DD217840A1

DD217840A1 - Heissmuldenmangel

Info

Publication number: DD217840A1
Application number: DD25472683A
Authority: DD
Inventors: Christian Wolff
Original assignee: Textima Veb K
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1983-09-12
Publication date: 1985-01-23
Also published as: DE3426184A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Heissmuldenmangeln fuer feuchte Waeschestuecke, deren Heizelemente, wie Mangelmulden und Muldenbruecken, von einem stroemungsfaehigen Waermetraegermedium beheizt werden, und deren perforierte Mangelzylinder an eine Absaugeinrichtung fuer die feuchte und heisse Abluft angeschlossen sind. Es ist Ziel der Erfindung, den Energieverbrauch von Heissmuldenmangeln wirkungsvoll zu senken. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an einer Heissmuldenmangel nicht genutzte Abwaerme dieser in effektiver Weise zu einem grossen Teil wieder zuzufuehren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass ein geschlossener Kreislauf fuer ein zweites Waermetraegermedium vorgesehen ist, in welchem eine Foerdereinrichtung fuer das zweite Waermetraegermedium, Einrichtungen zur Uebertragung von Waerme von der Abluft und/oder dem ersten Waermetraegermedium an das zweite Waermetraegermedium sowie eine Einrichtung zur Uebertragung von Waerme vom zweiten Waermetraegermedium an die Zuluft vorhanden sind. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung: ^

Heißmuldenmangel

Anwendungsgebiet der Erfindung: ,

Die Erfindung betrifft Heißmuldenmangeln für feuchte Wäschestücke, deren Heizelemente, wie Mangelmulden und Muldenbrücken, von einem strömungsfähigen Wärmeträgermedium beheizt werden, und deren perforierte Mangelzylinder an eine Absaugeinrichtung für die feuchte und heiße Abluft angeschlossen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Es ist bekannt, daß der bei Heißmuldenmangeln in der Arbeitszone zwischen Mangelzylinder und Mangelmulde anfallende Wasserdampf durch den im Mangelzylinder herrschenden, von einer Absaugeinrichtung erzeugten Unterdruck nach innen gesaugt wird und gemeinsam mit der vorwiegend an der freien Oberseite des Mangelzylinders einströmenden Luft als Wasserdampf-Luft-Gemisch (Abluft) abgesaugt wird. ι

Die Abluft hat einen relativ hohen Wärmeinhalt, der bei herkömmliehen Heißmuldenmangeln durch das Ausblasen ins Freie verlorengeht und vom Heizsystem der Mangel aufgebracht werden muß.

Es ist deshalb eine Heißmuldeninangel bekanntgeworden, bei der der Wärmeinhalt der Abluft zumindest teilweise zurückgewonnen wird (DE-OS 28 14 618). Die heiße Abluft wird zu diesem Zweck in einem Wärmeübertrager in Kontakt mit kalter Frischluft ge-

bracht, wobei sich diese erwärmt. In einem zweiten Wärmeübertrager wird die Frischluft zusätzlich noch an dem aus den Mangelmulden abfließenden Kondensat des Heizdampfes erwärmt. Sie strömt anschließend in den Bereich der Mangelzylinder und wird dort in bekannter Weise durch den Unterdruck in den Innenraum der Mangelzylinder gesaugt. Wegen der höheren Temperatur der Zuluft kühlt die Bewicklung der Mangelzylinder nicht so stark aus wie in dem Fall/ daß kalte Frischluft angesaugt wird. Durch die Vorerwärmung der Frischluft kann Heizenergie eingespart werden. Nachteilig ist jedoch, daß in dem Wärmeübertrager nur ein Teil der in der heißen Abluft enthaltenen Wärmeenergie zurückgewonnen werden kann, im allgemeinen nur ein Anteil der enthaltenen sensiblen Wärme. Die latente Wärme, die den überwiegenden Anteil des Wärmeinhalts der Abluft verkörpert, kann infolge der Wärmeübertragungsverhältnisse und der möglichen Apparateabmessungen nicht zurückgewonnen werden.

