DE3027900C2 - Luftgekühlter Wärmetauscher für Haushalt-Wäschetrockner - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem luftgekühlten Wärmetauscher für Haushalt-Wäschetrockner, bei dem in einem Gehäuse Platten so angeordnet sind, daß im Wechsel quer zueinander verlaufende Luftkanäle für die mit Feuchtigkeit beladene Abluft und die Kühlluft gebildet werden, wobei im Kühlluftkanal Luftleitkörper zur Verbesserung des Wärmeübergangs vorgesehen eind.

Ein solcher Wärmetauscher ist aus der US-PS 95 349 bekannt. Die dort im Wechsel quer zueinander gestapelten Platten haben notwendigerweise Toleranzen, damit sie leicht aus dem Gehäuse entnehmbar und in das Gehäuse zurückbaubar sind. Bei dieser Stapelweise können sich die Toleranzen leicht addieren und demzufolge die Abdichtungen überfordern, sodaß ein unerwünschter Obertritt der Prozeßluft in die Kühlluft oder umgekehrt unvermeidbar ist.

Damit der Luftwiderstand in den von den bekannten Platten begrenzten Kanälen nicht zu groß wird, können die an den kanalseitigen Flächen der Platten angebrachten Wirbelschienen nicht so zahlreich sein, daß eine genügend große Tauscherfläche zur Verfügung stünde. Daher müssen die Platterzahl und der Plattenstapel so groß sein, daß er in einem Haushaltgeräte-Normgehäuse eines Wäschetrockners von 85 χ 60 χ 60 cm³ keinen Platz findet

Außerdem ist die Handhabung der bekannten Platten zum Zwecke der Reinigung unbequem, weil alle Platten einzeln entnommen und beim Zusammenbau in genau einzuhaltender Reihenfolge umständlich wieder eingehängt werden müssen.

Dabei können die unterschiedlichen Plattenarten leicht zu Verwechslungen und demzufolge zu einer Funktionsminderung führen.

Weiterhin erfordert der bekannte Wärmetauscher einen hohen Fertigungs~.ufwand wegen der vielen Einzelteile, die zum Teil in einzelnen Fertigungsschritten miteinander verbunden werden müssen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugründe, die Kondeusatorleistung durch Verbesserung des Wirkungsgrades des Wärmetauschers zu erhöhen und außerdem die Herstellung und die Handhabung zu vereinfachen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse als ein in Strömungsrichtung der Abluft verlaufender Tunnel ausgebildet ist, daß jeweils zwei einen Kühlluftkanal begrenzende Platten zu einem einstückigen, allseitig geschlossenen Kanalteil verbunden sind, daß die Kanalteile entlang ihrer Kühlluft-Eintritts- und Austrittsöffnung zwischen in Strömungsrichtung der Abluft an den Tunnelseitenwandungen paarweise angeordneten Leisten gehalten sind und daß die Tunnelseitenwandungen zwischen den Leisten jedes Paares Durchbrüche für die Kühlluft aufweisen.

Diese Bauart ermöglicht eine bessere Abdichtung und einen verbesserten Übergang der Wärmeenergie zwischen der Prozeßluft und der Kühlluft. Sie bietet außerdem beste Voraussetzungen für einen baulich gelingen Aufwand, so daß ihre Herstellung und ihre Handhabung, beispielsweise zum Zwecke der Reinigung der Platten, wesentlich vereinfacht sind.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Kanalteile in den Leistenpaaren schiebbar gehalten. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß die Platten ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs aus der luftgekühlten Einrichtung gezogen und dann einer leichten Reinigung zugeführt werden können. Außerdem läßt sich auf diese Art und Weise auch der Innenraum der Einrichtung leicht reinigen.

Sofern die Kanalteile gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung quer zur Strömungsrichtung der Abluft geneigt gehalten sind, sammelt sich das auf der Oberfläche der Platten aus der Abluft kondensierende Wasser an einer Seite der jeweiligen Kanalteile und wird durch den Abluftstrom angetrieben zur Ausgangsseite des tunnelförmigen Gehäuses gefördert. Dort kann es gesammelt ablaufen.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfin-

dung besteht darin, daß die Kanalteile in Strömungsrichtung der Abluft geneigt gehalten sind. Dieses Konstruktionsmerkmal unterstützt die durch den Umluftstrom bedingte Förderung des Kondenswasser. Es kann auch kombiniert mit dem zuvor beschriebenen Merkmal angewendet werden.

