WO1996037314A1 - Procede et dispositif de lavage et de nettoyage - Google Patents

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WO1996037314A1
WO1996037314A1 PCT/FR1996/000783 FR9600783W WO9637314A1 WO 1996037314 A1 WO1996037314 A1 WO 1996037314A1 FR 9600783 W FR9600783 W FR 9600783W WO 9637314 A1 WO9637314 A1 WO 9637314A1
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washing
emission
cleaning
acoustic waves
ultrasound
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PCT/FR1996/000783
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Philippe Bux
Alain Le Fauconnier
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F7/00—Washing devices adapted to be used independently of any particular receptacle, e.g. for removable mounting on wash-tubs, bath-tubs, or the like
    • D06F7/04—Washing devices adapted to be used independently of any particular receptacle, e.g. for removable mounting on wash-tubs, bath-tubs, or the like of the vibrator type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F19/00—Washing machines using vibrations for washing purposes

Definitions

  • the subject of the invention is a method of washing and cleaning, by emission of ultrasound in a liquid containing the objects to be washed or cleaned.
  • a washing and cleaning device intended to be immersed in a liquid containing the objects to be washed or cleaned, comprising a housing containing means for emitting acoustic waves having an emitting membrane.
  • An ultrasonic washing and cleaning aid device is described in the utility certificate DE-U- 90 02 289. It is suggested in this document to place in an airtight housing an emitter of acoustic waves, organs of power supply and controls. It is notably proposed to use a loudspeaker, excited by an ultrasonic frequency transmitter device, as the acoustic wave transmitter.
  • This device has the following drawbacks.
  • the mere emission into the ultrasonic cleaning liquid does not ensure optimal washing and cleaning.
  • the device in question has a low efficiency, due to frequency and energy losses in the ultrasound path from the emitting device to the liquid containing the objects to be cleaned, through the sealed housing.
  • To improve efficiency it is necessary to increase the power consumption of the device, which requires an external power supply from the network.
  • Another known washing and cleaning device consists of a sealed ball, on the inner wall of which is fixed an electric motor. On the axis of the motor is placed an eccentric mass. Means for supplying the motor are also provided, by accumulators arranged in the ball, or by the network. The motor rotates with a rotation speed between 8000 and 15000 rpm, which leads to emission of waves having a frequency in the range of 133 to 250 Hz.
  • This device also has drawbacks. It does not provide effective washing and cleaning, due to the choice of frequency range.
  • the motor axis is subject to rapid wear due to the eccentricity of the driven mass.
  • the electrical power required to drive the motor is significant: this easily leads to heating of the accumulators, and if necessary to a gas emission. In addition, the autonomy of the device is quite reduced.
  • the temperature inside the ball in operation can reach values of the order of 110 ° C. This, in addition to the loss of energy, poses problems for the operation of the engine and of the accumulators.
  • the invention solves these problems. It ensures effective washing and cleaning, using a device with great autonomy, a simple structure, with good acoustic performance. It is very reliable and not subject to wear.
  • the invention also solves the new problems associated with starting and stopping the cleaning device.
  • the invention provides a method of washing and cleaning, by emission of ultrasound in a liquid containing the objects to be washed or cleaned, characterized in that it further comprises the simultaneous emission of infrasound in the liquid containing the objects to be washed or cleaned.
  • said ultrasound has a frequency between 15 and 25 kHz
  • said infrasound has a frequency between 10 and 90 Hz.
  • said infrasound and said ultrasound are emitted by means of a flexible membrane in contact with the liquid containing the objects to be washed or cleaned.
  • the invention further provides a washing and cleaning device, intended to be immersed in a liquid containing the objects to be washed or cleaned, comprising a housing containing means for emitting acoustic waves having an emitting membrane, characterized in that said membrane is waterproof and comes into contact with said liquid when said device is immersed in said liquid.
  • said means for emitting acoustic waves emit ultrasonic and infrasonic waves.
  • the acoustic wave transmission means can emit ultrasonic waves having one or more frequencies between 15 and 25 kHz, and / or infrasonic waves having one or more frequencies between 10 and 90 Hz.
  • said means for emitting acoustic waves consist of at least one loudspeaker having a flexible waterproof membrane.
  • the washing and cleaning device comprises means of connection with electrodes capable of coming into contact with the liquid in which said device is immersed, said connection means controlling the emission of acoustic waves by said means for emitting acoustic waves as a function of the resistance between said electrodes.
  • FIG. 1 a block diagram of a washing and cleaning device according to the invention
  • FIG. 2 a block diagram of another embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 3 a more detailed diagram of the circuits of the device of Figure 2.
  • the washing and cleaning device of Figure 1 comprises a sealed housing 1 which is intended to be immersed in the liquid containing the objects to be washed or cleaned.
  • the case can be completely immersed in the liquid containing the objects; it may also be only partially submerged.
  • the housing 1 contains means for emitting acoustic waves having a membrane 3.
  • the means for emitting acoustic waves can be constituted by any type of membrane emitter capable of emitting acoustic waves. In a preferred embodiment of the invention, one or more speakers are simply used.
  • the means for emitting acoustic waves 2 have a waterproof membrane 3, which is capable of coming into contact with the liquid containing the objects to be cleaned when the housing 1 is immersed in this liquid.
