DE102009011673B4

DE102009011673B4 - Clothes dryer with continuous heat recovery

Info

Publication number: DE102009011673B4
Application number: DE102009011673A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: DE102009011673A1

Abstract

Wäschetrockner, mit:
einem Trockner-Gehäuse;
einer Trommel (15) mit einem gelochten Trommelmantel (17), die radial von Prozessluft (2) durchströmt wird und wobei die Trommel (15) von einem Trommel-Gehäuse (16) sowie einem Prozessluft-Rückführkanal (11) mit außenseitiger Isolierung (12) umgeben ist;
einer im Trommel-Gehäuse (16) ausgebildeten Einlassöffnung (5) zur Zuführung von Prozessluft (2) vom Prozessluft-Rückführkanal (11) in die Trommel (15);
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Wärmetauscher (10) vorgesehen ist, der der noch kühlen Prozessluft (2) Wärme zuführt, und
dass der Prozessluft-Rückführkanal (11) das Trommel-Gehäuses (16) mindestens radial und weitestgehend auch an den Stirnseiten das Trommel-Gehäuses (16) umschließt, so dass nach oben aus dem Trommel-Gehäuse (16) austretende Wärme vom Prozessluftstrom (2) sofort wieder aufgenommen und zur Eintrittsöffnung (5) zurückgeführt wird.Tumble dryer, with:
a dryer housing;
a drum (15) with a perforated drum shell (17), which is flowed through radially by process air (2) and wherein the drum (15) of a drum housing (16) and a process air return duct (11) with external insulation (12 ) is surrounded;
an inlet opening (5) formed in the drum housing (16) for supplying process air (2) from the process air return passage (11) into the drum (15);
characterized in that
a heat exchanger (10) is provided which supplies the still cool process air (2) heat, and
the process air return duct (11) encloses the drum housing (16) at least radially and largely also at the front sides of the drum housing (16) so that heat emerging from the drum housing (16) from the process air stream (2 ) is resumed immediately and returned to the inlet opening (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit einer kontinuierlichen Wärmerückgewinnung.The invention relates to a tumble dryer with a continuous heat recovery.

Allgemein bekannt sind Wäschetrockner der Systeme

a) Kondensationstrockner
b) Ablufttrockner, die das Waschgut in einer rotierenden Trommel zur Trocknung bringen, indem sie durch eine, meist elektrische Heizung erwärmte Luft zum Austreiben der Feuchtigkeit aus der Wäsche durch die Trommel führen und
– beim Kondensationstrockner sodann den mit Feuchtigkeit beladenen Luftstrom zu einem Wärmetauscher führen, an dem die feuchte Luft abgekühlt wird und ihre Feuchtigkeit als Kondensat abgibt und danach der Luftstrom über eine Heizung zur Trommel zurückgeführt wird, worauf der Prozess wieder von vorne beginnt, also einen geschlossenen Feuchtluft-Umluft Kreislauf aufweist.
– beim Ablufttrockner den Luftstrom ins Freie leiten, wo an einer anderer Stelle die Ansaugung für den Feuchtluftstrom erfolgt und dieser wieder der Trommel über die Heizung zugeführt wird, also eine offenen Feuchtluft-Kreislauf aufweist.

Tumble dryers of the systems are generally known

a) Condensation dryer
b) exhaust air dryers, which bring the laundry to be dried in a rotating drum by passing through a, usually electric heating heated air to expel the moisture from the laundry through the drum and
- When condensation dryer then carry the moisture laden air stream to a heat exchanger where the moist air is cooled and gives off their moisture as condensate and then the air flow is returned via a heater to the drum, after which the process starts again from the beginning, so a closed Moist air circulation circuit has.
- At the exhaust air dryer lead the air flow to the outside, where at another point the suction for the damp air flow takes place and this is again fed to the drum via the heater, so having an open humid air circuit.

