EP1593771A1 - Heizbaugruppe für den Heissluftstrom eines Wäschetrockners - Google Patents

Heizbaugruppe für den Heissluftstrom eines Wäschetrockners Download PDF

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EP1593771A1
EP1593771A1 EP04011007A EP04011007A EP1593771A1 EP 1593771 A1 EP1593771 A1 EP 1593771A1 EP 04011007 A EP04011007 A EP 04011007A EP 04011007 A EP04011007 A EP 04011007A EP 1593771 A1 EP1593771 A1 EP 1593771A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
hot air
heating assembly
temperature sensor
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04011007A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Lösch
Ralf Frohn
Jérôme Grunewald
Jens Köhne
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.)
DBK David and Baader GmbH
Original Assignee
DBK David and Baader GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DBK David and Baader GmbH filed Critical DBK David and Baader GmbH
Priority to EP04011007A priority Critical patent/EP1593771A1/de
Publication of EP1593771A1 publication Critical patent/EP1593771A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 
    • D06F58/26—Heating arrangements, e.g. gas heating equipment
    • 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
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/26—Condition of the drying air, e.g. air humidity or temperature

Definitions

  • the invention relates to a heating assembly for heating one in a flow channel a tumble dryer flowing hot air stream, wherein the heating assembly at least a temperature sensor by which the temperature of the hot air flow detectable is, as well as at least two in series, juxtaposed, from the hot air stream arranged around flow and at a connection end with a power supply includes connectable electrical heating elements.
  • Hot air flow is from an air supply through the usually between the drum and a rear wall of the tumble dryer flow channel extending into the drum into and through the wet laundry.
  • the hot air flow with at least one heating element heated.
  • at least one temperature sensor determines the temperature of the hot air flow.
  • a predetermined limit temperature is exceeded, the heating element switched off by the control unit of the clothes dryer.
  • Such a temperature control allows drying of the laundry with a textile suitable Temperature. In addition, this is to prevent this, that the rear wall of the tumble dryer heated excessively and thus the reliability of the Tumble dryer is at risk.
  • the present invention is based on the object To provide a heating assembly, in which the manufacturing and installation costs, while maintaining high reliability, lowered.
  • this object is achieved in that the at least one temperature sensor is arranged at a location which in the hot air flow closer to the terminal end the heating elements is as at the end remote from the terminal end.
  • the inventive solution reduces the installation effort, because only a cable bundle must be laid and connected. Furthermore, the connection cable must the temperature sensor designed only slightly longer than that of the heating elements be because the temperature sensors are located close to the terminal end. This reduces the material costs of the heating module. Surprisingly has also shown that the reliability of the invention Heating assembly increases because overheating of the heating elements, e.g. through a short circuit, is recorded very quickly.
  • the heating elements can be switched off very quickly before the ones to be dried Textiles exposed to high temperatures, leading to their damage or the outer wall of the tumble dryer overheats.
  • the heating assembly according to the invention can by different, independent, each be further developed for advantageous embodiments. To this Embodiments and the advantages associated with each of the embodiments is in The following is briefly mentioned.
  • the at least one temperature sensor with at least one heating element in the direction transverse to the flow direction at least partially overlapping, thereby overheating the shorted Detect heating elements even faster.
  • the at least one Temperature sensor arranged in the heating assembly opposite the heating element be.
  • the at least one temperature sensor can be arranged at one point be, at which the temperature incident on the heat radiation energy of at least a heating element is greater than that of the hot air flow by convection transferred heat energy.
  • the heating element during overheating especially be switched off quickly.
  • the at least one temperature sensor and the at least two heating elements to be mounted on a support element, wherein the Carrier element surrounding the heating elements at least partially thermally insulating.
  • the Carrier element surrounding the heating elements at least partially thermally insulating.
  • the hot air flow from a flow direction in an outflow direction deflecting and projecting into the hot air flow deflection at an angle be aligned to the flow direction, which is smaller than the angle between the Flow direction and the outflow direction is.
  • the outflow direction usually leads into the laundry drum, in which the laundry to be dried located.
  • the deflection can be formed on the support element.
  • the at least one temperature sensor as Thermostat be configured by the energy supply of the at least one heating element temperature dependent is controllable. As a result, the at least one heating element switched off by the thermostat when the permissible limit temperature is exceeded becomes. This saves additional control lines to the control unit of the tumble dryer which reduces the material costs of the heating assembly.
  • the heating assembly is thereby configured as a self-monitoring module unit, which only has to be supplied with energy during operation of the tumble dryer.
  • the proximity of the thermostats affects the terminal end of the heating elements because this causes short connecting cables between the thermostats and the Heating elements can be used. This reduces the material costs of the heating assembly.
  • heating element with a wire heater and in particular with an electric Be configured heating coil.
  • the reaction time of heating coils is significantly lower as e.g. of tubular heaters, by a larger mass comparatively sluggish in their heating or cooling are.
  • the heating coil in an advantageous Training be attached to a support member to the heating element stable embody. This has the advantage that a burned-through heating coil continues is held on the support element and does not fall on other heating coils and a cause electrical short circuit.
  • a method and apparatus for Production of such a heating element is described in DE 2 615 013 C3.
