EP3245327A1 - Kondensationstrockner mit verbesserter trocknung und verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

Kondensationstrockner mit verbesserter trocknung und verfahren zu seinem betrieb

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EP3245327A1
EP3245327A1 EP15810655.9A EP15810655A EP3245327A1 EP 3245327 A1 EP3245327 A1 EP 3245327A1 EP 15810655 A EP15810655 A EP 15810655A EP 3245327 A1 EP3245327 A1 EP 3245327A1
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EP
European Patent Office
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process air
actuator system
throttle valve
air
drive medium
Prior art date
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EP15810655.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3245327B1 (de
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Adam STUCHLIK
Thomas Nowatzky
Linus Lee
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Publication date
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    • D06F58/38—Control of operational steps, e.g. for optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry of drying, e.g. to achieve the target humidity

Definitions

  • the invention relates to a condensation dryer with a drying chamber for items to be dried, a control device, a drive motor, a process air duct in which a process air blower for conveying the process air and a heater for heating the process air are arranged, an air-air heat exchanger with a cooling air duct, in which a cooling air blower and a throttle valve is arranged, and an actuator system.
  • the invention also relates to a method for its operation.
  • tumble dryers can be divided into two classes based on their mode of operation, exhaust air dryers and condensation dryers.
  • the principle of a condensation dryer is based on the condensation of moisture vaporized by means of warm process air from laundry items.
  • process air used for drying moves in a largely closed circuit.
  • the initially cool process air is generally passed through a fan initially via a heater. Behind the heater enters the dry and hot process air into the drum as a drying chamber, which contains the wet laundry to be dried. In the drum, the hot process air absorbs the moisture from the laundry.
  • the then moist and still warm process air is passed from the drum to a heat exchanger for dehumidification.
  • an air-air heat exchanger or a heat sink (in particular refrigerant evaporator) of a heat pump is generally used.
  • the moist process air is cooled therein so that the water contained in it condenses, and the cooled dried process air is again supplied to the heating and then back to the drum.
  • an air-to-air heat exchanger is generally used for the condensation of the water contained in the moist-warm process air.
  • the cooling is done here by indoor air, which is usually performed by a blower through an open cooling air passage through the heat exchanger.
  • indoor air which is usually performed by a blower through an open cooling air passage through the heat exchanger.
  • the temperature of the process air still low, so that hardly any moisture is absorbed by the process air from the wet laundry items and condensation hardly takes place in the heat exchanger.
  • the process air is already strongly cooled by the cooling air flow in this phase, whereby energy is unnecessarily extracted, which prolongs the heating phase and increases the energy consumption of the drying process.
  • a heat pump dryer is very energy efficient.
  • a heat pump dryer is too expensive for many users. It is therefore desirable to optimize a conventional condensation dryer in a cost-effective manner in order to be able to provide a device with good energy efficiency for each user.
  • DE 10 2006 003 817 A1 describes a dryer with a drum for receiving a material to be treated, a process air duct in which a heater for heating a process air flow and the heated process air flow by means of a first blower to the estate can be performed, wherein in the process air duct, a controllable first throttle for reducing a speed of the process air flow is mounted.
  • the process air duct and an open cooling air duct intersect in a condenser, wherein cooling air can be introduced from the room air into the cooling air duct by means of a second blower and led out after flowing through the condenser, and in the cooling air duct a controllable second throttle for reducing the speed of the cooling air flow located.
  • DE 10 2010 031 268 A1 describes a laundry drying apparatus having an air supply duct leading from the outside to a laundry treatment room and an air discharge duct leading outward from the laundry treatment room, at least one first closure element being present in the air supply duct and at least one second closure element being present in the air discharge duct and the closure elements are adapted to proceed with an interruption of a drying operation from an open position to a closed position.
  • DE 10 201 1 081 940 A1 describes a dryer comprising a control device and a process air duct in which a heater, a drying chamber for objects to be dried, a fan and a cross-flow heat exchanger are arranged.
  • the process air duct comprises a supply air duct in front of the drying chamber and an exhaust duct between the drying chamber and crossflow heat exchanger, wherein the exhaust duct and / or the cross-flow heat exchanger is / are such that a larger part p * M of a process air amount M, which flows through the exhaust duct into the cross-flow heat exchanger , Where p> 0.5, is passed to a cooling flow inlet side of the cross-flow heat exchanger.
  • DE 102 02 442 B4 discloses a floor module for a condensation dryer, wherein the front cooling air outlet has at least one inclined flow guide, which avoids mixing of the exiting cooling air flow with the sucked on the air inlet section cooling air flow.
  • the invention thus relates to a condensation dryer (hereinafter also referred to as "dryer”) with a drying chamber for laundry items to be dried, a control device, a drive motor, a process air duct in which a process air blower for conveying the process air and a heater for heating the process air arranged are, an air-to-air heat exchanger with a cooling air duct, in which a cooling air blower and a throttle valve are arranged, and an actuator system, wherein the actuator system includes a hydraulic cylinder, a reciprocating piston and a drive medium, and wherein the actuator system via the reciprocating piston is frictionally connected to the throttle valve and is in thermal contact with the process air duct, so that an adjustment of the throttle valve in dependence on a temperature T of the process air can be made.
  • thermal contact generally means that heat transfer between the process air and the actuator system is possible directly or indirectly, although the condensation dryer and, in particular, the arrangement of the process air duct and actuator system will generally be designed such that the most efficient possible heat exchange In general, then, the actuator system can be particularly sensitive to changes in the temperature of the process air
  • the thermal contact between the actuator system and process air duct is a heat exchange between warm process air in the process air duct and the drive medium
  • a single-acting hydraulic cylinder is used linderêt, a cylinder jacket and a cylinder cover plate whose shape and design according to the invention are not further limited.
  • a round bottom cylin- the used In one embodiment, a round bottom cylin- the used.
  • the material of which the hydraulic cylinder is made according to the invention is also not limited.
  • a non-corroding metal is used, more preferably the hydraulic cylinder is made of stainless steel.
  • a reciprocating piston is arranged in the hydraulic cylinder.
  • the reciprocating piston generally consists of at least one piston head and one piston pin.
  • the term “piston head” herein means a component adapted to the cylinder cross-section which closes tightly with the cylinder jacket, but permits movement of the piston in the hydraulic cylinder
  • the term “piston pin” here means a rod-shaped component which is firmly connected to the piston crown.
  • the reciprocating piston additionally has a piston skirt.
  • the term "piston skirt" means a cylindrical member which is recessed into the top plate of the hydraulic cylinder and guides the movement of the piston pin
  • the piston head is in contact with a drive medium, in which way a change in state of the drive medium, for example a change in volume, can be utilized
  • the actuator system is connected to a throttle valve, thereby allowing the actuator system to adjust the opening angle of the throttle valve Orm the adjustment mechanism of the throttle valve connected to the Hubkolbenbolzen.
  • connection is a mechanical connection with linear power transmission, such as a linkage, and / or a connection with non-linear power transmission, such as a crank handle or a ball joint, which can be connected to a linkage.
  • connection is preferably designed so that the throttle valve can be opened by a drive of the reciprocating piston and / or can be closed by a return movement of the reciprocating piston.
  • the frictional connection between the throttle and the actuator system is thus a connection with linear or non-linear power transmission.
  • linear force transmission means, in particular, that a movement of the reciprocating piston due to a change in volume of the drive medium causes a proportional change in the position of the throttle, in particular an opening of the throttle or of the cooling air passage that can be regulated by it. that a movement of the lifting piston due to a change in volume of the drive medium causes a non-proportional change of the position of the throttle.
  • a condensation dryer is preferred in which the actuator system additionally has a reservoir for the drive medium connected to the hydraulic cylinder.
  • the reservoir is at least partially made of a plastic and / or a non-corrosive metal.
  • the configuration of the reservoir according to the invention is not further limited.
  • the reservoir may for example be made of a plastic such as polyvinyl chloride (PVC), polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroethylene propylene (FEP), polyethylene (PE), a thermoplastic or an elastomer and / or also of a metal.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FEP perfluoroethylene propylene
  • PE polyethylene
  • the reservoir also generally has a high surface area / volume ratio.
  • the reservoir is made of rubber and has the shape of a hose nozzle which is connected to the bottom of the hydraulic cylinder.
  • the reservoir can be arranged flexibly in the condensation dryer, for example, partially in the process air duct.
  • "Thermal contact” here means a direct contact, for example a recirculation and / or an indirect contact, for example by a heat radiation of the process air duct.
  • the reservoir is therefore arranged in a bearing shield shaft, where it is flowed around by dry-warm process air.
  • the reservoir is in particular an elastomer molding. The molding consists of a meandering arranged and closed at the end of the tube and is integrated into the bottom group of the dryer. In this way, a good thermal contact with the process air is made possible by a heat radiation of the process air duct.
  • the drive medium usually has the property that its volume changes as a function of the temperature, wherein preferably the volume of the drive medium increases with increasing temperature. In this case, it is again preferred that the volume of the drive medium increases exponentially with increasing temperature. As a result, the volume of the drive medium initially only increases slightly as the drive medium warms up. In this way, the throttle valve generally stays closed longer. As a rule, it is only opened due to the reciprocating piston driven by the increase in volume of the drive medium when a higher temperature is achieved compared to a linear increase in volume of the drive medium.
  • the drive medium contains water or consists of water.
  • the achieved increase in volume at a given process air temperature T set can be calculated from known volume-temperature diagrams for a given filling quantity V F in the actuator system.
  • organic liquids such as liquid hydrocarbon compositions, and polyethylene glycol, polypropylene glycol may also be used. The latter have the advantage that they are miscible with water.