Weiterhin ist eine Heißmuldenmangel bekanntgeworden, bei der auch die latente Wärme der Abluft zurückgewonnen werden kann (EP 0 053 088). Die Abluft wird in einem ersten Wärmeübertrager mit einem flüssigen Kühlmedium (z. B. Kaltwasser) in Kontakt gebracht und soweit abgekühlt, daß der in der Abluft enthaltene Wasserdampf kondensiert und damit auch seine latente Wärme abgibt. Das Kühlmedium erwärmt sich hierbei und soll in einem zweiten Wärmeübertrager dafür eingesetzt werden, die nun abgekühlte Abluft wieder zu erwärmen, bevor sie der Mangel erneut zugeführt wird. Nachteilig bei der Lösung ist, daß für die starke Abkühlung der Abluft und das vollständige Kondensieren des Wasserdampfes große Wärmeübertrager und sehr große Mengen an Kühlmedium eingesetzt werden müssen, um den Prozeß zu verwirklichen. Außerdem ist es bei den vorhandenen Wärmeübertragungsverhältnissen und technisch-ökonomisch sinnvoll realisierbaren Apparategrößen nicht möglich, daß das Kühlmedium sich auf Temperaturen erwärmt, die deutlich über der Temperatur der aus dem ersten Wärmeübertrager austretenden gekühlten Abluft liegen, um eine eTfektive Erwärmung der Zuluft zu erreichen. '

Ziel der Erfindung:

Es ist Ziel der Erfindung, den Energieverbrauch von Heißmulden--, mangeln wirkungsvoll zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe -zugrunde, die an einer Heißmuldenmangel nicht genutzte Abwärme dieser in effektiver Weise zu einem großen Teil wieder zuzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein geschlossener Kreislauf für ein zweites Wärmeträgermedium vorgesehen ist, in welchem eine Fördereinrichtung für das zweite Wärmeträgermedium, Einrichtungen zur Übertragung von Wärme von der Abluft und/oder dem ersten Wärmeträgermedium an das zweite Wärmeträgermedium sowie eine Einrichtung zur Übertragung von Wärme vom zweiten Wärmeträgermedium an die Zuluft vorhanden sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unterpunkten des Erfindunganspruches enthalten.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß mit einem minimalen Energiebzw. Materialaufwand die mit der Abluft aus der Heißmuldenmangel abgeführte Abwärme zu einem wesentlichen Teil zurückgewonnen werden kann. Gegenüber dem Stand der Technik wird erst durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen, die der Mangel zuzuführende Zuluft auf eine Temperatur zu erwärmen, die in etwa der im Innenraum der Mangel herrschenden Temperatur entspricht. Bei ge- , eigneter Wahl des Wärmeträgermittels für den Wärmepumpenkreislauf ist es sogar möglich, die Zuluft auf eine höhere Temperatur als die Abluft zu erwärmen.

Ausführunqsbeispiel:

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung in einer schematischen Darstellungsweise. '

Die Heißmuldenmangel 1 weist beispielsweise drei aufeinanderföl- · gende Mangelzylinder 2 auf, welche in nicht dargestellten Seitenständern drehbar gelagert sind. Jeder Mangelzylinder 2 ist von mindestens einer Mangelmulde 3 auf einem Winkel von ca. 180° mantelseitig umschlossen; aufeinanderfolgende Mangelmulden 3 sind durch Muldenbrücken 4 untereinander verbunden. Sowohl die Mängelmulden 3 als auch die Muldenbrücken 4 besitzen Heizkammern, welche von einem strömungsfähigen Heizmedium (im folgenden als erstes Wärmeträgermedium bezeichnet, durchflossen werden. Dies kann z. B. Sattdampf oder ein Wärmeträgeröl sein. Bei den vorliegenden Beispielen, soll es sich um eine mittels Sattdampf beheizte Heißmuldenmahgel 1< handeln. '

Die Heißmuldenmangel 1 besitzt weiterhin ein wärmeisolierendes Gehäuse 5, welches, mit Ausnahme von Ein- und Austrittsöffnungen für Wäsche und für nicht dargestellte, der Führung der Wäsche dienende Marigelbändchen, völlig geschlossen ist.

Die Mangelzylinder 2 besitzen eine perforierte Mantelfläche, welche mit einer textlien Bewicklung versehen ist. Über einen hohlen Lagerzapfen sind die Mangelzylinder 2 an eine Absaugeinrichtung mit einer Absauglejtung 6 angeschlossen. Die Wäschestücke, die die Heißmuldenmangel 1 in Richtung der Pfeile 7 durchlaufen, werden mittels der Mangelzylinder 2, an denen sie flach anliegen, gegen die konkaven beheizten Flächen der Mangelmulden 3 gepreßt und dort getrocknet und geglättet. Der dabei entstehende Wasserdampf wird durch die perforierten Mantelflächen der Mangelzylinder 2 in deren unter Saugzug stehende Innenräume und von dort in die Absaugleitung 6 geführt.

Die abgesaugte Luft wird ersetzt, indem in den vom Gehäuse 5 begrenzten Raum mittels eines Zuluftzuführsystems Zuluft eingeblasen wird. Dieses Zuluftzuführsystem kann beispielsweise aus einer Zuluftleitung 8 und einer an sich bekannten Einblasdüse 9 bestehen. ,

Der Heißmuldenmangel 1 ist erfindungsgemäß ein Kreislauf zugeordnet, in welchem ein zweites Wärmeträgermittel umläuft. Dieser Kreislauf beinhaltet als mindestes eine Fördereinrichtung für das zweite Wärmeträgermittel, einen Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme an das zweite Wärmeträgermittel und einen Wärmeübertrager zur Übertragung von Wärme von dem zweiten Wärmeträgermittel an die der Heißmuldenmangel 1 zuzuführende Zuluft.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist dieser geschlossene Kreislauf (,für das zweite Wärmeträgermittel als an sich bekannter Wärmepumpenkreislauf ausgebildet. Die obengenannten Elemente dieses Kreislaufs werden verkörpert durch einen Verdichter 10, einen Verdampfer 11 und einen Kondensator 12. Zwischen Kondensator 12 und Verdampfer 11 ist ein Entspannungsventil 13 angeordnet. Der Verdampfer 11 ist weiterhin mit einem Ablaßventil 24 ausgestattet. Als zweites Wärmeträgermittel kann sich im Kreislauf z. B. ein herkömmliches Kältemittel, wie R 114 oder R 11, befinden.

Die Absaugleitung 6 verbindet die Innenräume der Mangelzylinder mit dem Verdampfer 11, während die Zuluftleitung 8 an den Kondensator 12 angeschlossen ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in die Zuluftleitung 8 ein Ventilator 15¹ eingeschaltet, und eine weitere Luftleitung 16 verbindet den Verdampfer mit dem Kondensator 1.2. Auf diese Weise wird ein geschlossener ., Kreislauf für die Luft gebildet.

/ Die Heißmuldenmangel 1 nach Fig. 1 arbeitet wie folgt:

Die aus den Mangelzylindern 2 mittels des Ventilators 15 abgesaugte Abluft wird über die Absaugleitung 6 dem Verdampfer 11 zuge-

• , -B-

führt. Hierbei gibt die Abluft, die ein Gemisch aus heißer, trockener Luft und Wasserdampf darstellt, eine erhebliche Wärmemenge Q₀ an das zweite Wärmeträgermittel im Wärmepumpenkreislauf ab, die erstens infolge der Abkühlung der Abluft und zweitens infolge Kondensation des in der Abluft enthaltenen Wasserdampfes frei wird (Kondensationswärme). Das zweite Wärmeträgermittel verdampft hierdurch und wird im Verdichter 10 mit der zusätzlichen Leistung P komprimiert. Dabei wird die Wärmemenge

• "

Q₀ vom Temperaturniveau T auf das höhere Niveau T. gehoben. Das

ο κ

zweite Wärmeträgermittel tritt als überhitzter Dampf in den Kondensator 12 und und gibt unter Kondensation seine Überhitzungswärme und seine Kondensationswärme als Wärmemenge Q. = Q₀ + P - Q an die im Verdampfer 11 abgekühlte und entfeuchtete Abluft ab, wobei Q den im Kreisprozeß auftretenden Verlusten entspricht, Die somit erheblich erhitzte Abluft wird mittels des Ventilators 15 durch die Zuluftleitung 8 zur Einblasdüse 9 gefördert und der Heißmuldenmangel 1 als Zuluft wieder zugeführt. Dabei ist es möglich, die Zuluft direkt auf die Mangelzylinder 2 aufzublasen, um die Austrocknung der Zylinderbewicklung zu beschleunigen oder auch die Zuluft auf die sich zwischen zwei Mangelmulden über eine Muldenbrücke 4 bewegende Wäsche zu blasen, um diese hierdurch schneller zu trocknen. Der Druck des verflüssigten zweiten Wärmeträgermittels wird im Entspannungsventil 13 auf den niedrigen Druck im Verdampfer 11 herabgesetzt. Das im Verdampfer 11 aus der Abluft kondensierte Wasser wird über das Ablaßventil 14 geführt.

Die beschriebene Heißmuldenmangel 1 ist in der Lage, auf effektive Weise die in der Abluft enthaltene sensible und latente Wärme wieder für den Mangelprozeß nutzbar zu machen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen dadurch, daß die im Verdampfer 11 abgekühlte und entfeuchtete Abluft mittels eines Abluftventilators 17 aus der Heißmuldenmangel 1 abgeführt wird. Ein Zuluftventilator 18

— 7 —

- 7 - \

fördert hingegen Frischluft in den Kondensator 12 und von dort über die Zuluftleitung 8 zur Einblasdüse 9.

Das im Wärmepumpenkreislauf umlaufende zweite Wärmeträgermittel überträgt also die aus der Abluft entnommene Wärmemenge an die ₍ zugeführte Frischluft und erhitzt diese. Ein solcher offener Luftführungsprozeß ist besonders dann anzuwenden, wenn aus hygienischen Gründen (notwendige Keimfreiheit bzw. Keimarmut) eine Fun-, rung der Luft im Kreislauf gemäß Fig. 1 nicht möglich ist.

Während in den Warmepumpenkreislaufen gemäß Fig. 1 und 2 das zweite Wärmeträgermittel seinen Aggregatzustand ändert, zeigt Fig. 3 eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei welcher das zweite Wärmeträgermittel unter Beibehaltung seines Aggregatzustandes im Kreislauf geführt wird.

Hierzu ist der Heißmuldenmangel 1 zunächst ein erster Wärmeübertrager 19 zugeordnet, welcher mit einem Strömungsraum in die mit dem Abluftventilator 17 verbundene Absaugleitung 6 eingeschaltet ist. Ein zweiter Wärmeübertrager 20 ist mit einem Strömungsraum in die mit dem Zuluftventilator 18 verbundene Zuluftleitung 8 eingebunden.

Gegebenenfalls kann, wie das in Fig. 3 der Fall ist, ein dritter Wärmeübertrager 21 mit einem Strömungsraum in eine Kondensatleitung 22 für das Kondensat des ersten Wärmeträgermittels (Heißdampf) eingeschaltet sein. In diese Kondensatleitung 22 gelangt das Kondensat aus den Heizkammern der Mangelmulden 3 und der Muldenbrücken 4, zu deren Beheizung es dient, über Kondensatableiter 23. Es ist ebenso möglich, unter Weglassurig des ersten Wärmeübertragers 19 nur den zweiten Wärmeübertrager 20 und den dritten Wärmeübertrager 21 vorzusehen.

Die anderen Strömungsräume des zweiten Wärmeübertragers 20 sowie gegebenenfalls die ersten und/oder des dritten Wärmeübertragers 19 bzw. 21 sind mit einer Pumpe 24 zu einem Kreislauf z'usammen-

geschlossen, in welchem wiederum ein zweites Wärmeträgermittel umläuft. ^N

In der Ausführung gemäß Fig. 3 wird das zweite Wärmeträgermittel zunächst im ersten Wärmeübertrager 19 von der abgesaugten Abluft, danach im dritten Wärmeübertrager 21 vom abfließenden Kondensat erhitzt. Die dabei aufgenommene Wärmemenge wird zum zweiten Wärmeübertrager 20 transportiert, und dort an vom Zuluftventilator geförderte Frischluft abgegeben, um diese zu erhitzen. Dabei kühlt sich das zweite Warmetragermittel so ab, daß es wieder ausreichend abgekühlt in den ersten Wärmeübertrager 19 eintreten kann Die erwärmte Zuluft wird dann in der bereits beschriebenen Weise dem vom Gehäuse 5 umgebenen Innenraum der Heißmuldenmangel 1 zugeführt.

