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Die Erfindung betrifft einen Trockenschrank mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke und ein Verfahren zu seinem Betrieb.
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In einer Waschmaschine gewaschene und getrocknete und ggf. gebügelte Wäschestücke können Knitter und/oder Bügelfalten aufweisen. Überdies möchte ein Benutzer bisweilen auf separate Trocknungs- und Bügelschritte verzichten. Außerdem können die einmal gereinigten Wäschestücke vor der Verwendung durch einen Benutzer längere Zeit unbenutzt worden sein und ggf. unangenehme Gerüche aufweisen, so dass vor der Verwendung eine Auffrischung sinnvoll wäre. Es sind daher Einrichtungen bekannt (im Folgenden als „Trockenschrank“ bezeichnet), mit denen nicht nur eine Trocknung von feuchten Wäschestücken sondern auch eine Beseitigung von Knittern und Falten in bereits getrockneten Wäschestücken sowie eine Auffrischung von längere Zeit liegenden oder möglicherweise bereits benutzten Wäschestücken erreicht werden kann.
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Die
DE 10 2008 049 133 A1 beschreibt ein Verfahren zum Trocknen und Glätten gewaschener Wäsche, bei dem man nasse Wäsche in einen gegen nach außen entweichende Strahlung abgeschirmten Behälter einhängt oder einlegt und dann einen Mikrowellenerzeuger einschaltet und gleichzeitig die entstehende feuchte Luft aus dem Behälter entfernt oder die Feuchtigkeit aus dieser feuchten Luft kondensiert. Beschrieben ist außerdem ein in diesem Verfahren eingesetzter Bügel- und Trockenschrank. In dem Behälter dieses Schranks kann eine die befeuchtende Vorrichtung intensiv befeuchtende Vorrichtung untergebracht sein, die beispielsweise mit Mikrowellenenergie betrieben werden kann. Im Behälter kann zudem ein Feuchtigkeitsmessgerät für die Feuchtigkeit in der Luft des Behälters vorhanden sein.
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Die
DE 10 2005 053 702 B4 beschreibt einen Kombinationstrockner, der neben einem Trommeltrockner einen Schranktrockner enthält, umfassend eine an einer Oberseite des Trommeltrockners vorgesehene Lufteinlassleitung, welche mit der Luftzuführleitung verbunden ist, einen vorgegebenen Wäscheaufbewahrraum, sowie eine Luftauslassleitung, um die von dem Wäscheaufbewahrraum ausgegebene Luft in die Luftzuführleitung zu führen.
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Die
DE 36 26 887 A1 beschreibt einen Trockner, der ein adsorptives Trocknungsmittel zur Entfeuchtung der Luft und zur Nutzung der Wärmeenergie verwendet. Als Trocknungsmittel wird insbesondere ein Adsorbens der Matrix Aluminosilikat verwendet, welches überwiegend aus Siliciumdioxid und einem geringen Anteil Aluminiumoxid besteht.
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Die
EP 0 777 998 A1 beschreibt ein Verfahren zur Energieeinsparung in Haushaltsgeräten und ein Gerät, insbesondere einen Trockner, mit verbessertem Energiewirkungsgrad. Das Haushaltsgerät weist eine feste Stoffverbindung auf, welche eine flüchtige Stoffverbindung adsorbieren und Wärme während der Adsorption der flüchtigen Stoffverbindung erzeugen kann. Die flüchtige Stoffverbindung wird durch Erwärmen desorbiert. Ein Trockner weist ein mit einem Zeolithen arbeitendes System zur Adsorption von Wasser auf, das zur Regeneration eine elektrische Heizvorrichtung aufweist. Das System wird zyklisch betrieben, indem sich Adsorptions- und Desorptionsphasen mindestens einmal ablösen.
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Die
DE 10 2005 004 094 A1 beschreibt eine Geschirrspülmaschine mit einer Sorptionskolonne mit einem reversibel dehydratisierbaren Material.
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Die
DE 103 56 785 A1 beschreibt eine Geschirrspülmaschine mit einem Behälter mit einem verdampfbaren und/oder sublimierbaren Medium und einem Sorber mit reversibel dehydratisierbarem Material, z.B. Zeolith. Im Sorber kann ein elektrisches Heizelement vorhanden sein, welches das reversibel dehydratisierbare Material bei Bedarf zur Desorption erhitzt.
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Die
DE 103 56 786 A1 beschreibt ein Verfahren zum Trocknen in einem Haushaltsgerät, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, bei dem ebenfalls ein reversibel dehydratisierbares Material, insbesondere Zeolith, eingesetzt wird.
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Die
DE 10 2010 002 086 A1 beschreibt einen Trockner mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Gegenstände, einem Luftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Luft, eine Adsorbereinheit, eine Adsorberheizung, ein erster Wärmetauscher und ein Gebläse für die Beförderung der Luft und eine Steuereinrichtung befinden.
