DE102015200237A1

DE102015200237A1 - Kondensationstrockner mit verbesserter Trocknung und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE102015200237A1
Application number: DE102015200237.3A
Authority: DE
Inventors: Adam Stuchlik; Thomas Nowatzky; Linus Lee
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2016-07-14
Also published as: EP3245327B1; CN107109769A; EP3245327A1; CN107109769B; WO2016113065A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner 1 mit einer Trocknungskammer 3 für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung 10, einem Antriebsmotor 29, einem Prozessluftkanal 2, in dem ein Prozessluftgebläse 6 zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung 4 zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher 5 mit einem Kühlluftkanal 15, in dem ein Kühlluftgebläse 16 und eine Drosselklappe 13 angeordnet sind, und einem Aktuator-System 12, wobei das Aktuator-System 12 einen Hydraulikzylinder 12a, einen Hubkolben 12b und ein Antriebsmedium 12c beinhaltet, wobei das Aktuator-System 12 über den Hubkolben 12b kraftschlüssig mit der Drosselklappe 13 verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal 2 steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe 13 in Abhängigkeit von einer Temperatur T der Prozessluft vorgenommen werden kann. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb dieses Kondensationstrockners.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung, einem Antriebsmotor, einem Prozessluftkanal, in dem ein Prozessluftgebläse zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher mit einem Kühlluftkanal, in dem ein Kühlluftgebläse und eine Drosselklappe angeordnet ist, und einem Aktuator-System. Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zu seinem Betrieb.
Wäschetrockner lassen sich anhand ihrer Funktionsweise prinzipiell in zwei Klassen einteilen, Ablufttrockner und Kondensationstrockner. Das Prinzip eines Kondensationstrockners beruht dabei auf der Kondensation der mittels warmer Prozessluft verdampften Feuchtigkeit aus Wäschestücken. Bei einem Kondensationstrockner bewegt sich die zum Trocknen eingesetzte sogenannte Prozessluft in einem weitgehend geschlossenen Kreislauf. Die zunächst kühle Prozessluft wird im Allgemeinen durch ein Gebläse zunächst über eine Heizung geleitet. Hinter der Heizung tritt die trockene und heiße Prozessluft in die Trommel als Trocknungskammer ein, welche die zu trocknenden feuchten Wäschestücke enthält. In der Trommel nimmt die heiße Prozessluft die Feuchtigkeit aus den Wäschestücken auf. Die dann feuchte und noch warme Prozessluft wird von der Trommel zur Entfeuchtung in einen Wärmetauscher geleitet. Als Wärmetauscher wird in der Regel ein Luft-Luft Wärmetauscher oder eine Wärmesenke (insbesondere Kältemittel-Verdampfer) einer Wärmepumpe verwendet. Die feuchte Prozessluft wird darin abgekühlt, so dass das in ihr enthaltene Wasser kondensiert, und die abgekühlte getrocknete Prozessluft wird erneut der Heizung und anschließend wieder der Trommel zugeführt.
Bei einem konventionellen Kondensationstrockner wird im Allgemeinen ein Luft-Luft Wärmetauscher für die Kondensation des in der feucht-warmen Prozessluft enthaltenen Wassers verwendet. Die Kühlung erfolgt hier durch Raumluft, welche in der Regel mittels eines Gebläses durch einen offenen Kühlluftkanal durch den Wärmetauscher geführt wird. In einer Aufheizphase eines Trocknungsprozesses ist die Temperatur der Prozessluft noch niedrig, so dass von der Prozessluft aus den feuchten Wäschestücken kaum Feuchtigkeit aufgenommen wird und im Wärmetauscher kaum Kondensation stattfindet. Über den Kühlluftstrom wird die Prozessluft allerdings in dieser Phase bereits stark gekühlt, wobei unnötig Energie entzogen wird, die die Aufheizphase verlängert und den Energieverbrauch des Trocknungsprozesses erhöht.
Im Gegensatz zu einem konventionellen Kondensationstrockner ist ein Wärmepumpentrockner sehr energieeffizient. Ein Wärmepumpentrockner ist jedoch für viele Benutzer zu teuer. Es ist daher wünschenswert, einen konventionellen Kondensationstrockner auf eine preiswerte Weise zu optimieren, um für jeden Benutzer ein Gerät mit guter Energieeffizienz bereitstellen zu können.
Gewisse Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz sind bereits bekannt. In diesem Zusammenhang beschreibt beispielsweise die DE 10 2006 003 817 A1 einen Trockner mit einer Trommel zum Aufnehmen eines zu behandelnden Gutes, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung eines Prozessluftstroms befindet und der erwärmte Prozessluftstrom mittels eines ersten Gebläses an das Gut geführt werden kann, wobei im Prozessluftkanal eine steuerbare erste Drossel zur Verringerung einer Geschwindigkeit des Prozessluftstroms angebracht ist. Der Prozessluftkanal und ein offener Kühlluftkanal kreuzen sich in einem Kondensator, wobei Kühlluft mittels eines zweiten Gebläses aus der Raumluft in den Kühlluftkanal eingetragen und nach einem Durchströmen des Kondensators herausgeführt werden kann, und wobei sich im Kühlluftkanal eine steuerbare zweite Drossel zur Verringerung der Geschwindigkeit des Kühlluftstroms befindet.
Desweiteren beschreibt die DE 10 2011 081 940 A1 einen Trockner umfassend eine Steuereinrichtung und einen Prozessluftkanal, in welchem eine Heizung, eine Trocknungskammer für zu trocknende Gegenstände, ein Gebläse und ein Kreuzstromwärmetauscher angeordnet sind. Dabei umfasst der Prozessluftkanal einen Zuluftkanal vor der Trocknungskammer und einen Abluftkanal zwischen Trocknungskammer und Kreuzstromwärmetauscher, wobei der Abluftkanal und/oder der Kreuzstromwärmetauscher derart ausgebildet ist/sind, dass ein größerer Teil p·M einer Prozessluftmenge M, die durch den Abluftkanal in den Kreuzstromwärmetauscher fließt, wobei p > 0,5 gilt, zu einer Kühlstromeintrittsseite des Kreuzstromwärmetauschers geleitet wird.
Die DE 10 202 442 B4 offenbart ein Bodenmodul für einen Kondensationstrockner, wobei der frontseitige Kühlluftaustritt mindestens einen schräg gestellten Strömungslenker aufweist, der eine Vermischung des austretenden Kühlluftstromes mit dem über den Lufteintrittsabschnitt angesaugten Kühlluftstrom vermeidet.
In der DE 4 306 217 B4 ist ein programmgesteuerter Wäschetrockner beschrieben, bei dem die Prozessluft mittels eines Gebläses in einem geschlossenen Prozessluftkanal geführt wird, in dem sich auf bestimmte Weise angeordnete Verschlusseinrichtungen befinden, wobei in Abhängigkeit vom Betriebszustand (Aufheizphase, Wäschetrocknungsphase, Erreichen der maximal zulässigen Temperatur) die Verschlusseinrichtungen geeignet betätigt werden.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kondensationstrockner mit einer verbesserten Trocknung bereitzustellen. Vorzugsweise soll es dabei möglich sein, die Geschwindigkeit einer Aufheizung der Prozessluft und/oder eine erreichbare Temperatur der Prozessluft zu beeinflussen. Außerdem soll ein Verfahren zum Betrieb dieses Trockners bereitgestellt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Kondensationstrockner sowie ein zu dessen Betrieb geeignetes Verfahren mit den Merkmalen der jeweils entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners entsprechen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Kondensationstrockner (im Folgenden auch als „Trockner“ bezeichnet) mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung, einem Antriebsmotor, einem Prozessluftkanal, in dem ein Prozessluftgebläse zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher mit einem Kühlluftkanal, in dem ein Kühlluftgebläse und eine Drosselklappe angeordnet sind, und einem Aktuator-System, wobei das Aktuator-System einen Hydraulikzylinder, einen Hubkolben und ein Antriebsmedium beinhaltet, und wobei das Aktuator-System über den Hubkolben kraftschlüssig mit der Drosselklappe verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe in Abhängigkeit von einer Temperatur T der Prozessluft vorgenommen werden kann.
Hierbei bedeutet „thermischer Kontakt“ im Allgemeinen, dass direkt oder indirekt eine Wärmeübertragung zwischen Prozessluft und Aktuator-System möglich ist. Allerdings werden der Kondensationstrockner und darin insbesondere die Anordnung von Prozessluftkanal und Aktuator-System im Allgemeinen so ausgestaltet sein, dass ein möglichst effizienter Wärmetausch stattfindet. Im Allgemeinen kann dann das Aktuator-System besonders empfindlich auf Änderungen der Temperatur der Prozessluft reagieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners besteht der thermische Kontakt zwischen Aktuator-System und Prozessluftkanal darin, dass ein Wärmeaustausch zwischen warmer Prozessluft im Prozessluftkanal und dem Antriebsmedium erfolgen kann.
Das Aktuator-System weist einen Hydraulikzylinder auf. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners wird ein einfachwirkender Hydraulikzylinder verwendet. Der Hydraulikzylinder umfasst im Allgemeinen einen Zylinderboden, einen Zylindermantel und eine Zylinderdeckplatte, deren Form und Ausgestaltung erfindungsgemäß nicht weiter eingeschränkt sind. In einer Ausführungsform wird ein Rundkolbenzylinder verwendet. Das Material, aus welchem der Hydraulikzylinder besteht, ist erfindungsgemäß ebenfalls nicht eingeschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners wird ein nicht-korrodierendes Metall verwendet, besonders bevorzugt ist der Hydraulikzylinder aus rostfreiem Stahl gefertigt.
Erfindungsgemäß ist in dem Hydraulikzylinder ein Hubkolben angeordnet. Der Hubkolben besteht im Allgemeinen mindestens aus einem Kolbenboden und einem Kolbenbolzen. Der Begriff „Kolbenboden“ bedeutet hierin ein dem Zylinderquerschnitt angepasstes Bauteil, welches mit dem Zylindermantel zwar dicht abschließt, jedoch eine Bewegung des Hubkolbens im Hydraulikzylinder erlaubt. Der Begriff „Kolbenbolzen“ bedeutet hierin ein stangenförmiges Bauteil, welches fest mit dem Kolbenboden verbunden ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners weist der Hubkolben zusätzlich ein Kolbenhemd auf. Der Begriff „Kolbenhemd“ bedeutet hierin ein zylindrisches Bauteil, welches in die Deckplatte des Hydraulikzylinders eingelassen ist und die Bewegung des Kolbenbolzens führt. Erfindungsgemäß ist das Material, aus welchem der Hubkolben besteht, nicht eingeschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners wird ein nicht-korrodierendes Metall verwendet, besonders bevorzugt ist der Hubkolben aus rostfreiem Stahl gefertigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners steht der Kolbenboden in Kontakt mit einem Antriebsmedium. Auf diese Weise kann eine Zustandsänderung des Antriebsmediums, beispielsweise eine Volumenänderung, ausgenutzt werden, um den Hubkolben anzutreiben.
Beim erfindungsgemäßen Trockner ist das Aktuator-System mit einer Drosselklappe verbunden. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass das Aktuator-System den Öffnungswinkel der Drosselklappe einstellen kann. Hierfür ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Einstellmechanismus der Drosselklappe mit dem Hubkolbenbolzen verbunden. Die Art der Verbindung ist erfindungsgemäß eine mechanische Verbindung mit linearer Kraftübertragung, wie beispielsweise ein Gestänge, und/oder eine Verbindung mit nichtlinearer Kraftübertragung, wie beispielsweise eine Schubkurbel oder ein Kugelgelenk, welches mit einem Gestänge verbunden sein kann. Erfindungsgemäß ist die Verbindung dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Drosselklappe durch einen Antrieb des Hubkolbens geöffnet werden kann und/oder durch eine Rückbewegung des Hubkolbens geschlossen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners ist die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Drossel und dem Aktuator-System somit eine Verbindung mit linearer oder nichtlinearer Kraftübertragung. Hierbei bedeutet „lineare Kraftübertragung“ insbesondere, dass eine Bewegung des Hubkolbens aufgrund einer Volumenänderung des Antriebsmediums eine hierzu proportionale Änderung der Stellung der Drossel, insbesondere einer Öffnung der Drossel bzw. des durch sie regelbaren Kühlluftkanals, bewirkt. Entsprechend bedeutet „nichtlineare Kraftübertragung“ insbesondere, dass eine Bewegung des Hubkolbens aufgrund einer Volumenänderung des Antriebsmediums eine hierzu nicht proportionale Änderung der Stellung der Drossel bewirkt.
Erfindungsgemäß ist überdies ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem das Aktuator-System zusätzlich ein mit dem Hydraulikzylinder verbundenes Reservoir für das Antriebsmedium aufweist. Hierbei besteht das Reservoir zumindest teilweise aus einem Kunststoff und/oder einem nicht-korrodierendem Metall.
Die Ausgestaltung des Reservoirs ist erfindungsgemäß nicht weiter eingeschränkt. Das Reservoir kann beispielsweise aus einem Kunststoff wie Polyvinylchlorid (PVC), Polytetrafluorethylen (PTFE), Perfluorethylenpropylen (FEP), Polyethylen (PE), einem Thermoplast oder einem Elastomer gefertigt sein und/oder auch aus einem Metall. Das Reservoir weist zudem im Allgemeinen ein großes Oberfläche/Volumen Verhältnis auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist das Reservoir aus Gummi gefertigt und besitzt die Form eines Schlauchstutzens, der mit dem Boden des Hydraulikzylinders verbunden ist. Auf diese Weise kann das Reservoir flexibel im Kondensationstrockner angeordnet werden, beispielsweise teilweise im Prozessluftkanal. Dies ermöglicht einen guten thermischen Kontakt mit der Prozessluft. „Thermischer Kontakt“ bedeutet hierin einen direkten Kontakt, beispielsweise ein Umströmen und/oder einen indirekten Kontakt, beispielsweise durch eine Wärmeabstrahlung des Prozessluftkanals.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Reservoir daher in einem Lagerschildschacht angeordnet, wo es von trocken-warmer Prozessluft umströmt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist das Reservoir insbesondere ein Elastomer-Formteil. Das Formteil besteht dabei aus einem mäanderförmig angeordneten und am Ende geschlossenen Rohr und ist in die Bodengruppe des Trockners integriert. Auf diese Weise wird ein guter thermischer Kontakt mit der Prozessluft durch eine Wärmeabstrahlung des Prozessluftkanals ermöglicht.
Das Antriebsmedium hat in der Regel die Eigenschaft, dass sich sein Volumen in Abhängigkeit von der Temperatur ändert, wobei vorzugsweise das Volumen des Antriebsmediums mit zunehmender Temperatur zunimmt. Hierbei ist es wiederum bevorzugt, dass das Volumen des Antriebsmediums exponentiell mit steigender Temperatur zunimmt. Dies hat zur Folge, dass sich bei beginnender Erwärmung des Antriebsmediums das Volumen des Antriebsmediums zunächst nur geringfügig vergrößert. Auf diese Weise bleibt die Drosselklappe im Allgemeinen länger geschlossen. Sie wird aufgrund des durch die Volumenvergrößerung des Antriebsmediums angetriebenen Hubkolbens in der Regel erst dann geöffnet, wenn eine im Vergleich zu einer linearen Volumenvergrößerung des Antriebsmediums höhere Temperatur erreicht wird.
Ganz besonders bevorzugt enthält das Antriebsmedium Wasser oder besteht aus Wasser. Für Wasser lässt sich beispielsweise die erreichte Volumenvergrößerung bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur T_set aus bekannten Volumen-Temperatur Diagrammen für eine vorgegebene Füllmenge V_F im Aktuator-System berechnen. Allerdings können als Antriebsmedien auch organische Flüssigkeiten wie beispielsweise flüssige Kohlenwasserstoffzusammensetzungen, und Polyethylenglykol, Polypropylenglykol verwendet werden. Letztere haben den Vorteil, dass sie mit Wasser mischbar sind.
Im Allgemeinen hängen das bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur erreichte Volumen des Antriebsmediums und damit auch der Antrieb des Hubkolbens im Hydraulikzylinder und der Öffnungswinkel der Drosselklappe insbesondere auch von der Füllmenge V_F des Antriebsmediums ab. Für eine optimale Wirkungsweise des Aktuator-Systems wird daher im Allgemeinen eine von der Art des Antriebsmediums geeignete Menge an Antriebsmedium eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass das Antriebsmedium, bezogen auf sein Gewicht, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% Wasser enthält und im Kondensationstrockner das Antriebsmedium vorzugsweise in einer Menge von 30 bis 70 ml, mehr bevorzugt 40 bis 60 ml, bezogen auf ein Fassungsvermögen für Wäschestücke im Bereich von 5 bis 8 kg, vorliegt. Dabei liegt das Arbeitsmedium im Allgemeinen im Aktuator-System und/oder einem mit dem Aktuator-System verbundenen Reservoir vor.
Im Allgemeinen ist es die Aufgabe des Aktuator-Systems, den Öffnungswinkel der Drosselklappe in Abhängigkeit von einer Temperatur der Prozessluft einzustellen. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass das Antriebsmedium in der Regel bei Erwärmung sein Volumen vergrößert. Hierzu steht das Antriebsmedium im Allgemeinen im Kontakt mit dem Hubkolbenboden. Durch eine Volumenvergrößerung des Antriebsmediums wird daher der Hubkolben im Hydraulikzylinder angetrieben. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners öffnet der Hubkolben dabei die Drosselklappe, deren Einstellmechanismus über eine Gestängeverbindung mit dem Hubkolbenbolzen verbunden ist.
Das Aktuator-System ist im Allgemeinen dicht. „Dicht“ bedeutet hierin, dass alle Komponenten ein in sich geschlossenes System darstellen, welches vorzugsweise nahezu verlustfrei und wartungsfrei betrieben werden kann. Das Antriebsmedium befindet sich dabei in einem abgeschlossenen System, in einer besonders bevorzugten Ausführungsform auch das Reservoir. Verluste an Antriebsmedium sollten dabei nicht auftreten. Ganz besonders bevorzugt ist das Aktuator-System nicht entnehmbar mit dem Trockner verbunden, beispielsweise durch Schweißen.