Ebenso wie in Fig. 1 kann jedoch auch hier der Luftkreislauf geschlossen sein, so daß die aus dem ersten Wärmeübertrager 19 austretende Abluft unmittelbar dem zweiten Wärmeübertrager 20 wieder zugeführt wird. In diesem Falle kann einer der beiden Ventilatoren 17 und 18 entfallen.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Heißmuldenmangel mit mindestens einem drehbar gelagerten, perforierten und an eine Abluftabsaugeinrichtung angeschlossenen Mangelzylinder, mit von ,einem ersten Wärmeträgermedium durchströmten Heizelementen in Form von Mangelmulden, wobei jeder Mangelzylinder von mindestens einer dieser Mangelmulden mantelseitjg teilweise umschlossen wird, und gegebenenfalls in Form von benachbarte Mangelmulden verbindende Muldenbrücken, mit einem mit sämtlichen Heizelementen verbundenen Abführsystem für das erste Wärmeträgermedium, mit einem nahezu völlig geschlossenen, einen Mangelraum begrenzenden Mangelgehäuse sowie Mitteln zur Übertragung von Wärme von Abluft und/oder erstem Wärmeträgermedium an dem Mangelraum zuzuführende Zuluft, gekennzeichnet dadurch, daß ein geschlossener Kreislauf für ein zweites Wärmeträgermedium vorgesehen ist, in welchem eine Fördereinrichtung (10; 24) für das zweite Wärmeträgermedium, Einrichtungen (11; 21) zur Übertragung von Wärme von der Abluft und/oder dem ersten Wärmeträgermedium an das zweite Wärmeträgermedium sowie eine;Einrichtung (12; 20) zur Übertragung von Wärme vom zweiten Wärmeträgermedium an die Zuluft vorhanden sind.
2. Heißmuldenmangel nach Punkt 1; gekennzeichnet dadurch, daß der geschlossene Kreislauf für das zweite Wärmeträgermedium als Wärmepumpe ausgebildet ist, welche eine'n Verdichter (10), ein Entspannungsventil (13), als Einrichtung zur Übertragung von Wärme an von der Abluft an das zweite Wärmeträgermedium einen Verdampfer (11) für das zweite Wärmeträgermedium und als Einrichtung zur Übertragung von Wärme vom zweiten Wärmeträgermedium an die Zuluft einen Kondensator (12) für das zweite Wärmeträgermedium aufweist.
3. Heißmuldenmangel nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Abluftabsaugeinrichtung (6; 15; 17), der Verdampfer (11) und der Kondensator (12) mit einem Zuluftzuführungssystem (8; 9) derart verbunden sind, daß ein nahezu geschlossener Luftkreislauf gebildet wird.

AC
- 2
4. Heißmuldenmangel nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Verdampfer (12) in eine Absaugleitung (6) der Abluftabsaugeinrichtung (6; 15; 17) und der Kondensator (,12) in ein Zuluftzuführsystem (8; 9) eingebunden sind.
5. Heißmuldenmangel nach Punkt I₁ gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten Wärmeübertrager (19; 20) mit jeweils zwei Strömungsräumen, wobei deren erste Strömungsräume in einen Kreislauf für ein zweites Wärmeträgermittel eingebunden sind und der jeweils zweite Strömungsraum des ersten Wärmeübertragers (19) in eine Absaugleitung (6) der Abluftabsaugeinrichtung und des zweiten Wärmeübertragers (20) in das Zuluftzuführsystem (8; 9) eingebunden ist.
6. Heißmuldenmangel nach den Punkten 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem ersten und dem zweiten ein dritter Wärmeübertrager (21) angeordnet ist, dessen erster Strömungsraum in den Kreislauf für das zweite Wärmeträgermittel und dessen zweiter Strömungsraum in das Abführsystem für das erste Wärmeträgermittel eingebunden ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen