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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft einen Bekleidungstrockner, genauer gesagt einen
Bekleidungstrockner, der Bekleidung gleichmäßig und schnell trocknen kann
und den Energieverbrauch beim Trocknen von Kleidung senken kann.
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HINTERGRUNDBILDENDE TECHNIK
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Ein
Bekleidungstrockner enthält
typischerweise eine drehbare Trommel, und er trocknet ein zu trockenes
Objekt mit Luft hoher Temperatur. Bekleidungstrockner können in
solche vom Ablufttyp und solche vom Kondensationstyp eingeteilt
werden, was davon abhängt,
wie Luft mit Feuchtigkeit, die während
des Trocknens eines zu trocknenden Zielobjekts erzeugt wurde, verarbeitet
wird. Bei einem Bekleidungstrockner vom Ablufttyp wird Luft mit
Feuchtigkeit ausgeblasen, und bei einem solchen vom Kondensationstyp
wird Luft mit Feuchtigkeit kondensiert, um die Feuchtigkeit aus
der Luft zu entfernen, und die von Feuchtigkeit freie Luft wird
in ihm umgewälzt.
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Die 1 zeigt
die Schnittkonstruktion eines Bekleidungstrockners vom Ablufttyp
gemäß dem Stand
der Technik. Wie dargestellt, verfügt der Bekleidungstrockner über ein
Gehäuse 10 mit
einer an dessen Vorderseite ausgebildeten Tür 11, eine drehbar
im Bekleidungstrockner 10 installierte Trommel 12,
einen Heißluft-Führungstrakt 13,
der Heißluft
in die Trommel 12 leitet, einen Heißluft-Auslasstrakt 14, der
Heißluft
auslässt,
die durch das Innere der Trommel 12 gelaufen ist, und einen
Gebläselüfter 15,
der Außenluft
ansaugt und sie ausbläst.
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An
der Vorderseite des Gehäuses 10 ist
eine Öffnung 16 ausgebildet,
um es zu ermöglichen,
Wäsche
in die Trommel 12 einzugeben oder aus ihr zu entnehmen.
Die Trommel 12 wird durch einen unten im Gehäuse 10 installierten
Motor 17 mit niedriger Drehzahl gedreht. Der Motor 17 treibt
die Trommel 12 und den Gebläselüfter 15 gleichzeitig
an, wozu sich eine Antriebswelle 18 des Motors 17 zu
seinen beiden Seiten erstreckt, wobei ein Ende der Antriebswelle 18 mit
dem Gebläselüfter 15 verbunden
ist, während
das andere Ende derselben mit einer die Trommel 12 antreibende
Riemenscheibe 19 verbunden ist. Ein Riemen 20,
der so installiert ist, dass er die Trommel 12 überdeckt,
ist mit der Riemenscheibe 19 verbunden.
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Der
Heißluft-Auslasstrakt 14 ist
zwischen einem unteren Teil der Vorderseite der Trommel 12 und dem
Gebläselüfter 15 angeordnet.
An einem Ende des Heißluft-Auslasstrakts 14 ist
ein Filter 21 installiert, um kleine Teilchen, wie Fusseln,
auszufiltern, die in der Heißluft
enthalten sind, die durch die Trommel 12 gelaufen ist.
Mit einem Auslass des Gebläselüfters 15 ist
ein Ablufttrakt 22 kombiniert. Dieser Ablufttrakt 22 ist
als zylindrisches Rohr ausgebildet, und sein offenes Ende erstreckt
sich zur Außenseite
des Gehäuses 10.
Am offenen Ende des Ablufttrakts 22 ist ein Auf/Zu-Ventil 23 installiert,
um den Ablufttrakt 22 zu öffnen, wenn der Gebläselüfter 15 betrieben wird,
und um ihn zu schließen,
wenn der Gebläselüfter 15 nicht
betrieben wird, um so das Einführen
feiner Teilchen von außen
zu verhindern.
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In
einem oberen Teil des Heißluft-Führungstrakt 13 ist
ein Heizer 30 installiert. Wenn sich der Gebläselüfter 15 und
die Trommel 12 entsprechend der Umdrehung des Motors 17 drehen,
strömt
Außenluft durch
den Heizer 30, um erhitzt zu werden, und um dann durch
den Heißluft-Führungstrakt 13 in
die Trommel 12 eingeleitet zu werden. Demgemäß wird, wenn
die in der Trommel 12 platzierte feuchte Wäsche durch
die Heißluft
getrocknet wird, wenn diese durch die Trommel 12 strömt, diese
Heißluft
durch den Heißluft-Auslasstrakt 14 und
den Ablufttrakt 22 nach außen ausgeblasen.
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Im
Allgemeinen sind bei einem Ablufttrockner ein Einlasstrakt und ein
Ablufttrakt mit der im Gehäuse
installierten drehbaren Trommel verbunden, und der Heizer ist im
Einlasstrakt installiert.
