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Die
Erfindung betrifft einen Ablufttrockner mit Gegenlufterkennung,
d. h. einer Erkennung eines entgegengesetzt zur betriebsmäßig vorgesehenen Fließrichtung
fließenden
Luftstromes (Gegenluftstromes), sowie ein Verfahren zu seinem Betrieb.
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In
einem Trockner, insbesondere Wäschetrockner,
wird in einer im Allgemeinen sich drehenden Trommel befindliches
Trockengut, insbesondere Wäsche,
dadurch getrocknet, dass durch die Trommel und damit das Trockengut
ein erwärmter
Luftstrom durchgeleitet wird, welcher dem Trockengut Feuchte entzieht,
wodurch das Trockengut allmählich
getrocknet wird.
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Der
zugeführte
Luftstrom („Prozessluftstrom”) wird
in einer Zuführleitung
(Zuluftkanal bzw. hierin „erster
Prozessluftkanal”)
vor der Trommel (im Falle eines Wäschetrockners auch „Wäschetrommel”) mittels
einer Heizeinrichtung erhitzt und nach Durchgang durch die Trommel
entweder nach außen abgeleitet
(Ablufttrockner) oder einem Wärmetauscher
zugeführt,
in dem der Luftstrom abgekühlt
wird und die dem Trockengut entzogene und im Luftstrom mitgeführte Feuchte
als Kondensat ausfällt.
Mischformen hiervon sind ebenfalls bekannt. Zur Beförderung
der Luft wird im Allgemeinen ein Gebläse (Prozessluftgebläse) verwendet.
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Bei
einem Ablufttrockner wird die aus der Trommel herrührende feuchtwarme
Luft durch einen Abluftausgang in den Aufstellraum oder über ein
Abluftsystem ins Freie transportiert. In Abhängigkeit von den Witterungsbedingungen,
insbesondere den Windverhältnissen,
kann es dazu kommen, dass Luft über
den Abluftausgang in den Ablufttrockner gedrückt wird. Dies kann zu einer
Störung
des in dem Ablufttrockner üblicherweise
vorhandenen Systems zum Schutz vor Überhitzung führen. Zum
Schutz vor Überhitzung
ist nämlich
in einem Ablufttrockner in der Regel in Strömungsrichtung der Prozessluft
hinter der Heizeinrichtung und vor der Trommel ein Temperatursensor
oder Temperaturbegrenzer angeordnet, der die Heizeinrichtung bei
einer festgestellten Überhitzung
im Ablufttrockner abstellen kann. Fließt die Prozessluft bei einer
Störung
der betriebsmäßig vorgesehenen Luftströmung durch
ein Eindringen von Luft (Gegenluft) in einer zur vorgesehenen Richtung entgegengesetzten
Richtung, kann von der Heizeinrichtung erhitzte Luft in entgegen
gesetzter Richtung, d. h. weg von der Trommel, fließen. Diese
heiße
Luft kann in einen Zuluftkanal oder, falls vorhanden, in einen Umluftkanal
fließen.
Im Umluftkanal befinden sich in der Regel Flusen, so dass es unter
sehr ungünstigen
Umständen
zu einer erhöhten
Brandgefahr kommen kann. Jedenfalls kann ein heißer Luftstrom in entgegengesetzter
Fließrichtung
zu Störungen führen und
ist daher unerwünscht.
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Um
eine Überhitzung
des Ablufttrockners beim Auftreten eines entgegengesetzt strömenden Luftstroms
zu verhindern, ist gegenwärtig
im Allgemeinen ein zweiter Temperatursensor oder Temperaturbegrenzer
notwendig.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, einen Ablufttrockner bereitzustellen,
der eine sichere Erkennung eines Auftretens eines Gegenluftstroms während des
Betriebs des Ablufttrockners ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch einen Ablufttrockner und durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des jeweiligen unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ablufttrockners und des
erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in entsprechenden abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
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Die
Erfindung betrifft somit einen Ablufttrockner mit einer Trommel
zur Trocknung von Trockengut mittels warmer Prozessluft, einer Heizeinrichtung
zur Erwärmung
der Prozessluft in einem ersten Prozessluftkanal vor der Trommel,
in den ein Zuluftkanal mündet,
einem zweiten Prozessluftkanal nach der Trommel, der in einen Abuftkanal übergeht,
einem Gebläse
und einem ersten Temperatursensor im ersten Prozessluftkanal, wobei
der Ablufttrockner eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wärmestaus
am ersten Temperatursensor beim Auftreten eines Gegenluftstroms
aufweist.