  • the tightness of the membrane preserves the tightness of the washing device and protects the means for emitting acoustic waves as well as the other members arranged in the housing.
  • the acoustic waves are emitted by the means for emitting acoustic waves directly to the liquid.
  • the invention thus makes it possible to remedy the performance defects of known devices: in fact, the waves acoustics are not transmitted to the liquid via the housing 1, but directly through the membrane 3. This ensures good transmission without loss of energy or loss of frequencies.
  • One of the advantages of the solution of the invention is to allow a wider choice of the characteristics of the housing 1, and in particular as regards its material and its shape: it is not necessary that the material making up the housing 1 be good transmitter of acoustic waves, nor that it has a particular shape. In fact, the only function of the housing 1 is to isolate the various organs that it contains from the liquid containing the objects to be washed or cleaned.
  • the housing 1 contains energy storage means 4, such as for example accumulators or batteries. It further comprises means 5 for controlling and piloting the means for emitting acoustic waves 2.
  • the command and piloting means 5 are connected to the energy storage means 4 and are liable to excite the means of 'emission of acoustic waves to cause the emission of ultrasound and / or infrasound, as explained below.
  • the structure of the control and piloting means is described in more detail below.
  • the device of Figure 1 operates as follows.
  • the objects to be washed or cleaned are placed in a liquid, with if necessary a cleaning additive, for example washing powder or the like.
  • the washing and cleaning device is immersed in the liquid.
  • the membrane 3 of the means for emitting acoustic waves come into contact with the liquid.
  • the washing device emits in the liquid containing the objects to be cleaned ultrasound and / or infrasound which cause washing of the objects. After a variable period depending on the initial state of the objects to be washed or cleaned, the device is removed from the liquid and the objects are ready to be rinsed or dried.
  • the invention also relates to a method of washing and cleaning by emitting ultrasound in a liquid containing objects to be washed.
  • the invention proposes to simultaneously transmit ultrasound and infrasound.
  • the simultaneous emission of infrasound and ultrasound ensures effective washing and cleaning, by the combined action of ultrasound and infrasound.
  • Ultrasound has an action to remove dirt or soiling, while infrasound has an action to remove loose soil.
  • the use of ultrasound at the same time as infrasound improves water resonance and promotes washing.
  • the method of the invention improves the efficiency of washing and cleaning, thanks to the combination of ultrasound and infrasound.
  • the ultrasound can advantageously be emitted with a frequency or frequencies included in a range from 15 to 25 kHz.
  • the infrasound can advantageously be emitted with a frequency or frequencies included in a range going from 10 to 90 Hz.
  • Washing is carried out for a period of thirty minutes, using washing and cleaning devices supplied with a current of 1 A, at a voltage of 7.2 V.
  • infrasound is emitted at a frequency of 50 Hz and ultrasound is emitted at a frequency of 15 kHz.
  • the method of the invention can advantageously be implemented using a device of the type described with reference to FIG. 1. If the means for emitting acoustic waves consist of a loudspeaker, they can be cause ultrasound and infrasound to be emitted simultaneously in the above-mentioned frequency ranges.
  • FIG. 2 shows a block diagram of another embodiment of a washing or cleaning device according to the invention.
  • the device of Figure 2 comprises a housing 10.
  • the housing 10 may have any shape; in the embodiment of Figure 2, it has a general shape of truncated ellipsoid of revolution or capsule. It consists of a material which can be freely chosen, to insulate the organs it contains from the liquid which contains the objects to be cleaned.
  • the material of the housing resists the detergents and other additives usually used for washing and cleaning.
  • the device of FIG. 2 comprises two means for emitting acoustic waves 11 and 12. They each have a flexible and waterproof membrane 13, 14.
  • the assembly constituted by the housing 10 and the membranes 13, 14 of the means for emitting acoustic waves 11, 12 forms an enclosure 15 impermeable to the liquid in which the washing and cleaning device can be immersed.
  • the acoustic wave emission means 11, 12 ensure the emission to the liquid in which the ultrasonic and / or infrasonic wave device is immersed, preferably within the above-mentioned frequency ranges from 15 to 25 kHz and from 10 to 90 Hz.
  • They can, for example, consist of waterproof membrane speakers, which are commercially available.
  • loudspeakers with a diameter of 85 mm can be used with a bandwidth of 50 Hz to 20 kHz, with a flexible membrane made of Goretex® Teflon® or glass fibers.
  • the housing 10 comprises grids 17, 18 through which a liquid can circulate freely, which are arranged in front of the membranes 13, 14 of the means emitting acoustic waves. These grids 17, 18 provide mechanical protection of the membranes when the washing and cleaning device is immersed in the liquid containing the objects to be washed, without adversely affecting the effectiveness of the washing.
  • the grids 17, 18 are dimensioned so as to prevent the passage of hard bodies present in the objects to be cleaned, such as buttons, clothing loops, etc., which could damage the membranes 13, 14.
  • connection means 20 Found in the sealed enclosure 15 formed by the housing 10 and the membranes 13, 14 the electromagnets of the loudspeakers 12 and 13, as well as means for storing electrical energy 19, connection means 20 and a command and control circuit 21.
  • the electrical energy storage means 19 are constituted by accumulators or batteries capable of supplying the electrical energy necessary for the emission of the acoustic waves.
  • accumulators capable of supplying the electrical energy necessary for the emission of the acoustic waves.
