EP3865620A1 - Trockner - Google Patents

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Publication number
EP3865620A1
EP3865620A1 EP21155226.0A EP21155226A EP3865620A1 EP 3865620 A1 EP3865620 A1 EP 3865620A1 EP 21155226 A EP21155226 A EP 21155226A EP 3865620 A1 EP3865620 A1 EP 3865620A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
process air
heater
dryer
dryer according
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21155226.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Schneider
Patrick Schimke
Martin Winkler
Andreas Landeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP3865620A1 publication Critical patent/EP3865620A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/26—Heating arrangements, e.g. gas heating equipment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 

Definitions

  • Such dryers are already known from the prior art in a large number of embodiments and comprise a housing, a treatment space arranged in the housing for an item to be dried and a process air circuit in which the treatment space is integrated and in which a process air for drying the drying material is performed, with a heater for heating the process air in the process air circuit is integrated upstream of the treatment room.
  • the known dryers are used, for example, to dry items designed as laundry to be dried. Dryers can be designed both as household appliances and as commercial appliances for professional use.
  • a drying device with a heat pump is previously known.
  • a resistance heater is provided after the heating element of the heat pump.
  • the invention thus has the problem of specifying a further improved dryer.
  • a dryer with the features of claim 1, which is characterized in that the heater is designed as at least one PTC element arranged in a process air duct of the process air circuit.
  • PTC Peltier Temperature Coefficient
  • PTC elements are very reliable and robust.
  • the advantage that can be achieved with the invention is, in particular, that the dryer is further improved. Due to the inherent intrinsic safety of the at least one PTC element, it is possible to optimize the dryer in terms of material without reducing the safety of the dryer. For example, in contrast to tubular heaters or the like, it is not necessary to constructively provide a high thermal inertia of the heater for safety reasons. In addition, due to the inherent intrinsic safety of the at least one PTC element, it is possible to use a dryer designed as a heat pump dryer with propane or the like as the refrigerant for the heat pump of the dryer to operate. In contrast to other heating systems, even in the event of a fault, it can be guaranteed that a limit temperature for a surface of the heating system, for example 350 ° C. for propane, is definitely not exceeded. In the case of other heating systems, on the other hand, there is a risk that this limit temperature will be exceeded, at least for a short time, in the event of a fault.
  • the dryer according to the invention can be freely selected within wide suitable limits in terms of type, mode of operation, material, dimensions and arrangement of the respective components.
  • the PTC element has an overall depth running transversely to a main dimension of the PTC element of less than or equal to 4 mm, preferably less than or equal to 3 mm. In this way, the dryer is further optimized in terms of material and can be made very compact.
  • a further advantageous development of the dryer according to the invention provides that the at least one PTC element has a total electrical power consumption of less than or equal to 1200 W in the steady state. This reliably enables the limit temperatures required for conventional dryers to be adhered to.
  • the heater has a two-part heating element, preferably a heating element made of aluminum, the PTC element being arranged in the heating element. This significantly improves the heat transfer from the at least one PTC element to the process air.
  • the preferred embodiment of this development is also easy to manufacture and saves weight.
  • a structure of the PTC elements using what is known as thick-film technology is also conceivable.
  • the heating element has a wall thickness of less than or equal to 3 mm, preferably less than or equal to 2 mm.
  • the dryer is also optimized in terms of material. Furthermore, this enables faster heating of the process air by means of the at least one PTC element, since the thermal inertia of the heating element surrounding the at least one PTC element is reduced.
  • the compact design that is made possible by this means that the pressure loss in the process air can be reduced.
  • the heater and the process air duct are designed to be coordinated with one another in such a way that the pressure in the process air duct is essentially constant. In this way, the process air in the process air duct is optimized in terms of flow.
  • the heater is arranged in a region of the process air duct in which the flow of the process air is essentially laminar. In this way, the flow technology of the process air flowing in the process air duct is additionally improved.
  • a further advantageous development of the dryer according to the invention provides that the process air duct has a first duct part and a second duct part, the first duct part being formed in the housing and the second duct part being formed as a cover, and for the formation of the Process air channel only the second channel part is designed matched to the heater.
  • the inventive design of the dryer as a retrofit kit or the like.
  • conventional dryers without the design according to the invention can also be retrofitted to a dryer according to the invention without much effort.
  • the heater and the cover adapted to the heater need to be retrofitted.
  • the heater is arranged, for example, completely in the second duct part and attached to the second duct part.
  • a particularly advantageous development of the dryer according to the invention provides that the dryer is designed as a heat pump dryer and has a condenser for heating the process air in the process air duct upstream of the heater, the heater being designed such that a surface temperature of the heater in every operating state of the dryer does not exceed a limit value of 350 ° C.
  • the term “operating state” is to be interpreted broadly and also includes faulty operating states in which conventional dryers without a design according to the invention can lead to an undesirably high surface temperature of the heater.