Beiden Trockner-Systemen ist gemein, dass sie mit relativ großen Wärmeverlusten arbeiten. Bekannt ist, dass Systeme mit Wärmerückgewinnung in Form von zwischengeschalteten Wärmetauschern und/oder sehr teueren Wärmepumpen zwischen Ab- und Zuluftstrom der Prozessluft nach Verlassen aus der Trommel, vor allem bei den Kondensationstrocknern, arbeiten, um den Energieverbrauch zu verringern und zu optimieren. Durch die DE 66 02 473 U ist ein Kondensationstrockner bekannt, wobei ein Heizeinrichtung in einem Bereich eines nach außen isolierten Zuluftkanals angeordnet ist, der von einem Teil eines Trommelbehälters begrenz ist. Durch die DE 29 14 859 A1 ist ein Kondensationstrockner mit einem einem luftgekühlten Wärmetauscher vorgeschalteten, als Wärmerohr ausgebildeten, Wärmetauscher bekannt.Both dryer systems have in common that they work with relatively large heat losses. It is known that systems with heat recovery in the form of intermediate heat exchangers and / or very expensive heat pump between exhaust and supply air of the process air after leaving the drum, especially in the condensation dryers, work to reduce energy consumption and optimize. By the DE 66 02 473 U a condensation dryer is known, wherein a heating device is arranged in a region of an outwardly insulated supply air duct, which is delimited by a part of a drum container. By the DE 29 14 859 A1 is a condensation dryer with an air-cooled heat exchanger upstream, designed as a heat pipe, known heat exchanger.

Bei Ablufttrocknern versucht man mittels Wärmetauscher oder koaxialer Schlauchführung z. B. Aussen-Zulaufschlauch und Innen-Ablaufschlauch, Wärme zurückgewinnen. Siehe DE 37 17 425 A1 . Dazu werden zum Beispiel auch die Trommel-Vorderwand und -Rückwand sowie der Trommelmantel isoliert oder mit Vakuum-Kammern versehen, um die Wärmeverluste aus der Trommel zu reduzieren. Siehe hierzu auch DE 81 05 912 U , JP 2000225298 A , JP 03032700 A . Starke Wärmeverluste entstehen auch an den Wänden im Bereich der Heizung, meist im Bereich der Rückwand, bevor die aufgewärmte Luft in die Trommel eintritt, wo sie axial durchgeführt wird.In exhaust air dryers one tries by means of heat exchanger or coaxial hose guide z. B. outside inlet hose and inner drain hose to recover heat. Please refer DE 37 17 425 A1 , For this purpose, for example, the drum front wall and rear wall and the drum shell are isolated or provided with vacuum chambers to reduce the heat losses from the drum. See also DE 81 05 912 U . JP 2000225298 A . JP 03032700 A , Strong heat losses also occur on the walls in the area of the heating, usually in the area of the rear wall, before the warmed-up air enters the drum, where it is carried out axially.

Beiden Systemen ist nachteilig, dass deren Trommel von der Prozessluft größtenteils nur axial durchströmt wird. Dazu ist die Trommel an der hinteren Trommelwand gelocht, so dass die Prozessluft eintreten kann. Die Heizung befindet sich in einem Heizungskanal und hat damit eine größere Entfernung vom eigentlichen Trockengut. Im diesem Heizungsbereich finden die größten Wärmeverluste statt, und man versucht mit aufwendigen Mitteln diese zu verringern. Der Austritt der befeuchteten Prozessluft erfolgt dann an der vorderen Trommelwand im Bereich des Trockengut Einfüllfensters. Die volle Umströmung der Trommel mit Prozessluft-Rückführung ist im Axialströmungsbetrieb sehr schlecht möglich und bringt nicht den gewünschten einfachen Strömungsverlauf gegenüber dem erfindungsgemäßen Querstrom Prinzip, auch müssen hier Wärmeverluste hingenommen werden.Both systems is disadvantageous that the drum of the process air largely flows through only axially. For this purpose, the drum is perforated on the rear drum wall, so that the process air can enter. The heater is located in a heating channel and thus has a greater distance from the actual dry material. In this heating area, the largest heat losses take place, and one tries to reduce these with complex means. The outlet of the humidified process air then takes place on the front drum wall in the area of the dry material filling window. The full flow around the drum with process air recirculation is very poorly possible in Axialströmungsbetrieb and does not bring the desired simple flow over the inventive cross-flow principle, also heat losses must be accepted.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wäschetrockner mit geringeren Wärmeverlusten und verbesserter Wärmerückgewinnung bereitzustellen.The invention is therefore based on the object to provide a tumble dryer with lower heat loss and improved heat recovery.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Wäschetrockner mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention this object is achieved by a tumble dryer with the features of claim 1.

