DE68902744T2 - DRUM DRYER. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Taumeltrockner.The invention relates to tumble dryers.

Es ist bekannt, Wärmetauscher zu verwenden, um Feuchtigkeit aus einem Luftstrom zu entfernen, der durch eine Trommel verläuft, und auf seinem Weg durch die Trommel und den Wärmetauscher durch ein Gebläse angetrieben wird. Weiterhin ist bekannt, daß derartige Wärmetauscher von der Frontseite des Trockners abnehmbar sein können, da der durch die Beladung des Trockners fließende Luftstrom Fasern aus dem Trockengut und vorgesehenen Filtern aufnimmt und dadurch eine Verstopfung des Wärmetauschers verursachen kann. Die Abnahme von Wärmetauschern ermöglicht deren Reinigung. In manchen Anordnungen treibt ein einzelner Motor die Trommel und ein anderer das Gebläse an. Bei einer weiteren Ausführung (US-A- 3 032 877) treibt ein einzelner Motor sowohl die Trommel als auch das die Luftzirkulation verursachende Gebläse an. Ein zweites Gebläse, welches über eine Riemenscheibe mittels eines Riemens angetrieben wird, ist dafür vorgesehen, Luft durch den Wärmetauscher zu blasen, welcher sich im vorderen Teil des Trockners befindet und aus Röhren besteht, die von einer Seitenfläche des Trockners zur anderen verlaufen. Die Gehäusegröße des Taumeltrockners wird durch gewisse Standardmaße vorgegeben, und die Anordnung der einzelnen Bestandteile bereitet oftmals Probleme.It is known to use heat exchangers to remove moisture from an air stream passing through a drum and driven by a fan as it passes through the drum and the heat exchanger. It is also known that such heat exchangers can be removable from the front of the dryer, since the air stream passing through the load of the dryer picks up fibers from the material being dried and from the filters provided and can thereby cause blockage of the heat exchanger. Removal of heat exchangers allows them to be cleaned. In some arrangements, a single motor drives the drum and another the fan. In another embodiment (US-A-3 032 877) a single motor drives both the drum and the fan causing the air circulation. A second fan, driven by a pulley via a belt, is designed to blow air through the heat exchanger, which is located in the front part of the dryer and consists of tubes that run from one side of the dryer to the other. The size of the tumble dryer housing is determined by certain standard dimensions, and the arrangement of the individual components often causes problems.

Wesentlich ist, daß bei der vorliegenden Erfindung die Röhren des Wärmetauschers im rechten Winkel zur Vorderseite des Trockners verlaufen, daß das zweite Gebläse ebenfalls auf einer Welle des Motors angeordnet ist, daß die Wellen des Motors parallel zu den Röhren verlaufen und daß sie von diesen in Richtung von einer Seitenfläche des Trockners zur anderen beabstandet sind.It is essential that in the present invention the tubes of the heat exchanger are arranged at right angles to the front of the dryer, that the second fan is also arranged on a shaft of the motor, that the shafts of the motor run parallel to the tubes and that they are spaced from them in the direction from one side surface of the dryer to the other.

Der Gebrauch des die Trommel antreibenden Motors für den Antrieb der Achsen beider Gebläse, die nebeneinandersitzende Anordnung des Motors und der Gebläse sowie der im rechten Winkel zu der Vorderseite des Trockners verlaufenden Röhren des Wärmetauschers erzeugt einerseits einen besonders kompakten Aufbau mit einer vergleichsweise kleinen Öffnung an der Vorderseite des Trockners zur Entnahme des Wärmetauschers zu Reinigungszwecken, und beseitigt andererseits die Notwendigkeit eines Riemens und einer Riemenscheibe zum Antrieb des zweiten Gebläses.The use of the motor driving the drum to drive the axes of both fans, the side-by-side arrangement of the motor and fans and the heat exchanger tubes running at right angles to the front of the dryer, on the one hand, creates a particularly compact structure with a comparatively small opening at the front of the dryer for removing the heat exchanger for cleaning purposes, and on the other hand, eliminates the need for a belt and pulley to drive the second fan.

