СОПЛОВОЕ УСТРОЙСТВО И УСТРОЙСТВО ВВЕДЕНИЯ ДОБАВКИ В УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЯ
NOZZLE DEVICE AND DEVICE FOR INSERTION OF ADDITIVES IN DEVICE FOR TREATMENT OF TEXTILES

Изобретение относится к сопловому устройству для введения, по меньшей мере, одной добавки в текучей фазе в загрузочную камеру устройства обработки текстиля, к устройству для введения текучей и к устройству для обработки текстиля, имеющему сопловое устройство и/или устройство введения текучей среды.
EP 1441060 раскрывает барабанный сушитель, имеющий один или два инжектирующих узла, расположенных вблизи загрузочной дверцы сушильного устройства для инжекции во вращающийся барабан добавки, такой как водяной пар, чистящее средство, ароматизатор или дезинфицирующее средство. Предлагается снизить, остановить или повернуть в обратном направлении воздушный поток через барабан для оптимизации эффективности инжектируемой добавки. Количество добавки, вводимой в барабан путем инжекции, устанавливается дозатором.
Цель настоящего изобретения - разработать сопловое устройство, устройство для введения добавки и устройство для обработки текстиля, имеющее сопловое устройство и/или устройство введения добавки, которое выполнено с возможностью удаления или улавливания жидкостей или твердых частиц, которые могут образовываться при подаче добавки.
Изобретение определено в пунктах 1, 15 и 23 соответственно.
Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения изложены в зависимых пунктах многозвенной формулы изобретения.
Когда используется паровой инжектор, прямо инжектирующий пар в барабан сушильного устройства, пар может конденсироваться и образовывать капли, например в проходной трубе от парогенератора к соплу, в сопле или вблизи выхода сопла. В частности, вначале, когда стенки подающей трубы и сопла холодные, высока вероятность конденсации. Из-за потока пара от парогенератора конденсированные капельки могут быть захвачены через трубу и сопло и могут быть распылены на текстиль, предназначенный к обработке с добавкой в паровой фазе. Такие капельки вредны при обработке текстиля и могут также привести к неоднородному результату обработки на текстиле.
Настоящее изобретение относится к мерам устранения капелек или твердых частиц, которые могут конденсироваться или образовываться из подаваемой в текучей фазу добавки, которая вступает в контакт с бельем для стирки или с другими частями устройства для обработки текстиля или с руками пользователя во время загрузки или разгрузки устройства обработки текстиля.
В дальнейшем термин «текучая среда» включает в себя газовую фазу, жидкостную фазу и фазу суспензии. «Газовая фаза» включает в себя паровую фазу, фазу тумана и фазу аэрозоли вещества или смеси веществ или состояний веществ или смеси веществ в различных состояниях (например, туман или аэрозоль). Наиболее предпочтительно, чтобы добавка, переносимая потоком (восходящим потоком), распыленная соплом в загрузочную камеру, как упомянуто, была бы добавкой в газовой фазе. Эта фаза может образовываться в сопле или у сопла распылением из сопла или ниже сопла. Добавка (распыленная или инжектированная) предпочтительно является паром, более предпочтительно водяным паром или водяным паром, содержащим в себе другую добавку. Вообще говоря, добавкой могут быть душистые вещества, дезинфицирующие вещества, смягчители, моющие средства, вещества для сухой химической чистки, вода или любая их смесь. «Твердые частицы» могут быть известковым налетом, осадком добавок или чем-нибудь подобным. «Сепарация» также включает в себя накопление или захват жидкости, капелек и твердых частиц.
По пункту 1 предложено сопловое устройство, которое используется для введения, по меньшей мере, одной добавки в текучей фазе в загрузочную камеру устройства для обработки текстиля. Сопловое устройство содержит, по меньшей мере, одно сопло для введения текучей среды. Предпочтительно сопловое устройство установлено на внутренней стенке или близко к внутренней стенке загрузочной камеры. Если, например, загрузочная камера содержит вращающийся барабан, загрузочную дверцу и рамку, обрамляющую загрузочную дверцу, то сопловое устройство предпочтительно расположено на дверной рамке или на дверце или частично на дверце и на дверной рамке. При желании или дополнительно одно из сопел или сопловое устройство может быть выполнено на задней стенке вращающегося барабана, например, стационарно установлено в центре задней стенки (аксиальное расположение).
