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"Sécheurs"
La présenta invention est relative aux sécheurs industriele gaz et a pour objet principal d'établir un appareil pour sécher des vêtements rapidement, sans toutefois les endomnager, appareil où la température de séchage peut être contrôlée en fonction de la teneur en humidité ; où le réglage de la température e'effectue moyennant modulation d'une flamme de gaz, par opposition à un réglage "ouvert" et "fermé" ; où le risque d'extinction est réduit au minimum ; où la combustion s'effectue dans les conditions optimales, de manière à obtenir un pouvoir calorifique maximal (par unité de combustible) ;
où le risque d'une inflanmation interne est réduit au minimum où le rayonnement calorifique est maintenu à un niveau qui n'est pas préjudiciable au personnel ;où un arrêt positif de l'arrivée du gaz a lieu en cas de fonctionnement défectueux ; cet appareil étant d'une fabrication relativement peu dispen-
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dieuse, d'un usage économique et d'un entretien peu important.
Le sécheur représenté dans les dessins annexés, compr ed une enveloppe qui constitue une chambre de séchage contenan un panier perforé, un distributeur disposé dans cette enveloppa, au voisinage du sommet du panier et pourvu d'ouvertures à pro@mité de la surface du panier, une chambre de combustion crientés vorticalement, située à l'arrière de l'enveloppe et dont l'ext émité supérieure est en communication avec le distributeur, tandis que son extrémité inférieure est ouverte, et des brûleurs à gaz à tête unique, disposés au-dessous de l'extrémité inférieure de la chambre de combustion et dont les extrémités supérieures se trouvent à l'entrée de celle-ci,
la chambre de combustion ayant une longueur suffisante pour effectuer une combustion complète du mélange ga- faux préalablement à son entrée dans le distributdur, Les brûleurs à tête unique sont disposés de façon que leurs tubes mélangeurs soient orientés verticalement, de sorte que la flamme s'élève à partir des tubes dans des directions qui coïncident avec la chambre de combustion disposée verticalement. Des moyens sont prévus pour régler la longueur de la flamme, tandis que l'extrémité infé- rieure ouverte de la chambre de combustion comprend des moyens pour fournir de l'air secondaire venant s'ajouter à celui amené par les tubes des brûleurs.
Un blindage est disposé dans la cham- 'bre de combustion, à espacement par rapport à la paroi extérieure de selle-ci, de manière à constituer une chambre à air active, cette chambre étant en communication, à son extrémité supérieure avec le distributeur. Les portions voisines des parois de la chambre de combustion et du blindage, respectivement, présentent des ouvertures. Il est prévu un dispositif thermosensible monté sur le blindage, à proximité de l'ouverture prévue dans celui-ci, ce ' dispositif étant normalement maintenu hors d'effet par le flux d'air venant de l'extérieur et traversant l'ouverture en direction de la chambre à air.
La rencontre avec le flux d'air à travers l'appareil a pour effet de dériver de l'air chaud de la chambre
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à air vers l'extérieur, à travers l'ouverture, et il en résulte l'interruption du fonctionnement de l'appareil à plein régime.
Le distributeur est situé sur un côte de l'axe du panier, tandia que des chicanes sont disposées dana le sens périphérique du panier, sur le côté opposé de l'axe, ce qui oblige l'air Tenant du distributeur à passer de haut en bas autour et à travers la partie du panier bornée par les chicanes. Un ventilateur-exhausteur est situé à la base de l'enveloppe, à l'intérieur d'un com- partiaent, et agit de manière à produire un flux d'air de séchage émanant du distributeur à travers le panier, à refouler l'air usé du bas de l'enveloppe et à maintenir une pression légèrement négative dans la chambre de séchage.
Un élément sensible à la pression d'air est situé à la face inférieure du panier, tandis qu'un dispositif thermosensible prévu à l'ouverture de refoulement, produit l'interruption de l'opération en fermant une soupape à gaz lorsque l'appareil fonctionne d'une façon défectueuse, ce qui est indiqué par l'absence d'une pression négative dans la chambre de séchage ou par uno élévation de la température de l'air d'échappement.
