Brevet FR2704245A1 — publié le 19941028

PROCEDE DE LAVAGE DANS UNE MACHINE A LAVER A ULTRASONS La présente invention concerne un procédé de lavage dans une machine à laver à ultrasons. Elle concerne plus particulièrement le lavage du linge1 mais peut aussi s'appliquer au lavage de la vaisselle ou d'autres objets. Dans le cas des lave-linge, il existe actuellement sur le marché mondial différents types de lave-linge, principalement les lave-linge dits à pulsateurs, les lave-linge dits à agitateurs et les lave-linge dits à tambours. Les lave-linge à pulsateurs lavent le plus souvent à froid dans un volume d'eau important et utilisent, conjointement avec une lessive adaptée, I'action mécanique d'un pulsateur constitué par un dispositif rotatif placé dans le fond de la machine, tournant dans un sens puis dans un autre. Ce type de machine nécessite beaucoup d'eau avec des performances de lavage faibles dues notamment au lavage à froid. Les lave-linge dits à agitateur lavent le plus souvent à chaud dans un volume d'eau important et nécessitent une lessive plutôt moussante. L'inconvénient de ce type de lave-linge est de consommer beaucoup d'eau et beaucoup d'énergie. Les lave-linge dits à tambour lavent le plus souvent à chaud dans peu d'eau grâce à l'action d'une lessive spécifique associée à l'énergie thermique apportée par l'élément chauffant incorporé dans la cuve et l'énergie mécanique apportée par la rotation du tambour. Ce type de lave-linge présente des cycles de lavage assez longs, notamment lorsque la température de l'eau doit être portée à 900. Ils consomment donc beaucoup d'énergie. Pour tenter de remédier aux défauts présentés par les lavelinge décrits ci-dessus, on a proposé d'effectuer un nettoyage par ultrasons. Ainsi, dans le brevet français 2 614 325, on rajoute des transducteurs ultrasonores contre les parois de la cuve du lave-linge. Toutefois, les solutions proposées n'ont pas permis d'obtenir les résultats escomptés, notamment au niveau d'une amélioration du lavage et une consommation en énergie moindre. En effet, l'énergie ultrasonore apportée à l'ensemble constitué par le bain lessiviel-les fibres du linge et les taches se trouve bloquée par le phénomène de cavitation des bulles d'air présentes dans le bain lessiviel ou à l'interface textile-bain lessiviel. L'énergie ultrasonore arrive alors fortement atténuée au niveau de l'interface fibrelsalissure et entraîne peu d'amélioration lors du lavage. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé particulier de lavage dans une machine à laver à ultrasons. En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé de lavage dans une machine à laver à ultrasons, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première étape de déaération de l'ensemble bain lessiviel-objets à nettoyer suivie d'une étape de lavage sous ultrasons. En effet, dans le cas du linge, on s'est aperçu que pour obtenir une action efficace de l'onde ultrasonore sur la détergence, c'est-à-dire sur les taches de graisse, les taches protérnique ou autres, il est nécessaire que l'onde ultrasonore puisse atteindre les fibres de linge avec un niveau d'énergie suffisant pour générer la cavitation dans les fibres et donc que l'onde ultrasonore soit peu atténuée dans le bain lessiviel. Pour cela, il est nécessaire de diminuer fortement la concentration des bulles d'air dans le bain lessiviel, car les bulles d'air entraînent une atténuation de l'énergie ultrasonore émise. Toutefois, il ne faut pas totalement les éliminer afin de garder suffisamment de cavitation. Cette diminution des bulles d'air dans le bain lessiviel est obtenue lors de l'étape de déaération de l'ensemble bain lessiviel-linge. Selon un premier mode de réalisation, l'étape de déaération de l'ensemble bain lessiviel-objets à nettoyer est obtenue par une mise sous vide de la partie de la machine à laver recevant l'ensemble bain lessivielobjets à nettoyer. Cette mise sous vide est réalisée sous ultrasons. De préférence, avant la mise sous vide, on réalise un préchauffage de l'eau à une température d'environ 300C. Selon un autre mode de réalisation préférentiel, l'étape de déaération de