Brevet FR2804135A1 — publié le 20010727

Machine à laver aseptique et son procédé de fabrication L'invention concerne une machine à laver aseptique et son procédé de fabrication. Dans un aspect de l'invention, la machine à laver aseptique est munie de moyens perfectionnés de chauffage et de moyens perfectionnés de séchage. Dans un autre aspect de l'invention, la machine à laver est munie de moyens perfectionnés de stérilisation des eaux usées. II est connu dans l'art antérieur des machines à laver à chargement frontal. Une machine à laver à chargement frontal est couramment composée d'un tambour ouvert à une de ses extrémités, d'un arbre de rotation du tambour, d'un moteur d'entraînement de l'arbre du tambour, de galets qui soutiennent le tambour et d'une porte extérieure frontale sur le châssis de la machine. En position de porte fermée, l'étanchéité à l'eau est assurée par le maintien du tambour contre le hublot de la porte. II est également connu dans l'art antérieur des machines à laver aseptiques, c'est- à-dire des machines à laver qui évitent toute possibilité de contact entre le linge sale et le linge propre. Cette caractéristique est obtenue en plaçant une machine à laver en traversée de cloison et en munissant cette machine de deux portes situées de part et d'autre de la dite cloison. Pour ce faire, il a été jusqu'à présent nécessaire de recourir à une architecture dite latérale, des portes extérieures étant disposées sur le châssis de la machine à laver, de part et d'autre de la cloison. Le tambour étant retenu et guidé par deux demi- arbres dont les extrémités sont logées dans des paliers situés de part et d'autre dudit tambour. Cette solution présente des inconvénients d'encombrement longitudinal que se propose de résoudre l'invention. En effet, selon l'invention, le tambour est entraîné selon un seul de ses côtés plan par un arbre, il est supporté selon sa surface cylindrique par des galets. Ceci économise la place occupée sur son autre côté plan qui peut alors se trouver à proximité du châssis. La place et le poids occupés par un demi-arbre et le palier correspondant sont donc économisés. Cette solution permet de diminuer le poids de la machine. Cette solution se caractérise également par la simplicité de son architecture et par un prix de revient sensiblement plus faible. Selon l'invention, un tambour en forme de cylindre comportant deux joues pleines est muni d'au moins une porte ou trappe d'accès dans sa partie non plane. La présente invention concerne donc une machine à laver aseptique à architecture frontale dont le tambour est actionné par un arbre de rotation relié selon une seule surface plane au dit tambour, lequel tambour est par ailleurs supporté par des galets selon sa partie non plane. Selon un aspect perfectionné de l'invention, la machine à laver aseptique est munie de moyens de chauffage et de séchage à rayonnement hyperfréquence. Selon l'invention, l'architecture proposée permet de libérer une paroi plane du tambour de toute fonction de guidage ou de supportage. Dans un mode de réalisation avantageux, la paroi plane du tambour libérée est une simple plaque de tôle circulaire munie d'une fenêtre ménagée autour de l'axe de rotation du tambour et à travers laquelle le rayonnement hyperfréquence est émis. On constate en effet que le tambour d'une machine à laver constitue une enceinte dans laquelle il est possible d'émettre un rayonnement hyperfréquence qui restera captif de la dite enceinte. II suffit pour ce faire de choisir un diamètre des trous garnissant la paroi cylindrique suffisamment faible pour éviter tout passage du rayonnement. Pour un rayonnement d'une fréquence de 2450 MHz, un diamètre au plus égal à 5mm sera choisi en combinaison avec une épaisseur de tôle de l'ordre de 1 mm. Le rayonnement se propagera dans le tambour et se réfléchira sur les parois et sur les joues jusqu'à ce qu'il cède son énergie aux molécules d'eau qu'il rencontrera. Ces molécules d'eau seront, soit l'eau contenue dans la cuve durant le lavage (phases de prélavage et de lavage), soit les molécules d'eau contenues dans le linge lui même (phase de séchage). Dans l'art antérieur, la fonction chauffage de l'eau est assurée, soit par une source extérieure, soit par des résistances éléctriques intégrées à la cuve. Ces dispositions présentent l'inconvénient de nécessiter un temps de chauffage de l'eau assez long, de générer une consommation d'énergie importante et surtout de provoquer un phénomène d'entartrage des moyens de chauffage et des tuyauteries. Par ailleurs dans l'art antérieur, le pré-séchage est obtenu par essorage, ce qui nécessite une importante consommation d'énergie. Ce pré-séchage nécessite d'être complété par un séchage réalisé par circulation d'air