Suivant la présente invention, un sécheur pour vêtements, et analogues, comprenant une chambre de séchage qui contient un panier perforé; un distributeur disposé à proximité du panier et pourvu d'orifices, situés à proximité de la surface du panier, et une chambre de combustion ouverte à son extrémité inférieure et disposée verticalement, à l'extérieur de la chambre de séchage, est caractérisé en ce que des brûleurs à tête unique sont disposés au-dessous de l'extrémité inférieure de la chambre de combustion, de façon que leurs extrémités supérieures se trouvent à l'entrée de ctte chambre;
en ce qu'il est prévu une soupape d'arrêt de gaz pour lesdits brûleurs; en ce que l'extrémité supérieure de ladite chambre de combustion est en communication
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avec ledit distributeur; et en ce que ladite chambre de combustion possède une longueur suffisante pour effectuer la combustion complète d'un mélange gazeux comportant un minimum d'air primaire, avant que les produits de la combustion ne pénètrent dans ledit distributeur.
L'invention sera décrite ci-sprès d'une manière plus détaillée, en se reportant aux dessins annexés dans lesquels:!
La fig. 1 est une vue en élévation frontale du sécheur,
La fig. 2 est une vue en élévation latérale.
La fig. 3 est ''ce vue en coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la fig. 2, à une échelle notablement plus grande que celle de cette dernière fig.
La fig. 4 est une vue en élévation postérieure, en partie arrachée, à la même échelle que la fig. 3.
La fig. 5 est une vue partielle en coupe verticale, montrant les extrémités supérieures de la chambre de combustion et de la chambre à air, au voisinage du système de fermeture ther- mosensible,
La fig. 6 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 6-6 de la fig. 4.
La fig. 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 7-7 de la fig. 1, et
La fig. 8 représente le système de canalisation pour l'alimentation des brûleurs en gaz ainsi que le schéma de circuits pour le réglage de l'alimentation des brûleurs on gaz.
Dans les dessine annexés, auxquels on se reportera ci-a- près, le sécheur comprend une enveloppe en tôle 10, qui constitua da chambre de séchage, cette enveloppe étant pourvue d'une ouverture circulaire 12 (fig. 7) dans sa paroi antérieure, cette ouverfure étant appelée à être obturée par une porte 14 au cours du cycle de séchage. Derrière l'ouverture 12, à l'intérieur de l'en- veloppe, se trouve un panier perforé 13, ouvert à son extrémité
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antérieure et monté à rotation, autour d'un axe horifental, aur l'extrémité antérieure d'un arbre 18. ce derniar êtast supporté dans la paroi postérieure da l'enveloppa &u moyse le paliers 20.
Sur l'extrémité de l'arbre qui fait saillie yers l'arrière est fixée une poulie 22, à l'aide de laquelle on ;peut faire tourner l'arbre. et donc le panier. La rotation de l'arbre est effectuée l'aide d'une courroie 24 qui passe en haut sur la poulie 22 (fig. 4) et en bas sur une poulie 26, calée sur un arbre 28. Sur l'arbre 28 eut en outre fixée une poulie 30, la- quelle est entraînée au moyen d'une courroie 32 passant sur cette poulie et sur une poulio 34 calée sur l'arbre 36 d'un moteur M.
Le moteur M est fixé à l'aide de boulons à un chevalet 38 dispo- sé à la base de l'enveloppe, extérieurement par rapport à celleci, comme représenté dans les fige. 4 et 7. L'enveloppe est munie intérieurement de chicanes 40 et 42 (fig. 3) qui sont concentriques au panier et espacées par rapport à celui-ci, ces chicanes s'étendant dans une direction essentiellement verticale, à partir d'un point de la paroi supérieure de l'enveloppe, situé sensiblement à la verticale au-dessus de l'axe du panier, et contournant cet axe, pour aboutir au-dessous du panier, sensiblement à la verticale au-dessous de l'axe, cela d'un seul coté du panier.
