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Ein
Trockner in Form eines Wäschetrockners wird
im Prinzip als Ablufttrockner oder als Umlufttrockner ausgeführt und
verwendet. In jedem Fall werden feuchte Wäschestücke dadurch getrocknet, dass
trockene Luft als sogenannte Prozessluft zunächst erwärmt und dann über die
in einer Trommel befindlichen feuchten Wäschestücke geleitet wird. Die in den
Wäschestücken enthaltene
Feuchtigkeit verdampft und wird in Form feuchtwarmer Prozessluft
aus der Trommel geführt.
Bei einem Umlufttrockner wird die feuchtwarme Prozessluft unter
Abscheidung der Feuchtigkeit (Kondensationstrockner) zunächst in
einem Wärmetauscher
abgekühlt
und anschließend
nach erneutem Erhitzen wieder in die Trocknungskammer geleitet.
Bei einem Ablufttrockner wird dagegen im Allgemeinen die nach dem Durchgang
durch die Wäschetrommel
mit Feuchtigkeit beladene Luft aus dem Ablufttrockner geleitet. Hierbei
kann ebenfalls die Prozessluft unter Abscheidung der in ihr enthaltenen
Feuchtigkeit abgekühlt werden,
wobei auch eine Wärmerückgewinnung stattfinden
kann.
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Ein üblicher
Trockner weist ein Gehäuse
sowie eine Trocknungskammer für
zu trocknende Gegenstände,
einen Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der
Prozessluft und ein erstes Gebläse
befindet, einen Motor für
den Antrieb der Trocknungskammer, einen Wärmetauscher und einen Kaltluftabschnitt
im Prozessluftkanal oder in einem Kühlluftkanal auf. Hierin wird
als Kaltluftabschnitt allgemein der Teil bezeichnet, der sich zwischen
einem Eingang für
kalte Luft und einem Wärmetauscher
befindet. Als kalte Luft wird in der Regel Luft mit einer Temperatur
verwendet, die weitgehend gleich der Raumtemperatur, d. h. der Temperatur
des Aufstellraums, ist.
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Die
Erwärmung
des zum Antrieb des Trockners verwendeten Motors bestimmt dessen
Dimensionierung und sonstige Ausgestaltung. Bei den in einem Trockner
herrschenden Bedingungen, insbesondere der im Gehäuse bestehenden Innentemperatur
von bis ca. 60°C,
ist die Wärmeabfuhr
an die den Motor umgebende Luft erschwert. Bei einer Erhöhung der
Innentemperatur verschlechtert sich der Wärmeabtransport vom Motor, da
der Motor im Allgemeinen luftgekühlt
ist.
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Aufgabe
der Erfindung war es daher, einen Trockner bereitzustellen, der
einen verbesserten Betrieb des Motors gestattet. Vorzugsweise sollen
Zuverlässigkeit
und Lebensdauer des Motors und damit des Trockners verbessert werden.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Trockner
mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Trockners
sind in entsprechenden abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
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Gegenstand
der Erfindung ist somit ein Trockner mit einem Gehäuse sowie
einer Trocknungskammer für
zu trocknende Gegenstände,
einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der
Prozessluft und ein erstes Gebläse befindet,
einem Motor für
den Antrieb der Trocknungskammer, einem Wärmetauscher und einem Kaltluftabschnitt
im Prozessluftkanal oder in einem Kühlluftkanal, wobei vom Kaltluftabschnitt
ein Motorkühlkanal
abzweigt, durch den der den Motor mit kalter Luft beaufschlagbar
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Trockners
befindet sich der Kaltluftabschnitt im Prozessluftkanal. Ein solcher
Trockner ist als Ablufttrockner ausgestaltet, bei dem sich die Prozessluft
in Zuluft vor der Trocknungskammer und Abluft nach Verlassen der
Trocknungskammer aufteilt.
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In
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners
befindet sich der Kaltluftabschnitt im Kühlluftkanal. Ein solcher Trockner
ist als Umlufttrockner ausgestaltet.
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Der
Anteil an Luft, der vom Kaltluftabschnitt in den Motorkühlkanal
strömt,
kann in einem weiten Bereich variieren. Vorzugsweise beträgt eine
Teilluftströmung
im Motorkühlkanal
bis 30%, besonders bevorzugt bis 20%, einer Gesamtströmung im
Kaltluftabschnitt.
