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Die Erfindung betrifft einen Lamellenwärmetauscher für eine Wäschebehandlungsmaschine zur Erwärmung einer Prozessluft der Wäschebehandlungsmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
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Derartige Lamellenwärmetauscher für Wäschebehandlungsmaschinen sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von voneinander verschiedenen Ausführungsformen bereits vorbekannt und umfassen eine Mehrzahl von parallel und zueinander beabstandet angeordneten Lamellen zur Wärmeübertragung zwischen dem Lamellenwärmetauscher und der Prozessluft, wobei die Lamellen zwischen zwei parallel zu den Lamellen angeordneten Seitenplatten des Lamellenwärmetauschers angeordnet sind, und mindestens ein mit den Lamellen wärmeleitend verbundenes Wärmetauscherrohr zur Leitung eines Wärmeübertragungsfluids, und wobei der Lamellenwärmetauscher eine in einem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers mit einem Rest des Lamellenwärmetauschers verbundene separate Heizung zur Aufheizung der Prozessluft aufweist.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Lamellenwärmetauscher für eine Wäschebehandlungsmaschine zur Erwärmung einer Prozessluft der Wäschebehandlungsmaschine anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Lamellenwärmetauscher für Wäschebehandlungsmaschinen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Heizung in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers in einer Mehrzahl von Lamellen angeordneten Heizungsaufnahme eingesteckt ist, bevorzugt, dass die Heizungsaufnahme zusätzlich mindestens eine der Seitenplatten durchdringt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht insbesondere darin, dass ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Lamellenwärmetauscher für eine Wäschebehandlungsmaschine zur Erwärmung einer Prozessluft der Wäschebehandlungsmaschine angegeben ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Lamellenwärmetauschers ist eine konstruktiv einfache und damit kostengünstige mechanische und wärmebertragende Anbindung der Heizung an den Rest des Lamellenwärmetauschers ermöglicht. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Lamellenwärmetauscher mit der Heizung besonders kompakt und damit platzsparend realisierbar. Die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers hat den zusätzlichen Vorteil, dass die mechanische und wärmeübertragende Verbindung zwischen der separaten Heizung mit dem Rest des Lamellenwärmetauschers in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers auf konstruktiv und fertigungstechnisch besonders einfache Art und Weise ermöglicht ist. Bei der Wäschebehandlungsmaschine kann es sich beispielsweise um eine Waschmaschine, einen Wäschetrockner oder ein Kombinationsgerät aus einer Waschmaschine und einem Wäschetrockner handeln. Ferner ist die Erfindung sowohl bei Haushaltsgeräten wie auch bei gewerblichen Geräten, also für den professionellen Einsatz ausgebildeten Wäschebehandlungsmaschinen, vorteilhaft einsetzbar.
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Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Lamellenwärmetauscher nach Art, Funktionsweise, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass die Heizung in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers mit den die Heizungsaufnahme ausbildenden Lamellen in wärmeleitenden Kontakt steht, bevorzugt, dass der Heizung zugewandte Enden dieser Lamellen jeweils einen Kragen zur wärmeleitenden Kontaktierung der Heizung aufweisen, besonders bevorzugt, dass diese Lamellen und die Heizung derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass der vorgenannte Kragen bei dem Einstecken der Heizung in die Heizungsaufnahme mittels der Heizung ausbildbar ist. Bevorzugt werden die Kragen werden schon im Herstellprozess der Seitenlamelle vorgeformt und durch das Heizelement mit auf geweitet. Damit bildet sich eine kraftschlüssige Verbindung. Hierdurch ist eine sehr effiziente Wärmeübertragung von der Heizung auf der einen Seite auf die Lamellen und damit auf die die Lamellen durchströmende Prozessluft auf der anderen Seite ermöglicht. Die gilt besonders für die bevorzugte und insbesondere für die besonders bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung. Die besonders bevorzugte Ausführungsform hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Ausbildung der Kragen der Lamellen in einem gemeinsamen Arbeitsschritt mit dem Einstecken der Heizung in die Heizungsaufnahme erfolgt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers gemäß des Anspruchs 2 sieht vor, dass die Heizung in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers mittels dieser Lamellen in der Heizungsaufnahme fixiert ist, bevorzugt, dass die Heizung mittels dieser Lamellen formschlüssig fixiert ist, besonders bevorzugt, dass die Heizung auf einer diesen Lamellen zugewandten Seite der Heizung eine Haltestruktur zur formschlüssigen Fixierung der Heizung aufweist. Auf diese Weise ist die Funktionalität der Lamellen weiter gesteigert, da diese zusätzlich für die Fixierung der Heizung in der Heizungsaufnahme verwendet werden. Bei der bevorzugten und insbesondere bei der besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Weiterbildung gelingt dies auf konstruktiv und fertigungstechnisch besonders einfache Art.
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Eine dazu alternative oder zusätzliche vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass die Heizung in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers mittels einer wärmeleitenden Zwischenschicht mit den die Heizungsaufnahme ausbildenden Lamellen wärmeleitend verbunden ist, bevorzugt, dass die wärmeleitende Zwischenschicht als ein Kleber zur kraftschlüssigen Verbindung der Heizung mit diesen Lamellen ausgebildet ist. Hierdurch ist die wärmeleitende Anbindung der Heizung an die vorgenannten Lamellen weiter verbessert. Ferner ermöglicht die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung die Heizung auf eine zu der formschlüssigen Verbindung alternative Art und Weise in der Heizungsaufnahme zu fixieren. Bei einem PTC-Heizungselement kann hierdurch die schützende Hülle entfallen, die, nun durch die in einander greifenden Kragen und dem eingebrachten Kleber ersetzt wird.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass die Heizung in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers durch eine der beiden Seitenplatten in die Heizungsaufnahme eingesteckt ist und an der dieser Seitenplatte gegenüberliegenden Seitenplatte kraftübertragend gehalten ist, bevorzugt, dass die letztgenannte Seitenplatte als ein Anschlag für das Einstecken der Heizung ausgebildet ist. Auf diese Weise sind die Konstruktion und die Fertigung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers weiter vereinfacht. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass die Heizung bei der Überführung des Lamellenwärmetauschers in dessen Montagezustand in ein quer zu den Lamellen verlaufendes Heizungsrohr eingeschoben wird und in Form eines Rohrbogens gebogen wird. Der Rohrbogen kann nun in eine schlitzförmige Kontur der, aus dem Stand der Technik bekannte, Lamellen eingeschoben werden. Beim Einschieben legt sich um die äußeren Rohrbögen der Kontaktkragen der Lamellen an, so dass dieses Heizungsrohr relativ zu den die Heizungsaufnahme ausbildenden Lamellen in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers mechanisch und wärmeleitend fixiert ist. Zu beachten ist, dass, sich die Schlitzkontur ohne den Kontaktkragen in den Seitenplatten wiederfindet.
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Hierdurch ist die mechanische Verbindung und wärmeübertragende Anbindung der Heizung an den Rest des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers auf fertigungstechnisch besonders einfache und robuste Art und Weise ermöglicht. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung, mittels der die mechanische Verbindung und wärmeübertragende Anbindung der Heizung an den Rest des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers analog zu dem mindestens einen Wärmetauscherrohr möglich ist. Entsprechend lässt sich die übliche Fertigungstechnik bei der Verbindung des vorgenannten Wärmetauscherrohres mit den Lamellen des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers auch bei der Verbindung der Heizung mit dem Rest des Lamellenwärmetauschers einsetzen und damit vereinheitlichen. Beispielsweise kann es sich bei dem Heizungsrohr um ein Aluminiumrohr, ein Kupferrohr oder dergleichen handeln.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers nach Anspruch 6 sieht vor, dass das Heizungsrohr mit der darin fixierten Heizung analog zu dem Wärmetauscherrohr ausgebildet und in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers mit dem Rest des Lamellenwärmetauschers kraftübertragend und wärmeleitend verbunden ist. Auf diese Weise ist die Fertigungstechnik bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers weiter vereinheitlicht.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass die Heizung von dem in dem Wärmetauscherrohr geführten Wärmeübertragungsfluid im Wesentlichen wärmeleitungsentkoppelt ist, bevorzugt, dass die die Heizungsaufnahme ausbildenden Lamellen und/oder die die Heizungsaufnahme ausbildende Seitenplatte hierfür mindestens eine Freimachung, besonders bevorzugt eine Aufstellung, aufweisen/aufweist. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Heizung die Funktion des Wärmeübertragungsfluids nicht in ungewünschter Weise beeinträchtigt. Entsprechend ist die Wärmeübertragung zwischen der Heizung und der Prozessluft auf der einen Seite und die Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsfluid auf die Prozessluft auf der anderen Seite im Wesentlichen voneinander unabhängig steuerbar oder regelbar.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass der Lamellenwärmetauscher einen ersten Bereich im Wesentlichen zur Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeübertragungsfluid und der Prozessluft und einen zweiten Bereich im Wesentlichen zur Wärmeübertragung zwischen der Heizung und der Prozessluft aufweist, wobei der erste und der zweite Bereich voneinander im Wesentlichen wärmeleitungsentkoppelt sind. Auf diese Weise ist die vorgenannte Entkopplung der Wärmeübertragung zum einen zwischen der Heizung und der Prozessluft und zum anderen zwischen dem Wärmeübertragungsfluid und der Prozessluft in konstruktions- und fertigungstechnischer Hinsicht besonders gut realisierbar.
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Grundsätzlich ist die Heizung nach Art, Funktionsweise, Material, Dimensionierung, Anzahl und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass die Heizung als eine elektrische Heizung, bevorzugt als eine PTC-Heizung, ausgebildet ist. Elektrische Heizungen sind in einer Vielzahl von Bauformen erhältlich und sehr einfach handhabbar. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung. Die Abkürzung „PTC“ steht dabei für „Positive Temperature Coefficient“, was im Deutschen auch als „Kaltleiter“ bezeichnet wird. PTC-Elemente, also PTC-Elemente von PTC-Heizungen, sind sehr prozesssicher und robust. Aufgrund der inhärenten Eigensicherheit des mindestens einen PTC-Elements ist es möglich, die Wäschebehandlungsmaschine materialseitig zu optimieren, ohne dass dabei die Sicherheit der Wäschebehandlungsmaschine verringert wird. Beispielsweise ist es im Unterschied zu Rohrheizkörpern oder dergleichen nicht erforderlich, aus Sicherheitsgründen eine große thermische Trägheit der Heizung konstruktiv vorzusehen. Darüber hinaus ist es aufgrund der inhärenten Eigensicherheit des mindestens einen PTC-Elements beispielsweise möglich, einen als Wärmepumpentrockner ausgebildeten Trockner mit Propan oder dergleichen als Kältemittel für die Wärmepumpe des Trockners zu betreiben. Im Unterschied zu anderen Heizungen kann gerade auch in einem Fehlerfall gewährleistet werden, dass eine Grenztemperatur für eine Oberfläche der Heizung, beispielsweise von 350°C bei Propan, sicher nicht überschritten wird. Bei anderen Heizungen besteht demgegenüber die Gefahr, dass diese Grenztemperatur in einem Fehlerfall zumindest kurzzeitig überschritten wird.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass der Lamellenwärmetauscher als ein Teil einer Wärmepumpe ausgebildet ist, wobei der Lamellenwärmetauscher als ein Verflüssiger und/oder als ein Verdampfer der Wärmepumpe ausgebildet ist, und wobei die Heizung in dem Verflüssiger und/oder dem Verdampfer angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, die beispielsweise bei einem Wärmepumpentrockner erreichbare Temperatur zum Aufheizen der Prozessluft mittels der Heizung zu steigern, so dass beispielsweise eine Verkürzung einer Trocknungszeit bei einer als Wäschetrockner ausgebildeten Wäschebehandlungsmaschine ermöglicht ist. Ferner ist es denkbar, dass der Wärmepumpenprozess mittels der Heizung steuerbar ist. Dies gilt einerseits für den Verdampfer wie auch andererseits für den Verflüssiger der Wärmepumpe.
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Eine Steuerung oder Regelung der Heizung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers erfordert die Sensierung einer Temperatur der mittels der Heizung aufgeheizten Prozessluft. Hierfür stehen dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung. Der Fachmann wird je nach den Erfordernissen des Einzelfalls den dafür geeigneten Temperatursensor auswählen und anordnen. Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers sieht vor, dass der Lamellenwärmetauscher zusätzlich einen Temperatursensor zur Ermittlung einer Temperatur der durch die Heizung aufgeheizten Prozessluft aufweist, wobei der Temperatursensor in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers in einer in einer Mehrzahl von Lamellen angeordneten Sensoraufnahme eingesteckt ist, bevorzugt, dass die Sensoraufnahme zusätzlich mindestens eine der Seitenplatten durchdringt. Auf diese Weise ist es möglich, den für eine Steuerung oder Regelung der Heizung erforderlichen Temperatursensor analog zu der Heizung selbst mit dem Rest des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers mechanisch und wärmeübertragend zu verbinden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers in einer perspektivischen Darstellung,
- 2a/b das Ausführungsbeispiel in einem Bereich der Heizung in zwei vergrößerten, teilweisen Seitenansichten,
- 3a/b das Ausführungsbeispiel in einem Bereich der Heizung in einer weiteren vergrößerten, teilweisen Seitenansicht und in einer dazu korrespondierenden, teilweisen Frontansicht,
- 4 eine Variante des Ausführungsbeispiels in einer vergrößerten, teilweisen Seitenansicht,
- 5a/b die Variante gemäß der 4 in zwei Alternativen, jeweils in einer vergrößerten, teilweisen Seitenansicht,
- 6a/b eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels in einer teilweisen, perspektivischen Darstellung und in einer dazu korrespondierenden teilweisen, Frontansicht,
- 7 eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels in einer teilweisen Frontansicht,
- 8 eine zu der Variante gemäß der 7 alternative Variante des Ausführungsbeispiels in einer teilweisen Frontansicht,
- 9 das Ausführungsbeispiel in einer vergrößerten, teilweisen Seitenansicht im Bereich des Temperatursensors und
- 10 eine zu dem Ausführungsbeispiel gemäß der 9 alternative Variante in einer teilweisen Seitenansicht im Bereich des Temperatursensors.
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In den 1 bis 10 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers in verschiedenen Varianten rein exemplarisch dargestellt. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile der einzelnen Varianten sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Der Lamellenwärmetauscher 2 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für eine als Haushaltswäschetrockner ausgebildete Wäschebehandlungsmaschine geeignet ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von parallel und zueinander beabstandet angeordneten Lamellen 4 zur Wärmeübertragung zwischen dem Lamellenwärmetauscher 2 und einer nicht dargestellten Prozessluft der Wäschebehandlungsmaschine, wobei die Lamellen 4 zwischen zwei parallel zu den Lamellen 4 angeordneten Seitenplatten 6, 8 des Lamellenwärmetauschers 2 angeordnet sind, und mindestens ein mit den Lamellen 4 wärmeleitend verbundenes Wärmetauscherrohr 10 zur Leitung eines nicht dargestellten Wärmeübertragungsfluids, und wobei der Lamellenwärmetauscher 2 eine in einem in der 1 dargestellten Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 mit einem Rest des Lamellenwärmetauschers 2 verbundene separate Heizung 12 zur Aufheizung der Prozessluft aufweist.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Lamellenwärmetauscher 2 insgesamt vier identisch ausgebildete Heizungen 12 auf. Die Wäschebehandlungsmaschine ist in den 1 bis 10 nicht näher dargestellt. Eine Strömungsrichtung der Prozessluft ist in der 1 durch einen Pfeil 14 symbolisiert. Die Heizungen 12 sind in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 jeweils in einer Mehrzahl von Lamellen 4 angeordneten Heizungsaufnahme 16 eingesteckt, wobei die jeweilige Heizungsaufnahme 16 zumindest die Seitenplatte 6 aber zusätzlich auch die Seitenplatte 8 durchdringen kann. Die jeweilige Heizung 12 ist als eine elektrische Heizung, nämlich als eine PTC-Heizung, ausgebildet.
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Zwecks Steuerung oder Regelung der Heizungen 12 weist der Lamellenwärmetauscher 2 zusätzlich zwei Temperatursensoren 18 zur Ermittlung einer Temperatur der durch die Heizungen 12 aufgeheizten Prozessluft auf, wobei der jeweilige Temperatursensor 18 in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2, analog zu den Heizungen 12, in einer in einer Mehrzahl von Lamellen 4 angeordneten Sensoraufnahme 20 eingesteckt ist, wobei die Sensoraufnahme 20 zusätzlich die Seitenplatte 6 durchdringt. Siehe hierzu die 9 und 10, in denen jeweils alternative Ausführungsformen der Anordnung der Temperatursensoren 18 exemplarisch dargestellt sind. In der 9 ist eine Variante dargestellt, bei der die die Sensoraufnahme 20 ausbildenden Lamellen 4 jeweils einen Kragen 19 aufweisen. Demgegenüber zeigt die 10 eine Variante, bei der die die Sensoraufnahme 20 ausbildenden Lamellen 4 lediglich eine als Freimachung ausgebildete Öffnung 21 aufweisen.
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Der Lamellenwärmetauscher 2 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Teil einer Wärmepumpe 22 der als Wäschetrockner ausgebildeten Wäschebehandlungsmaschine ausgebildet, wobei der Lamellenwärmetauscher 2 als ein Verflüssiger 24 und als ein Verdampfer 26 der Wärmepumpe 22 ausgebildet ist, und wobei die Heizungen 12 in dem Verflüssiger 24 der Wärmepumpe 22 angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers ist es jedoch auch denkbar, dass die mindestens eine Heizung in dem Verdampfer oder aber sowohl in dem Verflüssiger wie auch in dem Verdampfer angeordnet ist.
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In dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 stehen die Heizungen 12 mit den die Heizungsaufnahmen 16 ausbildenden Lamellen 4 in wärmeleitenden Kontakt, wobei der jeweiligen Heizung 12 zugewandte Enden dieser Lamellen 4 jeweils einen Kragen 28 zur wärmeleitenden Kontaktierung dieser Heizung 12 aufweisen, und wobei diese Lamellen 4 und die jeweilige Heizung 12 derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass der vorgenannte Kragen 28 bei dem Einstecken der jeweiligen Heizung 12 in die Heizungsaufnahme 16 mittels dieser Heizung 12 ausbildbar ist. Siehe hierzu die 2a bis 3b. Gemäß der in der 2a dargestellten Variante weist die jeweilige Heizung 12 ein Aluminiumgehäuse 30 auf, in der das PTC-Element 32 der als PTC-Heizung ausgebildeten Heizung 12 angeordnet ist. In der 2b ist eine dazu alternative Variante teilweise dargestellt, wobei die jeweilige Heizung 12 gemäß dieser Varianten in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 mittels der die Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 in der Heizungsaufnahme 16 fixiert ist, wobei die jeweilige Heizung 12 mittels dieser Lamellen 4 formschlüssig fixiert ist, besonders bevorzugt, dass die Heizung 12, nämlich das Aluminiumgehäuse 30 der Heizung 12, auf einer diesen Lamellen 4 zugewandten Seite der Heizung 12 eine Haltestruktur 34 zur formschlüssigen Fixierung der Heizung 12 aufweist.
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Wie aus den 3a und 3b ersichtlich ist, weisen die zur Ausbildung der jeweiligen Heizungsaufnahme 16 ausgebildeten Lamellen 4 jeweils eine zu der Heizung 12, nämlich zu dem Aluminiumgehäuse 30, korrespondierende Öffnung 36 auf, wobei an den vier Ecken dieser Öffnung 36 jeweils eine als Freischnitt ausgebildete Freimachung 38 in der jeweiligen Lamelle 4 angeordnet ist. Bei dem vorgenannten Einstecken der jeweiligen Heizung 12 in die korrespondierende Heizungsaufnahme 16 werden die Lamellen 4 mittels des Aluminiumgehäuses 30 derart verbogen, dass sich die aus der 2a bis 3a ersichtlichen Kragen 28 ausbilden. Aufgrund der auf die vorgenannte Weise hergestellten Kragen 28 ist damit auch eine kraftschlüssige Verbindung der jeweiligen Heizung 12 mit den die Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 erreicht. Bei anderen Ausführungsformen ist es jedoch auch möglich, dass die mechanische Verbindung zwischen der Heizung auf der einen Seite und den die Heizungsaufnahme ausbildenden Lamellen auf der anderen Seite allein durch Formschluss oder allein durch Kraftschluss hergestellt wird. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Kragen bereits vorab hergestellt sind und beim Einschieben der Heizung in das Lamellenpacket verformt und angepresst werden.
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Alternativ oder zusätzlich dazu ist es denkbar, dass die jeweilige Heizung 12 in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 mittels einer wärmeleitenden Zwischenschicht 40 mit den die Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 wärmeleitend verbunden ist, bevorzugt, dass die wärmeleitende Zwischenschicht 40 als ein Kleber zur kraftschlüssigen Verbindung der jeweiligen Heizung 12 mit diesen Lamellen 4 ausgebildet ist. Die Zwischenschicht 40 kann somit lediglich zur Verbesserung der Wärmeleitung zwischen der jeweiligen Heizung 12 und den Lamellen 4 oder zusätzlich zur kraftschlüssigen Verbindung der jeweiligen Heizung 12 mit diesen Lamellen 4 ausgebildet sein. Siehe hierzu die 4. Die Verwendung einer Zwischenschicht 40 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Kragen 28 der Lamellen 4, wie im vorgenannten Absatz kurz erläutert, bereits vorab hergestellt worden sind. Entsprechend kann es sein, dass für einen innigen wärmeleitenden Kontakt zwischen der jeweiligen Heizung 12 auf der einen Seite und den die Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 auf der anderen Seite die vorgenannte wärmeleitende Zwischenschicht 40 erforderlich ist.
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Wie aus den 1 bis 10 ersichtlich ist, sind die Heizungen 12 in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 jeweils durch die Seitenplatte 6 in die jeweils korrespondierende Heizungsaufnahme 16 eingesteckt. An der dieser Seitenplatte 6 gegenüberliegenden Seitenplatte 8 des Lamellenwärmetauschers 2 sind die Heizungen 12 zusätzlich kraftübertragend gehalten, wobei die Seitenplatte 8 beispielsweise als ein Anschlag für das Einstecken der jeweiligen Heizung 12 ausgebildet ist. Siehe hierzu die 2b, 5a und 5b.
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Wie aus den 4, 5a und 5b hervorgeht, können die jeweils als PTC-Heizung ausgebildeten Heizungen 12 auch ohne das vorgenannte Aluminiumgehäuse 30 oder eine andersartige Einhausung ausgebildet sein. Dies ist immer dann möglich, wenn die jeweilige Heizung 12 im Wesentlichen ohne Druckbeanspruchung in die korrespondierende Heizungsaufnahme 16 eingesteckt werden kann. Beispielsweise also bei Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Kragen 28 der Lamellen 4 bereits vorab hergestellt worden sind. Wie aus den 4, 5a und 5b des Weiteren ersichtlich ist, können die Kragen 28 der die jeweilige Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 derart dimensioniert sein, dass diese Lamellen 4 mit deren Kragen 28 selbst eine Art Gehäuse, also eine Einhausung, für die jeweilige Heizung 12 ausbilden. Die Heizungen 12 können dann, beispielsweise auf die oben bereits erläuterte Weise, mittels der als Kleber ausgebildeten Zwischenschicht 40 mit den die Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 wärmeleitend verklebt werden.
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Eine weitere Variante 6a und 6b des vorliegenden Ausführungsbeispiels sieht vor, dass die jeweilige Heizung 12 bei der Überführung des Lamellenwärmetauschers 2 in dessen Montagezustand in ein quer zu den Lamellen 4 verlaufendes Heizungsrohr 30 eingeschoben ist. Die Heizung wird vor der Montage in eine gebogene Form gebracht, so dass, sich der Rohrbogen der Heizung in eine spezielle, aus dem Stand der Technik bekannte, Lamellenform 42 einpressen lässt. Hierzu weisen die Lamellen 42 schlitzartige Öffnungen auf und an den äußeren Rohrbögen Kontaktkragen auf. Beim Einschieben (Richtung 43) des Heizungsrohres 30 werden die Kontaktkragen aufgeweitet und fixieren die Heizung im Wärmetauscher, so dass, dieses Heizungsrohr 30 relativ zu den die Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 mechanisch und wärmeleitend fixiert Das Heizungsrohr 30 erfüllt hier die Funktion des oben erläuterten Aluminiumgehäuses 30, so dass das gleiche Bezugszeichen wie bei dem Aluminiumgehäuse 30 verwendet worden ist.
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Beispielsweise ist es hierfür möglich, dass das vorgenannte Heizungsrohr 30 mit der darin fixierten Heizung 12 analog zu dem Wärmetauscherrohr 10 ausgebildet und in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 mit dem Rest des Lamellenwärmetauschers 2 kraftübertragend und wärmeleitend verbunden ist. Siehe hierzu beispielsweise die 6a und 6b, wobei das Heizungsrohr 30 beispielsweise nach Art eines Wärmetauscherrohres in eine Öffnung 42 in die zu dem Heizungsrohr 30 korrespondierenden Lamellen 4 einsteckbar ist. Die Einsteckrichtung ist mit einem Pfeil 43 symbolisiert.
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Ferner ist es denkbar, dass die Heizung 12 von dem in dem Wärmetauscherrohr 10 geführten Wärmeübertragungsfluid im Wesentlichen wärmeleitungsentkoppelt ist, bevorzugt, dass die die Heizungsaufnahme 16 ausbildenden Lamellen 4 und/oder die die Heizungsaufnahme 16 ausbildende Seitenplatte 6 hierfür mindestens eine Freimachung 44, besonders bevorzugt eine Aufstellung, aufweisen/aufweist. Siehe hierzu die 7. Wie daraus ersichtlich ist, weisen die Seitenplatte 6 sowie die vorgenannten Lamellen 4 jeweils Freimachungen 44, also als Freischnitte ausgebildete Öffnungen, auf. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es möglich, dass die eine Wärmeleitung unterbindenden Öffnungen als Aufstellungen der Lamellen ausgebildet sind. In der 7 sind lediglich drei der insgesamt vier Heizungen 12 dargestellt. Die Temperatursensoren 18 sowie die dazu korrespondierenden Sensoraufnahmen 20 sind in der 7 nicht dargestellt.
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Um eine möglichst weitgehende Wärmeleitungsentkopplung zu erzielen, kann es vorgesehen sein, dass der Lamellenwärmetauscher 2 einen ersten Bereich 46 im Wesentlichen zur Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeübertragungsfluid und der Prozessluft und einen zweiten Bereich 48 im Wesentlichen zur Wärmeübertragung zwischen den Heizungen 12 und der Prozessluft aufweist, wobei der erste und der zweite Bereich 46, 48 voneinander im Wesentlichen wärmeleitungsentkoppelt sind. Siehe hierzu die 8. Auch in der 8 sind die Temperatursensoren 18 sowie die dazu korrespondierenden Sensoraufnahmen 20 nicht dargestellt.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Lamellenwärmetauschers 2 ist eine konstruktiv einfache und damit kostengünstige mechanische und wärmebertragende Anbindung der Heizungen 12 an den Rest des Lamellenwärmetauschers 2 ermöglicht. Darüber hinaus ist der Lamellenwärmetauscher 2 mit den Heizungen 12 besonders kompakt und damit platzsparend realisierbar. Die bevorzugte Ausführungsform des Lamellenwärmetauschers 2 hat den zusätzlichen Vorteil, dass die mechanische und wärmeübertragende Verbindung zwischen den separaten Heizungen 12 mit dem Rest des Lamellenwärmetauschers 2 in dem Montagezustand des Lamellenwärmetauschers 2 auf konstruktiv und fertigungstechnisch besonders einfache Art und Weise ermöglicht ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel und die diesbezüglich erläuterten Varianten beschränkt. Beispielsweise ist der erfindungsgemäße Lamellenwärmetauscher auch bei gewerblichen Geräten, also bei Wäschebehandlungsmaschinen für den professionellen Einsatz, vorteilhaft verwendbar.
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Der erfindungsgemäße Lamellenwärmetauscher kann dabei für eine Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden. Entsprechend sind auch Verwendungen außerhalb der Anwendung bei Wärmepumpen denkbar. Sofern der erfindungsgemäße Lamellenwärmetauscher als Teil einer Wärmepumpe einer Wäschebehandlungsmaschine ausgeführt sein soll, kann der erfindungsgemäße Lamellenwärmetauscher als Verflüssiger und/oder als Verdampfer dieser Wärmepumpe ausgebildet sein. Bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers als Verdampfer der Wärmepumpe kann der Wärmepumpenprozess beispielsweise in dessen Startphase mittels der Heizung unterstützt werden. Entsprechend ist auch eine Trockenzeitverkürzung bei einer als Wäschetrockner ausgebildeten Wäschebehandlungsmaschine ermöglicht. Ferner ist es möglich, den Wärmepumpenprozess mit einer geringeren oder sogar ohne jegliche Überhitzungsstrecke zu führen. Die Heizung kann dann zur Überhitzungsregelung verwendet werden.
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Die mindestens eine Heizungsaufnahme und/oder die mindestens eine Sensoraufnahme kann beispielsweise als eine Ausstanzung und/oder eine Prägung ausgebildet sein. Anstelle die Heizungsaufnahme und/oder Sensoraufnahme durch mindestens eine der beiden Seitenplatten hindurchzuführen, kann es vorgesehen sein, dass weder die Heizungsaufnahme noch die Sensoraufnahme durch eine der beiden Seitenplatten hindurchgeführt ist. Dies kann beispielsweise dann gewünscht sein, wenn mittels der Seitenplatten des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers im Hinblick auf die Heizung ein Berührungsschutz realisiert sein soll. Sofern eine Ausbildung der oben genannten Kragen der Lamellen mittels des Einsteckens der Heizung in die Heizungsaufnahme erfolgen soll, kann es fertigungstechnisch vorgesehen sein, ein Kammwerkzeug oder dergleichen einzusetzen, um so die Lamellen während des Einsteckens der Heizung in die Heizungsaufnahme mechanisch zu stabilisieren.
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Die Heizung und der Temperatursensor können dabei jeweils auf jede erdenkliche und in dem jeweiligen Einzelfall geeignete Art und Weise mit dem Rest des erfindungsgemäßen Lamellenwärmetauschers mechanisch verbunden sein. Rein exemplarisch sei hier lediglich auf Aufstecken, Einstecken, Verkleben und Verschrauben verwiesen. Selbstverständlich sind auch je nach Anwendungsfall geeignete und sinnvolle Kombinationen aus den vorgenannten Befestigungstechniken wie auch mit anderen Befestigungstechniken denkbar.