Erfindungsgemäß ist ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem das Aktuator-System, der Prozessluftkanal und/oder die Steuereinrichtung so eingerichtet sind, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Antriebsmedium und der warmen Luft im Prozessluftkanal variiert werden kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass insbesondere die Abhängigkeit zwischen einer Temperatur der Prozessluft und der Stellung der Drosselklappe variiert werden kann. Überdies ist es dabei bevorzugt, dass die Variation des Wärmeaustausches dadurch realisiert wird, dass die Größe einer Wärmeaustauschfläche zwischen Prozessluftkanal und Antriebsmedium verändert wird. Dabei ist die Wärmeaustauschfläche vorzugsweise eine Fläche, die mit einem wärmsten Teil des Prozessluftkanals im thermischen Kontakt steht. Im Kondensationstrockner ist eine hierzu geeignete Stelle das Lagerschild bzw. der Lagerschild-Schacht. Dabei kann die Größe einer Wärmeaustauschfläche zwischen Prozessluftkanal und Antriebsmedium beispielsweise dadurch geändert werden, dass der Anteil eines das Antriebsmittel enthaltenden Reservoirs im Lagerschild variiert wird. Ist das Antriebsmittel beispielsweise in einem schlauchförmigen Reservoir enthalten, kann die Länge eines Schlauchstückes, das in das Lagerschild ragt, variiert werden.
Durch die Veränderung der Wärmeaustauschfläche kann die Empfindlichkeit der Aktuator-Vorrichtung geändert werden, so dass die Geschwindigkeit einer Aufheizung der Prozessluft und die erreichbare maximale Temperatur der Prozessluft reguliert werden kann. Ist nämlich die Wärmeaustauschfläche gering, wird das Antriebsmedium schwächer erwärmt, so dass es sich weniger stark ausdehnen kann. Im Ergebnis wird die Drosselklappe erst bei einer relativ hohen Temperatur geöffnet oder weiter geöffnet.
Im Allgemeinen ist die im Kühlluftkanal angeordnete Drosselklappe ein kreisrundes Blech, das senkrecht auf einer Achse drehbar gelagert in einem zylindrischen Rohr angeordnet ist und im geschlossenen Zustand das Rohr verschließt. Möglich sind auch von der Kreisform abweichende Drosselklappen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist eine kreisrunde Drosselklappe im Kühlluftkanal zwischen dem Kühllufteintritt und dem Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners weist der Kühlluftkanal zudem ein mechanisches Element auf, welches verhindert, dass die Drosselklappe den Kühlluftkanal vollständig verschließt. Das mechanische Element hält die Drosselklappe dazu im Allgemeinen in einem Öffnungswinkel zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 40° und 50°, ganz besonders bevorzugt aber 45°.
Das mechanische Element ist erfindungsgemäß in seiner Ausgestaltung nicht eingeschränkt. So kann das mechanische Element ein mechanischer Anschlag sein, welcher fest mit der Wandung des Kühlluftkanals verbunden ist. Alternativ kann das mechanische Element eine Stellschraube sein, welche beispielsweise in den Kühlluftkanal integriert ist. Durch ein Hereindrehen oder Herausdrehen der Schraube lässt sich ein Öffnungswinkel der Drosselklappe dabei variabel vorgeben.
Im Kühlluftkanal kann jedenfalls vorteilhaft ein mechanisches Element angeordnet sein, beispielsweise eine Stellschraube oder ein mechanischer Anschlag, so dass eine minimale Öffnung der Drosselklappe vorgegeben ist.
Erfindungsgemäß ist überdies ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem die Drosselklappe im Kühlluftkanal zwischen einem Kühllufteintritt und dem Luft-Luft-Wärmetauscher angeordnet ist.
Im Kondensationstrockner ist im Allgemeinen mindestens ein Antriebsmotor für den Antrieb der Trocknungskammer, in der Regel eine Trommel, sowie von Prozessluftgebläse und Kühlluftgebläse vorhanden. Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Kondensationstrockner, bei dem der Antriebsmotor eingerichtet ist, um gleichzeitig das Prozessluftgebläse und das Kühlluftgebläse zu betreiben. Das Kühlluftgebläse kann dann nicht getrennt vom Prozessluftgebläse gesteuert werden und wird in der Regel daher nicht abgeschaltet. Der Durchfluss eines geringen Kühlluftvolumenstroms durch den Kühlluftkanal aufgrund einer nicht vollständig geschlossenen Drosselklappe ist dann vorteilhaft.
Allerdings können im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner auch mehrere Antriebsmotoren vorhanden sein. So kann ein weiterer Antriebsmotor vorhanden sein, welcher nur das Kühlluftgebläse antreibt. Dieser Antriebsmotor ist dabei im Allgemeinen mit der Steuereinrichtung verbunden. In der Steuereinrichtung ist dann vorteilhaft ein Zusammenhang hinterlegt, der eine Soll-Temperatur und eine Ist-Temperatur der Prozessluft miteinander vergleicht und bei einem Unterschreiten der Soll-Temperatur den Antriebsmotor drosselt und/oder abschaltet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der separate Antriebsmotor für den Kühlluftkanal daher drehzahlgeregelt. Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht, dass bei einer zu niedrigen Prozesslufttemperatur der Kühlluftvolumenstrom zusätzlich über eine Regelung des Kühlluftgebläses reduziert werden kann.
In der Regel wird die Temperatur der Prozessluft über einen Temperatursensor gemessen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners befindet sich daher im Prozessluftkanal ein Temperatursensor. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist der Temperatursensor im Prozessluftkanal zwischen der Heizung und dem Eintritt der Prozessluft in die Trocknungskammer angeordnet.
Erfindungsgemäß ist überdies ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem im Prozessluftkanal ein Temperatursensor angeordnet ist und in der Steuereinrichtung ein Zusammenhang zwischen einer vorgegebenen Temperatur T_set der Prozessluft und einer Öffnung der Drosselklappe hinterlegt ist. Wenn beispielsweise im Kondensationstrockner eine besonders hohe Temperatur der Prozessluft gewünscht ist, beispielsweise für einen Hygieneschritt oder zur rascheren Durchführung eines Trocknungsprogrammes, wird die Drosselklappe gegebenenfalls kaum geöffnet.
Erfindungsgemäß wird die Öffnung der Drosselklappe durch das Aktuator-System in Abhängigkeit von einer Prozesslufttemperatur eingestellt. Vorzugsweise weist dabei die Drosselklappe zu Beginn eines Trocknungsprozesses, wenn die Prozessluft noch nicht durch die Heizung aufgewärmt ist, einen Öffnungswinkel zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 40° und 50°, ganz besonders bevorzugt aber 45° auf. Erwärmt sich die Prozessluft, so vergrößert das Antriebsmedium im Aktuator-System, welches im thermischen Kontakt mit der Prozessluft steht, sein Volumen. Durch die Volumenvergrößerung wird der Hubkolben im Hydraulikzylinder des Aktuator-Systems angetrieben, welcher erfindungsgemäß mit dem Einstellmechanismus der Drosselklappe verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Drosselklappe im Kühlluftkanal durch das Aktuator-System bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur vollständig geöffnet. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung, dass bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur T_set der Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal sein volles Volumen erreicht, wodurch die aufgeheizte Prozessluft am Kondensator des Luft-Luft-Wärmetauschers effizient gekühlt werden kann.
Im Allgemeinen wird das während eines Trocknungsprozesses am Luft-Luft-Wärmetauscher auskondensierte Wasser zunächst in einer Kondensatwanne aufgefangen und dann durch eine Kondensatpumpe abgepumpt, beispielsweise in eine Abwasserleitung oder in einen Kondensatbehälter. Ist das Antriebsmedium Wasser, so kann der Kondensatbehälter mit dem Aktuator-System über eine Leitung verbunden sein, wobei in dieser Leitung ein Ventil angeordnet ist, welches den Zufluss von Kondensatwasser in das Aktuator-System regelt, um mögliche Verluste an Antriebsmedium auszugleichen oder aber die Menge an Antriebsmedium im Aktuator-System zu vergrößern. Das Regelventil ist für diesen Fall im Allgemeinen mit einer Steuereinrichtung verbunden. In der Steuereinrichtung kann ein Zusammenhang hinterlegt sein, welcher eine Ist- und eine Soll-Temperatur der Prozessluft vergleicht und bei einem Überschreiten der Soll-Temperatur das Regelventil öffnet und über eine Kondensatpumpe ein vorgegebenes Volumen an Kondensatwasser V_Aktuator in das Aktuator-System pumpt. Das Volumen wird dabei durch eine Betriebsdauer Δt_Aktuator der Kondensatpumpe vorgegeben.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners kann zudem über die Leitung und das Regelventil die Füllmenge V_F bei Verwendung von Wasser als Antriebsmedium im Aktuator-System vorgegeben werden. Hierzu ist in der Steuereinrichtung ein weiterer Zusammenhang hinterlegt für die Volumenvergrößerung ΔV von Wasser bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur T_set in Bezug zu einer vorgegebenen Füllmenge im Aktuator-System V_F. Damit kann die Empfindlichkeit des Aktuator-Systems eingestellt werden.
Das in dem Kondensatbehälter befindliche Kondensat kann zudem zur Reinigung von Trocknerkomponenten, wie beispielsweise einem Flusensieb oder einem Wärmetauscher weiter verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Trockner kann als reiner Trockner, aber auch als Waschtrockner ausgestattet sein. Unter einem Waschtrockner wird hierbei ein Kombigerät verstanden, das über eine Waschfunktion zum Waschen von Wäsche und über eine Trocknungsfunktion zum Trocknen von feuchter Wäsche verfügt.
Der Trockner weist vorteilhaft eine optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung für unterschiedliche Zustände des Trockners auf. Hierzu wird vorzugsweise eine optische Anzeigevorrichtung verwendet. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise durch Ausgabe eines Textes oder durch Aufleuchten verschiedenfarbiger Leuchtdioden Informationen über den Betrieb des Trockners geben, beispielsweise über die Beladungsmenge oder über ein entsprechend angepasst verlaufendes Trocknungsprogramm bzw. eine verbleibende Restzeit eines Trocknungsprogramms.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung, einem Antriebsmotor, einem Prozessluftkanal, in dem ein Prozessluftgebläse zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher mit einem Kühlluftkanal, in dem ein Kühlluftgebläse und eine Drosselklappe angeordnet sind, und einem Aktuator-System, das einen Hydraulikzylinder, einen Hubkolben und ein Antriebsmedium beinhaltet, wobei das Aktuator-System über den Hubkolben kraftschlüssig mit der Drosselklappe verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe in Abhängigkeit von einer Temperatur der Prozessluft vorgenommen werden kann; umfassend die Schritte:

(a) Aufheizen der Prozessluft mittels der Heizung bis zu einer vorgegebenen Temperatur T_set;
(b) Erhitzen des Antriebsmediums durch Wärmeaustauch mit der im Schritt (a) aufgeheizten Prozessluft, um durch eine Änderung des temperaturabhängigen Volumens des Antriebsmediums das Aktuator-System zu betätigen; und
(c) Durchführen des Wärmeaustauschs zwischen dem Antriebsmedium und der Prozessluft im Prozessluftkanal und/oder einer Kraftübertragung zwischen dem Aktuator-System und der Drosselklappe, um durch eine Einstellung der Drosselklappe die vorgegebene Temperatur T_set und/oder eine gewünschte zeitliche Temperaturzunahme (dT/dt)_set zu erreichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens treibt der Antriebsmotor gleichzeitig das Prozessluftgebläse und das Kühlluftgebläse an und die Drosselklappe ist während der Schritte (a) bis (c) mindestens teilweise geöffnet.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren erwärmt sich mit einem Ansteigen der Prozesslufttemperatur das Antriebsmedium im Aktuator-System durch den thermischen Kontakt des Aktuator-Systems mit der Prozessluft und vergrößert sein Volumen. Die Volumenvergrößerung des Antriebsmediums treibt den Hubkolben im Hydraulikzylinder an, wobei die Drosselklappe im Kühlluftkanal geöffnet wird und der Kühlluftvolumenstrom zunimmt. Bei Erreichen einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur T_set ist dann im Allgemeinen der Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal maximal. Bei einer Abnahme der Prozesslufttemperatur kühlt sich dagegen das Antriebsmedium im Aktuator-System ab und verringert sein Volumen. Der Antrieb des Hubkolbens nimmt ab und die Drosselklappe wird geschlossen, wobei der Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal abnimmt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Volumenvergrößerung des Antriebsmediums exponentiell. Auf diese Weise verbleibt die Drosselklappe zunächst länger in einem geringen Öffnungswinkel von bevorzugt 30° bis 60°, da sich eine Erwärmung zunächst nur gering auf das Volumen des Antriebsmediums auswirkt. Dies ist beispielsweise in einer Aufheizphase eines Trocknungsprozesses von Vorteil, da der Kühlluftvolumenstrom durch die geringe Öffnung der Drosselklappe zunächst ebenfalls gering bleibt. Auf diese Weise wird die Prozessluft in der Aufheizphase weniger stark gekühlt und heizt sich schneller auf. Energieverluste durch ein übermäßiges Kühlen können so vermieden werden und der Trocknungsprozess schneller und energieeffizienter durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Drosselklappe zusätzlich einen Rückstellmechanismus auf, insbesondere eine Rückstellfeder. Bei einem Abkühlen der Prozesslufttemperatur verringert sich das Volumen des Antriebsmediums im Aktuator-System und der Hubkolben im Hydraulikzylinder verliert an Antrieb. Der Rückstellmechanismus wirkt im Allgemeinen der Antriebsrichtung des Hubkolbens entgegen und schließt bei einem Nachlassen des Antriebs die Drosselklappe. Gleichzeitig führt er über die Verbindung zwischen Drosselklappe und Hubkolben auch den Hubkolben im Hydraulikzylinder wieder zurück.