Dem neuen Trocknungs-System ist ein Trommel-Durchfluß im Querstrom-Prinzip zugeordnet. Dabei wird die Trommel radial durchströmt und der Trommelmantel hat Öffnungen in Form von Löchern oder einem Gitter. Die Trommel ist von einem Trommel-Gehäuse umgeben, das eine Einlassöffnung und eine Austrittsöffnung besitzt. Direkt vor der Einlassöffnung befindet sich in unmittelbar nächster Nähe eine Heizung. Die Prozessluft tritt hier ein, heizt sich dabei auf und nimmt beim Durchtritt durch die Trommel Feuchtigkeit auf. Sie verlässt die Trommel durch den Trommelmantel und gelangt sofort und unmittelbar auf einen Wärmetauscher, der z. B. auch ein Wärmerohrsystem sein kann. Hier erfolgt ein Wärmetausch, wobei in einen direkt anliegenden Prozessluft-Rückführkanal, der außen um das Trommel-Gehäuse mit mehr als 180 Winkelgrad herum führt, diese Wärme an die dort fließende, abgekühlte Prozessluft abgibt. Dies ist beim Ablufttrockner System die angesaugte frische Prozessluft und beim Kondensationstrockner die nach dem Kondensationsvorgang im, vorbekannten, Kondensationswärmetauscher abgekühlte Prozessluft des geschlossenen Kreislaufes. Dieser, hier genannte Prozessluft-Rückführkanal hat die Aufgabe, die kühle Prozessluft zu führen und umströmt zumindest zur Hälfte das Trommel-Gehäuse. Dabei nimmt die Prozessluft die ganze, durch das Trommel-Gehäuse austretende Wärme mit sich und führt diese direkt und unmittelbar wieder zur Trommel-Gehäuse Einlassöffnung zurück, wo sie erneut dem eigentlichen Feuchtigkeitsaustrieb zur Verfügung steht. Dabei hat sich die Prozessluft vorerwärmt und benötigt weniger Heizleistung, um die gewünschte Erwärmung für den Feuchtigkeitsaustriebs-Prozess zu erbringen. Zur Optimierung gegen Wärmeverluste nach außen aus dem Prozessluft-Rückführkanal in das Trockner-Gehäuse, innen, ist dieser mit einer Isolation auf seiner Außenseite versehen, die verhindert, dass auch kleinste austreten Wärmemengen austreten sollen. Zwischen Trommel und Trommel-Gehäuse befindet sich ein Spalt, „S” der naturgemäß gegen Feuchtluftstrom-Fehlführungen, also um die Trommel außen herum, so klein wie möglich gehalten ist und mit einer oder mehreren weichen Durchtrittsperren, die an der Trommel reibungsfrei anliegen, versehen ist. Diese zwingen den Luftstrom zur Feuchtigkeitsaufnahme in die Trockner-Trommel zurück.The new drying system is assigned a drum flow in the cross-flow principle. In this case, the drum is flowed through radially and the drum shell has openings in the form of holes or a grid. The drum is surrounded by a drum housing having an inlet opening and an outlet opening. Directly in front of the inlet opening is located in the immediate vicinity of a heater. The process air enters here, heats up and absorbs moisture as it passes through the drum. She leaves the drum through the drum shell and immediately and immediately reaches a heat exchanger, the z. B. may also be a heat pipe system. Here, a heat exchange takes place, wherein in a directly adjacent process air return channel, which leads outside to the drum housing with more than 180 degrees around, this heat to the flowing there, cooled process air emits. This is in the exhaust air dryer system, the fresh process air sucked in and the condensation dryer after the condensation process in, previously known, condensation heat exchanger cooled process air of the closed circuit. This, referred to here process air return channel has the task to guide the cool process air and flows around at least half of the drum housing. The process air takes all the heat exiting through the drum housing with it and leads directly and directly back to the drum housing inlet opening, where it is again the actual moisture release available. In doing so, the process air has preheated and requires less heating power to provide the desired heating for the moisture ejection process. To optimize against heat loss to the outside from the process air return channel in the dryer housing, inside, this is provided with an insulation on its outside, which prevents even the smallest leak heat to escape. Between the drum and drum housing there is a gap, "S", which by its nature is kept as small as possible against humid air flow misconduct, ie around the drum, and provided with one or more soft passage barriers, which lie frictionless against the drum is. These force the air flow back into the dryer drum to absorb moisture.