  • the volume of the drive medium reached at a predefined process air temperature and thus also the drive of the lifting piston in the hydraulic cylinder and the opening angle of the throttle flap depend in particular on the charge quantity V F of the drive medium.
  • the drive medium based on its weight, preferably at least 90 wt .-% water and in the condensation dryer, the drive medium preferably in an amount of 30 to 70 ml, more preferably 40 to 60 ml, based on a capacity for Laundry items in the range of 5 to 8 kg, is present.
  • the working medium is generally present in the actuator system and / or a reservoir connected to the actuator system.
  • the actuator system In general, it is the task of the actuator system to adjust the opening angle of the throttle valve as a function of a temperature of the process air.
  • the drive medium usually increases in volume when heated.
  • the drive medium is generally in contact with the reciprocating piston bottom.
  • the reciprocating piston is driven in the hydraulic cylinder.
  • the reciprocating piston thereby opens the throttle valve, the adjustment mechanism is connected via a rod connection with the Hubkolbenbolzen.
  • the actuator system is generally tight.
  • "dense” means that all components are a self-contained system that can be operated virtually lossless and maintenance-free, with the drive medium in a sealed system, and in a particularly preferred embodiment, the reservoir Most preferably, the actuator system is not removably connected to the dryer, for example by welding.
  • a condensation dryer is preferred in which the actuator system, the process air duct and / or the control device are set up so that a heat exchange between the drive medium and the warm air in the process air duct can be varied. It is particularly advantageous that in particular the dependence between a temperature of the process air and the position of the throttle valve can be varied. Moreover, it is preferred that the variation of the heat exchange is realized by changing the size of a heat exchange surface between the process air duct and the drive medium. In this case, the heat exchange surface is preferably an area which is connected to a warmest part of the process air channel is in thermal contact. In the condensation dryer is a suitable place for the bearing plate or the bearing shield shaft.
  • the size of a heat exchange surface between process air duct and drive medium can be changed, for example, by varying the proportion of a reservoir containing the drive means in the end shield. If the drive means contained, for example, in a tubular reservoir, the length of a piece of tubing that protrudes into the bearing plate, can be varied.
  • the sensitivity of the actuator device can be changed, so that the speed of heating the process air and the achievable maximum temperature of the process air can be regulated. Namely, if the heat exchange surface is small, the drive medium is heated weaker, so that it can expand less. As a result, the throttle valve is opened at a relatively high temperature or opened further.
  • the throttle valve arranged in the cooling air duct is a circular sheet metal, which is mounted rotatably perpendicularly mounted on an axis in a cylindrical tube and closes the tube in the closed state.
  • a circular throttle valve is arranged in the cooling air passage between the cooling air inlet and the condenser of the air-air heat exchanger.
  • the cooling air duct also has a mechanical element which prevents the throttle valve completely closing the cooling air duct.
  • the mechanical element keeps the throttle valve to generally in an opening angle between 30 ° and 60 °, more preferably between 40 ° and 50 °, most preferably but 45 °.
  • the mechanical element according to the invention is not limited in its design.
  • the mechanical element may be a mechanical stop, which is firmly connected to the wall of the cooling air duct.
  • the mechanical Element be an adjusting screw, which is integrated, for example, in the cooling air duct. By screwing in or unscrewing the screw, an opening angle of the throttle flap can be set variably.
  • a mechanical element can advantageously be arranged in the cooling air channel, for example a set screw or a mechanical stop, so that a minimum opening of the throttle flap is predetermined.
  • a condensation dryer is preferred in which the throttle valve is arranged in the cooling air channel between a cooling air inlet and the air-air heat exchanger.
  • the condensation dryer generally has at least one drive motor for driving the drying chamber, as a rule a drum, as well as process air blowers and cooling air blowers.
  • a condensation dryer in which the drive motor is set up in order to simultaneously operate the process air blower and the cooling air blower is preferred.
  • the cooling air blower can then not be controlled separately from the process air blower and is therefore not turned off, as a rule.
  • the flow of a small flow of cooling air through thedeluftka- channel due to a not fully closed throttle is then advantageous.
  • a further drive motor can be present, which drives only the cooling air blower.
  • This drive motor is generally connected to the control device.
  • a relationship is then advantageously stored, which compares a setpoint temperature and an actual temperature of the process air with each other and throttles and / or shuts off when the setpoint temperature falls below the drive motor.
  • the separate drive motor for the cooling air duct is therefore speed-controlled.
  • This embodiment of the invention makes it possible that, if the process air temperature is too low, the cooling air volume flow can additionally be reduced by regulating the cooling air blower. As a rule, the temperature of the process air is measured by a temperature sensor.
  • a temperature sensor In a preferred embodiment of the dryer according to the invention is therefore in the process air duct, a temperature sensor.
  • the temperature sensor is arranged in the process air duct between the heater and the inlet of the process air into the drying chamber.
  • a condensation dryer is preferred in which a temperature sensor is arranged in the process air duct and a relationship between a predetermined temperature T set of the process air and an opening of the throttle valve is stored in the control device. If, for example, a particularly high temperature of the process air is desired in the condensation dryer, for example for a hygiene step or for a more rapid execution of a drying program, the throttle flap may hardly be opened.
  • the opening of the throttle valve is adjusted by the actuator system as a function of a process air temperature.
  • the throttle flap preferably has an opening angle between 30 ° and 60 °, particularly preferably between 40 ° and 50 °, but most preferably 45 °. If the process air heats up, the drive medium in the actuator system, which is in thermal contact with the process air, increases in volume. Due to the increase in volume of the reciprocating piston is driven in the hydraulic cylinder of the actuator system, which according to the invention is connected to the adjustment mechanism of the throttle valve.
  • the throttle valve in the cooling air passage is fully opened by the actuator system at a predetermined process air temperature. In this way, the invention allows that at a predetermined process air temperature T set the cooling air volume flow in the cooling air duct reaches its full volume, whereby the heated process air can be efficiently cooled at the condenser of the air-to-air heat exchanger.
  • the condensed out of the air-to-air heat exchanger during a drying process water is first collected in a condensate pan and then pumped by a condensate pump, for example, in a sewer or in a condensate tank.
  • a condensate pump for example, in a sewer or in a condensate tank.
  • the condensate tank can be connected to the actuator system via a line, wherein a valve is arranged in this line, which regulates the inflow of condensate water in the actuator system to compensate for possible losses of drive medium or the Increase the amount of drive medium in the actuator system.
  • the control valve is in this case generally connected to a control device.
  • a relationship can be stored, which compares an actual and a target temperature of the process air and opens the control valve at a setpoint temperature is exceeded and pumps via a condensate pump a predetermined volume of condensate water V A ktuator in the actuator system , The volume is given by an operating time At A ktuator the condensate pump.
  • the fill quantity V F can be preset via the line and the control valve when using water as the drive medium in the actuator system.
  • a further relationship is stored in the control device for the increase in volume AV of water at a predetermined process air temperature T set in relation to a predetermined filling quantity in the actuator system V F.
  • the condensate in the condensate tank can also be used to clean dryer components, such as a lint filter or a heat exchanger.
  • the dryer according to the invention can be equipped as a pure dryer, but also as a washer-dryer.
  • a washer-dryer is here understood to mean a combination appliance which has a washing function for washing laundry and a drying function for drying damp laundry.
  • the dryer advantageously has an optical and / or acoustic display device for different states of the dryer.
  • an optical display device is preferably used.
  • the display device can, for example, by Off There would be a text or by lighting different colored light emitting diodes information about the operation of the dryer, for example on the load or on a correspondingly adapted running drying program or a remaining time of a drying program.
  • the invention also provides a method for operating a condensation dryer with a drying chamber for items to be dried, a control device, a drive motor, a process air duct in which a process air blower for conveying the process air and a heater for heating the process air are arranged, an air-air Heat exchanger with a cooling air duct, in which a cooling air blower and a throttle valve are arranged, and an actuator system which includes a hydraulic cylinder, a reciprocating piston and a drive medium, wherein the actuator system is frictionally connected via the reciprocating piston with the throttle and in the thermal Contact with the process air duct is, so that an adjustment of the throttle valve in dependence on a temperature of the process air can be made; comprising the steps:
  • step (B) heating the drive medium by heat exchange with the process air heated in step (a) to actuate the actuator system by changing the temperature-dependent volume of the drive medium;
  • the drive motor simultaneously drives the process air blower and the cooling air blower and the throttle valve is at least partially opened during steps (a) to (c).
  • the drive medium in the actuator system is heated by the thermal contact of the actuator system with the process air and increases its volume.
  • the volume Increasing the drive medium drives the reciprocating piston in the hydraulic cylinder, whereby the throttle flap in the cooling air duct is opened and the cooling air volume flow increases.
  • T set Upon reaching a predetermined process air temperature T set , the cooling air volume flow in the cooling air duct is then generally at a maximum.
  • the drive medium cools down in the actuator system and reduces its volume.
  • the drive of the reciprocating piston decreases and the throttle valve is closed, wherein the cooling air volume flow decreases in the cooling air passage.
  • the increase in volume of the drive medium is exponential.
  • the throttle valve initially remains longer in a small opening angle of preferably 30 ° to 60 °, since a warming initially only a small effect on the volume of the drive medium.
  • the cooling air volume flow initially also remains low due to the small opening of the throttle flap.
  • the process air is cooled less during the heating phase and heats up faster. Energy losses due to excessive cooling can thus be avoided and the drying process can be carried out faster and more energy-efficiently.
  • the throttle valve additionally has a return mechanism, in particular a return spring.
  • the volume of the drive medium in the actuator system decreases and the piston in the hydraulic cylinder loses power.
  • the return mechanism generally counteracts the drive direction of the piston and closes the throttle valve when the drive is released. At the same time, it also returns the reciprocating piston in the hydraulic cylinder via the connection between throttle valve and piston.
  • the current actual temperature T ist of a process air is measured via a temperature sensor.
  • a temperature sensor arranged in the process air duct measures the temperature of the process air, for example during a drying process.
  • a relationship between at least one predetermined desired temperature of the process air T so n and the actual temperature measured by the temperature sensor can advantageously be stored. If the target temperature is exceeded in this particular embodiment by the actual temperature, the control device opens a control valve in a line which connects the actuator system with the condensate tank. In addition, the condensate pump is switched on by the control device for an operating time At A ktuator.
  • the operating time At A ktuator the condensate pump is associated with a condensate volume V A ktuator, which is pumped in this time interval of the condensate pump in the actuator system.
  • the control unit closes the control valve again. Due to the additional volume in the actuator system, the reciprocating piston is moved to a position in which the throttle flap is more open in the cooling air duct. It flows a larger cooling air volume flow and the process air is more strongly cooled at the condenser of the air-air heat exchanger, wherein the exceeding of the target temperature is counteracted.
  • the control device throttles and / or stops an existing second drive motor for the cooling air blower, which drives the cooling air blower in the cooling air duct when the setpoint temperature is undershot by an actual temperature of the process air.
  • the throttling and / or the stopping of the drive motor reduces or interrupts the cooling air volume flow in the cooling air duct in this embodiment.
  • the process air is cooled less strongly at the air-air heat exchanger, whereby the falling below the target temperature is counteracted.
  • a differential value between the setpoint and actual temperature ATdiff is advantageously stored in each case for the drive motor throttling and the stopping of the second drive motor, wherein AT diff throttle ⁇ AT dif f stop applies.
  • the invention has numerous advantages. On the one hand, a faster heating of the process air by a reduction of the cooling air volume flow is possible, because overall less heating power must be provided to heat the process air, for example, in a heating phase to the desired process temperature. In this way, a drying process can be performed faster and more energy efficient.
  • a further advantage is that the method according to the invention can also be carried out in a self-regulating manner in one embodiment.
  • the actuator system as in itself be configured closed, so that it is maintenance-free and preferably firmly integrated into the condensation dryer.
  • the dryer according to the invention is inexpensive to produce, so that even in a low price segment, a technology can be provided that allows the user an environmentally friendly and energy-efficient operation.
  • Figure 1 shows a vertical section through a dryer according to a first embodiment.
  • Figure 2 shows a schematic representation of the actuator system used in the first embodiment of the dryer.
  • Figure 3 shows a schematic representation of a) a frontal view of a throttle valve; b) and c) two opening angles of the throttle valve in a cooling air passage of the condensation dryer according to the first embodiment.
  • FIG. 1 thus shows a first embodiment of the dryer 1 with a process air duct 2, a heater 4, a process air blower 6, an air-air heat exchanger 5, a cooling air blower 16, a cooling air duct 15, a throttle valve 13, a condensate pan 17, a condensate pump 28 , a condensate channel 18 and a condensate tank 19, a drying chamber 3, a control device 10 and a temperature sensor 30, and an actuator system 12, comprising a hydraulic cylinder 12a, a reciprocating piston 12b, a drive medium 12c (not explicitly shown here) and a reservoir 12d ,
  • the reciprocating piston 12b is connected to the throttle valve 13, which is arranged in the cooling air passage 15 between the cooling air inlet 14 and the condenser of the air-air heat exchanger 5, via a rod connection.
  • the reservoir 12c is in this first one Embodiment a hose nozzle.
  • a between 2 and 5 cm long part of the reservoir 12 d is arranged in the bearing shield shaft 11 of the condensation dryer 1. When operating the condensation dryer 1, this part is thus flowed around by dry-warm process air. This ensures a good thermal contact between the actuator system 12 and process air.
  • the heated during operation of the condensation dryer 1 by turning on the heater 4 process air is transported by the process air blower 6 through the process air duct 2.
  • the dry-warm process air flows around the arranged in the bearing shield shaft 11 part of the reservoir 12d.
  • the drive medium 12c (not shown) within the reservoir 12d heats up and as a result increases its volume. This leads to a movement of the reciprocating piston 12b in the hydraulic cylinder 12a. Via the linkage connection, this movement is transmitted to the adjusting mechanism of the throttle valve 13, whereby the throttle valve 13 is opened.
  • the condensation dryer 1 also has a condensate tray 17 for collecting the condensate 23 deposited on the condenser of the air-to-air heat exchanger 5, which is arranged below the air-to-air heat exchanger 5.
  • the condensate tray 17 is connected via the condensate channel 18 with a condensate tank 19.
  • a condensate pump 28 which pumps the condensate 23 from the condensate pan 17 in the condensate tank 19.
  • the condensate tank 19 is also connected to the actuator system 12 via a line 20, in which a control valve 21 is arranged.
  • a temperature sensor 30 is arranged between the heater 4 and the inlet into the drying chamber 3 in the process air channel 2.
  • a relationship is stored, which compares a determined by the temperature sensor 30 actual temperature of the process air with a desired value. If the setpoint value is exceeded, the control device 10 opens the control valve 21 in the line 20 and condensate 23 is pumped from the condensate tank 19 via the condensate pump 28 into the actuator system 12, wherein the volume V A ktuator over a RadiodauerAt A Ktuator the condensate pump 28 is predetermined.
  • the drive motor 29 simultaneously operates the process air blower 6 and the cooling air blower 16.
  • the cooling air blower 16 arranged in the cooling air duct 15 conveys cooling air, as a rule air from an installation space of the condensation dryer, from the cooling air inlet 14 to the cooling air outlet 26.
  • a water supply 27 is connected via a connection 24 to the condensate container 23, so that sufficient aqueous liquid can be provided for the purification of heat exchanger 5 via the line 20.
  • Wäschemit Meeting 25 are also available. 22 means a door of the condensation dryer for the introduction of laundry items not shown here in the drying chamber 3.
  • the used as a drying chamber drum 3 is mounted in the embodiment shown in Fig. 1 at the rear bottom by means of a pivot bearing and front by means of a bearing plate 7, wherein the Drum 3 rests with a brim on a sliding strip 8 on the bearing plate 7 and is held at the front end.
  • 9 indicates an (optical) display device for displaying process parameters.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the actuator system 12 used in the condensation dryer of FIG. 1.
  • a reservoir 12d is connected to the bottom of the hydraulic cylinder 12a.
  • the reservoir 12d is designed as a hose nozzle.
  • the reservoir 12d is filled with a drive medium 12c (hatched lines) which is in contact with the bottom of the reciprocating piston 12b.
  • a part of the reservoir 12d is arranged in the process air duct 2, where it can be flowed around by process air.
  • the remaining part of the reservoir 12d is located in this arrangement in the vicinity of the process air channel 2 and is also heated by its heat radiation.
  • the reciprocating piston 12b is connected to the adjusting mechanism of the throttle valve 13.
  • the connection is a rod connection with linear power transmission.
  • FIG. 3 a) -c) shows a schematic representation of an inserted circular throttle valve 13, and two opening angle of the throttle valve 13 in the cooling air passage 15.
  • This opening angle can be predetermined, for example, by a mechanical element, for example a set screw 32 (not shown) in the cooling air channel 15. Otherwise, the throttle valve 13, the cooling air passage 15 completely close.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner (1) mit einer Trocknungskammer (3) für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung (10), einem Antriebsmotor (29), einem Prozessluftkanal (2), in dem ein Prozessluftgebläse (6) zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung (4) zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher (5) mit einem Kühlluftkanal (15), in dem ein Kühlluftgebläse (16) und eine Drosselklappe (13) angeordnet sind, und einem Aktuator-System (12), wobei das Aktuator-System (12) einen Hydraulikzylinder (12a), einen Hubkolben (12b) und ein Antriebsmedium (2c) beinhaltet, wobei das Aktuator-System (12) über den Hubkolben (12b) kraftschlüssig mit der Drosselklappe (13) verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal (2) steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe (13) in Abhängigkeit von einer Temperatur T der Prozessluft vorgenommen werden kann. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb dieses Kondensationstrockners (1).

Description

Kondensationstrockner mit verbesserter Trocknung
Verfahren zu seinem Betrieb
Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung, einem Antriebsmotor, einem Prozessluftkanal, in dem ein Prozessluftgebläse zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher mit einem Kühlluftkanal, in dem ein Kühlluftgebläse und eine Drosselklappe angeordnet ist, und einem Aktuator-System. Insbesondere betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zu seinem Betrieb.
Wäschetrockner lassen sich anhand ihrer Funktionsweise prinzipiell in zwei Klassen einteilen, Ablufttrockner und Kondensationstrockner. Das Prinzip eines Kondensations- trockners beruht dabei auf der Kondensation der mittels warmer Prozessluft verdampften Feuchtigkeit aus Wäschestücken. Bei einem Kondensationstrockner bewegt sich die zum Trocknen eingesetzte sogenannte Prozessluft in einem weitgehend geschlossenen Kreislauf. Die zunächst kühle Prozessluft wird im Allgemeinen durch ein Gebläse zunächst über eine Heizung geleitet. Hinter der Heizung tritt die trockene und heiße Prozessluft in die Trommel als Trocknungskammer ein, welche die zu trocknenden feuchten Wäschestücke enthält. In der Trommel nimmt die heiße Prozessluft die Feuchtigkeit aus den Wäschestücken auf. Die dann feuchte und noch warme Prozessluft wird von der Trommel zur Entfeuchtung in einen Wärmetauscher geleitet. Als Wärmetauscher wird in der Regel ein Luft-Luft Wärmetauscher oder eine Wärmesenke (insbesondere Kältemittel-Verdam- pfer) einer Wärmepumpe verwendet. Die feuchte Prozessluft wird darin abgekühlt, so dass das in ihr enthaltene Wasser kondensiert, und die abgekühlte getrocknete Prozessluft wird erneut der Heizung und anschließend wieder der Trommel zugeführt.
Bei einem konventionellen Kondensationstrockner wird im Allgemeinen ein Luft-Luft Wärmetauscher für die Kondensation des in der feucht-warmen Prozessluft enthaltenen Wassers verwendet. Die Kühlung erfolgt hier durch Raumluft, welche in der Regel mittels eines Gebläses durch einen offenen Kühlluftkanal durch den Wärmetauscher geführt wird. In einer Aufheizphase eines Trocknungsprozesses ist die Temperatur der Prozessluft noch niedrig, so dass von der Prozessluft aus den feuchten Wäschestücken kaum Feuchtigkeit aufgenommen wird und im Wärmetauscher kaum Kondensation stattfindet. Über den Kühlluftstrom wird die Prozessluft allerdings in dieser Phase bereits stark gekühlt, wobei unnötig Energie entzogen wird, die die Aufheizphase verlängert und den Energieverbrauch des Trocknungsprozesses erhöht.
Im Gegensatz zu einem konventionellen Kondensationstrockner ist ein Wärmepumpentrockner sehr energieeffizient. Ein Wärmepumpentrockner ist jedoch für viele Benutzer zu teuer. Es ist daher wünschenswert, einen konventionellen Kondensa- tionstrockner auf eine preiswerte Weise zu optimieren, um für jeden Benutzer ein Gerät mit guter Energieeffizienz bereitstellen zu können.
Gewisse Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz sind bereits bekannt. In diesem Zusammenhang beschreibt beispielsweise die DE 10 2006 003 817 A1 einen Trock- ner mit einer Trommel zum Aufnehmen eines zu behandelnden Gutes, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung eines Prozessluftstroms befindet und der erwärmte Prozessluftstrom mittels eines ersten Gebläses an das Gut geführt werden kann, wobei im Prozessluftkanal eine steuerbare erste Drossel zur Verringerung einer Geschwindigkeit des Prozessluftstroms angebracht ist. Der Prozessluftkanal und ein offener Kühlluftkanal kreuzen sich in einem Kondensator, wobei Kühlluft mittels eines zweiten Gebläses aus der Raumluft in den Kühlluftkanal eingetragen und nach einem Durchströmen des Kondensators herausgeführt werden kann, und wobei sich im Kühlluftkanal eine steuerbare zweite Drossel zur Verringerung der Geschwindigkeit des Kühlluftstroms befindet.
Die DE 10 2010 031 268 A1 beschreibt ein Wäschetrocknungsgerät mit einem von Außen zu einem Wäschebehandlungsraum führenden Luftzufuhrkanal und einem von dem Wäschebehandlungsraum nach Außen führenden Luftabfuhrkanal, wobei in dem Luftzufuhrkanal mindestens ein erstes Verschlusselement vorhanden ist und in dem Luftabfuhrkanal mindestens ein zweites Verschlusselement vorhanden ist und die Verschlusselemente dazu eingerichtet sind, mit einer Unterbrechung eines Trocknungsbetriebs aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung überzugehen. Des Weiteren beschreibt die DE 10 201 1 081 940 A1 einen Trockner umfassend eine Steuereinrichtung und einen Prozessluftkanal, in welchem eine Heizung, eine Trocknungskammer für zu trocknende Gegenstände, ein Gebläse und ein Kreuzstromwärmetauscher angeordnet sind. Dabei umfasst der Prozessluftkanal einen Zuluftkanal vor der Trocknungskammer und einen Abluftkanal zwischen Trocknungskammer und Kreuzstromwärmetauscher, wobei der Abluftkanal und/oder der Kreuzstromwärmetauscher derart ausgebildet ist/sind, dass ein größerer Teil p*M einer Prozessluftmenge M, die durch den Abluftkanal in den Kreuzstromwärmetauscher fließt, wobei p > 0,5 gilt, zu einer Kühlstromeintrittsseite des Kreuzstromwärmetauschers geleitet wird.
Die DE 102 02 442 B4 offenbart ein Bodenmodul für einen Kondensationstrockner, wobei der frontseitige Kühlluftaustritt mindestens einen schräg gestellten Strömungslenker aufweist, der eine Vermischung des austretenden Kühlluftstromes mit dem über den Lufteintrittsabschnitt angesaugten Kühlluftstrom vermeidet.
In der DE 43 06 217 B4 ist ein programmgesteuerter Wäschetrockner beschrieben, bei dem die Prozessluft mittels eines Gebläses in einem geschlossenen Prozessluftkanal geführt wird, in dem sich auf bestimmte Weise angeordnete Verschlusseinrichtungen befinden, wobei in Abhängigkeit vom Betriebszustand (Aufheizphase, Wäschetrock- nungsphase, Erreichen der maximal zulässigen Temperatur) die Verschlusseinrichtungen geeignet betätigt werden.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kondensationstrockner mit einer verbesserten Trocknung bereitzustellen. Vorzugsweise soll es dabei möglich sein, die Geschwindigkeit einer Aufheizung der Prozessluft und/oder eine erreichbare Temperatur der Prozessluft zu beeinflussen. Außerdem soll ein Verfahren zum Betrieb dieses Trockners bereitgestellt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Kondensa- tionstrockner sowie ein zu dessen Betrieb geeignetes Verfahren mit den Merkmalen der jeweils entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners sowie des erfindungsgemäßen Verfah rens sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners entsprechen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Kondensationstrockner (im Folgenden auch als „Trockner" bezeichnet) mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung, einem Antriebsmotor, einem Prozessluftkanal, in dem ein Prozessluftgebläse zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher mit einem Kühlluftkanal, in dem ein Kühlluftgebläse und eine Drosselklappe angeordnet sind, und einem Aktuator- System, wobei das Aktuator-System einen Hydraulikzylinder, einen Hubkolben und ein Antriebsmedium beinhaltet, und wobei das Aktuator-System über den Hubkolben kraftschlüssig mit der Drosselklappe verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe in Abhängigkeit von einer Temperatur T der Prozessluft vorgenommen werden kann.
Hierbei bedeutet „thermischer Kontakt" im Allgemeinen, dass direkt oder indirekt eine Wärmeübertragung zwischen Prozessluft und Aktuator-System möglich ist. Allerdings werden der Kondensationstrockner und darin insbesondere die Anordnung von Prozessluftkanal und Aktuator-System im Allgemeinen so ausgestaltet sein, dass ein möglichst effizienter Wärmetausch stattfindet. Im Allgemeinen kann dann das Aktuator- System besonders empfindlich auf Änderungen der Temperatur der Prozessluft reagieren. In einer bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners besteht der thermische Kontakt zwischen Aktuator-System und Prozessluftkanal darin, dass ein Wärmeaustausch zwischen warmer Prozessluft im Prozessluftkanal und dem Antriebsmedium erfolgen kann. Das Aktuator-System weist einen Hydraulikzylinder auf. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners wird ein einfachwirkender Hydraulikzylinder verwendet. Der Hydraulikzylinder umfasst im Allgemeinen einen Zylinderboden, einen Zylindermantel und eine Zylinderdeckplatte, deren Form und Ausgestaltung erfindungsgemäß nicht weiter eingeschränkt sind. In einer Ausführungsform wird ein Rundkolbenzylin- der verwendet. Das Material, aus welchem der Hydraulikzylinder besteht, ist erfindungsgemäß ebenfalls nicht eingeschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners wird ein nicht-korrodierendes Metall verwendet, besonders bevorzugt ist der Hydraulikzylinder aus rostfreiem Stahl gefertigt.
Erfindungsgemäß ist in dem Hydraulikzylinder ein Hubkolben angeordnet. Der Hubkolben besteht im Allgemeinen mindestens aus einem Kolbenboden und einem Kolbenbolzen. Der Begriff „Kolbenboden" bedeutet hierin ein dem Zylinderquerschnitt angepasstes Bauteil, welches mit dem Zylindermantel zwar dicht abschließt, jedoch eine Bewegung des Hubkolbens im Hydraulikzylinder erlaubt. Der Begriff „Kolbenbolzen" bedeutet hierin ein stangenförmiges Bauteil, welches fest mit dem Kolbenboden verbunden ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners weist der Hubkolben zusätzlich ein Kolbenhemd auf. Der Begriff „Kolbenhemd" bedeutet hierin ein zylindrisches Bauteil, welches in die Deckplatte des Hydraulikzylinders eingelassen ist und die Bewegung des Kolbenbolzens führt. Erfindungsgemäß ist das Material, aus welchem der Hubkolben besteht, nicht eingeschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners wird ein nicht-korrodierendes Metall verwendet, besonders bevorzugt ist der Hubkolben aus rostfreiem Stahl gefertigt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners steht der Kolbenboden in Kontakt mit einem Antriebsmedium. Auf diese Weise kann eine Zustands- änderung des Antriebsmediums, beispielsweise eine Volumenänderung, ausgenutzt werden, um den Hubkolben anzutreiben. Beim erfindungsgemäßen Trockner ist das Aktuator-System mit einer Drosselklappe verbunden. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass das Aktuator-System den Öffnungswinkel der Drosselklappe einstellen kann. Hierfür ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Einstellmechanismus der Drosselklappe mit dem Hubkolbenbolzen verbunden. Die Art der Verbindung ist erfindungsgemäß eine mechanische Verbindung mit linearer Kraftübertragung, wie beispielsweise ein Gestänge, und/oder eine Verbindung mit nichtlinearer Kraftübertragung, wie beispielsweise eine Schubkurbel oder ein Kugelgelenk, welches mit einem Gestänge verbunden sein kann. Erfindungsgemäß ist die Verbindung dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Drosselklappe durch einen Antrieb des Hubkolbens geöffnet werden kann und/oder durch eine Rückbewegung des Hubkolbens geschlossen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners ist die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Drossel und dem Aktuator-System somit eine Verbindung mit linearer oder nichtlinearer Kraftübertragung. Hierbei bedeutet„lineare Kraftübertragung" insbesondere, dass eine Bewegung des Hubkolbens aufgrund einer Volumenänderung des Antriebsmediums eine hierzu proportionale Änderung der Stellung der Drossel, insbesondere einer Öffnung der Drossel bzw. des durch sie regelbaren Kühlluftkanals, bewirkt. Entsprechend bedeutet„nichtlineare Kraftübertragung" insbesondere, dass eine Bewegung des Hubkolbens aufgrund einer Volumenänderung des Antriebsmediums eine hierzu nicht proportionale Änderung der Stellung der Drossel bewirkt.
Erfindungsgemäß ist überdies ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem das Aktuator-System zusätzlich ein mit dem Hydraulikzylinder verbundenes Reservoir für das Antriebsmedium aufweist. Hierbei besteht das Reservoir zumindest teilweise aus einem Kunststoff und/oder einem nicht-korrodierendem Metall.
Die Ausgestaltung des Reservoirs ist erfindungsgemäß nicht weiter eingeschränkt. Das Reservoir kann beispielsweise aus einem Kunststoff wie Polyvinylchlorid (PVC), Polytetra- fluorethylen (PTFE), Perfluorethylenpropylen (FEP), Polyethylen (PE), einem Thermoplast oder einem Elastomer gefertigt sein und/oder auch aus einem Metall. Das Reservoir weist zudem im Allgemeinen ein großes Oberfläche/Volumen Verhältnis auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist das Reservoir aus Gummi gefertigt und besitzt die Form eines Schlauchstutzens, der mit dem Boden des Hydraulikzylinders verbunden ist. Auf diese Weise kann das Reservoir flexibel im Kondensationstrockner angeordnet werden, beispielsweise teilweise im Prozessluftkanal. Dies ermöglicht einen guten thermischen Kontakt mit der Prozessluft.„Thermischer Kontakt" bedeutet hierin einen direkten Kontakt, beispielsweise ein Umströmen und/oder einen indirekten Kontakt, beispielsweise durch eine Wärmeabstrahlung des Prozessluftkanals. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Reservoir daher in einem Lagerschildschacht angeordnet, wo es von trocken-warmer Prozessluft umströmt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist das Reservoir insbesondere ein Elastomer-Formteil. Das Formteil besteht dabei aus einem mäanderförmig angeordneten und am Ende geschlossenen Rohr und ist in die Bodengruppe des Trockners integriert. Auf diese Weise wird ein guter thermischer Kontakt mit der Prozessluft durch eine Wärmeabstrahlung des Prozessluftkanals ermöglicht.
Das Antriebsmedium hat in der Regel die Eigenschaft, dass sich sein Volumen in Abhängigkeit von der Temperatur ändert, wobei vorzugsweise das Volumen des Antriebsmediums mit zunehmender Temperatur zunimmt. Hierbei ist es wiederum bevorzugt, dass das Volumen des Antriebsmediums exponentiell mit steigender Temperatur zunimmt. Dies hat zur Folge, dass sich bei beginnender Erwärmung des Antriebsmediums das Volumen des Antriebsmediums zunächst nur geringfügig vergrößert. Auf diese Weise bleibt die Drosselklappe im Allgemeinen länger geschlossen. Sie wird aufgrund des durch die Volumenvergrößerung des Antriebsmediums angetriebenen Hubkolbens in der Regel erst dann geöffnet, wenn eine im Vergleich zu einer linearen Volumenvergrößerung des Antriebsmediums höhere Temperatur erreicht wird.
Ganz besonders bevorzugt enthält das Antriebsmedium Wasser oder besteht aus Wasser. Für Wasser lässt sich beispielsweise die erreichte Volumenvergrößerung bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur Tset aus bekannten Volumen-Temperatur Diagram- men für eine vorgegebene Füllmenge VF im Aktuator-System berechnen. Allerdings können als Antriebsmedien auch organische Flüssigkeiten wie beispielsweise flüssige Kohlenwasserstoffzusammensetzungen, und Polyethylenglykol, Polypropylenglykol verwendet werden. Letztere haben den Vorteil, dass sie mit Wasser mischbar sind. Im Allgemeinen hängen das bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur erreichte Volumen des Antriebsmediums und damit auch der Antrieb des Hubkolbens im Hydraulikzylinder und der Öffnungswinkel der Drosselklappe insbesondere auch von der Füllmenge VF des Antriebsmediums ab. Für eine optimale Wirkungsweise des Aktuator- Systems wird daher im Allgemeinen eine von der Art des Antriebsmediums geeignete Menge an Antriebsmedium eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass das Antriebsmedium, bezogen auf sein Gewicht, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% Wasser enthält und im Kondensationstrockner das Antriebsmedium vorzugsweise in einer Menge von 30 bis 70 ml, mehr bevorzugt 40 bis 60 ml, bezogen auf ein Fassungsvermögen für Wäschestücke im Bereich von 5 bis 8 kg, vorliegt. Dabei liegt das Arbeitsmedium im Allgemeinen im Aktuator-System und/oder einem mit dem Aktuator-System verbundenen Reservoir vor.
Im Allgemeinen ist es die Aufgabe des Aktuator-Systems, den Öffnungswinkel der Drosselklappe in Abhängigkeit von einer Temperatur der Prozessluft einzustellen. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass das Antriebsmedium in der Regel bei Erwärmung sein Volumen vergrößert. Hierzu steht das Antriebsmedium im Allgemeinen im Kontakt mit dem Hubkolbenboden. Durch eine Volumenvergrößerung des Antriebsmediums wird daher der Hubkolben im Hydraulikzylinder angetrieben. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners öffnet der Hubkolben dabei die Drosselklappe, deren Einstellmechanismus über eine Gestängeverbindung mit dem Hubkolbenbolzen verbunden ist.
Das Aktuator-System ist im Allgemeinen dicht. „Dicht" bedeutet hierin, dass alle Komponenten ein in sich geschlossenes System darstellen, welches vorzugsweise nahezu verlustfrei und wartungsfrei betrieben werden kann. Das Antriebsmedium befindet sich dabei in einem abgeschlossenen System, in einer besonders bevorzugten Ausführungsform auch das Reservoir. Verluste an Antriebsmedium sollten dabei nicht auftreten. Ganz besonders bevorzugt ist das Aktuator-System nicht entnehmbar mit dem Trockner verbunden, beispielsweise durch Schweißen.
Erfindungsgemäß ist ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem das Aktuator-System, der Prozessluftkanal und/oder die Steuereinrichtung so eingerichtet sind, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Antriebsmedium und der warmen Luft im Prozessluftkanal variiert werden kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass insbesondere die Abhängigkeit zwischen einer Temperatur der Prozessluft und der Stellung der Drosselklappe variiert werden kann. Überdies ist es dabei bevorzugt, dass die Variation des Wärmeaustausches dadurch realisiert wird, dass die Größe einer Wärmeaustauschfläche zwischen Prozessluftkanal und Antriebsmedium verändert wird. Dabei ist die Wärmeaustauschfläche vorzugsweise eine Fläche, die mit einem wärmsten Teil des Prozessluft- kanals im thermischen Kontakt steht. Im Kondensationstrockner ist eine hierzu geeignete Stelle das Lagerschild bzw. der Lagerschild-Schacht. Dabei kann die Größe einer Wärmeaustauschfläche zwischen Prozessluftkanal und Antriebsmedium beispielsweise dadurch geändert werden, dass der Anteil eines das Antriebsmittel enthaltenden Reser- voirs im Lagerschild variiert wird. Ist das Antriebsmittel beispielsweise in einem schlauchförmigen Reservoir enthalten, kann die Länge eines Schlauchstückes, das in das Lagerschild ragt, variiert werden.
Durch die Veränderung der Wärmeaustauschfläche kann die Empfindlichkeit der Aktuator- Vorrichtung geändert werden, so dass die Geschwindigkeit einer Aufheizung der Prozessluft und die erreichbare maximale Temperatur der Prozessluft reguliert werden kann. Ist nämlich die Wärmeaustauschfläche gering, wird das Antriebsmedium schwächer erwärmt, so dass es sich weniger stark ausdehnen kann. Im Ergebnis wird die Drosselklappe erst bei einer relativ hohen Temperatur geöffnet oder weiter geöffnet.
Im Allgemeinen ist die im Kühlluftkanal angeordnete Drosselklappe ein kreisrundes Blech, das senkrecht auf einer Achse drehbar gelagert in einem zylindrischen Rohr angeordnet ist und im geschlossenen Zustand das Rohr verschließt. Möglich sind auch von der Kreisform abweichende Drosselklappen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist eine kreisrunde Drosselklappe im Kühlluftkanal zwischen dem Kühllufteintritt und dem Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners weist der Kühlluftkanal zudem ein mechanisches Element auf, welches verhindert, dass die Drosselklappe den Kühlluftkanal vollständig verschließt. Das mechanische Element hält die Drosselklappe dazu im Allgemeinen in einem Öffnungswinkel zwischen 30° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 40° und 50°, ganz besonders bevorzugt aber 45°. Das mechanische Element ist erfindungsgemäß in seiner Ausgestaltung nicht eingeschränkt. So kann das mechanische Element ein mechanischer Anschlag sein, welcher fest mit der Wandung des Kühlluftkanals verbunden ist. Alternativ kann das mechanische Element eine Stellschraube sein, welche beispielsweise in den Kühlluftkanal integriert ist. Durch ein Hereindrehen oder Herausdrehen der Schraube lässt sich ein Öffnungswinkel der Drosselklappe dabei variabel vorgeben. Im Kühlluftkanal kann jedenfalls vorteilhaft ein mechanisches Element angeordnet sein, beispielsweise eine Stellschraube oder ein mechanischer Anschlag, so dass eine minimale Öffnung der Drosselklappe vorgegeben ist.
Erfindungsgemäß ist überdies ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem die Drossel- klappe im Kühlluftkanal zwischen einem Kühllufteintritt und dem Luft-Luft-Wärmetauscher angeordnet ist.
Im Kondensationstrockner ist im Allgemeinen mindestens ein Antriebsmotor für den Antrieb der Trocknungskammer, in der Regel eine Trommel, sowie von Prozessluftge- bläse und Kühlluftgebläse vorhanden. Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Kondensationstrockner, bei dem der Antriebsmotor eingerichtet ist, um gleichzeitig das Prozessluftgebläse und das Kühlluftgebläse zu betreiben. Das Kühlluftgebläse kann dann nicht getrennt vom Prozessluftgebläse gesteuert werden und wird in der Regel daher nicht abgeschaltet. Der Durchfluss eines geringen Kühlluftvolumenstroms durch den Kühlluftka- nal aufgrund einer nicht vollständig geschlossenen Drosselklappe ist dann vorteilhaft.
Allerdings können im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner auch mehrere Antriebsmotoren vorhanden sein. So kann ein weiterer Antriebsmotor vorhanden sein, welcher nur das Kühlluftgebläse antreibt. Dieser Antriebsmotor ist dabei im Allgemeinen mit der Steuereinrichtung verbunden. In der Steuereinrichtung ist dann vorteilhaft ein Zusammenhang hinterlegt, der eine Soll-Temperatur und eine Ist-Temperatur der Prozessluft miteinander vergleicht und bei einem Unterschreiten der Soll-Temperatur den Antriebsmotor drosselt und/oder abschaltet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der separate Antriebsmotor für den Kühlluftkanal daher drehzahlgeregelt. Diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht, dass bei einer zu niedrigen Prozesslufttemperatur der Kühlluftvolumenstrom zusätzlich über eine Regelung des Kühlluftgebläses reduziert werden kann. In der Regel wird die Temperatur der Prozessluft über einen Temperatursensor gemessen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners befindet sich daher im Prozessluftkanal ein Temperatursensor. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist der Temperatursensor im Prozessluftkanal zwischen der Heizung und dem Eintritt der Prozessluft in die Trocknungskammer angeordnet.
Erfindungsgemäß ist überdies ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem im Prozessluftkanal ein Temperatursensor angeordnet ist und in der Steuereinrichtung ein Zusammenhang zwischen einer vorgegebenen Temperatur Tset der Prozessluft und einer Öffnung der Drosselklappe hinterlegt ist. Wenn beispielsweise im Kondensationstrockner eine besonders hohe Temperatur der Prozessluft gewünscht ist, beispielsweise für einen Hygieneschritt oder zur rascheren Durchführung eines Trocknungsprogrammes, wird die Drosselklappe gegebenenfalls kaum geöffnet.
Erfindungsgemäß wird die Öffnung der Drosselklappe durch das Aktuator-System in Abhängigkeit von einer Prozesslufttemperatur eingestellt. Vorzugsweise weist dabei die Drosselklappe zu Beginn eines Trocknungsprozesses, wenn die Prozessluft noch nicht durch die Heizung aufgewärmt ist, einen Öffnungswinkel zwischen 30° und 60°, beson- ders bevorzugt zwischen 40° und 50°, ganz besonders bevorzugt aber 45° auf. Erwärmt sich die Prozessluft, so vergrößert das Antriebsmedium im Aktuator-System, welches im thermischen Kontakt mit der Prozessluft steht, sein Volumen. Durch die Volumenvergrößerung wird der Hubkolben im Hydraulikzylinder des Aktuator-Systems angetrieben, welcher erfindungsgemäß mit dem Einstellmechanismus der Drosselklappe verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Drosselklappe im Kühlluftkanal durch das Aktuator-System bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur vollständig geöffnet. Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung, dass bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur Tset der Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal sein volles Volumen erreicht, wodurch die aufgeheizte Prozessluft am Kondensator des Luft-Luft- Wärmetauschers effizient gekühlt werden kann.
Im Allgemeinen wird das während eines Trocknungsprozesses am Luft-Luft- Wärmetauscher auskondensierte Wasser zunächst in einer Kondensatwanne aufgefangen und dann durch eine Kondensatpumpe abgepumpt, beispielsweise in eine Abwasserleitung oder in einen Kondensatbehälter. Ist das Antriebsmedium Wasser, so kann der Kondensatbehälter mit dem Aktuator-System über eine Leitung verbunden sein, wobei in dieser Leitung ein Ventil angeordnet ist, welches den Zufluss von Kondensatwasser in das Aktuator- System regelt, um mögliche Verluste an Antriebsmedium auszugleichen oder aber die Menge an Antriebsmedium im Aktuator-System zu vergrößern. Das Regelventil ist für diesen Fall im Allgemeinen mit einer Steuereinrichtung verbunden. In der Steuereinrichtung kann ein Zusammenhang hinterlegt sein, welcher eine Ist- und eine Soll-Temperatur der Prozessluft vergleicht und bei einem Überschreiten der Soll-Temperatur das Regelventil öffnet und über eine Kondensatpumpe ein vorgegebenes Volumen an Kondensatwasser VAktuator in das Aktuator-System pumpt. Das Volumen wird dabei durch eine Betriebsdauer AtAktuator der Kondensatpumpe vorgegeben.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners kann zudem über die Leitung und das Regelventil die Füllmenge VF bei Verwendung von Was- ser als Antriebsmedium im Aktuator-System vorgegeben werden. Hierzu ist in der Steuereinrichtung ein weiterer Zusammenhang hinterlegt für die Volumenvergrößerung AV von Wasser bei einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur Tset in Bezug zu einer vorgegebenen Füllmenge im Aktuator-System VF. Damit kann die Empfindlichkeit des Aktuator-Systems eingestellt werden.
Das in dem Kondensatbehälter befindliche Kondensat kann zudem zur Reinigung von Trocknerkomponenten, wie beispielsweise einem Flusensieb oder einem Wärmetauscher weiter verwendet werden. Der erfindungsgemäße Trockner kann als reiner Trockner, aber auch als Waschtrockner ausgestattet sein. Unter einem Waschtrockner wird hierbei ein Kombigerät verstanden, das über eine Waschfunktion zum Waschen von Wäsche und über eine Trocknungsfunktion zum Trocknen von feuchter Wäsche verfügt. Der Trockner weist vorteilhaft eine optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung für unterschiedliche Zustände des Trockners auf. Hierzu wird vorzugsweise eine optische Anzeigevorrichtung verwendet. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise durch Aus gäbe eines Textes oder durch Aufleuchten verschiedenfarbiger Leuchtdioden Informationen über den Betrieb des Trockners geben, beispielsweise über die Beladungsmenge oder über ein entsprechend angepasst verlaufendes Trocknungsprogramm bzw. eine verbleibende Restzeit eines Trocknungsprogramms.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung, einem Antriebsmotor, einem Prozessluftkanal, in dem ein Prozessluftgebläse zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher mit einem Kühlluftkanal, in dem ein Kühlluftgebläse und eine Drosselklappe angeordnet sind, und einem Aktuator-System, das einen Hydraulikzylinder, einen Hubkolben und ein Antriebsmedium beinhaltet, wobei das Aktuator-System über den Hubkolben kraftschlüssig mit der Drosselklappe verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe in Abhängigkeit von einer Temperatur der Prozessluft vorgenommen werden kann; umfassend die Schritte:
(a) Aufheizen der Prozessluft mittels der Heizung bis zu einer vorgegebenen Temperatur Tset;
(b) Erhitzen des Antriebsmediums durch Wärmeaustauch mit der im Schritt (a) aufgeheizten Prozessluft, um durch eine Änderung des temperaturabhängigen Volumens des Antriebsmediums das Aktuator-System zu betätigen; und
(c) Durchführen des Wärmeaustausche zwischen dem Antriebsmedium und der Prozessluft im Prozessluftkanal und/oder einer Kraftübertragung zwischen dem Aktuator-System und der Drosselklappe, um durch eine Einstellung der Drossel- klappe die vorgegebene Temperatur Tset und/oder eine gewünschte zeitliche
Temperaturzunahme (dT/dt)set zu erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens treibt der Antriebsmotor gleichzeitig das Prozessluftgebläse und das Kühlluftgebläse an und die Drosselklappe ist während der Schritte (a) bis (c) mindestens teilweise geöffnet.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren erwärmt sich mit einem Ansteigen der Prozesslufttemperatur das Antriebsmedium im Aktuator-System durch den thermischen Kontakt des Aktuator-Systems mit der Prozessluft und vergrößert sein Volumen. Die Volumen- Vergrößerung des Antriebsmediums treibt den Hubkolben im Hydraulikzylinder an, wobei die Drosselklappe im Kühlluftkanal geöffnet wird und der Kühlluftvolumenstrom zunimmt. Bei Erreichen einer vorgegebenen Prozesslufttemperatur Tset ist dann im Allgemeinen der Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal maximal. Bei einer Abnahme der Prozessluft- temperatur kühlt sich dagegen das Antriebsmedium im Aktuator-System ab und verringert sein Volumen. Der Antrieb des Hubkolbens nimmt ab und die Drosselklappe wird geschlossen, wobei der Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal abnimmt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Volumenvergrößerung des Antriebsmediums exponentiell. Auf diese Weise verbleibt die Drosselklappe zunächst länger in einem geringen Öffnungswinkel von bevorzugt 30° bis 60°, da sich eine Erwärmung zunächst nur gering auf das Volumen des Antriebsmediums auswirkt. Dies ist beispielsweise in einer Aufheizphase eines Trocknungsprozesses von Vorteil, da der Kühlluftvolumenstrom durch die geringe Öffnung der Drosselklappe zunächst ebenfalls gering bleibt. Auf diese Weise wird die Prozessluft in der Aufheizphase weniger stark gekühlt und heizt sich schneller auf. Energieverluste durch ein übermäßiges Kühlen können so vermieden werden und der Trocknungsprozess schneller und energieeffizienter durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Drosselklappe zusätzlich einen Rückstellmechanismus auf, insbesondere eine Rückstellfeder. Bei einem Abkühlen der Prozesslufttemperatur verringert sich das Volumen des Antriebsmediums im Aktuator-System und der Hubkolben im Hydraulikzylinder verliert an Antrieb. Der Rückstellmechanismus wirkt im Allgemeinen der Antriebsrichtung des Hub- kolbens entgegen und schließt bei einem Nachlassen des Antriebs die Drosselklappe. Gleichzeitig führt er über die Verbindung zwischen Drosselklappe und Hubkolben auch den Hubkolben im Hydraulikzylinder wieder zurück.
Im Allgemeinen wird über einen Temperatursensor die aktuelle Ist-Temperatur Tist einer Prozessluft gemessen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens misst daher ein im Prozessluftkanal angeordneter Temperatursensor die Temperatur der Prozessluft beispielsweise während eines Trocknungsprozesses. In einer Steuereinrichtung kann hierzu vorteilhaft ein Zusammenhang zwischen mindestens einer festgelegten Soll-Temperatur der Prozessluft Tson und der vom Temperatursensor gemessenen Ist-Temperatur hinterlegt sein. Wird die Soll-Temperatur bei dieser besonderen Ausführungsform durch die Ist-Temperatur überschritten, so öffnet die Steuereinrichtung ein Regelventil in einer Leitung, welche das Aktuator-System mit dem Kondensatbehälter verbindet. Zudem wird durch die Steuereinrichtung die Kondensatpumpe für eine Betriebsdauer AtAktuator eingeschaltet. Der Betriebsdauer AtAktuator der Kondensatpumpe ist dabei ein Kondensatvolumen VAktuator zugeordnet, welches in diesem Zeitintervall von der Kondensatpumpe in das Aktuator-System gepumpt wird. Ist der Pumpvorgang abgeschlossen, so schließt die Steuereinheit das Regelventil wieder. Durch das zusätzliche Volumen im Aktuator-System wird der Hubkolben in eine Position bewegt, in welcher die Drosselklappe im Kühlluftkanal stärker geöffnet ist. Es fließt ein größerer Kühlluftvolumenstrom und die Prozessluft wird am Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers stärker gekühlt, wobei der Überschreitung der Soll-Temperatur entgegengewirkt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens drosselt und/oder stoppt die Steuereinrichtung einen vorhandenen zweiten Antriebsmotor für das Kühlluftgebläse, welcher das Kühlluftgebläse im Kühlluftkanal antreibt, wenn die Soll- Temperatur von einer Ist-Temperatur der Prozessluft unterschritten wird. Die Drosselung und/oder das Anhalten des Antriebsmotors reduziert oder unterbricht bei dieser Ausführungsform den Kühlluftvolumenstrom im Kühlluftkanal. Die Prozessluft wird am Luft-Luft Wärmetauscher weniger stark gekühlt, wobei der Unterschreitung der Soll-Temperatur entgegengewirkt wird. Dabei ist vorteilhaft jeweils für die Antriebsmotordrosselung und das Anhalten des zweiten Antriebsmotors ein Differenzwert zwischen Soll- und Ist- Temperatur ATdiff hinterlegt, wobei gilt ATdiff Drossel < ATdiff Stopp.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Zum einen wird ein schnelleres Aufheizen der Prozessluft durch eine Reduktion des Kühlluftvolumenstroms möglich, da insgesamt weniger Heizleistung erbracht werden muss, um die Prozessluft beispielsweise in einer Aufheizphase auf die gewünschte Prozesstemperatur aufzuheizen. Auf diese Weise kann ein Trocknungsprozess schneller und energiesparender durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer Ausführungsform auch selbstregelnd durchgeführt werden kann. Zudem kann das Aktuator-System als in sich geschlossen ausgestaltet sein, so dass es wartungsfrei und vorzugsweise fest in den Kondensationstrockner integriert ist. Zudem ist der erfindungsgemäße Trockner kostengünstig herstellbar, so dass auch in einem niedrigen Preissegment eine Technologie bereitgestellt werden kann, die für den Benutzer eine umweltschonende und energieeffiziente Betriebsweise ermöglicht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Trockners sowie der Funktionsweise des darin jeweils enthaltenen Aktuator-Systems und der Funktionsweise der jeweils eingesetzten Drosselklappe. Dabei wird Bezug genommen auf die Figuren 1 , 2 und 3 der beigefügten Zeichnung.
Figur 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Trockner gemäß einer ersten Ausführungsform.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des in der ersten Ausführungsform des Trockners eingesetzten Aktuator-Systems.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung a) einer Frontalansicht einer Drosselklappe; b) und c) zweier Öffnungswinkel der Drosselklappe in einem Kühlluftkanal des Kondensationstrockners gemäß der ersten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt somit eine erste Ausführungsform des Trockners 1 mit einem Prozessluftkanal 2, einer Heizung 4, einem Prozessluftgebläse 6, einem Luft-Luft-Wärmetauscher 5, einem Kühlluftgebläse 16, einem Kühlluftkanal 15, einer Drosselklappe 13, einer Kondensatwanne 17, einer Kondensatpumpe 28, einem Kondensatkanal 18 und einem Kondensatbehälter 19, einer Trocknungskammer 3, einer Steuereinrichtung 10 und einem Temperatursensor 30, sowie einem Aktuator-System 12, umfassend einen Hydraulikzylinder 12a, einen Hubkolben 12b, ein Antriebsmedium 12c (hier nicht explizit dargestellt) und einem Reservoir 12d.
Der Hubkolben 12b ist mit der Drosselklappe 13, welche im Kühlluftkanal 15 zwischen dem Kühllufteintritt 14 und dem Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers 5 angeordnet ist, über eine Gestängeverbindung verbunden. Das Reservoir 12c ist in dieser ersten Ausführungsform ein Schlauchstutzen. Ein zwischen 2 und 5 cm langer Teil des Reservoirs 12d ist dabei im Lagerschildschacht 11 des Kondensationstrockners 1 angeordnet. Bei Betrieb des Kondensationstrockners 1 wird dieser Teil somit von trocken-warmer Prozessluft umströmt. Dies gewährleistet einen guten thermischen Kontakt zwischen Aktuator-System 12 und Prozessluft.
Die beim Betrieb des Kondensationstrockners 1 durch das Einschalten der Heizung 4 erwärmte Prozessluft wird mittels des Prozessluftgebläses 6 durch den Prozessluftkanal 2 transportiert. Die trocken-warme Prozessluft umströmt den im Lagerschildschacht 11 angeordneten Teil des Reservoirs 12d. Das Antriebsmedium 12c (nicht dargestellt) innerhalb des Reservoirs 12d erwärmt sich dabei und vergrößert infolgedessen sein Volumen. Dies führt zu einer Bewegung des Hubkolbens 12b im Hydraulikzylinder 12a. Über die Gestängeverbindung wird diese Bewegung auf den Einstellmechanismus der Drosselklappe 13 übertragen, wodurch die Drosselklappe 13 geöffnet wird.
Der Kondensationstrockner 1 weist zudem eine Kondensatwanne 17 zum Auffangen des am Kondensator des Luft-Luft Wärmetauschers 5 abgeschiedenen Kondensats 23 auf, welche unterhalb des Luft-Luft Wärmetauschers 5 angeordnet ist. Die Kondensatwanne 17 ist über den Kondensatkanal 18 mit einem Kondensatbehälter 19 verbunden. Im Kondensatkanal 18 befindet sich zudem eine Kondensatpumpe 28, welche das Kondensat 23 aus der Kondensatwanne 17 in den Kondensatbehälter 19 pumpt. Der Kondensatbehälter 19 ist zudem über eine Leitung 20, in welcher ein Regelventil 21 angeordnet ist, mit dem Aktuator-System 12 verbunden. Im Prozessluftkanal 2 ist zudem ein Temperatursensor 30 zwischen der Heizung 4 und dem Eintritt in die Trocknungskammer 3 angeordnet. In der Steuereinrichtung 10 ist ein Zusammenhang hinterlegt, der eine von dem Temperatursensor 30 ermittelte Ist- Temperatur der Prozessluft mit einem Soll-Wert vergleicht. Wird der Soll-Wert überschritten, so wird durch die Steuereinrichtung 10 das Regelventil 21 in der Leitung 20 geöffnet und Kondensat 23 aus dem Kondensatbehälter 19 über die Kondensatpumpe 28 in das Aktuator-System 12 gepumpt, wobei das Volumen VAktuator über eine BetriebsdauerAtAktuator der Kondensatpumpe 28 vorgegeben ist. Der Antriebsmotor 29 betreibt gleichzeitig das Prozessluftgebläse 6 und das Kühlluftgebläse 16. Das im Kühlluftkanal 15 angeordnete Kühlluftgebläse 16 befördert Kühlluft, in der Regel Luft aus einem Aufstellraum des Kondensationstrockners, vom Kühllufteintritt 14 bis zum Kühlluftaustritt 26.
Bei der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform des Trockners ist überdies eine Wasserversorgung 27 über einen Anschluss 24 mit dem Kondensatbehälter 23 verbunden, so dass genügend wässrige Flüssigkeit für eine Reinigung von Wärmetauscher 5 über die Leitung 20 bereitgestellt werden kann.
Im Kondensationstrockner 1 sind überdies Wäschemitnehmer 25 vorhanden. 22 bedeutet eine Tür des Kondensationstrockners für die Einbringung von hier nicht gezeigten Wäschestücken in die Trocknungskammer 3. Die als Trocknungskammer eingesetzte Trommel 3 wird in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines Lagerschildes 7 gelagert, wobei die Trommel 3 mit einer Krempe auf einem Gleitstreifen 8 am Lagerschild 7 aufliegt und so am vorderen Ende gehalten wird. 9 bedeutet eine (optische) Anzeigevorrichtung für die Anzeige von Verfahrensparametern.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des im Kondensationstrockner von Figur 1 eingesetzten Aktuator-Systems 12. Dabei ist ein Reservoir 12d mit dem Boden des Hydraulikzylinders 12a verbunden. Das Reservoir 12d ist dabei als Schlauchstutzen ausgebildet. Das Reservoir 12d ist mit einem Antriebsmedium 12c (schraffierte Linien) befüllt, welches mit dem Boden des Hubkolbens 12b in Kontakt steht. Ein Teil des Reservoirs 12d ist im Prozessluftkanal 2 angeordnet, wo es von Prozessluft umströmt werden kann. Der verbleibende Teil des Reservoirs 12d befindet sich in dieser Anordnung in der Nähe des Prozessluftkanals 2 und wird durch dessen Wärmeabstrahlung ebenfalls erwärmt. Der Hubkolben 12b ist mit dem Einstellmechanismus der Drosselklappe 13 verbunden. Die Verbindung ist eine Gestängeverbindung mit linearer Kraftübertragung. In dieser Anordnung resultiert aus einer Volumenvergrößerung des Antriebsmediums 12c infolge von Erwärmung durch warme Prozessluft ein Antrieb des Hubkolbens 12b, welcher eine Öffnung der Drosselklappe 13 auslöst. Figur 3 a)-c) zeigt eine schematische Darstellung einer eingesetzten kreisrunden Drosselklappe 13, sowie zweier Öffnungswinkel der Drosselklappe 13 im Kühlluftkanal 15. Figur 3 b) zeigt einen Öffnungswinkel der Drosselklappe 13 von 45° bezüglich einer Horizontalen durch den Kühlluftkanal 15 (Horizontale = gestrichelte Linie). Dieser Öffnungswinkel kann beispielsweise durch ein mechanisches Element, beispielsweise eine Stellschraube 32 (nicht dargestellt), im Kühlluftkanal 15 vorgegeben werden. Andernfalls kann die Drosselklappe 13 den Kühlluftkanal 15 auch vollständig verschließen. Die vollständige Öffnung der Drosselklappe 13 entspricht einem Winkel von 0° bezüglich einer Horizonta- len durch den Kühlluftkanal 15 (Figur 3c), (Horizontale = gestrichelte Linie), wobei der Kühlluftvolumenstrom maximal wird.
Bezugszeichen
Kondensationstrockner
Prozessluftkanal
Trocknungskammer
Heizung
Luft-Luft Wärmetauscher
Prozessluftgebläse
Lagerschild
Gleitstreifen
(Optische) Anzeigevorrichtung
Steuereinrichtung
Lagerschildschacht
Aktuator-System
a Hydraulikzylinder
b Hubkolben
c Antriebsmedium
d Reservoir
Drosselklappe
Kühllufteintritt
Kühlluftkanal
Kühlluftgebläse
Kondensatwanne
Kondensatkanal
Kondensatbehälter
Leitung
Regelventil
Tür
Kondensat
Anschluss
Wäschemitnehmer Kühlluftaustritt
Wasserversorgung
Kondensatpumpe
(Elektrischer) Antriebsmotor Temperatursensor

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kondensationstrockner (1 ) mit einer Trocknungskammer (3) für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung (10), einem Antriebsmotor (29), einem Prozessluftkanal (2), in dem ein Prozessluftgebläse (6) zur Beförderung der Prozessluft und eine Heizung (4) zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher (5) mit einem Kühlluftkanal (15), in dem ein Kühlluftgebläse (16) und eine Drosselklappe (13) angeordnet sind, und einem Aktuator-System (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuator-System (12) einen Hydraulikzylinder (12a), einen Hubkolben (12b) und ein Antriebsmedium (12c) beinhaltet, wobei das Aktuator-System (12) über den Hubkolben (12b) kraftschlüssig mit der Drosselklappe (13) verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal (2) steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe (13) in Abhängigkeit von einer Temperatur T der Prozessluft vorgenommen werden kann.
2. Kondensationstrockner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Drossel (13) und dem Aktuator-System (12) eine Verbindung mit linearer oder nichtlinearer Kraftübertragung ist.
3. Kondensationstrockner (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuator-System (12) zusätzlich ein mit dem Hydraulikzylinder (12a) verbundenes Reservoir (12d) für das Antriebsmedium (12c) aufweist.
4. Kondensationstrockner (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (12d) zumindest teilweise aus einem Kunststoff und/oder einem nicht- korrodierendem Metall besteht.
5. Kondensationstrockner (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Kontakt zwischen Aktuator-System (12) und Prozessluftkanal (2) darin besteht, dass ein Wärmeaustausch zwischen warmer Prozessluft im Prozessluftkanal (2) und dem Antriebsmedium (12c) erfolgen kann.
6. Kondensationstrockner (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmedium (12c) sein Volumen exponentiell mit der Temperatur ändert.
7. Kondensationstrockner (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmedium (12c) Wasser enthält oder aus Wasser besteht.
8. Kondensationstrockner (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmedium (12c), bezogen auf sein Gewicht, mindestens 90 Gew.-% Wasser enthält und das Antriebsmedium (12c) in einer Menge von 30 bis 70 ml, bezogen auf ein Fassungsvermögen für Wäschestücke im Bereich von 5 bis 8 kg, vorliegt.
9. Kondensationstrockner (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Aktuator-System (12), Prozessluftkanal (2) und/oder Steuereinrichtung (10) so eingerichtet sind, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Antriebsmedium (12c) und der warmen Luft im Prozessluftkanal (2) variiert werden kann.
10. Kondensationstrockner (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Wärmeaustausches dadurch realisiert wird, dass die Größe einer Wärmeaustauschfläche zwischen Prozessluftkanal (2) und Antriebsmedium (12c) verändert wird.
1 1. Kondensationstrockner (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe (13) im Kühlluftkanal (15) zwischen einem Kühllufteintritt (14) und dem Luft-Luft-Wärmetauscher (5) angeordnet ist.
12. Kondensationstrockner (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (29) eingerichtet ist, um gleichzeitig das Prozessluftgebläse (6) und das Kühlluftgebläse (16) zu betreiben. Kondensationstrockner (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Prozessluftkanal (2) ein Temperatursensor (31 ) angeordnet ist und in der Steuereinrichtung (10) ein Zusammenhang zwischen einer vorgegebenen Temperatur Tset der Prozessluft und einer Öffnung der Drosselklappe (13) hinterlegt ist.
Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners (1 ) mit einer Trocknungskammer (3) für zu trocknende Wäschestücke, einer Steuereinrichtung (10), einem Antriebsmotor (29), einem Prozessluftkanal (2), in dem ein Prozessluftgebläse (6) zur Beförderung von Prozessluft und eine Heizung (4) zur Erwärmung der Prozessluft angeordnet sind, einem Luft-Luft-Wärmetauscher (5) mit einem Kühlluftkanal (15), in dem ein Kühlluftgebläse (16) und eine Drosselklappe (13) angeordnet sind, und einem Aktuator-System (12), das einen Hydraulikzylinder (12a), einen Hubkolben (12b) und ein Antriebsmedium (12c) beinhaltet, wobei das Aktuator-System (12) über den Hubkolben (12b) kraftschlüssig mit der Drosselklappe (13) verbunden ist und im thermischen Kontakt mit dem Prozessluftkanal (2) steht, so dass eine Einstellung der Drosselklappe (13) in Abhängigkeit von einer Temperatur der Prozessluft vorgenommen werden kann; umfassend die Schritte
(a) Aufheizen der Prozessluft mittels der Heizung (4) bis zu einer vorgegebenen Temperatur Tset;
(b) Erhitzen des Antriebsmediums (12c) durch Wärmeaustauch mit der im Schritt (a) aufgeheizten Prozessluft, um durch eine Änderung des temperaturabhängigen Volumens des Antriebsmediums (12c) das Aktuator-System (12) zu betätigen; und
(c) Durchführen des Wärmeaustausche zwischen dem Antriebsmedium (12c) und der Prozessluft im Prozessluftkanal (2) und/oder einer Kraftübertragung zwischen dem Aktuator-System (12) und der Drosselklappe (13), um durch eine Einstellung der Drosselklappe (13) die vorgegebene Temperatur Tset und/oder eine gewünschte zeitliche Temperaturzunahme (dT/dt)set zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (29) gleichzeitig das Prozessluftgebläse (6) und das Kühlluftgebläse (16) antreibt und die Drosselklappe (13) während der Schritte (a) bis (c) mindestens teilweise geöffnet ist.
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