Изобретение относится к способу и устройству для сушки текстильного изделия (1), причем текстильное изделие (1) подвергают воздействию воздушного потока для отвода влаги, при этом изменяют парциальное давление водяного пара в воздушном потоке. Способ и устройство особенно пригодны для сушки текстильного изделия (1), имеющего слоистую структуру с полупроницаемой мембраной (13).

[0001] Способ сушки текстильного изделия (1) с полупроницаемой мембраной (13), при котором изделие (1) подвергают воздействию воздушного потока для отвода влаги, причем парциальное давление водяного пара в воздушном потоке изменяют так, что воздушный поток, оказывающий воздействие на изделие (1), имеет колебательное парциальное давление водяного пара, отличающийся тем, что через мембрану (13) создают перепад парциального давления, достаточный для прогона через нее водяного пара.

[0002] Способ по п.1, отличающийся тем, что колебательное парциальное давление вызывают посредством колебательного изменения температуры в воздушном потоке.

[0003] Способ по п.2, отличающийся тем, что колебательное изменение температуры вызывают посредством нагрева воздушного потока в колебательном режиме.

[0004] Способ по п.3, отличающийся тем, что нагрев попеременно включают и выключают, причем каждый период выключения имеет длительность от 100 до 200 с, в особенности от 120 до 180 с.

[0005] Способ по п.4, отличающийся тем, что каждый период выключения при сушке отдельного изделия (1) имеет длительность примерно 180 с.

[0006] Способ по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что колебания температуры создают с амплитудой, по меньшей мере, равной 10K, в особенности примерно равной 20K.

[0007] Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что текстильное изделие перемещают в воздушном потоке.

[0008] Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что воздух направляют по циркуляционному контуру.

[0009] Способ по п.8, отличающийся тем, что после воздействия на текстильное изделие (1) воздушного потока из него удаляют влагу путем ее конденсации в колебательном режиме.

[0010] Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что его используют для текстильного изделия (1), имеющего слоистую структуру с полупроницаемой мембраной (13).

[0011] Устройство для сушки текстильного изделия (1) с полупроницаемой мембраной (13), содержащее:

[0012] Устройство по п.11, отличающееся тем, что блок (Р) для создания воздушного потока содержит нагреватель (7) для нагрева воздушного потока в колебательном режиме.

[0013] Устройство по п.12, отличающееся тем, что блок (8) управления выполнен с возможностью попеременного включения и выключения нагревателя (7), причем каждый период выключения имеет длительность от 100 до 200 с, в особенности от 120 до 180 с.

[0014] Устройство по п.12 или 13, отличающееся тем, что блок (8) управления выполнен с возможностью попеременного включения и выключения нагревателя (7) для обеспечения нагрева воздушного потока в колебательном режиме с амплитудой, по меньшей мере, равной 10K, в особенности примерно равной 20K.

[0015] Устройство по любому из пп.11-14, отличающееся тем, что сушильная камера (2) содержит вращающийся барабан (2) для перемещения изделия (1) в воздушном потоке.

[0016] Устройство по п.11, отличающееся тем, что:

[0017] Устройство по любому из пп.11-16, отличающееся тем, что сушильная камера (2), вентилятор (3), конденсатор (5) и нагреватель (7) образуют циркуляционный контур для воздушного потока.

[0018] Устройство по любому из пп.11-17, отличающееся тем, что выполнено с возможностью одновременной сушки множества текстильных изделий (1).

[0019] Устройство по любому из пп.11-18, отличающееся тем, что:

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для сушки текстильных изделий, при котором сушка предусмотрена таким образом, что текстильное изделие подвергают воздействию воздушного потока для отвода влаги, причем изменяют парциальное давление водяного пара в воздушном потоке.

Уровень техники

Такие способ и устройство раскрыты, например, в патентном документе ЕР 1321562 А2. Способ и устройство направлены на решение той проблемы, что текстильное изделие из хлопка при сушке в обычной машине для сушки белья имеет тенденцию к усадке во время сушки при относительно высокой температуре. В соответствии с этим в данном патентном документе предусмотрено, что процесс сушки осуществляют при температуре, которую понижают по сравнению с первоначальной температурой, когда влажность подлежащего сушке текстильного изделия, определяемая соответствующим датчиком, становится ниже предварительно заданной величины. В соответствии с общеизвестными термодинамическими закономерностями снижение температуры в содержащем водяной пар воздушном потоке влечет за собой снижение парциального давления водяного пара в этом воздушном потоке, однако в патентном документе ЕР 1321562 А2 не содержится ни констатации этого факта, ни теоретической посылки в этом отношении.

Рекомендации по конструкции и эксплуатации устройства для сушки текстильных изделий, реализованных в обычной машине для сушки белья, следуют из патентных документов ЕР 1321562 А2 и ЕР 1321563 А2. Решения по этим документам включены в данное описание в качестве ссылки.

Автоматическая машина для сушки белья раскрыта в патенте США № 4763425. В этой машине осуществляется регулирование температуры сушки влажного белья в зависимости от вида текстиля белья и желаемой степени высушивания.

Регулирование температуры осуществляется путем включения и выключения нагревательного элемента, при этом в течение процесса сушки температуру поддерживают постоянной с небольшим отклонением, в особенности в пределах ±5 ° по Фаренгейту (3 K или 3 °С).

Автоматическая машина для сушки белья известна также из патента США № 4713894. В этой машине подлежащее сушке текстильное изделие подвергают воздействию воздушного потока для отвода влаги, причем с помощью включения и выключения нагревательного устройства в воздействующем на текстильное изделие воздушном потоке создается колебательное парциальное давление. Для этого в машине для сушки белья по патенту США № 4713894 температура воздушного потока колеблется между 98,11 и 101,67 °С (разность составляет 5,56 K).

Для изготовления спортивной, влагозащитной и зимней одежды широкомасштабно используется слоистый текстильный материал, снабженный так называемой функциональной мембраной, поскольку этот материал имеет особенно благоприятные потребительские свойства. Под функциональной мембраной имеется в виду полупроницаемая мембрана, которая пропускает водяной пар, но не пропускает воду в жидком состоянии. Такие функциональные мембраны имеются в продаже под марками GoreTEX и Sympatex. В принципе такой материал подлежит стирке или чистке без специальных мер для защиты функциональной мембраны, однако при сушке влажного текстильного изделия этого вида в обычной машине для сушки белья имеется следующая проблема. Поскольку вода в жидком виде не может проникать через функциональную мембрану, невозможно равномерно высушить такое текстильное изделие в ходе обычного процесса сушки. Влага, экранированная функциональной мембраной от воздушного потока, подаваемого для сушки, не может дойти до воздушного потока в качестве влаги как таковой, а должна испариться, чтобы пройти через функциональную мембрану к воздушному потоку. Поэтому при сушке текстильных изделий с такой функциональной мембраной обычный процесс сушки действует весьма ограниченно и с повышенными затратами времени.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в создании способа и устройства указанного типа, с помощью которых обеспечивается решение описанной проблемы и может достигаться быстрая и бережная сушка текстильного изделия, содержащего полупроницаемую мембрану.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания способа сушки текстильного изделия с полупроницаемой мембраной, при котором текстильное изделие подвергают воздействию воздушного потока для отвода влаги, причем изменяют парциальное давление водяного пара в воздушном потоке, при этом воздушный поток, оказывающий воздействие на изделие, имеет колебательное парциальное давление водяного пара, а через мембрану создают перепад парциального давления, достаточный для прогона через нее водяного пара.

Для решения поставленной задачи создано также устройство для сушки текстильного изделия с полупроницаемой мембраной, содержащее сушильную камеру для изделия, блок для создания в сушильной камере воздушного потока, служащего для отвода влаги из изделия, и блок управления, с которым соединен указанный блок для обеспечения создания в воздушном потоке колебательного парциального давления воздушного пара и установленного перепада этого парциального давления через мембрану, достаточного для прогона через нее водяного пара.

Изобретение исходит из той концепции, что для сушки текстильного изделия с полупроницаемой мембраной помимо обеспечения соответствующих температурных условий и условий воздушного потока необходимо также создание как можно большего перепада парциального давления водяного пара на полупроницаемой мембране для того, чтобы влага, экранированная этой полупроницаемой мембраной, испарялась в текстильном изделии и прогонялась через мембрану. Кроме того, изобретение основывается на знании о том, что такой перепад парциального давления не может достигаться при динамическом равновесии, которое имеет место в обычном процессе сушки. Соответственно, согласно изобретению предусмотрено целенаправленное изменение парциального давления в воздушном потоке, обтекающем текстильное изделие. Это достигается путем обеспечения колебательного режима парциального давления в процессе сушки, то есть относительно быстрого его изменения по сравнению с длительностью процесса. При более высоком парциальном давлении и, соответственно, более высокой температуре влага в текстильном изделии нагревается, благодаря чему она испаряется и подготавливается для прохода через полупроницаемую мембрану. При более низком парциальном давлении и, соответственно, более низкой температуре испарившаяся влага прогоняется через мембрану. За счет этого изобретение обеспечивает относительно быструю сушку текстильного изделия с полупроницаемой мембраной при более умеренной температурной нагрузке.

Приведенные ниже примеры осуществления изобретения относятся в равной мере к способу и к устройству по изобретению.

Предпочтительно колебательное парциальное давление вызывают в воздушном потоке посредством колебаний температуры; для этого в соответствующем блоке для создания воздушного потока может быть предусмотрен нагреватель воздушного потока, отрегулированный на соответствующий колебательный нагрев воздушного потока, в особенности циклически включаемый и выключаемый.

Согласно особенно предпочтительному примеру осуществления нагреватель попеременно включают и выключают, в особенности с помощью соответственно отрегулированного блока управления, причем каждый период выключения имеет длительность от 100 до 200 с, в особенности от 120 до 180 с. При этом в особенности предусмотрено, что для сушки отдельного текстильного изделия с полупроницаемой мембраной каждый период выключения имеет длительность примерно 180 с. Исходная посылка заключается в том, что попеременное включение и выключение нагревателя вызывает заметное колебание парциального давления воды в воздушном потоке для создания на полупроницаемой мембране желаемого возмущения динамического равновесия.

В отношении отрегулированной переменной температуры воздушного потока в предпочтительном примере осуществления предусмотрено, что температура колеблется с амплитудой, по меньшей мере, равной 10 K, в особенности примерно равной 20 K. За счет этого оптимальным образом достигается желаемое возмущение динамического равновесия на полупроницаемой мембране. В возможном и предпочтительном примере осуществления способ управляется с помощью блока управления, который отрегулирован соответствующим образом и при необходимости оснащен соответствующими известными системами датчиков. Следует отметить, что из уровня техники уже известны нагревательные устройства, приводимые в действие в колебательном режиме, и колебательные температурные режимы. Однако использование таких колебательных систем ограничено как условиями аппаратурных средств, так и строгими нормами на допустимые затраты для получения рентабельной продукции. В принципе с функциональной точки зрения эти колебания неблагоприятны, так как они задерживают ввод энергии в процесс сушки и удлиняют процесс, поэтому в известных решениях уровня техники усилия направлены на снижение до минимума этих колебаний. В изобретении принят отход от этой концепции для обеспечения быстрого и оптимального процесса сушки текстильных материалов с функциональными мембранами.

В предпочтительном примере осуществления текстильное изделие перемещают в воздушном потоке, например, с помощью вращающегося барабана, в котором помещено изделие. За счет этого достигается особенно равномерная, а поэтому быстрая и бережная сушка изделия.

Далее предпочтительно направлять воздушный поток по циркуляционному контуру, для чего устройство выполнено в виде машины для сушки белья конденсаторного типа. Сушильная камера, вентилятор, конденсатор и нагреватель образуют циркуляционный контур для воздушного потока.

Блок для создания воздушного потока может содержать вентилятор, соединенный с блоком управления, и конденсатор для удаления влаги путем конденсации, причем конденсатор соединен с блоком управления для обеспечения возможности удаления влаги потока путем ее конденсации в колебательном режиме.

Из нагревателя воздушный поток вновь поступает в сушильную камеру и оттуда к конденсатору, причем вентилятор в принципе может быть помещен в циркуляционном контуре в любом месте.

Настройка колебательного парциального давления водяного пара в воздушном потоке может также осуществляться таким образом, что удаление влаги из воздушного потока путем конденсации производится после воздействия на текстильное изделие в колебательном режиме. В устройстве это реализуется в особенности за счет того, что циркуляционный контур содержит конденсатор, соответствующим образом отрегулированный и соответствующим образом управляемый блоком управления. Такое управление может осуществляться путем управления отводом тепла из конденсатора. В конденсаторе, который использует окружающий воздух в качестве среды теплообмена, конденсационная способность может управляться посредством управления подводом окружающего воздуха для теплообмена.

Предпочтительно устройство выполнено с возможностью одновременной сушки множества текстильных изделий.

Предпочтительно использование способа и назначение устройства направлены на сушку текстильного изделия, имеющего слоистую структуру с полупроницаемой мембраной. Для этого устройство выполнено так, что блок управления имеет программатор режимов сушки изделия, а в программаторе предусмотрен режим сушки слоистого текстильного изделия, одним из слоев которого является полупроницаемая мембрана.

Краткий перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения.

На чертежах

фиг. 1 изображает диаграмму температуры и интенсивности нагрева в способе сушки текстильного изделия по изобретению;

фиг. 2 - диаграмму температуры и интенсивности нагрева в известном способе сушки текстильного изделия;

фиг. 3 - схему устройства для осуществления способа по изобретению;

фиг. 4 - текстильное изделие слоистой структуры и полупроницаемую мембрану.

Осуществление изобретения

В диаграммах по фиг. 1 и 2 сушка текстильного изделия начинается в нулевой точке по времени. Как это следует из фиг. 2 (которая иллюстрирует известный процесс сушки), используемый для этого воздушный поток нагревают интенсивно и по существу непрерывно - это показано нижней кривой Р. При этом температура быстро и непрерывно повышается до предварительно заданной величины - см. кривую Т. В дальнейшем ходе процесса температура достигает определенной пороговой величины, при которой нагрев уменьшают для поддержания воздушного потока, по существу, при постоянной температуре. По окончании сушки, которое устанавливается с помощью соответствующего датчика, определяющего остаточную влажность текстильного изделия, нагрев прекращают, и температура Т падает до величины температуры окружающей среды. На этом процесс заканчивается.

Фиг. 1 представляет диаграмму температуры Т и диаграмму интенсивности нагрева Р в способе по изобретению в соответствии с новой концепцией. После, по существу, непрерывного нагрева для достижения соответствующего температурного уровня для сушки температуру Т не поддерживают, по существу, постоянной, а обеспечивают ее колебания вокруг средней величины путем относительно быстрых циклов. Предпочтительные величины времени и температуры приведены выше при описании предпочтительных примеров осуществления. Для этого нагрев производят также в колебательном режиме. Этот колебательный режим возмущает динамическое равновесие потока, которое установилось бы в процессе по фиг. 2, и способствует отводу влаги через полупроницаемую мембрану. За счет этого с помощью процесса по фиг. 1 соответствующее текстильное изделие может быть высушено намного быстрее, чем при процессе по фиг. 1.

Фиг. 3 изображает схему устройства для сушки текстильного изделия 1. Для этого изделие находится во вращающемся барабане 2 в сушильной камере и пронизывается воздушным потоком, символически обозначенным сплошными линиями со стрелками. В блоке Р для создания воздушного потока воздушный поток создается вентилятором 3, приводимым мотором 4. От вентилятора 3 воздушный поток поступает к конденсатору 5, в котором производится его охлаждение и происходит частичная конденсация содержащейся в нем влаги. Удаленная конденсацией влага направляется к сборнику 6 и выводится из устройства в соответствии с условиями его использования. От конденсатора 5 охлажденный и освобожденный от влаги воздушный поток поступает к нагревателю 7, где вновь нагревается до температуры, желаемой для обработки текстильного изделия 1. От нагревателя 7 воздушный поток вновь поступает к барабану 2 и изделию 1. Для управления устройством в соответствии с описанным процессом предусмотрен соответствующим образом запрограммированный блок 8 управления. Он управляет барабаном 2, вентилятором 3, конденсатором 5 и нагревателем 7. Блок 8 управления выполнен и оснащен таким образом, чтобы создавать в воздушном потоке, воздействующем на текстильное изделие, колебательное парциальное давление водяного пара. Для этого блок 8 управления воздействует на нагреватель устройства 7 и/или на конденсатор 5.

Устройство предоставляет в распоряжение пользователя на выбор множество способов сушки текстильного изделия. Для этого устройство выполнено так, что блок управления имеет программатор режимов сушки изделия, а в программаторе предусмотрен режим сушки слоистого текстильного изделия, одним из слоев которого является полупроницаемая мембрана. Выбор осуществляется с помощью поворотного регулятора 9 и соответствующей шкалы 10.

Фиг. 4 схематично изображает текстильное изделие 1 слоистой структуры. При этом между верхним тканевым слоем 11 и нижним тканевым слоем 12 заложена полупроницаемая мембрана 13. Эта полупроницаемая мембрана 13 может быть предусмотрена в виде самостоятельного компонента или в виде слоя на соответствующем несущем слое.