Un distributeur 44 est monté à l'intérieur de l'enveloppe, au scmmet de celle-ci, sur le c3té de l'axe du panier opposé aux chicanes,ce caisson s'étendant dans le sens longitudinal du panier et étant pourvu d'orifices 46 sur un coté, à proximité du sommet du panier.
Une chambre de combustion 48 est montée à l'arrière de l'enveloppe, sur un coté de celle-ci, comme représenté dans les figs. 3 et 4, et comprend un conduit creux droit à section horisontals uniforme et sensiblement rectangulaire. L'extrémité eu- périeure ouverte ju conduit est en communication avec le distributeur 44, à travers une ouverture 50, prévue dans la paroi pos- térieure, L'extrémité inférieure de la chambre de combustion
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est ouverte. à cette extrémité est fixée une jupe perfora 52, qui se dirige vers le bas à partir de cette extrémité, an entourait l'extrémité supérieure d'une cheminée 53.
Pour obtenir le meilleur rendement dans toute la gamme de débit de chaleur, la chambre de combustion doit avoir une longueur d*environ cinq pieds (approximativement 1,5 m). Un système de brûleur (s) 54 est Lonté au-dessous de l'extrémité inférieure de la cheminée il ccmprend un ou plusieurs brûleurs à gaz 56 à tête unique disposés verticalement et dont les extrémités supérieures 58, sont situées dans la cheminée. Les tubes 56 sont plantés dans un collecteur 60, alimenté en combustible à travers une canalisation 62.
Un blindage 64, comportant un conduit creux droit de section uniforme sensiblement rectangulaire, est disposé autour de la chambre de combustion 48, de manière à constituer conjointement avec la paroi extérieure de la chambre de combustion, une chambre à air active. L'extrémité supérieure du blindage est en communication avec le distributeur à travers un prolongement de l'ouverture 50, tandis que son extrémité inférieure se termine à peu de distance de l'extrémité inférieure do la chambre de combustion.
En disposant la chambre de combustion et les brûleurs dans le sens vertical et en donnant à la chambre de combustion une longueur de cinq pieds environ, on peut tirer parti de l'ascension naturelle et de la divergeance des flammes, pour réaliser une diffusion et un brassage complets des produits de la combustion, cependant que de l'air secondaire en excès est aspiré à l'extrémité inférieure de la chambre de combustion, sans recyclage, de sorte que la totalité de l'air de séchage est uniformément diluée lorsqu'elle eat fournie au distributeur.
De
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plus, comme les brûleurs sont disposés de manière à débiter le combustible dans le sens vertical de l'ascension naturelle de la flamme et du flux de l'air, on évite la distorsion de ce flux, on obtient une plus grande détente de l'énergie du gaz et les flammes peuvent être entretenues quelle que soit leur longueur, sans le risque d'une extinction. En effet, l'admission du combustible peut être graduée infiniment depuis un maximum jusqu'à un régime qui n'en représente que 30%, sans le risque d'extinc- tion, et avec un bon rendement de la combustion.
Une modulation sensible des flammes, en vue de contrôler la température qui en est fonction, offre la possibilité de tirer entièrement parti de l'admission à grand volume et à température élevée, lorsque les vêtements sont protégés contre la chaleur élevée par l'effet de refroidissement produit par l'évaporation de l'humidité à partir des vêtements, tout en permettant un séchage exempt d'aléas lorsque la teneur en humidité n'est pas élevée et que l'effet de refroidissement est minimum, le résultat voulu étant obtenu en réduisant proportionnellement l'admission.
Une plus grande stabilité de la flamme en cas d'admission fractionnelle, ainsi qu'une stabilité dans un régime de tirage forcé à grand volume, sont également réalisés grâce à cette disposition verticale des tubes des brûleurs. Le blindage disposé autour de la chambre de combustion assure un flux d'air forcé, lequel isole la chambre de combustion, de sorte qu'il n'existe pas de risque d'incendie ou d'atteintes au milieu environnant ou au personnel. De plus, ce blindage constitue une source d' air chaud qui s'incorpore au mélange d'air et de produits de la combustion, provenant de la chambre de combustion.
Le flux forcé d'air à travers l'appareil s'opère de manière à maintenir dans celui-ci une légère pression négative pendant la marche normale. Ceci est obtenu en tirant parti du fait que la chambre de combustion est relativement longue
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et d'une section transversale relativement réduite, de sorte que le flux vers la chambre de séchage est limité, ainsi qu' en utilisant un ventilateur-exnausteur de grande capacité. Le ventilateur-exhauster 72 est monté dans la partie inférieure de l'enveloppe, à proximité de la paroi postérieure de celle-ci, sur l'extrémité antérieure de l'arbre 36 du moteur M. Ce ventilateur est logé dans un compartiment pourvu d'un orifice d'aspiration 76 et d'un orifice de refoulement 78.
En mainte-r nant la chambre de séchage, c'est-à-dire l'intérieur de l'enve- loppa, sous une légère pression négative, on abaisse le point d'ébullition du mélange, cependant que la chaleur latente d'évaporation diminue et que l'humidité est évacuée plus efficacement des fibres. Un autre avantage résultant du fonctionnement sous une prersion négative consiste en ce que les fuites éventuelles se produisent vers l'intérieur de l'enveloppe et, par conséquent, si des gaz ou produits non brûlés de la combustion se présentent en raison d'un fonctionnement défectueux, ils sont extraits sans danger.
Une chicane ou un filtre de filasse, ou analogue, est disposé à l'intérieur de l'enveloppe, transversalement par rapport à celle-ci, ce filtre étant fixé dans une position verticale à l'aide d'une plaque 82, afin d'empêcher que des fibres ne soient aspirées par le ventilateur-exhausteur et ne soient déchargées à proximité des brûleurs.
Lorsqu'on opère à une température élevée et avec un voluma 4levé da combustible, il est extrêmement important de disposer d'un système de réglage de sécurité qui réagisse rapidement dans une gamme de températures relativement étendue.
Peur cette raison, on prévoit des orifices 66 et 68 dans les parois latérales de la chambre de combustion et du blindage, estpèctivement, au voisinage de leurs extrémités supérieures (fig. 4, 5 et 7), tandis qu'un relais thermique de sécurité
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70 est monté sur la face extérieure du blindage, par dessus l' orifice 68, ce relais étant connecté fonctionnellement, comme il rassortira dana la suite, de façon à arrêter l'appareil lors- que la température de l'air dans la chambre atteint une valeur déterminée, dans des conditions anormales. Le relais fonction- ne à 200 F, soit, moins de la moitié de la température qui existe normalement dans la chambre de combustion.
Il est placé à une distance de 3/16 de pouce de l'orifice 68, de ma- nière à être hors de contact avec toutes les surfaces conduc- trices ou rayonnantes. Lorsque le sécheur fonctions* normale- ment, le flux de produits de combustion et d'air dans la cham- bre de combustion et l'air contenu dans cette chambre sont tels qu'il en résulte un flux d'air de l'extérieur vers l'intérieur, à travers l'orifice 68, de sorte que le râlais 70 est maintenu à l'état froid. Si le flux intérieur s'arrête en raison de l'absence ou de la retenue de l'air dans le sécheur, la chaleur en provenance de l'intérieur de la chambre à air et da la chambre de combustion s'échappe à travers les orifices 66 et 68 et vient frapper le relais 70, en provoquant le fonctionne- ment de celui-ci, lequel détermine à son tour l'actionnement d'une soupape à gaz 88 à commande électromagnétique.
