DE19737075A1

DE19737075A1 - Wäschetrockner mit kontinuierlicher Wärmerückgewinnung

Info

Publication number: DE19737075A1
Application number: DE19737075A
Authority: DE
Inventors: Joachim Rieder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1998-03-19

Description

Stand der Technik

Wäschetrockner sind allgemein bekannt. Es gibt diese von sehr vielen Hausgeräteherstellern. Aber trotz der Vielzahl der Hersteller gibt es zur Zeit am Markt nur zwei Prinzipien.

Erstens: Ablufttrockner haben eine große Trommel, in der die feuchte Wäsche unter Drehbewegung der Trommel von elektrisch angewärmter Umgebungsluft bestrichen wird. Diese warme Luft durchströmt die Trommel und nimmt nach und nach die Feuchtigkeit aus der Wäsche auf und wird als Abluft ins Freie geblasen.

Zweitens: Kondensattrockner haben ebenso eine große, sich drehende Trommel. Der Luftstrom durch diese Trommel ist jedoch weitgehend von der Außenluft abgeschlossen und zirkuliert nur innerhalb des Trockners. Diese zirkulierende Luft wird ebenfalls elektrisch angewärmt, durchströmt die Trommel und nimmt dabei Feuchtigkeit aus der Wäsche auf. Diese warme und feuchte Luft wird jedoch nicht ins Freie geblasen sondern durchströmt einen Wärmetauscher. Dieser Wärmetauscher wird durch ein weiteres Gebläse durch Umgebungsluft gekühlt und die dadurch entstehende warme Luft in den Raum geblasen. Durch das Abkühlen der warmen und feuchten Luft aus der Trommel wird der Taupunkt unterschritten und das Wasser aus der Wäsche kondensiert an der Oberfläche des Wärmetauschers. Die nun abgekühlte Luft hat 100% relative Luftfeuchtigkeit, wird nun jedoch wieder elektrisch angewärmt, wodurch die relative Luftfeuchtigkeit fällt. Sie durchströmt in einem kontinuierlichen Vorgang erneut die Trocknertrommel und nimmt erneut Wasser aus der Wäsche auf. Das im Wärmetauscher kondensierte Wasser fließt durch Schwerkraft in einen Behälter. Dieser Behälter muß nach jedem Trockenvorgang entleert werden. Eine andere Lösung besteht darin, daß das Kondenswasser zunächst durch Schwerkraft in einen kleinen Zwischenbehälter fließt. Dieser enthält eine Pumpe, die das Wasser in dem eigentlichen Wasserbehälter nach oben pumpt. Bei dieser Lösung kann das Kondenswasser auch direkt in den Hausabfluß gepumpt werden und das Entleeren des Wasserbehälters erübrigt sich.

In neuerer Zeit gibt es auch ein weiteres System. Es handelt sich dabei im Prinzip um einen Kondensattrockner, der jedoch mit einer kältetechnischen Anlage - einer sogenannten Wärmepumpe - ausgestattet ist.

Kritik am Stand der Technik

Sowohl beim Ablufttrockner als auch beim Kondensattrockner wird sehr viel elektrische Energie verbraucht. Dies führte zur Entwicklung des Kondensattrockners mit Hilfe einer Wärme pumpe. Diese Art von Wäschetrockner hat jedoch ein wirtschaftliches und ein mechanisches Problem. Eine Wärmepumpe ist sehr teuer und deshalb sind solche Geräte am Markt nur schwerlich durchzusetzen. Das mechani sche Problem besteht darin, daß es nahezu unmöglich ist, in der durch Standard vorgegebenen Größe eines solchen Gerätes auch noch eine Wärme pumpe einzubauen.

Eine Wärmepumpe ist von der Funktion her bekannt. Der Zweck einer Wär mepumpe ist im Normalfall, einem Medium von relativ niedriger - nicht nutzbarer - Temperatur Wärme zu entziehen und diese Wärmeenergie auf ein höheres - nutzbares - Niveau zu bringen. Für diesen Effekt ist für 100% Wärme nur ungefähr 30% einzusetzende - normalerweise elektrische - Ener gie notwendig.

Ein - möglicherweise - sinnvoller Einsatz der Wärmepumpe ist zum Beispiel bei der Raumheizung gegeben. Ein - wirklich - sinnvoller Einsatz einer Wärmepumpe ist jedoch bei der Trocknung von Prozeßsteuerungs-Druckluft gegeben. Dieses Lufttrocknungs-Prinzip führte wahrscheinlich auch zu der Idee, diese Technik auch im Wäschetrockner einzusetzen.

Um Energie zu sparen ist der Einsatz einer Wärmepumpe in einem Wäsche trockner jedoch nicht nur zu teuer, sondern auch unnötig. Wie ungefähr die gleiche Menge Energie wie bei einer Wärmepumpe auch ohne diese eingespart werden kann, zeigt die folgende erfindungsgemäße Lösung des Problems.

Erfindungsgemäße Lösung des Problems: Erfindungsgemäß wird das Problem wie folgt gelöst: Siehe hierzu die Zeichnung Fig. 1 "Wäschetrockner mit Abluft schlauch". Die Prozeßluft tritt vom Gebläse -I- kommend bei -A- in die Heizung ein und gelangt bei -B- in die Trockentrommel. In dieser Trommel befindet sich zunächst die noch feuchte Wäsche. Die Prozeßluft nimmt hier Wasser auf und kühlt dadurch etwas ab. Sie verläßt die Trockentrommel bei -C- und tritt bei -D- in einen Gegenstrom-Wärmetauscher -I- ein. Nach Durchströmung dieses Gegenstrom-Wärmetauschers -I- gelangt diese Prozeßluft über -E- durch einen Schlauch bei -H- ins Freie.

Diese Luft ist zwar nur noch wenig wärmer als die Umgebungsluft, da sie jedoch zu 100% mit Wasser gesattigt ist, würde eine weitere Abkühlung im Trockner-Aufstellungsraum dort zu unerwünschter Kondenswasserbildung führen.

Der Gegenstrom-Wärmetauscher -I- wird gleichzeitig von Raumluft gekühlt. Diese Raumluft wird vom Gebläse -I- von -F- nach -G- durch den Gegen strom-Wärmetauscher -I- gesaugt und tritt bei -A- in die Heizung ein. Das Gebläse -I- ist vorzugsweise zwischen -A- und -G- angeordnet, damit dessen aufgenommene elektrische Energie zur Heizung beiträgt. Die bei -D- in den Gegenstrom-Wärmetauscher -I- eintretende warme und feuchte Prozeßluft wird auf dem Weg von -D- nach -E- kontinuierlich abgekühlt. Die frische Prozeßluft wird gleichzeitig auf ihrem Weg von -F- nach -G- im selben Maß angewärmt. Durch die Abkühlung der Prozeßluft auf dem Weg von -D- nach -E- kondensiert das in der Trockentrommel aufgenommene Wasser. Dieses Kondenswasser gelangt über -K- durch Schwerkraft zur Wasserpumpe und wird von dieser Pumpe entweder bei -L- in einen Sammelbehälter transpor tiert oder über einen Schlauch auf dem selben Weg wie die abgehende Prozeßluft bei -H- ins Freie.

Wenn der Gegenstrom-Wärmetauscher -I- richtig dimensioniert ist, können in diesem ungefähr 75% der aus der Trockentrommel kommenden Wärme von -D- nach -G- getauscht werden. Es muß also mit der Heizung nur noch sehr wenig nachgeheizt werden. Dies erfordert einen Energieeinsatz, der wahrscheinlich geringer ist als bei einer Wärmepumpe. Eine Wärmepumpe ist jedoch wesentlich teuerer als ein solcher Gegenstrom-Wärmetauscher. Außer dem muß ein solcher Gegenstrom-Wärmetauscher nicht hermetisch dicht sein, da im gesamten System nur Luft zirkuliert.

Dieser wie vor beschriebene Wäschetrockner ist zwar nicht technisch, jedoch für den Verbraucher, eine Kombination von Ablufttrockner und Kondensattrockner. Deshalb wird vorzugsweise das System nach dem Bild "Wäschetrockner ohne Abluftschlauch" erweitert. Dieser ist technisch zwar nur teilweise mit dem bekannten Kondensattrockner vergleichbar. Für den Verbraucher stellt er sich jedoch wie ein solcher dar. Mit dem entscheiden den Unterschied zu diesem, daß dieser Trockner ganz wesentlich weniger Energie verbraucht, ohne deshalb sehr viel teuerer zu sein.

Die Funktion des Trockners nach dem Bild Fig. 2 "Wäschetrockner ohne Abluft schlauch" ist folgende: Dieser Trockner ist um den Wärmetauscher -II- und um das Gebläse -II- erweitert. Auch der Wärmetauscher -II- ist vorzugsweise ein Gegenstrom-Wärmetauscher. Die Funktion dieses Wärmetauschers -II- ist die gleiche wie bei bisher bekannten Kondensattrocknern. Die beim vor her beschriebenen Trockner bei -H- ins Freie abgegebene Prozeßluft verläßt nun bei -E-, wie vorher auch, den Gegenstrom- Wärmetauscher -I- und gelangt bei -M- in den Wärmetauscher -II-. Sie verläßt diesen Wärmetauscher -II- bei -N- und gelangt über einen Kanal zum Punkt -F- des Gegenstrom- Wärmetauschers -I-. Mit Hilfe des Gebläses -II- wird Raumluft durch den Wärmetauscher -II- von -P- nach -Q- geblasen. In diesem Wärmetauscher -II- wird der größte Teil der Restwärme aus der Prozeßluft an die Raumluft ab gegeben. Dabei ist es unerheblich, daß die Prozeßluft nicht ganz auf die Temperatur der Raumluft abgekühlt wird. Diese zusätzlich im Wärmetau scher -II- abgekühlte Prozeßluft befindet sich nun in einem kontinuierli chen Kreislauf von -A- über -N- und -G- und das Gebläse -I- wieder nach -A-. Im Wärmetauscher -II- kondensiert ebenfalls Wasser. Dieses fließt eben falls durch Schwerkraft zur Wasserpumpe und von dort in den Wassersam melbehälter oder direkt in den Hausabfluß.

Die beiden Wärmetauscher -I- und -II- können auch räumlich getrennt sein, wenn dies die mechanische Ausführung erleichtert. Da im Gegenstrom- Wärmetauscher -I- wesentlich mehr Wärme getauscht wird als im Wärmetau scher -II-, sind auch die mechanischen Abmessungen der beiden Wärmetau scher unterschiedlich groß. Im Wärmetauscher -II- sollte jedoch möglichst viel von der Restwärme der Prozeßluft an die Raumluft abgegeben werden.

Vorteile der Erfindung: Ein Wäschetrockner nach der zuvor beschriebenen Konstruktion verbraucht für einen vergleichbaren Trockenvorgang nur einen Bruchteil der bisher erforderlichen Energiemenge. Gleichzeitig wird er nur unwesentlich teuerer als Kondensattrockner bisheriger Bauart. Für die Hersteller solcher Geräte ergibt sich der Vorteil, daß für die Produktion solcher Wäschetrockner keine Spezialisten für Kältetechnik erforderlich sind.

Claims

1. Wäschetrockner, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner mit einem Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung ausgestattet ist.

2. Wäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher ein Gegenstrom-Wärmetauscher ist.

3. Wäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wäschetrockner mit einem weiteren Wärmetauscher ausgestattet ist.

Dieser hat die Aufgabe, die Prozeßluft nach dem Wärmetauscher nach Anspruch 2 zusätzlich auf annähernd Raumtemperatur abzukühlen.

4. Wäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wäschetrockner die Prozeßluft nach dem Wärmetauscher nach Anspruch 2 direkt ins Freie bläst.

5. Wäschetrockner nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondenswasser aus beiden Wärmetauschern mit nur einer Pumpe in den Wassersammelbehälter transportiert wird.

6. Wäschetrockner nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondenswasser aus dem Wärmetauscher nach Anspruch 2 mit einer Pumpe direkt ins Freie oder in einen Wassersammelbehälter transportiert wird.