Die, das Trommel-Gehäuse umschließende, Rückführung bringt, außer der kontinuierlichen, großen Reduktion von Verlustwärme als Folge den Wegfall von teueren Wärmepumpensystemen und vereinfacht Fertigung und Aufwand an den Geräten. Des Weiteren wird der Aufstellraum des Trockners thermisch weniger belastet, da der Gesamtenergieverbrauch sinkt.The, the drum housing enclosing feedback brings, in addition to the continuous, large reduction of heat loss as a result of the elimination of expensive heat pump systems and simplifies manufacturing and effort on the devices. Furthermore, the installation room of the dryer is thermally less burdened, since the total energy consumption decreases.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der 1 bis 4 beschrieben:The invention is described below with reference to 1 to 4 described:

1 und 2 zeigen:
Den erfindungsgemäßen Wäschetrockner im axialen und radialen Querschnitt mit der Trommel (15) und der Wäsche (1), das Trommel-Gehäuse (16) mit dem umschließenden Prozessluft-Rückführkanal (11) sowie die Heizung (4) mit der Prozessluft (2). Weiter ist dargestellt die Isolierung (12) des Prozessluft-Rückführkanals (11) und die Durchtrittsperre (13) die eine Wärmeverschleppung (14) verhindern soll, mit dem Spalt „S”, sowie der Wärmetauscher (Wärmerohrsystem) (10), z. B. nach dem System „Sprenger/de Fries” dessen Aufbau und Wirkungsweise dem Fachmann bekannt ist. Es kann dies aber auch einen Wärmetauscher anderer bekannter Art sein, das den Wärmeaustausch zwischen Zuführung und Austritt der Prozessluft (2) auch bewerkstelligt. Dieser Wärmetauscher (10) befindet sich konstruktiv so nahe wie nur möglich bei der Austrittsöffnung (24) des Trommel-Gehäuses (16). Damit werden Wärmeverluste in den herausführenden Kanälen vermieden. Über den Wärmetauscher (10) wird die Prozessluft (2) bereits soweit abgekühlt, dass nur noch ein in den Dimensionen kleinerer Kondensat-Wärmetauscher (20) (vgl. 3) für den Kondensatausfällvorgang benötigt wird, da hier die Prozessluft (2) bereits so stark abkühlt, dass sie sich thermisch stark dem Taupunkt nähert. Die Trommel (15) ist dargestellt mit dem gelochten Trommelmantel (17), dem hinteren Boden (18) und dem vorderen Boden (19). Die Trommelböden (18, 19) können wahlweise gelocht sein. Die Heizung (4) selbst ist auf ihrer der der Trommel (15) abgewanden Seite mit einem Strahlungsschutzblech versehen, damit die von der Heizung (4) ausgehende Wärmestrahlung mit der Prozessluft (2) in Konvektionswärme umgewandelt wird und sodann auch durch die Eintrittsöffnung (5) dem Feuchtigkeitsaustrieb zugeführt wird. Die Einfüllöffnung (22) für das Trockengut (1) ist funktionsmäßig dargestellt. Trommelantrieb und Lagerung sind ohne Kennzahl dargestellt. 1 and 2 demonstrate:
The tumble dryer according to the invention in axial and radial cross section with the drum ( 15 ) and the laundry ( 1 ), the drum housing ( 16 ) with the surrounding process air return channel ( 11 ) as well as the heating ( 4 ) with the process air ( 2 ). Next is shown the insulation ( 12 ) of the process air return channel ( 11 ) and the transit barrier ( 13 ) the heat dissipation ( 14 ), with the gap "S", as well as the heat exchanger (heat pipe system) ( 10 ), z. B. after the system "Sprenger / de Fries" whose structure and operation is known in the art. However, this may also be a heat exchanger of another known type, which controls the heat exchange between the supply and outlet of the process air (FIG. 2 ) also accomplished. This heat exchanger ( 10 ) is structurally as close as possible to the outlet ( 24 ) of the drum housing ( 16 ). This heat losses are avoided in the outgoing channels. About the heat exchanger ( 10 ), the process air ( 2 ) already cooled so far that only one in the dimensions smaller condensate heat exchanger ( 20 ) (see. 3 ) is required for the Kondensatausfällvorgang, since here the process air ( 2 ) already cools down so much that it thermally approaches the dew point. The drum ( 15 ) is shown with the perforated drum shell ( 17 ), the rear floor ( 18 ) and the front floor ( 19 ). The drum bottoms ( 18 . 19 ) can be optionally perforated. The heating system ( 4 ) itself is on its the drum ( 15 ) side with a radiation protection plate, so that the heating ( 4 ) outgoing heat radiation with the process air ( 2 ) is converted into convective heat and then through the inlet opening ( 5 ) is supplied to the moisture output. The filling opening ( 22 ) for the dry goods ( 1 ) is shown functionally. Drum drive and storage are shown without code.