  • the dryer according to the invention is particularly suitable for the design of the dryer as Heat pump dryers with a highly flammable refrigerant, such as propane, are particularly advantageous.
  • the dryer is designed as a heat pump dryer for laundry (not shown) and comprises a housing (not shown), a treatment room for the laundry, also not shown, which is arranged in the housing, i.e. the items to be dried, and a process air circuit in which the treatment room is integrated and in which a process air (not shown) for drying the laundry is conducted, with a heater 2 for heating the process air being integrated in the process air circuit upstream of the treatment room.
  • the heater 2 has a total of three PTC elements 6, 8, 10, which are arranged in a process air channel 4 of the process air circuit.
  • the process air circuit is in the Fig 1 and 3 each symbolized by an arrow 12, the arrow 12 indicating the direction of flow of the process air in the process air circuit.
  • the one in the Fig. 2 The front view shown shows the heater 2 looking against the process air circuit.
  • the heater 2 is designed in such a way that a surface temperature of the heater 2 does not exceed a limit value of 350 ° C. in any operating state of the dryer, that is to say in both normal and abnormal operating states of the dryer.
  • a condenser, not shown, of a heat pump, also not shown, of the heat pump dryer for heating the process air is integrated upstream of the heater 2 in the process air circuit 12, namely arranged in the process air duct 4.
  • the PTC elements 6, 8, 10 each have a depth of approximately 3 mm transversely to a main dimension of the individual PTC element extending in the flow direction 12. Due to the small overall depth of the PTC elements, the radiator and thus the heater can also be made very narrow overall. With this one In the exemplary embodiment, the PTC elements 6 and 10 each have a length of 80 mm in their main dimension and a width of 28 mm across their main dimension, while the PTC element 8 has a length of 104 mm in its main dimension and a length of 104 mm across its main dimension Has a width of 28 mm. In total, the electrical power consumption of the three PTC elements 6, 8, 10 is approximately 1200 W in the steady state.
  • the heater 2 also has a two-part heating element 14 made of die-cast aluminum, the PTC elements 6, 8, 10, apart from two electrical contacts in each case, being arranged in the heating element 14.
  • Die-cast aluminum parts enable light, thin-walled and at the same time stable radiator parts and also have a high degree of dimensional accuracy and a high surface quality. Series production of aluminum die-cast parts can also be implemented particularly economically.
  • the parting plane between the two parts of the two-part radiator 14 runs in the image plane of FIG Fig. 2 horizontally and in the image plane of Fig. 3 perpendicular.
  • the heating element 14 has an extension of 130 mm in the direction of flow 12 and 154 mm transversely to the direction of flow 12.
  • the heating element 14 has a wall thickness of less than or equal to 3 mm, preferably less than or equal to 2 mm. Due to the small wall thickness, the heating element 14 has only low thermal inertia, so that the process air guided in the process air duct 4 for drying the laundry in the treatment room can be heated particularly quickly by means of the heater 2.
  • the PTC elements 6, 8, 10 are clamped between the two parts of the heating element 14 by means of a predetermined contact pressure, so that good heat conduction from the PTC elements 6, 8, 10 to the heating element 14 is also ensured is.
  • the outer contours of the heating element 14 facing the process air guided in the process air duct 4 are, as can be seen from FIGS Figs. 1 to 3 visible, rounded. See for example the Fig. 3 , in the vicinity of the arrow 12. On the one hand, this facilitates the production of the heating element 14 as an aluminum die-cast part. On the other hand, this reduces a flow resistance of the heating element 14 when the process air flows in the process air duct 4 in the area of the heating element 14, so that the pressure loss of the process air in the process air duct 4 is reduced.
  • a cross-sectional area of the heating element 14 running transversely to the flow direction 12 also increases in the flow direction 12 of the process air, the heating element 14 having heating ribs 16, the rib height of which increases in the flow direction 12 of the process air. See in particular the Fig. 3 .
  • the heating ribs 16 there is an improved Heat transfer from the heating element 14 on the one hand to the process air guided in the process air duct 4 on the other hand. Furthermore, it is thereby possible to keep the pressure conditions in the process air duct 4, which expands in the flow direction 12 of the process air, essentially constant in the area of the heater 2.
  • the heater 2 and the process air duct 4 are designed to be coordinated with one another in such a way that the pressure in the process air duct 4 is essentially constant.
  • the distance between the heater 2 on the one hand and the process air duct 4 on the other side is kept essentially constant for this purpose.
  • approximately the same amount of free flow cross-section is available to the process air in each cross-section in the area of the heater 2.
  • the free flow cross-section in the flow direction 12 is already widened, preferably steadily, upstream of the heater 2, so that an inlet length is available for the process air in the flow direction 12 upstream of the heater 2.
  • the heater 2 is arranged in an area of the process air channel 4 in which the flow of the process air is essentially laminar.
  • the process air duct 4 has a first duct part (not shown) and a second duct part 18, the first duct part being formed in the housing and the second duct part 18 being formed as a cover 18, and for the formation of the process air duct 4 tailored to the heater 2 only the second channel part 18 is designed to be coordinated with the heater 2.
  • the heater 2 is arranged completely in the second duct part 18 and is fastened to the second duct part 18.
  • the second channel part 18 is designed in such a way that it can be connected to the first channel part of conventional dryers without a design according to the invention.
  • the geometry of the process air duct 4, namely the first duct part, of the conventional dryer can be retained unchanged, so that tool costs can be saved.
  • a seal used between the first channel part and the second channel part of the conventional dryer can also be used for the second channel part 18 according to the dryer according to the invention. This makes it possible to offer the inventive design of the dryer according to the present embodiment as a retrofit kit or the like.
  • this advantageous design is additionally reinforced by the fact that the cover, that is to say the second channel part 18, is part of a two-part upper part of the process air channel 4 is formed.
  • a second part, not shown, of the upper part is designed in such a way that the second part, analogously to the first duct part, is structurally identical to second parts of the conventional dryer. The above explanations also apply accordingly to the second part.
  • the dryer according to the invention according to the present exemplary embodiment can thus be reduced with regard to the required material thicknesses and dimensions for the heating in such a way that the space requirement, the weight and the material costs are reduced. Due to the compact design of the heater, the pressure loss of the process air guided in the process air duct is also reduced. Furthermore, the pressure loss is also reduced by the above-explained, coordinated structural design of the heater 2 on the one hand and of the process air duct 4 on the other hand. Because of the low material thicknesses, the thermal inertia of the heating element 14 when it is heated is reduced in the desired manner, so that rapid heating of the process air is made possible.
  • the safety of the dryer according to the invention according to the present exemplary embodiment is ensured in every operating state of the dryer, since the surface temperature of the heater 2 does not exceed a limit value of 350 ° C. in every operating state of the dryer.
  • the term "operating state” is to be interpreted broadly and also includes faulty operating states in which it is common Dryers without a design according to the invention can lead to an undesirably high surface temperature of the heater.
  • the invention is not limited to the present exemplary embodiment and the explanations relating thereto.
  • the invention can also be used advantageously with other types of dryer, for example with exhaust air dryers or with condensation dryers.
  • the dryer according to the invention can be both a domestic appliance and a commercial appliance, that is to say a dryer for professional use.
  • the number and structural design of the at least one PTC element is also not restricted by the exemplary embodiment explained. More than three or fewer than three PTC elements can be used. Furthermore, the dimensions of the at least one PTC element and its arrangement relative to the heating element can be freely selected within wide suitable limits, so that the invention can be designed for a large number of different applications, tailored to the respective needs of the individual case.
  • the radiator can also be implemented in a structurally different way. The material of the radiator can also be freely selected within a wide range of suitable limits.
  • the at least one PTC element can also be designed, for example, using thick-film technology or in some other suitable manner. Correspondingly, embodiments are conceivable in which the heater does not have a separately designed heating element.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trockner, umfassend ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse angeordneten Behandlungsraum für ein zu trocknendes Gut und einen Prozessluftkreislauf (12), in den der Behandlungsraum integriert ist und in dem eine Prozessluft zur Trocknung des zu trocknenden Gutes geführt ist, wobei stromaufwärts des Behandlungsraums eine Heizung (2) zur Beheizung der Prozessluft in dem Prozessluftkreislauf (12) integriert ist.Um einen weiter verbesserten Trockner anzugeben, wird vorgeschlagen, dass die Heizung (2) als mindestens ein in einem Prozessluftkanal (4) des Prozessluftkreislaufs (12) angeordnetes PTC-Element (6, 8, 10) ausgebildet ist.

Description

  • Derartige Trockner sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bereits vorbekannt und umfassen ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse angeordneten Behandlungsraum für ein zu trocknendes Gut und einen Prozessluftkreislauf, in den der Behandlungsraum integriert ist und in dem eine Prozessluft zur Trocknung des zu trocknenden Gutes geführt ist, wobei stromaufwärts des Behandlungsraums eine Heizung zur Beheizung der Prozessluft in dem Prozessluftkreislauf integriert ist. Die bekannten Trockner dienen beispielsweise zur Trocknung von als Wäsche ausgebildeten zu trocknenden Guts. Trockner können sowohl als Haushaltsgeräte wie auch als gewerbliche Geräte für den professionellen Einsatz ausgebildet sein.