  • each case two heating elements with their heating coils be arranged parallel to each other to the hot air flow particularly effective to warm up. Furthermore, the heating elements with their heating coils in the direction transverse be arranged next to each other to the flow direction.
  • the heater assembly can at least one connector comprising, with which the heating assembly to a power source and / or a control unit is electrically connected.
  • the connector can be a standardized connector be, as a cost-effective purchased part, the manufacturing cost of the heating assembly reduced.
  • the heating assembly can be easily installed in the tumble dryer and the required assembly time is reduced, the heating assembly can be integrally into the Be used flow channel usable.
  • the invention relates in addition to the heating assembly described above and their embodiments also a tumble dryer for drying damp laundry with a hot air stream, wherein the tumble dryer with an air supply and one of the hot air flow Oberströmbaren flow channel is configured.
  • the tumble dryer comprises a heating assembly according to one of the above Embodiments.
  • the heating assembly with at least one fastening means be attached to the dryer, resulting in the necessary installation time the tumble dryer reduced.
  • FIGS. 1 and 2 the general structure of a heating module 1 according to the invention with Referring to FIGS. 1 and 2 and the exemplary embodiment illustrated therein.
  • the heating module 1 comprises a carrier element 2, to which two temperature sensors 3 and four heating elements 4 are mounted.
  • the heating module 1 flows through a hot air stream 5 in a flow direction D the support element 2 and flows around the heating elements 4. It is Heat energy emitted from the heating elements 4 to the hot air stream 5 and the Hot air stream 5 is heated.
  • the heating elements 4 convert electrical energy into heat energy.
  • electrical energy introduced via connecting lines 6 at a terminal end 7 in the heating elements 4.
  • the connection lines 6 are each electrically conductively connected to a heating element 4, such as. by welding or a plug connection.
  • Each heating element 4 comprises a heating coil 8 which heats up by its electrical resistance when electrical energy flows through them.
  • the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 comprises four mutually parallel heating elements 4. At least two of the heating elements 4 are connected in series, i. their heating coils 8 are on the end remote from the terminal end electrically conductively connected to each other. This connection may be, for example, a cable.
  • the heating module 1 electric energy flows from the terminal end 7 through the heating coils 8 of the heating elements 4 through and at the connection end 7 again from the heating elements 4 addition. Due to their electrical resistance, the heating coils 8 heat and give Heat energy to the hot air stream 5 flowing around it.
  • the heating coils 8 are around support body. 9 wound.
  • a method and apparatus for making such heating elements is described for example in DE 26 15 013 C3.
  • the support body 9 the heating elements 4 are designed stably and need only at their ends with the support element 2 attached insulating 9 'be connected.
  • the support bodies 9 e.g. also a burned-through heating coil 8 held by it do not fall on the heating coil 8 of the other heating element 4 and a short circuit can cause.
  • the insulating elements 9 In the insulating elements 9 'slots (not shown) are configured, in which the Heating elements 4 are inserted.
  • the slots are arranged so that the flat Supporting body 9 of the heating elements 4 in the carrier element 2 parallel to the flow direction D of the hot air stream 5 are aligned. This will be a particularly low Flow resistance achieved by the heating elements 4 within the heating assembly 1.
  • two heating elements 4 are with their heating coils 8 parallel to each other and in Flow direction D mounted side by side in the support member 2.
  • the support member 2 surrounds the heating elements 4 as a rectangular frame by in the operation of the tumble dryer, the hot air flow 5 flows through and on the the inside of the insulating 9 'are mounted.
  • the insulating elements 9 'are made electrically and thermally insulating material, such as e.g. Micanite, made. Insulate it thermally the insulating elements 9 'the heating elements 4 and the hot air stream 5 after Outside. As a result, the heat energy generated by the heating elements 4 from the hot air flow 5 derived and little heat energy is emitted to the back wall of the tumble dryer delivered. By this configuration, the heat loss the heating module 1 minimized and the dryer particularly energy efficient operated.
  • the support member 2 through the insulating 9 'to the heating elements 4 electrically isolated.
  • the support member 2 is made of thin sheet metal, where the insulating 9 'are mounted.
  • a heat-insulating air layer To the heat insulation of the heating assembly 1 to reinforce the outside is between the support element 2 and the insulating elements 9 'at least partially configured a heat-insulating air layer.
  • Laterally two flange portions 10 are configured on the carrier element 2, in which holes 11 are arranged.
  • fastening means for this purpose screws, Rivets or locking means are used.
  • Temperature sensors 3 opposite the heating elements 4 are arranged in the support element 2 in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 .
  • the temperature sensors 3 are mounted in a region of the hot air stream 5, the closer at the connection end 7 of the heating elements 4 is located at the end facing away from the connection end 7 The End.
  • the temperature sensors 3 are with the heating elements 4 arranged in the direction transverse to the flow direction D partially overlapping.
  • the temperature sensors 3 By the temperature sensors 3, the temperature of the hot air flow 5, the at them flowed by, measured. As a result, it is checked whether the hot air flow 5 a desired does not exceed maximum temperature. Exceeds the temperature of the Hot air flow 5 the allowable limit, the heating module 1 is switched off and thereby overheating the outer wall of the tumble dryer and the hot air stream 5 avoided.
