DE102004012326A1 - Process and device to remove moisture as a liquid from damp household or industrial goods warms inlet air to dry items and recovers heat - Google Patents

Process and device to remove moisture as a liquid from damp household or industrial goods warms inlet air to dry items and recovers heat Download PDF

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Abstract

A process and device to remove moisture in liquid form from damp household or industrial goods comprises passing an inlet air stream through a warm tube condenser, through a warm water heat register and then to remove the moisture in a drying room (3). The air stream then flows through the warm tube evaporator for heat recovery and exits the unit (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung der Feuchte in flüssiger Form aus feuchten Gütern im Haushalt und im Gewerbe.The The invention relates to a method and apparatus for removal the moisture in liquid Form of moist goods in the household and in the trade.

Trockner und Trocknungsverfahren spielen in Haushalten und im Gewerbe eine wichtige Rolle. Die meisten Trockner sind elektrisch beheizt. Vereinzelt findet man auch gasbeheizte Trockner und Trockner mit Wärmepumpe. Bei den elektrisch beheizten Trocknern handelt es sich meistens um eine Maschine mit einer rotierenden Trommel, die von elektrisch beheizter Luft durchströmt wird. Verwirklicht sind hierbei die Prinzipien Abluft und Kondensation. Bei Abluftrocknern nimmt die zuvor aufgeheizte Luft die Feuchtigkeit auf und tritt anschließend ins Freie, während bei Kondensationstrocknern die aufgeheizte Luft zum größten Teil zirkuliert und durch Abkühlung die Feuchte als Kondensat abgibt. Die zugeführte Wärme wird bei Kondensationstrocknern an den Raum abgegeben. Der Energiebedarf bei Abluft- und Kondensationstrocknern ist nahezu gleich und liegt je nach Hersteller und Kosten bei ca. 3,4–4,5 kWh pro 5 kg Wäsche. Diese Angaben gelten, wenn die Wäsche vor der Trocknung mit mindestens 800 Umdrehungen pro Minute geschleudert wurde.dryer and drying processes play a household and commercial one important role. Most dryers are electrically heated. isolated you will also find gas-fired dryers and dryers with heat pump. The electrically heated dryers are usually around a machine with a rotating drum by electric flows through heated air becomes. Realized here are the principles of exhaust air and condensation. In the case of exhaust air dryers, the previously heated air absorbs moisture and then occurs into the open while for condensation dryers the heated air for the most part circulated and by cooling the moisture is released as condensate. The supplied heat is applied to condensation dryers given up the room. The energy demand for exhaust air and condensation dryers is almost equal and is depending on the manufacturer and cost at about 3.4-4.5 kWh per 5 kg of laundry. These details apply when washing spun before drying with at least 800 revolutions per minute has been.

Zur Trocknung von Wäsche reichen eigentlich niedrigere Temperaturen bis 50 oder 60°C aus. Es ist daher vorteilhaft, diese Temperaturen durch Einsatz von Niedertemperaturwärme zu verwirklichen. Als Niedertemperaturwärme können z.B. Fernwärme, Abwärme aus einer Kraft-Wärme-Koppelung oder Wärme aus dem Heizungskreislauf herangezogen werden. Hierdurch lässt sich der Primärenergiebedarf und damit auch die CO2-Erzeugung auf ca. 1/3 senken, was sich auch in einer erheblichen Reduzierung der Betriebskosten bemerkbar macht. Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung der Feuchte in flüssiger form aus feuchten Gütern (Wäsche, Obst, Gemüse) durch Einsatz von Primärenergie und ohne erzwungene Bewegung der Feuchtgüter zu schaffen, um einerseits mit einem niedrigen Energiebedarf auszukommen und andererseits eine schonende Entfeuchtung zu realisieren. Diese Aufgabe wird nach den Ansprüchen 1 bis 6 gelöst.For drying laundry actually lower temperatures up to 50 or 60 ° C are sufficient. It is therefore advantageous to realize these temperatures by using low-temperature heat. As low-temperature heat, for example, district heating, waste heat from a combined heat and power or heat from the heating circuit can be used. As a result, the primary energy demand and thus also the CO 2 production can be reduced to about 1/3, which is also noticeable in a considerable reduction of the operating costs. The invention has for its object to provide a method and apparatus for removing the moisture in liquid form from wet goods (laundry, fruits, vegetables) by using primary energy and without forced movement of the moist goods, on the one hand to get along with a low energy consumption and on the other hand to realize a gentle dehumidification. This object is achieved according to claims 1 to 6.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, die die Feuchte aufnehmende Luft durch ein Wärmerohr, welches mit der feuchten Abluft in Verbindung steht, vorzuwärmen, anschließend mittels eines mit einem über Primärenergie beheizten Heizregister auf die für die Feuchtaufnahme günstige Temperatur zu erwärmen und diese anschließend in einem Trocknungsraum über das unbewegte Feuchtgut strömungsgünstig zu führen.Of the essential idea of the invention is that the moisture receiving air through a heat pipe, which is in contact with the moist exhaust air, preheat, then by means of one with one over primary energy heated heater on the for the wet pick up cheap Temperature to warm and this afterwards in a drying room over the still moist material streamlined to lead.