Кроме того, сопловое устройство содержит, по меньшей мере, одно сепарирующее устройство, которое выполнено с возможностью захвата и/или удаления жидкости и/или твердых частиц, выходящих, по меньшей мере, из одного сопла или образующихся в сопле или вблизи него. Если, например, текучая среда переносится потоком к соплу, то она улавливается, например, внутри сопла или на выходе сопла, так что капельки жидкости не распыляются из сопла. В качестве альтернативы или дополнительно сепарирующее устройство располагается ниже или вокруг соплового выхода, так что выходящие из отверстия сопла капельки захватываются сепарирующим устройством и отклоняются от траектории струи пара или газа из сопла. Например, может быть предусмотрена сетка или решетка, которую добавка в газовой фазе из сопла должна пройти и в которой наиболее крупные капли (больше чем капли аэрозоля) задерживаются и отводятся в сторону от траектории струи сопла.
Как другой или дополнительный пример может быть использован пористый материал, такой как губчатый фильтр, захватывающий капельки, образованные в потоке текучей среды в его пористой структуре, тогда как поток газовой фазы может проходить сквозь поры.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одно сепарирующее устройство содержит отводной канал, который обеспечивает вывод капелек и малых частиц из распылительного или инжекционного канала сопла. Это предупреждает накопление жидкостей или частиц вблизи сопла и минимизирует риск переноса их по каналу инжекции. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вывод жидкости улучшен наличием капилляров, которые ослабляют поверхностное натяжение и улучшают сливание и высасывание аккумулированной жидкости и капель.
Предпочтительно сопловое устройство было выполнено как одно целое, например, литьевым формованием.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одно сепарирующее устройство и/или, по меньшей мере, одно сопло содержит, по меньшей мере, в некоторой области поверхности (например, на отверстии сопла или в окружающей его области) антиадгезивный поверхностный слой или поверхностный слой, снижающий поверхностное натяжение или их комбинацию. Антиадгезивный слой или материал уменьшает капельки и повышает их подвижность, способствуя их устранению. Например, сопло и/или сепарирующее устройство, по меньшей мере, частично могут быть выполнены из тефлона, PTFE материала, обладающего сверхгидрофобным эффектом, или покрыты им. Поверхность, снижающая поверхностное натяжение, или материал, из которого элемент выполнен, повышает смачивание поверхности и усиливает вследствие этого дренаж конденсированной жидкости, как при капиллярном эффекте. Выбранные таким образом покрытия и/или материал также полностью применимы, по меньшей мере, к одному каналу текучей среды, как упомянуто ниже (пункт 15 и далее).
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один дренажный канал связан с баком, обеспечивающим сбор выделенной жидкости и/или твердых частиц. Бак может опоражниваться время от времени пользователем или собранная жидкость может быть вновь использована, например, в генераторе текучей среды для создания добавки в газовой фазе. Жидкость из бака может быть также перемещена в другой бак, например, перекачкой.