l'ensemble bain lessiviel-objets à nettoyer est obtenue par un dégazage chimique réalisé par apport d'un produit lessiviel spécifique. Selon une caractéristique supplémentaire de la présente invention, l'étape de déaération est achevée lorsque le bain lessiviel comporte au moins de 0,48 mmole/l de gaz. D'autre part, l'étape de lavage sous ultrasons est réalisée en utilisant une source ultrasonore fonctionnant entre 16 et 100 KHz et délivrant une puissance comprise entre O et 1500 W en continu ou entre O et 3000 W en pulsé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront lors de la lecture de la description de différents modes de réalisation faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un lave-linge à tambour muni de transducteurs à ultrasons associés à des moyens de mise sous vide permettant la mise en oeuvre de la présente invention - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un lave-linge du type à tambour muni de transducteurs ultrasonores conforme à la présente invention - les figures 3A et 3B sont des vues en coupe schématiques d'un lave-linge dit à pulsateur muni de transducteurs ultrasonores conformément à la présente invention, et - les figures 4A et 4B sont des vues en coupe schématiques d'un lave-linge dit à agitateur muni de transducteurs ultrasonores conformément à la présente invention. Pour simplifier la description, dans les figures, les mêmes éléments portent les mêmes références. On décrira tout d'abord le procédé de lavage conforme à la présente invention. Ce procédé sera appliqué au lavage du linge. Ainsi, conformément à la présente invention, après avoir rempli la cuve de linge, d'eau et de lessive, on réalise une première étape permettant la déaération de l'ensemble eau-lessive-linge. Cette première étape peut être réalisée par des moyens chimiques ou mécaniques. Lorsque la déaération est réalisée par des moyens mécaniques, on effectue une mise sous vide de la partie du lave-linge contenant l'ensemble bain lessiviel-linge. Cette mise sous vide est, de préférence, réalisée sous ultrasons. Cette mise sous vide est obtenue à l'aide, par exemple, d'un système de pompe à vide associé à une étanchéité de la partie du lave-linge contenant l'ensemble bain lessiviel-linge tel que l'ensemble cuve-tambour ou la partie similaire dans le cas des lave-linge à pulsateurs ou à agitateur. Sur la figure 1, on a représenté très schématiquement un lavelinge à ultrasons connecté à une pompe à vide. Dans ce cas, le lave-linge est à tambour. II comporte, de manière connue, une cuve 1 munie d'une porte 1' qui peut être fermée de manière complètement étanche. A l'intérieur de cette cuve 1 est monté un tambour 2 perforé destiné à recevoir le linge. Pour permettre l'insertion du linge, le tambour comporte un portillon 2'. Conformément à la présente invention, les transducteurs ultrasonores 3 sont positionnés sur le pourtour de la cuve, plutôt en partie basse, de manière à agir sur l'ensemble bain lessiviel-linge. D'autre part, conformément à la présente invention, la cuve est reliée par une conduite 5 à une pompe à vide 4. De ce fait, lors de l'étape de déaération, la pompe à vide est mise en marche ainsi que les transducteurs ultrasonores. L'étape de déaération se termine lorsque le bain lessiviel comporte moins de 0,48 mmole/l de gaz. Selon une variante, l'étape de déaération du bain lessiviel peut être précédée d'un préchauffage de ce dernier à une température d'environ 300 C. Lorsque l'étape de déarération est réalisée de manière chimique, on met dans la cuve l'eau, le linge et un produit lessiviel spécifique facilitant la transformation en gaz, puis ensuite le dégazage. Un tel produit lessiviel est disponible auprès d'Unilevers. Ce produit lessiviel spécifique peut être ajouté en une seule fois au début de l'étape de déaération ou séquentiellement. De plus, ce produit lessiviel spécifique peut être délivré seul lors de l'étape de déaération ou délivré avec les autres composants nécessaires à une bonne détergence. Ces autres composants encapsulés, par exemple dans une matrice se dissolvent avec un certain retard, de manière à n'être actif que pendant la phase ultérieure de lavage. Selon une variante de réalisation, l'énergie ultrasonore peut être appliquée pendant l'étape de déaération. II est évident pour l'homme de l'art que, pendant l'étape de déaération, une action mécanique intermittente peut être utilisée pour favoriser la dilution du produit lessiviel et le mouillage. L'étape de déaération est achevée lorsque le bain lessiviel comporte moins de 0,48 mmole/l de gaz. Une fois cette étape achevée, la ou les étapes de lavage peuvent avoir lieu, et au moins la première étape de lavage a lieu sous ultrasons. De même, les étapes de rinçage ultérieures peuvent être réalisées sous ultrasons. De préférence, la première étape de rinçage est réalisée sous ultrasons. Afin d'assurer l'homogénéité nécessaire du lavage, il est important que l'exposition du linge aux sources ultrasonores soit la plus homogène possible. Ce procédé de lavage peut être mis en oeuvre dans différents types de lave-linge, comme représenté sur les figures 2 à 4. Sur la figure 2, on a représenté schématiquement une machine à tambour. Cette machine à tambour est similaire à celle de la figure 1 au niveau de sa structure générale. Elle comporte, de manière connue, une cuve 1 étanche dans laquelle est montée en rotation autour d'un arbre non représenté un tambour 2 perforé destiné à recevoir le linge. Comme représenté sur la figure 2, lors du lavage la cuve est remplie d'eau jusqu'à un niveau N de telle sorte que la partie inférieure du tambour baigne dans ce bain. Conformément à la présente invention, et comme représenté sur la figure 1, des transducteurs ultrasonores 3 sont positionnés en fond de cuve 1. Ces transducteurs sont des transducteurs de type classique, notamment des transducteurs du type de ceux décrits dans le brevet français N02 614 325. Ils sont reliés par un circuit d'adaptation électronique à un générateur de puissance, ces deux circuits n'étant pas représentés. Le générateur de puissance peut fonctionner dans la gamme 16-100 KHz et permet de délivrer des puissances de O à 1500 W en continu ou de O à 3000 W en pulsé. Ces types de sources ultrasonores ayant déjà été utilisées, elles ne seront pas décrites de manière plus détaillée. Dans le cas du lave-linge à tambour de la figure 2, le volume d'eau dans le tambour étant faible, une bonne partie du linge n'est pas exposée à l'énergie ultrasonore. Or, afin d'assurer une bonne homogénéité du lavage, la probabilité de présence des pièces de linge dans le volume d'eau doit être la même. Ceci peut être obtenu par la combinaison de vitesses de rotation dans la gamme 20-55tr/mn, par des cadences de marche permettant soit une avancée du tambour par secteurs angulaires, tous les 900 par exemple, mélangées à des cadences classiques de lavage du type 10 secondes-marche, 5 secondes-arrêt à 3 secondes-marche, 12 secondes-arrêt, pour assurer à la fois une bonne répartition du linge et une action mécanique classique convenable. Dans ce cas, l'énergie ultrasonore peut être utilisée soit en continue soit en pulsée de préférence pendant les temps d'arrêt de phase de lavage. Eventuellement, pendant la phase de lavage, un vide partiel peut être maintenu ou non dans la machine en fonction des contraintes du système. Pendant les phases de rinçage ultérieures, notamment pendant la première phase de rinçage les ultrasons pourront être utilisés pour améliorer la dilution du bain lessiviel, ceci soit en continu soit en pulsé. On décrira maintenant, avec référence aux figures 3A et 3B, un mode de réalisation d'un lave-linge à pulsateur. Dans ce cas, la machine est constituée d'une cuve 10, généralement de forme cylindrique, comportant en fond de cuve un pulsateur référencé 11. Les transducteurs 12 sont placés en couronne autour de la cuve, comme représenté sur la figure 3A. Dans le mode de réalisation de la figure 3B, les transducteurs 13 sont placés en contact avec le bain lessiviel qui se trouve au niveau N dans les deux modes de réalisation. Avec ce type de lave-linge, les étapes du procédé conforme à la présente invention sont identiques à celles décrites avec le lave-linge représenté à la figure 2. Sur les figures 4A et 4B, I'on a