ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ БЫТОВОЙ СУШИЛКИ ДЛЯ БЕЛЬЯ И БЫТОВАЯ СУШИЛКА ДЛЯ БЕЛЬЯ, СНАБЖЕННАЯ ТАКИМ ФИЛЬТРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ
FILTERING ELEMENT FOR HOUSEHOLD LAUNDRY DRYER AND HOUSEHOLD LAUNDRY DRYER WITH SUCH FILTERING ELEMENT

Изобретение относится к фильтрующему элементу для бытовой сушилки для белья, в частности, для бытовой барабанной сушилки для белья, содержащей калорифер и замкнутый контур и описанной далее в качестве примера.
Как известно, современные бытовые барабанные сушилки для белья обычно содержат внешний корпус, по существу, в форме параллелепипеда; цилиндрический барабан для помещения в него подлежащего сушке белья, который установлен в корпусе с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной продольной оси напротив отверстия для загрузки/выгрузки белья в передней панели корпуса; дверцу, шарнирно установленную на передней панели корпуса с возможностью поворота из открытого положения в закрытое положение, в котором дверца полностью прижата к корпусу, перекрывая отверстие в передней панели корпуса и обеспечивая герметизацию вращающегося барабана; и электродвигатель для вращения барабана вокруг его продольной оси внутри корпуса.
Такая бытовая барабанная сушилка для белья также содержит калорифер с замкнутым контуром, обеспечивающий циркуляцию внутри вращающегося барабана горячего воздуха с низким содержанием влаги, который проходит сквозь вращающийся барабан и через расположенное внутри него белье для его быстрой сушки.
В большинстве продаваемых в последнее время барабанных сушилок для белья калорифер с замкнутым контуром содержит трубопровод рециркуляции воздуха, присоединенный своими двумя концами к вращающемуся барабану на его противоположных сторонах; электрический центробежный вентилятор, расположенный вдоль рециркуляционного трубопровода для создания внутри последнего потока воздуха, который протекает через вращающийся барабан; и наконец, теплонасосный агрегат, содержащий два теплообменника, расположенные друг за другом вдоль трубопровода рециркуляции воздуха. Первый теплообменник «воздух/хладагент» теплонасосного агрегата обеспечивает быстрое охлаждение потока воздуха, поступающего из вращающегося барабана, для конденсации избыточной влаги; а второй теплообменник «воздух/хладагент» теплонасосного агрегата обеспечивает быстрый нагрев потока воздуха, поступающего из первого теплообменника и направляемого назад к вращающемуся барабану. Таким образом, повторно входящий во вращающийся барабан поток воздуха быстро нагревается до температуры, превышающей температуру выходящего из вращающегося барабана воздуха или равной этой температуре.
Для предотвращения попадания пушинок и/или волокон в центробежный вентилятор и оба теплообменника калорифер также содержит по меньшей мере один фильтрующий элемент, расположенный вдоль трубопровода рециркуляции воздуха по потоку перед центробежным вентилятором, который, в свою очередь, обычно расположен по потоку перед первым теплообменником «воздух/хладагент».
В частности, входной участок трубопровода рециркуляции воздуха обычно разделен на две последовательные секции, первая из которых встроена в дверцу сушилки для белья. При этом калорифер содержит два независимых фильтрующих элемента, расположенных соответственно вдоль первой и второй секций входного участка трубопровода рециркуляции воздуха.
В частности, первая секция входного участка трубопровода рециркуляции воздуха проходит через дверцу сушилки для белья, и первый фильтрующий элемент обычно образован сеточной мембраной, покрывающей входное отверстие первой секции, образованной на задней стороне дверцы. Вторая секция входного участка трубопровода рециркуляции воздуха выступает в корпус сушилки из выемки, выполненной в наружной кромке отверстия для загрузки/выгрузки белья, при этом второй фильтрующий элемент обычно образован клиновидным фильтрующим элементом, который вставляется в выемку, выполненную в наружной кромке отверстия для загрузки/выгрузки белья.
Очевидно, что в закрытом положении дверца барабанной сушилки для белья выполнена с возможностью выравнивания первой секции входного участка трубопровода рециркуляции воздуха со второй секцией входного участка трубопровода рециркуляции воздуха, позволяя тем самым воздуху, поступающему из вращающегося барабана, свободно проходить к теплонасосному агрегату.