  • Beispielsweise sei hier die DE 31 13 471 A1 genannt, aus der ein Trockengerät mit Wärmepumpe vorbekannt ist. Um bei derartigen Trocknern Trocknungszeiten realisieren zu können, die mit denen von Abluft- und Kondensationstrocknern vergleichbar sind, ist nach dem Heizkörper der Wärmepumpe eine Widerstandsheizung vorgesehen.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen weiter verbesserten Trockner anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Trockner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Heizung als mindestens ein in einem Prozessluftkanal des Prozessluftkreislaufs angeordnetes PTC-Element ausgebildet ist. Die Abkürzung "PTC" steht dabei für "Positive Temperature Coefficient", was im Deutschen auch als "Kaltleiter" bezeichnet wird. PTC-Elemente sind sehr prozesssicher und robust. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht insbesondere darin, dass der Trockner weiter verbessert ist. Aufgrund der inhärenten Eigensicherheit des mindestens einen PTC-Elements ist es möglich, den Trockner materialseitig zu optimieren, ohne dass dabei die Sicherheit des Trockners verringert wird. Beispielsweise ist es im Unterschied zu Rohrheizkörpern oder dergleichen nicht erforderlich, aus Sicherheitsgründen eine große thermische Trägheit der Heizung konstruktiv vorzusehen. Darüber hinaus ist es aufgrund der inhärenten Eigensicherheit des mindestens einen PTC-Elements möglich, einen als Wärmepumpentrockner ausgebildeten Trockner mit Propan oder dergleichen als Kältemittel für die Wärmepumpe des Trockners zu betreiben. Im Unterschied zu anderen Heizungen kann gerade auch in einem Fehlerfall gewährleistet werden, dass eine Grenztemperatur für eine Oberfläche der Heizung, beispielsweise von 350°C bei Propan, sicher nicht überschritten wird. Bei anderen Heizungen besteht demgegenüber die Gefahr, dass diese Grenztemperatur in einem Fehlerfall zumindest kurzzeitig überschritten wird.
  • Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Trockner nach Art, Funktionsweise, Material, Dimensionierung und Anordnung der jeweiligen Komponenten in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass das PTC-Element eine quer zu einer Hauptausdehnungsdimension des PTC-Elements verlaufende Bautiefe von kleiner oder gleich 4 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 3 mm, aufweist. Auf diese Weise ist der Trockner materialseitig weiter optimiert und sehr kompakt ausbildbar.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass das mindestens eine PTC-Element in Summe eine elektrische Leistungsaufnahme von kleiner oder gleich 1200 W in eingeschwungenem Zustand aufweist. Hierdurch ist die Einhaltung von bei üblichen Trocknern erforderlichen Grenztemperaturen sicher ermöglicht.
  • Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass die Heizung einen zweiteiligen Heizkörper, bevorzugt einen aus Aluminium ausgebildeten Heizkörper, aufweist, wobei das PTC-Element in dem Heizkörper angeordnet ist. Hierdurch ist die Wärmeübertragung von dem mindestens einen PTC-Element auf die Prozessluft wesentlich verbessert. Die bevorzugte Ausbildung dieser Weiterbildung ist darüber hinaus leicht herstellbar und spart Gewicht. Denkbar ist jedoch auch ein Aufbau der PTC-Elemente in der sogenannten Dickschichttechnologie.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass der Heizkörper eine Wandstärke von kleiner oder gleich 3 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 2 mm, aufweist. Auf diese Weise ist der Trockner materialseitig zusätzlich optimiert. Ferner ist dadurch eine schnellere Aufheizung der Prozessluft mittels des mindestens einen PTC-Elements ermöglicht, da die thermische Trägheit des das mindestens eine PTC-Element umgebenden Heizkörpers reduziert ist. Darüber hinaus ist durch die kompakte Bauweise, die hierdurch ermöglicht ist, eine Verringerung des Druckverlustes in der Prozessluft realisierbar.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung einer der beiden letztgenannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass eine quer zur Strömungsrichtung verlaufende Querschnittsfläche des Heizkörpers in Strömungsrichtung der Prozessluft zunimmt, bevorzugt das der Heizkörper Heizrippen aufweist, wobei eine Rippenhöhe der Heizrippen in Strömungsrichtung der Prozessluft zunimmt. Hierdurch ist eine strömungstechnisch vorteilhafte Geometrie ermöglicht. Ferner ist es dadurch möglich, beispielsweise die Druckverhältnisse bei einem sich in Strömungsrichtung der Prozessluft aufweitenden Prozessluftkanal im Bereich der Heizung im Wesentlichen konstant zu halten.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass die Heizung und der Prozessluftkanal derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass der Druck in dem Prozessluftkanal im Wesentlichen konstant ist. Auf diese Weise ist die Prozessluft in dem Prozessluftkanal strömungstechnisch optimiert.
  • Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass die Heizung in einem Bereich des Prozessluftkanals angeordnet ist, in dem die Strömung der Prozessluft im Wesentlichen laminar ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Strömungstechnik der in dem Prozessluftkanal strömenden Prozessluft zusätzlich verbessert.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass der Prozessluftkanal ein erstes Kanalteil und ein zweites Kanalteil aufweist, wobei das erste Kanalteil in dem Gehäuse ausgebildet ist und das zweite Kanalteil als ein Deckel ausgebildet ist, und wobei zur auf die Heizung abgestimmten Ausbildung des Prozessluftkanals lediglich das zweite Kanalteil auf die Heizung abgestimmt ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, die erfindungsgemäße Ausbildung des Trockners als Nachrüstsatz oder dergleichen anzubieten. Entsprechend können auch herkömmliche Trockner ohne die erfindungsgemäße Ausbildung nachträglich ohne viel Aufwand auf einen erfindungsgemäßen Trockner umgerüstet werden. Es muss beispielweise lediglich die Heizung und der an die Heizung angepasste Deckel nachgerüstet werden. Hierfür ist die Heizung beispielsweise vollständig in dem zweiten Kanalteil angeordnet und an dem zweiten Kanalteil befestigt.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trockners sieht vor, dass der Trockner als ein Wärmepumpentrockner ausgebildet ist und in dem Prozessluftkanal stromaufwärts der Heizung einen Verflüssiger zur Beheizung der Prozessluft aufweist, wobei die Heizung derart ausgebildet ist, dass eine Oberflächentemperatur der Heizung in jedem Betriebszustand des Trockners einen Grenzwert von 350°C nicht überschreitet. Hierdurch ist der sichere Betrieb dieses als Wärmepumpentrockner ausgebildeten erfindungsgemäßen Trockners mit beispielsweise Propan als Kältemittel in allen Betriebszuständen des Trockners gewährleistet. Der Begriff "Betriebszustand" ist weit auszulegen und umfasst auch fehlerhafte Betriebszustände, in denen es bei üblichen Trocknern ohne erfindungsgemäße Ausbildung zu einer ungewollt hohen Oberflächentemperatur der Heizung kommen kann. Entsprechend ist der erfindungsgemäße Trockner insbesondere für die Ausbildung des Trockners als Wärmepumpentrockner mit einem leicht entzündlichen Kältemittel, wie beispielsweise Propan, besonders vorteilhaft.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trockners in einer ersten teilweisen Darstellung, mit der Heizung in einer Unteransicht,
    Figur 2
    das Ausführungsbeispiel in einer zweiten teilweisen Darstellung, mit der Heizung in einer Frontalansicht und
    Figur 3
    das Ausführungsbeispiel in einer dritten teilweisen Darstellung, mit der Heizung in einer Seitenansicht.
  • In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trockners exemplarisch dargestellt. Der Trockner ist als ein Wärmepumpentrockner für nicht dargestellte Wäsche ausgebildet und umfasst ein nicht dargestelltes Gehäuse, einen in dem Gehäuse angeordneten ebenfalls nicht dargestellten Behandlungsraum für die Wäsche, also das zu trocknende Gut, und einen Prozessluftkreislauf, in den der Behandlungsraum integriert ist und in dem eine nicht dargestellte Prozessluft zur Trocknung der Wäsche geführt ist, wobei stromaufwärts des Behandlungsraums eine Heizung 2 zur Beheizung der Prozessluft in dem Prozessluftkreislauf integriert ist. Die Heizung 2 weist insgesamt drei PTC-Elemente 6, 8, 10 auf, die in einem Prozessluftkanal 4 des Prozessluftkreislaufs angeordnet sind. Der Prozessluftkreislauf ist in der Fig 1 und 3 jeweils durch einen Pfeil 12 symbolisiert, wobei der Pfeil 12 die Strömungsrichtung der Prozessluft in dem Prozessluftkreislauf anzeigt.
  • Die in der Fig. 2 dargestellte Frontalansicht zeigt die Heizung 2 mit Blickrichtung entgegen dem Prozessluftkreislauf. Die Heizung 2 ist derart ausgebildet, dass eine Oberflächentemperatur der Heizung 2 in jedem Betriebszustand des Trockners, also in normalen wie auch in anormalen Betriebszuständen des Trockners, einen Grenzwert von 350°C nicht überschreitet. Ein nicht dargestellter Verflüssiger einer ebenfalls nicht dargestellten Wärmepumpe des Wärmepumpentrockners zur Beheizung der Prozessluft ist stromaufwärts der Heizung 2 in dem Prozessluftkreislauf 12 integriert, nämlich in dem Prozessluftkanal 4 angeordnet.
  • Die PTC-Elemente 6, 8, 10 weisen quer zu einer in Strömungsrichtung 12 verlaufenden Hauptausdehnungsdimension des einzelnen PTC-Elements jeweils eine Bautiefe von etwa 3 mm auf. Aufgrund der geringen Bautiefe der PTC-Elemente ist auch der Heizkörper und damit die Heizung insgesamt sehr schmale ausführbar. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die PTC-Elemente 6 und 10 jeweils in deren Hauptausdehnungsdimension eine Länge von 80 mm und quer zu deren Hauptausdehnungsdimension eine Breite von 28 mm auf, während das PTC-Element 8 in deren Hauptausdehnungsdimension eine Länge von 104 mm und quer zu deren Hauptausdehnungsdimension eine Breite von 28 mm aufweist. In Summe beträgt die elektrische Leistungsaufnahme der drei PTC-Elemente 6, 8, 10 etwa 1200 W in eingeschwungenem Zustand.
  • Ferner weist die Heizung 2 einen zweiteiligen Heizkörper 14 aus Aluminiumdruckguss auf, wobei die PTC-Elemente 6, 8, 10, bis auf jeweils zwei elektrische Kontakte, in dem Heizkörper 14 angeordnet sind. Aluminiumdruckgussteile ermöglichen leichte, dünnwandige und dabei stabile Heizkörperteile und weisen darüber hinaus eine hohe Maßhaltigkeit und eine hohe Oberflächengüte auf. Auch ist eine Serienfertigung von Aluminiumdruckgussteilen besonders wirtschaftlich realisierbar. Die Trennebene zwischen den beiden Teilen des zweiteiligen Heizkörpers 14 verläuft dabei in der Bildebene von Fig. 2 waagrecht und in der Bildebene von Fig. 3 senkrecht.
  • Der Heizkörper 14 weist eine Ausdehnung von 130 mm in Strömungsrichtung 12 und 154 mm quer zur Strömungsrichtung 12 auf. Der Heizkörper 14 weist eine Wandstärke von kleiner oder gleich 3 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 2 mm, auf. Aufgrund der geringen Wandstärke weist der Heizkörper 14 eine lediglich geringe thermische Trägheit auf, so dass die in dem Prozessluftkanal 4 geführte Prozessluft zur Trocknung der in dem Behandlungsraum befindlichen Wäsche mittels der Heizung 2 besonders schnell erwärmt werden kann. Die PTC-Elemente 6, 8, 10 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels eines vorher festgelegten Anpressdruck zwischen den beiden Teilen des Heizkörpers 14 eingeklemmt, so dass darüber hinaus eine gute Wärmeleitung von den PTC-Elementen 6, 8, 10 auf den Heizkörper 14 gewährleistet ist.
  • Die der in dem Prozessluftkanal 4 geführten Prozessluft zugewandten Außenkonturen des Heizkörpers 14 sind, wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, abgerundet ausgebildet. Siehe beispielsweise die Fig. 3, in der Nähe des Pfeils 12. Zum einen erleichtert dies die Herstellung des Heizkörpers 14 als Aluminiumdruckgussteil. Zum anderen ist dadurch ein Strömungswiderstand des Heizkörpers 14 bei einer Strömung der Prozessluft in dem Prozessluftkanal 4 in dem Bereich des Heizkörpers 14 reduziert, so dass der Druckverlust der Prozessluft in dem Prozessluftkanal 4 verringert ist.
  • Eine quer zur Strömungsrichtung 12 verlaufende Querschnittsfläche des Heizkörpers 14 nimmt darüber hinaus in Strömungsrichtung 12 der Prozessluft zu, wobei der Heizkörper 14 Heizrippen 16 aufweist, deren Rippenhöhe in Strömungsrichtung 12 der Prozessluft zunimmt. Siehe hierzu insbesondere die Fig. 3. Mittels der Heizrippen 16 ergibt sich eine verbesserte Wärmeübertragung von dem Heizkörper 14 auf der einen Seite an die in dem Prozessluftkanal 4 geführte Prozessluft auf der anderen Seite. Ferner ist es dadurch möglich, die Druckverhältnisse bei dem sich in Strömungsrichtung 12 der Prozessluft aufweitenden Prozessluftkanal 4 im Bereich der Heizung 2 im Wesentlichen konstant zu halten.
  • Allgemein formuliert sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Heizung 2 und der Prozessluftkanal 4 derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass der Druck in dem Prozessluftkanal 4 im Wesentlichen konstant ist. Beispielsweise wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Trockners der Abstand zwischen der Heizung 2 auf der einen Seite und dem Prozessluftkanal 4 auf der anderen Seite hierfür im Wesentlichen konstant gehalten. Entsprechend steht der Prozessluft in jedem Querschnitt im Bereich der Heizung 2 etwa gleich viel freier Strömungsquerschnitt zur Verfügung. Zwecks einer zusätzlichen Verbesserung der Strömungstechnik ist der freie Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung 12 bereits vor der Heizung 2, bevorzugt stetig, aufgeweitet, so dass der Prozessluft in Strömungsrichtung 12 vor der Heizung 2 eine Einlauflänge zur Verfügung steht.
  • Um die Strömungstechnik der in dem Prozessluftkanal 4 geführten Prozessluft im Bereich der Heizung 2 zusätzlich zu verbessern, ist die Heizung 2 in einem Bereich des Prozessluftkanals 4 angeordnet, in dem die Strömung der Prozessluft im Wesentlichen laminar ausgebildet ist.