  • V connected in series so as to supply a voltage of 7.2 V, and capable of delivering a current of the order of 1 or 2 A.
  • the electrical energy storage means are connected to the connection means.
  • connection means 20 perform two functions: on the one hand, they make it possible to determine when the washing or cleaning device is immersed in a liquid. On the other hand, they are likely to receive an external electrical supply.
  • connection means are connected on the one hand to the storage means 19 and on the other hand to the piloting and control means 2.
  • connection means have two electrodes 22 capable of coming into contact with the liquid in which the washing device is immersed.
  • connection means also have two pins 23 on which it is possible to connect an external power supply, for example a 12 V adapter connected to the mains, or a socket supplying automotive 12 V.
  • an external power supply for example a 12 V adapter connected to the mains, or a socket supplying automotive 12 V.
  • connection means have means for measuring the resistance between the electrodes 22, so as to determine whether or not the washing device is immersed in a liquid.
  • the connection means 20 allow electrical energy to pass from the storage means 19 or the pins 23 to the piloting and control means 21, so as to allow the wave emission acoustic.
  • the connection means isolate the control means 21 from the supply of electric power. This allows automatic starting and stopping of the washing device when it is submerged or emerged.
  • the piloting and control means 21 convert the electrical energy received from the connection means 20 into a signal capable of exciting the means for emitting acoustic waves 11 and 12.
  • the structure of the piloting and command is explained in more detail with reference to Figure 3.
  • the device of Figure 2 therefore allows washing and cleaning of objects contained in a liquid in which it is immersed.
  • the energy storage means can be omitted to be satisfied with an external supply; in such a case, the electrodes 22 can be removed from the connection means 20, so that the device starts and stops depending on whether or not there is a power supply on the terminals 23.
  • the power of emission of infrasound and ultrasound during the first step is less than the power of emission of infrasound and ultrasound during the second step, for example in a 2/3 ratio.
  • the washing and cleaning device can include means for adjusting the power of said wave emission means as a function of time.
  • acoustic such as for example a timer or a clock, which controls the emission at reduced power of the acoustic waves for a determined time after switching on the device. This time is for example of the order of 10 to 12 minutes.
  • FIG. 3 shows a more detailed diagram of the electrical circuits of the device of FIG. 2.
  • connection means 20 the electrodes 22, the pins 23 and the piloting and control means 21.
  • link 24 connecting the connection means 20 to the energy storage means 19
  • link 25 connecting the connection means 20 to the control means 21, as well as the links 26 and 27 connecting the control means 21 to the means acoustic wave transmitters 11 and 12 in FIG. 2.
  • These various connections are represented symbolically and are in fact constituted by suitable electrical conductors.
  • connection means receive an external power supply on the pins 23, and on the link 24 the current coming from the energy storage means 19.
  • the connection means deliver or not on link 25 a continuous electrical signal, at a voltage of 6 to 12 V with an intensity of 500 mA to 2 A.
  • a simple 12 V relay can be used in the connection means for controlling the stopping and switching on of the device.
  • the control means 21 include an ultrasonic oscillator 30, an infrasonic oscillator 31, a mixer 32, and a power amplifier 33. All of these elements are supplied by the electrical signal coming from the connection means 19 via the link 25, as appears in figure 3.
  • the ultrasonic 30 and infrasonic oscillators 31 each transmit an electrical signal to the mixer 32 in the respective frequency ranges mentioned above.
  • the oscillators 30 and 31 can be produced using circuits of the NE 555 type sold by the Harris company.
  • the mixer 32 receives the signals from the oscillators 30 and 31 and transmits to the amplifier 33 a mixed signal corresponding to a combination of the two signals.
  • Mixer 32 can be produced conventionally from commercial components.
  • the power amplifier 33 receives the signal from the mixer 32 and transmits the drive signals to the speakers 11 and 12 on the links 26 and 27.
  • the amplifier 33 does not only supply an amplified signal between 0 V and a maximum voltage Vmax, between 6 and 12 V depending on the power supply, but provides an amplified signal between -Vmax and + Vmax.
  • This is for example possible using a Darlington diode bridge, or even using a 4-channel push-pull interface (symmetrical amplifier) L293E from the company Thomson, forming an H-bridge, and transistors 2907 from Texas Instruments.
  • the present invention is not limited to the embodiments described and shown, and it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. 'invention.
  • the emission of ultrasound and infrasound can be simultaneous and occur on the same means of emission of acoustic waves, as described with reference to the figures; "simultaneous” should also be understood to mean the emission of ultrasound and infrasound on different transmission means, or else the time multiplexing of infrasound and ultrasound on one or more transmission means.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Le procédé de lavage et de nettoyage comprend l'émission simultanée d'infrasons et d'ultrasons dans le liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer. Avantageusement, les fréquences sont choisies dans des plages respectives de 10 à 90 Hz et de 15 à 25 kHz. Les infrasons et les ultrasons sont de préférence émis au moyen d'une membrane souple en contact avec le liquide contenant les objets à laver. Les dispositifs de lavage et de nettoyage comprend un boîtier (10), contenant des moyens (11, 12) d'émission d'ondes acoustiques présentant une membrane d'émission (13, 14), tels que des haut-parleurs. La membrane est étanche et vient au contact du liquide lorsque ledit dispositif est plongé dans le liquide. Avantageusement, les fréquences sont choisies dans les plages susmentionnées.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE LAVAGE ET DE NETTOYAGE
L'invention a pour objet un procédé de lavage et de nettoyage, par émission d'ultrasons dans un liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer.