В документе GB 2116068 описан клиновидный фильтрующий элемент для сушилки для белья, который содержит жесткий кожух в виде контейнера V-образного поперечного сечения, причем его размеры позволяют вставлять его в выемку, выполненную в наружной кромке отверстия для загрузки/выгрузки белья. Вдоль своей продольной срединной плоскости жесткий кожух разделен на две одинаковые части в виде створок, которые шарнирно соединены между собой по боковой линии, так что жесткий кожух может быть открыт подобно книжке. Нижняя стенка каждой части в виде створки имеет два больших сквозных отверстия, каждое из которых полностью покрыто сеткой с мелкими ячейками, способной задерживать пушинки и/или волокна во внутренней части жесткого кожуха в виде контейнера.
Вдоль соединительной наружной кромки каждой части в виде створки фильтрующий элемент также содержит одну выступающую наружу откидную сетку, которая предназначена для перекрытия выступающей наружу откидной сетки другой части в виде створки, образуя лабиринтное уплотнение.
К сожалению, лабиринтное уплотнение, выполненное вдоль соединительной наружной кромки двух частей в виде створок, является не столь эффективным при задержании малейших пушинок и/или волокон, поэтому они могут достигать первого теплообменника «воздух/хладагент», осаждаться там и замедлять охлаждение воздуха, выходящего из вращающегося барабана.
Для устранения этого недостатка в некоторых сушилках для белья имеется третий фильтрующий элемент, расположенный вдоль трубопровода рециркуляции воздуха по потоку непосредственно перед первым теплообменником «воздух/хладагент», чтобы останавливать мельчайшие пушинки и/или волокна. Обычно этот дополнительный фильтрующий элемент помещен в элемент в виде выдвижного ящика, который расположен ниже вращающегося барабана и может быть выдвинут из корпуса, чтобы позволить пользователю очистить фильтр.
Однако, несмотря на высокую эффективность, это решение усложняет конструкцию и является дорогим в производстве, что влечет за собой все недостатки, связанные с издержками производства сушилки для белья.
Задачей изобретения является создание бытовой сушилки для белья с простой и более эффективной системой фильтрации воздуха, способной значительно снизить себестоимость сушилок для белья.
Указанная задача решена в фильтрующем элементе для бытовых сушилок для белья согласно пункту 1 формулы изобретения и предпочтительно любому из зависимых от него пунктов формулы изобретения.
Также задача решена в бытовой сушилке для белья согласно пункту 10 и предпочтительно любому из зависимых от него пунктов формулы изобретения.
Далее описан вариант осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показана бытовая барабанная сушилка для белья, содержащая фильтрующий элемент согласно изобретению, вид в разрезе с удаленными для ясности частями;
на фиг.2 и 3 - фильтрующий элемент, используемый в сушилке для белья, показанной на фиг.1, виды в перспективе.
На фиг.1 показан клиновидный фильтрующий элемент 1, предназначенный для использования в бытовой сушилке 2 для белья, содержащей внешний корпус 3 предпочтительно в форме параллелепипеда; цилиндрический вращающийся барабан 4, предназначенный для вмещения подлежащего сушке белья и установленный с возможностью осевого вращения внутри корпуса 3 напротив отверстия 3а для загрузки/выгрузки белья, выполненного в передней панели корпуса 3; и дверцу 5, шарнирно установленную на передней панели корпуса 3 с возможностью поворота из открытого положения в закрытое положение, в котором дверца 5 полностью прижата к корпусу для закрытия отверстия 3а в передней панели корпуса, герметизируя вращающийся барабан 4.
В приведенном примере вращающийся барабан установлен горизонтально в корпусе 3 на ряде поддерживающих роликов 6, которые установлены в корпусе 3 для обеспечения свободного вращения барабана 4 вокруг его продольной оси L.
Корпус 3, вращающийся барабан 4, дверца 5 и поддерживающие ролики 6 общеизвестны в данной области техники, поэтому подробно не описаны.
Как показано на фиг.1, сушилка 2 для белья также содержит электродвигатель 7 для вращения барабана 4 вокруг его продольной оси L внутри корпуса 3 и калорифер 8 с замкнутым контуром, расположенный в корпусе 3 и обеспечивающий прохождение горячего воздуха с низким содержанием влаги через вращающийся барабан 4 и содержащееся в нем белье для его быстрой сушки.
