EP1050618B1 - Wärmetauscher für Haushaltwäschetrockner - Google Patents

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EP1050618B1
EP1050618B1 EP00107336A EP00107336A EP1050618B1 EP 1050618 B1 EP1050618 B1 EP 1050618B1 EP 00107336 A EP00107336 A EP 00107336A EP 00107336 A EP00107336 A EP 00107336A EP 1050618 B1 EP1050618 B1 EP 1050618B1
Authority
EP
European Patent Office
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heat exchanger
gas flow
heat exchange
gas
flow
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00107336A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1050618A1 (de
Inventor
Klaus Grunert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19943389A external-priority patent/DE19943389A1/de
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1050618A1 publication Critical patent/EP1050618A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1050618B1 publication Critical patent/EP1050618B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0265—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/24—Condensing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger with a plurality of heat exchanger plates arranged one above the other for a gas stream in a household clothes dryer where the gas stream immediately in front of and / or behind the heat exchanger plates at an angle to their level runs.
  • Tumble dryers or washer-dryers which operate on the condensation principle work in which the laundry to be dried is in contact with one particular heated process gas stream or process air stream is brought to the Absorbs moisture from the laundry. This process gas stream is then in one Cooled heat exchanger, whereby the moisture contained in the process gas condenses and can be dissipated. The dried process gas is then usually again warmed and again led to the laundry to be dried.
  • the process gas stream in the tumble dryer is usually not exclusively straight, but because of the structural conditions in the device it is also angled or curved. This is particularly disadvantageous when or shortly before entering the heat exchanger. Due to the curved process gas flow occur in particular, but also behind Heat exchanger plates on adverse flow losses, including energy consumption increase. In addition, it can happen that the gas flow after a Curvature is distributed unevenly in its guidance over the cross section. The heat exchanger plates of the heat exchanger can be caused by an uneven distribution of the Gas flow are applied unevenly, which results in the achieved heat exchange performance is reduced.
  • a clothes dryer in which in a curved Gas channel are arranged in front of the heat exchanger flow guide, which is the gas channel divide into individual flow spaces in the direction of flow and thus the gas flow at Output of the gas channel or at the input of the heat exchanger via the Equalize cross-section.
  • the heat exchanger should be better used in this way become.
  • the required flow guide and their attachment in front of the heat exchanger however, represent an additional expense, which disadvantageously affects the manufacturing costs elevated.
  • the invention has for its object a heat exchanger of the aforementioned To create a way in which the flow loss of the gas stream is reduced and the heat exchange performance is increased and can be manufactured easily and inexpensively.
  • this object is achieved in that ends around which the gas stream flows the heat exchanger plates are staggered.
  • Both Gas flow ends of the heat exchanger plates at the inlet and at the outlet of the heat exchanger may be arranged offset in steps, but with a step-like offset at the inlet of the heat exchanger a much greater reduction the flow resistances and better control of the distribution of the gas flow leaves. Nevertheless, a step-like offset can also occur at the outlet of the heat exchanger contribute to a reduction in flow resistance.
  • Heat exchangers may not all be staggered, it can for example, only the top or bottom may be offset.
  • the heat exchange can, for example, by conduction through the heat exchanger plates, which in this case is preferably solid and made of a good heat-conducting material are, by spraying the heat exchanger plates with a liquid or in particular can be achieved by using hollow heat exchanger plates by a Heat exchange medium are flowed through. Suitable as a heat exchange medium especially the ambient air of the dryer.
  • the offset is advantageously set so that individual partial flows in the spaces between the heat exchanger plates at the end of the heat exchanger be cooled to the same temperature.
  • the gas flow upstream of the heat exchanger can its cross-section with respect to both the flow rate and the flow direction be different.
  • the optimally set offset between the heat exchanger plates can therefore increase, decrease or change over their stack and can be experimental or by numerical simulation, especially after a Finite element method can be determined.
  • a surface of the heat exchanger plate can be used by the gas flow be taken into account, which can be taken into account that by setting an offset in turn can change the length of the plate and thus its area.
  • the distance between the individual plates can also be offset between the plates to be changed.
  • the offset of ends of the heat exchanger plates around which the gas flow flows can be selected in this way be that the gas flow substantially perpendicular and effective for this Flow cross-section enlarged at the inlet to and / or at the outlet from the heat exchanger becomes.
  • the heat exchanger plates can be caused by fluff or other contaminants be occupied, whereby the heat transfer to the gas flowing past and thus the Heat exchange performance is deteriorated.
  • the heat exchanger plates are therefore often like this mounted that they can be removed especially for cleaning.
  • the heat exchanger plates can be different, so that the Heat exchanger plates are not mixed up and only reinstalled at a certain point may be.
  • the heat exchanger advantageously has safety devices that a reinsertion of each heat exchanger plate on only one allow this allowed position.
  • These security devices can, for example Protrusions or other design measures may be used for each heat exchanger plate are different and with counterparts in the heat exchanger or the place where the Heat exchanger plates are installed, interact.
  • the heat exchanger plates have gas flow around them Ends gas deflection parts, which essentially correspond to the desired gas flow follow, with only a few ends around which the gas stream flows have gas deflection parts can. In this way, the flow losses can be further reduced because the gas flow strikes the heat exchanger plates at an angle or flows away from them at an angle and must be redirected in any case.
  • these gas deflection parts also the distribution of the gas flow to the individual heat exchanger plates or their gaps are influenced.
  • These gas deflection parts can also be shaped differently for each plate to take into account their arrangement and also to determine the proportion of the gas flow with which the plate in question flows against shall be.
  • the ends of the heat exchanger plates similar gas deflection parts can be arranged.
  • the heat exchanger plates advantageously form channels, each of two plates and delimited by a gas deflection part at at least one end around which the gas flow flows and that of a liquid or gaseous heat exchange medium can be flowed through.
  • a gas deflection part at at least one end around which the gas flow flows and that of a liquid or gaseous heat exchange medium can be flowed through.
  • At least two gas deflection parts can be combined into one part and individually adapted to the flow requirements for the respectively assigned heat exchanger plate his.
  • Each of the gas deflection parts can be located at the same end of the heat exchanger plates are arranged to be combined into one part, or the Gas deflection parts at the front and rear ends of the heat exchanger plates be combined into one part.
  • the production in particular from plastic can be greatly simplify in this way.
  • the Heat exchanger plates are held by the gas deflection parts, so that on this Way the heat exchanger plates can be easily combined into a stack, which is easier to handle.
  • the gas deflection parts can, for example the front and / or the rear ends of the heat exchanger plates with each other to be connected by striving.
  • the struts can only on the side ends of the gas deflection parts and / or distributed over their length, so that the gas deflecting parts together with the struts form a kind of grille, which at the front and / or rear ends of the heat exchanger plates can be placed. Still is it is possible to provide such a grid at the inlet and at the outlet of the heat exchanger and connect laterally with the help of side panels, so that a Frame is formed in which the heat exchange plates can be held.
  • a household clothes dryer equipped with a heat exchanger according to the invention can also be set up such that the gas flow flows around the heat exchanger plates Ends pivotable gas deflection parts are articulated and that he is a heating device for heating the gas stream and has a controller that is set up in this way is that they sense the temperature of the gas stream and depending on the sensed temperature with the help of the gas deflection parts the flow resistance of the heat exchanger can change for the gas flow. In this way, even with constant power Heating device affects the temperature of the gas flow and within certain limits be managed.
  • the gas flow by increasing the Flow resistance of the heat exchanger are throttled very much, so that the Gas flow flowing through the heat exchanger and cooled there is low and the temperature of the gas flow increases faster.
  • the gas deflection parts can be aligned so that the flow losses are as low as possible, whereby they are pivoted again when the gas flow temperature drops to throttle the gas flow and raise the temperature.
  • the heater the household dryer can also be designed so that at maximum continuously Heating power of the gas stream its target temperature with a slight throttling reached by the gas deflection parts. This way both can be exceeded as well as falling below the target temperature of the gas flow by adjusting the Gas deflection parts can be counteracted.
  • FIGS. 1 and 2 there is a heat exchanger 1 for a gas stream S in a clothes dryer shown.
  • the heat exchanger 1 is essentially made of heat exchanger plates 2 formed, between which the gas flow S flows and on the surface the heat exchange to the gas takes place.
  • the ends of the Heat exchanger plates 2 limit inlet openings.
  • walls are shown which form a channel 5 for the gas stream S.
  • the channel 5 runs in front of the inlet of the heat exchanger 1 essentially in a right one Angle so that the gas flow S obliquely with respect to the levels of the heat exchanger plates 2 meets the inlet of the heat exchanger 1.
  • the gas flow S in channel 5 is distributed unevenly on the one hand and, on the other hand, undergoes a throttling that reduces the energy consumption of the tumble dryer elevated.
  • the heat exchanger plates 2 are attached to their side edges on side parts 6, the combine the heat exchanger plates 2 into a stack that is in one piece can be removed for cleaning, for example.
  • each of the ends of the heat exchanger plates 2 shown on the left are arranged in a step-like manner the lower heat exchanger plates 2 protrude further into the channel 5.
  • these have the same length, so that their rear ends also have an offset.
  • the Gas stream S therefore strikes inlet openings of the valve over its entire width Heat exchanger 1, so that the gas flow S its direction of flow before flowing into only needs to change the heat exchanger 1 to a lesser extent. The flow losses and the Energy consumption is reduced in this way.
  • the heat exchange performance is the same in the present embodiment.
  • the offset is set so that the gas flow S on the heat exchanger plates 2 distributed according to their heat exchange performance.
  • For heat exchange with the gas flow S can in this embodiment all of the aforementioned methods be used.
  • FIG. 2 shows a second embodiment in which the gas stream S flows against it
  • the individual gas deflection parts 4 equalizes the distribution of the gas flow S on the individual heat exchanger plates 2 are so that the heat exchange performance of the heat exchanger 1 is optimally used becomes.
  • the heat exchanger plates 2 are designed as channels and are flowed through by air as a heat exchange medium, which the clothes dryer of its surroundings.
  • the heat exchanger plates 2 each have two plates 3 on, which are made of a good heat-conducting material and in particular metal.
  • the plates 3 are at the front ends of gas deflecting parts, against which gas flow S flows 4 and sealing at the rear ends, not shown in the figures, via spacers connected to each other and thus form closed channels through which the heat exchange medium or the cooling air flows perpendicular to the plane of the drawing can.
  • the gas deflection parts 4 and the spacers at the rear ends are mutually connected by struts 7 and in this way form a grid which, for example, as one-piece molded part can be made of plastic. These grids are designed that it continues to be attached to side parts 6, for example by means of the struts 7 can be. In this way, the heat exchanger plates 2 and Plates 3 can be easily combined into a stack by the front and the rear ends of a grid with gas deflection parts 4 or with spacers is placed and these grids are laterally connected to side parts 6, so that in this way a frame is formed in which the heat exchange plates 2 and the plates 3 are held.
  • Heat exchanger plates 2 can thus reduce the flow losses of the gas stream S and better utilization of the heat exchanger 1 can be achieved, wherein through the use of gas deflection parts 4, in particular when used simultaneously as a spacer for the plates 3, a further reduction in flow losses can be achieved with little effort.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit mehreren übereinander angeordneten Wärmetauscherplatten für einen Gasstrom in einem Haushaltwäschetrockner, bei dem der Gasstrom unmittelbar vor und/oder hinter den Wärmetauscherplatten schräg zu deren Ebene verläuft.
Es sind Wäschetrockner beziehungsweise Waschtrockner bekannt, die nach dem Kondensationsprinzip arbeiten, bei dem die zu trocknende Wäsche in Berührung mit einem insbesondere erwärmten Prozeßgasstrom beziehungsweise Prozeßluftstrom gebracht wird, der Feuchtigkeit von der Wäsche aufnimmt. Dieser Prozeßgasstrom wird anschließend in einem Wärmetauscher abgekühlt, wodurch die in dem Prozeßgas enthaltene Feuchtigkeit kondensiert und abgeführt werden kann. Das getrocknete Prozeßgas wird danach in der Regel wieder erwärmt und erneut zu der zu trocknenden Wäsche geführt.
Der Prozeßgasstrom im Wäschetrockner wird dabei üblicherweise nicht ausschließlich gerade, sondern wegen der baulichen Bedingungen im Gerät auch winklig oder im Bogen geführt. Dies ist insbesondere beim oder kurz vor dem Eintritt in den Wärmetauscher nachteilig. Durch die gekrümmte Prozeßgasführung treten insbesondere vor, aber auch hinter den Wärmetauscherplatten nachteilige Strömungsverluste auf, die unter anderem den Energieverbrauch erhöhen. Zusätzlich kann es dabei vorkommen, daß der Gasstrom nach einer Krümmung sich in seiner Führung über den Querschnitt ungleichmäßig verteilt. Die Wärmetauscherplatten des Wärmetauschers können durch eine ungleichmäßige Verteilung des Gasstroms ungleichmäßig beaufschlagt werden, wodurch die erzielte Wärmetauschleistung verringert wird.
Durch die DE 196 44 711 A1 ist ein Wäschetrockner bekannt, bei dem in einem gekrümmten Gaskanal vor dem Wärmetauscher Strömungsleitkörper angeordnet sind, die den Gaskanal in Strömungsrichtung in einzelne Strömungsräume unterteilen und so den Gasstrom am Ausgang des Gaskanals beziehungsweise am Eingang des Wärmetauschers über den Querschnitt vergleichmäßigen. Der Wärmetauscher soll auf diese Weise besser ausgenutzt werden. Die erforderlichen Strömungsleitkörper und deren Befestigung vor dem Wärmetauscher stellen jedoch einen Mehraufwand dar, der die Fertigungskosten nachteiligerweise erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Strömungsverluste des Gasstroms verringert und die Wärmetauschleistung erhöht wird und der einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vom Gasstrom umströmte Enden der Wärmetauscherplatten treppenförmig versetzt angeordnet sind. Dabei können sowohl vom Gasstrom umströmte Enden der Wärmetauscherplatten am Einlaß als auch am Auslaß des Wärmetauschers treppenförmig versetzt angeordnet sein, wobei sich jedoch mit einem treppenartigen Versatz am Einlaß des Wärmetauschers eine wesentlich größere Verringerung der Strömungswiderstände und bessere Steuerung der Verteilung des Gasstroms erreichen läßt. Dessen ungeachtet kann auch ein treppenartiger Versatz am Auslaß des Wärmetauschers zu einer Verringerung der Strömungswiderstände beitragen. Von den vom Gasstrom umströmten Enden beim Einlaß und/oder beim Auslaß müssen bei einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher nicht alle treppenförmig versetzt angeordnet sein, es können beispielsweise nur die oberen oder die unteren versetzt sein.
Der Wärmeaustausch kann beispielsweise durch Wärmeleitung durch die Wärmetauscherplatten, die in diesem Fall vorzugsweise massiv und aus gut wärmeleitenden Material hergestellt sind, durch Besprühen der Wärmetauscherplatten mit einer Flüssigkeit oder insbesondere durch Verwendung von hohlen Wärmetauscherplatten erreicht werden, die von einem Wärmeaustauschmedium durchströmt werden. Als Wärmeaustauschmedium eignet sich insbesondere die Umgebungsluft des Wäschetrockners.
Vorteilhafterweise wird der Versatz zwischen vom Gasstrom umströmten Enden der einzelnen Wärmetauscherplatten so gewählt, daß der Gasstrom die Wärmetauscherplatten entsprechend ihrer Wärmetauschleistung beaufschlagt. Auf diese Weise kann eine bessere Ausnutzung der Wärmetauschfähigkeit des Wärmetauschers und damit eine höhere Wärmetauschleistung erreicht werden. Falls gleich große Wärmetauscherplatten verwendet werden, die dementsprechend über eine gleich große Wärmetauschleistung verfügen, kann der Versatz zu diesem Zweck so eingestellt werden, daß die an den Oberflächen der einzelnen Wärmetauscherplatten vorbeistreichenden Teilströme des Luftstroms gleich groß sind. Allgemein wird der Versatz vorteilhafterweise so eingestellt, daß einzelne Teilströmungen in den Zwischenräumen der Wärmetauscherplatten am Ende des Wärmetauschers auf die gleiche Temperatur abgekühlt werden. Der Gasstrom vor dem Wärmetauscher kann über seinen Querschnitt sowohl in bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit als auch die Strömungsrichtung unterschiedlich sein. Der optimal eingestellte Versatz zwischen den Wärmetauscherplatten kann daher über deren Stapel zunehmend, abnehmend oder veränderlich sein und kann experimentell oder durch eine numerische Simulation insbesondere nach einer Finite-Elemente-Methode bestimmt werden. Als Maßstab für die Wärmetauschleistung einer Wärmetauscherplatte kann deren von dem Gasstrom beströmte Fläche herangezogen werden, wobei berücksichtigt werden kann, daß sich durch die Einstellung eines Versatzes wiederum die Länge der Platte und damit deren Fläche ändern kann. Bei der Einstellung des Versatzes zwischen den Platten kann zusätzlich auch der Abstand der einzelnen Platten verändert werden.
Der Versatz von vom Gasstrom umströmten Enden der Wärmetauscherplatten kann so gewählt werden, daß der zum Gasstrom im wesentlichen senkrechte und für diesen wirksame Strömungsquerschnitt am Eintritt zum und/oder am Austritt aus dem Wärmetauscher vergrößert wird. Dazu wird durch den treppenartigen Versatz die Fläche, in der die vom Gasstrom umströmten Enden der Wärmetauscherplatten liegen, möglichst senkrecht zum Verlauf des Gasstroms ausgerichtet, so daß insbesondere die für den schräg auftreffenden Gasstrom wirksamen Eintrittsöffnungen zwischen den Enden der Wärmetauscherplatten vergrößert werden.
Im Betrieb können die Wärmetauscherplatten durch Flusen oder andere Verunreinigungen belegt werden, wodurch der Wärmeübergang zum vorbeiströmenden Gas und damit die Wärmetauschleistung verschlechtert wird. Die Wärmetauscherplatten sind daher häufig so montiert, daß sie insbesondere zum Reinigen herausgenommen werden können. Durch die treppenförmige Anordnung der angeströmten Enden und/oder unterschiedliche Gasumlenkungsteile können die Wärmetauscherplatten allerdings unterschiedlich sein, so daß die Wärmetauscherplatten nicht vertauscht und jeweils nur an einer bestimmten Stelle wiedereingebaut werden dürfen. In diesem Fall weist der Wärmetauscher vorteilhafterweise Sicherungseinrichtungen auf, die ein Wiedereinsetzen jeder Wärmetauscherplatte nur an einer für diese zulässigen Position zulassen. Diese Sicherungseinrichtungen können beispielsweise Vorsprünge oder andere konstruktive Maßnahmen sein, die für jede Wärmetauscherplatte verschieden sind und die mit Gegenstücken im Wärmetauscher oder dem Ort, in den die Wärmetauscherplatten eingebaut werden, zusammenwirken.
In einer Weiterbildung weisen die Wärmetauscherplatten an vom Gasstrom umströmten Enden Gasumlenkungsteile auf, die dem gewünschten Gasstromverlauf im wesentlichen folgen, wobei auch nur einige vom Gasstrom umströmte Enden Gasumlenkungsteile aufweisen können. Auf diese Weise können die Strömungsverluste weiter verringert werden, da der Gasstrom schräg auf die Wärmetauscherplatten auftrifft oder von diesen schräg wegströmt und in jedem Fall umgelenkt werden muß. Daneben kann mit diesen Gasumlenkungsteilen auch die Aufteilung des Gasstroms auf die einzelnen Wärmetauscherplatten beziehungsweise deren Zwischenräume beeinflußt werden. Diese Gasumlenkungsteile können auch für jede Platte anders geformt sein, um deren Anordnung zu berücksichtigen und auch um den Anteil des Gasstroms festzulegen, mit dem die betreffende Platte angeströmt werden soll. Zur Verbesserung der Abströmung können an den Enden der Wärmetauscherplatten gleichartige Gasumlenkungsteile angeordnet sein.
Vorteilhafterweise bilden die Wärmetauscherplatten Kanäle, die jeweils von zwei Platten und an wenigstens einem vom Gasstrom umströmten Ende von einem Gasumlenkungsteil begrenzt werden und die von einem flüssigen oder gasförmigen Wärmeaustauschmedium durchströmt werden können. Bei der kanalförmigen Ausbildung der Wärmetauscherplatten mit zwei Platten als Ober- beziehungsweise Unterseite sind in der Regel an den Plattenrändem ohnehin Abstandselemente für die Platten vorgesehen, die den Kanal an den Seiten abschließen. Die Abstandselemente können aus unterschiedlichen Materialien und nach verschiedenen Verfahren wie beispielsweise mittels Spritzgießen oder Strangprofilieren hergestellt werden. Die Ausbildung dieser Abstandselemente als Gasumlenkungsteile erfordert daher keinen oder einen nur geringen Mehraufwand, so daß auf diese Weise an einem umströmten Ende der Wärmetauscherplatten mit einem ohnehin vorhandenen Bauteil einfach durch eine andere Formgebung als Gasumlenkungsteil eine Verringerung der Strömungswiderstände erreicht werden kann.
Wenigstens zwei Gasumlenkungsteile können zu einem Teil zusammengefaßt und individuell für die jeweils zugeordnete Wärmetauscherplatte an die Strömungserfordernisse angepaßt sein. Dabei können jeweils die Gasumlenkungsteile, die am gleichen Ende der Wärmetauscherplatten angeordnet sind, zu einem Teil zusammengefaßt sein, oder auch die Gasumlenkungsteile an den vorderen und an den hinteren Enden der Wärmetauscherplatten zu einem Teil zusammengefaßt sein. Die Fertigung insbesondere aus Kunststoff läßt sich auf diese Weise stark vereinfachen. Darüber hinaus kann vorgesehen werden, daß die Wärmetauscherplatten von den Gasumlenkungsteilen gehalten werden, so daß auf diese Weise die Wärmetauscherplatten leicht zu einem Stapel zusammengefaßt werden können, der sich einfacher handhaben läßt. Dazu können beispielsweise die Gasumlenkungsteile an den vorderen und/oder den hinteren Enden der Wärmetauscherplatten jeweils miteinander durch Streben verbunden sein. Die Streben können nur an den seitlichen Enden der Gasumlenkungsteile und/oder über deren Länge verteilt vorgesehen werden, so daß die Gasumlenkungsteile zusammen mit den Streben eine Art Gitter bilden, das an den vorderen und/oder hinteren Enden der Wärmetauscherplatten aufgesetzt werden kann. Weiterhin ist es möglich, am Einlaß und am Auslaß des Wärmetauschers jeweils ein solches Gitter vorzusehen und seitlich mit Hilfe von Seitenteilen zu verbinden, so daß auf diese Weise ein Rahmen gebildet wird, in dem die Wärmetauschplatten gehalten werden können.
Ein mit einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher ausgerüsteter Haushaltwäschetrockner kann ferner so eingerichtet sein, daß an den Wärmetauscherplatten an vom Gasstrom umströmten Enden schwenkbare Gasumlenkungsteile angelenkt sind und daß er eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Gasstroms und eine Steuerung aufweist, die derart eingerichtet ist, daß sie die Temperatur des Gasstroms erfassen und in Abhängigkeit der erfaßten Temperatur mit Hilfe der Gasumlenkungsteile den Strömungswiderstand des Wärmetauschers für den Gasstrom verändern kann. Auf diese Weise kann auch bei konstanter Leistung der Heizeinrichtung die Temperatur des Gasstroms beeinflußt und in bestimmten Grenzen auch geregelt werden. So kann beispielsweise zu Beginn des Trocknungsprozesses, wenn die Temperatur noch weit unter der Solltemperatur liegt, der Gasstrom durch Erhöhen des Strömungswiderstands des Wärmetauschers sehr stark gedrosselt werden, so daß der den Wärmetauscher durchströmende und dort abgekühlte Gasstrom gering ist und die Temperatur des Gasstroms schneller ansteigt. Bei Erreichen der Solltemperatur können die Gasumlenkungsteile so ausgerichtet werden, daß die Strömungsverluste möglichst gering werden, wobei sie bei einem Absinken der Gasstromtemperatur wieder verschwenkt werden können, um den Gasstrom zu drosseln und die Temperatur zu erhöhen. Die Heizeinrichtung des Haushaltwäschetrockners kann auch so ausgelegt werden, daß bei durchgehend maximaler Heizleistung der Gasstrom seine Solltemperatur bei einer geringfügigen Drosselung durch die Gasumlenkungsteile erreicht. Auf diese Weise kann sowohl einer Überschreitung als auch einer Unterschreitung der Solltemperatur des Gasstroms durch Verstellung der Gasumlenkungsteile entgegengewirkt werden.
In jedem Fall kann durch die Verwendung der Gasumlenkungsteile zur Beeinflussung der Gasstromtemperatur die Anzahl der erforderlichen Schaltvorgänge für die Steuerung der Heizeinrichtung verringert werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Darin zeigen
Fig. 1
eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers gemäß einer ersten Ausführungsform und
Fig. 2
eine Ansicht des Einlaßbereichs einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers.
In den Figuren 1 und 2 ist jeweils ein Wärmetauscher 1 für einen Gasstrom S in einem Wäschetrockner dargestellt. Der Wärmetauscher 1 wird im wesentlichen von Wärmetauscherplatten 2 gebildet, zwischen denen der Gasstrom S hindurchströmt und an deren Oberfläche der Wärmeaustausch zu dem Gas stattfindet. Die vom Gasstrom S angeströmten Enden der Wärmetauscherplatten 2 begrenzen dabei Einlaßöffnungen.
Darüber hinaus sind Wandungen dargestellt, die einen Kanal 5 für den Gasstrom S bilden. Der Kanal 5 verläuft vor dem Einlaß des Wärmetauschers 1 im wesentlichen in einem rechten Winkel, so daß der Gasstrom S schräg in bezug auf die Ebenen der Wärmetauscherplatten 2 auf den Einlaß des Wärmetauschers 1 trifft. Durch diese Umlenkung des Gasstroms S kurz vor dem Einlaß verteilt sich der Gasstrom S im Kanal 5 einerseits ungleichmäßig und erfährt andererseits eine Drosselung, die den Energieverbrauch des Wäschetrockners erhöht.
Die Wärmetauscherplatten 2 sind an ihren seitlichen Rändern an Seitenteilen 6 befestigt, die die Wärmetauscherplatten 2 zu einem Stapel zusammenfassen, der sich in einem Stück beispielsweise zur Reinigung entnehmen läßt.
Erfindungsgemäß sind daher insbesondere die vom Gasstrom S angeströmten und in den Figuren jeweils links dargestellten Enden der Wärmetauscherplatten 2 treppenförmig angeordnet, wobei die unteren Wärmetauscherplatten 2 weiter in den Kanal 5 hineinragen. Zur Erzielung einer einheitlichen Wärmetauschleistung der Wärmetauscherplatten 2 besitzen diese die gleiche Länge, so daß auch deren hintere Enden einen Versatz aufweisen. Der Gasstrom S trifft daher im wesentlichen über seine gesamte Breite auf Einlaßöffnungen des Wärmetauschers 1, so daß der Gasstrom S seine Strömungsrichtung vor dem Einströmen in den Wärmetauscher 1 nur in geringerem Maß ändern muß. Die Strömungsverluste und der Energieverbrauch werden auf diese Weise verringert. Darüber hinaus wird durch den eingestellten Versatz zwischen den einzelnen angeströmten Enden der Wärmetauscherplatten 2 erreicht, daß sich der Gasstrom gleichmäßig auf die einzelnen Wärmetauscherplatten 2 verteilt, deren Wärmetauschleistung im vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich ist. Im allgemeinen wird der Versatz so eingestellt, daß sich der Gasstrom S auf die Wärmetauscherplatten 2 entsprechend deren Wärmetauschleistung verteilt. Für den Wärmeaustausch mit dem Gasstrom S können bei diesem Ausführungsbeispiel alle zuvor genannten Verfahren verwendet werden.
In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt, bei der die vom Gasstrom S angeströmten Enden der Wärmetauscherplatten 2 Gasumlenkungsteile 4 aufweisen, mit denen die Strömungsverluste beim Eintritt des Gasstroms S in den Wärmetauscher 1 weiter verringert werden. Darüber hinaus kann durch die Gestaltung der einzelnen Gasumlenkungsteile 4 die Aufteilung des Gasstroms S auf die einzelnen Wärmetauscherplatten 2 vergleichmäßigt werden, so daß die Wärmetauschleistung des Wärmetauschers 1 optimal ausgenutzt wird.
Die Wärmetauscherplatten 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Kanäle ausgebildet und werden von Luft als Wärmeaustauschmedium durchströmt, die der Wäschetrockner aus seiner Umgebung ansaugt. Dazu weisen die Wärmetauscherplatten 2 jeweils zwei Platten 3 auf, die aus einem gut wärmeleitenden Material und insbesondere aus Metall sind. Die Platten 3 sind an den vorderen, vom Gasstrom S angeströmten Enden von Gasumlenkungsteilen 4 und an den in den Figuren nicht dargestellten, hinteren Enden über Abstandhalter dichtend miteinander verbunden und bilden so geschlossene Kanäle, durch die das Wärmeaustauschmedium beziehungsweise die Kühlluft senkrecht zur Zeichenebene hindurchströmen kann.
Die Gasumlenkungsteile 4 und die Abstandhalter an den hinteren Enden sind untereinander durch Streben 7 verbunden und bilden auf diese Weise ein Gitter, das beispielsweise als einstückiges Formteil aus Kunststoff hergestellt werden kann. Diese Gitter sind so ausgestaltet, daß sie weiterhin beispielsweise mittels der Streben 7 an Seitenteilen 6 befestigt werden können. Auf diese Weise können die Wärmetauscherplatten 2 beziehungsweise die Platten 3 einfach zu einem Stapel zusammengefaßt werden, indem an deren vorderen und den hinteren Enden ein Gitter mit Gasumlenkungsteilen 4 beziehungsweise mit Abstandhaltern aufgesetzt wird und diese Gitter seitlich mit Seitenteilen 6 verbunden werden, so daß auf diese Weise ein Rahmen gebildet wird, in dem die Wärmetauschplatten 2 beziehungsweise die Platten 3 gehalten werden.
Durch die erfindungsgemäße treppenförmige Anordnung der angeströmten Enden der Wärmetauscherplatten 2 kann somit eine Verringerung der Strömungsverluste des Gasstroms S und eine bessere Ausnutzung des Wärmetauschers 1 erreicht werden, wobei durch die Verwendung von Gasumlenkungsteilen 4 insbesondere bei gleichzeitiger Verwendung als Abstandhalter für die Platten 3 eine weitere Verringerung der Strömungsverluste mit geringem Aufwand erzielt werden kann.

Claims (8)

  1. Wärmetauscher (1 ) mit mehreren übereinander angeordneten Wärmetauscherplatten (2) für einen Gasstrom (S) in einem Haushaltwäschetrockner, bei dem der Gasstrom (S) unmittelbar vor und/oder hinter den Wärmetauscherplatten (2) schräg zu deren Ebene verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß vom Gasstrom (S) umströmte Enden der Wärmetauscherplatten (2) treppenförmig versetzt angeordnet sind.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatz zwischen vom Gasstrom (S) umströmten Enden der einzelnen Wärmetauscherplatten (2) so gewählt ist, daß der Gasstrom (S) die Wärmetauscherplatten (2) entsprechend ihrer Wärmetauschleistung beaufschlagt.
  3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Versatz von vom Gasstrom (S) umströmten Enden der Wärmetauscherplatten (2) der zum Gasstrom (S) im wesentlichen senkrechte und für diesen wirksame Strömungsquerschnitt am Eintritt zum und/oder am Austritt aus dem Wärmetauscher (1) vergrößert wird.
  4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten (2) herausgenommen werden können und daß der Wärmetauscher (1) Sicherungseinrichtungen aufweist, die ein Wiedereinsetzen jeder Wärmetauscherplatte (2) nur an einer für diese zulässigen Position zulassen
  5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten (2) an vom Gasstrom (S) umströmten Enden Gasumlenkungsteile (4) aufweisen, die dem gewünschten Gasstromverlauf im wesentlichen folgen.
  6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherplatten (2) Kanäle für ein flüssiges oder gasförmiges Wärmeaustauschmedium bilden, die jeweils von zwei Platten (3) an wenigstens einem vom Gasstrom (S) umströmten Ende von einem Gasumlenkungsteil (4) begrenzt werden.
  7. Wärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Gasumlenkungsteile (4) zu einem Teil zusammengefaßt sind und individuell für die jeweils zugeordnete Wärmetauscherplatte (2) an die Strömungserfordemisse angepaßt sind.
  8. Haushaltswäschetrockner mit einem Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wärmetauscherplatten (2) an vom Gasstrom (S) umströmten Enden schwenkbare Gasumlenkungsteile (4) angelenkt sind und daß er eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Gasstroms (S) und eine Steuerung aufweist, die derart eingerichtet ist, daß sie die Temperatur des Gasstroms erfassen und in Abhängigkeit der erfassten Temperatur mit Hilfe der Gasumlenkungsteile (4) den Strömungswiderstand des Wärmetauschers (1) für den Gasstrom (S) verändern kann.
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