chaud dans le tambour ou dans une autre machine spécifiquement dédiée au séchage. Selon l'invention, un séchage par émission d'hyperfréquences permet de réaliser un séchage intégral du linge et non plus un simple essorage. Les expériences ont démontré qu'une vitesse de rotation du tambour limitée à 50 tours/minute était suffisante pour obtenir, en combinaison avec l'émission d'énergie hyperfréquence dans le tambour, un séchage quasiment complet de 10 Kg de linge en vingt minutes. Pour utiliser ce mode de chauffage il convient de munir la face plane du tambour dépourvue de demi-arbre d'une fenêtre réalisé en un matériau perméable au rayonnement hyperfréquence. Cette fenêtre, préférentiellement de forme circulaire, sera centrée sur l'axe principal du tambour. Elle pourra être réalisée en polycarbonate ou en un quelconque matériau laissant passer l'énergie des micro ondes hyperfréquences. Elle sera placée en face de l'une des extrémités d'un guide d'ondes, guide d'ondes dont l'autre extrémité sera munie d'une antenne émettrice, la dite antenne étant alimentée par un générateur de rayonnement hyperfréquence communément appelé magnétron. Un autre but de l'invention est de stériliser les eaux de rejet. En plus de leur utilisation aux fins de chauffage de l'eau et de séchage du linge, les micro ondes pourront avantageusement être utilisées pour incinérer, ou pour porter à une température permettant leur destruction ou leur stérilisation, les particules biologiques susceptibles d'être contenues dans les eaux de rejet. A cette fin, est prévue par exemple une enceinte secondaire qui constituera une excroissance de la tuyauterie d'évacuation des eaux usées. Cette enceinte secondaire sera couplée à des moyens d'amenée de rayonnement hyperfréquence, par exemple, un guide d'onde secondaire. Des moyens de répartition de l'énergie hyperfréquence sont prévus, de façon à ce que l'énergie des ondes hyperfréquences soit émise soit dans le tambour (fenêtre de joue de tambour non obstruée), soit dans l'enceinte secondaire (fenêtre de joue de tambour obstruée). Pour éviter de traiter les eaux de rejet au fur et à mesure de leur écoulement, une combinaison de vannes en amont et en aval de l'enceinte secondaire est prévue. Dans un mode de réalisation alternatif, l'enceinte secondaire est munie d'un filtre qui s'obstruera progressivement par rétention des particules de taille supérieure aux molécules d'eau ou par tout autre moyen de rétention. Lorsque ce filtre sera partiellement obstrué, l'émission de rayonnement hyperfréquence dans l'enceinte secondaire sera effectuée, et ce sur une durée et selon une intensité permettant la destruction ou la stérilisation des bactéries, virus, germes et autres éléments susceptibles de présenter un danger pour l'environnement. Ce filtre peut être réalisé dans un matériau présentant la caractéristique de laisser passer le rayonnement hyperfréquence à travers sa texture. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente la machine à laver aseptique vue de côté; - la figure 2 représente la machine à laver aseptique vue de face. La description ci après est faite en référence aux figures 1 et 2 et sur lesquelles est représentée la machine à laver (1). Cette machine à laver (1) est constituée d'un châssis (10). Dans ce châssis (10) sont insérés tous les éléments constitutifs de l'invention et notamment un tambour (20) de forme cylindrique. Ce tambour (20) est relié selon une de ses joues planes (26), en son centre, par un arbre de rotation (21) monté en porte à faux. Selon sa surface cylindrique, par exemple à section circulaire, le tambour est muni d'une trappe d'ouverture (22) pourvue de moyens d'ouverture et de fermeture. L'arbre (21) de rotation du tambour (20) est logé dans un palier (23) et est actionné en rotation par un moteur d'entraînement (24). L'entraînement peut par exemple se faire au moyen d'une courroie de transmission. Ce moteur (24) est relié à une alimentation électrique. Le tambour est soutenu par un jeu de galets (25), au moins au nombre de deux. Ces galets de forme cylindrique sont libres en rotation autour de leurs axes, axes qui sont parallèles à l'axe de rotation du tambour, et se trouvent positionnés à proximité de l'extrémité de la joue plane (28) du tambour, opposée à celle qui est solidarisée à l'arbre de rotation moteur. La joue plane libre (28) est munie d'une fenêtre circulaire (29) qui est de forme générale circulaire, centrée sur l'axe du tambour, réalisée en polycarbonate ou en matériau laissant passer l'énergie hyperfréquence. Un générateur (30) de rayonnement hyperfréquence communément appelé magnétron, alimente l'antenne émettrice située à une extrémité d'un guide d'onde principal (31) dont l'autre extrémité débouche sur la fenêtre (29). Le tambour (20) est logé dans une enceinte (40) nommée cuve de tambour. Cette cuve de tambour (40) recueille l'eau de lavage et d'essorage de la machine et est reliée à une tuyauterie d'évacuation (41) qui mène à une enceinte d'incinération (42). Un guide d'onde secondaire (32) relié au guide d'onde principal (31) atteint l'enceinte d'incinération (42). Des moyens de répartition de l'énergie des ondes hyperfréquences soit vers le tambour (20) (fenêtre (29) de tambour non obstruée, accès au guide secondaire obstrué), soit vers l'enceinte d'incinération (42) (fenêtre (29) obstruée, accès au guide secondaire ouvert) sont prévus. Pour éviter de traiter les eaux de rejet au fur et à mesure de leur écoulement, une combinaison de vannes en aval (72) et en amont (71) de l'enceinte d'incinération (42) permet d'isoler celle-ci. En référence à la figure 2, la machine à laver est représentée en traversée de cloison (50). Deux portes extérieures (61) et (62) sont disposées sur le châssis (10) de la machine à laver (1) de façon à se situer de part et d'autre de la cloison (50) après installation de la machine. L'axe de symétrie passant par le centre de symétrie des surfaces des portes est perpendiculaire aux portes et est également perpendiculaire au plan de la cloison. Le fonctionnement de la machine à laver aseptique est simple. L'utilisateur introduit le linge sale en ouvrant la porte extérieure (61), il accède à la trappe d'accès (22) du tambour, l'ouvre au moyen des moyens de fermeture et d'ouverture, y introduit le linge, la ferme au moyen des moyens d'ouverture et de fermeture. L'utilisateur met ensuite la machine en marche, le moteur (24) entraîne l'arbre de rotation (21) en rotation, ce qui entraîne en rotation le tambour (20) Le magnétron (30) émet des rayonnements hyperfréquences qui sont guidés par le guide d'onde principal (31) et émis à travers la fenêtre (29) vers le tambour (20). Durant la phase de lavage, la vanne (71) est fermée et le rayonnement d'ondes hyperfréquences chauffe l'eau. Durant la phase de séchage, la vanne (71) est ouverte et la vanne (72) est fermée, l'eau étant évacuée, le rayonnement des ondes hyperfréquences sèche le linge. Durant la phase de lavage, les moyens de répartition de l'énergie des ondes hyperfréquences guident le rayonnement des ondes hyperfréquences à travers la fenêtre (29). Durant la phase d'essorage, l'eau souillée est évacuée et elle transite à travers la vanne (71) ouverte pour être recueillie dans l'enceinte d'incinération (42). Par la suite, les moyens de répartition de l'énergie hyperfréquence canalisent le rayonnement hyperfréquence sur le guide d'onde secondaire (32) pour émettre les ondes à l'intérieur de l'enceinte d'incinération (42). Dans un aspect perfectionné de l'invention, l'enceinte d'incinération est équipée d'un filtre de type connu qui retient les molécules de taille supérieure aux molécules d'eau. Le filtre est réalisé dans un matériau ayant la caractéristique de laisser passer le rayonnement d'onde hyperfréquence. Lorsque ce filtre est partiellement obstrué, on procède à l'émission de rayonnement hyperfréquence dans l'enceinte d'incinération (42). L'eau qui quitte l'enceinte d'incinération est donc bien aseptique. Pour avoir accès au linge propre, l'utilisateur passe de l'autre côté de la cloison, ouvre la porte extérieure (62), ouvre la trappe (22) du tambour et accède au linge lavé. L'invention propose également le procédé de fabrication de la machine à laver aseptique à partir d'une machine à laver à chargement frontal. Ce procédé permet d'obtenir à un prix de revient et pour un encombrement volumique réduits une machine à laver aseptique. Le procédé comprend les étapes suivantes - fermeture de l'extrémité cylindrique du tambour - condamnation de la porte frontale d'origine - perçage des deux parois latérales pour aménager sur chaque paroi une porte extérieure - aménagement d'au moins une porte sur la paroi cylindrique du tambour. L'invention porte sur une machine à laver aseptique comportant un châssis (10), un tambour (20) comportant une surface à symétrie axiale avec une joue motorisée (26) et une joue non motorisée (28) et monté selon sa joue motorisée (26) en porte à faux par un arbre de rotation (21) dans un palier (23) et entraîné en rotation par un moteur (24), une cuve de tambour (40), un emplacement pour une cloison (50), deux portes extérieures (61,62) montées de part et d'autre de l'emplacement de la cloison (50) sur le châssis (10), et une trappe (22) disposée sur le tambour (20) sur sa surface à symétrie axiale, caractérisé en ce qu'un jeu de galets (25) libres en rotations disposés de part et d'autre de l'axe de la cloison à proximité de la joue non motorisée (28) et ne se situant pas dans