В частности, калорифер 8 с замкнутым контуром обеспечивает постепенное вытягивание из вращающегося барабана 4 горячего воздуха; удаление из него избытка влаги; подогрев обезвоженного воздуха до заданной температуры, обычно более высокой, чем температура воздуха, выходящего из вращающегося барабана 4; и подачу горячего обезвоженного воздуха назад во вращающийся барабан 4, в котором он протекает через белье для его быстрой сушки.
Таким образом, калорифер 8 обеспечивает непрерывное обезвоживание и нагрев воздуха, циркулирующего внутри вращающегося барабана 4, для быстрой сушки белья внутри барабана и по существу содержит:
- трубопровод 9 рециркуляции воздуха, оба конца которого присоединены к вращающемуся барабану с противоположных его сторон;
- электрический центробежный вентилятор 10 или циркуляционный насос другого типа, расположенный вдоль рециркуляционного трубопровода 9 для создания внутри него воздушного потока f, протекающего через вращающийся барабан 4 и поверх расположенного внутри него белья;
- средства охлаждения, расположенные вдоль рециркуляционного трубопровода 9 и выполненные с возможностью быстрого охлаждения потока f воздуха, выходящего из вращающегося барабана 4, для конденсации избыточной влаги;
- средства нагрева, расположенные вдоль рециркуляционного трубопровода 9 по потоку после средств охлаждения воздушного потока и выполненные с возможностью быстрого нагрева потока f воздуха, возвращающегося назад во вращающийся барабан 4, обеспечивая быстрый нагрев воздуха, поступающего во вращающийся барабан 4, до температуры, равной температуре воздуха, выходящего из барабана, или превышающей эту температуру.
В приведенном примере калорифер 8 предпочтительно содержит теплонасосный агрегат 11, выполненный с возможностью как быстрого охлаждения выходящего из вращающегося барабана 4 потока f воздуха для конденсации избыточной влаги, так и быстрого нагрева потока f воздуха, возвращающегося назад во вращающийся барабан 4, обеспечивая быстрый нагрев входящего во вращающийся барабан воздуха до температуры, равной температуре воздуха, выходящего из барабана, или превышающей эту температуру.
Как показано на фиг.1, теплонасосный агрегат 11 работает таким же образом, как и обычный тепловой насос, способный передавать тепло от одной текучей среды к другой, используя промежуточный газообразный хладагент, циркулирующий по замкнутому термодинамическому циклу, термодинамические законы которого широко известны и поэтому подробно не описаны. Теплонасосный агрегат 11 содержит:
- устройство 12 сжатия (например, адиабатического) хладагента с электрическим приводом, обеспечивающее на выходе давление и температуру хладагента выше, чем на входе;
- первый теплообменник 13 «воздух/хладагент» (устройство охлаждения потока воздуха), который расположен вдоль рециркуляционного трубопровода 9 по потоку предпочтительно, но не обязательно, после центробежного вентилятора 10 и обеспечивает одновременное протекание через него потока f воздуха из вращающегося барабана и хладагента, поступающего к входному отверстию устройства 12 сжатия. Поскольку температура хладагента ниже температуры воздуха в потоке f, хладагент поглощает тепло из потока f воздуха, вызывая тем самым конденсацию излишней влаги из потока f воздуха;
- второй теплообменник 14 «воздух/хладагент» (устройство подогрева потока воздуха), который расположен вдоль рециркуляционного трубопровода 9 по потоку после теплообменника 13 «воздух/хладагент» и обеспечивает одновременное протекание через него потока f воздуха, направленного к вращающемуся барабану 4, и хладагента из выходного отверстия устройства 12 сжатия, позволяя хладагенту, температура которого превышает температуру воздуха в потоке f, отдавать тепло потоку f воздуха, быстро нагревая его до температуры, превышающей температуру воздуха, выходящего из теплообменника 13 «воздух/хладагент», и предпочтительно равной температуре воздуха, выходящего из вращающегося барабана 4, или превышающей эту температуру;
- дроссельный клапан или подобное устройство 15 расширения хладагента, обеспечивающее протекание хладагента из второго теплообменника 14 «воздух/хладагент» к первому теплообменнику 13 «воздух/хладагент» для быстрого расширения в противоположность сжимающему устройству 12, так что давление и температура хладагента, входящего в теплообменник 13 «воздух/хладагент», намного ниже давления и температуры хладагента, выходящего из теплообменника 14 «воздух/хладагент». Тем самым завершается замкнутый термодинамический цикл.