Ein Ausführungsbeispiel ist in 1 und 2 dargestellt und wird im folgenden erläutert.An embodiment is in 1 and 2 and will be explained below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 den äußeren Aufbau der Vorrichtung und 1 the outer structure of the device and

2 die Verfahrensführung und den internen Aufbau der Vorrichtung. 2 the process control and the internal structure of the device.

Gemäß 1 wird der Trockner von dem Gehäuse 1 gehalten. Der Trocknungsraum wird von einer Tür 2, einer inneren Rückwand 3 sowie von den inneren Seitenwänden 4 und 5 gebildet. Unten ist ein Lufteintrittsgitter 7 vorgesehen, während oben der Austrittsstutzen 8 für die Abluft angebracht ist. Im Trocknungsraum sind Gitterstäbe 6 angeordnet, um das zu trocknende Gut (z.B. Wäsche auf Bügeln oder Obst bzw. Gemüse) für die Trocknung hatten zu können.According to 1 The dryer is removed from the housing 1 held. The drying room is from a door 2 , an inner back wall 3 as well as from the inner sidewalls 4 and 5 educated. Below is an air inlet grille 7 provided while the top of the outlet nozzle 8th is attached to the exhaust air. In the drying room are bars 6 arranged in order to have the material to be dried (eg laundry on ironing or fruit or vegetables) for drying.

Die Funktion des Verfahrens bzw. der innere Aufbau der Vorrichtung gehen aus 2 hervor. Die Frischluft tritt durch das Eintrittsgitter 7 in den Kanal K1 ein und durchströmt in der Reihenfolge den Kondensator WK eines Wärmerohres und das Heizregister HR. Das Heizregister HR wird durch Heizwasser, welches über den Vorlauf VL und den Rücklauf RL durch ein beripptes Rohr geführt wird, mit Wärme versorgt, die dann über die Rippen an die Luft abgegeben wird. Die hierdurch erwärmte Luft strömt nach Umlenkung im Kanal K2 durch den Kanal K3, gebildet vom Gehäuse 1 und der inneren Rückwand 3 und betritt durch Schlitze S1 den Trocknungsraum, um dort mit dem zu trocknenden Stoffen in Kontakt zu kommen und deren Feuchte aufzunehmen. Danach wird die feuchte Luft durch die Bohrungen H1 und H2, vorgesehen in den inneren Seitenwänden 4 und 5, abgezogen und über die Kanäle K4 und K5, gebildet durch die inneren Seitenwände 4 und 5 und dem Gehäuse 1 nach oben geleitet. Die feuchte Luft durchströmt dann über den horizontalen Kanal K6 den Verdampfer WV eines Wärmerohres und gibt an diesen Wärme ab. Durch diese aufgenommene Wärme verdampft das Arbeitsmittel im Wärmerohr und fließt durch ein Kapillarrohr KR zum Kondensator WK desselben Wärmerohres, um dort durch Wärmeabgabe an die Frischluft zu kondensieren. Das im gebildete Kondensat wird durch Kapillarwirkung im Kapillarrohr KR wieder zum Verdampfer WV geführt. Auf diese Weise wird mehr als 80% der zugeführten Wärme zurück gewonnen. Sollte sich aus der feuchten Luft nach Abkühlung Flüssigkeit ausscheiden, so wild diese durch ein geeignetes Röhrchen (nicht dargestellt) abgeführt. Die Absaugung der Luft erfolgt mit Hilfe eines Ventilators V, welcher die abgekühlte und entfeuchtete Luft zunächst durch den Kanal K67 und anschließend durch den Austrittsstutzen 8 nach außen fördert.The function of the method or the internal structure of the device go out 2 out. The fresh air passes through the entrance grille 7 in the channel K1 and flows through in order the condenser WK of a heat pipe and the heater HR. The heating register HR is supplied with heat by heating water, which is led through the supply line VL and the return RL through a ribbed pipe, which is then discharged via the ribs into the air. The thus heated air flows after deflection in the channel K2 through the channel K3, formed by the housing 1 and the inner back wall 3 and enters the drying room through slits S1, where it comes into contact with the substances to be dried and absorb their moisture. Thereafter, the moist air through the holes H1 and H2, provided in the inner side walls 4 and 5 , deducted and via the channels K4 and K5, formed by the inner side walls 4 and 5 and the housing 1 headed upwards. The moist air then flows through the horizontal channel K6 the evaporator WV of a heat pipe and gives off at this heat. Through this absorbed heat, the working fluid evaporates in the heat pipe and flows through a capillary KR to the condenser WK the same heat pipe to condense there by dissipating heat to the fresh air. The formed in the Konden sat is guided by capillary action in the capillary KR back to the evaporator WV. In this way, more than 80% of the heat supplied is recovered. Should liquid precipitate out of the humid air after cooling, then wildly these through a suitable tube (not shown) dissipated. The extraction of the air is carried out with the aid of a fan V, which the cooled and dehumidified air first through the channel K67 and then through the outlet nozzle 8th promotes to the outside.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung weisen gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile auf:

  • – Als Heizenergie wird Niedertemperaturwärme (Fernwärme oder Wärme aus dem Heizungskreislauf eines Zweifamilienhauses) zugeführt. Der Primärenergiebedarf kann auf diese Weise im Vergleich zu elektrisch beheizten Trocknern um mehr als 75% reduziert werden.
  • – Gegenüber einem Trommeltrockner wird der Abrieb der Textilien auf ein Minimum reduziert. Die Wäsche kann auf sehr sanfte Art getrocknet werden. Knickung und Faltung werden absolut vermieden. Es können Wäscheteile aus reiner Wolle, Seide und Synthetikfasern getrocknet werden, ohne dass es dabei zu einer Verformung oder einem Einlauf kommt. längere Kleidungsstücke und bügelleichte Wäsche können bequem getrocknet werden. Die Trocknung findet bei niedrigen Temperaturen (um ca. 45°C) statt. Damit wird eine weitere Schonung des Material erreicht.
  • – Der Trockner arbeitet sehr geräuscharm. Schwingungen und eine erhöhte Lärmbelästigung werden vermieden. Als rotierendes Teil ist lediglich der Ventilator da, welcher bei entsprechender Kapselung einen niedrigen Geräuschpegel einhalten kann.
  • – Es können neben Wäsche- und Kleidungsstücke auch andere Materialien, z.B. Obst, Gemüse, Papier, Pappe, verregnete Kleidungsstücke, Schuhe und andere getrocknet werden
  • – Die Handhabung des Trockners ist sehr einfach. Es sind auch Aufhängevorrichtungen auf Schienen zur leichteren Handhabung vorgesehen. Dies werden einfach herausgezogen, mit dem Trocknungsgut versehen und wieder hineingeschoben.
  • – Die Regelung der Trocknung ist recht einfach. Es reicht lediglich ein Feuchtefühler zur Beendigung des Trocknungsvorganges.
  • – Wenn gewünscht, kann der Trockner auch im Kaltluftbetrieb genutzt werden.
The method according to the invention and the device according to the invention have the following advantages over the prior art:
  • - As heating energy low temperature heat (district heating or heat from the heating circuit of a two-family house) is supplied. The primary energy requirement can thus be reduced by more than 75% compared to electrically heated dryers.
  • - Compared to a drum dryer, the abrasion of textiles is reduced to a minimum. The laundry can be dried in a very gentle way. Buckling and folding are absolutely avoided. It can be dried items of pure wool, silk and synthetic fibers, without causing any deformation or an enema. longer garments and easy-iron laundry can be dried comfortably. Drying takes place at low temperatures (around 45 ° C). This achieves further protection of the material.
  • - The dryer works very quietly. Vibrations and increased noise pollution are avoided. As a rotating part, only the fan is there, which can maintain a low noise level with appropriate encapsulation.
  • - In addition to laundry and garments other materials, such as fruits, vegetables, paper, cardboard, rainy clothes, shoes and others can be dried
  • - The handling of the dryer is very easy. There are also provided suspension devices on rails for easier handling. These are simply pulled out, provided with the material to be dried and pushed back in again.
  • - The regulation of drying is quite simple. It is sufficient only a humidity sensor to complete the drying process.
  • - If desired, the dryer can also be used in cold air mode.