En pla- çant le relais 70 sur la paroi de la chambre à air plutôt que sur celle de la chambre de combustion, on obtient que l'arrêt se produise à une température plus basse que celle qui existe dans la chambre de combustion dans des conditions de fonction- nement normales, c'est-à-dire, a lieu avant que des dégats ne puissent se produire. La. sécurité peut être compromise par d'autres facteurs, tels que : défaillance du ventilateur- à exhausteur, colmatage du filtre/filasse ; volume de gaz excessif, défaillance du contact de porte, obstruction de l'o- rifice d'évacuation : et analogues.
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Un dispositif manoscnsible 84 est monté dans la paroi pos-' térieure de l'enveloppe, à proximité de l'orifice d'évacuation ce dispositif affectant la forme d'un registre 85 monté à char- nière , disposé à l'extérieur de l'enveloppe et recouvrant ur orifice 87, prévu dans la paroi. Ce registre est maintenu fermé aussi longtemps qu'il existe une pression négative sui- fisante à l'intérieur de l'enveloppe. Lorsque, pour une rai- eon quelconque, la pression devient insuffisamment négative,' ou positive, le registre s'ouvre en pivotant et, simultanément, ferme un'interrupteur 89. Ce dernier excite l'électro-aimant 'de la soupape à gaz électromagnétique 88, de manière à fermer lea brûleurs à gaz.
Le dispositif manosensible est influencé uniquement par une pression négative existant dans la chambre de séchage, de sorte qu'il n'intervient dans le sens de la réouverture de la soupape à gaz que lorsqu'il existe une pres- sion négative, ce qui exige évidemment la présence d'un tira- ge ascendant dans la chambre de combustion.
Ainsi, les brû- leurs à gaz sont empêchés de se rallumer en l'absence d'un tirage ascendant dans la chambre de combustion et l'on ne ris- que pas de voir la flamme dépérir, c'est-à-dire, être l'objet d'une combustion incomplète ou se rapetisser par suite d'une absence de tirage. à proximité de l'orifice d'évacuation 78 est monté un interrupteur à maxima d'évacuation 86, lequel fonctionne, lors- que la température de l'air d'échappement dépasse une valeur déterminée, de manière à produire le fonctionnement de la sou- pape électromagnétique à gaz 88, laquelle ferme les brûleurs à gaz.
Cet interrupteur est un thermostat bimétallique du type à disque, mis au point pour fonctionner à 200*?, et inter- vient lorsque la température atteint 200 F à l'orifice d'éva- cuation, soit pour la raison du fonctionnement défectueux du système d'admission de gaz, soit pour cause de modulation de la flamme, soit encore pour une quelconque des raisons mentionnées
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plus haut. r.
Dans la canalisation à gaz allant aux brûleurs est intercalée une soupape à gaz de réglage thermostatique 87x(fig. 8), qui agit de manière ajuster la flacme en réglant la quantité de gaz qui l'alimente. Une sonde auto-commandée 89xest située à l'intérieur de la chambre de séchage, sur la chicane infériau- -re, à proximité de la face inférieure du panier, cette sonde étant influencée par la température de l'air à l'intérieur du sécheur - après que cet air eut traversé le panier et la charge de celui-ci - de manière à-ajuster le flux par l'intermédiai- re de la soupape à gaz.
Le but poursuivi par la modulation de la flamme à gaz est d'empêcher que la température d'admission élevée, qui résulte d'un flux de gaz à plein régime, ne soit appliquée aux vêtements ou tissus contenus dans le panier, lorsque la teneur en humidité est peu élevée ou lorsque lea vêtements sont sensiblement secs. Par conséquent, le flux de gaz est réglé automatiquement, de façon à réduire le flux d'admission proportionnellement à la baisse de la teneur en humidité et de la température des vêtements. Lors de variations des conditions du cycle de séchage, tout excès incorrect de chaleur d'admission est empêché par le thermostat d'évaluation 86.