Damit das an der Austrittsseite des Gehäuses gesammelte Kondensat nicht willkürlich vom Abluftstrom abgerissen und verteilt wird, weisen die Kanalteile an ihren der Abluft-Austrittsöffnung des Tunnels zugeordneten Seiten je eine Kondensat-Sammelrinne auf.

Vorteilhafterweise können diese Sammelrinnen miteinander lotrecht fluchtende Auslauftüllen aufweisen, die in einen Kondensat-Sammelbehälter münden. Damit wäre die gelenkte Ableitung des Kondensats gesichert

Besonders einfache Fertigung ermöglicht eine Ausbildung der Erfindung, bei der die Kanalteile aus zwei parallel zueinander verlaufenden Blechen gebildet sind, die als Luftleitkörper ein zick-zack-förmig gefaltetes Rippenblech umschließen.

Wenn das zick-zack-förmig gefaltete Rippenblech eine Mäanderform aufweist, ist die Fertigung noch einfach genug; der Wärmeübergang von den Hohlräumen zur Plattenoberfläche kann dabei über die Querstege der Mäanderform optimiert werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist jedes Kanalteil aus einem einstückigen Blechband hergestellt Hierin zeigt sich die besondere Fertigungsvereinfachung; denn die Platten können daher auf Maschinenautomaten gefertigt werden. Entweder kann das gefaltete Rippenblech in der Mitte des Blechbandes zwischen den zwei parallel zueinander verlaufenden Blechen angeordnet sein. Dabei kann das freie Ende des oberen Bleches des Kanalteils als Sammelrinne geformt sein. Das untere Blech läuft dann lediglich glatt aus. Oder das gefaltete Rippenblech ist an einem Ende des Blechbandes angeordnet, was wiederum das Fertigungsverfahren in der Weise vereinfacht, daß zuerst der Rippenblech-Teil des Blechbandes einwärts gefa'':et und dann der äußere glatte Teil des Blechbandes über den Rippenblech-Teil durch denselben Raumabschnitt gelegt wird. Dabei kann die Kondensat-Sammelrinne sowohl an der einen Seite (freies Ende des glatten Bleches) als auch am Verbindungsfalz zwischen den beiden glatten Flächen vorgesehen sein.

In allen Fällen empfiehlt sich eine unlösbare Verbindung zwischen den Kontaktstellen der glatten Fläche mit dem Rippenblech. Dazu kann eine geeignete Schweißtechnik oder Klebetechnik angewendet werden. Auf diese Weise -«jrbunden, sind die Kanalteile außerordentlich steif und dadurch bei der Handhabung unempfindlich.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele ist die Erfindung nachstehend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Haushalt-Wäschetrockner in schematischer Seiten-Durchsicht mit einem luftgekühlten Wärmetauscher,

F i g. 2 eine erfindungsgemäße Ausführungsform des luftgekühlten Wärmetauschers,

Fig.3 und 4 zwei Ausführungen für Kanalteile mit zick-zack-förmig gefalteten Rippenblechen im Querschnitt und

F i g. 5 eine im Querschnitt dargestellte Einzelheit der seitlichen Führungsleisten des Wärmetauscher-Gehäuses.

Der Wäschetrockner ')at ein Gehäuse 10 und einen Trockenraum 11, zwischen denen sich an der Rückseite des Trockners ein Zuluftkanal 12 befindet, in dem die Luft mittels einer Heizeinrichtung 13 erwärmt und von einem Gebläse 14 über eine Gitterwand 15 in den Trokkenraum geblasen wird. An der Vorderseite des Wäschetrockners befindet sich eine Beschickungsöffnung 16, die von einer Tür 1? verschlossen ist.

Die vom Gebläse 14 durch den Trockenraum 11 und den Ringspalt zwischen der Tür und dem äußeren Rahmen der Beschickungsöffnung 16 geblasene Umluft tritt

ίο durch das Flusensieb 18 in den Abluftkanal 19 ein. Von dort gelangt die Umluft in den luftgekühlten Wärmetauscher 2, der teilweise gebrochen dargestellt ist und gut wärmeleitende Kanalteile 21 mit Hohlräumen enthält, die quer zur Umluft von Frischluft durchsetzt werden.

