Secadora de ropa que comprende una fuente de calor (16), un tambor (50) que tiene una entrada (60) y unasalida (64,

68), y un ventilador para generar un flujo de aire desde la fuente de calor hacia el tambor a través de laentrada y hacia fuera del tambor a través de la salida, siendo la salida una primera salida (64) y teniendo el tamboruna segunda salida (68) espaciada de la primera salida, en donde un flujo de aire puede entrar en el tambor a travésde la entrada (60) y salir del tambor a través de ambas salidas primera y segunda (64, 68) a fin de minimizar losefectos de la formación de un emplasto en una de las salidas primera y segunda, comprendiendo el tambor unmamparo trasero estacionario (52), un mamparo frontal estacionario (54) y un volteador giratorio intermedio (58),caracterizada porque la primera salida (64) está dispuesta en el mamparo frontal (59) y la segunda salida (68) estádispuesta en el mamparo trasero (52).

Secadora de ropa con múltiples trayectorias de salida de aire

Antecedentes de la invención

Esta solicitud de patente reivindica el beneficio de la solicitud provisional 60/557.073, presentada el 26 de marzo de 2004.

Campo de la invención

La invención se refiere a secadoras de ropa eléctricas y, más particularmente, a las trayectorias de flujo de aire dentro de la secadora.

Descripción de la técnica relacionada

Las áreas de lavandería en los hogares se están trasladando al sótano. La tendencia en muchos hogares nuevos es integrar centro de lavandería completos en el espacio destinado a vivienda, típicamente a un coste considerable. La combinación de esta tendencia con una mayor conciencia de la conservación de energía, especialmente la conservación de agua, ha llevado a un incremento significativo en la demanda de máquinas lavadoras de carga frontal y de extremo alto con muchos atributos de prestaciones enfocadas al consumidor. No obstante, en general, las secadoras de ropa han cambiado muy poco.

El documento US 4.854.054 describe una secadora de tejido según el preámbulo de la reivindicación adjunta 1. El documento DE 4409607 describe una secadora de lavandería por condensación. El documento DE 19828242 describe una secadora de lavandería con una entrada de aire de secado en la pared frontal de un tambor perforado.

La mayoría de las secadoras eléctricas estándar disponible hoy en Norteamérica funcionan con un elemento de calentamiento de tipo resistencia en un vatiaje fijo y una tasa de flujo de aire fija (que varía sólo en respuesta al tamaño de la carga y a configuraciones de purga que crean una caída de presión en el sistema) . El elemento funciona típicamente en un modo conectado/desconectado determinado por el ciclo elegido y la temperatura del flujo de escape. Muchas secadoras integran un tipo de sensor de humedad, siendo el más común el de tiras de conductividad, para ayudar a identificar cuando se termina un ciclo. Estas tiras sirven para medir una detección burda de si la carga está húmeda o no y típicamente no cuantifican cómo de húmeda o de seca está la carga.

Las secadoras de bomba de calor son más comunes en Europa y hacen un muy buen trabajo al proporcionar ahorros de energía significativos. En la figura 1 se muestra un diagrama esquemático que ilustra los componentes típicos de una secadora de bomba de calor 10. La secadora de bomba de calor 10 comprende un compresor 12 con un bucle de circulación de refrigerante 14 conectado a un condensador 16 y un evaporador 18. El refrigerante que circula en el bucle de circulación de refrigerante 14 es típicamente R-22. Se genera un flujo de aire con un ventilador 20 y éste sigue una trayectoria de flujo de aire 22 a través de un tambor 24 y un filtro de pelusas 26. El aire es tratado en el evaporador 18 y el condensador 16 y hecho recircular típicamente a continuación hacia el ventilador 20. El evaporador 18 elimina una porción significativa de la humedad en el aire antes de que éste fluya a través del condensador 16 y de nuevo hasta el ventilador 20.

La figura 2 muestra esquemáticamente el flujo de air a través del tambor 24. El aire de proceso proveniente del ventilador 20 está caliente y seco cuando entra en el tambor 24 por una entrada 28, normalmente en la parte trasera del tambor. El aire del proceso interactúa con las ropas de la carga, donde atrapa humedad de la carga. El aire húmedo, todavía caliente, sale a continuación del tambor 24 a través de una salida 30, usualmente en la parte delantera del tambor, donde avanza a través del filtro de pelusas 26.

Las secadoras de bomba de calor tienden a tener tiempos de secado muy largo que las hacen inaceptables en el mercado norteamericano. En algunos casos, el tiempo de secado para una carga grande es casi dos veces mayor en una secadora de bomba de calor que en una secadora eléctrica estándar de U.S. Existe una necesidad de secadoras de ropa más eficientes en energía en Norteamérica. Una solución es proporcionar una secadora de bomba de calor eficiente en energía que suministre tiempos de secado razonables.

La reducción de los tiempos de secado en las secadoras de bomba de calor puede realizarse, por ejemplo, incrementando la temperatura del aire de entrada y/o aumentando el flujo de aire a través del tambor. Pero estas soluciones llevan a otros problemas. Las temperaturas del aire de una bomba de calor están esencialmente limitadas por la elección del refrigerante. Los sistemas de bomba de calor estándar basados en R-22 no se prestan a suministrar altas temperaturas. En las condiciones esperadas en una secadora de ropa las temperaturas máximas del condensador de R-22 están alrededor de 65ºC (150ºF) . Para conseguir tiempos de secado más rápidos en una secadora de bomba de calor basada en temperaturas de aire más altas, la temperatura del condensador necesita ser mayor.

