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Die
Erfindung betrifft eine automatische, zum Trocknen eingerichtete
Waschmaschine mit einem geschlossenen Umluftkreis und einer darin
angeordneten Fördereinrichtung für eine Prozessluft,
die aus einem Laugenbehälter der Waschmaschine angesaugt
und über eine Kondensationseinrichtung dem Laugenbehälter
wieder zugeführt wird.
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Eine
solche Waschmaschine ist aus der
DE 44 27 361 A1 bekannt. Darin wird die Prozessluft durch
einen Kondensatorabschnitt in dem aufsteigenden Ast einer Umluftleitung
geführt. Der Kondensatorabschnitt wird durch von oben zufließendes Kühlwasser
gekühlt, wodurch die Prozessluft eine gewisse Trocknung
erfährt. Sie wird auf ihrem weiteren Weg durch den Umluftkreis
von einem Gebläse über eine Heizeinrichtung zum
Laugenbehälter der Waschmaschine zurückgeführt.
Die Wirksamkeit des Kondensatorabschnitts wird in der bekannten Waschmaschine
dadurch erhöht, dass Maßnahmen zum breitflächigen
Verteilen der Kühlflüssigkeit getroffen sind.
Dennoch lässt der Effekt noch zu Wünschen übrig.
Vor allem aber stört der Einsatz von zusätzlichem
Wasser zum Kühlen der Prozessluft. Dieses Wasser wird nach
seinem Einsatz zusammen mit dem Kondensat nur abgeführt.
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In
einer anderen kombinierten Wasch- und Trockenmaschine gemäß
WO 94/10370 wird versucht,
unter Einsatz von Luft anstelle von Wasser, den unwirtschaftlichen
Betrieb in der Wasch- und Trockenmaschine zu rationalisieren. Leider
wird dadurch der Kühlungseffekt vernachlässigt,
weil versucht wird, die Prozessluft bereits im Laugenbehälter durch
Anblasen seiner Außenwände zu entfeuchten. Diese
Maßnahme ist allerdings daher sehr uneffektiv, weil der
Laugenbehälter eine sehr große Masse hat, die
mitgekühlt werden muss. Ein erheblicher Teil der Kondensatorleistung
geht daher für die Kühlung des Laugenbehälters
verloren. Außerdem vermindert die gekühlte Laugenbehälter-Wandung
die Entfeuchtungsleistung an der Wäsche innerhalb der Wäschetrommel.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Entfeuchtung
der Prozessluft sowohl Kühlwasser einzusparen wie auch
den Wirkungsgrad der Entfeuchtungsleistung an der Prozessluft zu
steigern.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Waschmaschine der eingangs genannten Art
gemäß Kennzeichen des Anspruches 1 dadurch gelöst,
dass die Kondensationseinrichtung einen Kühler enthält,
der sekundärseitig von der Prozessluft und primärseitig von
Kühlluft durchströmbar ist. Durch diese Maßnahme
kann die hohe Effizienz der Entfeuchtung der Prozessluft innerhalb
des Umluftkreises mit dem Ersatz von Kühlwasser verbunden
werden, ohne dass zusätzliche und große Massen – etwa
wie diejenigen des Laugenbehälters – gekühlt
werden müssen.
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Vorteilhafterweise
enthält der Kühler mindestens zwei Platten, die
jeweils mindestens einen von der Kühlluft durchströmbaren
Hohlraum aufweisen und an ihren großflächigen
Außenseiten mit der Prozessluft in Kontakt bringbar sind.
Die Form der Umsetzung der Erfindung garantiert einen großen
thermischen Wirkungsgrad für den Kühler, so dass
die Prozessluft auf schnellstem Wege im Umluftkreis getrocknet werden
kann. Zur Steigerung des thermischen Wirkungsgrads empfehlen sich
noch rippenartige Flächenvergrößerungen
im Hohlraum.
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Eingangsseitig
sind die Hohlräume vorteilhafterweise über eine
Blende zu einem Kühlluftzuflusskanal zusammengefasst und
gemeinsam an der Druckseite eines Kühlluftgebläses
angeschlossen. Durch konstruktiv geschickte Ausformung des Kühlluftzuflusskanals
ist eine wenigstens annähernd laminare Strömung
der Kühlluft zu erzielen. In den Hohlräumen wird
diese laminare Strömung zwar wieder verwirbelt. Dieser
Effekt ist aber erwünscht, damit die kühle Luft
möglichst intensiven Kontakt mit den Kühlflächen
innerhalb der Hohlräume hat und die Wärme dieser
Flächen schnell auf die kühle Luft übergehen kann.
Dabei hat die eingangsseitige Blende eine Doppelfunktion: Sie hält
die Platten auf Abstand zueinander und trennt den Kühlluftkanal
gleichzeitig vom Prozessluftkanal.
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Ausgangsseitig
sind die Hohlräume in vergleichbarer Weise über
eine Blende zu einem Kühlluftabflusskanal zusammengefasst
und gemeinsam an einen Abluftausgang der Waschmaschine angeschlossen.
