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Die Erfindung betrifft einen Trockner mit einer Trocknungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft und ein Gebläse zum Führen der erwärmten Prozessluft von einem Zulufteingang durch die Trocknungskammer zu einem Abluftausgang sowie mindestens ein Wärmetauscher befinden, wobei der mindestens eine Wärmetauscher zwischen der Trocknungskammer und dem Abluftausgang angeordnet ist.
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Ein Trockner mit Wärmerückgewinnung geht hervor aus der
EP 0 467 188 B1 oder der WO 2006/ 029 953 A1.
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Im Allgemeinen wird ein Wäschetrockner als Abluft- oder Kondensationstrockner aufgebaut und betrieben. Ein Kondensationstrockner, dessen Funktionsweise auf der Kondensation der mittels warmer Prozessluft verdampften Feuchtigkeit aus der Wäsche beruht, benötigt keinen Abluftschlauch und ermöglicht eine Energierückgewinnung aus der erwärmten Prozessluft, beispielsweise durch Verwendung einer Wärmepumpe. Das im Kondensationstrockner anfallende Kondensat wird gesammelt und entweder abgepumpt oder durch manuelles Entleeren eines Auffangbehälters entsorgt.
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Bei einem Ablufttrockner wird dagegen im Allgemeinen die nach dem Durchgang durch eine Wäschetrommel mit Feuchtigkeit beladene Luft aus dem Trockner geleitet. Eine Wärmerückgewinnung findet hierbei in der Regel nicht statt.
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Die
DE 30 00 865 A1 offenbart einen Wäschetrockner mit Wärmerückgewinnung. Dieser Wäschetrockner besteht aus einem die Wäsche aufnehmenden und bewegenden Behälter, in welchen ein von einem Heizelement erwärmter Zuluftstrom mündet, während die feuchte Warmluft als Abluft über einen Auslass geführt wird. Im Zuluftstrom ist vor dem Heizelement ein Wärmetauscher angeordnet, der von der feucht-heißen Abluft aus dem Behälter durchströmt wird.
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In der
DE 40 23 000 C2 ist ein Wäschetrockner mit einem Wärmepumpenkreis beschrieben, bei dem im Prozessluftkanal zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer eine Zuluftöffnung angeordnet ist, die mit einer steuerbaren Verschlussvorrichtung verschließbar ist.
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Die
DE 197 37 075 A1 offenbart einen Wäschetrockner, der mit mindestens einem Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung ausgestattet ist. Hierbei werden vorzugsweise zwei Gegenstrom-Wärmetauscher verwendet. In einer Ausführungsform wird die Prozessluft nach Durchgang durch den Wärmetauscher direkt ins Freie geblasen.
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Die US 2006 / 0 016 093 A1 beschreibt ein Trockengerät, umfassend eine Trommel; ein Entladungsrohr, welches mit der Trommel kommuniziert und welches innere Luft aus der Trommel nach außen befördert; ein bereitstellendes Rohr, welches mit der Trommel kommuniziert und welches externe Luft in die Trommel liefert, so dass eine Fließrichtung der externen Luft durch das entladende Rohr quer zu der Fließrichtung von innerer Luft geschieht; und einen Wärmetauscher, der mit dem entladenden Rohr und dem liefernden Rohr verbunden ist. Im Wärmetauscher kreuzen sich die Pfade der inneren Luft und der äußeren Luft. Bei der in der 2a beschriebenen Ausführungsform einer ebenfalls beschriebenen Waschmaschine ist ein inneres Zirkulationsrohr ohne Verschluss- oder sonstige Reguliereinrichtungen angeordnet, welches eine Erhöhung des inneren Druckes verhindern soll, um einen gleichmäßigen Fluss der inneren Luft durch den Wärmetauscher zu ermöglichen.
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Die
DE 82 23 089 U1 beschreibt ein Warmluftgerät für Trocknungsanlagen, insbesondere Wäschetrocknungsräume oder -kammern, mit einem Gebläse und mit einer Heizung im Strom der angesaugten Außenluft, zur Erzeugung einer Feuchtigkeit aufnehmenden Umluft im Trocknungsraum, wobei der anströmseitige Luftkanal des Gebläses über einen Wärmetauscher geführt ist, der über eine nach außen mündende Rückleitung zur Rückführung eines energiespendenden Umluft-Anteils mit dem Trocknungsraum in Strömungsverbindung steht. Vorzugsweise steht der anströmseitige Luftkanal zwischen dem Gebläse und dem Wärmetauscher über eine Bypassleitung mit dem Trocknungsraum in Strömungsverbindung. Außerdem befindet sich in einer Ausführungsform des Warmluftgerätes im anströmseitigen Luftkanal des Gebläses und/oder in der Rückleitung eine hygrostatisch steuerbare Luftklappenanordnung.
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Die
DE 29 04 419 A1 beschreibt einen Haushalt-Wäschetrockner mit einer in einem Luftkanal zwischen einer Einlass- und einer Auslassöffnung angeordneten Kondensationsvorrichtung, deren einer Teil mit der Frischluft im Einlasskanal und deren anderer Teil mit der Abluft im Auslasskanal Kontakt hat. Dabei dient als Kondensationsvorrichtung ein rekuperatives Wärmerohrsystem, dessen wenigstens annähernd senkrecht stehende Rohre völlig geschlossen sind und ein Kühlmittel enthalten, das bei etwa derselben Temperatur verdampft und sich wieder verflüssigt, und das in zwei parallel zueinander und senkrecht zu den Rohren verlaufende Kanalabschnitte unterteilt ist, von denen der obere Kanalabschnitt im Zuge des Einlasskanals und der untere Kanalabschnitt im Zuge des Auslasskanals angeordnet sind. Offenbart ist zudem, dass im Trockner für bestimmte, nicht näher erläuterte Betriebsarten des Trockners, ein den Einlasskanal und den Auslasskanal verbindender Umluftkanal vorgesehen ist, der mittels einer Ventileinrichtung verschließbar ist.
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Die
EP 0 503 586 A1 offenbart einen Wäschetrockner mit einer rotierenden Trommel für Wäschestücke, in die Luft von außerhalb des Gerätes gelangt, die durch ein externes Heizelement erhitzt wird. Die Luft wird mittels mindestens eines Gebläses zirkuliert und durch eine Rohrleitung entlassen, nachdem sie aus den zu trocknenden Kleidungsstücken Feuchtigkeit entfernt hat. Ein Teil der nach außen geleiteten Wärme wird zurückgewonnen, um die eingelassene Frischluft vorzuwärmen. In den
2 und
3 ist eine Anordnung 8 dargestellt, mit der eine Mischung von heißer Abluft aus der Trommel und Frischluft erzeugt wird, wobei die Mischung durch einen Flussteiler reguliert wird.
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Die
DE 43 06 217 A1 beschreibt einen programmgesteuerten Wäschetrockner mit einer Wäschetrommel, bei dem die Prozessluft mittels eines Gebläses in einem geschlossenen Prozessluftkanal durch die Wäschetrommel gefördert wird, mit einem zum Ausfällen der in der Prozessluft aus der Wäschetrommel mitgeführten Feuchtigkeit eingerichteten Wärmepumpenkreis aus Verdampfer, Kompressor und Kondensator. Dabei wird in der Aufheizphase für die Prozessluft diese am Verdampfer vorbei und nur durch den Kondensator geführt, wobei der Verdampfer gleichzeitig mit Raumluft beaufschlagt wird. Außerdem wird während der Wäschetrocknungsphase die Prozessluft sowohl über den Verdampfer als auch über den Kondensator geführt und bei Erreichen der maximal zulässigen Wärmepumpenkreislauftemperatur und in der Wäscheabkühlungsphase wird die Prozessluft am Kondensator vorbeigeführt und diese gleichzeitig mit Außenluft beaufschlagt. Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform wird die Warmluft in einem geschlossenen Prozessluftkanal im Kreislauf geführt, dem zwei Bypasskanäle zugeordnet sind. Ferner sind zwei Außenluftkanäle vorgesehen, die über Steuerklappen zu- oder weggeschaltet werden.
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Bei einem Ablufttrockner mit Wärmerückgewinnung strömt in der Regel Umgebungsluft (von z.B. 20°C und 60 % relativer Luftfeuchte; so genannte Zuluft) in die Wärmetauscherflächen eines Luft-Luft-Wärmetauschers und wird dort unter Abkühlung der aus der Trocknungskammer kommenden warmen Prozessluft aufgeheizt.
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Ein Wärmetauscher arbeitet energetisch besonders günstig, wenn zwischen den Wärme tauschenden Medien jedenfalls beim Beginn des Austauschs eine große Temperaturdifferenz gegeben ist, wenn also beispielsweise diese Temperaturdifferenz beim Austausch zwischen Zuluft und Abluft eines Trockners besonders groß ist. Dies kann prinzipiell durch Einstellung einer hohen Heizleistung der Heizung des Trockners oder durch Einstellung von niedrigen Volumenströmen für die Prozessluft erreicht werden. Beide Maßnahmen führen jedoch häufig zu einer unzulässig hohen Temperatur der in die Trommel eintretenden Prozessluft („Trommeleintrittstemperatur“).
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Trockner mit hoher Energieeffizienz bereitzustellen, bei dem ohne eine unzulässig hohe Steigerung der Trommeleintrittstemperatur eine Anhebung der Temperatur der Prozessluft beim Austritt aus der Trommel („Trommelaustrittstemperatur“) erreicht werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Trockner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockners sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Außerdem impliziert jede Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Trocknen von Gegenständen, auch wenn darauf nicht besonders hingewiesen ist.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Trockner mit einer Trocknungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft und ein Gebläse zum Führen der erwärmten Prozessluft von einem Zulufteingang durch die Trocknungskammer zu einem Abluftausgang sowie mindestens ein Wärmetauscher befinden, wobei der mindestens eine Wärmetauscher zwischen der Trocknungskammer und dem Abluftausgang angeordnet ist; bei diesem Trockner zweigt vom Prozessluftkanal hinter der Trocknungskammer ein Umluftkanal ab, durch welchen ein Teil der Prozessluft zur Heizung führbar ist. Außerdem befindet sich im Umluftkanal eine erste steuerbare Verschlussvorrichtung und am Zulufteingang eine zweite steuerbare Verschlussvorrichtung.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners zeichnet sich dadurch aus dass die Heizung zwischen dem Gebläse und der Trocknungskammer angeordnet ist und der Umluftkanal hinter dem mindestens einen Wärmetauscher abzweigt. Diese Ausführungsform mit einem relativ nah zur Zuluftöffnung angeordneten Gebläse kann als „drückendes System“ bezeichnet werden, da das Gebläse die Prozessluft durch den Prozessluftkanal drückt.
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Eine alternative bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners zeichnet sich dadurch aus, dass der Umluftkanal zwischen der Trocknungskammer und dem mindestens einen Wärmetauscher abzweigt und das Gebläse zwischen der Trocknungskammer und dem Umluftkanal angeordnet ist. Dabei ist das Gebläse relativ weit von der Zuluftöffnung entfernt angeordnet, so dass die Prozessluft vom Gebläse durch den Prozessluftkanal gesaugt wird. Diese Ausführungsform kann daher als „saugendes System“ bezeichnet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners vereinigt sich der Umluftkanal vor der Heizung mit dem Zuluftkanal.
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Erfindungsgemäß befindet sich im Umluftkanal eine erste steuerbare Verschlussvorrichtung und am Zulufteingang eine zweite steuerbare Verschlussvorrichtung. Damit ist es jeweils möglich, den Fluss der Prozessluft zu steuern und abweichend von der Funktion eines üblichen Ablufttrockners ganz oder teilweise eine Funktion als Umlufttrockner zu erzielen. Dies kann insbesondere zur Aufheizung des Trockners unmittelbar nach seiner Inbetriebnahme zum Trocknen feuchter Gegenstände nützlich sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Wärmetauscher gebildet von Verdampfer und Verflüssiger einer Wärmepumpe. Hierbei ist vorzugsweise der Verdampfer unmittelbar vor dem Abluftausgang angeordnet, um der vom Trockner abströmenden Abluft Wärme zu entziehen und dem Trocknungsprozess wieder verfügbar zu machen.
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Bei einem mit einer Wärmepumpe ausgestatteten Trockner erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft im Wesentlichen im Verdampfer der Wärmepumpe, wo die übertragene Wärme zur Verdampfung eines im Wärmepumpenkreis eingesetzten Kältemittels verwendet wird. Das aufgrund der Erwärmung verdampfte Kältemittel der Wärmepumpe wird über einen Kompressor dem Verflüssiger der Wärmepumpe zugeführt, wo aufgrund der Kondensation des gasförmigen Kältemittels Wärme freigesetzt wird, die zum Aufheizen der Prozessluft bzw. Zuluft vor Eintritt in die Trocknungskammer verwendet wird.
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Erfindungsgemäß kann hierzu die im Verflüssiger frei werdende Wärme im Zuluftkanal zur Erwärmung von Zuluft oder nach Vereinigung von Zuluftkanal und Umluftkanal zur Erwärmung der vereinigten Zuluft und Abluft verwendet werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Wärmetauscher ein Luft-Luft-Wärmetauscher. Hierbei wird vorzugsweise die feuchte, heiße Prozessluft aus der Trocknungskammer zur Erwärmung von Zuluft verwendet, die dann der Trocknungskammer zugeführt wird. Hierbei kreuzt sich weiter vorzugsweise der Prozessluftkanal im Luft-Luft-Wärmetauscher selbst, wobei insbesondere die Prozessluft vom Zulufteingang unmittelbar zum Luft-Luft-Wärmetauscher und vom Luft-Luft-Wärmetauscher unmittelbar zum Abluftausgang strömt. Auf diese Weise wird der abströmenden Prozessluft Wärme entzogen und der zuströmenden Prozessluft zugeführt; diese Wärme bleibt also dem Trocknungsprozess erhalten..
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Im erfindungsgemäßen Trockner können auch gleichzeitig eine Wärmepumpe und ein Luft-Luft-Wärmetauscher eingesetzt werden. Beispielweise kann ein Luft-Luft-Wärmetauscher im Abluftkanal zwischen der Abzweigung des Umluftkanals und dem Verdampfer der Wärmepumpe angeordnet sein.
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Der Umluftkanal ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass er eine Abzweigung von 30 Vol-% bis 50 Vol.-% eines Prozessluftstroms im Prozessluftkanal nach dem Ausgang aus der Trocknungskammer gestattet.
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Durch die Verwendung eines Umluftkanals bzw. die Durchleitung der heißen, mit Feuchtigkeit beladenen Umluft durch den Umluftkanal zur Heizung wird zwar im Allgemeinen die Lufttemperatur vor der Heizung angehoben. Aufgrund des vergrößerten Luftstroms über die Heizung wirkt sich dies jedoch auf die Temperatur der Prozessluft nach der Heizung nicht übermäßig aus, so dass die Trommeleintrittstemperatur im zulässigen Bereich bleiben kann. Zur Einstellung von gewünschten Werten für die Trommeleintrittstemperatur und die Trommelaustrittstemperatur kann der Luftstrom der Abluft, der Umluft und/oder der Zuluft geeignet geregelt werden, beispielsweise durch Verwendung einer ersten steuerbaren Verschlussvorrichtung im Umluftkanal und/oder einer zweiten steuerbaren Verschlussvorrichtung am Zulufteingang.
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Insbesondere kann zur Beschleunigung der Aufheizung der Prozessluft nach dem Einschalten des Trockners die Menge an Zuluft durch die zweite regelbare Verschlussvorrichtung im Zuluftkanal so gesteuert werden, dass die Zufuhr von Zuluft gestoppt wird und nur mit Umluft als Prozessluft gearbeitet wird.
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Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn Abluft, Zuluft und/oder Kältemittel jeweils in einem Kreuz- bzw. Gegenstromverfahren durch die entsprechenden Wärmetauscher geführt werden.
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Da mit fortschreitendem Trocknungsgrad der im Trockner zu trocknenden Gegenstände die notwendige Energie für das Trocknen abnimmt, ist es zweckmäßig, die Heizung entsprechend zu regeln, d.h. mit fortschreitendem Trocknungsgrad deren Heizleistung zu vermindern.
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Der erfindungsgemäße Trockner hat den Vorteil, dass er eine vergleichsweise hohe Trommelaustrittstemperatur und damit einen effizienten Wärmeaustausch in einem nachgeschalteten Wärmetauscher ermöglicht.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele nebst zugehöriger Beschreibung sind nur als Erläuterung gedacht und zu verstehen, keinesfalls als Hinweise auf Einschränkungen des hiermit angestrebten bzw. durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzbereiches. Dabei wird Bezug genommen auf die 1 bis 4.
- 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Trockner, der zur Wärmerückgewinnung bestimmt ist, wobei Einzelheiten bevorzugter Alternativen der enthaltenen Konfiguration des Prozessluftkanals und des mindestens eines Wärmetauschers in den nachfolgenden Figuren dargestellt sind; und
- 2, 3 und 4 bevorzugte Alternativen der Konfiguration aus Wärmetauscher und Prozessluftkanal, wobei die Alternative gemäß 4 eine Wärmepumpe enthält.
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Der in 1 dargestellte Trockner 1 weist einen Prozessluftkanal 2 zur Führung von Prozessluft, mit welcher Feuchte aus Gegenständen, insbesondere Wäschestücken, abgeführt werden soll, und eine um eine horizontale Achse drehbare Trommel 3 als Trocknungskammer 3 auf, innerhalb welcher Mitnehmer 4 zur Bewegung der zu trocknenden Gegenstände, während die Trommel 3 sich dreht, befestigt sind. Die Trommel 3 wird mittels einer Tür 5 verschlossen, welche Tür 5 auch zur Abführung der Prozessluft aus der Trommel 3 dient. In der Tür 5 befindet sich ein von der Prozessluft durchströmbarer Flusenfilter 6 zum Aufnehmen von Flusen, das sind kleine, lose Fasern, welche beim Bewegen der zu trocknenden Gegenstände in der Trommel 3 entstehen und von der Prozessluft aus dieser abgeführt werden. An der Tür ist die Trommel 3 geöffnet und in einem Lager 7 auf einem aus Filz bestehenden Gleitstreifen 8 gelagert. Am diesem Lager 7 abgewandeten Boden, welcher zum Einlassen der Prozessluft gelocht ist, ist die Trommel 3 ebenfalls in bekannter Weise gelagert, was vorliegend der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.
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Die Steuerung des Trockners 1 erfolgt über eine Steuereinrichtung 10, die mit allen steuerbaren Komponenten des Trockners 1 verbunden ist und von einem Benutzer über eine Bedieneinheit 9 bedienbar ist.