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Der
Begriff „Temperatursensor”, wie er
hierin verwendet wird, ist breit auszulegen. Hierunter fällt beispielsweise
jedweder Temperatursensor, der lediglich einen Temperaturwert misst
und diesen Temperaturwert an eine geeignete Verarbeitungseinrichtung
weiterleitet, beispielsweise eine Programmsteuerung des Ablufttrockners.
Temperatursensor im Sinne der Erfindung ist außerdem eine solche Sensoreinrichtung,
die als Ergebnis der Messung eines Temperaturwertes ohne den Umweg über eine
Prozesssteuerung eine Maßnahme
einleiten kann, beispielsweise das Unterbrechen eines Stromkreises. Eine
derartige Sensoreinrichtung wird im Allgemeinen als „Temperaturwächter” bezeichnet.
Ein Temperaturwächter
kann beispielsweise aus einem Bimetallplättchen bestehen, das sich bei
einer Temperaturänderung
geeignet verformt und insbesondere bei Erreichen eines bestimmten
oberen Temperaturgrenzwerts durch Betätigen eines entsprechend zugeordneten
Schalters einen Stromkreis unterbrechen kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Ablufttrockners ist die Vorrichtung zur Erzeugung eines Wärmestaus
zwischen der Heizeinrichtung und der Trommel angeordnet.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung zwischen dem ersten Temperatursensor und der
Trommel angeordnet.
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Der
erste Temperatursensor dient im Allgemeinen zur Feststellung eines
Wärmestaus.
In einer bevorzugten Ausführungsform
beträgt
daher ein Abstand zwischen der Vorrichtung und dem ersten Temperatursensor
von 1 bis 15 cm, insbesondere 2 bis 10 cm.
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Die
Vorrichtung ist vorzugsweise eine Klappvorrichtung. Im Allgemeinen ändert diese
Klappvorrichtung in Abhängigkeit
von der Richtung eines Luftstroms im ersten Prozessluftkanal ihre
Stellung.
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Der
Begriff „Klappvorrichtung” ist breit
auszulegen. Insbesondere bedeutet der Begriff „Klappvorrichtung”, dass
es sich um eine Vorrichtung handelt, die im ersten Prozessluftkanal
verschiedene Stellungen einnehmen kann, die sich in einer mehr oder
weniger großen
Behinderung eines Luftstroms im ersten Prozessluftkanal äußern.
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Demzufolge
sind Form und Anordnung der Klappvorrichtung nicht eingeschränkt, solange
der Zweck der vorliegenden Erfindung erreicht wird. Beispielsweise
kann es sich bei der Klappvorrichtung um ein im Wesentlichen ebenes,
schwenkbares Plättchen
handeln. Die Klappvorrichtung kann an ihrem einen Ende, an dem sie
beispielsweise an einer Wand des ersten Prozessluftkreises oder
am ersten Temperatursensor angeordnet ist, eine an die Anordnung
geeignete Form aufweisen. Die Anordnung der Klappvorrichtung im
Ablufttrockner wird im Allgemeinen über eine geeignete Verbindung
erfolgen, die ein allfällig
notwendiges Schwenken der Klappvorrichtung erlaubt, beispielsweise
einen Scharniermechanismus.
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Vorzugsweise
ist die Klappvorrichtung mittels eines Scharnier- oder Federmechanismus
an einer Wand des ersten Prozessluftkanals oder am ersten Temperatursensor
angeordnet. Mehr bevorzugt ist die Klappvorrichtung mittels eines
Scharniermechanismus an der Wand des ersten Prozessluftkanals oder
am ersten Temperatursensor angeordnet.
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Bei
einem Scharniermechanismus kann beispielsweise ein ebenes Plättchen an
einem Ende geeignet gebogen sein, um mit einer Haltevorrichtung, insbesondere
einer Anordnung von einer Nase oder mehreren Nasen, an einer Wand
des ersten Prozessluftkanals oder am ersten Sensor ein Scharnier
zu bilden. Die Vorrichtung, hier das ebene Plättchen, ist somit drehbar an
der Wand oder dem Sensor gelagert.
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Die
Form der Vorrichtung kann von einem ebenen Plättchen abweichen.
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Erfindungsgemäß genügt im Allgemeinen die
Anwesenheit einer einzigen Vorrichtung im Ablufttrockner. Allerdings
kann in Ausführungsformen die
Verwendung von zwei oder mehr Vorrichtungen zur Erzeugung eines
Wärmestaus
beim Auftreten eines Gegenluftstroms vorgesehen sein.
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Die Änderung
der Stellung der Vorrichtung im ersten Prozessluftkanal als Ergebnis
einer variierenden Luftströmung,
die auch als Auslenkung der Vorrichtung bezeichnet werden kann,
wird vorzugsweise so gewählt,
dass die Vorrichtung, insbesondere die Klappvorrichtung, bei einer
Umkehr der Fließrichtung
der Luft im ersten Prozessluftkanal wieder ihre vorige Stellung
einnehmen kann. Vorzugsweise ist daher ein Winkel, den die Vorrichtung,
insbesondere die Klappvorrichtung, mit der Fließrichtung der Luft bilden kann,
geeignet begrenzt.
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Erfindungsgemäß ist die
Möglichkeit
der Erzeugung eines Wärmestaus
durch die Vorrichtung beim Auftreten eines Gegenluftstroms von Bedeutung.
Es ist hierzu nicht erforderlich, dass eine Luftströmung im
ersten Prozessluftkanal vollständig
unterbrochen wird. Vorzugsweise schließt daher die Vorrichtung, insbesondere
die Klappvorrichtung, in einem geöffneten, insbesondere in einem
aufgeklappten Zustand, den ersten Prozessluftkanal nicht vollständig.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist im erfindungsgemäßen Ablufttrockner
ein zweiter Temperatursensor vorhanden. Bei Verwendung eines zweiten
Temperatursensors, der ggf. ebenfalls mit einer weiteren Vorrichtung
zur Erzeugung eines Wärmestaus
kombiniert sein kann, erhöht
sich die Betriebssicherheit des Ablufttrockners. Vorzugsweise ist
ein zweiter Temperatursensor mit einer Programmsteuerung des Ablufttrockners
verbunden.
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Der
erfindungsgemäße Ablufttrockner
kann als reiner Ablufttrockner betrieben werden, bei dem die gesamte
Menge einer aus der Trommel tretenden feuchtwarmen Prozessluft als
Abluft in den Aufstellraum geleitet wird. Vorzugsweise wird der
erfindungsgemäße Ablufttrockner
jedoch mit einem Umluftanteil betrieben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Ablufttrockners
mündet
daher in den ersten Prozessluftkanal ein erstes Ende eines Umluftkanals
und in den zweiten Prozessluftkanal ein zweites Ende des Umluftkanals.
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Der
Gehalt an Flusen in der aus der Trommel kommenden Prozessluft kann
durch einen oder mehrere geeignete Flusenfilter verringert werden.
Hierbei ist der Begriff „Flusenfilter” breit
auszulegen. Beispielsweise zählt
hierzu auch ein Wärmetauscher (Kondensator),
in dem die aus der Trommel austretende feuchtwarme Luft, die zudem
mit Flusen angereichert ist, durch Wärmeaustausch mit einem geeigneten
Kühlmedium
(Zuluft bzw. Kühlluft
in einem optional vorhandenen Luft-Luft-Wärmetauscher;
Kältemittel
im Verdampfer einer optional vorhandenen Wärmepumpe) abgekühlt wird
und in der Prozessluft enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Der
feuchte Kondensator kann als eine Art Flusenfilter wirken. Darüber hinaus
können
auch Netze mit verschiedenen Maschengrößen als Flusenfilter eingesetzt
werden. Erfindungsgemäß ist bevorzugt,
dass der Ablufttrockner in der Ausführungsform mit einem Umluftkanal
eine Flusenfalle im Umluftkanal aufweist.
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Der
erfindungsgemäße Ablufttrockner
kann mit oder ohne einen Wärmetauscher
zur Kondensation der in der warmen Prozessluft nach Durchgang durch
die Trommel enthaltenen Feuchtigkeit betrieben werden.
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Vorzugsweise
wird erfindungsgemäß ein Auftreten
eines Gegenluftstroms in Form eines optischen und/oder akustischen
Signals angezeigt. Hierzu könnte
als Anzeigemittel beispielsweise eine akustische Signalanzeige verwendet
werden, wie z. B. ein oder mehrere Geber mit unterschiedlichen Geräuschen oder
Tönen,
oder ein Sprachsynthesizer mit einer Nachricht wie z. B. „Gegenluft” oder „Überhitzung”. Eine
entsprechende Information kann auch über eine optische Signalanzeige
(LED oder LCD) erfolgen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist daher der Ablufttrockner Anzeigemittel für ein Auftreten eines Gegenluftstroms
auf.
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Gegenstand
der Erfindung ist außerdem
ein Verfahren zum Betrieb eines Ablufttrockners, mit einer Trommel
zur Trocknung von feuchter Wäsche mittels
warmer Prozessluft, einer Heizeinrichtung zur Erwärmung der
Prozessluft in einem ersten Prozessluftkanal vor der Trommel, in
den ein Zuluftkanal mündet,
einem zweiten Prozessluftkanal nach der Trommel, der in einen Abluftkanal übergeht,
einem Gebläse,
einem ersten Temperatursensor im ersten Prozessluftkanal und einer
Vorrichtung zur Erzeugung eines Wärmestaus beim Auftreten eines
Gegenluftstroms, wobei beim Auftreten eines Gegenluftstroms von
der Trommel in Richtung zur Heizeinrichtung die Vorrichtung eine
Luftströmung
im ersten Prozessluftkanal behindert und einen Wärmestau am ersten Temperatursensor
erzeugt.
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Bei
diesem Verfahren ist es bevorzugt, dass der erste Temperatursensor
bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Temperaturwertes Tmax die Heizeinrichtung abschaltet und/oder
das Auftreten eines Gegenluftstroms mit einem Anzeigemittel anzeigt.
Der vorgegebene Temperaturwert Tmax wird
geeignet in Abhängigkeit
von Faktoren wie beispielsweise dem Abstand des ersten Temperatursensors von
der Vorrichtung, dem Ort der Anordnung des zweiten Temperatursensors
und/oder der Ausgestaltung der Luftwege (erster und zweiter Prozessluftkanal,
Umluftkanal, usw.) festgelegt.
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Vorzugsweise
sind der erste und, sofern vorhanden, ein zweiter Temperatursensor
mit einer Programmsteuerung des Ablufttrockners verbunden.
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Der
erfindungsgemäße Ablufttrockner
hat den Vorteil, dass ein Auftreten eines Gegenluftstroms sicher
erkannt werden kann, worauf automatisch oder durch einen Benutzer
des Ablufttrockners geeignete Gegenmaßnahmen, insbesondere eine
Abschaltung der Heizung des Ablufttrockners, eingeleitet werden
können.
Aufgrund der Erfindung erübrigt sich
die Verwendung eines zweiten Temperatursensors.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 aus der
nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels.
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1 zeigt
in teilweiser Schnittansicht einen Ablufttrockner.
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2 zeigt
einen Ausschnitt aus dem Ablufttrockner von 1, in dem
der relevante Teil eines ersten Prozessluftkanals sichtbar ist.
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3 zeigt
eine Ansicht eines vergrößerten Teils
des Ausschnitts von 2 entlang des in 2 gezeichneten
ausgefüllten
Pfeils.
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In 1 ist
in teilweiser Schnittansicht ein Ablufttrockner 1 dargestellt.
Dieser weist in seinem oberen Teil eine Programmsteuerung 17 auf,
die von einer Bedienungshandhabe 19 einstellbar ist und
bevorzugt eine hier nicht dargestellte Fuzzy-Prozessor-Steuerung
enthalten kann. 18 bedeutet ein optisches oder akustisches
Anzeigemittel für
verschiedene Zustände
des Ablufttrockners 1, insbesondere das Auftreten eines
Gegenluftstroms.
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Der
Ablufttrockner 1 weist eine Trommel 2 auf, die über einen
Topf 20 von einer Beschickungstür 21 aus zugänglich ist
und über
die zu trocknende Wäschestücke in die
Trommel 2 eingebracht und wieder entnommen werden können.
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An
der Rückseite
des Ablufttrockners 1 ist eine Zuluftöffnung 22 vorhanden,
in die über
ein Gebläse 11 Luft
von außerhalb
angesaugt und über
einen Zuluftkanal 5 in einen ersten Prozessluftkanal 4 geleitet
wird. Vom ersten Prozessluftkanal 4 strömt die frische Prozessluft
(auch als „Zuluft” bezeichnet) über eine
Heizeinrichtung 3 weiter zum Eingang 23 der Trommel 2.
Zwischen der Heizeinrichtung 3 und der Trommel befindet
sich bei der in 1 gezeigten Ausführungsform
im ersten Prozessluftkanal 4 zwischen der Heizeinrichtung 3 und
der Trommel 2 ein erster Temperatursensor 13,
eine als Klappvorrichtung ausgestaltete Vorrichtung 12 zur
Erzeugung eines Wärmestaus
sowie ein zweiter Temperatursensor 25. Der zweite Temperatursensor 25 erfasst
in vorbestimmten Zeitintervallen periodisch die Temperatur der Prozessluft
und führt
den Messwert der Programmsteuerung 17 zu.
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In 1.
zeigen die Pfeile die Fließrichtung von
Luft bei einem betriebsmäßig vorgesehenen,
d. h. normalen Betrieb des Ablufttrockners 1. Bei diesem
normalen Betrieb des Ablufttrockners drückt die von der Heizeinrichtung 3 kommende
warme Luft (im ersten und zweiten Prozessluftkanal als „Prozessluft” bezeichnet)
die Klappvorrichtung 12 weg vom ersten Temperatursensor 13 in
Richtung einer Wand 28 des ersten Prozessluftkanals 4.
Die Klappvorrichtung 12 ist über einen Scharniermechanismus 14 mit
der Wand 28 verbunden. Die erwärmte Prozessluft kann somit
frei strömen
und durchquert zunächst
die Trommel 2. Anschließend strömt die dann mit Feuchtigkeit
beladene warme Prozessluft am Trommelausgang 24 durch einen
zweiten Prozessluftkanal 8, in dem sich zunächst ein
zweites Flusensieb 26 befindet. Die Prozessluft strömt weiter
durch den zweiten Prozessluftkanal 8, der sich bei der
in 1 gezeigten Ausführungsform in einen Umluftkanal 7 und
einen Abluftkanal 9 aufspaltet. Andere Ausführungsformen,
bei denen insbesondere ein Umluftkanal weggelassen ist, sind denkbar.
Ein Teil der Prozessluft aus der Trommel 2 gelangt somit
gemäß 1 über den
Abluftkanal 9 zu einem Abluftausgang 27, von wo
aus die Prozessluft als Abluft in den Aufstellraum des Ablufttrockners
oder in ein hier nicht gezeigtes Abluftsystem strömt. Der
restliche Teil der Prozessluft fließt bei dieser Ausführungsform
durch den Umluftkanal 7, in dem eine Flusenfalle 29 angeordnet
ist, über
das Gebläse 11 und
die Heizeinrichtung 3 zurück in die Trommel 2.
Der Ablufttrockner 1 dieser Ausführungsform arbeitet somit nach
dem Abluftprinzip mit einem Umluftanteil. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Ablufttrockners
können
die relativen Anteile an Zuluft und Umluft über ein erstes Ventil 15 (hier
als Klappe ausgestaltet) im Zuluftkanal 5 und ein zweites
Ventil 16 (hier ebenfalls als Klappe ausgestaltet) im Umluftkanal 7 eingestellt
werden.
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Bei
einer Störung
dieses betriebsmäßig vorgesehenen
Ablaufs durch das Auftreten einer Gegenluftströmung fließt Prozessluft von der Trommel 1 in
Richtung der Heizeinrichtung 3. Die Vorrichtung (Klappvorrichtung) 12 wird
durch Drehung um den Scharniermechanismus 14 ausgelenkt,
so dass die von einem Zulufteingang 22 angesaugte Zuluft
nach der Erwärmung
durch die Heizeinrichtung 3 nicht weiter fließen kann
und sich vor der Vorrichtung 12 staut. Es kommt zu einem
Wärmestau,
der von dem ersten Temperatursensor 13 registriert werden
kann, so dass geeignete Abhilfemaßnahmen (z. B. Abschalten oder
Reduzieren einer Heizleistung der Heizeinrichtung 3) automatisch
oder manuell ergriffen werden können.
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2 zeigt
einen Ausschnitt aus dem Ablufttrockner von 1, in dem
der relevante Teil eines ersten Prozessluftkanals 4 sichtbar
ist. Gezeigt wird eine Heizeinrichtung 3, oberhalb derer
sich in der normalen, d. h. betriebsmäßig vorgesehenen Strömungsrichtung
der Luft, hier angezeigt durch zwei offene Pfeile, ein erster Temperatursensor 13, eine
Vorrichtung 12 zur Erzeugung eines Wärmestaus und ein zweiter Temperatursensor 25 befinden. 28 bedeutet
eine Wand des ersten Prozessluftkanals 4.
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In 2 ist
die Vorrichtung 12 zur Erzeugung eines Wärmestaus
in einem ausgeklappten Zustand gezeigt, d. h. in einem Zustand nach
dem Auftreten eines Gegenluftstromes, durch den es am ersten Temperatursensor 13 aufgrund
der Behinderung des Luftstromes der Luft von der Heizvorrichtung 3 zu
einem Wärmestau
kommt. Die Vorrichtung 12 ist an einer Wand 28 des
ersten Prozessluftkanals 4 angebracht.
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Der
kleine offene Pfeil zeigt den behinderten Luftstrom von der Heizeinrichtung 3.
Die beiden großen
offenen Pfeile zeigen einen Gegenluftstrom an, der zum Ausklappen
der Vorrichtung 12 geführt
hat. Der erste Temperatursensor 13 kann einen aufgrund des
Wärmestaus
erhöhten
Wert der Lufttemperatur registrieren. 25 bedeutet einen
zweiten Temperatursensor, der zu einer erhöhten Betriebssicherheit des Ablufttrockners
beiträgt.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf einen vergrößerten Teil
des Ausschnitts von 2. Die Draufsicht erfolgt entlang
des in 2 gezeichneten ausgefüllten Pfeils. Die beiden möglichen
Richtungen des Luftstroms sind durch einen Doppelpfeil illustriert.
In 3 ist zu erkennen, dass die Vorrichtung 12 zur Erzeugung
eines Wärmestaus
bei Vorhandensein eines Gegenluftstroms an einem Ende gebogen ist,
um an einer Stelle der Wand 28 des hier nicht näher gezeigten
ersten Prozessluftkanals einen Scharniermechanismus 14 zu
bilden, in dem die Vorrichtung 12 drehbar gelagert ist. 13 bedeutet
einen ersten Temperatursensor 13, der einen aufgrund der
aufgeklappten Vorrichtung 12 erzeugten Wärmestau
registriert.