  • Der Prozessluftkanal 4 weist ein nicht dargestelltes erstes Kanalteil und ein zweites Kanalteil 18 auf, wobei das erste Kanalteil in dem Gehäuse ausgebildet ist und das zweite Kanalteil 18 als ein Deckel 18 ausgebildet ist, und wobei zur auf die Heizung 2 abgestimmten Ausbildung des Prozessluftkanals 4 lediglich das zweite Kanalteil 18 auf die Heizung 2 abgestimmt ausgebildet ist. Die Heizung 2 ist vollständig in dem zweiten Kanalteil 18 angeordnet und an dem zweiten Kanalteil 18 befestigt.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das zweite Kanalteil 18 dabei derart ausgebildet, dass es mit dem ersten Kanalteil von herkömmlichen Trocknern ohne erfindungsgemäße Ausbildung verbunden werden kann. Entsprechend kann die Geometrie des Prozessluftkanals 4, nämlich des ersten Kanalteils, der herkömmlichen Trockner unverändert beibehalten werden, so dass Werkzeugkosten eingespart werden können. Auch eine zwischen dem ersten Kanalteil und dem zweiten Kanalteil der herkömmlichen Trockner verwendete Dichtung kann ebenfalls für das zweite Kanalteil 18 gemäß dem erfindungsgemäßen Trockner verwendet werden. Hierdurch ist es möglich, die erfindungsgemäße Ausbildung des Trockners gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Nachrüstsatz oder dergleichen anzubieten.
  • Diese vorteilhafte Ausbildung wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich noch dadurch verstärkt, dass der Deckel, also das zweite Kanalteil 18, als ein Teil eines zweiteiligen Oberteils des Prozessluftkanals 4 ausgebildet ist. Ein nicht dargestellter zweiter Teil des Oberteils ist derart ausgebildet, dass das zweite Teil, analog zu dem ersten Kanalteil, baugleich zu zweiten Teilen der herkömmlichen Trockner ist. Entsprechend gelten die obigen Erläuterungen ebenfalls für das zweite Teil.
  • Entsprechend können auch herkömmliche Trockner ohne die erfindungsgemäße Ausbildung nachträglich ohne viel Aufwand auf einen erfindungsgemäßen Trockner gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umgerüstet werden. Es muss beispielweise lediglich die Heizung 2 und der an die Heizung 2 angepasste Deckel 18 nachgerüstet werden.
  • Aufgrund der inhärenten Eigensicherheit der PTC-Elemente 6, 8, 10 ist es somit möglich, den Trockner materialseitig zu optimieren, ohne dass dabei die Sicherheit des Trockners verringert wird. Beispielsweise ist es im Unterschied zu Rohrheizkörpern oder dergleichen nicht erforderlich, aus Sicherheitsgründen eine große thermische Trägheit der Heizung 2 konstruktiv vorzusehen. Darüber hinaus ist es aufgrund der inhärenten Eigensicherheit der PTC-Elemente 6, 8, 10 möglich, den als Wärmepumpentrockner ausgebildeten Trockner mit Propan als Kältemittel für die Wärmepumpe des Trockners zu betreiben. Im Unterschied zu anderen Heizungen kann gerade auch in einem Fehlerfall gewährleistet werden, dass eine Grenztemperatur für eine Oberfläche der Heizung 2 von 350°C sicher nicht überschritten wird. Bei anderen Heizungen besteht demgegenüber die Gefahr, dass diese Grenztemperatur in einem Fehlerfall zumindest kurzzeitig überschritten wird.
  • Der erfindungsgemäße Trockner gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist somit hinsichtlich der erforderlichen Materialstärken und Abmessungen bei der Heizung derart reduzierbar, dass der Platzbedarf, das Gewicht und die Materialkosten verringert sind. Aufgrund der kompakten Ausführung der Heizung ist darüber hinaus der Druckverlust der in dem Prozessluftkanal geführten Prozessluft ebenfalls verringert. Ferner ist der Druckverlust auch durch die oben erläuterte, aufeinander abgestimmte konstruktive Ausgestaltung der Heizung 2 auf der einen Seite und des Prozessluftkanals 4 auf der anderen Seite reduziert. Wegen der geringen Materialstärken ist die thermische Trägheit des Heizkörpers 14 bei dessen Aufheizen in gewünschter Weise verringert, so dass eine schnelle Aufheizung der Prozessluft ermöglicht ist.