Для улучшения удобства пользователя или управляемости инжекцией в газовой фазе, по меньшей мере, одной добавки сопловым устройством, по меньшей мере, одно сепарирующее устройство и/или, по меньшей мере, одно сопло или их группа выполнены подвижными. Если, например, угол распыления сопла может быть настраиваемым, то он может быть скорректирован для распыления добавки в наиболее эффективном положении внутри приемной камеры. Также подвижное устройство ловушек или часть такового может быть скорректировано таким образом, что практически во всех направлениях инжекции добавки в газовой фазе, капельки, твердые частицы и осадки эффективно собираются, по меньшей мере, в одном сепарирующем устройстве или его подвижной части.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения перемещение, по меньшей мере, одного сопла и/или сепарирующего устройства производится во время или при открывании и закрывании загрузочной дверцы при загрузке изделий, предназначенных для обработки в загрузочной камере. В этом случае, например, канал инжектируемой жидкости в газовой фазе отклоняется пользователем от загружаемого текстиля и/или от направления загрузки в загруженной и незагруженной изделиями загрузочной камеры. Траектория инжекции может быть изменена, например, перемещением сопла или перемещением сепарирующего устройства или и того и другого. В одном варианте осуществления настоящего изобретения отклонение выполняется перемещением сопла или положения подвижного сепарирующего устройства, таким образом, что пар, выходящий из отверстия сопла, отклоняется к дренажному каналу, так что, например, отклоненная добавка в газовой фазе вводится в камеру или в циркулирующий поток в сушильном устройстве. Например, инжектируемая добавка может отклоняться в направлении конденсора сушильного устройства.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения движение, по меньшей мере, одного сепарирующего устройства, сопла или их части выполняется устройством перемещения или встряхивания. Например, такое устройство может управляться блоком управления устройства обработки текстиля, таким как электромагнитный переключатель или распределитель. Более того, устройство перемещения или встряхивания может содержать один или более: мотор, гибкий элемент, пружину и биметаллическое устройство. Или он может приводиться в движение механически, например, при движении загрузочной дверцы или когда пользователь поворачивает ручку для открытия загрузочной дверцы. Также может быть обеспечена система безопасности, которая останавливает производство пара и активацию движение сопла, сепарирующего устройства или их части, как только процесс обработки текстиля прерван. Например, при выключении устройства обработки текстиля или при открытии загрузочной дверцы.
За счет элементов конденсации, по меньшей мере, в сепарирующем устройстве конденсация в этом месте увеличивается так, что некоторое количество жидкости может конденсироваться из пересыщенного пара во избежание образования капли на некотором расстоянии от выхода сопла.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одно сепарирующее устройство выполнено с возможностью ограждения изделий, предназначенных для обработки, от соприкосновения с соплом или от положения вблизи сопла, в то время когда может конденсироваться жидкость. Таким образом, прямой контакт между изделиями, предназначенными для обработки, с конденсированной жидкостью исключен, и, кроме того, путь распространения инжектируемой добавки не может быть полностью заблокирован обрабатываемыми изделиями. Если, например, добавка в газовой фазе должна быть введена во вращающийся барабан и изделия, которые крутятся в барабане, являются текстилем, то, по меньшей мере, одно сепарирующее устройство предотвращает временное блокирование инжекционного прохода.
По пункту 15 разработано устройство введения текучей среды, которое содержит, по меньшей мере, одно сопло, выполненное с возможностью введения добавки в газовой фазе, по меньшей мере, один источник для введения текучей среды, который создает или обеспечивает добавку в газовой фазе для инжекции соплом в загрузочную камеру устройства для обработки текстиля и которое также содержит, по меньшей мере, один канал для текучей среды, соединяющий, по меньшей мере, один источник для добавки, по меньшей мере, с одним соплом. Как упомянуто выше, добавка в газовой фазе, подаваемая источником поставок, может конденсироваться на своем пути в канале для текучей среды от источника, по меньшей мере, к одному соплу, что привело бы к блокированию или частичному блокированию канала текучей среды. Для того чтобы улучшить отвод жидкости или малых частиц, которые могут переноситься сливаемой жидкостью, в канале для текучей среды предусмотрен, по меньшей мере, один капилляр. Это означает, что, по меньшей мере, один капилляр может быть частью канала текучей среды, т.е., по меньшей мере, один капилляр выполнен на внутренней стенке или во внутреннем пространстве канала и/или один дополнительный элемент расположен внутри канала текучей среды, действующий как, по меньшей мере, один капилляр.
Предпочтительно капилляр располагается вдоль всей длины канала для текучей среды, однако один или более капилляр могут быть распределены по участкам канала, например, множество капилляров, взаимодействующих друг с другом, так что вывод конденсированной жидкости и частиц к выходу канала для текучей среды является бесперебойным и более совершенным. Например, поперечное сечение канала текучей среды не является окружностью, но имеет один угол меньше чем 140°, предпочтительно меньше чем 120°, более предпочтительно меньше чем 90°. В качестве альтернативы или дополнительно, проволока или волокно или что-то подобное вставлено в канал, и которое, по меньшей мере, частично касается к внутренней поверхности канала, за счет чего образуется капилляр. Предпочтительно проволока или волокно выполнены в форме спирали или винтообразной формы внутри канала, так что в дополнение к дренажной функции обеспечивается механическое упрочнение, что, например, предотвращает изгиб или свертывание канала.