Aus Versuchen wurden folgende Daten ermittelt: Wärmeleistung 1.4 kW Luftdurchsatz 400 m3/h Trocknungsdauer Je nach Wäscheart 60–90 Minuten Regelung Nach Feuchte bzw. nach Trocknungszeit Höhe 1950 mm Breite 600 mm Tiefe 600 mm Raumlufttemperatur 20°C Temperaturabhebung im Trockner ca. 18 K Heizwassertemperatur 50/40°C Wäschearten Wolle, Seide, Baumwolle, Zellwolle, Cupra, Nylon, Perlon, Polyacylnitril u.ä. Elektrischer Energiebedarf 150W The following data was determined from experiments: heat output 1.4 kW Airflow 400 m 3 / h drying time Depending on the type of laundry 60-90 minutes regulation After humidity or after drying time height 1950 mm width 600 mm depth 600 mm Room air temperature 20 ° C Temperature rise in the dryer about 18 K heating water 50/40 ° C types of laundry Wool, silk, cotton, rayon, cupra, nylon, perlon, polyacyl nitrile and the like. Electric energy requirement 150W

Claims (6)

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung der Feuchte in flüssiger Form aus feuchten Gütern im Haushalt und im Gewerbe dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftstrom auf der Umgebung angesaugt, und zur Erwärmung zunächst über den Kondensator eines Wärmerohres und anschließend über ein mit Warmwasser beheiztes Register geführt und zur Aufnahme der Feuchte durch einen Trocknungsraum strömt, dort die Feuchte aus feuchten Gütern aufnimmt und anschließend den Verdampfer desselben Wärmerohres zur Wärmeabgabe durchströmt, welcher mit dem Kondensator dieses Wärmerohres in Verbindung steht, und nach Wärmeabgabe durch ein Gebläse nach außen geführt wird.Method and apparatus for removing moisture in liquid form from wet goods in the household and in the industry, characterized in that a stream of air sucked on the environment, and initially led to the heating of the condenser of a heat pipe and then a hot water heated register and recording the moisture flows through a drying room, where it absorbs the moisture from moist goods and then flows through the evaporator of the same heat pipe for heat release, which communicates with the condenser of this heat pipe in connection, and is guided by heat release by a fan to the outside. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Luft in einem Kanal K1 erfolgt, in dem sich in der Reihenfolge der Kondensator eines Wärmerohres WK und ein mit Warmwasser beheiztes Register HR befinden, wobei der Kondensator des Wärmerohres WK über ein Kapillarrohr KR mit dem Verdampfer des Wärmerohres WV verbunden ist, welcher sich im Abluftkanal K6 unter einem Ventilator V befindet.Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the heating of the air in a channel K1 takes place, in which in the order of the capacitor of a heat pipe WK and a heated with hot water register HR are, where the condenser of the heat pipe WK over a Capillary tube KR is connected to the evaporator of the heat pipe WV, which is located in the exhaust duct K6 under a fan V. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Durchströmung der erwärmten Luft nach dem Heizregister ein Kanal K3 vorgesehen ist, der von der Gehäusewand 1 und einer inneren Rückwand 3 des Trocknungsraumes gebildet wird, wobei diese Rückwand horizontale Schlitze S1 für den Durchtritt der erwärmten Luft aufweist.Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a channel K3 is provided for the flow through the heated air after the heating coil, of the housing wall 1 and an inner back wall 3 the drying space is formed, this rear wall having horizontal slots S1 for the passage of the heated air. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Luftaustritt nach Feuchteaufnahme im Trocknungsraum Bohrungen H1 und H2 in den inneren Seitenwände 4 und 5 vorgesehen sind, wobei diese Seitenwände mit der Gehäusewand 1 die Kanäle K4 und K5 für die Weiterführung der feuchten Luft bilden, denen sich ein horizontaler Kanal K6 anschließt, in dem sich der Verdampfer WV eines Wärmerohres angeordnet ist, welches übar ein Kapillarrohr mit dem Kondensator desselben Wärmerohres verbunden ist.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that for the air outlet after moisture absorption in the drying space holes H1 and H2 in the inner side walls 4 and 5 are provided, these side walls with the housing wall 1 form the channels K4 and K5 for the continuation of the humid air, which is followed by a horizontal channel K6, in which the evaporator WV of a heat pipe is arranged, which übar a capillary tube is connected to the condenser of the same heat pipe. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Verdampfer des Wärmerohres in einem Kanal K7 ein Ventilator V zur Luftansaugung angeordnet ist, und dass dieser Kanal mit einem zylindrischem Stutzen für die Abluft verbunden ist.Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that above the evaporator of the heat pipe arranged in a channel K7, a fan V for air intake is, and that this channel with a cylindrical nozzle for the exhaust air connected is. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme bzw. zur Aufhängen des Feuchtgutes horizontale Gitterstäbe 6 vorgesehen sind, welche im Trocknungsraum horizontal angeordnet werden.Apparatus according to claim 5, characterized in that for receiving or suspending the moist material horizontal bars 6 are provided, which are arranged horizontally in the drying room.
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