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Prozessluft wird mittels eines Gebläses 12 (vgl. 2 bis 4) über eine Heizung 11 in dem Prozessluftkanal 2 durch die Trommel 3 geführt. Dem Prozessluftkanal 2 wird über einen Zulufteingang 15 Raumluft zugeführt, bzw. diese wird durch das Gebläse 12 angesaugt. Nach Durchgang durch die Trommel 3 wird die feuchte, warme Prozessluft durch eine Abluftöffnung 16 wieder aus dem Trockner 1 entlassen. Einzelheiten des Prozessluftkanals 2 und der diesem zugeordneten funktionellen Elemente sind nachfolgend anhand der Beispiele der 2 bis 4 beschrieben, wobei sich die dort dargestellten Konfigurationen jeweils in die Konfiguration der 1 an den Elementen A, B, 15 und 16 einfügen, wobei die Prozessluft im Betrieb des Trockners 1 an jedem dieser Elemente in Richtung des dort jeweils dargestellten Pfeils strömt.
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Gemäß 1 strömt die Prozessluft im Prozessluftkanal hinter der Trommel 3 dem Gebläse 12 zu, weshalb die Konfiguration bzw. das System gemäß 2 als „saugendes System“ bezeichnet werden kann. Hinter dem Gebläse 12 wird die Prozessluft in einen Umluftstrom und einen Abluftstrom aufgespalten, wobei der Umluftstrom durch einen in einem Umluftkanal 14 wieder vor die Trommel 3 gelangt (insoweit arbeitet der Trockner 1 als Umlufttrockner) und der Abluftstrom zum Abluftausgang 16 gelangt und den Trockner 1 verlässt. Vor dem Abluftausgang 16 befindet sich ein Luft-Luft-Wärmetauscher 13, in dem die Prozessluft (hier: Abluft) abgekühlt und nach Kondensation der in ihr enthaltenen Feuchtigkeit zum Abluftausgang 16 geführt wird. Anfallendes Kondensat wird in bekannter Weise von der Prozessluft getrennt und in einem Auffangbehälter 17 zur späteren Entsorgung gesammelt.
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Die der zum Abluftausgang 16 strömenden Prozessluft entzogene Wärme gelangt über den Wärmetauscher 13 in die durch den Zulufteingang 15 eingeströmte Prozessluft und heizt diese auf. Gewissermaßen kreuzt der Prozessluftkanal 2 sich selbst im Wärmetauscher 13. So wird Wärme, die einmal zur Abführung von Feuchte genutzt wurde, zurückgewonnen und kommt dem Trocknungsprozess erneut zugute.
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Auch die Abzweigung des Umluftstroms von der Prozessluft und dessen Rückführung zur Trommel 3 kommt dem Trocknungsprozess zugute, da die im Umluftstrom enthaltene fühlbare Wärme wieder zur Trommel 3 gelangt. Über ein Ventil 23, welches als Klappe oder Klappensystem ausgeführt sein kann und über die Steuereinrichtung 10 steuerbar ist (angedeutet durch einen Pfeil), kann der Umluftstrom geregelt werden.
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Auch direkt hinter dem Zulufteingang 15 befindet sich ein Ventil 18, ausgeführt insbesondere als Klappe oder Klappensystem und ebenfalls steuerbar über die Steuereinrichtung 10, vgl. Pfeil. Auch dieses Ventil 18 kann zur Steuerung des Flusses von Prozessluft im Prozessluftkanal 2 dienen. Insbesondere ist es möglich, die Prozessluft in dem Prozessluftkanal 2 durch Schließen dieses Ventils 18 zeitweise vollständig zirkulieren zu lassen; dies ist beispielsweise zum Aufheizen des Trockners 1 unmittelbar nach einer Inbetriebsetzung von Vorteil.
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Die Konfiguration der 3 unterscheidet sich von der Konfiguration der 2 dadurch, dass der Umluftkanal 14 nicht vor, sondern hinter dem Wärmetauscher 13 vom Prozessluftkanal 2 abzweigt. Diese Änderung hat auf die Rückgewinnung von Wärme über den Umluftstrom nur geringen Einfluss. Außerdem sind die Ventile 18 und 23 nicht dargestellt. Allerdings kann diese Konfiguration als echter Kondensationstrockner 1 fungieren, wenn ein entsprechend 1 vorgesehenes Ventil 18 vollständig geschlossen wird.
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Die in 4 gezeigte Konfiguration unterscheidet sich von den Konfigurationen gemäß 2 und 3 durch die Verwendung einer Wärmepumpe 19, 20, 21, 22, 24 anstelle eines Luft-Luft-Wärmetauschers 13. Die Wärmepumpe 19, 20, 21, 22, 24 umfasst einen Verdampfer 19 zum Verdampfen eines flüssig zugeführten Arbeitsmittels, einen Verflüssiger 20 zum Verflüssigen des dampfförmig zugeführten Arbeitsmittels, einen Kompressor 21 zum Komprimieren des verdampften Arbeitsmittels, eine Drossel 22 zum Herabsetzen des Drucks in dem flüssig zugeführten Arbeitsmittel sowie einen Arbeitskanal 24 zum Zirkulieren des Arbeitsmittels. Als Arbeitsmittel kommen insbesondere die für Kälte- oder Klimaanwendungen bekannten Arbeitsmittel, insbesondere Fluorkohlenwasserstoffe, in Betracht.
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In der Konfiguration gemäß 4 wird die warme, mit Feuchtigkeit beladene Prozessluft hinter der Trommel 3 in den Verdampfer 19 geleitet. Die dort unter Verdampfung des Arbeitsmittels abgekühlte Prozessluft wird über den Abluftausgang 16 aus dem Trockner 1 abgeführt. Das im Verdampfer 19 verdampfte Arbeitsmittel wird im Kompressor 21 komprimiert und zum Verflüssiger 20 geleitet. Im Verflüssiger 20 verflüssigt sich das Arbeitsmittel unter Wärmeabgabe an die vom Zulufteingang 15 anströmende Prozessluft. Das nun in flüssiger Form vorliegende Arbeitsmittel wird über die Drossel 22 wiederum zum Verdampfer 19 geleitet, wodurch ein Arbeitsmittelkreis geschlossen ist.
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Dem erhöhten Aufwand einer Wärmepumpe 19, 20, 21, 22, 24 steht ein erhöhter Nutzen gegenüber, wobei dieser darin besteht, dass der Entzug von Wärme aus der Prozessluft hinter der Trommel und die Zuführung von Wärme zu dieser vor der Trommel auf unterschiedlichen Temperaturniveaus erfolgen können. Dabei ist eine bessere und flexiblere Anpassung der Betriebsbedingungen des Trockners 1 möglich, und kann die Rückgewinnung von Energie für den Trocknungsprozess optimiert werden.
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Das Gebläse 12 ist in der Konfiguration gemäß 4 vor der Trommel 3, hinter der Einmündung des Umluftkanals 14 in den Prozessluftkanal 2, angeordnet. Deshalb drückt es die Prozessluft durch die Trommel 3 und den dieser folgenden Verdampfer 19 bzw. Umluftkanal 14; diese Konfiguration bzw. dieses System kann deshalb als „Drückendes System“ bezeichnet werden.
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In jedem Ausführungsbeispiel wird der Anteil des Umluftstroms am Prozessluftstrom vorzugsweise auf 30 Vol% bis 50 Vol% bemessen, um das angestrebte Ziel einer Erhöhung der Temperatur der Prozessluft in der Trommel 3 bei gegebener thermischer Leistung der Heizung 11 zu erreichen. Dies bedeutet, dass bei gegebener Heizleistung ein schnelleres Trocknen und dementsprechend ein verringerter Energieeinsatz erreichbar sind. Alternativ kann, wenn eine gegebenen Temperatur nicht überschritten werden soll, der Eintrag von Energie über die Heizung reduziert und damit ebenfalls ein verringerter Energieeintrag erreicht werden.