Zwar wäre es auch möglich, die erwärmte Kühlluft
als Abluft in den Innenraum des Maschinengehäuses zu blasen,
wo sich die Luft einen beliebigen Ausgang oder auch einen im Gehäuse
vorgesehenen Ausgang suchen würde. Zur Vermeidung von Verschmutzungen
des Maschineninnenraumes ist es aber von Vorteil, wenn die Abluft
geführt abgeblasen wird. Hier kann u. U. noch ein Filter
für eine Reinigung der Abluft vor dem Verlassen des Maschinengehäuses
sorgen.
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Für
die leichte Reinigung der Kühlerplatten ist es von besonderem
Vorteil, wenn die Platten in einem Gehäuse des Kühlers
so angeordnet sind, dass die großflächigen Außenseiten
benachbarter Platten sich gegenüber liegen und gemeinsam
einen Durchgang bilden. Dadurch werden sich an den Außenflächen
aus der Prozessluft möglicherweise abgesetzte Flusen leichter
entfernen lassen. Vorteilhafterweise sind die großflächigen
Außenseiten einer Platte über angeformte Stege
miteinander verbunden. Diese Stege liegen in der Strömung
der Prozessluft und sind möglichst so geformt, z. B. abgerundet,
dass sie der Strömung einen geringen Widerstand bieten.
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Analog
zum Kühlluftkanal sind mehrere Durchgänge eingangsseitig
zu einem Prozessluftzuflusskanal zusammengefasst, der über
einen Umluftkanalteil an einen Prozessluftauslass des Laugenbehälters
angeschlossen ist. Eine Abstandshalterung über Blenden
erübrigt sich hier, weil die Platten durch die im Kühlluftkanal
liegenden Blenden bereits gehalten sind und weil die lufttechnische
Trennung zum Kühlluftkanal durch die Stege zwischen den
Außenflächen der Platten bereits realisiert ist.
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Entsprechend
sind mehrere Durchgänge ausgangsseitig zu einem Prozessluftabflusskanal
zusammengefasst und an die Saugseite der Prozessluft-Fördereinrichtung
angeschlossen.
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Anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
ist die Erfindung nachstehend erläutert. Es zeigen
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1 eine
schematische Innenansicht einer erfindungsgemäß ausgestatteten
Waschmaschine,
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2 den
Kühler der im Umluftkreis angeordneten Kondensationseinrichtung,
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3 einen
senkrechten Schnitt durch den Kühler entlang der Schnittlinie
III-III in 2 und
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4 einen
Querschnitt durch den Kühler entlang der Schnittlinie IV-IV
in 2.
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Wie
aus 1 ersichtlich, befindet sich die zu trocknende
Wäsche 5 nach dem Waschen in einer Wäschetrommel 3,
die in einem Laugenbehälter 1 drehbar ge lagert
ist. Unten am Laugenbehälter 1 ist eine Ablaufleitung 7 angeschlossen,
in die eine Pumpe 8 zum Absaugen der Waschlauge und des
Spülwassers am Ende des Waschvorganges eingeschaltet ist.
Zum Einbringen von Waschmittel über ein kurzes Rohrstück
ist oben am Laugenbehälter 1 eine Einspülschale 2 vorgesehen,
aus der Waschmittel zusammen mit Frischwasser aus der Wasserzuführung 9 in
den Laugenbehälter 1 gespült wird. Am
Boden des Laugenbehälters 1 über der
Abflussöffnung zur Ablaufleitung 7 sind Heizkörper 4 zur
Laugenheizung angebracht. Der in 1 gezeigte
Zustand ist der nach Abschluss eines Waschprozesses, nach dem zum
Luftabschluss der Ablaufleitung 7 während des
Trocknungsvorganges bei abgeschalteter Pumpe 8 noch Spülwasser 6 in
der Leitung steht.
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Zusätzlich
ist am Laugenbehälter 1 ein Umluftkanal 10 für
die Prozessluft angeschlossen. Der obere Teil 11 des Umluftkanals 10 ist
mit der Druckseite des Prozessluftgebläses 12 verbunden
und mündet mit seinem anderen Ende in den Laugenbehälter 1 oberhalb
der Einfüllöffnung (hier nicht dargestellt) der
Wäschetrommel 3 für die Wäsche.
Der untere Teil 13 des Umluftkanals 10 ist an
die Saugseite des Prozessluftgebläses 12 angeschlossen
und mündet in einem unteren Bereich in den Laugenbehälter 1.
Diese Mündung 14 liegt aber immer noch oberhalb
desjenigen Niveaus, das von der Lauge beim Waschen oder Spülen
jemals erreicht wird. Im oberen Kanalteil 11 kann ferner
noch ein hier nicht dargestelltes Heizelement zum Erhitzen der Prozessluft
angeordnet sein.
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Im
Zuge des unteren Teils 13 des Umluftkanals 10 ist
weiterhin eine Kondensationseinrichtung 15 angebracht,
die im Wesentlichen einen Kühler 16 aufweist.