El flujo de aire más alto a través del tambor puede conseguirse fácilmente, pero el emplasto de ropa formado contra la rejilla de salida en el tambor de la secadora es un asunto significativo. Las secadoras estándar funcionan con aproximadamente 47, 2 dm3/s (100 cfm) de flujo de aire. Cuando el flujo de aire excede 94, 4 dm3/s (200 cfm) , la caída de presión incrementada, el tambor tiende a provocar que la ropa del tambor se seque sea aspirada hacia la rejilla de salida y mantenida en su sitio, lo que crea un problema significativo para el mantenimiento del flujo de aire adecuado. A esta complicación se añade la probabilidad de la migración de pelusas más allá del tamiz de pelusas hacia dentro de la región de los intercambiadores de calor debido al flujo de aire incrementado. Esto crea problemas para la geometría del sistema y el diseño de los intercambiadores de calor y el aparato de transferencia de calor.

Estos problemas no se limitan a secadoras de bomba de calor. En las secadoras eléctricas convencionales el aumento de la temperatura del aire conlleva el coste de un mayor consumo de energía. Asimismo, se mantiene el problema de la formación de un emplasto de ropa contra la rejilla de salida con un flujo de aire incrementado.

Sumario de la invención

Estos y otros problemas se resuelven por la presente mejora en una secadora de ropa que comprende una fuente de calor, un tambor que tiene una entrada y una salida, y un ventilador para generar un flujo de aire desde la fuente de calor hacia dentro del tambor a través de la entrada y hacia fuera del tambor a través de la salida. Según la invención, la salida es una primera salida y el tambor tiene una segunda salida espaciada de la primera salida. En consecuencia, un flujo de aire puede entrar en el tambor a través de la entrada y salir del tambor a través de ambas salidas primera y segunda. Un beneficio es que se minimizan los efectos de la formación de un emplasto en la salida primera o segunda.

El tambor comprende un mamparo trasero, un mamparo frontal y un volteador giratorio intermedio. La primera salida está dispuesta en el mamparo frontal y la segunda salida está dispuesta en el mamparo trasero. En un aspecto, la suma de las áreas en sección transversal de las salidas primera y segunda deberá ser mayor que el área en sección transversal de la entrada. Preferiblemente, la suma de las áreas en sección transversal de las salidas primera y segunda es al menos dos veces el área en sección transversal de la entrada.

Típicamente, las salidas primera y segunda se conectarán para fluido fuera del tambor a una cámara impelente común. En una realización, la fuente de calor es una bomba de calor.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos:

La figura 1 muestra en forma esquemática un ejemplo de secadora de bomba de calor de la técnica anterior.

La figura 2 es una vista esquemática del tambor de la secadora de bomba de calor de la figura 1, que muestra el flujo de aire a su través.

La figura 3 muestra gráficamente el efecto de la sección de refrigerante a temperaturas de condensación.

La figura 4 muestra vistas extremas de diseños de evaporador y condensador para una secadora de bomba de calor según la invención.

La figura 5 muestra gráficamente la caída de presión versus el caudal en una secadora sin la invención.

La figura 6 es una vista esquemática de un tambor de secadora de ropa que muestra el flujo de aire a su través según... [Seguir leyendo]

1. Secadora de ropa que comprende una fuente de calor (16) , un tambor (50) que tiene una entrada (60) y una salida (64, 68) , y un ventilador para generar un flujo de aire desde la fuente de calor hacia el tambor a través de la entrada y hacia fuera del tambor a través de la salida, siendo la salida una primera salida (64) y teniendo el tambor 5 una segunda salida (68) espaciada de la primera salida, en donde un flujo de aire puede entrar en el tambor a través de la entrada (60) y salir del tambor a través de ambas salidas primera y segunda (64, 68) a fin de minimizar los efectos de la formación de un emplasto en una de las salidas primera y segunda, comprendiendo el tambor un mamparo trasero estacionario (52) , un mamparo frontal estacionario (54) y un volteador giratorio intermedio (58) , caracterizada porque la primera salida (64) está dispuesta en el mamparo frontal (59) y la segunda salida (68) está

dispuesta en el mamparo trasero (52) .

2. Secadora de ropa según la reivindicación 1, en la que la suma de las áreas en sección transversal de las salidas primera y segunda (64, 68) es mayor que el área en sección transversal de la entrada (60) .

3. Secadora de ropa según la reivindicación 2, en la que la suma de las áreas en sección transversal de las salidas primera y segunda (64, 68) es al menos dos veces el área en sección transversal de la entrada (60) .

4. Secadora de ropa según la reivindicación 2, en la que las salidas primera y segunda (64, 68) están conectadas para fluido fuera del tambor a una cámara impelente común (76) .

5. Secadora de ropa según la reivindicación 4, en la que la fuente de calor es una bomba de calor (12, 14, 16, 18) .