Ein erfindungsgemäßer Taumeltrockner wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:A tumble dryer according to the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawings. They show:

Abbildung 1 eine schematische perspektivische Ansicht des Taumeltrockners;Figure 1 is a schematic perspective view of the tumble dryer;

Abbildung 2 eine Draufsicht des Taumeltrockners, wobei Komponenten, die sich unterhalb der Trommel befinden sowie die Trommel selbst nicht dargestellt sind;Figure 2 is a top view of the tumble dryer, with components located below the drum and the drum itself not shown;

Abbildung 3 eine Seitenansicht des Taumeltrockners, wobei ein Kanal aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet ist;Figure 3 is a side view of the tumble dryer, with one channel not shown for reasons of clarity;

Abbildung 4 eine Vorderansicht des Taumeltrockners;Figure 4 is a front view of the tumble dryer;

Abbildung 5 eine vergrößerte Teilansicht eines Flügelrades mit Gehäuse für die Erzeugung eines zirkulierenden Luftstromes; undFigure 5 is an enlarged partial view of an impeller with housing for generating a circulating air flow; and

Abbildung 6 eine schematische perspektivische Ansicht des Behälters zum Auffangen des Kondensats.Figure 6 is a schematic perspective view of the container for collecting the condensate.

Der Taumeltrockner beinhaltet eine rotierbare Trommel 1, welche sich in einem Kasten 2 befindet, wobei die Trommel durch ein Lager 3 an der Vorderseite der Maschine und ein Lager (nicht dargestellt) an der Rückseite der Maschine gelagert ist. Die Trommel wird durch eine Tür 4 beladen. Ein Motor 5 rotiert die Trommel über einen Treibriemen 6. Das Trockengut wird mit Hilfe eines Luftstromes getrocknet, der durch ein Heizelement (nicht dargestellt), welches sich in Kanal 7 befindet, erwärmt wird. Der Luftstrom läuft in einem geschlossenen Kreislauf durch die Trommel und durch einen Kondensator um. Der Kondensator ist in der Art eines Wärmetauschers ausgebildet und ist im Gesamten mit der Nummer 8 gekennzeichnet (siehe Pfeile 9 bis 12). Die Kühlung des Wärmetauschers erfolgt über einen atmosphärischen Luftstrom (Pfeile 13, 14). Die kondensierte Feuchtigkeit wrid in einem Behälter 15 gesammelt.The tumble dryer includes a rotatable drum 1, which is located in a box 2, the drum being supported by a bearing 3 at the front of the machine and a bearing (not shown) at the rear of the machine. The drum is loaded through a door 4. A motor 5 rotates the drum via a drive belt 6. The material to be dried is dried by means of an air stream which is heated by a heating element (not shown) located in channel 7. The air stream circulates in a closed circuit through the drum and through a condenser. The condenser is designed in the manner of a heat exchanger and is identified as a whole by the number 8 (see arrows 9 to 12). The heat exchanger is cooled by an atmospheric air stream (arrows 13, 14). The condensed moisture is collected in a container 15.

Im folgenden wird die Ausführung des Motors und der Gebläse zur Erzeugung der Luftströme beschrieben. An jeder Seite des Motors verläßt diesen eine angetriebene Welle. Die vordere Welle 16 treibt sowohl den Riemen 6 der Trommel als auch ein sich in einem Gehäuse 18 befindendes Flügelrad 17 an, welches den Luftstrom durch die Trommel erzeugt. Die hintere Welle 19 treibt ein Flügelrad 20 in einem Gehäuse 21 an, um Luft zu Kühlzwecken durch den Wärmetauscher zu treiben. Motor und Flügelräder sind koaxial angeordnet und befinden sich seitlich des Wärmetauschers 8.The design of the motor and the blower for generating the air flows is described below. A driven shaft leaves the motor on each side. The front shaft 16 drives both the belt 6 of the drum and an impeller 17 located in a housing 18, which generates the air flow through the drum. The rear shaft 19 drives an impeller 20 in a housing 21 to drive air through the heat exchanger for cooling purposes. The motor and impellers are arranged coaxially and are located to the side of the heat exchanger 8.