La sonde est de l'espèce comportant un tube capillaire chargé d'un liquide qui s'évapore et, en déterminant l'allongement d'un soufflet, produit la fermeture de l'orifice de la soupape à gaz. De tels dispositifs sont fabriqués et mis dans le commerce par la firme Robert Shaw-Fulton ou minneapolis-Honywell Regulator Company.
En se reportant à la fig. 8, on voit que la force motrice est fournie par un secteur d'alimentation monophasé à 115 volts, 60 périodes. Un mécanisme à pré-paiement 90 sert à amorcer la marche de l'appareil par la fermeture d'un interrupteur SI.
Un interrupteur de porte S2 est branché en série avec le contact à prépaiement, de sorte que le fonctionnement de l'appa-
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r'eil ne s'amorce que lorsque la porte est fermée. Dans ce cas, le moteur M démarre et, par conséquent, produit la rotation du panier et du ventilateur-exhausteur. Un disjoncteur à maxima
63 est branché en série atrec le moteur, de aorte que si la char- ge est excessive ou d'une espèce autre que des vêtements humi- des, lircuit s'interrompt automatiquement. Le ventilateur- exhausteur établit une pression négative dans la chambre de 'léchage et ferme l'interrupteur 84 qui, à son tour, excite l'électro-aimant de la soupape à gaz 88, de sorte que le gaz alimentant les brûleurs est immédiatement allumé par la veil- leuse p, elle-même réglée de façon indépendante.
Il convient de noter que les interrupteurs 70 et 86 sont en série avec le manostat 84 et sont normalement fermés, étant donné que la tem- pérature est, au début du fonctionnement, notablement inférieu- re à celle qui pourrait provoquer leur fonctionnement. Une fois le fonctionnement amorcé, une élévation anormale de la température, soit à l'entrée de la chambre de séchage, soit à l'évacuation, aura pour effet, l'ouverture des interrup- teurs 70 et/ou 86, de manière à arrêter l'arrivée du gaz.
Dans cette figure, 100 désigne une commande manuelle ; 101un régulateur ; et 102- une veilleuse automatique.
Le sécheur suivant l'invention offre les avantages sui- vants :la combustion du gaz est renfermée et confinée à 1' intérieur d'une chambre de combustion, ce qui élimine la nécessité d'exposer des panneaux ou autres éléments de construction, en contact avec les parois supérieure ot latérales de cette chambre, à des températures susceptibles de produire la com- bustion de ces parois ; il se produit un brassage complet de la totalité du flux d'air et du flux réchauffé par le combus- tible, avant leur entrée dans la chambre de séchage, de sorte que l'air de séchage est à une température uniforme et que les dispositifs palpeurs fonctionnent avec une plus grande préci- sion ;
finalement, la chambre de combustion verticale constitue
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un moyen pour moduler le front de flanme et sa combustion, de manière à permettre un réglage complet de la totalité du volume d'air se dirigeant vers le sécheur. Il convient de notr que la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif est que l'invention couvre toutes les variantes et tous les équivalents qui rentrent dans son cadre.
REVENDICATIONS.
1.- sécheur pour vêtements, et analogues, comprenant une chambre de séchage qui contient un panier perforé; un distribu- teur disposé à proximité du panier et pourvu d'orifices située à proximité de la surface de ce panier et une chambre de combus- tion ouverte à son extrémité inférieure et disposée verticalement, à l'extérieur de la chambre de séchage, caractérisé en ce que des brûleure à tête unique sont disposés au-dessous de l'extrémité extérieure de la chambre de combustion, de façon que leurs extrémités supérieures se trouvent à l'entrée de cette chambre en ce qu'il est prévu une soupape d'arrêt de gaz pour lesdits brûleurs;
en ce que l'extrémité supérieure de ladite chambre de combustion est eu communication avec ledit distributeur; et en ce que ladite chambre de combustion possède une longueur suffi- sante pour effectuer la combustion complète du mélange gazeux comportant un minimum d'air primaire, avant que les produits de la combustion ne pénètrent dans ledit distributeur.