Наконец, теплонасосный агрегат 11 содержит несколько соединительных труб, которые соединяют друг с другом охлаждающее устройство 12 сжатия, теплообменник 13 «воздух/хладагент», теплообменник 14 «воздух/хладагент» и устройство 15 расширения хладагента, образуя замкнутый контур, позволяющий хладагенту выходить из устройства 12 сжатия и последовательно протекать через теплообменник 14, устройство 15 расширения хладагента и теплообменник 13 перед возвращением к входу в устройства 12 сжатия.
Кроме того, калорифер 8 также содержит фильтрующее средство, расположенное вдоль трубопровода 9 рециркуляции воздуха по потоку перед теплообменником 13 и предпочтительно перед центробежным вентилятором 10, которое исключает попадание и оседание пушинок и/или волокон, по меньшей мере, на теплообменниках 13 и 14.
В частности, как показано на фиг.1, в приведенном примере торцевая стенка 4а вращающегося барабана 4 является перфорированной или, во всяком случае, воздухопроницаемой, чтобы обеспечить вход воздуха внутрь барабана 4. При этом выходное отверстие трубопровода 9 рециркуляции воздуха герметично присоединено прямо к торцевой стенке 4а вращающегося барабана 4. Входное отверстие трубопровода 9 рециркуляции воздуха, наоборот, расположено на кольцевой раме, ограничивающей отверстие 3а для загрузки/выгрузки белья, т.е. на наружной кромке отверстия 3а для загрузки/выгрузки белья в передней панели корпуса 3.
Кроме того, предпочтительно по потоку перед теплообменником 13 расположен электрический центробежный вентилятор 10, который выполнен с возможностью создания потока f воздуха, протекающего вдоль трубопровода 9 рециркуляции воздуха последовательно через дверцу 5, теплообменник 13, теплообменник 14 и торцевую стенку 4а вращающегося барабана 4. При этом фильтрующее средство калорифера 8 расположено вдоль трубопровода 9 рециркуляции воздуха по потоку перед центробежным вентилятором 10.
В частности, в приведенном примере дверца 4 выполнена с возможностью герметизации отверстия 3а для загрузки/выгрузки белья корпуса 3, однако не заграждая полностью входное отверстие трубопровода 9 рециркуляции воздуха, расположенное на кольцевой раме, ограничивающей отверстие 3а, обеспечивая свободный вход потока f воздуха, поступающего из вращающегося барабана 4, в трубопровод 9 рециркуляции воздуха и его протекание к теплонасосному агрегату 11. При этом фильтрующее средство калорифера 8 содержит по меньшей мере один клиновидный фильтрующий элемент 1, съемным образом вставляемый в выемку 3b, выполненную в кольцеобразной раме, ограничивающей отверстие 3a для загрузки/выгрузки белья, а именно в наружной кромке отверстия 3а для загрузки/выгрузки белья в передней панели корпуса 3.
Как показано на фиг.1, 2 и 3, фильтрующий элемент 1 содержит опорную пластину 20, выполненную из жесткого пластика и съемным образом вставляемую в выемку 3b, образованную в наружной кромке отверстия 3a для загрузки/выгрузки белья, полностью закрывая эту выемку 3b; и полый кожух 21, по существу, в виде контейнера, выполненный из жесткого пластика и выступающий из задней поверхности опорной пластины 20 во внутреннее пространство начального участка трубопровода 9 рециркуляции воздуха.
Полый кожух 21 выполнен за одно целое с опорной пластиной 20 путем литья под давлением и разделен на две дополняющие друг друга плоские части 22а и 22b в виде створок, которые шарнирно соединены друг с другом по боковой линии предпочтительно на стороне, противоположной опорной пластине 20 так, что полый кожух 21 может открываться подобно книжке (фиг.2).
Как показано на фиг.2 и 3, опорная пластина 20 имеет центральное большое сквозное отверстие 20а, через которое воздух может поступать в полый кожух 21. Нижняя стенка каждой части 22а и 22b полого кожуха 21 имеет по меньшей мере одно большое сквозное отверстие 21а, которое полностью закрыто решеткой, сеткой с мелкими ячейками соответствующего размера или марлевой вставкой 23с для удержания пушинок и/или волокон внутри полого кожуха 21.
Как показано на фиг.1, попадая в полый кожух 21 через отверстие 20а в опорной пластине 20, поток f воздуха раздваивается и выходит из полого кожуха 21 через отверстия 21а двух частей 22а и 22b полого кожуха 21, оставляя пушинки и/или волокна внутри полого кожуха 21.
В примере, показанном, в частности, на фиг.2 и 3, опорная пластина 20 является, по существу, прямоугольной и изогнутой, чтобы соответствовать профилю кольцевой рамы, ограничивающей отверстие 3а для загрузки/выгрузки белья, а именно наружной кромке отверстия 3а для загрузки/выгрузки белья, выполненного в передней панели корпуса 3. При этом отверстие 20а в опорной пластине 20 предпочтительно полностью закрыто решеткой, выполненной за одно целое с опорной пластиной 20.
Предпочтительно полый кожух 21 может иметь, по существу, V-образное поперечное сечение, при этом нижняя стенка каждой части 22а и 22b в виде створки имеет четыре соседствующих сквозных отверстия 21а, каждое из которых полностью закрыто вставкой 23 в виде сетки с мелкими ячейками соответствующего размера для удержания пушинок и/или волокон внутри кожуха.
Кроме того, как показано на фиг.1, 2 и 3, клиновидный фильтрующий элемент 1 содержит основное кольцевое уплотнение 24, выполненное из термопластичной резины или подобного термоэластопласта (ТЭП) (предпочтительно имеющего твердость по Шору от 35 до 60 единиц), которое нанесено вдоль всей наружной кромки опорной пластины 20, и два дополнительных кольцевых уплотнения 25, выполненных из термопластичной резины или аналогичного термоэластопласта (ТЭП) (предпочтительно имеющего твердость по Шору от 35 до 60 единиц), каждое из которых нанесено вдоль всей наружной соединительной кромки соответствующей части 22а и 22b.
Более конкретно, в приведенном примере главное кольцевое уплотнение 24 и/или два дополнительных кольцевых уплотнения 25 выполнены из Santoprene™, т.е. из смеси термоэластопластов EPDM каучука (каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера М-класса) и полипропилена, имеющего твердость по Шору предпочтительно от 35 до 60 единиц.
Когда соединительные наружные кромки частей 22а и 22b упираются друг в друга, два кольцевых уплотнения 25 взаимно давят друг на друга так, что образуют полностью воздухонепроницаемое уплотнение, которое способно остановить все виды пушинок и/или волокон, даже самые мелкие из них.
Аналогично, когда опорная пластина 20 вставлена в выемку 3b, кольцевое уплотнение 24 упирается в боковую стенку начального участка трубопровода 9 рециркуляции воздуха и образует второе полностью воздухонепроницаемое уплотнение, которое предотвращает обход потоком f воздуха клиновидного фильтрующего элемента 1.
Работа клиновидного фильтрующего элемента 1 и сушилки 2 для белья понятна из вышеописанного и не требует дополнительного объяснения.
Очевидны преимущества, связанные с особенностями конструкции клиновидного фильтрующего элемента 1: прежде всего нет необходимости в использовании каких-либо дополнительных фильтрующих элементов, расположенных по потоку после фильтрующего элемента 1, который выполнен с возможностью задержания малейших пушинок и/или волокон, что снижает себестоимость сушилки для белья. Кроме того, благодаря нанесенным кольцевым уплотнениям 24 и 25 фильтрующий элемент 1 дешевле в производстве, чем существующие фильтрующие элементы.
Очевидно, что в клиновидный фильтрующий элемент 1 могут быть внесены изменения в объеме настоящего изобретения.
Например, клиновидный фильтрующий элемент 1 может иметь только одно кольцевое уплотнение 25, выполненное из термопластичной резины или подобного термоэластопласта (ТЭП), который расположен вдоль соединительной наружной кромки только одной из двух частей 22а и 22b. Кроме того, клиновидный фильтрующий элемент 1 может иметь или только кольцевое уплотнение 24, или только кольцевое уплотнение 25.