В следующем дополнительном или альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, два канала связаны, по меньшей мере, на участке своей длины, т.е. постоянно по длине или периодически по длине. По меньшей мере, одна капиллярная связь предусмотрена между внутренними пространствами, по меньшей мере, двух каналов, так что жидкость может выводиться из одного из каналов в другой. Например, один из каналов используется как канал восходящего потока, обеспечивающий доставку добавки в газовой фазе от источника, по меньшей мере, к одному соплу, и другой канал является каналом нисходящего потока, выводящим конденсированную жидкость и частицы от сопла к источнику поставок. Если, например, по меньшей мере, одно сопло является частью соплового устройства, как упомянуто выше, канал нисходящего потока используется не только для вывода конденсированной жидкости из канала восходящего потока, но также выводит жидкость и малые частицы, осевшие или захваченные вблизи сопла.
Предпочтительно и как упомянуто выше, канал нисходящего потока связан с коллектором жидкости или баком, который может опорожняться пользователем время от времени или из которого жидкость направляется к источнику добавки и/или в другой бак жидкости и/или на выход устройства обработки текстиля.
Устройство обработки текстиля по пункту 23 содержит, по меньшей мере, одно сопловое устройство, как описано выше, и/или, по меньшей мере, одно устройство введения текучей среды, как описано выше. Предпочтительно оно содержит загрузочную камеру для помещения обрабатываемых изделий и загрузочное отверстие для загрузки и разгрузки изделий. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения и как описано выше, сопловое устройство расположено или вблизи загрузочного отверстия, например, на рамке загрузочного отверстия, или на загрузочной дверце. В следующем варианте осуществления настоящего изобретения сопловое устройство частично выполнено на дверце и частично на рамке загрузочной дверцы.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения устройство введения текучей среды также, по меньшей мере, частично выполнено или вблизи загрузочной дверцы, например, на загрузочной дверце на рамке загрузочной дверцы, или частично на рамке загрузочной дверцы и частично на загрузочной дверце.
Варианты осуществления настоящего изобретения, упомянутые выше, могут быть комбинированы в любой форме без ограничений. Устройство введения текучей среды может быть, например, разработано как встроенный или, по меньшей мере, частично встроенный блок. Далее, сопловое устройство может быть выполнено как усовершенствованный комплект к существующему сопловому устройству, например, для обеспечения дренажной функции вывода конденсированной жидкости. Также блок введения и/или блок вывода могут быть объединены на загрузочной дверце или на рамке загрузочной дверцы для упрощения конструкции и технического обслуживания, а также для модернизации.
Описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения дано на примере со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
на фиг.1 - блок-схема функциональных элементов освежающего сушильного устройства,
на фиг.2A - вид около выхода соплового устройства на внутренней стороне загрузочного блока сушильного устройства,
на фиг.2B - взгляд под углом сверху на внутреннюю часть рамки загрузочной дверцы с сопловым устройством фиг.2A,
на фиг.2C - другой вариант осуществления соплового устройства, показанный со стороны выхода,
на фиг.3A - вид сбоку соплового устройства, соединенного со шлангами восходящего потока и нисходящего потока,
на фиг.3B - подробный вид шлангов восходящего и нисходящего потоков фиг.3A,
на фиг.4A - вид поперечного сечения другого варианта осуществления шланга введения пара, и
на фиг.4B - в следующем варианте осуществления вид в разрезе трубки введения пара.
На фиг.1 показана блок-схема функциональных элементов освежающего сушильного устройства 2. Освежающее сушильное устройство 2 является конденсационным сушильным устройством, дополнительно имеющим блок 12 введения пара во вращающийся барабан 4. При визуальном осмотре внутренней части барабана 4 сопловый блок 6 расположен с внутренней стороны дверного проема 68 (см. фиг.2A). Сопловый блок 6 содержит распыляющее сопло 8 для инжекции струи пара во внутреннее пространство барабана 4. Конденсат «C» может образовываться на выходе распыляющего сопла 8 или вокруг сопла 8 и улавливается капельным коллектором 10, выводящим жидкость через выводящий шланг 20 к резервуару 22 сток/конденсат. Пар, распыленный соплом 8, создается парогенератором 14 и течет через паровой шланг 18 к соплу 8. Вода подается насосом 16 к парогенератору 14, имеющему нагреватель.
Накопительный резервуар 22 может быть использован в то же время для стока конденсата в конденсоре конденсационного сушильного устройства. Если, с другой стороны, устройство обработки паром есть, например, в стиральной машине, имеющей функцию сушки, то жидкость из капельного коллектора 10 может быть также отведена в бак стиральной машины и оттуда через дренажную систему бака в резервуар 22 конденсата, как показано прерывистой стрелкой 24.
Из резервуара 22 конденсированная жидкость может быть пропущена через фильтр 26 и подана к насосу 16 для введения на парогенератор 14. В качестве альтернативы насос 28 может прокачивать жидкость через конденсатную линию 30 в конденсатный выдвижной бачок 34, который может быть вынут из сушильного устройства, чтобы выпустить конденсат от сушильных циклов и из коллектора конденсата пара. В качестве альтернативы или дополнительно, насос 28 перекачивает конденсат сушильного устройства 2 к выходу 32. В том случае, когда устройство обработки текстиля является стиральной машиной, насос 28 может быть отводящим насосом, соединенным со сливом стирального бака, так что конденсат добавки выкачивается через обыкновенный отводной шланг.
Когда конденсат собран в конденсатном выдвижном бачке 34, конденсат проходит через фильтр 36 и затем подается через линию 40 добавки к насосу 16. В качестве альтернативы или дополнительно добавка, которая будет подаваться через насос 16 к парогенератору 14, может подаваться из отдельного бака 38 добавки, как обозначено пунктирной линией, в который добавка вводится пользователем. Предпочтительно бак 38 объединен с выдвижным бачком 34. В качестве альтернативы или дополнительно пресная вода подается к парогенератору 14, там, где сушильное устройство или стиральная машина, имеющая сушильную функцию и функцию обработки паром, соединены с краном 42 пресной воды. Распределитель или дозирующий блок 44 открывается и закрывается или активируется прохождением пресной воды через необязательный декальцификатор или смягчитель 46, или к насосу 16, или прямо к парогенератору 14 через водную линию 48.
При желании предусмотрен второй резервуар 50 добавки там, где насос 52 накачивает дополнительную добавку в парогенератор 14. Дополнительная добавка может быть смесью конденсата или воды, поданной через насос 16 (линии 48, 40 или 27), или дополнительная добавка подается к парогенератору 14 без воды или конденсата так, что на этапе введения только дополнительная добавка инжектируется в барабан 4.
Необходимо отметить, что не все элементы, показанные на фиг.1, должны иметься одновременно в работающем освежающем сушильном устройстве. Например, одна добавка, предпочтительно вода, которая будет преобразована в пар, доставляется одним или более источниками: пресная вода краном 42, конденсат выдвижным бачком 34, дополнительным баком 38 или конденсатным резервуаром 22. Также может быть предусмотрено один или более водоотводов для удаления конденсированной жидкости.
На фиг.2A показан частичный вид дверной рамки 68 в разобранном состоянии (где барабан удален от внутренней стенки сушилки). В первом варианте осуществления сопловой блок 60 соединен с дверной рамкой 68 и имеет паровое сопло 62 для инжекции пара, поступающего от парогенератора 14 через шланг 18 пара во внутреннее пространство барабана 4. В показанной проекции струя пара должна быть приблизительно перпендикулярной к плоскости рисунка. В дополнении к паровому соплу 62 предусмотрено одно сопло 64 для добавки, через которое она может быть инжектирована в барабан. Дополнительной добавкой может быть, например, ароматизатор, смягчитель, дезинтификатор и тому подобное. Ниже двух насадок 62 и 64 расположено резьбовое отверстие 66 для крепления соплового блока 60 к дверной рамке 68. Ниже верхней части дверной рамки 68 (как показано на фиг.2А) расположено загрузочное отверстие 70, через которое осуществляется загрузка с задней стороны от плоскости рисунка. На внутреннем периметре дверной рамки 68 расположен рант 74, который выступает из дверной рамки 68 во внутреннее пространство барабана 4 и который улавливает капельки из сопел 62, 64. Канавка 72 отходит от сопел 62, 64 вниз (см. фиг.2C) для направления жидкости или капелек к ранту 74, где жидкость сбегает вдоль дверной рамки 68 и таким образом удаляется из барабана или из загрузочного отверстия сушильного аппарата 2.
На фиг.2B показана конструкция по фиг.2A в другой проекции, а именно под углом сверху так, что выступ ранта 74 с внутренней стороны дверной рамки 68 виден лучше.
На фиг.2C показан распылительный блок 80 более подробно, чем распылительный блок 60, показанный на фиг.2A и 2B. Также имеются два сопла 62 и 64 и отверстие для винта 66. Капиллярные канавки 82 расположены сверху вниз от сопел 62, 64 для направления жидкости и капелек к ранту 74. Отверстие парового сопла 62 экранировано направляющей створкой 84 для инжекции пара из насадки в центр барабана 4.
На фиг.3A показан вид сбоку следующего варианта осуществления блока распыления, имеющего паровое сопло 62 и отводное отверстие 90. Паровое сопло 62 соединено с паровым шлангом 18 и отводным отверстием 90, которое соединено с отводным шлангом 20, приведенным на фиг.1. Пар поступает в направлении восходящего потока «U» от парогенератора 14, а отводной шланг 20 соединяется в направлении нисходящего потока «D» с резервуаром 22 конденсата. В этом случае капиллярная канавка (не показана) соединяет край отверстия парового сопла с отводным отверстием 90. Инжектируемый пар показан стрелкой 92, тогда как изогнутая стрелка показывает выведение конденсированной жидкости в отводной шланг 20. Между двумя шлангами 18, 20 выполнены капиллярные проходы, так что конденсированный пар в шланге для пара 18 может всасываться в проход 94 и через него в отводной шланг 20. На фиг.3B показаны более подробно в разрезе шланги 18 и 20, где видна капля 96, когда она проходит через проход 94 в отводной шланг 20.
На фиг.4A показан другой вариант осуществления подводящего шланга 100, используемого, например, как шланг 18 пара, как показано на фиг 1. В поперечном сечении подающего шланга 100 предусмотрен отводящий выступ 102, который расположен вдоль всей длины шланга. Отводящий выступ 102 уменьшает энергию поверхностного натяжения капель, так что капли разлагаются или расплываются вдоль выступа, тем самым улучшая дренаж.
На фиг.4B показан другой вариант осуществления подводящего шланга 106, имеющего улучшенные отводящие свойства, обусловленные наличием витого элемента 108, расположенного вдоль внутренней поверхности подающего шланга 106. Капиллярный эффект опять обеспечивается между внутренней поверхностью шланга и витым элементом 108, так что конденсат отводится вдоль витого элемента без образования капелек большого размера.
Перечень позиций
2 освежающий сушильный аппарат
48 линия для воды
4 барабан
50 резервуар для второй добавки
6 сопловый блок
52 насос
8 распылительное сопло
60 сопловой блок
10 капельный коллектор
62 сопло для пара
12 блок введения
64 сопло для добавки
14 парогенератор
66 отверстие для винта
16 насос
68 дверная рамка
18 паровой шланг
70 загрузочное отверстие
20 отводной шланг
72 канавка
22 резервуар слива конденсата
74 рант
24 дренажный патрубок
80 блок распылителя
26 фильтр
82 капиллярные канавки
28 насос
84 направляющая створка
30 линия конденсата
88 распыляющий блок
32 выход
90 отводное отверстие
34 бак конденсата
92 струя пара
36 фильтр
94 проход
38 бак для добавки
96 капля
40 линия для добавки
100 шланг введения
42 кран пресной воды
102 отводящий выступ
44 клапан/дозатор
106 шланг введения
46 декальцификатор
108 витой элемент