DE102006033798A1 - Sensor zur kontollierten Textilien- und Papiertrocknung - Google Patents

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    • G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein äußerst wirtschaftliches, umweltfreundliches und schonendes Verfahren zur geregelten Trocknung von Textilien und Papieren mittels Mikrowellensensor. Das neue differentielle Mikrowellensensorverfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den entscheidenden Vorteil, dass der Trocknungszustand unabhängig von Materialdicke und Menge des zu trocknenden Gutes bestimmt wird. Das Verfahren ermöglicht eine Feuchtekontrolle im Volumen des Materials bei beliebiger Beladung der Trocknungsvorrichtung. Dabei wird der Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik in diesem Verfahren um ca. 20% gesenkt. Entsprechend geringer ist die Umweltbelastung und das zu trocknende Material wird gemäß seinen Eigenschaften individuell getrocknet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein differentielles Verfahren zur geregelten Volumen-Trocknung von Textilien und Papier durch einen Mikrowellensensor. Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik durch Trocknung unter Kontrolle von beispielsweise Thermistoren oder Infrarotsensoren liegt darin, dass die Mikrowelle die Feuchte des Volumenmaterials und nicht die der Oberfläche erfasst.
  • Die Eigenschaften und Vorteile der Mikrowellensensoren zur kontrollierten und wirtschaftlichen Trocknung von Textilien und Papier gegenüber dem Stand der Technik wird im folgenden an einem Beispiel der heute oft praktizierten Wäschetrocknung in einem Tumbler erläutert. Die vom Sensor erfasste Mikrowellenabsorption und -Reflexion des Trocknungsgutes wird durch die Wassermoleküle und die freien beweglichen Ionen in dem betrachteten Material bestimmt. Das negativ differentielle Verhalten der dielektrischen Funktion der Materialfeuchte vom Feuchtegrad erlaubt eine hochempfindliche Feuchtemessung.
  • Beispiel Wäschetrocknung:
  • Bei Heißlufttrocknung in einem, mit 18 kW Anschlussleistung, Wäschetrommeltrockner wurde mit einem Mikrowellensensor gegenüber einer Temperaturregelung mittels Infrarotsensor, Widerstandmessung oder Erfassung der relativen Luftfeuchte eine Energieersparnis von 20% bei zugleich schonender Behandlung der Wäsche erzielt. Der Mikrowellensensor bestimmt die momentane Feuchte des Trockengutes durch eine relative Transmissions- oder Reflexionsmessung. Das charakteristische differentielle dielektrische Absorptions- und Reflexionsverhalten von Wasser und Ionen in Abhängigkeit von der Feuchte in Textilien und Papier wurde durch ein Regelprogramm zur Erzielung der gewünschten Restfeuchte eingesetzt.

Claims (6)

  1. Differentielles Verfahren zur wirtschaftlichen und schonenden Trocknung von Textilien und Papier dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsvorgang durch die differentielle Mikrowellen-Absorption und -Reflexion in dem Material kontrolliert und entsprechend geregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die differentielle Mikrowellenabsorption und -Reflexion der feuchten Textilien und Papiere bei einer Frequenz im Bereich zwischen 0,2 bis 100 GHz gemessen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Materialfunktion mit getrennten Sende- und Empfangsantennen in Transmission und/oder Reflexion bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die differentielle dielektrische Funktion mit einer gemeinsamen Sende- und Empfangsantenne aus der Reflexion an einem dem Trockengut hinterlegten Reflektor bestimmt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die materialcharakterische dielektrische Funktion zur Kalibrierung des Regelvorganges an einer definierten Materialprobe bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Oberflächentemperatur des Trockenguts mit einem Sensor kontrolliert und geregelt wird.
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