Im Allgemeinen wird über einen Temperatursensor die aktuelle Ist-Temperatur T_ist einer Prozessluft gemessen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens misst daher ein im Prozessluftkanal angeordneter Temperatursensor die Temperatur der Prozessluft beispielsweise während eines Trocknungsprozesses.
In einer Steuereinrichtung kann hierzu vorteilhaft ein Zusammenhang zwischen mindestens einer festgelegten Soll-Temperatur der Prozessluft T_soll und der vom Temperatursensor gemessenen Ist-Temperatur hinterlegt sein. Wird die Soll-Temperatur bei dieser besonderen Ausführungsform durch die Ist-Temperatur überschritten, so öffnet die Steuereinrichtung ein Regelventil in einer Leitung, welche das Aktuator-System mit dem Kondensatbehälter verbindet. Zudem wird durch die Steuereinrichtung die Kondensatpumpe für eine Betriebsdauer Δt_Aktuator eingeschaltet. Der Betriebsdauer Δt_Aktuator der Kondensatpumpe ist dabei ein Kondensatvolumen V_Aktuator zugeordnet, welches in diesem Zeitintervall von der Kondensatpumpe in das Aktuator-System gepumpt wird. Ist der Pumpvorgang abgeschlossen, so schließt die Steuereinheit das Regelventil wieder. Durch das zusätzliche Volumen im Aktuator-System wird der Hubkolben in eine Position bewegt, in welcher die Drosselklappe im Kühlluftkanal stärker geöffnet ist. Es fließt ein größerer Kühlluftvolumenstrom und die Prozessluft wird am Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers stärker gekühlt, wobei der Überschreitung der Soll-Temperatur entgegengewirkt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens drosselt und/oder stoppt die Steuereinrichtung einen vorhandenen zweiten Antriebsmotor für das Kühlluftgebläse, welcher das Kühlluftgebläse im Kühlluftkanal antreibt, wenn die Soll-Temperatur von einer Ist-Temperatur der Prozessluft unterschritten wird. Die Drosselung und/oder das Anhalten des Antriebsmotors reduziert oder unterbricht bei dieser Ausführungsform den Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal. Die Prozessluft wird am Luft-Luft Wärmetauscher weniger stark gekühlt, wobei der Unterschreitung der Soll-Temperatur entgegengewirkt wird. Dabei ist vorteilhaft jeweils für die Antriebsmotordrosselung und das Anhalten des zweiten Antriebsmotors ein Differenzwert zwischen Soll- und Ist- Temperatur ΔT_diff hinterlegt, wobei gilt ΔT_diff ^Drossel < ΔT_diff ^Stopp.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Zum einen wird ein schnelleres Aufheizen der Prozessluft durch eine Reduktion des Kühlluftvolumenstroms möglich, da insgesamt weniger Heizleistung erbracht werden muss, um die Prozessluft beispielsweise in einer Aufheizphase auf die gewünschte Prozesstemperatur aufzuheizen. Auf diese Weise kann ein Trocknungsprozess schneller und energiesparender durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer Ausführungsform auch selbstregelnd durchgeführt werden kann. Zudem kann das Aktuator-System als in sich geschlossen ausgestaltet sein, so dass es wartungsfrei und vorzugsweise fest in den Kondensationstrockner integriert ist. Zudem ist der erfindungsgemäße Trockner kostengünstig herstellbar, so dass auch in einem niedrigen Preissegment eine Technologie bereitgestellt werden kann, die für den Benutzer eine umweltschonende und energieeffiziente Betriebsweise ermöglicht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Trockners sowie der Funktionsweise des darin jeweils enthaltenen Aktuator-Systems und der Funktionsweise der jeweils eingesetzten Drosselklappe. Dabei wird Bezug genommen auf die 1, 2 und 3 der beigefügten Zeichnung.
1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Trockner gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt eine schematische Darstellung des in der ersten Ausführungsform des Trockners eingesetzten Aktuator-Systems.
3 zeigt eine schematische Darstellung a) einer Frontalansicht einer Drosselklappe; b) und c) zweier Öffnungswinkel der Drosselklappe in einem Kühlluftkanal des Kondensationstrockners gemäß der ersten Ausführungsform.
1 zeigt somit eine erste Ausführungsform des Trockners 1 mit einem Prozessluftkanal 2, einer Heizung 4, einem Prozessluftgebläse 6, einem Luft-Luft-Wärmetauscher 5, einem Kühlluftgebläse 16, einem Kühlluftkanal 15, einer Drosselklappe 13, einer Kondensatwanne 17, einer Kondensatpumpe 28, einem Kondensatkanal 18 und einem Kondensatbehälter 19, einer Trocknungskammer 3, einer Steuereinrichtung 10 und einem Temperatursensor 30, sowie einem Aktuator-System 12, umfassend einen Hydraulikzylinder 12a, einen Hubkolben 12b, ein Antriebsmedium 12c (hier nicht explizit dargestellt) und einem Reservoir 12d.
Der Hubkolben 12b ist mit der Drosselklappe 13, welche im Kühlluftkanal 15 zwischen dem Kühllufteintritt 14 und dem Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers 5 angeordnet ist, über eine Gestängeverbindung verbunden. Das Reservoir 12c ist in dieser ersten Ausführungsform ein Schlauchstutzen. Ein zwischen 2 und 5 cm langer Teil des Reservoirs 12d ist dabei im Lagerschildschacht 11 des Kondensationstrockners 1 angeordnet. Bei Betrieb des Kondensationstrockners 1 wird dieser Teil somit von trocken-warmer Prozessluft umströmt. Dies gewährleistet einen guten thermischen Kontakt zwischen Aktuator-System 12 und Prozessluft.
Die beim Betrieb des Kondensationstrockners 1 durch das Einschalten der Heizung 4 erwärmte Prozessluft wird mittels des Prozessluftgebläses 6 durch den Prozessluftkanal 2 transportiert. Die trocken-warme Prozessluft umströmt den im Lagerschildschacht 11 angeordneten Teil des Reservoirs 12d. Das Antriebsmedium 12c (nicht dargestellt) innerhalb des Reservoirs 12d erwärmt sich dabei und vergrößert infolgedessen sein Volumen. Dies führt zu einer Bewegung des Hubkolbens 12b im Hydraulikzylinder 12a. Über die Gestängeverbindung wird diese Bewegung auf den Einstellmechanismus der Drosselklappe 13 übertragen, wodurch die Drosselklappe 13 geöffnet wird.
Der Kondensationstrockner 1 weist zudem eine Kondensatwanne 17 zum Auffangen des am Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers 5 abgeschiedenen Kondensats 23 auf, welche unterhalb des Luft-Luft Wärmetauschers 5 angeordnet ist. Die Kondensatwanne 17 ist über den Kondensatkanal 18 mit einem Kondensatbehälter 19 verbunden. Im Kondensatkanal 18 befindet sich zudem eine Kondensatpumpe 28, welche das Kondensat 23 aus der Kondensatwanne 17 in den Kondensatbehälter 19 pumpt. Der Kondensatbehälter 19 ist zudem über eine Leitung 20, in welcher ein Regelventil 21 angeordnet ist, mit dem Aktuator-System 12 verbunden.
Im Prozessluftkanal 2 ist zudem ein Temperatursensor 30 zwischen der Heizung 4 und dem Eintritt in die Trocknungskammer 3 angeordnet. In der Steuereinrichtung 10 ist ein Zusammenhang hinterlegt, der eine von dem Temperatursensor 30 ermittelte Ist-Temperatur der Prozessluft mit einem Soll-Wert vergleicht. Wird der Soll-Wert überschritten, so wird durch die Steuereinrichtung 10 das Regelventil 21 in der Leitung 20 geöffnet und Kondensat 23 aus dem Kondensatbehälter 19 über die Kondensatpumpe 28 in das Aktuator-System 12 gepumpt, wobei das Volumen V_Aktuator über eine Betriebsdauer Δt_Aktuator der Kondensatpumpe 28 vorgegeben ist.
Der Antriebsmotor 29 betreibt gleichzeitig das Prozessluftgebläse 6 und das Kühlluftgebläse 16. Das im Kühlluftkanal 15 angeordnete Kühlluftgebläse 16 befördert Kühlluft, in der Regel Luft aus einem Aufstellraum des Kondensationstrockners, vom Kühllufteintritt 14 bis zum Kühlluftaustritt 26.
Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform des Trockners ist überdies eine Wasserversorgung 27 über einen Anschluss 24 mit dem Kondensatbehälter 23 verbunden, so dass genügend wässrige Flüssigkeit für eine Reinigung von Wärmetauscher 5 über die Leitung 20 bereitgestellt werden kann.
Im Kondensationstrockner 1 sind überdies Wäschemitnehmer 25 vorhanden. 22 bedeutet eine Tür des Kondensationstrockners für die Einbringung von hier nicht gezeigten Wäschestücken in die Trocknungskammer 3.
Die als Trocknungskammer eingesetzte Trommel 3 wird in der in 1 gezeigten Ausführungsform am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines Lagerschildes 7 gelagert, wobei die Trommel 3 mit einer Krempe auf einem Gleitstreifen 8 am Lagerschild 7 aufliegt und so am vorderen Ende gehalten wird.
9 bedeutet eine (optische) Anzeigevorrichtung für die Anzeige von Verfahrensparametern.
2 zeigt eine schematische Darstellung des im Kondensationstrockner von 1 eingesetzten Aktuator-Systems 12. Dabei ist ein Reservoir 12d mit dem Boden des Hydraulikzylinders 12a verbunden. Das Reservoir 12d ist dabei als Schlauchstutzen ausgebildet. Das Reservoir 12d ist mit einem Antriebsmedium 12c (schraffierte Linien) befüllt, welches mit dem Boden des Hubkolbens 12b in Kontakt steht. Ein Teil des Reservoirs 12d ist im Prozessluftkanal 2 angeordnet, wo es von Prozessluft umströmt werden kann. Der verbleibende Teil des Reservoirs 12d befindet sich in dieser Anordnung in der Nähe des Prozessluftkanals 2 und wird durch dessen Wärmeabstrahlung ebenfalls erwärmt. Der Hubkolben 12b ist mit dem Einstellmechanismus der Drosselklappe 13 verbunden. Die Verbindung ist eine Gestängeverbindung mit linearer Kraftübertragung. In dieser Anordnung resultiert aus einer Volumenvergrößerung des Antriebsmediums 12c infolge von Erwärmung durch warme Prozessluft ein Antrieb des Hubkolbens 12b, welcher eine Öffnung der Drosselklappe 13 auslöst.
3a)–c) zeigt eine schematische Darstellung einer eingesetzten kreisrunden Drosselklappe 13, sowie zweier Öffnungswinkel der Drosselklappe 13 im Kühlluftkanal 15. 3 b) zeigt einen Öffnungswinkel der Drosselklappe 13 von 45° bezüglich einer Horizontalen durch den Kühlluftkanal 15 (Horizontale = gestrichelte Linie). Dieser Öffnungswinkel kann beispielsweise durch ein mechanisches Element, beispielsweise eine Stellschraube 32 (nicht dargestellt), im Kühlluftkanal 15 vorgegeben werden. Andernfalls kann die Drosselklappe 13 den Kühlluftkanal 15 auch vollständig verschließen. Die vollständige Öffnung der Drosselklappe 13 entspricht einem Winkel von 0° bezüglich einer Horizontalen durch den Kühlluftkanal 15 (3c), (Horizontale = gestrichelte Linie), wobei der Kühlluftvolumenstrom maximal wird.
Bezugszeichenliste

1: Kondensationstrockner
2: Prozessluftkanal
3: Trocknungskammer
4: Heizung
5: Luft-Luft Wärmetauscher
6: Prozessluftgebläse
7: Lagerschild
8: Gleitstreifen
9: (Optische) Anzeigevorrichtung
10: Steuereinrichtung
11: Lagerschildschacht
12: Aktuator-System
12a: Hydraulikzylinder
12b: Hubkolben
12c: Antriebsmedium
12d: Reservoir
13: Drosselklappe
14: Kühllufteintritt
15: Kühlluftkanal
16: Kühlluftgebläse
17: Kondensatwanne
18: Kondensatkanal
19: Kondensatbehälter
20: Leitung
21: Regelventil
22: Tür
23: Kondensat
24: Anschluss
25: Wäschemitnehmer
26: Kühlluftaustritt
27: Wasserversorgung
28: Kondensatpumpe
29: (Elektrischer) Antriebsmotor
30: Temperatursensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006003817 A1 [0005]
DE 102011081940 A1 [0006]
DE 10202442 B4 [0007]
DE 4306217 B4 [0008]

Claims

Kondensationstrockner (1) mit einer Trocknungskammer (3) für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung (10), einem Antriebsmotor (29), einem Prozessluftkanal (2), in dem ein Prozessluftgebläse (6) zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung (4) zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher (5) mit einem Kühlluftkanal (15), in dem ein Kühlluftgebläse (16) und eine Drosselklappe (13) angeordnet sind, und einem Aktuator-System (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuator-System (12) einen Hydraulikzylinder (12a), einen Hubkolben (12b) und ein Antriebsmedium (12c) beinhaltet, wobei das Aktuator-System (12) über den Hubkolben (12b) kraftschlüssig mit der Drosselklappe (13) verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal (2) steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe (13) in Abhängigkeit von einer Temperatur T der Prozessluft vorgenommen werden kann.
Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Drossel (13) und dem Aktuator-System (12) eine Verbindung mit linearer oder nichtlinearer Kraftübertragung ist.
Kondensationstrockner (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuator-System (12) zusätzlich ein mit dem Hydraulikzylinder (12a) verbundenes Reservoir (12d) für das Antriebsmedium (12c) aufweist.
Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12d) zumindest teilweise aus einem Kunststoff und/oder einem nichtkorrodierendem Metall besteht.
Kondensationstrockner (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Kontakt zwischen Aktuator-System (12) und Prozessluftkanal (2) darin besteht, dass ein Wärmeaustausch zwischen warmer Prozessluft im Prozessluftkanal (2) und dem Antriebsmedium (12c) erfolgen kann.
Kondensationstrockner (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmedium (12c) sein Volumen exponentiell mit der Temperatur ändert.
Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmedium (12c) Wasser enthält oder aus Wasser besteht.
Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmedium (12c), bezogen auf sein Gewicht, mindestens 90 Gew.-% Wasser enthält und das Antriebsmedium (12c) in einer Menge von 30 bis 70 ml, bezogen auf ein Fassungsvermögen für Wäschestücke im Bereich von 5 bis 8 kg, vorliegt.
Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Aktuator-System (12), Prozessluftkanal (2) und/oder Steuereinrichtung (10) so eingerichtet sind, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Antriebsmedium (12c) und der warmen Luft im Prozessluftkanal (2) variiert werden kann.
Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Wärmeaustausches dadurch realisiert wird, dass die Größe einer Wärmeaustauschfläche zwischen Prozessluftkanal (2) und Antriebsmedium (12c) verändert wird.
Kondensationstrockner (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe (13) im Kühlluftkanal (15) zwischen einem Kühllufteintritt (14) und dem Luft-Luft-Wärmetauscher (5) angeordnet ist.
Kondensationstrockner (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (29) eingerichtet ist, um gleichzeitig das Prozessluftgebläse (6) und das Kühlluftgebläse (16) zu betreiben.
Kondensationstrockner (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Prozessluftkanal (2) ein Temperatursensor (31) angeordnet ist und in der Steuereinrichtung (10) ein Zusammenhang zwischen einer vorgegebenen Temperatur T_set der Prozessluft und einer Öffnung der Drosselklappe (13) hinterlegt ist.
Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners (1) mit einer Trocknungskammer (3) für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung (10), einem Antriebsmotor (29), einem Prozessluftkanal (2), in dem ein Prozessluftgebläse (6) zur Beförderung von Prozessluft und eine Heizung (4) zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher (5) mit einem Kühlluftkanal (15), in dem ein Kühlluftgebläse (16) und eine Drosselklappe (13) angeordnet sind, und einem Aktuator-System (12), das einen Hydraulikzylinder (12a), einen Hubkolben (12b) und ein Antriebsmedium (12c) beinhaltet, wobei das Aktuator-System (12) über den Hubkolben (12b) kraftschlüssig mit der Drosselklappe (13) verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal (2) steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe (13) in Abhängigkeit von einer Temperatur der Prozessluft vorgenommen werden kann; umfassend die Schritte (a) Aufheizen der Prozessluft mittels der Heizung (4) bis zu einer vorgegebenen Temperatur T_set; (b) Erhitzen des Antriebsmediums (12c) durch Wärmeaustauch mit der im Schritt (a) aufgeheizten Prozessluft, um durch eine Änderung des temperaturabhängigen Volumens des Antriebsmediums (12c) das Aktuator-System (12) zu betätigen; und (c) Durchführen des Wärmeaustauschs zwischen dem Antriebsmedium (12c) und der Prozessluft im Prozessluftkanal (2) und/oder einer Kraftübertragung zwischen dem Aktuator-System (12) und der Drosselklappe (13), um durch eine Einstellung der Drosselklappe (13) die vorgegebene Temperatur T_set und/oder eine gewünschte zeitliche Temperaturzunahme (dT/dt)_set zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (29) gleichzeitig das Prozessluftgebläse (6) und das Kühlluftgebläse (16) antreibt und die Drosselklappe (13) während der Schritte (a) bis (c) mindestens teilweise geöffnet ist.