Gemäß Abbildung 5 besteht das Gebläse aus einem rotierbaren Flügelrad, d.h. einem Rad welches gekrümmte Flügel 22 trägt und welches in einem schneckenförmigen Gehäuse umläuft. Die äußere Gestalt des Gehäuses ist in Form eines Schneckenhauses ausgebildet, so daß der lichte Raum zwischen Flügelrad und Gehäuse stetig zum Auslaß 23 hin zunimmt. Der Auslaß liegt tangential zum Flügelrad. Der Einlaß verläuft zum zum Zentrum des Flügelrads. Ein solches Gebläse hat einen hohen Wirkungsgrad, d.h. es weist einen hohen Luftdurchlaß auf, wenn die Drehrichgung des Flügelrades der Pfeilrichtung entspricht, es weist jedoch einen niedrigen Durchfluß auf, falls das Flügelrad in entgegensetzter Richtung umläuft. Das Gebläse 20 und sein Gehäuse sind mit dem Gebläse 17 und seinem Gehäuse identisch.According to Figure 5, the blower consists of a rotatable impeller, i.e. a wheel which carries curved blades 22 and which rotates in a helical housing. The external shape of the housing is in the form of a snail shell, so that the clear space between the impeller and the housing increases steadily towards the outlet 23. The outlet is tangential to the impeller. The inlet runs to the center of the impeller. Such a blower has a high efficiency, i.e. it has a high air flow when the direction of rotation of the impeller corresponds to the direction of the arrow, but it has a low flow if the impeller rotates in the opposite direction. The blower 20 and its housing are identical to the blower 17 and its housing.

Der Wärmetauscher 8 besteht aus einer Anzahl abgeflachter Röhren 24 (durch die die umlaufende Luft fließt), welche der Länge nach den Wärmetauscher durchlaufen. An den vorderen und hinteren Enden sind die Röhren durch Plastikeinschübe 25, 26 gehaltert, welche den Abstand zwischen den Röhren festlegen. Deck- und Bodenplatte 27, 28 besitzen Einschnitte (der obere ist mit 38 gekennzeichnet) zum Zwecke der Zufuhr der Kühlluft über die Röhren des Kondensators.The heat exchanger 8 consists of a number of flattened tubes 24 (through which the circulating air flows) which run lengthwise through the heat exchanger. At the front and rear ends the tubes are held by plastic inserts 25, 26 which determine the distance between the tubes. The top and bottom plates 27, 28 have cuts (the upper one is marked 38) for the purpose of supplying the cooling air over the tubes of the condenser.

Der Wärmetauscher 38 befindet sich in einer Kammer 30, die mit dem Gehäuse 18 über den Einlaß zum Wärmetauscher verbunden ist (Pfeil 9). Der umlaufende Luftstrom wird mit dem Gebläse 17 durch die Röhren 24 getrieben, verläßt das hintere Ende 31 der Kammer (Pfeil 10) und tritt in den Kanal 7, welcher ein Heizelement beinhaltet, ein. Die nun erwärmte umlaufende Luft strömt am hinteren Ende der Trommel durch einen Einschnitt in die Trommel ein, durchläuft diese, strömt durch einen sich verjüngenden Kanal 33 (Pfeil 12), und tritt axial durch eine Öffnung 34 in das Gehäuse des Gebläses 17 ein. Die erwärmte und feuchte Luft wird abermals in die Kammer 30 getrieben. Die Frontplatte 35 der Kammer 30 kann geöffnet werden (und eine ähnliche Abdeckung auf der Vorderseite des Gehäuses 2 kann geöffnet werden) um zu ermöglichen, daß der Wärmetauscher 8 der Länge nach aus dem Gehäuse 14 herausgezogen werden kann.The heat exchanger 38 is located in a chamber 30 which is connected to the housing 18 via the inlet to the heat exchanger (arrow 9). The circulating air flow is driven by the fan 17 through the tubes 24, leaves the rear end 31 of the chamber (arrow 10) and enters the channel 7, which contains a heating element. The now heated circulating air flows into the drum through a cut at the rear end of the drum, passes through it, flows through a tapered channel 33 (arrow 12), and enters the housing of the fan 17 axially through an opening 34. The heated and moist air is again into the chamber 30. The front panel 35 of the chamber 30 can be opened (and a similar cover on the front of the housing 2 can be opened) to enable the heat exchanger 8 to be pulled lengthwise out of the housing 14.

