DE10022608C1 - Laundry dryer has positive temperature coefficient heating element in thermal contact with negative temperature coefficient heating element - Google Patents
Laundry dryer has positive temperature coefficient heating element in thermal contact with negative temperature coefficient heating elementInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit PTC-Widerstandsheizung für die Trocknungsluft, welche mittels eines Gebläses durch die Wäschetrommel leitbar ist.The invention relates to a tumble dryer with PTC resistance heating for the Drying air, which can be guided through the laundry drum by means of a blower is.
Ein derartiger Wäschetrockner ist aus der DE 25 59 035 A1 und der DE 26 53 322 C2 bekannt. Da der Widerstandswert eines PTC-Widerstandes bei niedrigen Temperaturen klein ist, treten in der Kaltstartphase sehr hohe Startströme auf. Auf eine zusätzliche Überlastsicherung kann jedoch verzichtet werden, da der PTC-Widerstand mit zunehmender Temperatur einen exponentiellen Anstieg des Widerstandswertes aufweist, der automatisch den Heizstrom begrenzt und da her selbst als Überlastsicherung wirkt. Such a tumble dryer is known from DE 25 59 035 A1 and DE 26 53 322 C2 known. Because the resistance value of a PTC resistor at low Temperatures are low, very high starting currents occur in the cold start phase. An additional overload protection can be dispensed with, however, since the PTC resistance increases exponentially with increasing temperature Resistance value that automatically limits the heating current and there acts itself as overload protection.
Um den hohen Startstrom in der Kaltphase zu reduzieren, ist auch schon vor geschlagen worden, den PTC-Widerstand mit einer Zusatzheizung vorzuheizen. Dies bedingt aber wieder einen erhöhten Mehraufwand an Heizelementen. Eine andere Variante sieht vor, dass die Heizung aus mehreren PTC-Widerständen besteht, die so angeordnet sind, dass die PTC-Widerstände durch die Pro grammsteuerung aus einer Serienschaltung zu Beginn des Trocknungsprogram mes zeit- oder temperaturabhängig in eine Parallel- oder Teilparallelschaltung umschaltbar sind. Dies setzt jedoch einen zusätzlich Aufwand in der Pro grammsteuerung voraus.In order to reduce the high starting current in the cold phase, is already in place proposed to preheat the PTC resistor with an additional heater. However, this again requires an increased expenditure on heating elements. A another variant provides that the heater consists of several PTC resistors that are arranged so that the PTC resistors by the Pro Gram control from a series connection at the beginning of the drying program mes depending on time or temperature in a parallel or partial parallel connection are switchable. However, this puts an additional effort in the pro gram control ahead.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Heizung für einen Wäschetrockner der ein gangs erwähnten Art zu schaffen, die selbsttätig den Startstrom reduziert, sich automatisch an die Betriebsbedingungen anpasst und selbst als Überhitzungs sicherung wirkt.It is an object of the invention to provide a heater for a clothes dryer to create the type mentioned above, which automatically reduces the starting current automatically adapts to the operating conditions and even as overheating fuse works.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass mit der PTC-Wi derstandsheizung eine NTC-Vorschaltheizung aus mindestens einem NTC-Wider stand in Reihe geschaltet ist, und dass zumindest ein PTC-Widerstand der PTC- Widerstandsheizung mit einem NTC-Widerstand der NTC-Vorschaltheizung in thermisch leitendem Kontakt steht (Anspruch 1).This object is achieved according to the invention in that with the PTC-Wi derstandsheizung an NTC pre-heater from at least one NTC counter was connected in series, and that at least one PTC resistor of the PTC Resistance heater with an NTC resistor of the NTC ballast heater in is thermally conductive contact (claim 1).
Dabei werden die unterschiedlichen Temperaturabhängigkeiten von PTC- und NTC-Widerständen in geschickter Weise ausgenützt. Die hohen Kaltwiderstände der NTC-Widerstände begrenzen in der Reihenschaltung zu den PTC-Widerstän den den Startstrom beim Kaltstart. Mit zunehmender Temperatur nehmen die Widerstände der NTC-Widerstände ab und die Widerstände der PTC-Widerstän de zu, bis sich im Heizbetrieb ein Sollheizstrom einstellt. Die Gesamt- Widerstandsschaltung der NTC- und PTC-Widerstände regelt sich dabei auto matisch ein, so dass keine Regeleinrichtung mehr erforderlich ist. Bei weiter steigender Temperatur steigen die Widerstände der PTC-Widerstände noch wei ter an und verhindern eine Überhitzung der Heizung, so dass für den Überlast schutz auch keine eigene Sicherheitsschaltung erforderlich wird. Die gesamte Widerstandsheizung steht mit der Trocknungsluft in Wärmekontakt, so dass sich der Gesamtwiderstand automatisch an die herrschenden Betriebsverhält nisse anpasst, wobei die miteinander in thermischem Kontakt stehenden PTC- und NTC-Widerstände die Regelung übernehmen.The different temperature dependencies of PTC and Skilfully used NTC resistors. The high cold resistance of the NTC resistors limit in series with the PTC resistors the starting current during cold start. With increasing temperature the Resistors of the NTC resistors and the resistors of the PTC resistors de until a set heating current is reached in heating mode. The total Resistance switching of the NTC and PTC resistors is regulated automatically matically, so that a control device is no longer required. If further As the temperature rises, the resistances of the PTC resistors continue to rise ter on and prevent overheating of the heater, so that for the overload protection no separate safety circuit is required. The whole Resistance heating is in thermal contact with the drying air, so that the total resistance automatically adjusts to the prevailing operating conditions adjusts, whereby the PTC- in thermal contact with each other and NTC resistors take over the regulation.
Der Wärmekontakt der Gesamtheizung mit der Trocknungsluft ergibt sich auto matisch dadurch, dass die Gesamt-Heizung in einem von der Trocknungsluft durchströmten Luftkanal angeordnet ist (Anspruch 2).The thermal contact of the entire heating system with the drying air is auto Matic in that the total heating in one by the drying air through which air duct is arranged (claim 2).
Für die Kaltstartphase ergibt sich, dass die NTC-Vorschaltheizung durch ihre temperaturabhängige Widerstandskennlinie den Startstrom in der Kaltstartphase begrenzt (Anspruch 3), während in der Heizphase die PTC-Widerstandsheizung durch ihre temperaturabhängige Widerstandskennlinie den Heizstrom begrenzt und selbst als Überhitzungssicherung wirkt (Anspruch 4).For the cold start phase it follows that the NTC pre-heater by its temperature-dependent resistance characteristic the starting current in the cold start phase limited (claim 3), while in the heating phase, the PTC resistance heating by their temperature-dependent resistance characteristic limits the heating current and itself acts as overheating protection (claim 4).
Für einen einfachen elektrischen Aufbau der Gesamtheizung ist vorgesehen, dass in der PTC-Widerstandsheizung die PTC-Widerstände in Serien-, Parallel- oder gemischter Schaltung miteinander verbunden sind und dass in der NTC- Vorschaltheizung die NTC-Widerstände in Serien-, Parallel- oder gemischter Schaltung miteinander verbunden sind (Anspruch 5), um eine für alle Phasen des Trocknungs vorganges gewünschte Widerstandskennlinie zu erhalten. For a simple electrical construction of the overall heating, that in the PTC resistance heater, the PTC resistors in series, parallel or mixed circuit are interconnected and that in the NTC Series heating the NTC resistors in series, parallel or mixed Circuit are interconnected (claim 5) to one for all phases of drying to obtain the desired resistance characteristic.
Der konstruktive Aufbau zeichnet sich dadurch aus, dass die PTC- und die NTC- Widerstände vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und mit plattenförmigen Kontaktkörpern und/oder plattenförmigen, mit Kühlrippen versehenen Kühlkör pern in elektrischem Kontakt stehen und dass in der PTC-Widerstandsheizung und in der NTC-Vorschaltheizung die Kontaktkörper und die Kühlkörper entspre chend der Gesamtheizung die PTC-Widerstände und die NTC-Widerstände ver binden (Anspruch 6).The construction is characterized by the fact that the PTC and NTC Resistors preferably plate-shaped and with plate-shaped Contact bodies and / or plate-shaped heat sinks provided with cooling fins are in electrical contact and that in the PTC resistance heater and in the NTC pre-heater, the contact bodies and the heat sinks correspond According to the total heating, the PTC resistors and the NTC resistors are compared bind (claim 6).
Der thermische Kontakt zwischen PTC-Widerstandsheizung und NTC-Vorschalt heizung wird dadurch erhalten, dass zumindest ein Kühlkörper auf einer Ober fläche mit mindestens einem PTC-Widerstand und auf der anderen Oberfläche mit mindestens einem NTC-Widerstand in elektrisch und thermisch leitendem Kontakt steht (Anspruch 7).The thermal contact between the PTC resistance heater and the NTC ballast heating is obtained by having at least one heat sink on a top area with at least one PTC resistor and on the other surface with at least one NTC resistor in electrically and thermally conductive Contact is (claim 7).
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the embodiment shown in the drawings examples explained in more detail. Show it:
Fig. 1 schematisch den Trocknungs-Kreislauf eines Wäschetrockners, Fig. 1 shows schematically the drying circuit of a clothes dryer,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine in den Luftkanal des Trocknungs-Kreislaufes einsetzbare Gesamtheizung aus NTC- und PTC-Widerständen, Fig. 2 shows a first embodiment of an insertable into the air duct of the drying cycle overall heating of NTC and PTC resistors,
Fig. 3 den Stromlaufplan für das Heizelement nach Fig. 2, Fig. 3 shows the circuit diagram for the heating element according to Fig. 2,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine in den Luftkanal ein gebaute Gesamtheizung aus NTC- und PTC-Widerständen, und Fig. 4 shows a second embodiment of a built in the air duct overall heating from NTC and PTC resistors, and
Fig. 5 den Stromlaufplan für das Heizelement nach Fig. 4. Fig. 5 shows the circuit diagram for the heating element according to Fig. 4.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen geschlossenen Trocknungsluft-Kreislauf eines Wäschetrockners. In einer Wäschetrommel 2 werden die zu trocknenden Wä schestücke 6 untergebracht und durch die in Drehbewegung versetzte Wäsche trommel 2 umgewälzt. Die Wäschetrommel 2 dreht sich dabei um die Achse 3. Die Wäschetrommel 2 steht an einer Stirnseite über einen Luftkanal 7 mit einem Gebläse 4 in Verbindung, das die Trocknungsluft aus der Wäschetrommel 2 ab saugt und durch einen nachfolgenden Kondensator 8 drückt. Dabei wird die Trocknungsluft abgekühlt und entwässert. Die Trocknungsluft gelangt nach dem Passieren des Kondensators 8 über den Luftkanal 9 und das nachfolgend ange ordnete Heizelement 1 in den Luftkanal 5 und über die gegenüberliegende Stirn seite wieder in die Wäschetrommel 2 zurück. Darin nimmt die entwässerte und erwärmte Trocknungsluft aus den Wäschestücken 6 durch Verdunstung erneut Feuchtigkeit auf, um wieder dem Trocknungsluft-Kreislauf zugeführt zu werden. Fig. 1 shows schematically a closed drying air circuit of a clothes dryer. In a laundry drum 2 are housed 6 and circulated drum 2 by the offset in the rotational movement of the laundry to be dried ULTRASONIC malice Wä. The washing drum 2 rotates about the axis 3 . The laundry drum 2 is connected at one end via an air duct 7 to a blower 4 , which sucks the drying air from the laundry drum 2 and presses it through a subsequent condenser 8 . The drying air is cooled and dewatered. The drying air passes after passing through the condenser 8 via the air duct 9 and the heating element 1 arranged below into the air duct 5 and via the opposite end face back into the washing drum 2 . In it, the dewatered and heated drying air from the laundry items 6 again absorbs moisture through evaporation in order to be returned to the drying air circuit.
Wie Fig. 2 zeigt, wird eine aus NTC- und PTC-Widerständen bestehende Ge samt-Widerstandsheizung in den Übergang vom Luftkanal 9 zum Luttkanal 5 eingebaut. Diese Gesamt-Widerstandsheizung 1 besteht aus einer Reihen schaltung einer NTC-Vorschaltheizung VH und einer PTC-Widerstandsheizung WH. Dabei sind in die NTC-Vorschaltheizung VH zwei NTC-Widerstände NTC1 und NTC2 einbezogen, denen jeweils eine Parallelschaltung aus zwei PTC- Widerständen PTC1 und PTC2 bzw. PTC3 und PTC4 nachgeschaltet ist.As shown in FIG. 2, a Ge resistance heating consisting of NTC and PTC resistors is installed in the transition from the air duct 9 to the Luttkanal 5 . This total resistance heater 1 consists of a series circuit of an NTC pre-heater VH and a PTC resistance heater WH. Two NTC resistors NTC1 and NTC2 are included in the NTC pre-heater VH, each of which is followed by a parallel connection of two PTC resistors PTC1 and PTC2 or PTC3 and PTC4.
An einen plattenförmigen Metall-Kontaktkörper KK wird die Phase L einer Wech selspannung angelegt. Der Metall-Kontaktkörper KK steht elektrisch und wärmeleitend mit den beiden plattenförmigen NTC-Widerständen NTC1 und NTC2 in Verbindung. Über plattenförmige und mit Kühlrippen versehene Metall-Kühl körper K1 stehen die NTC-Widerstände NTC1 und NTC2 elektrisch und wärme leitend jeweils mit zwei PTC-Widerständen PTC1 und PTC2 bzw. PTC3 und PTC4 in Verbindung. Die beiden PTC-Widerstände PTC1 und PTC2 bzw. PTC3 und PTC4 sind dabei elektrisch parallel geschaltet. Die Metall-Kühlkörper K2 sind mit dem Nullpol N der Wechselspannung verbunden. Dabei können die bei den Metall-Kühlkörper K1 und K2 auch elektrisch leitend miteinander verbunden sein, so dass auch schon die beiden NTC-Widerstände NTC1 und NTC2 parallel geschaltet sind. Zwischen dem Metall-Kontaktkörper KK und dem (den) Metall- Kühlkörper(n) K1 können auch mehrere parallel geschaltete NTC-Widerstände in elektrischer und wärmeleitender Verbindung angeordnet sein. Auch zwischen den Metall-Kühlkörpern K1 und K2 lassen sich mehr als zwei parallel geschal tetet PTC-Widerstände unterbringen. Auf diese Weise kann die Widerstands charakteristik der Gesamt-Widerstandsschaltung optimal an die Kaltstart- und Betriebsheizbedingungen angepasst werden, wobei diese Widerstandscharakte ristik durch Auswahl von NTC- und PTC-Widerständen mit ihren Charakteristi ken universelle Anpassungsmöglichkeiten bieten.On a plate-shaped metal contact body KK, phase L is a change voltage applied. The metal contact body KK is electrically and thermally conductive with the two plate-shaped NTC resistors NTC1 and NTC2 in connection. Via plate-shaped metal cooling with cooling fins body K1, the NTC resistors NTC1 and NTC2 are electrical and heat conductive with two PTC resistors PTC1 and PTC2 or PTC3 and PTC4 in connection. The two PTC resistors PTC1 and PTC2 and PTC3 and PTC4 are electrically connected in parallel. The metal heat sink K2 are connected to the zero pole N of the AC voltage. The can at the metal heat sink K1 and K2 are also connected to one another in an electrically conductive manner be, so that the two NTC resistors NTC1 and NTC2 in parallel are switched. Between the metal contact body KK and the (the) metal Heatsink (s) K1 can also have several NTC resistors connected in parallel electrical and heat-conducting connection can be arranged. Also between The metal heat sinks K1 and K2 can be shuttered more than two in parallel accommodate PTC resistors. This way the resistance characteristic of the total resistance circuit optimally to the cold start and Operating heating conditions are adjusted, these resistance characteristics by selecting NTC and PTC resistors with their characteristics ken offer universal customization options.
Wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 zeigt, kann der Stromlaufplan der aus NTC- und PTC-Widerständen aufgebauten Gesamt-Widerstandsschal tung 1 variiert und zur Erzielung der gewünschten Widerstandscharakteristik mit herangezogen werden. Der Einbau der Gesamt-Widerstandsheizung 1 erfolgt wieder in den Luftkanal LK zwischen den Abschnitten 9 und 5. Die Phase L der Wechselspannung liegt an einem Metall-Kontaktkörper KK. Der einzige NTC-Wi derstand NTC liegt als NTC-Vorschaltheizung VH elektrisch leitend und in di rektem thermischen Kontakt an einem weiteren Metall-Kontaktkörper KK1 an. As the embodiment of FIGS . 4 and 5 shows, the circuit diagram of the total resistance circuit 1 constructed from NTC and PTC resistors can be varied and used to achieve the desired resistance characteristic. The entire resistance heater 1 is again installed in the air duct LK between sections 9 and 5 . The phase L of the AC voltage lies on a metal contact body KK. The only NTC resistor NTC, as NTC pre-heater VH, is electrically conductive and in direct thermal contact with another metal contact body KK1.
Zwischen dem Metall-Kontaktkörper KK1 und einem ersten Metall-Kühlkörper K1 sind drei parallel geschaltete PTC-Widerstände PTC11, PTC12 und PTC13 als PTC-Widerstandsheizung WH angeordnet, während zwischen den Metall- Kühlkörpern K1 und K2 die drei parallel geschalteten PTC-Widerstände PTC21, PTC22 und PTC23 angeordnet und mit den PTC-Widerständen PTC31, PTC32 und PTC33 parallel geschaltet sind. Schließlich liegen zwischen den Metall- Kühlkörpern K2 und Kn vier parallel geschaltete PTC-Widerstände PTC31, PTC32, PTC33 und PTC34. Am Metall-Kühlkörper Kn, der auch nur Metall-Kon taktkörper sein kann, wird der Nullpol N der Wechselspannung angeschaltet. Die Anzahl der NTC- und PTC-Widerstände in den Zweigen VH und WH der Rei henschaltung des Stromlaufplanes nach Fig. 5 kann auch größer oder kleiner gewählt werden, um eine gewünschte Gesamt-Widerstandscharakteristik für die Gesamt-Widerstandsheizung zu realisieren.Between the metal contact body KK1 and a first metal heat sink K1, three parallel PTC resistors PTC11, PTC12 and PTC13 are arranged as PTC resistance heaters WH, while between the metal heat sinks K1 and K2, the three parallel PTC resistors PTC21, PTC22 and PTC23 arranged and connected in parallel with the PTC resistors PTC31, PTC32 and PTC33. Finally, there are four PTC resistors PTC31, PTC32, PTC33 and PTC34 connected in parallel between the metal heat sinks K2 and Kn. At the metal heat sink Kn, which can also be just metal contact body, the zero pole N of the AC voltage is switched on. The number of NTC and PTC resistors in the branches VH and WH of the series circuit of the circuit diagram according to FIG. 5 can also be selected to be larger or smaller in order to implement a desired overall resistance characteristic for the overall resistance heating.
Durch die thermische Kopplung zwischen den NTC- und PTC-Widerständen wird eine gegenseitige Erwärmung erreicht.Due to the thermal coupling between the NTC and PTC resistors mutual warming is achieved.
Mit dem geometrischen Aufbau der Heizung nach Fig. 4 wird die Spannungsdif ferenz zwischen den Metall-Kontaktkörpern KK und KK1 sowie den Metall-Kühl körpern K1, K2 und Kn und dem sie umgebenden Luftkanal LK reduziert, wie der Stromlaufplan nach Fig. 5, in dem die Verbindungspunkte der Widerstände mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind, erkennen lässt.With the geometric structure of the heater according to Fig. 4, the Spannungsdif is ference between the metal contact bodies KK and KK1 and the metal cooling bodies K1, K2 and Kn and the reducing ambient air channel LK, as the circuit diagram of FIG. 5, in which the connection points of the resistors are provided with corresponding reference numerals.
Claims (7)
dass mit der PTC-Widerstandsheizung (WH) eine NTC-Vorschaltheizung (VH) aus mindestens einem NTC-Widerstand (NTC1, NTC2, NTC) in Rei he geschaltet ist, und
dass zumindest ein PTC-Widerstand der PTC-Widerstandsheizung (WH) mit einem NTC-Widerstand der NTC-Vorschaltheizung (VH) in thermisch leitendem Kontakt steht.1. tumble dryer with a PTC resistance heater for the drying air, which can be passed through the laundry drum by means of a blower, characterized in that
that with the PTC resistance heater (WH) an NTC pre-heater (VH) from at least one NTC resistor (NTC1, NTC2, NTC) is connected in series, and
that at least one PTC resistor of the PTC resistance heater (WH) is in thermally conductive contact with an NTC resistor of the NTC pre-heater (VH).
dass in der PTC-Widerstandsheizung (WH) die PTC-Widerstände (PTC1 bis PTC4; PTC11, PTC12; PTC21, PTC22; PTC32) in Serien-, Parallel- oder gemischter Schaltung miteinander verbunden sind und
dass in der NTC-Vorschaltheizung (VH) die NTC-Widerstände (NTC1, NTC2, NTC) in Serien-, Parallel- oder gemischter Schaltung miteinander verbunden sind.5. Tumble dryer according to one of claims 1 to 4, characterized in
that in the PTC resistance heater (WH) the PTC resistors (PTC1 to PTC4; PTC11, PTC12; PTC21, PTC22; PTC32) are connected to one another in series, parallel or mixed circuit and
that in the NTC pre-heater (VH) the NTC resistors (NTC1, NTC2, NTC) are connected in series, parallel or mixed connection.
dass die PTC- und die NTC-Widerstände plattenförmig ausgebildet und mit vorzugsweise plattenförmigen Kontaktkörpern (KK) und/oder platten-, förmigen, mit Kühlrippen versehenen Kühlkörpern (K1, K2, Kn) in elek trischem Knotakt stehen und
dass in der PTC-Widerstandsheizung (WH) und in der NTC-Vorschalthei zung (VH) die Kontaktkörper und die Kühlkörper entsprechend der Ge samtheizung (Fig. 3 oder Fig. 5) die PTC-Widerstände und die NTC- Widerstände verbinden. 6. tumble dryer according to one of claims 1 to 5, characterized in
that the PTC and NTC resistors are plate-shaped and are preferably plate-shaped contact bodies (KK) and / or plate-shaped, provided with cooling fins heat sinks (K1, K2, Kn) in an electric knot cycle and
that in the PTC resistance heating (WH) and in the NTC pre-heating (VH) the contact body and the heat sink according to the total heating ( Fig. 3 or Fig. 5) connect the PTC resistors and the NTC resistors.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |