НАСОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАРАБАННОГО СУШИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
DRUM DRIER PUMP

Изобретение относится к конденсационному барабанному сушильному устройству, содержащему сборный резервуар для хранения конденсата. В частности, оно относится к насосному устройству барабанного сушильного устройства для подачи конденсата из нижнего отстойного резервуара в верхний резервуар для хранения.
Барабанные сушильные устройства обычно содержат цилиндрический барабан, в который помещается влажная одежда. Поток воздуха, который обычно нагревается, проходит через барабан для нагревания влажной одежды и испарения влаги, содержащейся в ней, таким образом высушивая одежду. Барабан вращается для переворачивания одежды, что ускоряет процесс сушки. Воздух, содержащий влагу, затем обычно отводится из сушильного устройства в атмосферу для извлечения и удаления воды из одежды, переносимой воздухом, насыщенным влагой.
Однако конденсационные барабанные сушильные устройства содержат конденсатор для удаления влаги из воздуха, содержащего влагу, выходящего из барабана, таким образом устраняя необходимость в отводе воздуха, содержащего влагу. В таких сушильных устройствах конденсатор обычно использует неподогретый воздух, входящий в устройство из атмосферы, для охлаждения воздуха, содержащего влагу, выходящего из барабана, и, следовательно, конденсации воды, испарившейся с одежды. Эта вода затем может собираться для удаления. Сухой воздух, выходящий из конденсатора, затем рециркулирует в барабанном сушильном устройстве и обратно через одежду для ее дополнительной сушки.
Вода, удаленная из воздуха, содержащего влагу, в конденсаторе, называемая в дальнейшем конденсатом, обычно собирается в отстойном резервуаре в основании барабанного сушильного устройства. Однако из-за эргономических соображений и пространственных ограничений в основании барабанного сушильного устройства, которые ограничивают вынимание отстойного резервуара, конденсат обычно перемещается из отстойного резервуара в сборный лоток в верхней части устройства. Сборный лоток в верхней части легче удалять. Как вариант, конденсат из отстойного резервуара может откачиваться непосредственно в канализационную сеть и канализационную трубу дома/здания. Необходимо отметить, что впускное отверстие для таких канализационных труб обычно расположено в бытовых устройствах на более высоком уровне по сравнению с отстойным резервуаром и нижней частью сушильного устройства.
Следовательно, электрический насос, расположенный рядом с отстойным резервуаром, обычно используется для перемещения конденсата из отстойного резервуара в верхний сборный лоток. Однако использование такого электрического насоса является нежелательным, поскольку эти насосы и соответствующие элементы, а также соединительные элементы являются относительно дорогими. Кроме того, такие насосы создают повышенный уровень шума.
Варианты насосных устройств включают в себя насосы с механическим приводом, которые приводятся в действие при помощи ремней или шестерен от электродвигателя барабанного сушильного устройства, который приводит в действие барабан и/или вентилятор сушильного устройства. Такие устройства описаны, например, в GB 2288457, GB 1005411, GB 972411 и DE 3135293. Все устройства с ременной или зубчатой передачей этих устройств в особенности необходимы для ряда типов насосов с целью обеспечения оптимальной скорости работы насоса. Эти различные приводные устройства для насоса, однако, усложняют и увеличивают количество элементов, повышая затраты как на производство, так и сборку, а также являются возможными причинами повреждения. Устройства с ременной передачей также подвержены проскальзыванию и другим проблемам. Кроме того, приводные устройства также увеличивают генерируемый шум. Кроме того, требуется ряд механических насосов, приводимых в действие при относительно высокой скорости, что дополнительно увеличивает шум. Такие насосы, как электрические насосы, также являются относительно сложными узлами со сложными лопастями и уплотнениями для обеспечения эффективной работы. В качестве альтернативы, эффективность более дешевых насосов может быть низкой. Эти насосные устройства известного уровня техники могут также потреблять относительно много электроэнергии и/или поглощать слишком много энергии приводного электродвигателя.
Другой вариант насосного устройства описан в DE 3933949. В нем также используется насос с механическим приводом, приводимым в действие через ременную передачу от электродвигателя барабанного сушильного устройства, причем насос приводится в действие при относительно высокой скорости через такую ременную передачу. В этом случае насос представляет собой перистальтический насос и отличается от более привычного лопастного насоса. Однако это устройство также не является идеальным, так как оно не является надежным, подвержено повреждению, обычно не пользуется преимуществом, не отработано, но может быть усовершенствовано. В действительности, это устройство, насколько известно заявителю, не было изготовлено или раскрыто в промышленных масштабах.
Следовательно, необходимо создать усовершенствованное устройство для сбора и хранения конденсата, которое устраняет указанные проблемы, уменьшает себестоимость и чрезмерный шум и/или которое, в целом, обеспечивает усовершенствования.
В соответствии с настоящим изобретением предложено насосное устройство и барабанное сушильное устройство, содержащее такое насосное устройство, как описано в прилагаемой формуле изобретения.
В конкретном варианте осуществления и аспекте описывается насосное устройство для барабанного сушильного устройства для передачи конденсата из отстойного резервуара, используя насосное средство, непосредственно приводимое в действие валом барабана сушильного устройства. Это преимущественно исключает необходимость во вспомогательном средстве для приведения в действие насоса и уменьшает затраты, а также уровень шума, связанный с альтернативными приводными средствами. Кроме того, это преимущественно исключает необходимость в дополнительных ремнях и/или холостых шкивах, которые усложняют и увеличивают количество элементов, таким образом уменьшая стоимость и интенсивность механических отказов. Кроме того, насос работает при низкой скорости и синхронно с барабаном. Это уменьшает шум, и такая низкая скорость вращения, особенно, наиболее пригодна для преимущественного и более эффективного использования перистальтического насоса в предпочтительных вариантах осуществления. Это также обеспечивает то, что подача насосом происходит постоянно при вращении барабана. Данное устройство также обеспечивает значительное усовершенствование по сравнению с электрическими насосными устройствами и имеет ряд дополнительных преимуществ, в особенности по надежности.
Предпочтительно, насосное устройство перемещает конденсат из отстойного резервуара в резервуар для хранения. Как вариант, насосное устройство перемещает конденсат из насоса в канализационную сеть.
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения описывается насосное устройство для конденсационного барабанного сушильного устройства, содержащее отстойный резервуар и барабан. Насосное устройство содержит насос для подачи конденсата между отстойным резервуаром и резервуаром для хранения. Насос содержит приводной вал насоса для приведения в действие насоса. Приводной вал насоса приводится в движение в результате вращения барабана.
Предпочтительно, приводной вал насоса является соосным с осью вращения барабана.
Может быть установлен вал барабана, несущий барабан. Вал барабана проходит от барабана и соединяется с приводным валом насоса, так что вращение барабана приводит в движение приводной вал насоса. Предпочтительно, вал барабана является соосным с приводным валом насоса. Как вариант, вал насоса может быть валом барабана.
Насос, предпочтительно, является перистальтическим насосом, содержащим гибкую трубу для прохождения в ней жидкости, ротор и, предпочтительно, два ролика для зацепления гибкой трубы. Ролики вращаются во время использования при помощи ротора таким образом, что они сжимают гибкую трубу и принудительно направляют через нее жидкость.
Кроме того, устройство может включать в себя корпус барабанного сушильного устройства, содержащий заднюю панель корпуса барабанного сушильного устройства. Насос расположен на наружной поверхности панели барабанного сушильного устройства, таким образом предотвращается во время использования повреждение внутренней части барабанного сушильного устройства из-за утечки насоса и обеспечивается более легкое обнаружение утечки насоса и ее устранение. Доступ к насосу и трубам также является более удобным. Насос также можно легче соединять с домашней канализационной трубой, чем если насос и трубы располагаются внутри корпуса барабанного сушильного устройства.
Отстойный резервуар может содержать поплавковый переключатель. Поплавковый переключатель приводится в действие, когда уровень жидкости в отстойном резервуаре превышает заданный уровень.
Предпочтительно, приведение в действие поплавкового переключателя вызывает отключение нагревательного элемента барабанного сушильного устройства. Поплавковый переключатель, таким образом, во время использования предотвращает повреждение одежды, содержащейся внутри сушильного устройства, посредством отключения нагревательного элемента, если вследствие неисправного состояния или повреждения барабан перестает вращаться в течение продолжительного периода времени, в то время как нагревательный элемент продолжает работать.
В другом более обычном конкретном аспекте настоящего изобретения описывается насосное устройство для барабанного сушильного устройства, содержащее усовершенствованное устройство перистальтического насоса, которое, в частности, во время использования приводится в действие при относительно низкой скорости (например, 50 оборотов в минуту) и/или усовершенствовано по сравнению с устройствами известного уровня техники, как описано в одном или более конкретных аспектах нижеследующих описанных предпочтительных вариантов осуществления.
Настоящее изобретение будет описано только в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - перспективный вид барабанного сушильного устройства, иллюстрирующий насосное устройство варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - схематическое изображение, иллюстрирующее вид в разрезе барабанного сушильного устройства;
фиг.3 - вид с пространственным разделением элементов узла насоса на фиг.1;
фиг.4 - вид в разрезе узла насоса на фиг.1;
фиг.5 - перспективный вид приводного вала насоса для узла насоса;
фиг.6 - вид с пространственным разделением элементов узла насоса и задней части барабанного сушильного устройства на фиг.1, включая впускную и выпускную трубы и приводной вал насоса.
Как показано на фиг.1 и 2, барабанное сушильное устройство 11 содержит вращающийся барабан 1, установленный в корпусе. Барабан 1 имеет отверстие, в которое помещается груз, обычно влажные предметы одежды. Нагревательный элемент 18 установлен для нагревания осушающего воздуха, который содержится и рециркулирует внутри сушильного устройства. Вентилятор 15 принудительно направляет нагретый сушильный воздух от нагревательного элемента 18 в барабан 1, в котором он проходит через влажную одежду и сушит ее. Из барабана 1 сушильный воздух, содержащий влагу, направляется в конденсатор 6. Здесь, сушильный воздух, содержащий влагу, охлаждается воздухом, всасываемым из атмосферы вторым вентилятором 10. Электродвигатель 20 приводит в действие оба вентилятора 15 и 10 и одновременно вращает барабан 1.
Электродвигатель 20 соединен с барабаном 1 через приводной ремень 19. Электродвигатель 20 приводит во вращение барабана 1, в результате чего белье внутри барабана 1 переворачивается, и увеличивается скорость сушки одежды, и обеспечивается равномерное распределение одежды внутри барабана 1. Барабан 1 может поддерживаться во время вращения спереди и сзади барабана 1 при помощи передних опорных элементов 4 и задних опорных элементов 5. Передними 4 и задними 5 опорными элементами являются подшипники вращения, такие как роликовые подшипники или шарикоподшипники, или любые другие пригодные опорные средства, которые обеспечивают вращение. Задние опорные элементы 5 могут непосредственно поддерживать барабан 1. В качестве альтернативы или дополнительно может быть установлен вал барабана, который проходит от задней стороны барабана 1 и может быть соосным с барабаном 1 и осью 9 вращения барабана. Вал барабана поддерживается с возможностью вращения опорным элементом, таким как подшипник, таким образом поддерживая заднюю часть барабана 1. В данном варианте осуществления приводной вал 13 насоса, который будет описан ниже, дополнительно может содержать такой вал барабана.
Нагретый сушильный воздух внутри барабана 1 проникает во влажную одежду и действует с целью нагревания одежды и испарения влаги, содержащейся в одежде. Затем, сушильный воздух, содержащий влагу, отводится из барабана 1 и проходит в конденсатор 6. Конденсатор 6 конденсирует влагу из сушильного воздуха, содержащего влагу. Когда влага удалена из сушильного воздуха, сушильный воздух рециркулирует в сушильном устройстве 11 и проходит обратно в барабан 1 через нагревательный элемент 18 для дополнительной сушки одежды.
Конденсат, который образовался из сушильного воздуха, содержащего влагу, в конденсаторе 6, проходит в отстойный резервуар 12, расположенный в основании барабанного сушильного устройства 11. При высыхании одежды внутри барабана 1 отстойный резервуар 12 медленно заполняется конденсатом 23. В конечном счете, становится необходимым выливать конденсат 23, который собирается в отстойном резервуаре 12.
Пространство в основании барабанного сушильного устройства 11 строго ограничено из-за требования к размещению электродвигателя, опорных элементов и отстойного резервуара и т.д., а также максимизации размера барабана 1. Следовательно, конструирование отстойного резервуара, который легко можно удалить из основания барабанного сушильного устройства 11 для слива конденсата, является проблематичным. Кроме того, для пользователя, которому нужно наклониться, чтобы удалить емкость, заполненную конденсатом, из основания сушильного устройства 11, это является как неудобным, так и представляет потенциальную опасность травмирования.
Следовательно, конденсат 23 перемещается из отстойного резервуара 12 в резервуар 21 для хранения в верхней части барабанного сушильного устройства 11, в которой пространство является более доступным и в которой его можно легче опорожнить. Когда резервуар 21 для хранения полностью заполнен конденсатом 23, он может удаляться с возможностью скольжения из барабанного сушильного устройства 11, опустошаться и возвращаться в барабанное сушильное устройство 11. Предпочтительно, резервуар 21 для хранения расположен на удобной высоте относительно пользователя, чтобы дать возможность пользователю легко и без риска травмирования удалять резервуар для хранения для опорожнения. В качестве альтернативы, конденсат 23 может подаваться насосом непосредственно в канализационную сеть.
Конденсат 23 подается из отстойного резервуара 12 в резервуар 21 для хранения или в канализационную сеть при помощи насосного устройства. Насосное устройство содержит насос 3, впускную трубу 5 насоса и выпускную трубу 8 насоса. Впускная труба 5 насоса подает конденсат 23 из отстойного резервуара 12 в насос 3, а выпускная труба 8 насоса подает конденсат 23 из насоса 3 в резервуар 21 для хранения.
Как показано на фиг.3, насосом 3 предпочтительно является перистальтический насос, хотя будет понятно, что могут использоваться другие пригодные насосы. Насос 3 содержит корпус насоса, состоящий из передней части 29 корпуса насоса и задней части 27 корпуса насоса, приводной вал 13 насоса, гибкую трубу 32 и ротор 31, включающий первый 30 и второй 26 ролики, прикрепленные к его наружной окружности. Однако ротор 31 может включать более или менее двух роликов в других вариантах осуществления. Насос также содержит впускное отверстие 14 и выпускное отверстие 16.
Во время работы насос расположен таким образом, что в любое время, по меньшей мере, один из первого 30 и второго 26 роликов насоса 3 зацепляет и сжимает гибкую трубу 32 таким образом, что внутреннее отверстие 35 трубы 32 локально закрывается там, где ролики контактируют с трубой, образуя уплотнение 24 в этих точках (т.е. ролик образует точку зажима в трубе 32). При вращении ротора 31 уплотненная точка перемещается вдоль трубы 32 и принудительно направляет конденсат 23, содержащийся в трубе, над уплотненным участком, через и вдоль трубы 32, вызывая откачивающее действие, в результате которого конденсат 23 всасывается из отстойного резервуара 12 через впускную трубу 5 насоса в насос 3 через впускное отверстие 14 и принудительно направляет конденсат 23 из насоса 3 через выпускное отверстие 16 в резервуар 21 для хранения через выпускную трубу 8 насоса. Для эффективной подачи жидкости при помощи такого перистальтического насоса, если первая точка зажима была образована первым роликом, то она не должна быть разжата до тех пор, пока не будет образована вторая точка зажима вторым роликом, таким образом предотвращая обратный поток жидкости в трубе, когда первый ролик отцепляется от трубы. Следовательно, первый 30 и второй 26 ролики расположены диаметрально напротив друг друга на роторе 31, а труба ориентирована, по меньшей мере, через 180°, так что второй ролик зацепляет трубу, образуя точку зажима перед тем, как труба будет расцеплена с первым роликом. В альтернативных вариантах осуществления могут быть установлены дополнительные ролики, которые обеспечивают ориентацию трубы через меньший угол. В качестве альтернативы, единственный ролик может быть установлен с трубой, образующей вокруг петлю, большую, чем 360°, в полной петле и спирали с роликом, одновременно действующим на две части замкнутой трубы.
Насос 3 может работать как в прямом, так и обратном направлениях. Впускное отверстие 14 и выпускное отверстие 16 являются функциональными элементами и относятся к работе насоса 3 в прямом направлении. Будет понятно, что во время работы насоса 3 в обратном направлении впускное отверстие 14 будет выполнять функцию выпускного отверстия и подобным образом жидкость будет поступать в насос 3 через выпускное отверстие 16.
Ротор 31 поддерживается во время вращения на выступающем центрирующем выступе 34 в задней части 27 корпуса насоса. Ротор 31 приводится в действие приводным валом 13 насоса, который выступает в и внутри корпуса 29, 27 насоса через центрирующий выступ 34. Прямоугольный торцевой участок 28 приводного вала 13 насоса вставляется через соответствующее сконфигурированное отверстие в роторе 31 для обеспечения зацепления при вращении приводного вала 13 насоса с ротором 31. Однако могут использоваться альтернативные способы соединения, такие как поперечный паз, вал, закрепленный шпонкой, или другие пригодные соединительные средства.
Приводной вал 13 насоса непосредственно приводится в движение в результате вращения барабана 1. Для облегчения непосредственного приведения в действие приводного вала 13 насоса при помощи барабана 1 насос 3 расположен таким образом, что приводной вал 13 насоса и барабан 1 делят общую ось 9 вращения, соосную с осью вращения барабана 1. Предпочтительно, приводной вал 13 насоса непосредственно соединен с барабаном 1. Приводной вал 13 насоса содержит торцевую пластину 17, имеющую множество отверстий 25, радиально расположенных на ее периферии. Торцевая пластина 17 прикрепляется с помощью болтов через отверстия 25 или при помощи других пригодных крепежных средств к барабану 1. Таким образом, приводной вал 13 насоса непосредственно соединяется с барабаном 1, так что вращение барабана 1 приводит во вращение приводной вал 13 насоса и, следовательно, насос 3. В качестве альтернативы, приводной вал 13 насоса может быть соединен с валом барабана между приводным валом 13 насоса и барабаном 1.
Насос 3, предпочтительно, расположен на наружной стороне корпуса барабанного сушильного устройства и, предпочтительно, прикреплен к задней панели корпуса барабанного сушильного устройства через заднюю часть 27 корпуса насоса, как показано на фиг.4.
Для предотвращения переполнения отстойный резервуар 12, предпочтительно, содержит поплавковый переключатель 35, который инициирует корректирующее воздействие, например отключение нагревательного элемента барабанного сушильного устройства, когда конденсат превышает определенный уровень. Резервуар 21 для хранения может также содержать поплавковый переключатель 35. Установка поплавкового переключателя 35 в отстойном резервуаре также обеспечивает меры предосторожности для предотвращения повреждения одежды барабаном 1. Если барабан 1 перестает вращаться, например, если ремень 19 повредился, то нагревательный элемент 18 будет продолжать работать и поскольку одежда не вращается, то одежда, находящаяся рядом с впускным отверстием для нагретого сушильного воздуха, будет нагреваться длительное время, что может вызвать повреждение. Однако так как насос 3 приводится в действие в результате вращения барабана 1, то если барабан 1 перестает вращаться, то насос 3 также не будет работать. Следовательно, так как конденсат 23 не подается насосом из отстойного резервуара 12, то уровень жидкости будет подниматься. Когда жидкость достигает заданного уровня, поплавковый переключатель 35 приводится в действие и отключает нагревательный элемент 18.
Подобным образом, вращение барабана 1 в обратном направлении в течение длительного периода времени необходимо предотвращать, так как вентиляторы барабанного сушильного устройства работают наиболее эффективно в прямом направлении и, следовательно, воздушный поток уменьшается в обратном направлении, что может привести к перегреву. Если барабан 1 вращается в обратном направлении, подача насосом прекращается или происходит в обратном направлении. Следовательно, если барабан 1 продолжает вращаться в обратном направлении в течение длительного периода времени, например в результате отказа системы управления, то поплавковый переключатель 35 будет отключать нагревательный элемент 18, таким образом предотвращается повреждение из-за перегрева.
Создание насоса 3, который непосредственно приводится в действие в результате вращения барабана 1 барабанного сушильного устройства, исключает необходимость во вспомогательных средствах для приведения в действие насоса 3, таких как электродвигатель или ременный привод, соединенный с барабаном, как требуется в современных насосных устройствах. Это преимущественно уменьшает затраты, а также уровень шума, связанный с альтернативными приводными средствами. Кроме того, приведение в действие насоса 3 непосредственно от барабана 1 обеспечивает то, что насос вращается при той же самой скорости, как барабан 1; при нормальном использовании это обычно будет скорость 50 оборотов в минуту. В устройствах, приводимых в действие ремнем, в которых используются холостые шкивы для приведения в действие насоса 3, скорости вращения составляют порядка 300-500 оборотов в минуту. Такие высокие скорости вращения не создают скорость потока, пригодную для рабочего диапазона перистальтического насоса или для рассматриваемого применения. Кроме того, скорости вращения данной величины уменьшают надежность вследствие чрезмерного износа элементов насоса. Посредством приведения в действие насоса 3 непосредственно от барабана 1, и, таким образом, значительно уменьшая скорость вращения насоса 3, достигается оптимальная скорость потока, и надежность насоса значительно повышается. Использование дополнительных ремней и/или холостых шкивов, которые усложняют устройство и увеличивают количество элементов и, следовательно, увеличивают себестоимость, а также интенсивность механических отказов, также преимущественно устранено настоящим изобретением. Проскальзывание привода и другие проблемы, связанные с ремнем или другими приводными устройствами, также исключено.
Прямой привод от барабана также во время эксплуатации использует механический момент вращающегося барабана, содержащего одежду, для обеспечения непосредственного приведения в действие насоса.
Принцип и режим работы данного изобретения объяснены и проиллюстрированы в его предпочтительном варианте осуществления. Однако следует понимать, что настоящее изобретение может быть изучено на практике иначе, по сравнению с тем, как конкретно объяснено и проиллюстрировано, без отхода от его объема.