3 dient zur Funktionsdarstellung eines Kondensatausfällvorganges zum erfindungsgemäßen Trockner und zeigt den Wärmetauscher (20) und die für die Prozessluft (2) erforderlichen Bewegungsgeräte wie Radial-Gebläse oder Querstromlüfter für den Kondensationsausfällvorgang bei einem Kondensationstrockner bekannter Art. Dargestellt ist auch das erforderliche Kühlluft-Gebläse (9) mit dem Kaltluftstrom (3) für die Abkühlung der Prozessluft (2) unter den Taupunkt und das Prozessluft-Gebläse (6). Das ausgefallene Kondensat (7) ist mit der Kondensatwanne (8) abgebildet. 3 serves for functional representation of a condensate precipitation process for the dryer according to the invention and shows the heat exchanger ( 20 ) and for the process air ( 2 ) required movement equipment such as radial blower or cross-flow fan for Kondensationsausfällvorgang in a condensation dryer known type. Shown is also the required cooling air blower ( 9 ) with the cold air stream ( 3 ) for the cooling of the process air ( 2 ) below the dew point and the process air blower ( 6 ). The precipitated condensate ( 7 ) is connected to the condensate tray ( 8th ).

4 dient zur Funktionsdarstellung eines Abluftsystems zum erfindungsgemäßen Trockner. Dargestellt ist die Prozessluft (2) und der erfindungsgemäße Wärmetauscher (10) sowie das Prozessluft-Gebläse (6). 4 serves for functional representation of an exhaust air system for the dryer according to the invention. The process air is shown ( 2 ) and the heat exchanger according to the invention ( 10 ) as well as the process air blower ( 6 ).

Claims

Tumble dryer, comprising: a dryer housing; a drum ( 15 ) with a perforated drum shell ( 17 ), which are radial from process air ( 2 ) is passed through and wherein the drum ( 15 ) of a drum housing ( 16 ) and a process air return channel ( 11 ) with insulation on the outside ( 12 ) is surrounded; one in the drum housing ( 16 ) formed inlet opening ( 5 ) for supplying process air ( 2 ) from the process air return channel ( 11 ) in the drum ( 15 ); characterized in that a heat exchanger ( 10 ), the still cool process air ( 2 ) Supplies heat and that the process air return duct ( 11 ) the drum housing ( 16 ) at least radially and largely also on the end faces of the drum housing ( 16 ) encloses, so that up from the drum housing ( 16 ) exiting heat from the process air stream ( 2 ) resumed immediately and to the entrance ( 5 ) is returned.

Dryer according to claim 1, characterized in that directly in front of or in the immediate vicinity of the inlet opening ( 5 ) a heater ( 4 ) is arranged.

Clothes dryer according to claim 1, characterized in that between drum ( 15 ) and Drum housing ( 16 ) at a suitable point one or more process air passage barriers ( 13 ), the passage of the process air ( 2 ) through the drum ( 15 ) and fill a gap S in cross-section of the drum profile in axial section.

Laundry drier according to claim 1, characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is designed as rising from the heat-receiving side rising heat pipe.

Clothes dryer according to claim 1, characterized in that opposite the inlet opening ( 5 ) a process air outlet opening ( 24 ) is arranged so that the process air ( 2 ) a long way through the drum ( 15 ) and the process air outlet ( 24 ) passes into a process air outlet channel, the process air ( 2 ) continues.

Laundry drier according to claim 5, characterized in that the process air return duct ( 11 ) in the region of the outlet opening ( 24 ) is connected to the process air outlet channel so far that between the formed channels of the heat exchanger ( 10 ), the still warm process air ( 2 ) when flowing out through the process air outlet channel immediately extracts the heat contained, while the process air ( 2 ) thermally in the vicinity of the dew point and this extracted heat immediately over the process air return channel ( 11 ) the drum housing ( 16 ) inflowing, still cool process air ( 2 ) feeds again.

Laundry drier according to claim 5, characterized in that in the process air outlet channel a thermostatically controlled control flap ( 25 ) is arranged during the warming up of the dry material ( 1 ) the process air stream ( 2 ) throttles.

Clothes dryer according to claim 1, characterized in that the drum ( 15 ) a filling opening ( 22 ) can also be closed on the drum shell ( 17 ) and the drum housing ( 16 ) as well as the process air return channel ( 11 ) on its upward side above the drum ( 15 ) Have openings which are each closable and allow the filling of the clothes dryer from above.

Laundry drier according to claim 1, characterized in that the tumble dryer as a condensation dryer with a further heat exchanger ( 20 ) is designed for Kondensatausfällung.

Laundry drier according to claim 1, characterized in that the tumble dryer is designed as a vented dryer.