Die Umluft ist auf der warmen Seite durch einen ausgefüllten Pfeil und auf der kalten Seite durch einen längsgestreiften Pfeil (in F i g. 1 gestrichelt) dargestellt. Die warme und feuchtigkeitsbeladene Umluft gibt an den Oberflächen der Kanalteile 21 Wärme und Feuchtigkeit ab und fließt gekühlt dem Gebläse ?4 zu. Die Feuchtigkeit sammelt sich am Ausgang des V/ärmetauschers und fließt zum Kondensat-Sammelbehälter 22 ab, aus dem das Kondensat abgepumpt oder manuell entfernt werden kann.

An der Vorderseite des Wäschetrockner-Gehäuses 10 befindet sich außerdem eine Tür oder Klappe 23, die von der Bedienungsperson zum Zwecke der Reinigung des Wärmetauschers 2 geöffnet werden kann. Zum Reinigen können die Kanalteile 21 aus dem Wärmetauscher 2 gezogen und außerhalb gereinigt werden.

Der in F i g. 2 schematisch dargestellte Wärmetauscher 2 hat ein tunnelförmiges Gehäuse 24 mit einer an den Abluftkanal 19 angeschlossenen Umluft-Eintrittsöffnung (ausgefüllter Pfeil) und mit einer an das Gebläse 14 angeschlossenen Umluft-Austrittsöffnung (längsgestreifter Pfeil). An den Seitenwänden des Wärmetauschergehäuses sind Durchbrüche 25 vorgesehen, die auf der einen Seite (in F i g. 2 hinten) die zuflhßende Kühlluft (weißer Pfeil) zu den Hohlräumen der Kanalteile 21 und an der anderen Seite (in F i g. 2 vorn) in einen angeschossenen Kanal (strichpunktiert angedeutet) leiten, der ins Freie führt, (quergestreifter Pfeil).

Die Kanalteile 21 sind im Gehäi'seinncren in Führungsleisten 26 so gehalten, daß sie in Umluft-Richtung verschiebbar sind. Entsprechend der Anordnung des Wärmetauschers 2 in F i g. 1 können die in F i g. 2 dargestellten Kanalteile 21 zur Vorderseite des Wäschetrockners herausgezogen werden.

Die durch den Wärmetauscher 2 streichende Umluft fördert das an den Kanalteilen 21 sich niederschlagende Kondensat in Ricntung zur Umluft-Austrittsöffnung (längsgestreifter Pfeil), wo es in die Kondensat-Sammelrinne 27 des Wärmetauschergehäuses 24 abtropft. Die kinne 27 fördert das Kondensat in den Sammelbehälter 22 (Fig. 1). Eine fir die Kanalteile 21 besonders geeignete Ausführungsform ist in F i g. 3 anhand eines in Umluftrichtung verlaufenden Querschnittes dargestellt. Dieses Kanalteil besteht aus einem einstückigen Blechband, dessen eint.. Ende 211 die Unterseite des Kanalteils bildet Am Falz zur Oberseite 212 des Kanalteils 21 ist das Blech in Form einer Kondensat-Sammelnnne 213 ausgebildet. Über dem unteren Ende 211 ijt die Oberseite 212 abwärts gefalzt und geht in das mäanderförmig gefaltete Rippenblech 214 über, das abwechselnd an der Unterseite und an deiObeiseite des Kanalteils 21 großflächig zur Anlage kommt. Die einzelnen Stege des Mäanders bilden zwischen der Oberfläche 212 und der Unterfläche 211 langgestreckte Hohlräume 215, die quer

zum Umluftstrom verlaufen.

Das Kanalteil kann nach der Sammelrinne 213 auch sofort in das mäanderförmige Rippenblech 214 übergehen und am rechten Ende des dargestellten Kanalteils aufwärts gefalzt in der Oberfläche 212 enden.

Bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kanalteils 21 wird die Unterseite ebenfalls durch ein Ende 216 eines einstückigen Blechbandes gebildet. Am linken Ende dieses Blechteils beginnt das zick-zack-förmig gefaltete Rippenblech 217, das wiederum aufwärts gebogen am rechten Ende in die obere Kanalteil-Oberfläche 218 übergeht, deren linkes Ende zu einer Kondensat-Sammelrinne 219 geformt ist. Auch dieses Kanalteil bildet in Querrichtung zum Umluftstrom verlaufende Hohlräume 251 prismatischen is Querschnittes. Die Prismen stehen abwechselnd auf einer Seitenfläche und einer Dachkante. An den Dachkanten hat das Rippenblech abwechselnd mit der unteren Plattenfiächc 216 und mit der oberen Plaiienfläche 21S Berührungskontakt, der zur unlösbaren Befestigung geeignet ist.

Die Kanalteile 21 (F i g. 3 und F i g. 4) erlangen durch feste Verbindung ihrer Kontaktstellen eine außerordentlich gute Steifigkeit und sind dadurch für den Benutzer leicht handhabbar.

Die in F i g. 5 dargestellte Einzelheit der Führung der Kanalteile 21 in den seitlichen Führungsleisten 26 des Wärmetauschergehäuse 24 zeigt, wie die Hohlräume 215 der eingesetzten Kanalteile 21 mit den Durchbrüchen 25 in der Seitenwandung des Wärmetauschergehäuses 24 fluchten. Zur Abdichtung der Umluft gegen die Frischluft (quergestreifter Pfeil) sind in den Führungsleisten 26 Streifen 261 aus dichtendem Werkstoff eingearbeitet. Die strichpunktierten Linien zeigen den Anschluß des Kühlluftkanals an die Seitenwand des Wärmetauschergehäuses 24.

Ein nach der Erfindung aufgebauter Wärmetauscher ist leicht zugänglich und zu reinigen. Dieser Vorteil ist im Hinblick darauf von großer Bedeutung, daß bei Haushalt-Wäschetrocknern in der Umluft sehr viele feinste Flusen, Staubpartikel und Kalkreste mitgeführt werden, die im Laufe der Benutzungszeit den Wärmetauscher verschmutzen, wodurch seine Wirksamkeit nachläßt. Die einzelnen Kanalteile des Wärmetauschers sind — wie bereits beschrieben — billig herstellbar, weil eine große Stückzahl von gleichartigen Teilen verwendet wird. Ferner bietet die Konstruktion des erfindungsgemäßen Wärmetauschers erstmals eine Möglichkeit, die Übertragungsleistung den gewünschten Anforderungen anzupassen. Hierzu kann bei gleichbleibendem Gehäuse die Anzahl Jer einzusetzenden Kanalteile variiert werden. Die aus den Ausführungsbeispielen entnehmbaren Anzahlen der eingesetzten Kanalteiie sind daher nicht von erfinderischer Bedeutung.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Luftgekühlter Wärmetauscher für Haushalt-Wäschetrockner, bei dem in einem Gehäuse Platten so angeordnet sind, daß im Wechsel quer zueinander verlaufende Luftkanäle für die mit Feuchtigkeit beladene Abluft und die Kühlluft gebildet werden, wobei im Kühlluftkanal Luftleitkörper zur Verbesserung des Wärmeübergangs vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24) als ein in Strömungsrichtung der Abluft verlaufender Tunnel ausgebildet ist, daß jeweils zwei einen Kühlluftkanal (Hohlräume 215, 251) begrenzende Platten (211, 212 bzw. 216, 218) zu einem einstückigen, allseitig geschlossenen Kanalteil (21) verbunden sind, daß die Kanalteile entlang ihrer Kühlluft-Eintritts- und Austrittsöffnung zwischen in Strömungsrichtung der Abluft an den Tunnelseitenwandungen paarweise ingeordnete Leisten (26) gehalten sind und daß die Tunnelseitenwandungen zwischen den Leisten (26) jedes Paares Durchbrüche (25) für die Kühlluft aufweisen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalteile (21) in den Leistenpaaren (26) schiebbar gehalten sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalteile (21) quer zur Strömungsrichtung der Abluft geneigt gehalten sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 'ie Kanalteile (21) in Strömungsrichtung der Abluft geneigt gehalten sind.

5. Wärmetauscher nach Anspc ;sh 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalteile an ihren der Ablufi-Austrittsöifnung des Turineis zugeordneten Seiten je eine Kondensat-Sammelrinne (213,219) aufweisen.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrinnen (213, 219) mit einander lotrecht fluchtende Auslauftüllen aufweisen, die in einen Kondensatsammelbehälter (22) münden.

7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalteile (21) aus zwei parallel zueinander verlaufenden Blechen (211,212 bzw. 216,218) gebildet sind, die als Luftleitkörper ein zick-zack-förmig gefaltetes Rippenblech (214 bzw. 217) umschließen.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rippenblech (214) mäanderförmig gefaltet ist.

9. Wärmetauscher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kanalteil (21) aus einem einstückigen Blechband besteht.