - un élément chauffant (22, 23) disposé dans le tunnel (30) du coté de l'entrée (12) d'air sec, - un condenseur (18, 19) disposé dans le tunnel (30) du coté de la sortie (13) d'air humide. 10. Sèche-linge selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte aussi un ventilateur 1165 17) disposé dans le tunnel (30) entre la vanne (14) et le condenseur (18) de façon à guider un flux d'air de la vanne (14) à l'entrée (12) d'air sec. 11. Sèche-linge selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le récipient (10) est un tambour rotatif entrainé par un moteur. 12. Sèche-linge selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le flux d'air qui traverse le tambour (10) est parrallèle à son axe de rotation (11). 13. Sèche-linge selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un programmateur de séquencement suivant le procédé selon l'invention qui peut aussi commander le sèche-linge en séchage rapide en plaçant la vanne (14) du second étape et en conservant l'alimentation de l'élément chauffant (22, 23).