représenté un lave-linge à agitateur. Dans ce cas, le lave-linge comporte schématiquement une cuve 20 de forme cylindrique dans laquelle est monté un agitateur 21. Dans cette cuve est déposé le linge. La cuve reçoit le bain lessiviel jusqu'à un niveau N. Conformément à la présente invention, des transducteurs de type classique 22 sont montés en couronne autour de la cuve 20 comme représenté sur la figure 4A ou des transducteurs classiques 23 sont montés en contact avec la partie supérieure N du bain lessiviel comme représenté sur la figure 4B. De même, comme représenté sur les figures 4A et 4B, un transducteur 24 peut être positionné en lieu et place de l'agitateur. II est évident pour l'homme de l'art qu'une combinaison des différentes positions mentionnées ci-dessus peut aussi être utilisée. Dans ce cas, le procédé de lavage mis en oeuvre est un procédé en deux étapes comme décrit ci-dessus comportant une étape de déaération qui peut être chimique ou mécanique puis une étape de lavage proprement dite sous ultrasons avec des paramètres de vitesse et des cadences optimisées pour obtenir une bonne homogénéité du lavage, ces paramètres étant obtenus sur la base des valeurs classiquement utilisées. Le procédé de lavage par ultrasons proposé ci-dessus, grâce à la conjuguaison d'une phase de déaération de l'ensemble bain lessiviellinge suivi d'une phase de lavage sous ultrasons permet d'améliorer de façon remarquable les performances de lavage de tous les types de lavelinge actuellement sur le marché quelque soit la température utilisée. Elle permet aussi un abaissement des températures de lavage ce qui entraîne un gain d'énergie non négligeable, quelque soit le lave-linge utilisé. De plus, ce procédé peut être utilisé dans d'autres types de machines à laver tels que les lave-vaisselle ou similaire. REVENDICATIONS 1. Procédé de lavage dans une machine à laver à ultrasons, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première étape de déaération de l'ensemble bain lessiviel-objets à nettoyer suivie d'une étape de lavage sous ultrasons. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de déaération de l'ensemble bain lessiviel-objets à nettoyer est réalisée par une mise sous vide de la partie du lave-linge recevant l'ensemble bain lessiviel-linge. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la mise sous vide est realisée sous ultrasons. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de déaération est précédée par un préchauffage. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le préchauffage est réalisé à 300C. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de déaération de l'ensemble bain lessiviel-objets à nettoyer est obtenue par un dégazage chimique réalisé par apport d'un produit lessiviel spécifique. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'étape de déaération est achevée lorsque le bain lessiviel comporte moins de 0,48 mmole/l de gaz. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'étape de lavage sous ultrasons est réalisée en utilisant une source ultrasonore fonctionnant entre 16 et 100 KHz et délivrant une puissance comprise entre 0 et 1500 W en continu ou entre O et 3000 W en pulsé. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, pendant la phase de lavage, la source ultrasonore fonctionne en continu ou par intermittence. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il s'applique aux lave-linge à pulsateur, aux lavelinge à agitateur, aux lave-linge à tambour. 11. Lave-linge à tambour pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les transducteurs à ultrasons (11) sont placés en fond de cuve (1). 12. Lave-linge à pulsateur ou à agitateur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les transducteurs à ultrasons (11, 12) sont placés en couronne autour de la cuve (10, 20). 13. Lave-linge à pulsateur ou à agitateur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les transducteurs à ultrasons (13, 23') sont positionnés en contact avec la partie supérieure du bain lessiviel (N). 14. Lave-linge à agitateur pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les transducteurs à ultrasons remplacent l'agitateur.