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Die
DE 10 2005 062 943 A1 beschreibt ein Hausgerät, beispielsweise einen Trockner, umfassend einen Adsorptionsapparat, welcher ein festes Adsorbens und ein flüchtiges, von dem Adsorbens reversibel adsorbierbares Adsorptiv enthält. Das Hausgerät ist eingerichtet zum Annehmen eines Betriebszustandes, in welchem in dem Adsorptionsapparat zwischen dem Adsorbens und dem Adsorptiv ein Adsorptionsprozess reversierend betrieben wird, sowie zum Annehmen eines Ruhezustandes alternativ zu dem Betriebszustand, in welchem Ruhezustand der Adsorptionsapparat einen stationären Zustand annimmt, wobei das Adsorptiv im Wesentlichen vollständig von dem Adsorbens adsorbiert wird. Der Adsorptionsapparat ist Teil einer Wärmepumpe. Bei dem Trockner erfolgt keine Trocknung von feuchtwarmer Prozessluft durch Kontakt von feuchtwarmer Prozessluft mit einem Adsorbens, welches die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit aufnimmt.
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Die
DE 10 2009 028 931 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Adsorptions-Trockners, der ausgerüstet ist mit einer Aufnahme für ruhend abgelegtes oder aufgehängtes Textilgut, einem System zur Führung der Luftströmung, einer Heizung, einem Adsorptionsapparat, enthaltend ein reversibel dehydrierbares Adsorbens und mit mindestens einem Gebläse zur Erzeugung einer Luftströmung, die im geschlossenen Kreislauf über die Heizung, das zu pflegende Textilgut und durch den Adsorptionsapparat geleitet wird, mit einer Abluft-, sowie einer Luftzuführungsöffnung, die beide mittels einer steuerbaren Klappe verschließbar sind, wobei der Trockner in der Weise steuerbar ist, dass eine Nutzung des Gerätes zusätzlich als Auffrischer möglich ist.
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Es ist vor diesem Hintergrund Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Trockenschrank mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke bereitzustellen. Vorzugsweise soll auf die Verwendung eines Wassergefäßes zur Befeuchtung aufzufrischender Wäschestücke verzichtet werden können und das eingesetzte Wasser regelmäßig erneuert werden können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betrieb dieses T rockenschrankes.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Trockenschrank mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke sowie ein Verfahren zum Betrieb dieses Trockenschranks mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockenschrankes und des Verfahrens zu seinem Betrieb sind in abhängigen Patentansprüchen aufgeführt, wobei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockenschrankes entsprechen, selbst wenn dies hierin nicht ausdrücklich festgestellt ist.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Trockenschrank mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke, umfassend ein Gehäuse, das eine Behandlungskammer, hierin als Trocknungskammer oder Befeuchtungskammer verwendet und bezeichnet, für zu behandelnde Wäschestücke umgibt, wobei Gehäuse und Behandlungskammer jeweils eine gemeinsame Luftzutrittsöffnung und eine gemeinsame Luftausgangsöffnung für die Zufuhr und Abfuhr von Luft aufweisen, die vorzugsweise nicht auf derselben Seite des Trockenschrankes angeordnet sind, sowie eine Steuerungseinheit, ein Gebläse, eine elektrische Heizvorrichtung und mindestens eine Adsorbereinheit, welche mindestens ein regenerierbares Adsorbermaterial für Wasser enthält.
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Die gemeinsame Luftzutrittsöffnung und die gemeinsame Luftausgangsöffnung für die Zufuhr und Abfuhr von Luft sind im Allgemeinen stets geöffnet. Zumindest sind sie während eines Betriebes des Trockenschrankes nicht verschließbar. Damit ist der Trockenschrank eingerichtet, um bei seinem Betrieb eine im Wesentlichen geradlinig durch ihn verlaufende Strömung der Luft zu erreichen. Ein geschlossener Kreislauf, wie in der
DE 10 2009 028 931 A1 verlangt, soll eben gerade nicht realisiert sein. Vorzugsweise befindet sich weder an der Luftzutrittsöffnung noch an der Luftausgangsöffnung eine feste oder variabel öffenbare, d.h. regelbare, Verschließvorrichtung.
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Die Adsorbereinheit umfasst im Allgemeinen ein regenerierbares Adsorbermaterial für Wasser, das auch als Trocknungsmittel bezeichnet wird. Das Adsorbermaterial ist im Allgemeinen in der Lage, unter Erzeugung von Wärme Wasser reversibel zu adsorbieren. Vorzugsweise umfasst die Adsorbereinheit ein Adsorbermaterial, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Zeolithen, Aluminiumoxid, Calciumsulfat, Kieselgel und einer beliebigen Mischung hieraus besteht. Das regenerierbare Adsorbermaterial ist vorzugsweise ein Adsorbermaterial auf Basis von Zeolithen, insbesondere ein Zeolith.
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Das Adsorbermaterial liegt vorzugsweise in Form von Perlen vor. Eine Perlform der einzelnen Teilchen ermöglicht einen optimalen Durchgang der feuchtwarmen Luft ohne Ausbildung von Kanälen. Hierzu trägt auch eine gleichmäßige Korngrößenverteilung bei hohem Schüttgewicht bei. Außerdem ist bei einer Perlform der einzelnen Teilchen ein Abrieb sehr klein.
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Die Auswahl des Adsorbers hängt im Allgemeinen von der Durchschnittstemperatur der eingesetzten Luft und von der gewünschten Adsorption von Feuchtigkeit ab.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Adsorbereinheit ist in der Lage, feuchter Luft Feuchtigkeit zu entziehen, wenn das Adsorbermaterial in einem desorbierten Zustand, hierin auch als entladener Zustand bezeichnet, vorliegt. Hierzu kann im Allgemeinen das Adsorbermaterial in der Adsorbereinheit des Trockenschrankes mit über die Luftzutrittsöffnung eintretender feuchter Luft in Kontakt gelangen, so dass die darin enthaltene Feuchtigkeit im Adsorbermaterial adsorbiert werden kann.
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Solange die Adsorbereinheit in der Lage ist, der in den Trockenschrank eintretenden feuchten Luft Feuchtigkeit zu entziehen, wird relativ trockene Luft die Adsorbereinheit verlassen. Da infolge der Adsorption von Wasser auch Adsorptionswärme erzeugt wird, wird in der Adsorptionsphase die durch das Adsorbermaterial hindurchtretende Luft aufgrund einer exothermen Adsorptionsreaktion relativ stark erwärmt. Am Ausgang der Adsorbereinheit tritt somit trockene, warme Luft aus, die zur Trocknung von feuchten Wäschestücken mit diesen in Kontakt gebracht werden kann.
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Ist die Aufnahmekapazität der Adsorbereinheit für Wasser erschöpft, wird die Feuchtigkeit der die Adsorbereinheit verlassenden Luft ansteigen. Gleichzeitig findet aufgrund der fehlenden Adsorptionswärme keine Erwärmung der Luft mehr statt. Die Temperatur der die Adsorbereinheit verlassenden Luft wird daher abnehmen. Beides kann durch eine optional vorgesehene Verwendung von Feuchtigkeits- bzw. Temperatursensoren festgestellt werden, so dass für diesen Fall das Ende einer Desorptionsphase, d.h. einer Befeuchtungsphase der Wäschestücke, automatisch festgestellt werden kann.
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Die zunehmende Feuchtigkeit und abnehmende Temperatur der die Adsorbereinheit verlassenden Luft kann jedenfalls mit einem Sensorsystem ermittelt und mittels einer Auswerteeinheit ausgewertet werden. Auf diese Weise kann in einem Verfahren zum Betrieb dieses Trockenschrankes über eine Steuerungseinheit eine Adsorptionsphase beendet und eine Desorptionsphase eingeleitet werden.
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Um das für eine Befeuchtung von aufzufrischenden Wäschestücken erforderliche Wasser zu erhalten, d.h. die Desorption des im Adsorbermaterial enthaltenen Wassers zu erreichen, ist eine Erwärmung des mit Wasser beladenenen Adsorbermaterials erforderlich. Hierzu können im erfindungsgemäßen Trockenschrank verschiedene Arten von elektrischen Heizvorrichtungen, hierin im Folgenden auch als Adsorberheizungen bezeichnet, eingesetzt werden. Eine elektrische Adsorberheizung kann als Rohrheizkörper oder offene Drahtwendel, die in der Adsorbereinheit angeordnet ist, beispielsweise einer Zeolith enthaltenden Patrone, ausgebildet sein. Die Adsorberheizung kann allerdings auch ummantelt als Luftheizung vor der Adsorbereinheit angeordnet sein. Eine offene Drahtwendelheizung dient auch für die Adsorbereinheit als Flusenschutz. Es können auch beide Heizvarianten miteinander kombiniert werden. Die Adsorberheizung ist vorzugsweise in und/oder vor der Adsorbereinheit angeordnet. Je nach Anordnung der Adsorberheizung in und/oder vor der Adsorbereinheit kann die Desorption über eine direkte Erwärmung des Adsorbermaterials und/oder indirekt über erwärmte Luft stattfinden. Bei Verwendung von Zeolith als Adsorbermaterial wird die Adsorbereinheit vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 300 °C erhitzt.
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Das erfindungsgemäß vorzugsweise eingesetzte Adsorbermaterial ist im Allgemeinen hygroskopisch, so dass es in Betriebspausen des Trockenschrankes in Abhängigkeit von einer möglichen Isolation des Adsorbermaterials vor Umgebungsluft zu einer mindestens teilweisen Beladung des Adsorbermaterials mit Wasser kommen kann. Dies kann zum großen Teil vermieden werden, wenn die Adsorbereinheit geeignet isoliert wird. Sofern der erfindungsgemäße Trockenschrank aber vor allem zur Glättung und Auffrischung von Wäschestücken verwendet wird, spielt eine solche Isolation keine Rolle.
