EP3255204B1 - Verfahren zur ermittlung der endrestfeuchte in einem kondensationstrockner sowie hierfür geeigneter kondensationstrockner - Google Patents

Verfahren zur ermittlung der endrestfeuchte in einem kondensationstrockner sowie hierfür geeigneter kondensationstrockner Download PDF

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EP3255204B1
EP3255204B1 EP17175016.9A EP17175016A EP3255204B1 EP 3255204 B1 EP3255204 B1 EP 3255204B1 EP 17175016 A EP17175016 A EP 17175016A EP 3255204 B1 EP3255204 B1 EP 3255204B1
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process air
drum
temperature
residual moisture
sensor
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Andreas Stolze
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BSH Hausgeraete GmbH
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    • D06F58/24Condensing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the residual moisture content in a condensation dryer and a condensation dryer suitable for this purpose.
  • the invention particularly relates to a method for operating a condensation dryer with a process air duct, in which process air is moved by means of a fan in a circuit, a drum with laundry items placed therein, and a control device, wherein in the process air duct, a heat exchanger for condensing water from moist, warm process air and at least one humidity sensor are arranged, as well as a particularly suitable for carrying out this method condensation dryer.
  • Drying processes according to the condensation method are based on the evaporation of moisture from laundry items by means of warm process air and dehumidification of the process air by condensation on a heat exchanger.
  • cool process air is generally passed through a fan through a heater.
  • the dry-heat process air then enters the drum as a drying chamber, which contains the items to be dried.
  • the dry-warm process air absorbs moisture from the laundry.
  • the now moist, warm process air is forwarded by the drum in a heat exchanger for dehumidification, for example, in an air-to-air heat exchanger or the evaporator of a heat pump.
  • the moist, warm process air is cooled in it, whereby the water contained in it is condensed and collected in a so-called condensate sump, which is generally located below the heat exchanger.
  • the condensed water is usually pumped by a pump (also called a "condensate pump") into a temporary storage tank (also referred to as a “condensate tank”) or into a sewer.
  • a drying process is divided into three phases, namely a heating phase, a main drying phase and a cooling phase.
  • the heating phase the process air temperature rises until a predetermined temperature value is reached. With increasing Temperature can absorb the process air more water from the laundry, so that more water condenses on the heat exchanger used for cooling.
  • the preset temperature the process air generally absorbs a constant amount of water from the laundry in the drum. This means that the condensation of water remains constant.
  • This section is referred to as a stationary phase of a drying process or as a main drying phase. The course of evaporation or condensation is stationary as long as surface water is evaporated from the laundry.
  • a drying process (also referred to as "drying program") is concluded with a cooling phase in which the heating is generally switched off and in which the dried laundry is cooled.
  • a determination of the loading of the drum with laundry items should preferably be carried out in a drying process in order to be able to adapt the drying process to the load since different quantities of laundry items behave differently.
  • the drying process is preferably carried out so that a certain final moisture content of the dried laundry items is reached. It is generally concluded from the measurement of the electrical resistance of the laundry to the degree of moisture. For this purpose, a different number of electrodes is usually arranged at different positions in the dryer. By means of these electrodes, the laundry resistance is measured by DC or AC methods. For a given laundry resistance as a so-called shutdown, in particular for the heating of the process air, then the drying process is usually completed. However, these cut-off values depend on the load and the initial moisture content (also referred to as "initial residual moisture" of wet laundry items from a washing machine), since the relative humidity of the process air for larger load volumes is certainly greater, for example, for the same humidity.
  • the publication DE 10 2008 021 598 A1 describes a laundry drying apparatus with a control unit for controlling a drying process.
  • the control unit is set up to control the drying process on the basis of sensor data of a loading sensor.
  • the publication DE 10 2009 028 358 A1 describes a laundry treatment device for drying and / or washing laundry, with a rotatably mounted drum, an electric motor for driving the drum, and a control and measuring device for the electric motor, wherein the control and measuring device detects at least one electrical parameter of the electric motor and in Depending on the detected electrical parameter determines a loading of the drum, in particular the mass of the introduced into the drum laundry.
  • the publication DE 42 43 594 C2 describes a method for controlling the drying process of a tumble dryer comprising a drum, a heat transfer fan, a motor, a heater, two temperature sensors, and a humidity sensor, the sensors being disposed between the drum and the heat transfer fan.
  • the temperature change per unit time and a humidity value are measured. From the sum of these two values, a mean value is determined and the amount of laundry based thereon is determined as a small amount, a large amount or oversized quantities.
  • the further drying process is controlled according to the particular amount of laundry.
  • the publication DE 10 2006 037 239 A1 describes a clothes dryer or a laundry dryer and a method for controlling the drying of wet laundry in a laundry drum of the clothes dryer or washer dryer, in which warm air is generated and a drying process is completed taking into account at least one moisture value or a corresponding reading of the laundry to be dried.
  • a temperature variable determined during the drying of the laundry during or after reaching a predetermined moisture value or a corresponding measured value, which corresponds to the respective type of laundry and / or the respective loading state of the laundry drum is used.
  • the publication DE 44 11 958 A1 describes a household laundry dryer with an electronic program control device and with a rotatably mounted laundry drum and a fan for conveying the passing of a radiator over drying air through the laundry drum.
  • the increase over time of the electrical resistance of the material to be dried and the temperature difference between the drum inlet and outlet drum temperature are recorded and evaluated, conclusions being drawn therefrom with the aid of an electronic device on the type of laundry and the laundry weight of the material to be dried.
  • the data obtained in this way are supplied to the program control device as control variables for the further sequence control of the selected drying program.
  • the publication DE 199 18 877 A1 describes a method for estimating the loading and / or drying time of a household laundry drier prior to the drying process, wherein a laundry moisture dependent size and a measure of the temperature of an air stream for drying the laundry before and / or after its contact with the laundry is determined.
  • the amount dependent on the fabric moisture is used in conjunction with the measure of the temperature of the air stream before and / or after its contact with the laundry to estimate the loading and / or the drying time.
  • the publication EP 2 227 585 B1 describes a laundry drying apparatus and a method for operating this device, in which a moisture content of discharged from a laundry drum process air is determined and with a heat exchanger the humidity is at least partially condensed from the process air, wherein the moisture determination is determined by measuring at least one temperature for a medium flowing through the heat exchanger and by evaluating the measured temperature.
  • the medium is either the process air or a coolant, and the moisture content is determined by measuring an outlet temperature of the medium on the outlet side of the heat exchanger and an inlet temperature of the medium on the inlet side of the heat exchanger.
  • the publication WO 2014/040904 A2 describes a condensation dryer with determination of the load and a method for its operation.
  • At least one temperature sensor is arranged in a cooling medium channel and / or process air channel and the control device is set up in order to determine a loading of the drum with items of laundry on the basis of a time profile of the temperature measured with the at least one temperature sensor and a time profile of the amount of condensed water.
  • the condensation rate is determined, for example, by means of a water level sensor in the condensate tray or via a flow sensor or via the number of pump cycles over a specific period of time.
  • the patent DE 42 11 012 C2 describes a method for controlling the drying process in dependence on the moisture content of the material to be dried in a dryer for laundry or other objects to be dried, equipped with a condensation device for the expelled moisture, wherein the gradient of a state variable occurring at the condensation device, such as condensation amount, condensate Flow rate or the like, is used as a measured variable.
  • the rising gradient values provide information about the amount of laundry in a tumble dryer.
  • the publication EP 0 481 561 A2 describes a method of controlling the degree of dryness in a dryer, a washer-dryer or the like comprising a drum, conventional means for generating a circulation of hot air through the drum for drying the laundry therein, means for cooling said air, at least one tank or vessel for collecting the water removed from the laundry by said air, condensing on one or more of the devices during circulation, and a pump for removing the water the vessel, advantageously cyclically.
  • the amount of water released from the laundry items during their drying is measured and a signal for stopping the machine is provided if the obtained measured value is less than a predetermined value.
  • the publication EP 0 088 175 A1 describes a drum dryer with a microwave heating for the process air.
  • a humidity sensor is disposed in front of the drum and one after the drum. The difference in the measured moisture values is used to control the drying process, in particular to avoid over-drying or to set a specific moisture content of the laundry items.
  • the publication US 2013/091728 A1 discloses a clothes dryer that includes a temperature sensor, a humidity sensor, and a controller, wherein the controller is configured to determine a condition of sufficient dryness based on the temperature and humidity, and generates a signal that the fabrics are dry.
  • the object of the present invention was to provide an improved method for controlling a drying process in a condensation dryer. Preferably, this is intended to improve a determination of the residual moisture content and thus of a criterion for the termination of a drying process.
  • the object of the invention was also to provide a suitable condensation dryer.
  • this publication generally describes that, for example, the tracking of the temperature or the relative humidity of the process air can be used to control the dryer.
  • a predetermined minimum water load L W min of the process air is used as a measure of the predetermined residual moisture R W set .
  • the beginning of the process according to the invention generally takes place at the same time as the initiation of a drying program.
  • the heater and the fan are turned on to direct heated process air for drying wet laundry in the drum.
  • a temperature sensor and a moisture sensor are arranged in the process air duct either before or after the drum.
  • an initial moisture L W init is taken into account, wherein a relationship between the initial moisture L W init and the predetermined residual moisture R W set stored in the control device is used.
  • the temperature sensors and humidity sensors used are not limited, as long as they can be used to measure a temperature or a relative humidity of the process air.
  • sensors are used with which temperature and relative humidity of the process air can be measured simultaneously.
  • a dual sensor is used as temperature sensor and as moisture sensor, with the same time, the temperature T P and the relative humidity H rel of the process air can be measured.
  • At least one pressure sensor is present in the process air duct, which measures the pressure P P of the process air, which is then used for the determination of the water load L W , wherein a stored in the controller relationship between the pressure P P , a maximum water load L W max and the temperature T P is used.
  • a triple sensor is used as the pressure sensor, with the same time, the relative humidity H rel and the temperature T P can be measured.
  • a drying process in a condensation dryer is particularly influenced by an air flow of the process air, since the size of the air flow also determines how long a certain amount of air can be in contact with wet laundry.
  • the air flow A P of the process air is set or measured and considered for the determination of the predetermined residual moisture R W set , wherein a stored in the controller relationship between the air flow A P and the residual moisture R W set is used , As a measure of the air flow A P of the process air while a speed or power consumption of the process air blower is considered. However, through a Flow meter also measured an actual air flow of the process air and then regarded as air flow A P process air.
  • the moisture content of the laundry items i. the moisture or residual moisture changes during a drying process, since first surface water and finally pore and capillary water evaporates from the fabric of the laundry items.
  • first surface water and finally pore and capillary water evaporates from the fabric of the laundry items.
  • the course of a degree of moisture in a drying process is different and a continuous and accurate determination of a degree of moisture therefore advantageous for a laundry and energy efficient drying of the laundry, as well as a precise control of the final moisture content with respect to a given Values such as "iron-dry".
  • a drying process is thus influenced by the proportions of surface water and water present in the interior of the laundry, the latter being removed from the laundry items only relatively slowly. A drying process therefore also depends on the load of laundry items.
  • a load W of the drum with laundry items for the determination of the predetermined residual moisture R W set is taken into account, wherein a stored in the controller relationship between the load W and the residual moisture R W set is used.
  • the loading amount and / or initial moisture may be adjusted by a user or preferably determined by the dryer.
  • a determined loading amount refers to the dry mass of the laundry items to be dried introduced into the drum.
  • items of laundry have a moisture content, based on the dry weight of the items of laundry, for example of about 60% after a washing process and spinning at 1200 rpm.
  • different behave Loading quantities differ in a drying process. For example, a full-load drying process may be longer than a half-load drying process. Likewise, the duration of the individual phases passed through in the drying process can be different.
  • the type of determination of the load W of the drum with items of laundry is not restricted according to the invention.
  • the load can be set by user input.
  • the loading of the drum is determined by the dryer, for example by weighing the drum and / or by evaluating a motor current and / or electrical power of the electric drive motor.
  • the loading is preferably determined by evaluating a motor current and / or an electrical power of the electric drive motor. If, for example, the power delivered to the electric drive motor is kept constant, the dependence of the motor current on a load of the electric drive motor can be used to determine the loading state of the drum. In this case, in particular, a course of the current within a predetermined period of time, for example, during a run-up of the drum, are tracked. It can be concluded by the dependence of the torque of the electric drive motor of the loading state of the drum and due to the dependence of the torque of the motor current on the load.
  • the method according to the invention also makes it possible to determine and take into account the amount of loading with items of laundry and / or the initial moisture of the items of laundry.
  • these properties of items of laundry can be advantageously determined by determining a maximum value of the absolute water load.
  • this also a kind of laundry and thus the fibers are taken into account.
  • the time of occurrence of the maximum of the absolute water load L W can be determined.
  • a timing device generally provided in the condensation dryer is used.
  • a method is preferred in which the past time period ⁇ t max measured in the condensation dryer until the maximum L W max of a water load L W has been measured and evaluated with regard to a load W of the drum with laundry items.
  • a relationship between the period .DELTA.t max and the load W of the drum with laundry items is generally stored in the control device.
  • the maximum L W max of a water load L W is evaluated with respect to a load W of the drum with laundry, wherein a stored in the control device for different initial humidities L W init relationship between the load W of the drum and the Maximum L W max is used.
  • a condensation dryer is preferred in which a temperature sensor and a moisture sensor are arranged in the process air duct before and / or after the drum.
  • a triple sensor is used as the temperature sensor and as a humidity sensor, with which in addition to the temperature T P and the relative humidity H rel and an air pressure P P of the process air can be measured.
  • a condensate pump is arranged in a condensate tray or in a condensate tray connected to the condensate tray.
  • the condensate tray is generally via a so-called condensate channel with a container for intermediate storage of the condensate, i. a condensate tank, or connected to a sewer pipe for disposal of the condensate. Since the condensate tray is usually arranged in the bottom group of the condensation dryer and the condensate is removed from it against gravity, a condensate pump is preferably arranged in the condensation dryer according to the invention in the condensate tray or in the condensate channel.
  • the condensation dryer according to the invention has a heater, in particular an electric heater or a gas heater, wherein an electric heater is preferably used.
  • the heater serves to heat the process air before it is introduced into the drum of the condensation dryer.
  • the condensation dryer also has a fan in the process air duct, which is also referred to herein as a process air blower.
  • the condensation dryer according to the invention which is designed in particular as a circulating air dryer, at least one heat exchanger for dehumidifying the moist, warm process air is present. This is generally achieved by cooling the moist, warm process air.
  • the heat exchanger generally uses a cooling medium, for example cooling air or a refrigerant, for dehumidifying the process air.
  • the heat exchanger is in particular an air-air heat exchanger or a heat sink of a heat pump, in particular an evaporator.
  • a heat pump is characterized by two heat exchangers, namely a heat sink, in which heat is absorbed, a heat source in which heat is released, and a pumping device, which transfers heat from the heat sink to the heat source optionally with a change in temperature.
  • the cooling of the warm, moisture-laden process air takes place essentially in the heat sink of the heat pump, also referred to as evaporator, where the heat transferred is used to evaporate a refrigerant circulating in the pump device designed as a circuit
  • the refrigerant vaporized due to the heating is supplied to the heat pump in the pumping means via a compressor of the heat source, which is a condenser for the refrigerant, where heat is released due to the liquefaction of the gaseous refrigerant.
  • a compressor of the heat source which is a condenser for the refrigerant, where heat is released due to the liquefaction of the gaseous refrigerant.
  • the then liquid refrigerant is expanded in a throttle of the pumping device, whereby its internal pressure is reduced, and finally passes back to the evaporator.
  • the condensation dryer according to the invention is located in the process air duct preferably an air-to-air heat exchanger or an evaporator of a heat pump. If an air-air heat exchanger is used, preferably a cooling air duct is present therein, through which comparatively cool air, in particular from an installation space of the dryer, is passed as the cooling medium by means of a cooling air blower.
  • the condensation dryer according to the invention is in particular a tumble dryer per se or a washer-dryer.
  • a washer-dryer here is a combination device that has a washing function for washing laundry and a drying function for drying wet laundry.
  • the condensation dryer advantageously has an optical and / or acoustic display device for different states of the condensation dryer.
  • an optical display device is preferably used.
  • the display device can For example, by issuing a text or by lighting different colored light emitting diodes information about the operation of the dryer, for example on the course of absolute water load L W and / or the residual moisture R W of the laundry, on the load, the phase of the drying process, for example, heating, stationary Phase, transient phase, or the remaining time of a drying process.
  • Processes and condensation dryers of the invention have several advantages. Advantages of the invention are in particular that in a drying process, a desired residual moisture of laundry items can be adjusted improved, so that the completion of a drying process can be optimized.
  • laundry properties such as loading and moisture level can be determined and taken into account in an accurate manner by evaluating the time profile of the absolute water loading of the process air during the drying process. Passing through the individual phases of a drying process and in particular the control of a drying process to achieve a predetermined residual moisture content of the laundry items are possible in embodiments of the invention for each individual loading of the laundry drum.
  • the inventive method and the condensation dryer according to the invention thus allow an individual, energy-efficient and laundry-friendly implementation of a drying process adapted to the requirements of the user.
  • the drying process After a heating phase dependent on the loading and the initial residual moisture, the drying process is generally in a stationary state.
  • the relative humidity of the process air at the drum outlet can rise up to 100%.
  • Both water loads, before and after the drum have a maximum.
  • the difference between the two as a measure of the water absorption of the process air as a result of the laundry drying then decreases with increasing drying time.
  • the relationship between the degree of dryness of the laundry, ie residual moisture, and the difference of the water load can then serve as a good shutdown criterion for the heating of the process air and thus the termination of the drying process.
  • This switch-off criterion is generally dependent on the load and the process air volume flow, but almost independent of the initial residual moisture, these influencing factors being taken into account in embodiments of the invention.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a dryer, which is designed as a condensation dryer, wherein the arrows indicate the flow direction of the process air.
  • a dryer which is designed as a condensation dryer, wherein the arrows indicate the flow direction of the process air.
  • Other embodiments are conceivable.
  • the in FIG. 1 shown dryer 1 has a rotatable about a horizontal axis drum 3 for receiving to be dried, not shown here, laundry items, on, are mounted within which driver 5 for moving laundry items during a drum rotation.
  • the process air is guided in the process air duct 2 by means of a process air blower 6 through an air-air heat exchanger 14 and an electric heater 4 through the drum 3.
  • air heated by the electric heater 4 is passed through the drum inlet 19 from the rear, ie from the side of the drum 3 opposite a door 12, through the perforated base into the drum 3.
  • the process air laden with moisture flows through the filling opening of the drum 3 through a lint filter 11 inside the door 12 closing the filling opening.
  • the process air flow in the door 12 is then deflected downwards through the drum outlet 18 into the process air duct 2 and directed to the air-to-air heat exchanger 14 can be transported by the cooling air in a cooling air passage 15 by means of a cooling air blower 16.
  • a cooling air blower 16 In the air-air heat exchanger 14 condenses due to cooling a more or less large part of the process air from the laundry absorbed moisture and is collected in a condensate pan 17.
  • the control of the dryer 1 via a control device 8, which can be controlled by the user via an operating unit 7.
  • Two triple sensors 9, 10, namely a triple sensor 9 at the drum outlet 18 and a triple sensor 10 at the drum inlet 19, are connected to the control device 8.
  • the triple sensors can each measure a relative humidity, a temperature and the air pressure of the process air and thus provide the measured values for the method according to the invention and preferred embodiments are required, so that the residual moisture of the laundry items and in particular a loading of the drum 3 can be determined with laundry.
  • a time measuring device 20 is present in the condensation dryer.
  • the process air blower 6 and the drum 3 are driven by the drive motor 13.
  • the drive motor 13 in this embodiment is a brushless DC motor (BLDC).
  • BLDC brushless DC motor
  • the drum is heavily stocked, for example, in the ratio 1:55, whereas the process air blower is not stocky, but is driven by the drive motor with a speed ratio of 1: 1.
  • a display device 21 allows the display of a residual maturity of the drying process with respect to a user selected residual moisture value, such as iron dry, or the display of the determined load or other conditions of the dryer or the display of the status of the drying process, for example in color differentiated form.
  • a user selected residual moisture value such as iron dry

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Endrestfeuchte in einem Kondensationstrockner sowie einen hierfür geeigneten Kondensationstrockner. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einem Prozessluftkanal, in welchem Prozessluft mittels eines Gebläses in einem Kreislauf bewegt wird, einer Trommel mit darin platzierten Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung, wobei im Prozessluftkanal ein Wärmetauscher zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft sowie mindestens ein Feuchtesensor angeordnet sind, sowie einen zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeigneten Kondensationstrockner.
  • Trocknungsprozesse nach dem Kondensationsverfahren beruhen auf der Verdampfung von Feuchtigkeit aus Wäschestücken mittels warmer Prozessluft und Entfeuchtung der Prozessluft durch Kondensation an einem Wärmetauscher. Im Trocknungsprozess wird dabei im Allgemeinen kühle Prozessluft durch ein Gebläse über eine Heizung geleitet. Die trockenwarme Prozessluft tritt anschließend in die Trommel als Trocknungskammer ein, welche die zu trocknenden Wäschestücke enthält. Die trocken-warme Prozessluft nimmt dabei die Feuchtigkeit aus den Wäschestücken auf. Anschließend wird die nun feuchtwarme Prozessluft von der Trommel in einen Wärmetauscher zur Entfeuchtung weitergeleitet, beispielsweise in einen Luft-Luft-Wärmetauscher oder den Verdampfer einer Wärmepumpe. Die feuchtwarme Prozessluft wird darin abgekühlt, wobei das in ihr enthaltene Wasser kondensiert und in einer so genannten Kondensatwanne, die sich im Allgemeinen unterhalb des Wärmetauschers befindet, aufgefangen wird. Bei Erreichen eines bestimmten Füllstands wird das kondensierte Wasser in der Regel durch eine Pumpe (auch "Kondensatpumpe" genannt) in einen Behälter zur Zwischenspeicherung (auch als "Kondensatbehälter" bezeichnet) oder in einen Abwasserkanal gepumpt.
  • Im Allgemeinen gliedert sich ein Trocknungsprozess in drei Phasen, nämlich eine Aufheizphase, eine Haupttrocknungsphase und eine Abkühlphase. In der Aufheizphase steigt die Prozesslufttemperatur an, bis ein vorgegebener Temperaturwert erreicht ist. Mit zunehmender Temperatur kann die Prozessluft mehr Wasser aus den Wäschestücken aufnehmen, so dass auch mehr Wasser an dem zur Abkühlung verwendeten Wärmetauscher kondensiert. Ist der vorgegebene Temperaturwert erreicht, nimmt die Prozessluft im Allgemeinen gleichmäßig viel Wasser aus den Wäschestücken in der Trommel auf. D.h. auch die Kondensation von Wasser bleibt konstant. Dieser Abschnitt wird als stationäre Phase eines Trocknungsprozesses oder als Haupttrocknungsphase bezeichnet. Der Verlauf der Verdampfung bzw. Kondensation ist stationär solange Oberflächenwasser aus den Wäschestücken verdampft. Geht die Verdampfung schließlich über in die Verdampfung von Poren- und Kapillarwasser aus dem Gewebe der Wäschestücke, so benötigt dies zunehmend mehr Zeit und Energie. Die Verdampfung und damit auch die anschließende Kondensation im Wärmetauscher verlaufen daher langsamer. Da die pro Zeiteinheit kondensierte Wassermenge abnimmt, wird diese Phase auch als instationäre Phase bezeichnet. Abgeschlossen wird ein Trocknungsprozess (auch als "Trocknungsprogramm" bezeichnet) mit einer Abkühlphase, in der die Heizung im Allgemeinen abgeschaltet ist und in der die getrocknete Wäsche abgekühlt wird.
  • Eine Ermittlung der Beladung der Trommel mit Wäschestücken sollte in einem Trocknungsprozess vorzugsweise erfolgen, um den Trocknungsprozess an die Beladung anpassen zu können, da sich unterschiedliche Mengen an Wäschestücken unterschiedlich verhalten.
  • Der Trocknungsprozess wird vorzugsweise so durchgeführt, dass eine bestimmte Endrestfeuchte der getrockneten Wäschestücke erreicht ist. Dabei wird im Allgemeinen aus der Messung des elektrischen Widerstandes der Wäschestücke auf den Feuchtegrad geschlossen. Dazu ist in der Regel eine unterschiedliche Anzahl von Elektroden an verschiedenen Positionen im Trockner angeordnet. Mittels dieser Elektroden wird der Wäschewiderstand mit Gleich- oder Wechselstromverfahren gemessen. Bei einem vorgegebenen Wäschewiderstand als sogenannter Abschaltwert, insbesondere für die Heizung der Prozessluft, wird dann der Trocknungsprozess in der Regel beendet. Diese Abschaltwerte hängen jedoch von der Beladungsmenge und der Anfangsfeuchte (auch als "Anfangsrestfeuchte" der aus einer Waschmaschine stammenden feuchten Wäschestücke bezeichnet) der Wäschestücke ab, da beispielsweise bei gleicher Feuchtigkeit die relative Feuchtigkeit der Prozessluft für größere Beladungsmengen sicherlich größer ist. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass es bei einer großen Anfangsfeuchte länger dauern kann, bis die Trocknung auch das Innere von Wäschestücken erreicht hat. Zur verbesserten Durchführung eines Trocknungsprozesses werden daher oft Verfahrensschritte zur Ermittlung des Ausgangszustandes, d.h. insbesondere einer Beladung und Anfangsfeuchte der Wäschestücke, durchgeführt. Auf der Basis solcher Informationen kann dann eine Anpassung der Abschaltgrenze vorgenommen werden. Bekannt sind auch sogenannte Fenstermethoden, die mehrere Messgrößen wie z.B. Energie, insbesondere die gesamte bislang zur Trocknung aufgewandte Energie, elektrische Leistung, Temperatur und vergangene Zeit, in Korrelation zueinander bringen, um die Voraussagegenauigkeit zu verbessern.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2008 021 598 A1 beschreibt ein Wäschetrocknungsgerät mit einer Steuereinheit zur Steuerung eines Trocknungsvorgangs. Dabei ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Trocknungsvorgang auf der Grundlage von Sensordaten eines Beladungssensors zu steuern.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2009 028 358 A1 beschreibt ein Wäschebehandlungsgerät zum Trocknen und/oder Waschen von Wäsche, mit einer drehbar gelagerten Trommel, einem Elektromotor zum Antreiben der Trommel, und einer Steuer- und Messeinrichtung für den Elektromotor, wobei die Steuer- und Messeinrichtung zumindest einen elektrischen Parameter des Elektromotors erfasst und in Abhängigkeit von dem erfassten elektrischen Parameter eine Beladung der Trommel, insbesondere die Masse der in die Trommel eingebrachten Wäsche bestimmt.
  • Die Veröffentlichung DE 42 43 594 C2 beschreibt ein Verfahren zum Steuern des Trockenvorganges eines Wäschetrockners, welcher eine Trommel, ein Wärme übertragendes Gebläse, einen Motor, eine Heizeinrichtung, zwei Temperatursensoren, und einen Feuchtigkeitssensor umfasst, wobei die Sensoren zwischen der Trommel und dem Wärme übertragenden Gebläse angeordnet sind. Bei dem Verfahren werden nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach Beginn des Trockenvorganges die Temperaturveränderung pro Zeiteinheit und ein Feuchtigkeitswert gemessen. Aus der Summe dieser beiden Werte wird ein Mittelwert ermittelt und die Wäschemenge darauf basierend als kleine Menge, große Menge oder übergroße Mengen bestimmt. Der weitere Trockenvorgang wird entsprechend der jeweils bestimmten Wäschemenge gesteuert.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2006 037 239 A1 beschreibt einen Wäschetrockner oder Waschtrockner und ein Verfahren zum Steuern des Trocknens von feuchter Wäsche in einer Wäschetrommel des Wäschetrockners oder Waschtrockners, in welchem Warmluft erzeugt wird und ein Trocknungsvorgang unter Berücksichtigung zumindest eines Feuchtigkeitswertes oder eines diesem entsprechenden Messwertes der zu trocknenden Wäsche beendet wird. Zum gezielten Beenden des Trocknens wird zusätzlich eine beim Trocknen der Wäsche bei oder nach Erreichen eines vorgegebenen Feuchtigkeitswertes oder eines diesem entsprechenden Messwertes ermittelte, der jeweiligen Wäscheart und/oder dem jeweiligen Beladungszustand der Wäschetrommel entsprechende Temperaturgröße herangezogen.
  • Die Veröffentlichung DE 44 11 958 A1 beschreibt einen Haushalt-Wäschetrockner mit einer elektronischen Programmsteuereinrichtung sowie mit einer drehbar gelagerten Wäschetrommel und einem Ventilator zum Fördern der an einem Heizkörper vorbei strömenden Trocknungsluft durch die Wäschetrommel. Der zeitliche Anstieg des elektrischen Widerstandes des Trocknungsgutes und die Temperaturdifferenz aus Trommeleintritts- und Trommelaustrittstemperatur werden erfasst und ausgewertet, wobei daraus mit Hilfe einer elektronischen Einrichtung Schlussfolgerungen auf Wäscheart und Wäschegewicht des Trocknungsgutes gezogen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Daten werden als Steuergrößen für die weitere Ablaufsteuerung des gewählten Trocknungsprogramms der Programmsteuereinrichtung zugeführt.
  • Die Veröffentlichung DE 199 18 877 A1 beschreibt ein Verfahren zum Schätzen der Beladung und/oder der Trocknungsdauer bei einem Haushaltswäschetrockner vor Ablauf des Trocknungsvorgangs, bei dem eine von der Wäschefeuchte abhängige Größe und ein Maß für die Temperatur eines Luftstroms zur Trocknung der Wäsche vor und/oder nach dessen Berührung mit der Wäsche ermittelt wird. Die von der Wäschefeuchte abhängige Größe wird in Verbindung mit dem Maß für die Temperatur des Luftstroms vor und/oder nach dessen Berührung mit der Wäsche zur Schätzung der Beladung und/oder der Trocknungsdauer verwendet.
  • Die Veröffentlichung EP 2 227 585 B1 beschreibt ein Wäschetrocknungsgerät und ein Verfahren zum Betreiben dieses Gerätes, bei dem ein Feuchtegehalt von aus einer Wäschetrommel abgeführter Prozessluft bestimmt wird und mit einem Wärmetauscher aus der Prozessluft die Feuchte zumindest teilweise kondensiert wird, wobei die Feuchtigkeitsbestimmung durch Messen zumindest einer Temperatur für ein den Wärmetauscher durchströmendes Medium und durch Auswerten der gemessenen Temperatur bestimmt wird. Das Medium ist entweder die Prozessluft oder ein Kühlmittel und der Feuchtegehalt wird durch Messen einer Auslass-Temperatur des Mediums auslassseitig des Wärmetauschers und einer Einlass-Temperatur des Mediums einlassseitig des Wärmetauschers bestimmt.
  • Die Veröffentlichung WO 2014/040904 A2 beschreibt einen Kondensationstrockner mit Ermittlung der Beladung und ein Verfahren zu seinem Betrieb. Mindestens ein Temperatursensor ist in einem Kühlmediumkanal und/oder Prozessluftkanal angeordnet und die Steuereinrichtung ist eingerichtet, um anhand eines zeitlichen Verlaufs der mit dem mindestens einen Temperatursensor gemessenen Temperatur und eines zeitlichen Verlaufes der Menge an kondensiertem Wasser eine Beladung der Trommel mit Wäschestücken zu ermitteln. Die Kondensationsrate wird beispielsweise über einen Wasserstandsensor in der Kondensatwanne oder über einen Durchflusssensor oder über die Anzahl der Pumpzyklen in einem bestimmten Zeitraum bestimmt.
  • Die Patentschrift DE 42 11 012 C2 beschreibt ein Verfahren zum Steuern des Trocknungsvorganges in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt des Trocknungsgutes in einem Trockner für Wäsche oder andere zu trocknende Gegenstände, der mit einer Kondensationsvorrichtung für die ausgetriebene Feuchtigkeit ausgerüstet ist, wobei der Gradient einer an der Kondensationsvorrichtung auftretenden Zustandsgröße, wie z.B. Kondensationsmenge, Kondensat-Durchflussmenge oder dgl., als Messgröße dient. Bei Beginn des Trocknungsprozesses liefern die ansteigenden Gradientenwerte Angaben über die Wäschemenge in einem Wäschetrockner.
  • Die Veröffentlichung EP 0 481 561 A2 beschreibt eine Methode zur Kontrolle des Trocknungsgrades in einem Trockner, einem Waschtrockner oder ähnlichem, umfassend eine Trommel, gewöhnliche Vorrichtungen zur Erzeugung einer Zirkulation aus heißer Luft durch die Trommel zur Trocknung der Wäschestücke darin, Vorrichtungen zur Kühlung besagter Luft, wenigstens einen Tank oder ein Gefäß zum Sammeln des aus den Wäschestücken durch diese Luft entfernten Wassers, kondensiert an einer oder mehr der Vorrichtungen während der Zirkulation, und eine Pumpe zur Entfernung des Wassers aus dem Gefäß, vorteilhaft zyklisch. Zur Kontrolle des Trocknungsgrades der Wäschestücke wird innerhalb einer vorbestimmten Zeit die Menge an Wasser, welche aus den Wäschestücken während ihrer Trocknung freigesetzt wurde, gemessen und ein Signal zum Stoppen der Maschine bereitgestellt, falls der erhaltene Messwert kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
  • Die Veröffentlichung EP 0 088 175 A1 beschreibt einen Trommeltrockner mit einer Mikrowellenheizung für die Prozessluft. In einer Ausführungsform sind ein Feuchtigkeitssensor vor der Trommel und einer nach der Trommel angeordnet. Der Unterschied der gemessenen Feuchtigkeitswerte wird zur Steuerung des Trocknungsprozesses verwendet, insbesondere zur Vermeidung von Übertrocknung oder zur Einstellung einer bestimmten Feuchte der Wäschestücke.
  • Die Veröffentlichung US 2013/091728 A1 offenbart einen Wäschetrockner der einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor und eine Steuerung umfasst, wobei die Steuerung dazu bestimmt ist, basierend auf der Temperatur und Luftfeuchtigkeit einen Zustand von ausreichender Trockenheit zu bestimmen, und erzeugt ein Signal, dass die Textilien trocken sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es vor diesem Hintergrund, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Trocknungsprozesses in einem Kondensationstrockner bereitzustellen. Vorzugsweise soll damit eine Bestimmung der Endrestfeuchte und damit eines Kriteriums für die Beendigung eines Trocknungsprozesses verbessert sein. Aufgabe der Erfindung war es außerdem, einen hierfür geeigneten Kondensationstrockner bereitzustellen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners sowie einen hierfür geeigneten Kondensationstrockner mit den Merkmalen des jeweils entsprechenden unabhängigen Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt ist.
  • Die Veröffentlichung US 2016/160431 A1 beschreibt eine Methode zur Regelung eines Trockners, welche umfasst:
    • Rotieren einer Trommel innerhalb des Trockners in einer ersten Richtung;
    • Bestimmen von mindestens einer Temperatur oder relativen Feuchtigkeit von Luft aus der Trommel, während die Trommel in der ersten Richtung rotiert;
    • Feststellung des Auftretens einer Verwicklung innerhalb der Trommel durch Vergleich einer Variationsrate von zumindest einem von detektierter Temperatur oder der detektierten relativen Feuchtigkeit mit einem entsprechenden Referenzwert;
    • basierend darauf, dass eine Verwicklung aufgetreten ist, Umkehren einer Rotationsrichtung der Trommel, indem diese in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung rotiert wird; und
    • basierend auf der Umkehr der Rotationsrichtung der Trommel nach der Detektion von Verwicklung, Aufrechterhalten der zweiten Richtung der Rotation der Trommel für eine vorbestimmte Zeit.
  • Darüber hinaus ist in dieser Veröffentlichung allgemein beschrieben, dass beispielsweise die Verfolgung der Temperatur oder der relativen Luftfeuchtigkeit der Prozessluft zur Regelung des Trockners verwendet werden kann.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einem Prozessluftkanal, in welchem Prozessluft mittels eines Gebläses in einem Kreislauf bewegt wird, einer Heizung, einer Trommel mit darin platzierten Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung, wobei im Prozessluftkanal ein Wärmetauscher zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft sowie mindestens ein Feuchtesensor angeordnet sind, und wobei ein Trocknungsprozess die folgenden Schritte umfasst:
    1. (a) Messen einer relativen Feuchtigkeit Hrel der Prozessluft mit dem Feuchtesensor;
    2. (b) Messen einer Temperatur TP der Prozessluft mit einem Temperatursensor;
    3. (c) Ermitteln einer absoluten Wasserbeladung LW der Prozessluft aus der relativen Feuchtigkeit Hrel unter Berücksichtigung der Temperatur TP,wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen einer maximalen Wasserbeladung LW max und der Temperatur TP herangezogen wird;
    4. (d) Verfolgen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung LW;
    5. (e) Heranziehen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung Lw zur Bestimmung einer Restfeuchte RW in den Wäschestücken;
    6. (f) Vergleichen der Restfeuchte RW mit einer vorgegebenen Restfeuchte RW set; und
    7. (g) Beenden des Trocknungsprozesses bei Erreichen oder Unterschreiten der vorgegebenen Restfeuchte RW set.
  • Hierbei wird in einer bevorzugten Ausführungsform in den Schritten (e) und (f) als Maß für die vorgegebene Restfeuchte RW set eine vorgegebene minimale Wasserbeladung LW min der Prozessluft verwendet.
  • Der Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Allgemeinen zeitgleich mit der Einleitung eines Trocknungsprogrammes. Bei diesem werden im Allgemeinen die Heizung sowie das Gebläse eingeschaltet, um erhitzte Prozessluft zur Trocknung von feuchten Wäschestücken in die Trommel zu leiten.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, in welcher im Allgemeinen nur ein Temperatursensor und ein Feuchtesensor verwendet werden, sind ein Temperatursensor und ein Feuchtesensor im Prozessluftkanal entweder vor oder nach der Trommel angeordnet.
  • In einer hierzu alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind im Prozessluftkanal jeweils vor und nach der Trommel jeweils ein Temperatursensor und ein Feuchtesensor angeordnet, wobei dann
    • im Schritt (a) die relative Feuchtigkeit Hrel als relative Feuchtigkeit Hrel vor vor und als relative Feuchtigkeit Hrel nach nach der Trommel gemessen wird;
    • im Schritt (b) die Temperatur TP der Prozessluft als Temperatur TP vor der Prozessluft vor und als Temperatur TP nach der Prozessluft nach der Trommel gemessen wird;
    • im Schritt (c) aus den relativen Feuchtigkeiten Hrel nach und Hrel vor unter Berücksichtigung der Temperaturen TP nach und TP vor eine absolute Wasserbeladung LW nach der Prozessluft nach der Trommel und eine absolute Wasserbeladung LW vor vor der Trommel berechnet wird, und daraus eine Differenz ΔLW= LW nach - LW vor berechnet wird;
    • im Schritt (d) der zeitliche Verlauf der Differenz ΔLW der Wasserbeladung LW verfolgt wird; und
    • im Schritt (e) der zeitliche Verlauf der Differenz ΔLW der Wasserbeladung LW der Prozessluft zur Bestimmung der Restfeuchte RW in den Wäschestücken herangezogen wird.
  • Es ist beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, dass eine Anfangsfeuchte LW init berücksichtigt wird, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen der Anfangsfeuchte LW init und der vorgegebenen Restfeuchte RW set herangezogen wird.
  • Die eingesetzten Temperatursensoren und Feuchtigkeitssensoren sind nicht eingeschränkt, solange mit ihnen eine Temperatur bzw. eine relative Feuchtigkeit der Prozessluft gemessen werden können. Vorteilhaft werden jedoch Sensoren eingesetzt, mit denen Temperatur und relative Feuchtigkeit der Prozessluft gleichzeitig gemessen werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher als Temperatursensor und als Feuchtigkeitssensor ein Dualsensor verwendet, mit dem gleichzeitig die Temperatur TP und die relative Feuchtigkeit Hrel der Prozessluft gemessen werden kann.
  • Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Ermittlung der Restfeuchte über die absolute Beladung der Prozessluft mit Wasser wird vorteilhaft der Einfluss des Luftdruckes berücksichtigt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher im Prozessluftkanal mindestens ein Drucksensor vorhanden, welcher den Druck PP der Prozessluft misst, welcher dann für die Bestimmung der Wasserbeladung LW herangezogen wird, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen dem Druck PP, einer maximalen Wasserbeladung LW max und der Temperatur TP herangezogen wird.
  • Bevorzugt wird als Drucksensor ein Tripelsensor herangezogen, mit dem gleichzeitig auch die relative Feuchtigkeit Hrel und die Temperatur TP gemessen werden kann.
  • Ein Trocknungsprozess in einem Kondensationstrockner wird insbesondere auch durch einen Luftstrom der Prozessluft beeinflusst, da die Größe des Luftstroms auch bestimmt, wie lange eine bestimmte Luftmenge in Kontakt mit feuchten Wäschestücken sein kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher der Luftstrom AP der Prozessluft eingestellt oder gemessen und für die Festlegung der vorgegebenen Restfeuchte RW set berücksichtigt, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen dem Luftstrom AP und der Restfeuchte RW set herangezogen wird. Als Maß für den Luftstrom AP der Prozessluft kann dabei eine Drehzahl oder Leistungsaufnahme des Prozessluftgebläses angesehen wird. Allerdings kann durch ein Durchflussmessgerät auch ein tatsächlicher Luftstrom der Prozessluft gemessen und dann als Luftstrom AP der Prozessluft angesehen werden.
  • Der Feuchtegrad der Wäschestücke, d.h. die Feuchte oder Restfeuchte, ändert sich während eines Trocknungsprozesses, da zunächst Oberflächenwasser und schließlich Poren- und Kapillarwasser aus dem Gewebe der Wäschestücke verdampft. Abhängig von der Feuchte der Wäschestücke zu Beginn des Trocknungsprozesses und der Gewebeart ist der Verlauf eines Feuchtegrads in einem Trocknungsprozess unterschiedlich und eine kontinuierliche und genaue Ermittlung eines Feuchtegrads daher vorteilhaft für eine wäscheschonende und energieeffiziente Trocknung der Wäschestücke, sowie eine genaue Steuerung der Endrestfeuchte bezüglich eines vorgegebenen Wertes wie beispielsweise "bügeltrocken".
  • Ein Trocknungsprozess wird somit durch die Anteile von Oberflächenwasser und im Inneren der Wäschestücke vorhandenem Wasser beeinflusst, wobei letzteres nur relativ langsam aus den Wäschestücken entfernt wird. Ein Trocknungsprozess hängt daher auch von der Beladung mit Wäschestücken ab.
  • Für die Vorgabe einer Restfeuchte RW set ist es jedenfalls vorteilhaft, wenn die Beladungsmenge der Trommel mit Wäschestücken und/oder die Anfangsfeuchte der Wäschestücke berücksichtigt werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher eine Beladung W der Trommel mit Wäschestücken für die Festlegung der vorgegebenen Restfeuchte RW set berücksichtigt, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen der Beladung W und der Restfeuchte RW set herangezogen wird.
  • Die Beladungsmenge und/oder Anfangsfeuchte kann von einem Benutzer eingestellt oder vorzugsweise durch den Trockner ermittelt werden. Hierzu sind verschiedene Verfahren möglich. Dabei bezieht sich eine ermittelte Beladungsmenge auf die Trockenmasse der in die Trommel eingebrachten zu trocknenden Wäschestücke. Wäschestücke besitzen jedoch zu Beginn des Trocknungsprozesses einen Feuchtigkeitsgehalt, bezogen auf die Trockenmasse der Wäschestücke, beispielsweise von etwa 60% nach einem Waschverfahren und einem Schleudern bei 1200 U/min. Zudem verhalten sich unterschiedliche Beladungsmengen in einem Trocknungsprozess unterschiedlich. So kann sich beispielsweise ein Trocknungsprozess bei voller Beladung verlängern gegenüber einem Trocknungsprozess bei halber Beladung. Ebenso kann die Dauer der einzelnen im Trocknungsprozess durchlaufenen Phasen unterschiedlich sein.
  • Die Art der Bestimmung der Beladung W der Trommel mit Wäschestücken ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. So kann die Beladung beispielsweise durch Eingabe durch den Benutzer festgelegt werden. Im Allgemeinen wird die Beladung der Trommel jedoch durch den Trockner ermittelt, beispielsweise durch Auswiegen der Trommel und/oder durch Auswertung eines Motorstromes und/oder einer elektrischen Leistung des elektrischen Antriebsmotors. Bevorzugt wird die Beladung durch Auswertung eines Motorstromes und/oder einer elektrischen Leistung des elektrischen Antriebsmotors ermittelt. Wird beispielsweise die an den elektrischen Antriebsmotor abgegebene Leistung konstant gehalten, so kann zur Bestimmung des Beladungszustandes der Trommel die Abhängigkeit des Motorstromes von einer Last des elektrischen Antriebsmotors genutzt werden. Dabei kann insbesondere ein Verlauf des Stromes innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes, beispielsweise bei einem Hochlauf der Trommel, verfolgt werden. Dabei kann über die Abhängigkeit des Drehmoments des elektrischen Antriebsmotors von dem Beladungszustand der Trommel sowie aufgrund der Abhängigkeit des Drehmoments von dem Motorstrom auf die Beladung geschlossen werden.
  • Allerdings ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren in bevorzugten Ausführungsformen auch die Bestimmung und Berücksichtigung der Beladungsmenge mit Wäschestücken und/oder der Anfangsfeuchte der Wäschestücke.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren können diese Eigenschaften von Wäschestücken nämlich vorteilhaft bestimmt werden, indem ein Maximalwert der absoluten Wasserbeladung bestimmt wird. Vorteilhaft kann hierbei auch eine Art der Wäschestücke und damit der Fasern berücksichtigt werden.
  • Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann auch der Zeitpunkt des Auftretens des Maximums der absoluten Wasserbeladung LW bestimmt werden. Bei dieser Ausführungsform wird eine im Kondensationstrockner im Allgemeinen vorhandene Zeitmessvorrichtung verwendet. Vorzugsweise ist außerdem in der Steuereinrichtung ein Zusammenhang zwischen einer Beladung mit Wäschestücken sowie dem Zeitpunkt des Maximums der Wasserbeladung hinterlegt.
  • Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren bevorzugt, bei dem im Kondensationstrockner der bis zum Erreichen des Maximums LW max einer Wasserbeladung LW vergangene vergangene Zeitraum Δtmax gemessen und in Hinblick auf eine Beladung W der Trommel mit Wäschestücken ausgewertet wird. Dabei ist in der Steuereinrichtung im Allgemeinen ein Zusammenhang zwischen dem Zeitraum Δtmax und der Beladung W der Trommel mit Wäschestücken hinterlegt.
  • Außerdem ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Maximum LW max einer Wasserbeladung LW in Hinblick auf eine Beladung W der Trommel mit Wäschestücken ausgewertet wird, wobei ein in der Steuereinrichtung für verschiedene Anfangsfeuchten LW init hinterlegter Zusammenhang zwischen der Beladung W der Trommel und dem Maximum LW max herangezogen wird.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Kondensationstrockner mit einem Prozessluftkanal, in welchem Prozessluft mittels eines Gebläses in einem Kreislauf bewegt wird, einer Heizung, einer Trommel mit darin platzierten Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung, wobei im. Prozessluftkanal ein Wärmetauscher zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft sowie mindestens ein Feuchtesensor angeordnet sind, und wobei die Steuereinrichtung zur Durchführung eines Trocknungsprozesses eingerichtet ist, der die folgenden Schritte umfasst:
    1. (a) Messen einer relativen Feuchtigkeit Hrel der Prozessluft mit dem Feuchtesensor;
    2. (b) Messen einer Temperatur TP der Prozessluft mit einem Temperatursensor;
    3. (c) Ermitteln einer absoluten Wasserbeladung LW der Prozessluft aus der relativen Feuchtigkeit Hrel unter Berücksichtigung der Temperatur TP, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen einer maximalen Wasserbeladung LW max und der Temperatur TP herangezogen wird;
    4. (d) Verfolgen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung LW;
    5. (e) Heranziehen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung Lw zur Bestimmung einer Restfeuchte RW in den Wäschestücken;
    6. (f) Vergleichen der Restfeuchte RW mit einer vorgegebenen Restfeuchte RW set; und
    7. (g) Beenden des Trocknungsprozesses bei Erreichen oder Unterschreiten der vorgegebenen Restfeuchte RW set.
  • Erfindungsgemäß ist ein Kondensationstrockner bevorzugt, bei dem ein Temperatursensor und ein Feuchtesensor im Prozessluftkanal vor und/oder nach der Trommel angeordnet sind.
  • Vorzugsweise wird als Temperatursensor und als Feuchtesensor ein Tripelsensor verwendet, mit welchem neben der Temperatur TP und der relativen Feuchtigkeit Hrel auch ein Luftdruck PP der Prozessluft gemessen werden kann.
  • Im Allgemeinen ist beim erfindungsgemäßen Kondensationstrockner eine Kondensatpumpe in einer Kondensatwanne oder einem mit der Kondensatwanne verbundenen Kondensatkanal angeordnet. Die Kondensatwanne ist im Allgemeinen über einen sogenannten Kondensatkanal mit einem Behälter zur Zwischenspeicherung des Kondensats, d.h. einem Kondensatbehälter, oder mit einer Abwasserleitung zur Entsorgung des Kondensats verbunden. Da in der Regel die Kondensatwanne in der Bodengruppe des Kondensationstrockners angeordnet ist und das Kondensat entgegen der Schwerkraft aus dieser entfernt wird, ist im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner vorzugsweise in der Kondensatwanne oder im Kondensatkanal eine Kondensatpumpe angeordnet.
  • Der erfindungsgemäße Kondensationstrockner verfügt über eine Heizung, insbesondere eine elektrische Heizung oder eine Gasheizung, wobei eine elektrische Heizung bevorzugt verwendet wird. Die Heizung dient zur Erwärmung der Prozessluft vor dem Einleiten in die Trommel des Kondensationstrockners.
  • Zur Beförderung der Prozessluft weist der Kondensationstrockner zudem im Prozessluftkanal ein Gebläse auf, welches hierin auch als Prozessluftgebläse bezeichnet wird.
  • Im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner, der insbesondere als Umlufttrockner ausgestaltet ist, ist mindestens ein Wärmetauscher zur Entfeuchtung der feuchtwarmen Prozessluft vorhanden. Dies wird im Allgemeinen durch eine Abkühlung der feuchtwarmen Prozessluft erreicht. Der Wärmetauscher benutzt zur Entfeuchtung der Prozessluft im Allgemeinen ein Kühlmedium, beispielsweise Kühlluft oder ein Kältemittel.
  • Der Wärmetauscher ist insbesondere ein Luft-Luft-Wärmetauscher oder eine Wärmesenke einer Wärmepumpe, insbesondere ein Verdampfer.
  • Eine Wärmepumpe ist dabei durch zwei Wärmetauscher charakterisiert, nämlich eine Wärmesenke, in welcher Wärme aufgenommen wird, eine Wärmequelle, in welcher Wärme abgegeben wird, und eine Pumpeinrichtung, welche Wärme von der Wärmesenke zur Wärmequelle gegebenenfalls unter Temperaturänderung transferiert. Bei einem mit einer Wärmepumpe vom Kompressor-Typ ausgestatteten Kondensationstrockner erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft im Wesentlichen in der auch als Verdampfer bezeichneten Wärmesenke der Wärmepumpe, wo die übertragene Wärme zur Verdampfung eines in der als Kreislauf ausgestalteten Pumpeinrichtung zirkulierenden Kältemittels verwendet wird. Das aufgrund der Erwärmung verdampfte Kältemittel wird in der Pumpeinrichtung über einen Kompressor der Wärmequelle, die ein Verflüssiger für das Kältemittel ist, der Wärmepumpe zugeführt, wo aufgrund der Verflüssigung des gasförmigen Kältemittels Wärme freigesetzt wird. Hinter dem Verflüssiger wird das dann flüssige Kältemittel in einer Drossel der Pumpeinrichtung entspannt, wodurch sein Binnendruck herabgesetzt wird, und gelangt schließlich zurück zum Verdampfer.
  • Beim erfindungsgemäßen Kondensationstrockner befindet sich im Prozessluftkanal vorzugsweise ein Luft-Luft-Wärmetauscher oder ein Verdampfer einer Wärmepumpe. Wird ein Luft-Luft-Wärmetauscher verwendet, ist in diesem vorzugsweise ein Kühlluftkanal vorhanden, durch den vergleichsweise kühle Luft, insbesondere aus einem Aufstellraum des Trockners, als Kühlmedium mittels eines Kühlluftgebläses hindurch geleitet wird.
  • Der erfindungsgemäße Kondensationstrockner ist insbesondere ein Wäschetrockner an sich oder ein Waschtrockner. Ein Waschtrockner ist hierbei ein Kombinationsgerät, das über eine Waschfunktion zum Waschen von Wäsche und über eine Trocknungsfunktion zum Trocknen von feuchter Wäsche verfügt.
  • Der Kondensationstrockner weist vorteilhaft eine optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung für unterschiedliche Zustände des Kondensationstrockners auf. Hierzu wird vorzugsweise eine optische Anzeigevorrichtung verwendet. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise durch Ausgabe eines Textes oder durch Aufleuchten verschiedenfarbiger Leuchtdioden Informationen über den Betrieb des Trockners geben, beispielsweise über den Verlauf der absoluten Wasserbeladung LW und/oder der Restfeuchte RW der Wäschestücke, über die Beladungsmenge, die Phase des Trocknungsprozesses, beispielsweise Aufheizphase, stationäre Phase, instationäre Phase, oder die verbleibende Restlaufzeit eines Trocknungsprozesses.
  • Verfahren und Kondensationstrockner der Erfindung haben mehrere Vorteile. Vorteile der Erfindung sind insbesondere, dass in einem Trocknungsprozess eine gewünschte Restfeuchte von Wäschestücken verbessert eingestellt werden kann, so dass auch die Beendigung eines Trocknungsprozesses optimiert erfolgt kann. Dabei können in Ausführungsformen der Erfindung Wäscheeigenschaften wie Beladung und Feuchtegrad, auf genaue Weise durch eine Auswertung des zeitlichen Verlaufs der absoluten Wasserbeladung der Prozessluft während des Trocknungsprozesses ermittelt und berücksichtigt werden. Das Durchlaufen der einzelnen Phasen eines Trocknungsprozesses und insbesondere die Steuerung eines Trocknungsprozesses zum Erreichen eines vorgegebenen Restfeuchtegehaltes der Wäschestücke sind in Ausführungsformen der Erfindung für jede individuelle Beladung der Trommel mit Wäschestücken möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Kondensationstrockner erlauben somit eine an die Anforderungen des Benutzers angepasste individuelle, energieeffiziente und wäscheschonende Durchführung eines Trocknungsprozesses.
  • Nach einer von der Beladung und Anfangsrestfeuchte abhängigen Aufheizphase befindet sich der Trocknungsprozess im Allgemeinen im stationären Zustand. Die relative Feuchtigkeit der Prozessluft am Trommelaustritt kann bis 100% steigen. Beide Wasserbeladungen, vor und nach der Trommel, haben ein Maximum. Die Differenz der beiden als Maß der Wasseraufnahme der Prozessluft infolge der Wäschetrocknung sinkt danach mit zunehmender Trocknungsdauer. Der Zusammenhang zwischen Trockengrad der Wäsche, d.h. Restfeuchte, und der Differenz der Wasserbeladung kann dann als ein gutes Abschaltkriterium für die Heizung der Prozessluft und damit die Beendigung des Trocknungsprozesses dienen. Dieses Abschaltkriterium ist im Allgemeinen von der Beladung und dem Prozessluftvolumenstrom abhängig, aber nahezu von der Anfangsrestfeuchte unabhängig, wobei diese Einflussfaktoren in Ausführungsformen der Erfindung berücksichtigt werden.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur 1 erläutert.
  • Die Figur 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Trockner, der als Kondensationstrockner ausgestaltet ist, wobei die Pfeile die Fließrichtung der Prozessluft anzeigen. Andere Ausführungsformen sind denkbar.
  • Der in Figur 1 dargestellte Trockner 1 weist eine um eine horizontale Achse drehbare Trommel 3 für die Aufnahme von zu trocknenden, hier nicht gezeigten, Wäschestücken, auf, innerhalb welcher Mitnehmer 5 zur Bewegung von Wäschestücken während einer Trommeldrehung angebracht sind. Die Prozessluft wird im Prozessluftkanal 2 mittels eines Prozessluftgebläses 6 über einen Luft-Luft-Wärmetauscher 14 und eine elektrische Heizung 4 durch die Trommel 3 geführt. Dabei wird von der elektrischen Heizung 4 erwärmte Luft durch den Trommeleingang 19 von hinten, d.h. von der einer Tür 12 gegenüber liegenden Seite der Trommel 3, durch deren gelochten Boden in die Trommel 3 geleitet.
  • Nach Austritt aus der Trommel 3 strömt die mit Feuchtigkeit beladene Prozessluft durch die Befüllöffnung der Trommel 3 durch ein Flusensieb 11 innerhalb der die Befüllöffnung verschließenden Tür 12. Anschließend wird der Prozessluftstrom in der Tür 12 nach unten durch den Trommelausgang 18 in den Prozessluftkanal 2 umgelenkt und zum Luft-Luft-Wärmetauscher 14 geleitet, durch den Kühlluft in einem Kühlluftkanal 15 mittels eines Kühlluftgebläses 16 befördert werden kann. Im Luft-Luft-Wärmetauscher 14 kondensiert infolge Abkühlung ein mehr oder weniger großer Teil der von der Prozessluft aus den Wäschestücken aufgenommenen Feuchtigkeit und wird in einer Kondensatwanne 17 aufgefangen.
  • Die Steuerung des Trockners 1 erfolgt über eine Steuereinrichtung 8, die vom Benutzer über eine Bedieneinheit 7 geregelt werden kann. Zwei Tripelsensoren 9, 10, nämlich ein Tripelsensor 9 am Trommelausgang 18 und ein Tripelsensor 10 am Trommeleingang 19, sind mit der Steuereinrichtung 8 verbunden. Die Tripelsensoren können jeweils eine relative Luftfeuchtigkeit, eine Temperatur und den Luftdruck der Prozessluft messen und damit die Messwerte liefern die für das erfindungsgemäße Verfahren und bevorzugte Ausführungsformen davon erforderlich sind, so dass die Restfeuchte der Wäschestücke und insbesondere auch eine Beladung der Trommel 3 mit Wäschestücken ermittelt werden kann. Hierzu ist im Kondensationstrockner auch eine Zeitmesseinrichtung 20 vorhanden.
  • Bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform werden das Prozessluftgebläse 6 und die Trommel 3 durch den Antriebsmotor 13 angetrieben. Der Antriebsmotor 13 ist bei dieser Ausführungsform ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Die Trommel ist dabei stark untersetzt, beispielsweise im Verhältnis 1:55, wohingegen das Prozessluftgebläse nicht untersetzt ist, sondern vom Antriebsmotor mit einem Drehzahlverhältnis 1:1 angetrieben wird.
  • Eine Anzeigevorrichtung 21 ermöglicht die Anzeige einer Restlaufzeit des Trocknungsprozesses im Hinblick auf einen vom Benutzer gewählten Restfeuchtewert, beispielsweise bügeltrocken, oder die Anzeige der ermittelten Beladung oder sonstiger Zustände des Trockners oder die Anzeige des Status des Trocknungsprozesses, beispielsweise in farblich differenzierter Form.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 1
    Trockner
    2
    Prozessluftkanal
    3
    Trommel
    4
    (Elektrische) Heizung
    5
    Mitnehmer
    6
    Prozessluftgebläse, Gebläse
    7
    Bedieneinheit
    8
    Steuereinrichtung
    9
    Tripelsensor, Sensor für die Messung von Temperatur, relativer Feuchte und Luftdruck am Trommelausgang
    10
    Tripelsensor, Sensor für die Messung von Temperatur, relativer Feuchte und Luftdruck am Trommeleingang
    11
    Flusensieb
    12
    Tür
    13
    drehzahlvariabler Antriebsmotor; insbesondere BLDC-Motor
    14
    Wärmetauscher; insbesondere Luft-Luft-Wärmetauscher
    15
    Kühlluftkanal
    16
    Kühlluftgebläse
    17
    Kondensatwanne
    18
    Trommelausgang
    19
    Trommeleingang
    20
    Zeitmessvorrichtung, Uhr
    21
    (Optische) Anzeigevorrichtung

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners (1) mit einem Prozessluftkanal (2), in welchem Prozessluft mittels eines Gebläses (6) in einem Kreislauf bewegt wird, einer Heizung (4), einer Trommel (3) mit darin platzierten Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung (8), wobei im Prozessluftkanal (2) ein Wärmetauscher (14) zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft sowie mindestens ein Feuchtesensor (9,10) angeordnet sind, wobei ein Trocknungsprozess die folgenden Schritte umfasst:
    (a) Messen einer relativen Feuchtigkeit Hrel der Prozessluft mit dem Feuchtesensor (9,10);
    (b) Messen einer Temperatur TP der Prozessluft mit einem Temperatursensor (9,10);
    und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Trocknungsprozess zusätzlich die folgenden Schritte umfasst:
    (c) Ermitteln einer absoluten Wasserbeladung LW der Prozessluft aus der relativen Feuchtigkeit Hrel unter Berücksichtigung der Temperatur TP, wobei ein in der Steuereinrichtung (8) hinterlegter Zusammenhang zwischen einer maximalen Wasserbeladung LW max und der Temperatur TP herangezogen wird;
    (d) Verfolgen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung LW;
    (e) Heranziehen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung Lw zur Bestimmung einer Restfeuchte RW in den Wäschestücken;
    (f) Vergleichen der Restfeuchte RW mit einer vorgegebenen Restfeuchte RW set; und
    (g) Beenden des Trocknungsprozesses bei Erreichen oder Unterschreiten der vorgegebenen Restfeuchte RW set.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schritten (e) und (f) als Maß für die vorgegebene Restfeuchte RW set eine vorgegebene minimale Wasserbeladung LW min der Prozessluft verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (10) und ein Feuchtesensor (10) im Prozessluftkanal (2) entweder vor oder nach der Trommel (3) angeordnet sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Prozessluftkanal jeweils vor und nach der Trommel (3) jeweils ein Temperatursensor (9,10) und ein Feuchtesensor (9,10) angeordnet sind und
    im Schritt (a) die relative Feuchtigkeit Hrel als relative Feuchtigkeit Hrel vor vor und als relative Feuchtigkeit Hrel nach nach der Trommel (3) gemessen wird;
    im Schritt (b) die Temperatur TP der Prozessluft als Temperatur TP vor der Prozessluft vor und als Temperatur TP nach der Prozessluft nach der Trommel (3) gemessen wird;
    im Schritt (c) aus den relativen Feuchtigkeiten Hrel nach und Hrel vor unter Berücksichtigung der Temperaturen TP nach und TP vor eine absolute Wasserbeladung LW nach der Prozessluft nach der Trommel und eine absolute Wasserbeladung LW vor vor der Trommel berechnet wird, und daraus eine Differenz ΔLW = LW nach - LW vor berechnet wird;
    im Schritt (d) der zeitliche Verlauf der Differenz ΔLW der Wasserbeladung LW verfolgt wird; und
    im Schritt (e) der zeitliche Verlauf der Differenz ΔLW der Wasserbeladung LW der Prozessluft zur Bestimmung der Restfeuchte RW in den Wäschestücken herangezogen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfangsfeuchte LW init der Wäschestücke berücksichtigt wird, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen der Anfangsfeuchte LW init und der vorgegebenen Restfeuchte RW set herangezogen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperatursensor (9,10) und als Feuchtigkeitssensor (9,10) ein Dualsensor verwendet wird, der gleichzeitig die Temperatur TP und die relative Feuchtigkeit Hrel der Prozessluft gemessen werden kann.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Prozessluftkanal (2) mindestens ein Drucksensor (9,10) vorhanden ist, welcher den Druck PP der Prozessluft misst, welcher dann für die Bestimmung der Wasserbeladung LW herangezogen wird, wobei ein in der Steuereinrichtung (8) hinterlegter Zusammenhang zwischen dem Druck PP, einer maximalen Wasserbeladung LW max und der Temperatur TP herangezogen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Drucksensor (9,10) ein Tripelsensor herangezogen wird, mit dem gleichzeitig auch die relative Feuchtigkeit Hrel und die Temperatur TP gemessen werden kann.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom AP der Prozessluft eingestellt oder gemessen und für die Festlegung der vorgegebenen Restfeuchte RW set berücksichtigt wird, wobei ein in der Steuereinrichtung (8) hinterlegter Zusammenhang zwischen dem Luftstrom AP und der Restfeuchte RW set herangezogen wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beladung W der Trommel (3) mit Wäschestücken für die Festlegung der vorgegebenen Restfeuchte RW set berücksichtigt wird, wobei ein in der Steuereinrichtung (8) hinterlegter Zusammenhang zwischen der Beladung W und der Restfeuchte RW set herangezogen wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Kondensationstrockner (1) der bis zum Erreichen des Maximums LW max einer Wasserbeladung LW vergangene Zeitraum Δtmax gemessen und in Hinblick auf die Beladung W der Trommel (3) mit Wäschestücken ausgewertet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Maximum LW max einer Wasserbeladung LW in Hinblick auf die Beladung W der Trommel (3) mit Wäschestücken ausgewertet wird, wobei ein in der Steuereinrichtung (8) für verschiedene Anfangsfeuchten LW init hinterlegter Zusammenhang zwischen der Beladung W der Trommel (3) und dem Maximum LW max herangezogen wird.
  13. Kondensationstrockner (1) mit einem Prozessluftkanal (2), in welchem Prozessluft mittels eines Gebläses (6) in einem Kreislauf bewegt wird, einer Heizung (4), einer Trommel (3) mit darin platzierten Wäschestücken, und einer Steuereinrichtung (8), wobei im Prozessluftkanal (2) ein Wärmetauscher (14) zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft sowie mindestens ein Feuchtesensor (9,10) angeordnet sind, und wobei die Steuereinrichtung (8) zur Durchführung eines Trocknungsprozesses eingerichtet ist, der die folgenden Schritte umfasst:
    (a) Messen einer relativen Feuchtigkeit Hrel der Prozessluft mit dem Feuchtesensor (9,10);
    (b) Messen einer Temperatur TP der Prozessluft mit einem Temperatursensor (9,10);
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) zusätzlich zur Durchführung der folgenden Schritte eingerichtet ist:
    (c) Ermitteln einer absoluten Wasserbeladung LW der Prozessluft aus der relativen Feuchtigkeit Hrel unter Berücksichtigung der Temperatur TP, wobei ein in der Steuereinrichtung (8) hinterlegter Zusammenhang zwischen einer maximalen Wasserbeladung LW max und der Temperatur TP herangezogen wird;
    (d) Verfolgen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung LW;
    (e) Heranziehen des zeitlichen Verlaufs der Wasserbeladung Lw zur Bestimmung einer Restfeuchte RW in den Wäschestücken;
    (f) Vergleichen der Restfeuchte RW mit einer vorgegebenen Restfeuchte RW set; und
    (g) Beenden des Trocknungsprozesses bei Erreichen oder Unterschreiten der vorgegebenen Restfeuchte RW set.
  14. Kondensationstrockner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (9,10) und der Feuchtesensor (9,10) im Prozessluftkanal (2) vor und/oder nach der Trommel (3) angeordnet sind.
  15. Kondensationstrockner nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperatursensor (9,10) und als Feuchtesensor (9,10) ein Tripelsensor verwendet wird, mit welchem neben der Temperatur TP und der relativen Feuchtigkeit Hrel auch ein Luftdruck PP der Prozessluft gemessen werden kann.
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