la zone de révolution de la trappe (22), soutient le tambour (20) selon sa surface à symétrie axiale. Dans un mode de réalisation préférentiel, une fenêtre (29) perméable au rayonnement hyperfréquence est disposée sur la joue non motorisée (28), le périmètre de la fenêtre étant inclus dans le périmètre du guide d'onde et étant centré par rapport à l'axe de rotation du tambour (20). Dans un autre mode de réalisation, un moyen d'émission de rayonnement hyperfréquence (30) communique par le moyen d'un guide d'onde (31) avec la fenêtre (29). Dans un autre mode de réalisation, une enceinte d'incinération (42) dans laquelle transitent les eaux usées après lavage est prévue, l'enceinte (42) comporte une fenêtre perméable au rayonnement hyperfréquence et est reliée à un second moyen de rayonnement hyperfréquence. Dans un autre mode de réalisation, la machine à laver comporte un unique moyen de rayonnement hyperfréquence (30) qui est pourvu de moyens de répartition de l'énergie hyperfréquence, soit dans le tambour (20), soit dans l'enceinte d'évacuation (42). Dans un autre mode de réalisation, l'enceinte d'incinération (42) est pourvue d'un filtre de rétention de particules. Dans un autre mode de réalisation, les portes extérieures (61,62) sont munies de moyens de verrouillage qui verrouillent les portes lorsque les moyens de rayonnement hyperfréquence fonctionnent. L'invention porte également sur un procédé de fabrication de machine à laver aseptique à partir d'une machine à laver à chargement frontal caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - fermeture de l'extrémité cylindrique du tambour - condamnation de la porte frontale d'origine - perçage des deux parois latérales pour aménager sur chaque paroi une porte extérieure - aménagement d'au moins une porte sur la paroi cylindrique du tambour. D'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine à laver aseptique comportant un châssis (10), un tambour (20) comportant une surface à symétrie axiale avec une joue motorisée (26) et une joue non motorisée (28) et monté selon sa joue motorisée (26) en porte à faux par un arbre de rotation (21) dans un palier (23) et entraîné en rotation par un moteur (24), une cuve de tambour (40), un emplacement pour une cloison (50), deux portes extérieures (61,62) montées de part et d'autre de l'emplacement pour la cloison (50) sur le châssis (10), et une trappe (22) disposée sur le tambour (20) sur sa surface à symétrie axiale, caractérisé en ce qu'un jeu de galets (25) libres en rotation disposés de part et d'autre de l'axe de la cloison à proximité de la joue non motorisée (28) et ne se situant pas dans la zone de révolution de la trappe (22), soutient le tambour (20) selon sa surface à symétrie axiale. 2. Machine à laver aseptique selon la revendication 1, caractérisée en ce que une fenêtre (29) perméable au rayonnement hyperfréquence est disposée sur la joue non motorisée (28) du tambour (20), le périmètre de la fenêtre étant inclus dans le périmètre du guide d'onde et étant centré par rapport à l'axe de rotation du tambour (20). 3. Machine à laver aseptique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un premier moyen de rayonnement hyperfréquence (30) communique par le moyen d'un guide d'onde avec la fenêtre (29). 4. Machine à laver aseptique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une enceinte d'incinération (42) dans laquelle transitent les eaux usées après lavage, l'enceinte (42) comportant une fenêtre perméable au rayonnement hyperfréquence et étant reliée à un second moyen de rayonnement hyperfréquence. 5. Machine à laver aseptique selon la revendication 2 et 4, caractérisée en ce que la machine à laver comporte un unique moyen de rayonnement hyperfréquence (30) et en ce qu'il est prévu des moyens de répartition de l'énergie hyperfréquence, soit dans le tambour (20), soit dans l'enceinte d'incinération (42). 6. Machine à laver aseptique selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'enceinte d'incinération (42) est pourvue d'un filtre de rétention de particules. 7. Machine à laver aseptique selon les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que les portes extérieures (61,62) sont munies de moyens de verrouillage qui verrouillent les portes lorsque les moyens de rayonnement hyperfréquence fonctionnent. 8. Procédé de fabrication de machine à laver aseptique selon la revendication 1 à partir d'une machine à laver à chargement frontal, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - fermeture de l'extrémité cylindrique du tambour - condamnation de la porte frontale d'origine - perçage des deux parois latérales pour aménager sur chaque paroi une porte extérieure - aménagement d'au moins une porte sur la paroi cylindrique du tambour.