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Beim erfindungsgemäßen Trockenschrank befinden sich die gemeinsame Luftzutrittsöffnung und die gemeinsame Luftausgangsöffnung vorzugsweise nicht auf derselben Seite des Trockenschranks, d.h. seines Gehäuses. Besonders bevorzugt sind gemeinsame Luftzutrittsöffnung und gemeinsame Luftausgangsöffnung auf entgegengesetzten Seiten des Trockenschrankes angeordnet. Hierbei ist es wiederrum bevorzugt, dass die entgegengesetzten Seiten eine Ober- und eine Unterseite des Trockenschrankes bzw. seines Gehäuses sind. Vorteilhaft befindet sich dabei die gemeinsame Luftzutrittsöffnung auf der Oberseite des Trockenschranks und die gemeinsame Luftausgangsöffnung auf der Unterseite des Trockenschranks.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Trockenschranks weist dieser einen Luftkanal auf, in dem hintereinander die Luftzutrittsöffnung, das Gebläse, die elektrische Heizvorrichtung, die Adsorbereinheit, ein Behandlungsbereich der Behandlungskammer und die Luftausgangsöffnung angeordnet sind.
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Hierin werden die allgemeinen Begriffe „Behandlungskammer“ und „Behandlungsbereich“ verwendet, weil die Behandlungsschritte in einer Trocknung von feuchten Wäschestücken oder aber in einer Befeuchtung von aufzufrischenden bzw. zu glättenden trockenen Wäschestücken bestehen können. Der umfassendere Begriff „Behandlungsbereich“ soll insbesondere den Fall abdecken, dass elektrische Heizung und Adsorbereinheit in der Behandlungskammer an sich angeordnet sind. In diesem Fall ist der Bereich in der Behandlungskammer, in welchem sich die zu behandelnden Wäschestücke befinden, der Behandlungsbereich.
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Es ist erfindungsgemäß ein Trockenschrank bevorzugt, bei dem die Behandlungskammer das Gebläse, die elektrische Heizvorrichtung und/oder die Adsorbereinheit sowie einen Trocknungsbereich aufweist, in dem die zu behandelnden Wäschestücke platziert sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere die Trocknungsgeschwindigkeit von Wäschestücken erhöhen kann, ist in dem Luftkanal zwischen der Adsorbereinheit und dem Behandlungsbereich eine elektrische Zusatzheizung angeordnet. Hierbei wird die Zusatzheizung im Allgemeinen so geregelt, dass eine Desorptionstemperatur des eingesetzten Adsorbermaterials nicht überschritten wird, z.B. 80 °C bei Zeolithen.
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Die Betriebsweise des Trockenschranks wird insbesondere durch den Umstand bestimmt, dass das Trocknungsmittel nur über eine bestimmte Aufnahmekapazität für Wasser verfügt. Entsprechend kann mit Wasser beladenes Adsorbermaterial bzw. Trocknungsmittel nur eine bestimmte maximale Menge an Wasser abgeben. Andererseits wird ein optimaler Befeuchtungsbedarf und Trocknungsbedarf abhängig sein vom Zustand, insbesondere Trocknungsgrad, und der Menge an in den Trockenschrank zur Behandlung eingebrachten Wäschestücken. Generell wird ein Trockenschrank so ausgelegt sein, dass beispielsweise bei einer Beladung des Adsorbermaterials mit Wasser so viel Wärme entsteht, die ausreichend ist, um das von einem Wäschestück aufgenommene Wasser bei der Trocknung wieder zu entfernen.
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Es ist daher erfindungsgemäß bevorzugt, eine größere Flexibilität des Trockenschrankes dadurch sicherzustellen, dass er zwei oder mehr Behandlungskammern und/oder zwei oder mehr Adsorbereinheiten enthält. Zudem kann es vorteilhaft sein, dass die Menge an einsetzbarem Trocknungsmittel variiert werden kann, indem beispielsweise die Adsorbereinheiten geeignet aufgebaut, insbesondere unterteilt, sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockenschranks enthält er in und/oder an der gemeinsamen Luftzutrittsöffnung mindestens ein Luftfilter. In Abhängigkeit vom erwünschten Filterungsgrad kann hierbei beispielsweise auch ein Pollenfilter verwendet werden.
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Überdies ist ein Trockenschrank bevorzugt, bei dem mindestens eine Adsorbereinheit luftdicht abgeschlossen werden kann, so dass im Trockenschrank nach Wahl eines Benutzers ein mit Wasser beladener Zustand des Adsorbermaterials, d.h. des Trocknungsmittels, und/oder ein entladener Zustand des Adsorbermaterials, d.h. des Trocknungsmittels, vor einer Platzierung von Wäschestücken in die Behandlungskammer eingestellt werden können. Dies erhöht die Flexibilität bzw. den Einsatzbereich des T rockenschrankes.
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Den Wünschen eines Benutzers des Trockenschrankes kann besonders gut und präzise durch die Verwendung von geeigneten Sensoren entsprochen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockenschrankes sind daher in der Behandlungskammer ein interner Feuchtigkeitssensor, ein interner Gewichtssensor und/oder ein interner Temperatursensor angeordnet. Ist kein Sensor vorhanden, können in der Steuerungseinheit zur Steuerung des Verfahrens Erfahrungswerte für die mögliche oder notwendige Einleitung und Dauer von Adsorptionsphasen und Desorptionsphasen hinterlegt sein.
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Eine Erkennung der Beladung des Trockenschrankes mit Wäschestücken kann über Beladungssensoren durchgeführt werden, welche das Gewicht der in der Behandlungskammer platzierten, insbesondere aufgehängten, Wäschestücke messen. Dies reicht bei trockenen, zur Glättung bzw. Auffrischung in den Trockenschrank eingebrachten Wäschestücken aus. Bei feuchten Wäschestücken, die zur Trocknung in den Trockenschrank eingebracht werden sollen, kann zusätzlich die Verwendung eines Feuchtigkeitssensors sinnvoll sein, da hier der Feuchtigkeitsanteil in den feuchten Wäschestücken für einen Trocknungsschritt wichtig ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockenschrankes weist dieser eine externe und/oder interne Bedien- und/oder Anzeigeeinheit auf. Zwar können Bedien- und Anzeigeeinheit getrennt vorliegen. Erfindungsgemäß ist aber eine kombinierte Bedien- und Anzeigeeinheit bevorzugt, die beispielsweise über einen Touchscreen verfügt. Auf der Anzeigeeinheit kann beispielsweise angezeigt werden, in welchem Behandlungsstadium (Desorptionsphase (Befeuchtungsphase); Adsorptionsphase (Trocknungsphase)) sich der Trockenschrank befindet. Es kann auch beispielsweise eine restliche Behandlungszeit sowie das Erreichen eines Behandlungsendes angezeigt werden.
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Die Bedien- und Anzeigeeinheit ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. So kann diese in den Trockenschrank integriert sein. Es ist ein Trockenschrank bevorzugt, bei dem am Gehäuse eine Bedien- und Anzeigeeinheit angeordnet ist. Vorzugsweise ist diese eine berührungsempfindliche Displayeinheit.
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Vorzugsweise wird, allein oder zusätzlich zu einer am Trockenschrank angebrachten Bedien- und Anzeigeeinheit, eine externe Bedien- und Anzeigeeinheit, insbesondere ein tragbares Mobilgerät, verwendet. Der erfindungsgemäße Trockenschrank weist daher vorzugsweise eine Schnittstelle für die eine drahtlose Kommunikation auf. Das tragbare Mobilgerät weist vorzugsweise ein berührungsempfindliches Display auf. Bei Verwendung eines Mobilgerätes kann ein Nutzer, beispielsweise über eine App in einem Smartphone oder einem Tablet-Computer, von überall den Trockenschrank steuern und ggf. überprüfen, wie der Zustand der zu behandelnden, insbesondere zu trocknenden oder aufzufrischenden Wäschestücke bzw. der Betriebszustand des Trockenschrankes ist. Dies setzt allerdings im Allgemeinen das Vorhandensein der hierin diskutierten Sensoren im Trockenschrank und einer im Trockenschrank oder beispielsweise einem externen Server befindlichen Auswerteeinheit für die Signale dieser Sensoren voraus.
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Im Allgemeinen ist eine in Ausführungsformen der Erfindung verwendete Bedien- und Anzeigeeinheit auch für Eingaben eines Nutzers eingerichtet. Die Eingabe kann dabei in Form von Text erfolgen und/oder akustisch, beispielsweise über eine Spracheingabe. Die Eingabe kann aber auch in Form von ausgewählten Bildern erfolgen, beispielsweise über ein entsprechend gestaltetes Symbol.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Trockenschrankes mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke, umfassend ein Gehäuse, das eine Behandlungskammer für zu behandelnde Wäschestücke umgibt, wobei Gehäuse und Behandlungskammer jeweils eine gemeinsame Luftzutrittsöffnung und eine gemeinsame Luftausgangsöffnung für die Zufuhr und Abfuhr von Luft aufweisen, eine Steuerungseinheit, ein Gebläse, eine elektrische Heizvorrichtung und mindestens eine Adsorbereinheit, welche mindestens ein regenerierbares Adsorbermaterial für Wasser enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- (a) Einbringen von Wäschestücken in die Behandlungskammer;
- (b) Durchführen, jeweils automatisch oder durch einen Benutzer veranlasst,
- (b1) eines Trocknungsprogramms mit feuchten Wäschestücken, indem mittels des Gebläses Luft bei abgeschalteter elektrischer Heizvorrichtung von der Luftzutrittsöffnung über die Adsorbereinheit in einen Behandlungsbereich der Behandlungskammer und anschließend zur Luftausgangsöffnung befördert wird; oder
- (b2) eines Glättungs-Auffrischungs-Programms, indem in einer Desorptionsphase trockene Wäschestücke zunächst befeuchtet werden, indem mittels des Gebläses bei eingeschalteter elektrischer Heizvorrichtung Luft von der Luftzutrittsöffnung über die Adsorbereinheit in einen Behandlungsbereich der Behandlungskammer und anschließend zur Luftausgangsöffnung befördert wird, wobei in der Adsorbereinheit am Adsorbermaterial adsorbiertes Wasser freigesetzt wird und dieses im Behandlungsbereich die trockenen Wäschestücke befeuchtet; und anschließend in einer
Adsorptionsphase mittels des Gebläses Luft bei abgeschalteter elektrischer Heizvorrichtung von der Luftzutrittsöffnung über die Adsorbereinheit in einen Behandlungsbereich der Behandlungskammer und anschließend zur Luftausgangsöffnung befördert wird.
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Dabei ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem mit einem internen Feuchtigkeitssensor, einem internen Gewichtssensor und/oder einem internen Temperatursensor nach der Platzierung der Wäschestücke im Behandlungsbereich des Trockenschrankes die Luftfeuchtigkeit, das Gewicht der Wäschestücke und/oder die Lufttemperatur im Behandlungsbereich und/oder deren Änderung bestimmt werden und anhand eines Vergleiches von Anfangs- und Istwerten mit vorgegebenen Zielwerten ein Ende des Trocknungsprogrammes (b1) oder des Glättungs-Auffrischungs-Programms (b2) festgestellt wird.
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Überdies ist erfindungsgemäß ein Verfahren bevorzugt, bei dem eine Leistung des Gebläses und/oder der elektrischen Heizvorrichtung, und/oder eine Menge und/oder Art eines reversiblen Adsorptionsmittels in der Adsorbereinheit anhand der Messwerte eines am Gehäuse angebrachten externen Feuchtigkeitssensors und/oder externen Temperatursensors vorgegeben werden.
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Hierbei ist die Steuerungseinheit im Allgemeinen zur Durchführung der hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Steigung des Verlaufs der Entwicklung der relativen Feuchtigkeit gemessen, um die Art des zu trocknenden Wäschestücks und dessen Trocknungsmerkmale zu berücksichtigen.
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Die mit Feuchtigkeit beladene Luft aus dem Behandlungsbereich gelangt beim Betrieb des Trockenschrankes über die Luftausgangsöffnung im Allgemeinen in den Aufstellraum des Trockenschrankes. Allerdings sind Desorptionsphase und Adsorptionsphase im Allgemeinen recht kurz, so dass in einem Aufstellungsraum des Trockenschrankes nur eine schwache Fluktuation der Feuchtigkeit auftritt. Zusätzlich könnte auch eine Kondensation der Feuchtigkeit im Trockenschrank vorgesehen sein.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann zusätzlich auch eine Beduftung der Wäschestücke durch geeignet im Trockenschrank platzierte Duftstoffe vorgesehen sein.
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Die Desorptionsphase eines Glättungs-Auffrischungs-Programms (b2) wird bei Verwendung eines oder mehrerer Sensoren im Allgemeinen solange durchgeführt, bis sich eine erreichte Feuchtigkeit der Luft im Behandlungsbereich nicht oder kaum ändert. Dann ist das Adsorptionsmaterial entladen und steht für eine Adsorptionsphase, d.h. zur Trocknung der nun feuchten Wäschestücke bereit. Die elektrische Heizung wird dann im Allgemeinen abgeschaltet. Entsprechend umfasst ein hierzu eingesetzter Sensor vorzugsweise einen Temperatursensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor.
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Das Trocknungsprogramm (b1) bzw. eine Adsorptionsphase eines Glättungs-Auffrischungs-Programms (b2) werden bei Verwendung eines oder mehrerer Sensoren im Allgemeinen solange durchgeführt, bis beispielsweise ein in der Behandlungskammer angeordneter Sensor eine Abnahme der Temperatur der Luft und/oder keine weitere Abnahme der Feuchtigkeit der Luft feststellt. Ist nämlich die Aufnahmekapazität der Adsorbereinheit und insbesondere eines in der Adsorbereinheit vorhandenen Adsorbermaterials erschöpft, kann kein Wasser mehr in einer exothermen Adsorptionsreaktion aufgenommen werden. Als Folge kann die eintretende Luft weder entfeuchtet noch erwärmt werden. Da dies nach Durchgang der eintretenden Luft durch die Adsorbereinheit geschieht, kann es vorteilhaft sein, dass ein Feuchtigkeitssensor und/oder ein Temperatursensor geeignet nahe an der Adsorbereinheit angebracht sind.
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Für diesen Fall einer erschöpften Aufnahmekapazität des Adsorbermaterials kann die Verwendung einer bereits erwähnten elektrischen Zusatzheizung sinnvoll sein, die im Luftkanal zwischen der Adsorbereinheit und dem Behandlungsbereich angeordnet ist.
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Einem Benutzer kann dann geeignet ein Ende eines Trocknungsprogramms (b1) bzw. eines Glättungs-Auffrischungs-Programms (b2) angezeigt werden.
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Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Der Betrieb des Trockenschrankes kann einfach realisiert werden. Es kann eine kleine Wassermenge, z.B. maximal 500 ml, eher maximal 100 ml, in sehr kurzer Zeit, jedenfalls unterhalb einer Stunde, aus Wäschestücken entfernt werden. Dadurch, dass die eingesetzte Luft den Trockenschrank im Allgemeinen in einer Richtung durchströmt, wobei Luft aus der Umgebung des Trockenschrankes angesaugt wird und über ein reversibles Adsorbermaterial für Wasser in einer Adsorbereinheit, z.B. einer Zeolith-Einheit, zu dem zu behandelnden Wäschestück geleitet wird, kann die Verwendung eines Wasserbehälters, d.h. eines Frisch- oder Kondensattankes, oder die Verwendung von Wasser-Kapseln im Trockenschrank entfallen. Es kann somit eine für diesen Fall erforderliche Wartung vermieden werden. Eine separate Verdampfereinheit oder ein separates Vernebelungssystem zum Befeuchten von Wäschestücken kann ebenfalls entfallen. Die Luftfeuchtigkeit des Aufstellraumes des Trockenschrankes wird nicht beeinflusst. Das für den Betrieb mit der Auffrischungsfunktion erforderliche Wasser wird der Umgebungsluft entzogen und damit im Allgemeinen in jedem Zyklus ausgetauscht. Durch den ständigen Wechsel des eingesetzten Wassers ist keine Ansammlung von ggf. schlechten Gerüchen möglich. Überdies werden bei der Höhe der typischerweise erreichten Temperaturen die meisten Geruchsstoffe zersetzt, so dass auch nur eine geringe Geruchsbelastung eines Aufstellraumes eintreten kann.
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Die Wäschestücke werden im Vergleich zur Nutzung beispielsweise einer Wärmepumpe (z.B. in einem Wärmepumpentrockner) mit im Allgemeinen völlig trockener (< 5 % rel. Luftfeuchte) Luft durchströmt, da beispielsweise Zeolithe der Luft deutlich besser Feuchtigkeit entziehen als es der Wärmetauscher einer Wärmepumpe kann (ca. 20 % relative Luftfeuchte). Da die eingesetzte Luft somit mehr Wasser aufnehmen kann, verläuft die Trocknung auch deutlich schneller. All dies ist bei einer kleineren Heizleistung möglich.
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Die Erfindung ermöglicht es zudem in Ausführungsformen, die Beladung mit Wäsche, die Wäscheart und/oder die Feuchte der Wäsche zu bestimmen, so dass ein Trocknungs- und/oder -auffrischprozess möglichst genau überwacht und sogar eine Trocknungs- oder Auffrischungszeit vorhergesagt werden kann.
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Ein gewünschter Trocknungsgrad oder Auffrischungsgrad kann in Ausführungsformen der Erfindung unabhängig von Art und Menge der im Trockenschrank platzierten Wäschestücke zumindest zufriedenstellend und gleichmäßig erreicht werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen 1 bis 3 näher beschrieben, worin die beschriebenen Ausführungsformen lediglich der Illustration dienen und nicht einschränkend verstanden werden dürfen.
- 1 zeigt als Schnittdarstellung in Vorderansicht eine nicht einschränkende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockenschranks bei abgeschaltetem Betrieb.
- 2 zeigt als Schnittdarstellung in Vorderansicht eine nicht einschränkende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockenschranks während einer Befeuchtungsphase (Desorptionsphase bezogen auf eine Adsorbereinheit).
- 3 zeigt als Schnittdarstellung in Vorderansicht eine nicht einschränkende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockenschranks während einer Trocknungsphase (Adsorptionsphase bezogen auf eine Adsorbereinheit).
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Vorderansicht eine nicht einschränkende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockenschranks 1 mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke 2 bei abgeschaltetem Betrieb. Der Trockenschrank 1 umfasst ein Gehäuse 3, das eine Behandlungskammer 4 für zu behandelnde Wäschestücke 2 umgibt, wobei Gehäuse 3 und Behandlungskammer 4 jeweils eine gemeinsame Luftzutrittsöffnung 5 und eine gemeinsame Luftausgangsöffnung 6 für die Zufuhr und Abfuhr von Luft aufweisen, eine Steuerungseinheit 7, ein Gebläse 8, eine elektrische Heizvorrichtung 9 und eine Adsorbereinheit 10, welche mindestens ein regenerierbares Adsorbermaterial für Wasser enthält, hier ein Zeolith.
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Die Luftzutrittsöffnung 5 befindet sich auf einer Oberseite 11 von Trockenschrank 1 und die Luftausgangsöffnung 6 auf einer gegenüberliegenden Unterseite 12 von Trockenschrank 1. Der Weg zwischen der Oberseite 11 und der Unterseite 12 kann daher auch als im Wesentlichen gerade verlaufender Luftkanal bezeichnet werden.
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Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist ein Behandlungsbereich 13, in welchem die Wäschestücke 2 platziert sind, identisch mit der Behandlungskammer 4.
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Der Trockenschrank dieser Ausführungsform weist eine elektrische Zusatzheizung 14 zur Unterstützung eines Trocknungsprozesses auf. Außerdem verfügt der Trockenschrank über eine Schnittstelle 21 für eine drahtlose Kommunikation, z.B. über das Internet mit einem Mobiltelefon, das über eine geeignete App verfügt, sowie eine Bedien- und Anzeigeeinheit 18.
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16 bedeutet einen internen Feuchtigkeitssensor und 17 einen internen Temperatursensor. Beide Sensoren können zur Überwachung eines in der Behandlungskammer stattfindenden Behandlungsverfahrens verwendet werden. Beispielsweise kann mit deren Hilfe das Ende eines Behandlungsverfahrens ermittelt werden.
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15 bedeutet einen Luftfilter an der Luftzutrittsöffnung.
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19 bedeutet einen externen Feuchtigkeitssensor und 20 einen externen Temperatursensor, so dass Feuchtigkeit und Temperatur im Aufstellraum für den Betrieb von Trockenschrank 1 herangezogen werden können.
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2 zeigt als Schnittdarstellung in Vorderansicht eine nicht einschränkende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockenschranks 1 während einer Befeuchtungsphase (Desorptionsphase bezogen auf eine Adsorbereinheit 10).
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Die Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in 1. Die kleinen Pfeile zeigen die Fließrichtung von durch den Betrieb eines Gebläses 8 angesaugter Luft aus einem Aufstellraum von Trockenschrank 1 an.
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Der Trockenschrank 1 befindet sich hier in einer Desorptionsphase eines Glättungs-Auffrischungs-Programms (b2). Das in der Adsorbereinheit 10 befindliche, hier mit Wasser beladene Adsorptionsmittel, hier ein Zeolith, wird mittels einer elektrischen Heizvorrichtung 9 so erhitzt, dass sämtliches darin enthaltenes Wasser desorbiert wird. Das desorbierte Wasser, hier durch zwei Tropfen angedeutet, gelangt dann in die Behandlungskammer 4, wo sie hier trockene Wäschestücke 2 befeuchten kann. In der Desorptionsphase verlässt im Wesentlichen trockene Luft den Trockenschrank 1 über die Luftausgangsöffnung 6.
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3 zeigt als Schnittdarstellung in Vorderansicht eine nicht einschränkende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trockenschranks 1 während einer Trocknungsphase (Adsorptionsphase bezogen auf eine Adsorbereinheit 10).
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Die Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in 1. Die kleinen Pfeile zeigen die Fließrichtung von durch den Betrieb eines Gebläses 8 angesaugter Luft aus einem Aufstellraum von Trockenschrank 1 an.
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Der Trockenschrank 1 befindet sich hier in einer Adsorptionsphase eines Glättungs-Auffrischungs-Programms (b2). Das in der Adsorbereinheit 10 befindliche, hier nicht mit Wasser beladene Adsorptionsmittel, hier ein Zeolith, trocknet über die Luftzutrittsöffnung 5 eintretende Luft aus einem Aufstellraum von Trockenschrank 1. Aufgrund der freiwerdenden Adsorptionswärme gelangt trockene und warme Luft in die Behandlungskammer 4, wo sie die nun feuchten Wäschestücke 2 trocknen kann. Das hierbei aus den Wäschestücken 2 freigesetzte Wasser, hier durch zwei Tropfen angedeutet, gelangt dann über die Luftausgangsöffnung 6 in den Aufstellraum des Trtockenschrankes.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trockenschrank mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke
- 2
- Wäschestücke, trocken oder feucht
- 3
- Gehäuse
- 4
- Behandlungskammer, z.B. Trocknungskammer
- 5
- (dem Gehäuse und der Behandlungskammer gemeinsame) Luftzutrittsöffnung
- 6
- (dem Gehäuse und der Behandlungskammer gemeinsame) Luftausgangsöffnung
- 7
- Steuerungseinheit
- 8
- Gebläse
- 9
- Elektrische Heizvorrichtung
- 10
- Adsorbereinheit
- 11
- Seite des Trockenschranks, an welcher sich die Luftzugangsöffnung befindet
- 12
- Seite des Trockenschranks, an welcher sich die Luftausgangsöffnung befindet
- 13
- Behandlungsbereich; Trocknungsbereich oder Befeuchtungsbereich
- 14
- (elektrische) Zusatzheizung
- 15
- Luftfilter
- 16
- Interner Feuchtigkeitssensor
- 17
- Interner Temperatursensor
- 18
- Bedien- und Anzeigeeinheit am Trockenschrank
- 19
- Externer Feuchtigkeitssensor
- 20
- Externer Temperatursensor
- 21
- Schnittstelle für drahtlose Kommunikation
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008049133 A1 [0003]
- DE 102005053702 B4 [0004]
- DE 3626887 A1 [0005]
- EP 0777998 A1 [0006]
- DE 102005004094 A1 [0007]
- DE 10356785 A1 [0008]
- DE 10356786 A1 [0009]
- DE 102010002086 A1 [0010]
- DE 102005062943 A1 [0011]
- DE 102009028931 A1 [0012, 0016]