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Im
Motorkühlkanal
befindet sich vorzugsweise ein zweites Gebläse. Der Motor kann dann besonders
effizient gekühlt
werden. Hierbei ist es bevorzugt, dass das erste Gebläse und das
zweite Gebläse
vom gleichen Motor angetrieben werden.
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Ganz
besonders bevorzugt sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung das
erste Gebläse und
das zweite Gebläse
auf entgegen gesetzten Seiten des Motors angeordnet. In einer alternativen
bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Trockners
bilden das erste Gebläse
und das zweite Gebläse
ein doppelflutiges Gebläse.
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Ganz
besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Motor in diesen Ausführungsformen
um den Motor, der auch für
den Antrieb der Trocknungskammer verwendet wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung befindet sich im Kühlluftkanal
ein drittes Gebläse.
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Bei
der Heizung zur Erwärmung
der Prozessluft kann es sich beispielsweise um eine elektrische
Widerstandsheizung und/oder einen zweiten Wärmetauscher handeln. Vorzugsweise
werden sowohl eine elektrische Widerstandsheizung und ein zweiter
Wärmetauscher
verwendet. Bei dem zweiten Wärmetauscher
kann es sich um einen Luft-Luft-Wärmetauscher handeln, bei dem
für die Erwärmung der
Prozessluft warme Luft aus der Trocknungskammer oder dem Motorraum
verwendet wird, oder um den Verflüssiger einer Wärmepumpe.
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Bei
einem mit einer Wärmepumpe
ausgestatteten Trockner erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit
beladenen Prozessluft im Wesentlichen im Verdampfer der Wärmepumpe,
wo die übertragene
Wärme zur
Verdampfung eines im Wärmepumpenkreis
eingesetzten Kältemittels
verwendet wird. Das aufgrund der Erwärmung verdampfte Kältemittel
der Wärmepumpe
wird über
einen Kompressor dem Verflüssiger
der Wärmepumpe
zugeführt, wo
aufgrund der Kondensation des gasförmigen Kältemittels Wärme freigesetzt
wird, die zum Aufheizen der Zuluft vor Eintritt in die Trocknungskammer (Trommel)
verwendet wird.
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Da
mit fortschreitendem Trocknungsgrad der im Ablufttrockner zu trocknenden
Gegenstände
die zum Trocknen erforderliche Energie abnimmt, wird zweckmäßig die
Heizung entsprechend geregelt, d. h. mit fortschreitendem Trocknungsgrad
deren Heizleistung vermindert.
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Der
erfindungsgemäße Trockner
hat den Vorteil, dass durch die verbesserte Kühlung der Motor des Trockners
bei einer im Vergleich zu einem herkömmlichen Trockner geringeren
Temperatur betrieben werden kann. Die Gefahr eines Motorstillstands
aufgrund von Erhitzung ist verringert und damit die Wahrscheinlichkeit
für ein
Ausfallen des Motors insgesamt. Schließlich kann die Motortemperatur
selbst bei einem Einsatz von weniger Material (verringerte Paketlänge) auf
dem gleichen Niveau gehalten werden. Durch die aktive Kühlung des
Motors kann dieser nämlich
bezüglich
Blechpaket und Wicklung kleiner ausgelegt werden, sodass ein Kostenvorteil
ohne Funktionsverlust erzielt werden kann.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich unter Bezugnahme auf die 1 und 2 aus der
nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen
für den
erfindungsgemäßen Trockner
und das Verfahren zu seinem Betrieb.
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1 zeigt
einen senkrechten Schnitt durch einen Trockner, der als Ablufttrockner
ausgestaltet ist.
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2 zeigt
einen senkrechten Schnitt durch einen Trockner, der als Umlufttrockner
ausgestaltet ist.
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In
den 1 und 2 zeigen die Pfeile die Fließrichtung
der Prozessluft an.
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Der
in 1 dargestellte Trockner weist in einem Gehäuse 1 eine
um eine horizontale Achse drehbare Trommel als Trocknungskammer 3 auf,
innerhalb welcher Mitnehmer 4 zur Bewegung von Wäsche während einer
Trommeldrehung befestigt sind. Zuluft wird im Prozessluftkanal 2 mittels
eines ersten Gebläses 6 vom
Zulufteingang 13 über
einen Luft-Luft-Wärmetauscher 5 und
eine elektrische Heizung 10 durch die Trommel 3 geführt. Der
Kaltluftabschnitt 8 bezeichnet hier den Teil des Prozessluftkanals 2 vom
Zulufteingang 13 bis zum Luft-Luft-Wärmetauscher 5. Vom
Kaltluftabschnitt 8 zweigt ein Motorkühlkanal 23 zum Motor 7 ab,
um diesen durch Zuleitung kalter Luft zu kühlen.