Elle concerne aussi un dispositif de lavage et de nettoyage, destiné à être plongé dans un liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer, comprenant un boîtier contenant des moyens d'émission d'ondes acoustiques présentant une membrane d'émission.
Elle s ' applique au domaine du lavage et du nettoyage d'objets souillés ou tachés et en particulier de textiles.
Un dispositif ultrasonique d'aide au lavage et au nettoyage est décrit dans le certificat d'utilité DE-U- 90 02 289. Il est suggéré dans ce document de disposer dans un boîtier étanche un émetteur d'ondes acoustiques, des organes d'alimentation électrique et des organes de commande. Il est notamment proposé d'utiliser comme émetteur d'ondes acoustiques un haut parleur, excité par un dispositif émetteur de fréquences ultrasoniques.
Ce dispositif présente les inconvénients suivants. La seule émission dans le liquide de nettoyage d'ultrasons n'assure pas un lavage et un nettoyage optimaux. Le dispositif en cause présente un rendement faible, du fait de pertes en fréquence et en énergie dans le trajet des ultrasons depuis le dispositif émetteur vers le liquide contenant les objets à nettoyer, à travers le boîtier étanche. Pour améliorer le rendement, il est nécessaire d'augmenter la consommation électrique de l'appareil, ce qui nécessite une alimentation externe par le réseau.
Un autre dispositif de lavage et de nettoyage connu est constitué d'une boule étanche, sur la paroi intérieure de laquelle est fixé un moteur électrique. Sur l'axe du moteur est disposé une masse excentrée. Sont aussi prévus des moyens d'alimentation du moteur, par des accumulateurs disposés dans la boule, ou par le réseau. Le moteur tourne avec une vitesse de rotation comprise entre 8000 et 15000 tours/min, ce qui conduit à une émission d'ondes présentant une fréquence dans une plage de 133 à 250 Hz.
Ce dispositif présente aussi des inconvénients. Il n'assure pas un lavage et un nettoyage efficace, du fait du choix de la plage de fréquence.
L' axe du moteur est soumis à une usure rapide du fait de l'excentricité de la masse entraînée. La puissance électrique nécessaire pour entraîner le moteur est importante: ceci conduit facilement à un chauffage des accumulateurs, et le cas échéant à une émission de gaz. De plus, l'autonomie du dispositif est assez réduite.
La présence de pièces mobiles dans le dispositif impose de prévoir une séparation mécanique dans la boule, entre le moteur et sa masse d'une part, et les accumulateurs et le câblage interne d'autre part: ceci permet d'éviter l'arrachement des câbles par la masse excentrée, et limite les risques liés à l'émission de gaz par les accumulateurs à la charge ou à la décharge. La structure de la boule est donc assez complexe. Le rendement de ce dispositif est assez médiocre. De fait, les vibrations engendrées par la rotation de la masse excentrée sont transmises au liquide environnant le dispositif par l'intermédiaire de la paroi de la boule. La restitution des fréquences est liée aux caractéristiques du matériau de la boule, qui engendre en tout état de cause une perte en fréquence. Comme le dispositif, du fait du choix nécessaire du matériau de la boule, flotte et présente une partie non immergée, il produit un bruit important. La présence d'une partie non immergée diminue encore le rendement.
Enfin, dans ce dispositif connu, la température à 1 ' intérieur de la boule en fonctionnement peut atteindre des valeurs de l'ordre de 110°C. Ceci, outre la déperdition d'énergie, pose des problèmes pour le fonctionnement du moteur et des accumulateurs.
L'invention permet de résoudre ces problèmes. Elle assure un lavage et un nettoyage efficace, à l'aide d'un dispositif présentant une grande autonomie, d'une structure simple, avec un bon rendement acoustique. Elle est d'une grande fiabilité et peu sujette à l'usure.
L'invention résout aussi les nouveaux problèmes liés au démarrage et à l'arrêt du dispositif de nettoyage. L'invention propose un procédé de lavage et de nettoyage, par émission d'ultrasons dans un liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'émission simultanée d'infrasons dans le liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer. Avantageusement, lesdits ultrasons présentent une fréquence comprise entre 15 et 25 kHz, et lesdits infrasons présentent une fréquence comprise entre 10 et 90 Hz.
Dans un mode de mise en oeuvre du procédé, lesdits infrasons et lesdits ultrasons sont émis au moyen d'une membrane souple en contact avec le liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer.
L'invention propose en outre un dispositif de lavage et de nettoyage, destiné à être plongé dans un liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer, comprenant un boîtier contenant des moyens d'émission d'ondes acoustiques présentant une membrane d'émission, caractérisé en ce que ladite membrane est étanche et vient au contact dudit liquide lorsque ledit dispositif est plongé dans ledit liquide.
Avantageusement lesdits moyens d'émission d'ondes acoustiques émettent des ondes ultrasoniques et infrasoniques.
Les moyens d'émission d'ondes acoustiques peuvent émettre des ondes ultrasoniques présentant une ou plusieurs fréquences comprises entre 15 et 25 kHz, et/ou des ondes infrasoniques présentant une ou plusieurs fréquences comprises entre 10 et 90 Hz.
Dans un mode de réalisation, lesdits moyens d'émission d'ondes acoustiques sont constitués d'au moins un haut- parleur présentant une membrane souple étanche. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de lavage et de nettoyage comprend des moyens de connexion avec des électrodes susceptibles de venir en contact avec le liquide dans lequel ledit dispositif est plongé, lesdits moyens de connexion commandant l'émission d'ondes acoustiques par lesdits moyens d'émission d'ondes acoustiques en fonction de la résistance entre lesdites électrodes.
D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation, donnée à titre d'exemple, et en référence aux figures annexées, qui montrent:
- figure 1 un schéma de principe d'un dispositif de lavage et nettoyage selon l'invention, - figure 2 un schéma de principe d'un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention;
- figure 3 un schéma plus détaillé des circuits du dispositif de la figure 2.
Le dispositif de lavage et nettoyage de la figure 1 comprend un boîtier étanche 1 qui est destiné à être plongé dans le liquide contenant les objets à laver ou nettoyer. Le boîtier peut être totalement immergé dans le liquide contenant les objets; il peut aussi n'être que partiellement immergé. Le boîtier 1 contient des moyens d'émission d'ondes acoustiques présentant une membrane 3. Les moyens d'émission d'ondes acoustiques peuvent être constitués par tout type d'émetteur à membrane susceptible d'émettre des ondes acoustiques. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise simplement un ou plusieurs haut- parleurs .
Selon l'invention, les moyens d'émission d'ondes acoustiques 2 présentent une membrane 3 étanche, qui est susceptible de venir au contact du liquide contenant les objets à nettoyer lorsque le boîtier 1 est plongé dans ce liquide. L'étanchéité de la membrane préserve 1 'étanchéité du dispositif de lavage et protège les moyens d'émission d'ondes acoustiques ainsi que les autres organes disposés dans le boîtier. Comme la membrane 3 vient directement au contact du liquide de nettoyage, les ondes acoustiques sont émises par les moyens d'émission d'ondes acoustiques directement vers le liquide. L'invention permet ainsi de pallier les défauts de rendement des dispositifs connus: de fait, les ondes acoustiques ne sont pas transmises vers le liquide par l'intermédiaire du boîtier 1, mais directement par la membrane 3. Ceci assure une bonne transmission sans déperdition d'énergie, ni perte de fréquences. Un des avantages de la solution de l'invention est de permettre un choix plus large des caractéristiques du boîtier 1, et notamment en ce qui concerne son matériau et sa forme: il n'est pas nécessaire que le matériau composant du boîtier 1 soit bon transmetteur des ondes acoustiques, ni qu'il présente une forme particulière. De fait, la seule fonction du boîtier 1 est d'isoler les différents organes qu'il contient du liquide contenant les objets à laver ou nettoyer.
Le boîtier 1 contient des moyens de stockage d'énergie 4, tels que par exemple des accumulateurs ou des piles. Il comprend en outre des moyens 5 de commande et de pilotage des moyens d'émission d'ondes acoustiques 2. Les moyens de commande et de pilotage 5 sont reliés aux moyens de stockage d'énergie 4 et sont susceptibles d'exciter les moyens d'émission d'ondes acoustiques pour provoquer l'émission d'ultrasons et/ou d'infrasons, comme expliqué ci-dessous. La structure des moyens de commande et de pilotage est décrite plus en détail dans la suite.
Le dispositif de la figure 1 fonctionne de la façon suivante. Les objets à laver ou nettoyer sont disposés dans un liquide, avec le cas échéant un additif de nettoyage, par exemple de la lessive ou autre. Le dispositif de lavage et de nettoyage est plongé dans le liquide. Comme expliqué plus haut, il peut être totalement ou seulement partiellement immergé: l'essentiel est que la membrane 3 des moyens d'émission d'ondes acoustiques viennent au contact du liquide. Le dispositif de lavage émet dans le liquide contenant les objets à nettoyer des ultrasons et/ou des infrasons qui provoquent un lavage des objets. Après une durée variable en fonction de l'état initial des objets à laver ou à nettoyer, le dispositif est sorti du liquide et les objets sont prêts à être rincés ou séchés.
L'invention concerne aussi un procédé de lavage et de nettoyage par émission d'ultrasons dans un liquide contenant les objets à laver. L'invention propose d'émettre simultanément des ultrasons et des infrasons. L'émission simultanée d'infrasons et d'ultrasons assure un lavage et un nettoyage efficace, par action combinée des ultrasons et des infrasons. Les ultrasons ont une action de décollage des salissures ou des souillures, tandis que les infrasons ont une action d'évacuation des salissures décollées. L'utilisation des ultrasons en même temps que les infrasons permet d'améliorer la résonnance de l'eau et favorise le lavage.
Par rapport aux dispositifs connus, le procédé de l'invention améliore le rendement du lavage et du nettoyage, grâce à la combinaison des ultrasons et des infrasons.
Les ultrasons peuvent avantageusement être émis avec une fréquence ou des fréquences comprises dans une plage allant de 15 à 25 kHz. Les infrasons peuvent avantageusement être émis avec une fréquence ou des fréquences comprises dans une plage allant de 10 à 90 Hz. On peut aussi choisir des fréquences infrasoniques différentes, par exemple entre 130 et 230 Hz, de préférence autour de 180 Hz, qui peuvent aussi donner des résultats acceptables, mais toutefois moins avantageux que la plage de 10 à 90 Hz.
On donne à titre d'exemple les résultats d'un essai comparatif sur des de chemises en coton préalablement tâchées avec du café, du vin et de la confiture de fraises, qui sont trempées dans de l'eau à 40°C additionnée de détergent de lavage ordinaire.
On procède au lavage pendant une durée de trente minutes, à 1 ' aide de dispositifs de lavage et de nettoyage alimentés par un courant de 1 A, sous une tension de 7,2 V.
Ultrasons seuls .
On émet à l'aide d'un dispositif du type de celui décrit dans le DE-U-90 02 289 des ultrasons, à une fréquence de 15 kHz. A la fin de l'essai (trente minutes) , les taches sont encore visibles. On ne note par rapport à l'état initial aucun changement visible à l'oeil.
Ultrasons seuls. On émet à l'aide d'un dispositif du type de celui de la figure 2 uniquement des ultrasons, à une fréquence de 15 kHz. A la fin de l'essai (trente minutes) , les taches sont encore visibles. Infrasons seuls.
On émet à l'aide d'un dispositif du type de celui de la figure 2 uniquement des infrasons, à une fréquence de 50 Hz. A la fin de l'essai (trente minutes) , les taches ont quasiment disparu, mais une auréole reste visible. Infrasons et ultrasons.
On émet à l'aide d'un dispositif du type de celui de la figure 2 des infrasons, à une fréquence de 50 Hz et des ultrasons à une fréquence de 15 kHz. A la fin de l'essai
(trente minutes) , les taches ont complètement disparu et on ne voit plus aucune auréole.
Il apparaît de façon surprenante que les ultrasons seuls n'ont pas d'effets sur des objets en textile, notamment en coton, qui sont trop souples pour entrer en résonnance. Toutefois, la combinaison des ultrasons et des infrasons améliore l'entrée en résonance de l'eau et promeut l'efficacité du lavage.
Le procédé de 1 ' invention peut avantageusement être mis en oeuvre grâce à un dispositif du type de celui décrit en référence à la figure 1. Si les moyens d'émission d'ondes acoustiques sont constitués d'un haut-parleur, on peut leur faire émettre simultanément des ultrasons et des infrasons dans les plages de fréquence sus-mentionnées.
La figure 2 montre un schéma de principe d'un autre mode de réalisation d'un dispositif de lavage ou nettoyage selon l'invention. Le dispositif de la figure 2 comprend un boîtier 10. Le boîtier 10 peut présenter une forme quelconque; dans le mode de réalisation de la figure 2, il présente une forme générale d'ellipsoïde de révolution tronqué ou de gélule. Il est constitué d'un matériau qui peut être choisi librement, pour assurer l'isolation des organes qu'il contient par rapport au liquide qui contient les objets à nettoyer. Avantageusement, le matériau du boîtier résiste aux détergents et autres additifs habituellement utilisées pour le lavage et le nettoyage. On peut ainsi choisir comme matériau du polypropylène, ou du polycarbonate.
Le dispositif de la figure 2 comprend deux moyens d'émission d'ondes acoustiques 11 et 12. Ils présentent chacun une membrane 13, 14 souple et étanche. L'ensemble constitué par le boîtier 10 et les membranes 13, 14 des moyens d'émission d'ondes acoustiques 11, 12 forme une enceinte 15 étanche au liquide dans lequel peut être plongé le dispositif de lavage et de nettoyage. Les moyens d'émission d'ondes acoustiques 11, 12 assurent 1 'émission vers le liquide dans lequel est plongé le dispositif d'ondes ultrasoniques et/ou infrasoniques, de préférence à 1 ' intérieur des plages de fréquence susmentionnées de 15 à 25 kHz et de 10 à 90 Hz. Ils peuvent, par exemple, être constitués de haut- parleurs à membrane étanche, que l'on trouve dans le commerce. On peut par exemple utiliser des haut-parleurs d'un diamètre de 85 mm avec une bande passante de 50 Hz à 20 kHz, avec une membrane souple en Goretex® Teflon® ou en fibres de verre.
L'utilisation de tels moyens d'émission d'ondes acoustiques permet d'obvier les inconvénients des dispositifs connus, en évitant les problèmes liés aux pièces mobiles, et en limitant les augmentations de température à 1 ' intérieur du dispositif de lavage.
Le boîtier 10 comprend des grilles 17, 18 à travers lesquelles un liquide peut circuler librement, qui sont disposées devant les membranes 13, 14 des moyens émetteurs d'ondes acoustiques. Ces grilles 17, 18 assurent une protection mécanique des membranes lorsque le dispositif de lavage et de nettoyage est plongé dans le liquide contenant les objets à laver, sans nuire à l'efficacité du lavage. Les grilles 17, 18 sont dimensionnées de façon à empêcher le passage de corps durs présents dans les objets à nettoyer, du type boutons, boucles de vêtements, etc., qui pourraient endommager les membranes 13, 14.
On trouve dans l'enceinte étanche 15 formée par le boîtier 10 et les membranes 13, 14 les électro-aimants des haut-parleurs 12 et 13, ainsi que des moyens de stockage d'énergie électrique 19, des moyens de connexion 20 et un circuit de commande et de pilotage 21.
Les moyens de stockage d'énergie électrique 19 sont constitués par des accumulateurs ou des piles susceptibles de fournir l'énergie électrique nécessaire à l'émission des ondes acoustiques. On peut par exemple utiliser des accumulateurs du commerce, ou des piles du commerce, de 1,2
V, montées en série de sorte à fournir une tension de 7,2 V, et susceptible de débiter un courant de l'ordre de 1 ou 2 A.
Le montage en série d'accumulateurs permet une meilleure restitution de l'énergie électrique, et limite 1 'échauffe ent et 1 'usure à la charge ou à la décharge.
Les moyens de stockage d'énergie électrique sont reliés aux moyens de connexion.
Les moyens de connexion 20 assurent deux fonctions: d'une part, ils permettent de déterminer quand le dispositif de lavage ou de nettoyage est plongé dans un liquide. D'autre part, ils sont susceptibles de recevoir une alimentation électrique extérieure.
Les moyens de connexion sont reliés d'une part aux moyens de stockage 19 et d'autre part aux moyens de pilotage et de commande 2.
Les moyens de connexion présentent deux électrodes 22 susceptibles d'entrer en contact avec le liquide dans lequel le dispositif de lavage est plongé.
Les moyens de connexion présentent aussi deux broches 23 sur lesquelles il est possible de brancher une alimentation externe, par exemple un adaptateur 12 V branché sur le secteur, ou une prise fournissant du 12 V automobile.
Les moyens de connexion présentent des moyens de mesure de la résistance entre les électrodes 22, de sorte à déterminer si le dispositif de lavage est plongé ou non dans un liquide. Lorsque le dispositif de lavage ou de nettoyage est plongé dans un liquide, les moyens de connexion 20 laissent passer 1 ' énergie électrique provenant des moyens de stockage 19 ou des broches 23 vers les moyens de pilotage et de commande 21, de sorte à permettre l'émission d'ondes acoustiques. Lorsque le dispositif de lavage et de nettoyage n'est pas plongé dans un liquide, les moyens de connexion isolent les moyens de pilotage 21 de l'alimentation en puissance électrique. Ceci permet un démarrage et un arrêt automatique du dispositif de lavage lorsqu'il est immergé ou émergé.
Les moyens de pilotage et de commande 21 assurent la conversion de l'énergie électrique reçue des moyens de connexion 20 en un signal susceptible d'exciter les moyens d'émission d'ondes acoustiques 11 et 12. La structure des moyens de pilotage et de commande est expliquée plus en détail en référence à la figure 3.
Le dispositif de la figure 2 permet donc un lavage et un nettoyage d'objets contenus dans un liquide dans lequel il est plongé. Bien entendu, il est possible de modifier les différents éléments du dispositif décrit. Ainsi, on peut supprimer les moyens de stockage d'énergie pour se contenter d'une alimentation externe; dans un tel cas, on peut supprimer les électrodes 22 des moyens de connexion 20, de sorte que le dispositif démarre et s'arrête en fonction de la présence ou non d'une alimentation sur les bornes 23. On pourrait aussi supprimer les broches 23 et transformer les électrodes 22 en un simple interrupteur, par exemple dans le cas d'un dispositif jetable. Dans un mode de réalisation avantageux, il est prévu au moins deux étapes d'émission des infrasons et ultrasons: la puissance d'émission des infrasons et ultrasons pendant la première étape est inférieure à la puissance d'émission des infrasons et ultrasons pendant la deuxième étape, par exemple dans un rapport de 2/3. Ceci permet pendant la première étape de réaliser un brassage des objets à nettoyer et du produit de lavage éventuellement ajouté, et d'assurer une bonne mise en contact du produit de lavage et des objets à nettoyer. Dans la deuxième étape, on procède au lavage, à pleine puissance.
Pour cela, on peut prévoir que le dispositif de lavage et de nettoyage comprend des moyens de réglage en fonction du temps de la puissance desdits moyens d'émission d'ondes acoustiques, tels que par exemple un temporisateur ou une horloge, qui commande l'émission à puissance réduite des ondes acoustiques pendant un temps déterminé après la mise en marche du dispositif. Ce temps est par exemple de l'ordre de 10 à 12 minutes.
La figure 3 montre un schéma plus détaillé des circuits électriques du dispositif de la figure 2. On retrouve sur la figure 3 les moyens de connexion 20, les électrodes 22, les broches 23 et les moyens de pilotage et de commande 21. Apparaissent sur la figure 3 la liaison 24 reliant les moyens de connexion 20 aux moyens de stockage d'énergie 19, la liaison 25 reliant les moyens de connexion 20 aux moyens de pilotage 21, ainsi que les liaisons 26 et 27 reliant les moyens de pilotage 21 aux moyens émetteurs d'onde acoustiques 11 et 12 de la figure 2. Ces diverses liaisons sont représentées symboliquement et sont en fait constituées par des conducteurs électriques appropriés.
Comme expliqué plus haut, les moyens de connexion reçoivent sur les broches 23 une alimentation externe, et sur la liaison 24 le courant provenant des moyens de stockage d'énergie 19. En fonction de la résistance entre les électrodes 22, les moyens de connexion délivrent ou non sur la liaison 25 un signal électrique continu, sous une tension de 6 à 12 V avec une intensité de 500 mA à 2 A. On peut utiliser dans les moyens de connexion un simple relais 12 V pour commander l'arrêt et la mise en marche du dispositif.
Les moyens de pilotage 21 comprennent un oscillateur ultrasonique 30, un oscillateur infrasonique 31, un mélangeur 32, et un amplificateur de puissance 33. Tous ces éléments sont alimentés par le signal électrique provenant des moyens de connexion 19 via la liaison 25, comme ceci apparait sur la figure 3.
Les oscillateurs ultrasonique 30 et infrasonique 31 émettent chacun vers le mélangeur 32 un signal électrique dans les plages de fréquences respectives mentionnées plus haut. A titre d'exemple, les oscillateurs 30 et 31 peuvent être réalisés à l'aide de circuits du type NE 555 commercialisés par la société Harris. Le mélangeur 32 reçoit les signaux provenant des oscillateurs 30 et 31 et émet vers l'amplificateur 33 un signal mixte correspondant à une combinaison des deux signaux. On peut réaliser le mélangeur 32 de façon classique à partir de composants du commerce.
L'amplificateur de puissance 33 reçoit le signal provenant du mélangeur 32 et émet les signaux d'attaque vers les haut-parleurs 11 et 12 sur les liaisons 26 et 27. Avantageusement, l'amplificateur 33 ne se contente pas de fournir un signal amplifié entre 0 V et une tension maximale Vmax, comprise entre 6 et 12 V selon l'alimentation électrique, mais fournit un signal amplifié entre -Vmax et +Vmax. Ceci est par exemple possible à l'aide d'un pont de diodes Darlington, ou encore à l'aide d'une interface push- pull (amplificateur symétrique) 4 voies L293E de la société Thomson, formant un pont en H, et de transistors 2907 de la société Texas Instruments.
On utilise pour les différents circuits de la figure 3 d'autres composants passifs classiques, qui ne sont pas décrits plus en détails.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Ainsi, l'émission des ultrasons et des infrasons peut être simultanée et se produire sur les mêmes moyens d'émission d'ondes acoustiques, comme décrit en référence aux figures; il faut aussi entendre par "simultanée" l'émission des ultrasons et des infrasons sur des moyens d'émission différents, ou encore le multiplexage temporel d'infrasons et d'ultrasons sur un seul ou plusieurs moyens d'émission. On pourrait aussi utiliser un seul haut parleur d'un diamètre plus important, par exemple de l'ordre de 120 mm, dans un boîtier sensiblement cylindrique.

Claims

REVENDICATIONS.
1.- Procédé de lavage et de nettoyage de textiles, par émission d'ultrasons dans un liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'émission simultanée d'infrasons dans le liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer.
2. - Procédé de lavage et de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits ultrasons présentent une fréquence comprise entre 15 et 25 kHz.
3. - Procédé de lavage et de nettoyage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits infrasons présentent une fréquence comprise entre 10 et 90 Hz.
4.- Procédé de lavage et de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits infrasons et lesdits ultrasons sont émis au moyen d'une membrane souple en contact avec le liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer.
5. - Procédé de lavage et de nettoyage selon 1 'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une première étape et une deuxième étape, la puissance d'émission desdits infrasons et ultrasons pendant la première étape étant inférieure à la puissance d'émission desdits infrasons et ultrasons pendant la deuxième étape.
6.- Dispositif de lavage et de nettoyage, destiné à être plongé dans un liquide contenant les objets à laver ou à nettoyer, comprenant un boîtier (1; 10) , contenant des moyens
(2; 11, 12) d'émission d'ondes acoustiques présentant une membrane d'émission (3; 13, 14) , caractérisé en ce que ladite membrane (3; 13, 14) est souple et étanche et vient au contact dudit liquide lorsque ledit dispositif est plongé dans ledit liquide.
7.- Dispositif de lavage et de nettoyage selon la revendication 6, caractérisée en ce que les objets à laver ou à nettoyer sont des textiles.
8.- Dispositif de lavage et de nettoyage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits moyens (2; 11, 12) d'émission d'ondes acoustiques émettent des ondes ultrasoniques et infrasoniques.
9.- Dispositif de lavage et de nettoyage selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que lesdits moyens (2; 11, 12) d'émission d'ondes acoustiques émettent des ondes ultrasoniques présentent une ou plusieurs fréquences comprises entre 15 et 25 kHz.
10.- Dispositif de lavage et de nettoyage selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens (2; 11, 12) d'émission d'ondes acoustiques émettent des ondes infrasoniques présentent une ou plusieurs fréquences comprises entre 10 et 90 Hz.
11.- Dispositif de lavage et de nettoyage selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'émission d'ondes acoustiques sont constitués d'au moins un haut-parleur (2; 11, 12) présentant une membrane souple étanche (3 ; 13, 14) .
12.- Dispositif de lavage et de nettoyage selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de connexion (20) avec des électrodes (22) susceptibles de venir en contact avec le liquide dans lequel ledit dispositif est plongé, lesdits moyens de connexion (20) commandant l'émission d'ondes acoustiques par lesdits moyens d'émission d'ondes acoustiques (2; 11, 12) en fonction de la résistance entre lesdites électrodes.
13.- Dispositif de lavage et de nettoyage selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage en fonction du temps de la puissance desdits moyens (2; 11, 12) d'émission d'ondes acoustiques.
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