  • Overheating of the heating elements 4 may be caused, for example, by a short circuit come, caused by externally into the heating assembly 1 reached metal parts becomes. Due to the short circuit, the effective length of the heating coils 8, through which flows through electrical energy during operation and heats it, and the electric Resistance of the heating elements 4 reduced.
  • the heating elements 4 only heat between the terminal end 7 and the short circuit, but there inadmissibly strong, because the introduced amount of energy remains unchanged.
  • the temperature sensors are 3 in a region of the hot air flow 5, which is closer to the terminal end 7 of the Heating elements 4 is located as at a terminal end 7 facing away from the end. Thereby the unacceptable heating of the heating elements 4 by an excessive temperature the hot air stream 5 detected particularly quickly.
  • the heating elements 4 can be timely shut off before the back of the clothes dryer or the laundry In the washing drum heat excessively.
  • the temperature sensors are 3 designed as a thermostat.
  • Thermostats are small switching units that are an electrical Can switch signal depending on the temperature.
  • the heating assembly 1 in Figs. 1 and 2 turn off the thermostats 3, the heating elements 4, as soon as the predetermined Limit temperature of the hot air stream 5 is exceeded.
  • the thermostats 3, for example, contain a bimetallic element which controls the flow of energy to the heating elements 4 temperature-dependent switched.
  • the heating assembly 1 is an independent module unit inside the tumble dryer, which only needs to be supplied with electrical energy.
  • the thermostats 3 are arranged in openings (not shown) in the carrier element 2.
  • the thermostats 3 are insoluble by a mechanically detachable or insoluble Compound, e.g. by welding points 12, connected to the carrier element 2.
  • the thermostats 3 by riveting, gluing, clinching or connected by a repeatedly releasable screw with the support member 2 be.
  • FIG. 3 another embodiment of the heating assembly according to the invention is shown. For the sake of simplicity, the following will briefly explain the differences from the embodiment Figs. 1 and 2 received.
  • the heating assembly 1 'shown in FIG. 3 comprises a carrier element 2' on which a Deflection surface 13 is formed, on the in operation of the heated hot air stream 5 in the Flow direction D meets.
  • the deflection surface 13 is aligned so that the hot air flow 5 in the direction of an outflow direction A is deflected.
  • the deflection surface 13 at an angle ⁇ to Direction of flow D aligned which is smaller than an angle between the flow direction D and the outflow A is.
  • the angle is half the angle.
  • I m operating the Heating module 1 ' is located in the outflow A advantageously the laundry drum of the clothes dryer, so that the hot air flow 5 through the deflection 13 is deflected in the direction of the laundry to be dried.
  • the heating assembly 1 'in Fig. 3 further comprises a connector 14, with which the Connecting lines 6 can be connected to a power source.
  • the preferred standardized connector 14 is the heating assembly 1 'during assembly of the clothes dryer very quickly connected to the energy source of the tumble dryer.
  • the inventive arrangement of the thermostats 3 in the vicinity of the terminal end 7 of the heating elements 4 are the connection lines 6 between the thermostats 3 and the heating elements 4 particularly short. This is the cost of the connecting cables 6 low.
  • FIG. 4 shows the heating assembly 1 of FIGS. 1 and 2 installed in a clothes dryer 15 is.
  • the tumble dryer 15 is removed with Rear cover 16 shown.
  • the tumble dryer 15 includes inside a laundry drum (not shown), in which is damp laundry during operation. From an air supply 17, the hot air flow 5 through openings 16 'in the laundry drum for drying the wet laundry introduced therein.
  • the mounted rear wall cover 16 forms the flow channel of the clothes dryer 15 off.
  • the heating assembly 1 is provided with fastening means 18 on Clothes dryer 15 attached. Due to the configuration of the fastening means 18 as Detent means, the heating assembly 1 during assembly of the clothes dryer 15 is particularly quickly attachable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizbaugruppe (1) zum Beheizen eines in einem Strömungskanal eines Wäschetrockners (15) strömenden Heißluftstroms (5), wobei die Heizbaugruppe (1) wenigstens einen Temperatursensor (3), durch den die Temperatur des Heißluftstroms (5) erfassbar ist, sowie wenigstens zwei in Reihe geschaltete, nebeneinanderliegende, vom Heißluftstrom (5) umströmbar angeordnete und an einem Anschlussende (7) mit einer Energieversorgung verbindbare elektrische Heizelemente (4) umfasst. Um eine Heizbaugruppe (1) zu liefern, bei der die Herstellungs- und Einbaukosten bei gleichbleibend hoher Betriebssicherheit gesenkt werden können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens eine Temperatursensor (3) an einer Stelle angeordnet ist, die im Heißluftstrom (5) näher am Anschlussende (7) der Heizelemente (4) liegt als an deren vom Anschlussende (7) abgewandten Ende. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizbaugruppe zum Beheizen eines in einem Strömungskanal eines Wäschetrockners strömenden Heißluftstroms, wobei die Heizbaugruppe wenigstens einen Temperatursensor, durch den die Temperatur des Heißluftstroms erfassbar ist, sowie wenigstens zwei in Reihe geschaltete, nebeneinanderliegende, vom Heißluftstrom umströmbar angeordnete und an einem Anschlussende mit einer Energieversorgung verbindbare elektrische Heizelemente umfasst.
Üblicherweise wird bei Wäschetrocknern feuchte Wäsche, die in eine drehbare Trommel im Inneren des Wäschetrockners gefüllt ist, durch den Heißluftstrom getrocknet. Der Heißluftstrom wird von einer Luftzufuhr durch den üblicherweise zwischen der Trommel und einer Rückwand des Wäschetrockners verlaufenden Strömungskanal in die Trommel hinein und durch die feuchte Wäsche geleitet. In dem Strömungskanal ist eine Heizbaugruppe eingesetzt, die den Heißluftstrom mit wenigstens einem Heizelement beheizt. Im Betrieb ermittelt wenigstens ein Temperatursensor die Temperatur des Heißluftstroms. Wenn eine vorbestimmte Grenztemperatur überschritten wird, wird das Heizelement durch die Steuereinheit des Wäschetrockners abgeschaltet. Eine solche Temperatursteuerung ermöglicht das Trocknen der Wäsche mit einer für die Textilien geeigneten Temperatur. Außerdem soll hierdurch verhindert werden, dass sich die Rückwand des Wäschetrockners unzulässig stark erhitzt und dadurch die Betriebssicherheit des Wäschetrockners gefährdet wird.
Allerdings sind die Herstellungskosten bei den bekannten Heizbaugruppen hoch, wodurch sich die Kosten der Wäschetrockner, in welche die Heizbaugruppen eingebaut sind, ebenfalls erhöhen.
Angesichts dieses Problems liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizbaugruppe zu liefern, bei der die Herstellungs- und Einbaukosten, bei gleichbleibend hoher Betriebssicherheit, gesenkt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der wenigstens eine Temperatursensor an einer Stelle angeordnet ist, die im Heißluftstrom näher am Anschlussende der Heizelemente liegt als an deren vom Anschlussende abgewandten Ende.
Diese Lösung ist konstruktiv einfach und die Anschlussleitungen des Temperatursensors und der Heizelemente können mit geringem Installationsaufwand vom Anschlussende von der Heizbaugruppe weggeleitet werden.
Durch die erfindungsgemäße Lösung verringert sich der Installationsaufwand, weil nur ein Kabelbündel verlegt und angeschlossen werden muss. Weiterhin muss die Anschlussleitung des Temperatursensors nur wenig länger als die der Heizelemente ausgestaltet sein, da die Temperatursensoren nah am Anschlussende angeordnet sind. Hierdurch verringern sich die Materialkosten der Heizbaugruppe. Überraschenderweise hat sich weiterhin gezeigt, dass sich die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Heizbaugruppe erhöht, da ein Überhitzen der Heizelemente, z.B. durch einen Kurzschluss, besonders schnell erfasst wird.
Die Heizelemente können besonders schnell abgeschaltet werden, bevor die zu trocknenden Textilien zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden, die zu ihrer Beschädigung führen können oder sich die Außenwand des Wäschetrockners überhitzt.
Die erfindungsgemäße Heizbaugruppe kann durch verschiedene, voneinander unabhängige, jeweils für sich vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt werden. Auf diese Ausgestaltungen und die mit den Ausgestaltungen jeweils verbundenen Vorteile wird im Folgenden kurz eingegangen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der wenigstens eine Temperatursensor mit wenigstens einem Heizelement in Richtung quer zur Durchströmrichtung wenigstens teilweise überlappend angeordnet sein, um dadurch das Überhitzen der kurzgeschlossenen Heizelemente noch schneller zu erfassen. Ferner kann der wenigstens eine Temperatursensor in der Heizbaugruppe gegenüberliegend des Heizelementes angeordnet sein.
Um ein Überhitzen des Heizelementes noch vor einem Überhitzen des Heißluftstroms zu erkennen, kann der wenigstens eine Temperatursensor an einer Stelle angeordnet sein, an der die auf den Temperatursensor treffende Wärmestrahlungsenergie des wenigstens einen Heizelementes größer ist als die vom Heißluftstrom durch Konvektion übertragene Wärmeenergie. Hierdurch kann das Heizelement beim Überhitzen besonders schnell abgeschaltet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der wenigstens eine Temperatursensor und die wenigstens zwei Heizelemente an einem Trägerelement angebracht sein, wobei das Trägerelement die Heizelemente wenigstens abschnittsweise wärmeisolierend umgibt. Dies hat den Vorteil, dass die Wärme der Heizelemente weniger stark an die Außenwände des Wäschetrockners übertragen wird, die dadurch die zulässige Grenztemperatur nicht überschreiten. Weiterhin ist die Heizbaugruppe durch diese Ausgestaltung besonders energiesparend ausgebildet. Das Trägerelement kann aus einem reflektierenden und/oder schwer wärmeleitfähigen Material hergestellt sein.
Ferner kann eine den Heißluftstrom von einer Durchströmrichtung in eine Ausströmrichtung umlenkende und in den Heißluftstrom hineinragende Umlenkfläche in einem Winkel zur Durchströmrichtung ausgerichtet sein, der kleiner als der Winkel zwischen der Durchströmrichtung und der Ausströmrichtung ist. Hierdurch kann auf separate, der Heizbaugruppe nachgeschaltete Umlenkmittel verzichtet werden. Die Ausströmrichtung führt üblicherweise in die Wäschetrommel hinein, in der sich die zu trocknende Wäsche befindet. Um die Heizbaugruppe konstruktiv möglichst einfach und mit geringen Herstellkosten auszugestalten, kann die Umlenkfläche am Trägerelement ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der wenigstens eine Temperatursensor als Thermostat ausgestaltet sein, durch den die Energiezufuhr des wenigstens einen Heizelements temperaturabhängig steuerbar ist. Hierdurch wird das wenigstens eine Heizelement durch den Thermostat abgeschaltet, wenn die zulässige Grenztemperatur überschritten wird. Dies spart zusätzliche Steuerleitungen zur Steuereinheit des Wäschetrockners ein, wodurch die Materialkosten der Heizbaugruppe reduziert werden.
Ferner ist die Heizbaugruppe hierdurch als selbstüberwachende Moduleinheit ausgestaltet, die im Betrieb des Wäschetrockners nur mit Energie versorgt werden muss. Weiterhin vorteilhaft wirkt sich die Nähe der Thermostate zum Anschlussende der Heizelemente aus, weil hierdurch kurze Anschlussleitungen zwischen den Thermostaten und den Heizelementen verwendet werden können. Dies senkt die Materialkosten der Heizbaugruppe.
Um möglichst wenig Totzeit beim Ein- und/oder Ausschalten der Heizbaugruppe bis zum Aufheizen oder Abkühlen der Heizelemente entstehen zu lassen, kann das wenigstens eine Heizelement mit einem Drahtheizkörper und insbesondere mit einem elektrischen Heizwendel ausgestaltet sein. Die Reaktionszeit von Heizwendeln ist deutlich niedriger als z.B. von Rohrheizkörpern, die durch eine größere Masse vergleichsweise träge in ihrem Aufheizen bzw. Abkühlen sind. Ferner kann der Heizwendel in einer vorteilhaften Weiterbildung an einem Trägerelement angebracht sein, um das Heizelement stabil auszugestalten. Dies hat den Vorteil, dass ein durchgebrannter Heizwendel weiterhin am Trägerelement gehalten wird und nicht auf andere Heizwendeln fallen und einen elektrischen Kurzschluss verursachen kann. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Heizelementes ist in der DE 2 615 013 C3 beschrieben.
In einer vorteilhaften Weiterbildung können jeweils zwei Heizelemente mit ihren Heizwendeln parallel zueinander angeordnet sein, um den Heißluftstrom besonders effektiv zu erwärmen. Ferner können die Heizelemente mit ihren Heizwendeln in Richtung quer zur Durchströmrichtung nebeneinander angeordnet sein.
Um die Heizbaugruppe schnell und einfach in den Wäschetrockner einbauen und/oder aus ihm ausbauen zu können, kann die Heizbaugruppe wenigstens einen Steckverbinder umfassen, mit dem die Heizbaugruppe an eine Energiequelle und/oder eine Steuereinheit elektrisch anschließbar ist. Der Steckverbinder kann ein genormter Steckverbinder sein, der als kostengünstiges Zukaufteil die Herstellungskosten der Heizbaugruppe reduziert.
Damit die Heizbaugruppe leicht in den Wäschetrockner eingebaut werden kann und die dafür nötige Montagezeit reduziert wird, kann die Heizbaugruppe einstückig in den Strömungskanal einsetzbar ausgestaltet sein.
Die Erfindung betrifft neben der oben beschriebenen Heizbaugruppe und deren Ausgestaltungen auch einen Wäschetrockner zum Trocknen feuchter Wäsche mit einem Heißluftstrom, wobei der Wäschetrockner mit einer Luftzufuhr und mit einem vom Heißluftstrom durchströmbaren Strömungskanal ausgestaltet ist. Um den Heißluftstrom zu beheizen und dennoch ein Überhitzen der Außenwand des Wäschetrockners zu verhindern, umfasst der Wäschetrockner eine Heizbaugruppe nach einer der oben genannten Ausführungsformen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Heizbaugruppe mit wenigstens einem Befestigungsmittel am Wäschetrockner angebracht sein, wodurch sich die nötige Montagezeit des Wäschetrockners reduziert.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie dies oben bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.
Es zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizbaugruppe schematisch von vorne;
Fig. 2
eine perspektivische Ansicht der Heizbaugruppe aus Fig. 1 schematisch von unten;
Fig. 3
eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizbaugruppe schematisch von vorne;
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wäschetrockners schematisch von hinten.
Zunächst wird der allgemeine Aufbau einer erfindungsgemäßen Heizbaugruppe 1 mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 und die darin dargestellte beispielhafte Ausführungsform beschrieben.
Die Heizbaugruppe 1 umfasst ein Trägerelement 2, an dem zwei Temperatursensoren 3 und vier Heizelemente 4 angebracht sind.
Im Betrieb der Heizbaugruppe 1 durchströmt ein Heißluftstrom 5 in einer Durchströmrichtung D das Trägerelement 2 und umströmt dabei die Heizelemente 4. Dabei wird Wärmeenergie von den Heizelementen 4 an den Heißluftstrom 5 abgegeben und der Heißluftstrom 5 wird erwärmt.
Um den Heißluftstrom 5 zu erwärmen, wandeln die Heizelemente 4 elektrische Energie in Wärmeenergie um. Hierfür wird im Betrieb der Heizbaugruppe 1 elektrische Energie über Anschlussleitungen 6 an einem Anschlussende 7 in die Heizelemente 4 eingeleitet. Die Anschlussleitungen 6 sind jeweils mit einem Heizelement 4 elektrisch leitend verbunden, wie z.B. durch Schweißen oder eine Steckverbindung. Jedes Heizelement 4 umfasst eine Heizwendel 8, die sich durch ihren elektrischen Widerstand erwärmt, wenn elektrische Energie durch sie hindurchfließt. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform umfasst vier parallel zueinander angeordnete Heizelemente 4. Wenigstens zwei der Heizelemente 4 sind dabei in Reihe geschaltet, d.h. ihre Heizwendeln 8 sind an dem dem Anschlussende abgewandten Ende elektrisch leitend miteinander verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise ein Kabel sein. Im Betrieb der Heizbaugruppe 1 fließt elektrische Energie vom Anschlussende 7 durch die Heizwendeln 8 der Heizelemente 4 hindurch und am Anschlussende 7 wieder aus den Heizelementen 4 hinaus. Durch ihren elektrischen Widerstand erwärmen sich die Heizwendeln 8 und geben Wärmeenergie an den sie umströmenden Heißluftstrom 5 ab.
Um eine gute Stabilität der Heizelemente 4 zu gewährleisten und ein Vibrieren oder Schwingen der Heizelemente 4 zu vermeiden, sind die Heizwendeln 8 um Tragkörper 9 herumgewickelt. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Heizelemente ist beispielsweise in der DE 26 15 013 C3 beschrieben. Durch den Tragkörper 9 sind die Heizelemente 4 stabil ausgestaltet und müssen nur an ihren Enden mit am Trägerelement 2 angebrachten Isolierelementen 9' verbunden sein. Weiterhin wird durch die Tragkörper 9 z.B. auch ein durchgebrannter Heizwendel 8 gehalten, der dadurch nicht auf die Heizwendel 8 des anderen Heizelementes 4 fallen und einen Kurzschluss verursachen kann.
In den Isolierelementen 9' sind Schlitze (nicht dargestellt) ausgestaltet, in denen die Heizelemente 4 eingesteckt sind. Die Schlitze sind dabei so angeordnet, dass die flachen Tragkörper 9 der Heizelemente 4 im Trägerelement 2 parallel zur Durchströmrichtung D des Heißluftstroms 5 ausgerichtet sind. Hierdurch wird ein besonders geringer Strömungswiderstand durch die Heizelemente 4 innerhalb der Heizbaugruppe 1 erreicht. Jeweils zwei Heizelementen 4 sind mit ihren Heizwendeln 8 parallel zueinander und in Durchströmrichtung D nebeneinander im Trägerelement 2 angebracht.
Das Trägerelement 2 umgibt die Heizelemente 4 wie ein rechteckiger Rahmen, durch den im Betrieb des Wäschetrockners der Heißluftstrom 5 hindurchströmt und an dem an der Innenseite die Isolierelementen 9' angebracht sind. Die Isolierelemente 9' sind aus elektrisch und thermisch isolierendem Material, wie z.B. Mikanit, hergestellt. Dabei wärmeisolieren die Isolierelementen 9' die Heizelemente 4 und den Heißluftstrom 5 nach außen. Hierdurch wird die von den Heizelementen 4 erzeugte Wärmeenergie vom Heißluftstrom 5 abgeleitet und nur wenig Wärmeenergie wird nach außen an die Rückwand des Wäschetrockners abgegeben. Durch diese Ausgestaltung wird der Wärmeverlust der Heizbaugruppe 1 minimiert und der Wäschetrockner besonders energiesparend betreibbar. Außerdem ist das Trägerelement 2 durch die Isolierelemente 9' zu den Heizelementen 4 elektrisch isoliert.
Bei der in den Fig. 1 und 2 beispielhaft dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizbaugruppe 1 ist das Trägerelement 2 aus dünnem Metallblech hergestellt, an dem die Isolierelemente 9' angebracht sind. Um die Wärmeisolierung der Heizbaugruppe 1 nach außen zu verstärken ist zwischen Trägerelement 2 und den Isolierelementen 9' wenigstens abschnittsweise eine wärmeisolierenden Luftschicht ausgestaltet. Seitlich sind zwei Flanschabschnitte 10 am Trägerelement 2 ausgestaltet, in denen Bohrungen 11 angeordnet sind. Beim Einbau der Heizbaugruppe 1 kann sie mit in den Bohrungen 11 angeordneten Befestigungsmitteln (nicht dargestellt) besonders leicht an dem Wäschetrockner angebracht werden. Als Befestigungsmittel können hierfür Schrauben, Nieten oder Rastmittel verwendet werden.
Im Trägerelement 2 sind in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform zwei Temperatursensoren 3 gegenüberliegend der Heizelemente 4 angeordnet. Die Temperatursensoren 3 sind dabei in einem Bereich des Heißluftstroms 5 angebracht, der näher am Anschlussende 7 der Heizelemente 4 liegt als an deren vom Anschlussende 7 abgewandten Ende. Insbesondere sind die Temperatursensoren 3 mit den Heizelementen 4 in Richtung quer zur Durchströmrichtung D teilweise überlappend angeordnet.
Durch die Temperatursensoren 3 wird die Temperatur des Heißluftstroms 5, der an ihnen vorbeiströmt, gemessen. Hierdurch wird überprüft, ob der Heißluftstrom 5 eine gewünschte maximale Temperatur nicht überschreitet. Übersteigt die Temperatur des Heißluftstroms 5 den zulässigen Grenzwert, wird die Heizbaugruppe 1 abgeschaltet und dadurch ein Überhitzen der Außenwand des Wäschetrockners und des Heißluftstroms 5 vermieden.
Zu einem Überhitzen der Heizelemente 4 kann es beispielsweise durch einen Kurzschluss kommen, der durch von außen in die Heizbaugruppe 1 gelangte Metallteile verursacht wird. Durch den Kurzschluss wird die effektive Länge der Heizwendeln 8, durch die im Betrieb elektrische Energie hindurchfließt und sie erwärmt, und der elektrische Widerstand der Heizelemente 4 reduziert. Die Heizelemente 4 heizen nur noch zwischen dem Anschlussende 7 und der Kurzschlussstelle, dort aber unzulässig stark, weil die eingeleitete Energiemenge unverändert bleibt. Jedoch sind die Temperatursensoren 3 in einem Bereich des Heißluftstroms 5 angeordnet, der näher am Anschlussende 7 der Heizelemente 4 liegt als an einem dem Anschlussende 7 abgewandten Ende. Dadurch wird die unzulässige Erwärmung der Heizelemente 4 durch eine überhöhte Temperatur des Heißluftstroms 5 besonders schnell erkannt. Die Heizelemente 4 können rechtzeitig abgeschaltet werden, bevor sich die Rückwand des Wäschetrockners oder die Wäsche in der Wäschetrommel unzulässig stark erhitzen.
Insbesondere ist bei der in den Fig. 1 und 2 beispielhaft dargestellten erfindungsgemäßen Heizbaugruppe 1 wenigstens einer der Temperatursensor 3 an einer Stelle angeordnet, an der die auf den Temperatursensor 3 treffende Wärmestrahlungsenergie des wenigstens einem Heizelementes 4 größer ist als die vom Heißluftstrom 5 durch Konvektion übertragene Wärmeenergie.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind die Temperatursensoren 3 als Thermostate ausgestaltet. Thermostate sind kleine Schalteinheiten, die ein elektrisches Signal temperaturabhängig schalten können. Bei der Heizbaugruppe 1 in den Fig. 1 und 2 schalten die Thermostate 3 die Heizelemente 4 aus, sobald die vorbestimmte Grenztemperatur des Heißluftstroms 5 überschritten wird. Hierfür können die Thermostate 3 beispielsweise ein Bimetallelement enthalten, das den Energiefluss zu den Heizelementen 4 temperaturabhängig schaltet. Auf Steuerleitungen zur Steuereinheit des Wäschetrockners kann verzichtet werden, da die Heizbaugruppe 1 die Temperatur der Heizelement 4 selbstständig überwacht und beim Überschreiten der Grenztemperatur selbstständig abschaltet. Somit ist die Heizbaugruppe 1 eine unabhängige Moduleinheit innerhalb des Wäschetrockners, die nur mit elektrischer Energie versorgt werden muss.
Die Thermostate 3 sind in Öffnungen (nicht dargestellt) in dem Trägerelement 2 angeordnet. Die Thermostate 3 sind dabei unlösbar durch eine mechanisch lösbare oder unlösbare Verbindung, z.B. durch Schweißpunkte 12, mit dem Trägerelement 2 verbunden. Alternativ können die Thermostate 3 auch durch Nieten, Kleben, Clinchen oder durch eine wiederholt lösbare Schraubverbindung mit dem Trägerelement 2 verbunden sein.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizbaugruppe dargestellt. Zur Vereinfachung wird im folgenden kurz auf die Unterschiede zu der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 eingegangen.
Die in Fig. 3 dargestellte Heizbaugruppe 1' umfasst ein Trägerelement 2', an dem eine Umlenkfläche 13 ausgebildet ist, auf die im Betrieb der erwärmte Heißluftstrom 5 in der Durchströmrichtung D trifft.
Die Umlenkfläche 13 ist so ausgerichtet, dass der Heißluftstrom 5 in Richtung einer Ausströmrichtung A umgelenkt wird. Dabei ist die Umlenkfläche 13 in einem Winkel α zur Durchströmrichtung D ausgerichtet, der kleiner als ein Winkel zwischen der Durchströmrichtung D und der Ausströmrichtung A ist. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Winkel insbesondere halb so groß wie der Winkel . I m Betrieb der Heizbaugruppe 1' befindet sich in der Ausströmrichtung A vorteilhafterweise die Wäschetrommel des Wäschetrockners, damit der Heißluftstrom 5 durch die Umlenkfläche 13 in Richtung der zu trocknenden Wäsche ausgelenkt wird.
Die Heizbaugruppe 1' in Fig. 3 umfasst weiterhin einen Steckverbinder 14, mit dem die Anschlussleitungen 6 an eine Energiequelle anschließbar sind. Durch den vorzugsweise genormten Steckverbinder 14 ist die Heizbaugruppe 1' bei der Montage des Wäschetrockners besonders schnell an die Energiequelle des Wäschetrockners anschließbar. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Thermostate 3 in Nähe des Anschlussendes 7 der Heizelemente 4 sind die Anschlussleitungen 6 zwischen den Thermostaten 3 und den Heizelementen 4 besonders kurz. Hierdurch sind die Kosten für die Anschlussleitungen 6 gering.
Fig. 4 zeigt die Heizbaugruppe 1 der Fig. 1 und 2, die in einen Wäschetrockner 15 eingebaut ist. Der Übersichtlichkeit halber ist der Wäschetrockner 15 mit abgenommener Rückwandabdeckung 16 dargestellt.
Der Wäschetrockner 15 umfasst im Inneren eine Wäschetrommel (nicht dargestellt), in der sich im Betrieb feuchte Wäsche befindet. Von einer Luftzufuhr 17 wird der Heißluftstrom 5 durch Öffnungen 16' in die Wäschetrommel zum Trocknen der feuchten Wäsche hineingeleitet. Die montierte Rückwandabdeckung 16 bildet dabei den Strömungskanal des Wäschetrockners 15 aus. Die Heizbaugruppe 1 ist mit Befestigungsmitteln 18 am Wäschetrockner 15 angebracht. Durch die Ausgestaltung der Befestigungsmittel 18 als Rastmittel ist die Heizbaugruppe 1 bei der Montage des Wäschetrockners 15 besonders schnell anbringbar.

Claims (13)

  1. Heizbaugruppe (1) zum Beheizen eines in einem Strömungskanal eines Wäschetrockners (15) strömenden Heißluftstroms (5), wobei die Heizbaugruppe (1) wenigstens einen Temperatursensor (3), durch den die Temperatur des Heißluftstroms (5) erfassbar ist, sowie wenigstens zwei in Reihe geschaltete, nebeneinanderliegende, vom Heißluftstrom (5) umströmbar angeordnete und an einem Anschlussende (7) mit einer Energieversorgung verbindbare elektrische Heizelemente (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (3) an einer Stelle angeordnet ist, die im Heißluftstrom (5) näher am Anschlussende (7) der Heizelemente (4) liegt als an deren vom Anschlussende (7) abgewandten Ende.
  2. Heizbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (3) mit dem wenigstens einem Heizelement (4) in Richtung quer zur Durchströmrichtung (D) wenigstens teilweise überlappend angeordnet ist.
  3. Heizbaugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (3) in der Heizbaugruppe (1) dem Heizelement (4) gegenüberliegend angeordnet ist.
  4. Heizbaugruppe (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (3) an einer Stelle angeordnet ist, an der die auf den Temperatursensor (3) treffende Wärmestrahlungsenergie des wenigstens einen Heizelementes (4) größer ist als die vom Heißluftstrom (5) übertragene Wärmeenergie.
  5. Heizbaugruppe (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens ein Temperatursensor (3) und die wenigstens zwei Heizelemente (4) in einem Trägerelement (2) angebracht sind, wobei an dem Trägerelement (2) angebrachte Isolierelemente (9') die wenigstens zwei Heizelemente (4) wenigstens abschnittsweise wärmeisolierend umgeben.
  6. Heizbaugruppe (1) nach einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Heizelemente (4) mit ihren Heizwendeln (8) parallel zueinander angeordnet sind.
  7. Heizbaugruppe (1) nach einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (4) mit ihren Heizwendeln (8) in Richtung quer zur Durchströmrichtung (D) nebeneinander angeordnet sind.
  8. Heizbaugruppe (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Heißluftstrom (5) von einer Durchströmrichtung (D) in eine Ausströmrichtung (A) umlenkende und in den Heißluftstrom (5) hineinragende Umlenkfläche (13) in einem Winkel (α) zur Durchströmrichtung (D) ausgerichtet ist, der kleiner als der Winkel () zwischen der Durchströmrichtung (D) und der Ausströmrichtung (A) ist.
  9. Heizbaugruppe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkfläche (13) am Trägerelement (2) ausgebildet ist.
  10. Heizbaugruppe (1) nach einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperatursensor (3) als Thermostat (3) ausgestaltet ist, durch den die Energiezufuhr des wenigstens einen Heizelementes (4) temperaturabhängig steuerbar ist.
  11. Heizbaugruppe (1) nach einem der obengenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizbaugruppe (1) einstückig montiert in den Strömungskanal einsetzbar ausgestaltet ist.
  12. Wäschetrockner (15) zum Trocknen feuchter Wäsche mit einem Heißluftstrom (5), wobei der Wäschetrockner (15) mit einer Luftzufuhr (17) und mit einem vom Heißluftstrom (5) durchströmbaren Strömungskanal ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wäschetrockner (15) eine Heizbaugruppe (1) nach einem der obengenannten Ansprüche umfasst.
  13. Wäschetrockner (15) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizbaugruppe (1) mit wenigstens einem Befestigungsmittel (18) am Wäschetrockner (15) angebracht ist.
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