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Nach
Austritt aus der Trommel 3 wird die mit Feuchtigkeit beladene
Prozessluft in einem hier als Abluftkanal 9 bezeichneten
Teil des Prozessluftkanals 2 über den Luftluft-Wärmetauscher 5 zu
einem Abluftausgang 12 geleitet. Dabei wird von der elektrischen
Heizung 10 erwärmte
Luft von hinten, d. h. von der einer Tür 14 gegenüberliegenden
Seite der Trommel 3, durch deren gelochten Boden in die
Trommel 3 geleitet, kommt dort mit der zu trocknenden Wäsche in
Berührung
und strömt
durch die Befüllöffnung der
Trommel 3 zu einem Flusensieb 15 innerhalb einer
die Befüllöffnung verschließenden Tür 14.
Anschließend
wird der Luftstrom in der Tür 14 nach
unten umgelenkt und im Abluftkanal 9 weiter zum Luft-Luft-Wärmetauscher 5 geleitet.
Dort kondensiert infolge Abkühlung
die von der Prozessluft aus den Wäschestücken aufgenommene Feuchtigkeit
und wird in einer hier nicht gezeigten Kondensatwanne aufgefangen.
Die abgekühlte
und entfeuchtete Prozessluft verlässt als Abluft den Abluftkanal 9 am
Abluftausgang 12.
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Im
Motorkühlkanal 23 befindet
sich bei dieser Ausführungsform
ein zweites Gebläse 25.
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Die
Trommel 3 wird in der in 1 gezeigten Ausführungsform
am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines
Lagerschildes 16 gelagert, wobei die Trommel 3 mit
einer Krempe auf einem Gleitstreifen 17 am Lagerschild 16 aufliegt
und so am vorderen Ende gehalten wird. Die Steuerung des Ablufttrockners erfolgt über eine
Steuereinrichtung 18, die vom Benutzer über eine Bedieneinheit 19 geregelt
werden kann.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform werden das erste
Gebläse 6,
das zweite Gebläse 25 sowie
die Trommel 3 durch den gleichen Motor 7 angetrieben,
wobei sich das erste Gebläse 6 und
das zweite Gebläse 25 auf
entgegen gesetzten Seiten von Motor 7 befinden.
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2 zeigt
einen senkrechten Schnitt durch einen Trockner, der als Umlufttrockner
ausgestaltet ist. Bei dieser Ausführungsform entfallen daher
ein Zuluftzugang und ein Abluftkanal. Im Gegensatz zur Ausführungsform
von 1 erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit
beladenen Prozessluft aus der Trocknungskammer 3 im Luft-Luft-Wärmetauscher 5 durch
Wärmetausch
mit Kühlluft
in einem Kühlluftkanal 22.
Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung befindet sich der Kaltluftabschnitt 8 im
Kühlluftkanal 22.
Der Kaltluftabschnitt 8 erstreckt sich insbesondere von
einem Kühllufteingang 20 bis
zum Wärmetauscher 5.
Vom Kaltluftabschnitt 8 zweigt ein Motorkühlkanal 23 zum
Motor 7 ab, um diesen durch Zuleitung kalter Luft zu kühlen. Im
Motorkühlkanal 23 befindet
sich ein zweites Gebläse 25.
Im Kühlluftkanal 22 befindet
sich ein drittes Gebläse 24,
welches Kühlluft
von einem Kühllufteingang 20 durch
den Luft-Luft-Wärmetauscher 5 bis
zum Kühlluftausgang 21 befördert.
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Bei
der in 2 gezeigten Ausführungsform, bei welcher der
Trockner ein Umlufttrockner ist, entstammt die kalte Luft zur Kühlung von
Motor 6 einem separaten Kühlluftkanal. Bei dieser Ausführungsform kann
daher auch wie in 2 gezeigt die zusätzliche Verwendung
eines dritten Gebläses 24 im
Kühlluftkanal
sinnvoll sein. Die für 2 nicht
gesondert erklärten
Teile des Trockners entsprechen den für 1 beschriebenen
Teilen und deren Funktionen.