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Wenn
Luft von der Außenseite
des Trockners entsprechend dem Betrieb des Lüfters in den Einlasstrakt eingeleitet
wird, wird sie durch den Heizer so erwärmt, dass sie eine hohe Temperatur
aufweist, und in diesem Fall erreicht die Heiztemperatur ungefähr 100°C. Wenn die
Luft hoher Temperatur in die Trommel im Trockner eingeleitet wird,
wird das zu trocknende Zielobjekt in der Trommel getrocknet. Während des
Trocknungsprozesses entnimmt die Luft hoher Temperatur einem zu
trocknenden Zielobjekt Feuchtigkeit, und die Luft mit hoher Feuchtigkeit wird
durch den Ablufttrakt nach außen
ausgeblasen.
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Der
Bekleidungstrockner gemäß dem Stand der
Technik, bei dem Wärme
unter Verwendung des Heizers an die eingeleitete Luft übertragen
wird, kann die Gesamttrocknungszeit durch schnelles Erwärmen von
Luft unter Verwendung des Heizers verkürzen, und er kann mit großem Leistungsvermögen hergestellt
werden, jedoch ist er dahingehend nachteilig, dass viel Energie
verbraucht wird, da die eingeleitete Luft durch den Heizer erwärmt wird.
Insbesondere kann, da das zu trocknende Zielobjekt mit Luft einer
Temperatur von 100°C
oder höher
getrocknet wird, dasselbe während
des Trocknungsprozesses abhängig
von seinem Material beschädigt
werden. Außerdem
kann, obwohl die Trommel gedreht wird, Luft hoher Temperatur nicht
gleichmäßig auf
das Zielobjekt gebracht werden, wodurch die Bekleidung teilweise
trocknet, was zu einem Problem dahingehend führt, dass die Gesamttrocknungseffizienz
beeinträchtigt
ist.
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Ein
Bekleidungstrockner vom Kondensationstyp ist dahingehend von Vorteil,
dass er als eingebauter Bekleidungstrockner hergestellt werden kann, ohne
dass ein Ablufttrakt zum Ausblasen von Luft zur Außenseite
des Bekleidungstrockners erforderlich wäre und dass seine Energieeffizienz
im Vergleich zu einem Bekleidungstrockner vom Ablufttyp hoch ist, jedoch
zeigt er Mängel
dahingehend, dass die Trocknungszeit lang ist und er nicht mit großer Leistung hergestellt
werden kann.
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Daher
besteht Bedarf an einem Bekleidungstrockner, der eine hohe Energieeffizienz
zeigen kann und das zu trocknende Zielobjekt nicht beschädigt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wurde angesichts des oben genannten Problems geschaffen,
und es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Bekleidungstrockner
zu schaffen, der eine hohe Energieeffizienz zeigt und ein zu trocknendes
Zielobjekt nicht beschädigt.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, Bekleidung innerhalb eines
Bekleidungstrockners gleichmäßig und
schnell zu trocknen und den Energieverbrauch beim Trocknen der Bekleidung
zu senken.
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Es
ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Bekleidungstrockner
zu schaffen, der Bekleidung in verschiedenen Trocknungsmoden mit hoher
Energieeffizienz trocknen kann.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist ein Bekleidungstrockner geschaffen, der Folgendes
aufweisen kann: ein Gehäuse;
eine drehbar im Gehäuse
installierte Trommel; und eine die Trommel erwärmende Heizeinheit.
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Bei
einem derartigen Aufbau erwärmt
die Heizeinheit die Trommel selbst, um es zu ermöglichen, durch die Heizeinheit
erzeugte Wärme
an die Außenseite
der Trommel zu übertragen,
so dass sie durch Wärmeleitung
durch das Innere der Trommel läuft
und so die Bekleidung, ein zu trocknendes Zielobjekt, erwärmt, wodurch
die Temperatur der Bekleidung gleichmäßig ansteigt, um die Verdampfung
von Feuchtigkeit im Inneren des zu trocknenden Zielobjekts zu beschleunigen.
Da die Feuchtigkeit schnell aus dem zu trocknenden Zielobjekt ausgegeben
und dann zur Außenluft
nach außen
ausgeblasen werden kann, kann ein Bekleidungstrocknungsprozess prompt
ausgeführt
werden, und da die Feuchtigkeit des zu trocknenden Zielobjekts nicht
nur durch in die Trommel eingeleitete Luft verdampft wird, kann
die Temperatur der in die Trommel eingeleiteten Luft auf einen niedrigen
Wert kontrolliert werden, um so eine Beschädigung des zu trocknenden Zielobjekts
zu verhindern.
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Anders
gesagt, kann, zum Vergleich, beim Bekleidungstrockner gemäß dem Stand
der Technik, um Bekleidung zu trocknen, Luft hoher Temperatur mit
dem zu trocknenden Zielobjekt in Kontakt gelangen. Demgemäß kann,
wenn die Temperatur der in die Trommel eingeleiteten Luft für einen
Schnelltrocknungsvorgang erhöht
wird, das zu trocknende Zielobjekt durch die Luft hoher Temperatur
beschädigt
werden, und obwohl die Trommel gedreht wird, um die Kontaktfläche zwischen
der Luft hoher Temperatur und der Bekleidung zu erhöhen, ist
die mit der Innenfläche
der Trommel in Kontakt stehende Bekleidung um ein beträchtliches,
gewisses Stück
vom Strömungspfad
der Luft hoher Temperatur getrennt, was dazu führt, dass die mit der Luft
hoher Temperatur in Kontakt stehende Bekleidung übermäßig getrocknet wird, um beschädigt zu
werden, während
vom Strömungspfad
der Luft hoher Temperatur entfernte Bekleidung ungetrocknet verbleibt.
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Jedoch
wird, bei der Erfindung, die Trommel selbst erwärmt, so dass zwar Zeit aufzubringen
ist und Energie erforderlich ist, um die Trommel im Anfangsstadium
zu erwärmen,
jedoch Wärme
leicht von der Trommel selbst auf die Bekleidung übertragen werden
kann, die kaum mit der Luft hoher Temperatur in Kontakt gelangt,
wodurch die Zielobjekte vollständig
getrocknet werden können.
Insbesondere kann im Wesentlichen ein Teiltrocknungseffekt, gemäß dem das
Trocknen der Bekleidung um 20% ≈ 50% verzögert ist,
da eine große
Menge an Bekleidung einen Klumpen bilden kann, verhindert werden,
so dass die Gesamttrocknungseffizienz verbessert werden kann, und
da die Temperatur der zur Trommel geblasenen Luft gesenkt werden
kann, wird Bekleidung während
des Trocknungsprozesses nicht beschädigt.
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Die
sich drehende Trommel kann entsprechend einer Konvektionsströmung unter
Verwendung der Heizeinheit und des Gebläselüfters erwärmt werden, und bei der Erfindung
wird die Trommel für zweckdienliche
Installation durch Strahlung erwärmt.
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In
diesem Fall wird, um einen Wärmeverlust der
Heizeinheit, der zur entgegengesetzten Seite der Trommel auftritt,
zu vermeiden, zwischen der Heizeinheit und der Innenfläche des
Gehäuses
eine Reflexionsplatte ausgebildet, damit zur entgegengesetzten Seite
der Trommel gestrahlte Wärme
der Heizeinheit durch die Reflexionsplatte die Trommel erwärmen kann.
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Die
Heizeinheit kann eine Halogenlampe, eine Ferninfrarotstrahlungslampe
oder eine Heizleitung sein.
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Das
Gehäuse
wird unter Berücksichtigung des
Installationsraums allgemein mit Quaderform hergestellt. Demgemäß ist der
Innenraum des Gehäuses
quaderförmig
ausgebildet, so dass zwischen ihm und der zylindrischen Trommel
ein Raum mit Eckbereichen vorhanden ist. Indessen ist es, um die Effizienz
der Strahlungswärmungsleitung
zu verbessern, vorteilhafter, wenn der Abstand zwischen der Trommel
und der Heizeinheit minimal ist, und vorzugsweise ist die Heizeinheit
so installiert, dass sie der Trommel zuge wandt ist. So ist die Heizeinheit
angesichts der Heizeffizienz und der Raumeffizienz vorzugsweise
so installiert, dass sie der Trommel in den Eckbereichen des Quaders
zugewandt ist.
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Die
Trommel wird aus einem Metall (oder einem metallischen Material)
hoher Wärmekapazität hergestellt,
und sie wird auf doppelschichtige Weise mit einem Luftspalt dazwischen
hergestellt, wodurch Wärme
für eine
längere
Zeitperiode in der Trommel zurückgehalten
werden kann.
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Der
Bekleidungstrockner gemäß der Erfindung
enthält
einen Ferninfrarot-Strahlungsheizer als Heizeinheit, die so positioniert
ist, dass sie der Rückseite
der Trommel zugewandt ist, damit der Trocknungsvorgang am zu trocknenden
Zielobjekt gleichmäßig ausgeführt werden
kann und eine Beschädigung
desselben verhindert werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass
Ferninfrarotstrahlung eine Infrarotstrahlung mit einer etwas langen
Wellenlänge ist,
die über
die einer Mikrowelle hinausgeht. Licht wird entsprechend der Intensität und der
Wellenlänge von
den Mikrowellen bis zur Gammastrahlung befreit, und Infrarotstrahlung
zeigt eine geringfügig
höhere Energie
als Mikrowellen, d. h. Funkwellen von 2 GHz ≈ 3 GHz, und sie verfügt über eine
lange Wellenlänge,
um Wärme
schnell zu absorbieren, und da Infrarotstrahlung viele Mikrowellen
enthält,
die Wassermoleküle
schnell beeinflussen, kann sie schnell Energie an Wassermoleküle liefern,
um Wasser für
eine schnelle Verdampfung zu erwärmen.
So kann, bei der Erfindung, Ferninfrarotstrahlung effektiv genutzt werden,
um das zu trocknende Zielobjekt zu trocknen.
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Außerdem verwendet,
bei der Erfindung, der Bekleidungstrockner ein Wärmepumpensystem als zusätzliche
Heizeinheit, die die Trommel erwärmt.
So liefert ein Wärmetauscher
des Wärmepumpensystems
Luft mit erhöhter
Temperatur an einen Lufteinströmpfad,
um das zu trocknende Zielobjekt gemeinsam mit dem Ferninfrarot-Strah lungsheizer
zu trocknen, um so Trocknungsabläufe
verschiedener Modi bereitzustellen.
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Gemäß der Erfindung
enthält
der Bekleidungstrockner das Gehäuse,
die drehbar in diesem installierte Trommel sowie die die Trommel
erwärmende
Heizeinheit. Demgemäß kann,
durch Erwärmen
der Trommel mit der Heizeinheit, ein zu trocknendes Zielobjekt,
das nicht direkt mit einem Luftströmungspfad hoher Temperatur
in Kontakt tritt, Wärme von
der erwärmten
Trommel aufnehmen und mit hoher Trocknungseffizienz gleichmäßig und
schnell getrocknet werden.
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Außerdem kann,
durch Erwärmen
der Trommel, die das zu trocknende Zielobjekt aufnimmt, die Trocknungseffizienz
verbessert werden und durch Absenken der Temperatur der zum Entfernen
von Feuchtigkeit in das Innere der Trommel gelieferten Luft kann
die Möglichkeit
verhindert werden, dass das zu trocknende Zielobjekt, wie Bekleidung,
durch in die Trommel gelieferte Luft hoher Temperatur beschädigt wird.
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Darüber hinaus
kann durch Verhindern eines teilweise ungetrockneten Zustands des
zu trocknenden Zielobjekts Feuchtigkeit desselben aufgrund des Erfordernisses
zusätzlicher
Energie zum Erwärmen der
Trommel schnell getrocknet werden, so dass der zum Trocknen des
zu trocknenden Zielobjekts erforderliche Energieverbrauch gesenkt
werden kann.
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Ferner
kann, unter Verwendung des an der Rückseite der Trommel als Heizeinheit
installierten Ferninfrarot-Strahlungsheizers, das zu trocknende Zielobjekt
aktiv getrocknet werden, ohne beschädigt zu werden.
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Auch
können,
da als zusätzliche
Heizeinheit gemeinsam das Wärmepumpensystem
verwendet wird, als Möglichkeit
verschiedene Typen von Trocknungsmodi verwendet werden, wodurch
die Wahlmöglichkeit
der Benutzer zum Trocknen von Bekleidung erweitert ist.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile
der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der
Erfindung zu sorgen, und die in diese Beschreibung eingeschlossen
sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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In
den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt.
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1 ist
eine Schnittansicht eines Bekleidungstrockners gemäß dem Stand
der Technik;
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2 ist
eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht eines Bekleidungstrockners
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 ist
eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Betriebsprinzips
zur 2;
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4 ist
eine geschnittene Seitenansicht, die einen Bekleidungstrockner gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Bekleidungstrockners gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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6 ist
eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Betriebsprinzips
zur 5; und
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Bekleidungstrockners gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN FÜR DIE BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird ein Bekleidungstrockner gemäß Ausführungsbeispielen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Die 2 ist
eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht eines Bekleidungstrockners
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, und die 3 ist eine schematische Ansicht
zum Erläutern
eines Betriebsprinzips zur 3.
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Gemäß den 2 und 3 enthält ein Bekleidungstrockner
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein Gehäuse 110 von
Quaderform mit einem Aufnahmeteil im Inneren, eine drehbar im Gehäuse 110 installierte
Trommel 116, einen ersten Luftströmungspfad 120, der
Einlassluft an die Trommel 116 liefert, einen zweiten Luftströmungspfad 122,
der Luft mit der Bekleidung in der Trommel 116 entnommener
Feuchtigkeit auslässt,
einen ersten Wärmetauscher 130,
der als Kondensator im ersten Luftströmungspfad 120 ausgebildet
ist, um Einlassluft zu erwärmen,
einen im zweiten Luftströmungspfad 122 ausgebildeten
Gebläselüfter 140,
um Luft aus der Trommel 116 auszublasen, einen als Heizeinheit
an der Außenseite
der Trommel 116 ausgebildeten Heizdraht 160, um
Wärme abzustrahlen und
die Trommel 116 zu erwärmen,
und eine Reflexionsplatte 150, die zwischen den Heizdraht 160 und der
In nenfläche
des Gehäuses 110 ausgebildet
ist und vom Heizdraht 160 ausstreuende Wärme reflektiert,
um die Trommel 116 zu erwärmen.
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Das
Gehäuse 110 besteht
der Installation halber aus Eisen von Quaderform 112, und
es enthält im
Inneren einen quaderförmigen
Raum.
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Die
zylinderförmige
Trommel 116 ist so im Gehäuse 110 installiert,
dass sie sich um eine Achse zentriert dreht, die im Wesentlichen
parallel zur Bodenfläche
des Gehäuses 110 verläuft. Der
erste Luftströmungspfad 120,
durch den die Einlassluft strömt, ist
mit einer Seite der Trommel 116 verbunden, und der zweite
Luftströmungspfad 122,
durch den die Abluft strömt,
ist mit der anderen Seite der Trommel 116 verbunden. Die
Außenumfangsfläche der
Trommel ist mit einer Antriebswelle des Motors 118 verbunden, um
Kraft für
eine Drehung zu empfangen.
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Der
erste Luftströmungspfad 120 muss
nicht zur Außenseite
des Gehäuses 110 frei
liegen, während
ein Auslass 123 des zweiten Luftströmungspfads 122 vorzugsweise
zur Außenseite
des Gehäuses 110 frei
liegt. Für
die Form des ersten und des zweiten Luftströmungspfads 120 und 122 besteht keine
spezielle Einschränkung,
und die Richtung oder die Position aller die Strömungspfade bildenden Teile
können
entsprechend dem Innenraum des Gehäuses 110 geeignet
geändert
werden.
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Der
erste Wärmetauscher 130 ist
als Kondensator am ersten Luftströmungspfad 120 installiert,
um in diesen einzuleitende Luft zu erwärmen, damit Luft mit einer
auf über
50°C erhöhten Temperatur,
vorzugsweise einer Temperatur von ungefähr 50°C ≈ 60°C, in die Trommel 116 eingeleitet
werden kann.
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Ein
Verdampfer ist als zweiter Wärmetauscher 132 an
einer Seite im Gehäuse 110 installiert. Der
erste und der zweite Wärmetauscher 130 und 132 bilden
einen thermodynamischen Kreis (Dampf kompressionskreis), für den ein
Kompressor 134 und ein Expansionsmechanismus (nicht dargestellt)
im Gehäuse 110 enthalten
sind. Der Kompressor 134 und der Expansionsmechanismus
(nicht dargestellt) sind in einem unteren Teil der Trommel 116 installiert, und
der erste und der zweite Wärmetauscher 130 und 132 sind
mit einer Leitung (nicht dargestellt) angeschlossen, um einen geschlossenen
Kreislauf zu bilden. Der Dampfkompressionszyklus arbeitet an durch
den ersten Luftströmungspfad 130 strömender Luft
als Wärmepumpe.
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Insbesondere
ist der Kompressor 134 an der Seite eines Einlasses 120a des
ersten Luftströmungspfads
installiert, und er liefert seine selbst erzeugte Wärme an die
durch den Einlass 120a eingeleitete Luft, und so wird das
Erwärmen
des ersten Wärmetauschers 130 in
Bezug auf die eingeleitete Luft unterstützt.
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Demgemäß ist der
Heizeffekt für
die eingeleitete Luft verdoppelt, während ein Kühleffekt des Kompressors 134 erzielt
werden kann, so dass die Gesamteffizienz des Dampfkompressionszyklussystems
verbessert werden kann.
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Der
Gebläselüfter 140 ist
am zweiten Luftströmungspfad 122 installiert.
Der Gebläselüfter 140 erfährt von
der Antriebseinheit 118 eine Antriebskraft, und er erzeugt
eine Luftströmung,
die nach dem Durchlaufen der Trommel 116 vom ersten Luftströmungspfad 120 durch
den zweiten Luftströmungspfad 122 nach
außen
ausgeblasen wird.
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An
der anderen Seite des Motors 118 ist ein Hilfslüfter 141 angebracht.
Der Hilfslüfter 141 verhindert
ein Überhitzen
des Motors 118. Der zweite Wärmetauscher 132 ist
in einer Linie mit dem Hilfslüfter 141 installiert,
so dass dann, wenn die durch diesen erzeugte Luftströmung den
zweiten Wärmetauscher 132 durchströmt, die
Temperatur desselben abgesenkt werden kann, um die Kühleffizienz
weiter zu verbessern.
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Am
Gehäuse 110 ist
an der Rückseite
des zweiten Wärmetauschers 132 eine Öffnung 113 ausgebildet,
die als Auslass für
die Luft dient, die den zweiten Wärmetauscher 132 gekühlt hat.
Die die sich drehende Trommel 116 erwärmende Heizeinheit 160 ist
in der Umfangsrichtung von der Trommel 116 beabstandet
installiert, und die Reflexionsplatte 150, die die Wärme der
Heizeinheit 160 zur Trommel 116 reflektiert, ist
an der entgegengesetzten Seite installiert, die der Trommel 116 nicht
zugewandt ist.
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Bei
diesem Aufbau erwärmt
die Heizeinheit 160 die Trommel selbst durch Strahlung.
Demgemäß kann Bekleidung,
die in einem Abschnitt platziert ist, in dem sie kaum mit Luft hoher
Temperatur in Kontakt gelangen kann, auf einfache Weise durch Wärme getrocknet
werden, die vom Inneren der erwärmten Trommel übertragen
wird. Demgemäß kann verhindert
werden, dass die Bekleidung teilweise getrocknet wird. Als Heizeinheit 160 kann
ein Heizdraht, eine Halogenlampe, eine Ferninfrarotstrahlungslampe oder
ein Ferninfrarot-Strahlungsheizer usw. verwendet werden.
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Nun
wird das Betriebsprinzip des Bekleidungstrockners gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.
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Gemäß den 2 und 3 dreht,
wenn ein Benutzer eine Bedientaste (nicht dargestellt) betätigt, der
Motor 118 die Trommel 116. Dann wird gleichzeitig
Spannung an die Heizeinheit 160 angelegt, und Wärme wird
direkt von ihr an die Trommel übertragen,
oder sie wird durch die Reflexionsplatte 150 reflektiert
und dann an die Trommel übertragen.
Demgemäß wird die
Trommel 116 selbst erwärmt.
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Gleichzeitig
dreht sich der Gebläselüfter 140, um
eine Saugkraft zu erzeugen, und Luft von der Außenseite des Trockners wird
in den Einlass 120a des ersten Luftströmungspfads 120 eingeleitet.
In diesem Fall erfolgt mit der vom Kondensator 130 eingeleiteten Luft,
d. h. am ersten Wärmetauscher 130,
ein Wärmeaustausch,
damit Luft mit erhöhter
Temperatur, die durch den ersten Luftströmungspfad 120 an die
Trommel 116 zu liefern ist, in einem Zustand mit erhöhter Temperatur
in die Trommel 116 eingeleitet wird.
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In
diesem Fall wird, um nicht eine direkte Beschädigung der Bekleidung zu verursachen,
die Temperatur der durch den ersten Temperatur 120 gelieferten
Luft so kontrolliert, dass sie in einem bestimmten Temperaturbereich
liegt, d. h. ungefähr
50°C beträgt. Zu diesem
Zweck ist am ersten Luftströmungspfad 120 ein
Temperatursensor (nicht dargestellt) vorhanden.
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Die
in die Trommel eintretende Luft wird auf ungefähr 50°C 60°C gehalten, so dass sie am zu trocknenden
Zielobjekt in der Trommel 116 einen gleichmäßigen Trocknungsvorgang
ausführen
kann, ohne es zu beschädigen.
Die in die Trommel 116 eingeleitete Luft im Zustand hoher
Temperatur entnimmt dem zu trocknenden Zielobjekt Feuchtigkeit,
und sie strömt
in einem Zustand hoher Feuchtigkeit aus der Trommel heraus. Die
aus der Trommel heraus strömende
Luft wird durch den zweiten Luftströmungspfad 122 zur
Außenseite
des Gehäuses 110 ausgeblasen.
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Indessen
wird durch die Heizeinheit 160 erzeugte Wärme zur
Oberfläche
der sich drehenden Trommel 116 gestrahlt, und sie wird
durch die Reflexionsplatte 150 reflektiert und dann in
Strahlungsform übertragen,
nachdem sie durch die Reflexionsplatte 150 reflektiert
wurde, und die Strahlung läuft durch
Wärmeleitung
durch das Innere der Trommel 116, um die Bekleidung, das
zu trocknende Zielobjekt, zu erwärmen.
Demgemäß steigt
die Temperatur der gesamten Bekleidung gleichmäßig an, um die Verdampfung
von Feuchtigkeit derselben zu beschleunigen. In diesem Fall wird
im Inneren der Trommel erzeugte Feuchtigkeit durch den zweiten Luftströmungspfad 122 nach
außen
ausgeblasen, wenn der Gebläselüfter 140 angetrieben
wird. Obwohl die Temperatur der durch den ersten Luftströmungspfad 120 zugeführten trockenen
Luft durch die Heizeinheit 160 auf ungefähr 50°C abgesenkt
wird, kann die Bekleidung, das zu trocknende Zielobjekt, da die
Trommel 116 selbst erwärmt
wird, nicht beschädigt
werden, und sie kann schnell getrocknet werden. Um die Energieeffizienz
zu verbessern, kann die Trommel 116 durch die Heizeinheit 160 auf
ungefähr
40°C erwärmt werden,
und dann kann sie gedreht werden, damit Luft in sie eingeleitet
werden kann.
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Die 4 ist
eine geschnittene Seitenansicht, die einen Bekleidungstrockner gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Der in der 4 dargestellte
Pfeil kennzeichnet die Drehrichtung der Trommel. Gemäß der 4 sind
mehrere Heizeinheiten 161 und 162 so installiert,
dass sie einen Teil der Trommel 116 überdecken, um diese zu erwärmen. Dabei
sind die Heizeinheiten 161 und 162 so angeordnet,
dass sie der Außenumfangsfläche der
Trommel 116 zugewandt sind, um diese zu erwärmen, während ein
Auslecken der von ihnen erzeugten Wärme minimiert ist. An der Rückseite
der Heizeinheiten 161 und 162 sind wärmebeständige Reflexionsplatten 151 und 152 in
einem Zustand installiert, in dem sie um einen bestimmten Abstand
entfernt sind. Die Reflexionsplatten 151 und 152 reflektieren durch
die Heizeinheiten 161 und 162 erzeugte Wärme, um
sie zur Innenseite des Gehäuses 110 zu
leiten, um so das Erwärmen
der Trommel 116 zu unterstützen. Um zu verhindern, dass
die Reflexionsplatten 151 und 152 durch die von
den Heizeinheiten 161 und 162 erzeugte Wärme thermisch
verformt werden, sind Montageeinheiten 163 aus wärmebeständigem Keramikmaterial
eingesetzt zwischen den Heizeinheiten 161 und 162 sowie
den Reflexionsplatten 151 und 152 installiert,
um die Heizeinheiten 161 und 162 in einem Zustand
zu befestigen, in dem diese und die Reflexionsplatten 151 und 152 getrennt
sind.
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Die 5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Bekleidungstrockners gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und die 6 ist eine schematische Ansicht
zum Erläutern
eines Betriebsprinzips zur 5.
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Gemäß den 5 und 6 ist
ein Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 an der Rückseite
der Trommel 116 installiert. Der Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 ist
an einem Lufteinlasskanal installiert, dessen eines Ende mit der
Trommel 116, d. h. dem ersten Luftströmungspfad, verbunden ist.
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Um
Schäden
des zu trocknenden Zielobjekts zu minimieren, steht der Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 nicht
in direktem Kontakt zu der Trommel 116. Gemäß der 6 ist
der Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 im mittleren Teil
des ersten Luftströmungspfads 120 installiert,
und an seiner Vorderseite ist ein Fenster 171 installiert.
Das Fenster 171 verhindert, dass der Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 in direktem
Kontakt mit dem zu trocknenden Zielobjekt gelangt, während die
Zufuhr, durch Strahlung, der von ihm übertragenen Ferninfrarotstrahlung
nicht behindert ist.
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Das
Fenster 171 kann aus jedem beliebigen Material bestehen,
solange es die Strahlungsübertragung
der Ferninfrarotstrahlung nicht behindert. Beispielsweise kann das
Fenster 171 aus Glas oder einem transparenten, wärmebeständigen Kunststoff bestehen.
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Vorzugsweise
ist das Fenster 171 in einem unteren Teil positioniert,
der zentrisch um eine Welle der Trommel 116 liegt. Wenn
sich die Trommel 116 dreht, bewegen sich die zu trocknenden
Zielobjekte entlang einer Hubeinrichtung 117, die von der
Innenwand der Trommel 116 vorsteht, jedoch fällt der
größte Teil
derselben durch die Schwerkraft herunter. So ist es, um die Wahrscheinlichkeit
zu erhöhen,
dass mehr Wärme
an die zu trocknenden Zielobjekte übertragen wird, effektiv, wenn
das transparente Fenster 171 im unteren Teil der Trommel 116 positioniert
wird, wo sich die Ferninfrarotstrahlung konzentriert.
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Ein
Auslass 120b des ersten Luftströmungspfads 120 ist
eine Schleuse, durch den Luft hoher Temperatur eingelassen wird,
und vorzugsweise verfügt
er über
einen solchen Aufbau, dass zumindest ein Teil offen ist. Beispielsweise
kann eine Plattenkonstruktion 175 mit mehreren Durchgangslöchern verwendet
werden. Luft mit einer Temperatur, die durch den Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 zugeführte Wärme erhöht ist,
kann auf Grundlage natürlicher
Konvektion oder Konvektion aufgrund einer Zwangskraft durch den
Gebläselüfter 140 (siehe
die 3) durch die Konstruktion 175 an die
Trommel 116 geliefert werden.
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Auf
diese Weise kann der Ferninfrarot-Strahlungsheizer gleichzeitig
Wärme entsprechend
der Strahlung durch das Fenster 171 sowie Wärme entsprechend
Konvektion durch den Luftströmungspfad 120 liefern.
So kann die Trocknungseffizienz verbessert werden, ohne dass Schäden am zu
trocknenden Zielobjekt verursacht werden. Die Pfeile A und B in der 6 kennzeichnen
die Wärmezufuhr
entsprechend Konvektion sowie diejenige entsprechend Strahlung.
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Dort,
wo die Trommel 116 und der erste Luftpfad 120 verbunden
sind, ist eine Strahlungsplatte 180 installiert. Die Strahlungsplatte 180 ermöglicht es,
dass Wärme,
die in der Aufwärtsrichtung
orthogonal zum Fenster 171 übertragen wird, auf effektive Weise
in das Innere der Trommel 116 eintritt. Vorzugsweise besteht
die Strahlungsplatte 180 aus einem metallischen Material,
das Ferninfrarotstrahlung reflektieren kann. Da die Strahlungsplatte 180 so
installiert ist, dass sie schräg
am Ende des ersten Luftströmungspfads 120 vorliegt,
kann die Ferninfrarotstrahlung effektiver in die Trommel 116 übertragen werden.
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Dadurch,
dass der Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 im Bekleidungstrockner
installiert ist, steigt die Temperatur der in den ersten Luftströmungspfad 120 eingeleiteten
Luft an, wenn sie durch den Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 läuft, und
sie wird in die Trommel 116 eingeleitet, um die Bekleidung
zu trocknen, und dann wird sie zur Außenseite der Trommel 116 ausgeblasen.
Demgemäß wird die Bekleidung
entsprechend der Konvektion und der Strahlung durch das Fenster 171 getrocknet,
so dass die Trocknungseffizienz verbessert werden kann.
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Außerdem kann,
wenn ein zu trocknendes Zielobjekt, das nicht vollständig getrocknet
wird, beispielsweise ein zu trocknendes Zielobjekt mit Knitter oder
ein zu trocknendes Zielobjekt, das keinen Waschprozess durchlaufen
hat, einfach zu trocknen ist, d. h., wenn ein Appretiervorgang erforderlich
ist, der Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 auf effektive Weise
einen Trocknungsvorgang am zu trocknenden Zielobjekt ausführen. Wenn
beim Bekleidungstrockner gemäß dem Stand
der Technik ein Appretiervorgang an einem zu trocknenden Zielobjekt
auszuführen
ist, besteht keine andere Möglichkeit
als einfach für
eine bestimmte Zeit gekühlte
Luft in die Trommel zu liefern. Im Vergleich dazu kann, da das zu
trocknende Zielobjekt durch Ferninfrarotstrahlung weniger beschädigt wird,
der Ferninfrarot-Strahlungsheizer 170 für eine bestimmte Zeit betätigt werden,
um den Arbeitsvorgang im Appretiermodus auszuführen, also nicht einen Vorgang
für vollständiges Trocknen auszuführen, um
Knitter im zu trocknenden Zielobjekt zu glätten.
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Die 7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Bekleidungstrockners gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Gemäß der 7 kann
ein Bekleidungstrockner 200 als Wärmequelle zum Erwärmen der
Trommel 116 zusätzlich
zur Heizeinheit 160 (in der 2) ein Wärmepumpensystem verwenden.
Demgemäß kann der
Trocknungsmodus des Bekleidungstrockners 200 vielseitiger
sein. Der Aufbau und die Installationsposition der Heizeinheit 160 sind
bei den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen
der Erfindung beschrieben, so dass hier die zugehörige Beschreibung
weggelassen wird.
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Wie
es in der 7 dargestellt ist, ist, vorzugsweise,
das Wärmepumpensystem
angesichts der Raumnutzung an der Bodenfläche installiert. D. h., dass
durch Installieren des Wärmepumpensystems
an der Bodenfläche
der Innenraum des Bekleidungstrockners 200 effektiv genutzt
werden kann, um die Größe dieses
Bekleidungstrockners 200 zu optimieren.
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Das
Wärmepumpensystem
enthält
einen an der Vorderseite der Bodenfläche installierten Kompressor 232,
einen an der Rückseite
desselben installierten Kondensator 230, der als erster
Wärmetauscher
dient, und einen an der Rückseite
eines Motors 220 installierten Verdampfer 234,
der als zweiter Wärmetauscher
dient.
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An
der Vorderseite des Verdampfers 234 ist ein Hilfslüfter 226 angebracht.
Dieser Hilfslüfter 226 erzeugt
am Verdampfer 234 oder am Motor 220 eine Luftströmung, um
so den Wärmeaustausch
des Verdampfers 234 zu beschleunigen und an einer Fläche desselben
erzeugtes Kondenswasser effektiv zu entfernen.
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Der
Kondensator 230 und der Verdampfer 234 sind durch
ein jeweiliges Gehäuse
abgedeckt, und sie sind im jeweiligen getrennten Strömungspfad positioniert.
Der Kondensator 230 ist im durch das erste Gehäuse 240 gebildeten
ersten Luftströmungspfad
positioniert, und ein Ende 241 des ersten Gehäuses ist
mit einem Lufteinlass der Trommel 116 verbunden. Der Verdampfer 234 ist
am durch das zweite Gehäuse 242 gebildeten
zweiten Luftströmungspfad
positioniert. Das Hinterende des zweiten Gehäuses 242 entspricht
der Rückseite
des Gehäuses 112 (in
der 2) des Bekleidungstrockners, und es verfügt vorzugsweise über eine
offene Konstruktion, um es zu ermöglichen, Luft, die mit dem
Verdampfer 234 einen Wärmeaustausch
ausgeführt
hat, nach außen
auszublasen. Komponenten des Bekleidungstrockners sind durch eine
Leitung 236 verbunden.
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Die
Luft, die durch das Durchlaufen des Kondensators 230, des
ersten Wärmetauschers,
eine hohe Temperatur aufweist, wird in das Innere der Trommel 116 eingeleitet,
sie trocknet die zu trocknenden Zielobjekte (nicht dargestellt),
und dann wird sie durch einen Luftauslasskanal 224 nach
außen
ausgeblasen. Die Anordnung jeder Komponente des in der 7 dargestellten
Wärmepumpensystems
ist beispielhaft, und sie können
auf andere Weise angeordnet sein. Unter Verwendung sowohl des Wärmepumpensystems
als auch der Heizeinheit als Wärmequellen
können
verschiedene Typen von Trocknungsmodi abgearbeitet werden.
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Wie
bisher beschrieben, kann der Bekleidungstrockner gemäß der Erfindung
zur Verwendung im Haushalt, in Geschäften, für Fabriken und viele andere
Anwendungen implementiert werden.
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Da
die Erfindung auf verschiedene Formen realisiert werden kann, ohne
dass dadurch vom Grundgedanken oder wesentlichen Eigenschaften derselben
abgewichen würde,
ist es auch zu beachten, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen
nicht durch irgendwelche Einzelheiten der vorstehenden Beschreibung
eingeschränkt
sind, solange nichts Anderes speziell angegeben ist, sondern dass
die Erfindung vielmehr innerhalb ihres Grundgedankens und ihres
durch die beigefügten
Ansprüche
definierten Umfangs umfassend ausgelegt werden soll, weswegen alle Änderungen
und Modifizierungen, die in den Umfang der Ansprüche fallen, oder Äquivalente
dieses Umfangs, durch die beigefügten Ansprüche umfasst
sein sollen.
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Zusammenfassung:
Ein Bekleidungstrockner verfügt über ein
Gehäuse,
eine drehbar in diesem installierte Trommel sowie eine die Trommel
erwärmende
Heizeinheit. Da die Heizeinheit die Trommel selbst erwärmt, wird
von der Heizeinheit erzeugte Wärme
an die Außenfläche der
Trommel übertragen, sie
läuft entsprechend
Wärmeleitung
durch das Innere der Trommel, und dann erwärmt sie Bekleidung, die zu
trocknenden Zielobjekte, damit die Temperatur der gesamten Bekleidung
gleichmäßig erhöht wird, um
die Verdampfung von Feuchtigkeit der zu trocknenden Zielobjekte
zu beschleunigen.