  • Gleichzeitig ist die Sicherheit des erfindungsgemäßen Trockners gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in jedem Betriebszustand des Trockners, gewährleistet, da die Oberflächentemperatur der Heizung 2 in jedem Betriebszustand des Trockners einen Grenzwert von 350°C nicht überschreitet. Hierdurch ist der sichere Betrieb dieses als Wärmepumpentrockner ausgebildeten Trockners mit beispielsweise Propan als Kältemittel in allen Betriebszuständen des Trockners gewährleistet. Der Begriff "Betriebszustand" ist weit auszulegen und umfasst auch fehlerhafte Betriebszustände, in denen es bei üblichen Trocknern ohne erfindungsgemäße Ausbildung zu einer ungewollt hohen Oberflächentemperatur der Heizung kommen kann.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel und die diesbezüglichen Erläuterungen begrenzt. Beispielsweise ist die Erfindung auch bei anderen Trocknerbauarten, beispielsweise bei Ablufttrocknern oder bei Kondensationstrocknern, vorteilhaft einsetzbar. Bei dem erfindungsgemäßen Trockner kann es sich sowohl um ein Haushaltsgerät wie auch um ein gewerbliches Gerät, also einen Trockner für den professionellen Einsatz, handeln.
  • Auch die Anzahl und konstruktive Ausbildung des mindestens einen PTC-Elements ist durch das erläuterte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. So sind mehr als drei oder weniger als drei PTC-Elemente einsetzbar. Ferner sind die Dimensionen des mindestens einen PTC-Elements sowie dessen Anordnung relativ zu dem Heizkörper in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar, so dass die Erfindung für eine Vielzahl von voneinander verschiedenen Anwendungsfällen auf die jeweiligen Bedürfnisse des Einzelfalls abgestimmt ausgebildet sein kann. Der Heizkörper kann darüber hinaus auch auf konstruktiv andere Weise realisiert sein. Auch das Material des Heizkörpers ist in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Alternativ oder zusätzlich zu der Ausbildung der Heizung mit einem Heizkörper kann das mindestens eine PTC-Element beispielsweise auch in Dickschichttechnik oder auf eine andere geeignete Art und Weise ausgebildet sein. Entsprechend sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Heizung keinen separat ausgebildeten Heizkörper aufweist.

Claims (10)

  1. Trockner, umfassend ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse angeordneten Behandlungsraum für ein zu trocknendes Gut und einen Prozessluftkreislauf (12), in den der Behandlungsraum integriert ist und in dem eine Prozessluft zur Trocknung des zu trocknenden Gutes geführt ist, wobei stromaufwärts des Behandlungsraums eine Heizung (2) zur Beheizung der Prozessluft in dem Prozessluftkreislauf (12) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (2) als mindestens ein in einem Prozessluftkanal (4) des Prozessluftkreislaufs (12) angeordnetes PTC-Element (6, 8, 10) ausgebildet ist.
  2. Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das PTC-Element (6, 8, 10) eine quer zu einer Hauptausdehnungsdimension des PTC-Elements (6, 8, 10) verlaufende Bautiefe von kleiner oder gleich 4 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 3 mm, aufweist.
  3. Trockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine PTC-Element (6, 8, 10) in Summe eine elektrische Leistungsaufnahme von kleiner oder gleich 1200 W im eingeschwungenen Zustand aufweist.
  4. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (2) einen zweiteiligen Heizkörper (14), bevorzugt einen aus Aluminium ausgebildeten Heizkörper (14), aufweist, wobei das PTC-Element (6, 8, 10) in dem Heizkörper (14) angeordnet ist.
  5. Trockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (14) eine Wandstärke von kleiner oder gleich 3 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 2 mm, aufweist.
  6. Trockner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine quer zur Strömungsrichtung (12) verlaufende Querschnittsfläche des Heizkörpers (14) in Strömungsrichtung (12) der Prozessluft zunimmt, bevorzugt das der Heizkörper (14) Heizrippen (16) aufweist, wobei eine Rippenhöhe der Heizrippen (16) in Strömungsrichtung (12) der Prozessluft zunimmt.
  7. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (2) und der Prozessluftkanal (4) derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass der Druck in dem Prozessluftkanal (4) im Wesentlichen konstant ist.
  8. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (2) in einem Bereich des Prozessluftkanals (4) angeordnet ist, in dem die Strömung der Prozessluft im Wesentlichen laminar ausgebildet ist.
  9. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessluftkanal (4) ein erstes Kanalteil und ein zweites Kanalteil (18) aufweist, wobei das erste Kanalteil in dem Gehäuse ausgebildet ist und das zweite Kanalteil (18) als ein Deckel ausgebildet ist, und wobei zur auf die Heizung (2) abgestimmten Ausbildung des Prozessluftkanals (4) lediglich das zweite Kanalteil (18) auf die Heizung (2) abgestimmt ausgebildet ist.
  10. Trockner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner als ein Wärmepumpentrockner ausgebildet ist und in dem Prozessluftkanal (4) stromaufwärts der Heizung (2) einen Verflüssiger zur Beheizung der Prozessluft aufweist, wobei die Heizung (2) derart ausgebildet ist, dass eine Oberflächentemperatur der Heizung (2) in jedem Betriebszustand des Trockners einen Grenzwert von 350°C nicht überschreitet.
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