Der Kühler wird durch Frischluft gekühlt, die aus
der Umgebung der Waschmaschine von einem Kühlluftgebläse 17 angesaugt
und über den Kühlluftzuflusskanal 18 dem
Kühler 16 zugeführt wird. Nach Durchströmen
des Kühlers 16 und Aufnahme von Wärmeenergie
aus der Prozessluft wird die Kühlluft über einen
Kühlluftabflusskanal 19 zu einem Abluftausgang 20 geführt.
Beim Kühlen der Prozessluft im Kühler anfallendes
Kondensat kann über eine Fallleitung 21 aus dem
Kühlergehäuse zum Laugenbehälter 1 abgeleitet
werden.
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Der
Kühler 16 ist in den 2 bis 4 näher
dargestellt. Er besteht aus einem Gehäuse 22,
an das oben und unten je ein Stutzen, ein Prozessluftzuflussstutzen 23 und
ein -abflussstutzen 24, angebracht ist. Im Gehäuse 22 sind
in Richtung der Prozessluftströmung orientierte Platten 25 mit
großflächigen Außenseiten 26 angeordnet,
die zwischen sich Durchgänge 27 bilden, durch
die die Prozessluft von unten nach oben strömt. Die Platten 25 haben Hohlräume 28,
die in Strömungsrichtung der Kühlluft orientiert
sind und rippenartigen Flächenvergrößerungen 29 enthalten,
die durch gewellte Strukturen aus Wärme gut leitendem Material
bestehen.
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Wie
aus 4 besonders gut zu erkennen ist, sind die Platten 25 im
Gehäuse 22 durch Blenden 30 gehalten,
die an die Kühlluftein- und -ausströmseite des
Gehäuses vollständig gegen den Prozessluftkanal
abschließen. Lediglich schlitzartige Öffnungen sind
bei der dichten Montage der Platten 25 offen gelassen.
Diese schlitzartigen Öffnungen halten die Platten 25 auf
Abstand zueinander und im Gehäuse 22.
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Im
Betrieb fächert sich die Prozessluft entsprechend den Pfeilen 31 (3)
im Prozessluftzuflussstutzen 23 auf und fließt
in einzelnen Teilströmen an den Außenseiten 26 der
Platten 25 entlang, um sich entsprechend der Pfeile 32 im
Prozessluftabflussstutzen 24 wieder zu vereinigen. Auf
diesem Weg geben die Teilströme der Prozessluft an den
Außenseiten 26 der Platten 25 einen erheblichen
Teil ihrer Wärmeenergie ab und übertragen sie
auf diese Weise an die Innenseiten der Platten und der rippenartigen
Flächenvergrößerungen 29, die
wiederum von der Kühlluft umfächert werden und
die aufgenommene Wärmeenergie dahin übertragen.
Zugleich wird an den kühleren Außenseiten 26 ein
erheblicher Teil der mitgeführten Feuchtigkeit als Kondensat
niedergeschlagen, das gegen die Strömungsrichtung der Prozessluft
an den Platten nach unten abfließt. Über die in 1 gezeigte
Abflussleitung 21 gelangt das Kondensat in den Laugenbehälter 1 und
wird dort nach dem Ansammeln einer vorbestimmten Menge oder von
Zeit zu Zeit von der Pumpe 8 abgepumpt.
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Die
Kühlluftseite des Kühlers 16 ist strömungstechnisch
quer zur Prozessluftströmung orientiert. Aus dem Kühlluftzuflusskanal 18 tritt
die vom Kühlgebläse 17 von außen
angesaugte Kühlluft entsprechend den Pfeilen 33 durch
die an der rechten Blende 30 frei gelassenen Öffnungen
in die Hohlräume 28 der Platten 25 ein,
in denen – wie aus 3 ersichtlich
ist – wellenförmige und rippenartige Flächenvergrößerungen 29 guten
thermischen Kontakt mit den Platten-Außenseiten 26 haben.
Dadurch kann die Kühlluft an diesen Flächen eine
sehr große Wärmemenge aufnehmen und abführen.
Sie fließt dazu entsprechend den Pfeilen 34 durch
die Öffnungen in der lin ken Blende 30 im Kühlluftabflusskanal 19 wieder
zusammen und wird schließlich durch den Abluftausgang 20 wieder
abgeführt.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. So kann anstelle des beschriebenen Kühlers 16 eine
andere geeignete Form gewählt oder eine entsprechende Luftkühlung
auch unmittelbar an dem Prozessluftkanal angebracht werden, der
hierzu in seiner Ausformung speziell angepasst sein müsste.
Auch die zu verwendenden Materialien – soweit sie angesprochen
wurden – können nach konstruktiven Gesichtspunkten
frei gewählt werden. Ferner lassen sich Vorgänge
der Prozessluft- und Kühlluftbehandlung je nach den Erfordernissen
eines gewünschten Prozessablaufes durch geeignete Maßnahmen
steuern oder regeln. Auch die Wärmeerzeugung für
die Prozessluft ist nicht auf die dargestellten Möglichkeiten
beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4427361
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