Da Teilchen aus Fasern und aus Rückständen der Filter (nicht dargestellt) mit dem umlaufenden Luftstrom aufgenommen werden, sollte der Wärmetauscher in regelmäßigen Abständen entnommen und gereinigt werden, um zu verhindern, daß er verstopft.Since particles of fibers and residues from the filters (not shown) are picked up with the circulating air flow, the heat exchanger should be removed and cleaned at regular intervals to prevent it from becoming clogged.

Die Kühlung des Wärmetauschers erfolgt durch das Gebläse 20. Außenluft zur Kühlung (Pfeil 13) wird axial durch den Einlaß 35a zu der Öffnung 36 des Gebläsegehäuses 21 angesaugt und tritt in die Kammer 30 durch den Einschnitt 37 an der Unterseite der Kammer ein. Die Luft fließt über die Röhren 24 des Wärmetauschers und verläßt die Kammer durch den Einschnitt (Pfeil 14). Der Einschnitt 38 ist relativ zum Einschnitt 37 versetzt, um Turbulenzen im kühlenden Luftstrom zu verursachen, die einen wirksameren Wärmeaustausch fördern. Die nun erwärmte Luft wird an die Außenluft abgegeben.Cooling of the heat exchanger is provided by the fan 20. Outside air for cooling (arrow 13) is drawn axially through the inlet 35a to the opening 36 of the fan housing 21 and enters the chamber 30 through the notch 37 at the bottom of the chamber. The air flows over the tubes 24 of the heat exchanger and leaves the chamber through the notch (arrow 14). The notch 38 is offset relative to the notch 37 to cause turbulence in the cooling air stream, which promotes more effective heat exchange. The now heated air is released into the outside air.

Die nebeneinanderliegende Anordnung des Wärmetauschers 8 auf der einen Seite und des Motors 5 und der koaxialen Gebläse 17 und 20 auf der anderen Seite ermöglicht: den Gebrauch eines einzigen Motors für die Trommel und die zwei Gebläse; einen axialen Lufteintritt in beide Gebläsegehäuse; und den Zugang zum Wärmetauscher von der Vorderseite der Maschine her.The juxtaposition of the heat exchanger 8 on one side and the motor 5 and the coaxial fans 17 and 20 on the other side allows: the use of a single motor for the drum and the two fans; an axial air inlet into both fan casings; and access to the heat exchanger from the front of the machine.

Ein elektronischer Schaltkreis ist vorgesehen, um periodisch die Drehrichtung des Motors umzukehren. Anstatt wie bisher gleiche Zeitintervalle für die Drehung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung festzusetzen, dreht der Motor die Trommel und die Gebläse in einem sich wiederholenden Zyklus, dr aus einer fünfminütigen Vorwärtsdrehung und einer eine halbe Minute dauernden Rückwärtsdrehung besteht. Auf diese Weise werden die Gebläse etwa 90 % der Zeit auf eine wirksame Art und nur etwa 10 % der Zeit auf eine weniger wirksame Art betrieben. Insgesamt ist der Luftstrom durch die Trommel für die Trocknung ausreichend, selbst unter Berücksichtigung dessen, daß der Luftstrom der durch den Kondensator hervorgerufenen Impedanz und dem Strömungswiderstand des Umlaufsystems ausgesetzt ist. Die kurze Zeitdauer, mit der sich die Trommel rückwärts dreht, vermeidet genauso wirksam die Verwicklung oder Verknotung der Wäsche, wie dies bisher durch Zeitintervalle gleicher Länge gewährleistet wurde. Der Gebrauch von unterschiedlich langen Zeitintervallen für die Drehung in Vor- und Rückwärtsrichtung ermöglicht den Gebrauch von hochwirksamen Gebläsen, jedoch ohne die Notwendigkeit von eigenen Motoren für deren Antrieb.An electronic circuit is provided to periodically reverse the direction of rotation of the motor. Instead of setting equal time intervals for forward and reverse rotation, as was previously the case, the motor rotates the drum and the fans are operated in a repeating cycle consisting of a five minute forward rotation and a half minute reverse rotation. In this way the fans are operated in an efficient manner about 90% of the time and in a less efficient manner only about 10% of the time. Overall the air flow through the drum is sufficient for drying, even taking into account that the air flow is subject to the impedance induced by the condenser and the flow resistance of the circulating system. The short time for which the drum rotates in reverse is as effective in preventing tangling or knotting of the laundry as has previously been ensured by time intervals of equal length. The use of different time intervals for the forward and reverse rotation enables the use of highly efficient fans without the need for separate motors to drive them.

Gemäß Abbildung 3 kondensiert die Feuchtigkeit der aus der Trommel kommenden zirkulierenden Luft und fließt über die Abflüsse 39, 40 zu der Pumpe 40a (Abbildung 1), welche durch einen eigenen elektrischen Motor angetrieben wird und die Flüssigkeit in einen Behälter 15 pumpt. Entsprechend Abbildung 6 wird der Behälter regelmäßig vom Benutzer herausgezogen und entleert. Der Behälter ist auf eine geeignete Weise gegen Überfüllung geschützt.According to Figure 3, the moisture in the circulating air coming from the drum condenses and flows via the drains 39, 40 to the pump 40a (Figure 1), which is driven by its own electric motor and pumps the liquid into a container 15. According to Figure 6, the container is regularly pulled out and emptied by the user. The container is protected in a suitable way against overfilling.

Infolgedessen sitzt der Behälter 15, sofern er vollständig eingesetzt ist, auf einer unter Federdruck stehenden Druckkufe 42 auf. Ein Steuerhebel 43, der in 44 gelagert ist, tritt durch einen Schlitz 45 in der Trägerplatte 46 hindurch. Das eine Ende sitzt auf der oberen Außenfläche des Behälters 15 auf. Das andere Ende sitzt auf einem weiteren Steuerhebel 47 auf, der im niedergedrückten Zustand einen Schalter 48 betätigt. Dieser Schalter schaltet sowohl den Motor der Pumpe als auch den Hauptmotor ein.As a result, the container 15, when fully inserted, rests on a spring-loaded pressure skid 42. A control lever 43, which is mounted in 44, passes through a slot 45 in the carrier plate 46. One end rests on the upper outer surface of the container 15. The other end rests on another control lever 47, which, when depressed, forms a Switch 48 is activated. This switch switches on both the pump motor and the main motor.

Wenn der Behälter 41 bis zu einem bestimmten, vorher festgelegten Stand gefüllt wird, ist sein Gewicht so groß, daß die Druckkufe 42 um einen bestimmten, vorher festgelegten Betrag niedergedrückt wird. Dadurch wird das auf dem Behälter 15 aufsitzende Ende des Steuerhebels niedergedrückt und das andere Ende angehoben, so daß der Schalter 48 betätigt wird. Der Benutzer zieht dann den Behälter heraus und entleert ihn, wobei der Schalter in der ausgeschalteten Stellung verbleibt. Erst wenn der leere Behälter wieder eingesetzt ist, setzen die Steuerhebel den Schalter in die Stellung, in der die Maschine wieder anlaufen kann.When the container 41 is filled to a certain predetermined level, its weight is such that the pressure shoe 42 is depressed by a certain predetermined amount. This depresses the end of the control lever resting on the container 15 and raises the other end so that the switch 48 is actuated. The user then pulls out the container and empties it, leaving the switch in the off position. Only when the empty container is replaced do the control levers set the switch to the position where the machine can start again.

Natürlich sind verschiedene Abwandlungen von dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Infolgedessen könnte der Motor 5, der hier ein zweipoliger, selbstartender Induktionsmotor ist, auch ein durch ein Relais gestarteter Motor oder ebenfalls ein vierpoliger Motor sein. Genauso sind andere Vorund Rücklaufperioden im Richtungswechselzyklus des Motors möglich. Infolgedessen kann das Verhältnis der Zeiten von Vor- zu Rückwärtsbewegung der Trommel zwischen 5 : 1 und 20 : 1 betragen, und die Zeitdauer eines Zykluses kann zwischen drei und zehn Minuten liegen. Weiterhin können die Positionen der Ein- und Austritte am Wärmetauscher verändert werden. Falls es gewünscht wird, kann der Wärmetauscher statt mit Luft mit Wasser gekühlt werden.Of course, various modifications to the embodiment described here are possible without departing from the scope of the invention. Consequently, the motor 5, which here is a two-pole, self-starting induction motor, could also be a relay-started motor or also a four-pole motor. Likewise, other forward and reverse periods in the direction change cycle of the motor are possible. Consequently, the ratio of the times of forward to reverse movement of the drum can be between 5:1 and 20:1, and the duration of a cycle can be between three and ten minutes. Furthermore, the positions of the inlets and outlets on the heat exchanger can be changed. If desired, the heat exchanger can be cooled with water instead of air.

Claims (3)

1. Taumeltrockner mit einer rotierbaren Trommel (1), einem ersten Gebläse (17) für die Erzeugung eines Luftstromes durch die Trommel und einem Wärmetauscher (8), welcher eine Mehrzahl an Röhren beinhaltet, durch die im Betrieb Luft strömt und wieder in die Trommel zurückgeführt wird und welcher durch eine Öffnung an der Vorderseite des Trockners entnommen werden kann, wobei das erste Gebläse auf einer Welle (16) eines Motors (5), de die Trommel antreibt, angeordnet und im zweiten Gebläse (20) vorgesehen ist für die Versorgung des Wärmetauschers mit Außenluft zu Kühlzwecken, und das ebenfalls durch den Motor (5) angetrieben wird,1. Tumble dryer with a rotatable drum (1), a first fan (17) for generating an air flow through the drum and a heat exchanger (8) which contains a plurality of tubes through which air flows during operation and is returned to the drum and which can be removed through an opening on the front of the dryer, the first fan being arranged on a shaft (16) of a motor (5) which drives the drum and being provided in the second fan (20) for supplying the heat exchanger with outside air for cooling purposes, and which is also driven by the motor (5), dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Röhren des Wärmetauschers im wesentlichen im rechten Winkel zu der Vorderseite des Trockners angeordnet sind, und daß das zweite Gebläse ebenfalls auf einer Welle des Motors angeordnet ist, wobei die Wellen des Motors parallel zu den Röhren verlaufen und in einer Richtung von einer Seite des Trockners zur anderen beabstandet sind.that the tubes of the heat exchanger are arranged substantially at right angles to the front of the dryer, and that the second fan is also arranged on a shaft of the motor, the shafts of the motor being parallel to the tubes and spaced in a direction from one side of the dryer to the other. 2. Taumeltrockner nach Anspruch 1,2. Tumble dryer according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß der Motor (5) zwischen den beiden Gebläsen (17, 20) angeordnet ist.that the motor (5) is arranged between the two fans (17, 20). 3. Taumeltrockner nach Anspruch 1 oder 2,3. Tumble dryer according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnetcharacterized daß ein Einlaß (37) für die Kühlluft längs der Röhren relativ zum darüberliegenden Auslaß der Kühlluft so beabstandet ist, daß die Kühlluft sowohl längs der Röhren als auch nach oben an den Röhren des Wärmetauschers vorbeiströmt.that an inlet (37) for the cooling air is spaced along the tubes relative to the cooling air outlet above it so that the cooling air flows both along the tubes and upwards past the tubes of the heat exchanger.