DE10304300A1

DE10304300A1 - Wäschetrockner

Info

Publication number: DE10304300A1
Application number: DE10304300A
Authority: DE
Inventors: Stefan Werner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-12

Abstract

Das Grundprinzip des Wäschetrockners besteht darin, dass in ein Gerät ungeordnet feuchte Wäsche gegeben wird. Durch eine geeignete Bewegung werden nun die Wäschestücke voneinander getrennt, so dass große Kontaktflächen zur Umgebungsluft entstehen und zusätzlich große Mengen an Frischluft der Wäsche zugeführt und mit Feuchtigkeit beladen wieder abgeführt wird. Eine Erwärmung von Luft zur Trocknung ist nicht notwendig. DOLLAR A Die Funktion "Wäschestücke trennen und Oberfläche vergrößern" wird auf einfache und effektive Weise mit einer rotierenden (6) Trommel (7) erreicht. Um das Ziel zu erreichen, eine besonders große Kontaktoberfläche der Wäsche (4) zu erzeugen und der Wäsche gleichzeitig große Mengen an Frischluft zuzuführen, wird die Trommel erfindungsgemäß wie folgt ausgeführt: DOLLAR A Der Durchmesser und ebenfalls die Breite wird gegenüber einem herkömmlichen elektrischen Wäschetrockner verdoppelt. Außerdem werden erfindungsgemäß sowohl die Stirn- als auch die Zylinderwände der Trommel zu mindestens 80% offen gestaltet. Am einfachsten ist dies mit einem Drahtgitter (8) als Wandmaterial zu realisieren.

Description

Normale elektrische Wäschetrockner für den Gebrauch im Haushalt bestehen – wie in 1 und 2 dargestellt – im Prinzip im Kern aus einer geschlossenen Trommel (1) aus Edelstahl, deren Seiten luftdurchlässig perforiert (2) sind. 1 zeigt einen Schnitt durch die Trommel senkrecht zur Drehachse, 2 einen Schnitt parallel zur Drehachse.
Im Betrieb dreht (3) sich die Trommel und die Wäsche (4) wird herumgewirbelt. Dadurch kommen im Wechsel sämtliche Oberflächen der enthaltenen Textilien mit der Umgebungsluft in Berührung. Die in der Wäsche enthaltene Feuchtigkeit kann an der Oberfläche verdunsten. Ohne zusätzliche Maßnahmen wäre die Umgebungsluft aber schnell mit Feuchtigkeit gesättigt und die Verdunstung würde kaum Feuchtigkeit aus der Wäsche abführen. Damit die Wäsche in angemessener Zeit trocken wird, wird der Trommel durch eine Seite ständig neue, stark erwärmte und mit Feuchtigkeit stark untersättigte Luft (5) zugeführt und auf der anderen Seite wieder abgeführt. Dadurch kann eine Ladung der ca. 60 cm im Durchmesser und 40 cm in der Breite messenden Trommel in ca. 60 bis 90 min getrocknet werden.
Der elektrische Wäschetrockner erleichtert die Arbeit im Haushalt bei der Reinigung der Wäsche sehr, da die Kleidungsstücke und andere Textilien nicht mehr einzeln zum Trocknen an die Leine gehängt werden müssen. Jedoch benötigt der Trockner – insbesondere zur Erhitzung der Trocknungsluft – eine große Menge an elektrischer Energie. Bei einer vierköpfigen Familie sind dies ca. 500 kWh im Jahr. Dieser Stromverbrauch belastet einen Haushalt in Deutschland mit ca. 80 Euro im Jahr und trägt dabei zur jährlichen Emission von ca. 300 kg des klimaschädlichen Treibhausgases CO₂ bei.
Die herkömmliche Art der Wäschetrocknung – Aufhängen auf einer Leine oder auf einem Trockengestell – benötigt demgegenüber keine technisch erzeugte Energie. Die Trocknung erfolgt allein durch die Umgebungswärme und die Erneuerung der Umgebungsluft, evtl. verstärkt durch direkte Sonneneinstrahlung. Hohe Umgebungstemperaturen sind dabei nicht notwendig, da durch das Aufhängen eine große Oberfläche der Wäsche zur Abgabe der Feuchtigkeit zur Verfügung steht und insbesondere bei Trocknung im Freien ein guter Austausch der feuchten Luft durch frische, weiterhin für Feuchtigkeit gut aufnahmefähige Luft gewährleistet ist.
Der Nachteil der herkömmlichen Methode der Wäschetrocknung ist der Arbeitsaufwand, der notwendig ist, um die Wäsche aufzuhängen und wieder abzunehmen. Außerdem benötigt man viel Platz in einem trockenen, gut belüfteten Raum oder im Freien, der nicht immer vorhanden ist. Der Trockenvorgang nimmt meist auch eine längere Zeit in Anspruch, da der Trocknungsluft keine zusätzliche Wärmeenergie zugeführt wird. Deshalb gehen immer mehr Menschen, insbesondere in den Industrieländern, dazu über, ihre Wäsche in Wäschetrocknern zu trocknen. Der Energieverbrauch und die Erzeugung von CO₂ wird dadurch deutlich erhöht.
Mit der vorgestellten Erfindung wird das Ziel verfolgt, eine Möglichkeit der Wäschetrocknung zur Verfügung zu stellen, die die Vorteile beider Prinzipe – bequeme Handhabung und minimalen Energieverbrauch – miteinander verbindet.
Erreicht wird dieses Ziel dadurch, dass die Wirkprinzipe der beiden Trocknungsarten in besonders geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.
Das Grundprinzip des solaren Wäschetrockners – dargestellt in 3 bis 5 – besteht darin, dass in ein Gerät ungeordnet feuchte Wäsche gegeben wird. Durch eine geeignete Bewegung werden nun die Wäschestücke voneinander getrennt, so dass große Kontaktflächen zur Umgebungsluft entstehen und zusätzlich große Mengen an Frischluft der Wäsche zugeführt und mit Feuchtigkeit beladen wieder abgeführt wird.
Die Funktion „Wäschestücke trennen und Oberfläche vergrößern" wird auf sehr einfache und effektive Weise mit einer rotierenden (6) Trommel (7) erreicht, wie sie auch im herkömmlichen Wäschetrockner verwendet wird. Um aber das Ziel zu erreichen, eine besonders große Kontaktoberfläche der Wäsche zu erzeugen und der Wäsche gleichzeitig große Mengen an Frischluft zuzuführen, wird die Trommel (7) erfindungsgemäß wie folgt modifiziert:
Der Durchmesser wird annähernd verdoppelt auf ca. 120 cm. Ebenfalls wird die Breite auf ca. 80 cm annähernd verdoppelt. Dadurch erhöht sich die Oberfläche der Trommel um den Faktor vier und das Volumen um das achtfache. Außerdem werden erfindungsgemäß sowohl die Stirn- als auch die Zylinderwände der Trommel zu mindestens 80 % offen gestaltet. Am einfachsten ist dies mit einem Drahtgitter (8) als Wandmaterial zu realisieren. 3 – ein Schnitt durch die Trommel (7) senkrecht zur Drehachse – zeigt den maßlichen Unterschied zur herkömmlichen Trommel (1) in 1.
Rotiert (6) die so gestaltete Trommel (7) mit einer normalen Wäscheladung, so erreicht die Kontaktoberfläche der Wäsche ca. 40 – 60 % der Größe, die beim Aufhängen der Wäsche erreicht wird – wobei durch die Bewegung die gesamte Wäscheoberfläche relativ gleichmäßig mit Frischluft in Berührung kommt. Gleichzeitig erhöht sich der Frischluftaustausch gegenüber dem Aufhängen beträchtlich, so dass die Zeit, die zum Trocknen benötigt wird, in der Regel kürzer ist, als beim Aufhängen und unter günstigen Umständen eine Trocknungszeit wie beim herkömmlichen Wäschetrockner erreichen kann. In der Fallbewegung zieht die trocknende Wäsche ständig frische Umgebungsluft (9) in die Trommel und drückt diese mit Feuchtigkeit beladen wieder aus. Dabei streift über die Wäsche ein trocknender Luftstrom mit ca. 2 m/s. Die Drehzahl (6) wird optimalerweise so eingestellt, dass der Weg des freien Falls der Wäsche maximal ist. Dies trifft für die dargestellte Konstruktion für eine Drehzahl von ca. 25 bis 30 1/min zu.
Rechnet man mit einer Trockenzeit von 2 Stunden und einem Wirkungsgrad des Antriebes von 70 %, so benötigt der Solarwäschetrockner bei einer Drehzahl von 30 1/min für 3 kg Wäsche nur ca. 0,04 kWh bei 20 W aufgenommener Leistung. Wird täglich einmal getrocknet, sind dies nur 15 kWh im Jahr. Diese Energie kann problemlos durch Solarenergie (Photovoltaik) zur Verfügung gestellt werden – daher „solarer Wäschetrockner". Der Trockner benötigt somit im Freien keinen Netzanschluss.
Eine besonders einfache und dabei platzsparende Ausführung des Trockners zeigen im Prinzip die 6 bis 10. 6 zeigt eine Aufsicht auf die Stirnseite der Trommel (7), 7 und 8 je einen Schnitt parallel zur Drehachse der Trommel (7).
Die Trommel besteht im wesentlichen aus vier geschlossenen, kreisförmigen Ringen aus gebogenen Rohren, die durch eine Haut aus Drahtgitter miteinander verbunden sind. Zwei identische Ringe (10a, 10b) mit einem Durchmesser von ca. 120 cm spannen im Abstand von ca. 60 cm das zylindrische Volumen der Trommel auf und zwei identische kleinere Ringe (11a, 11b) mit ca. 60 cm Durchmesser bilden konzentrisch zu den anderen angeordnet zwei Öffnungen (12a, 12b) zum Befüllen und Entleeren der Trommel von den Stirnseiten (13a, 13b). Die Öffnungen haben einen Abstand von ca. 80 cm, so dass die Stirnseiten konisch ausgeformt sind. Dadurch wird verhindert, dass beim Trocknen Wäsche aus der Trommel herausfallen kann.
Die Hauptringe sind auf vier Profilrollen (14a-d), von denen mindestens eine (14a) mittels eines Gleichstrom- oder Universalmotors (15) angetrieben wird, drehbar gelagert. Die Kraftübertragung erfolgt am günstigsten über Reibschluss, indem die Profilrollen mit einer Gummioberfläche versehen sind. Der Trockner benötigt somit keine mechanische Achse und damit auch keine Achsaufhängung zur Aufnahme und Bewegung der Trommel. Ein Untersetzungsgetriebe ist auf diese Weise ebenfalls verzichtbar.
Durch zwei weitere Profilrollen (16a, 16b), die seitlich die Hauptringe (101, 10b) führen, wird verhindert, dass die Trommel von der Lagerung abheben kann.
Alle sechs Profilrollen können gleich ausgeführt werden. Das Drahtgitter ist so mit den Hauptringen verschweißt, das sowohl die unteren als auch die seitlichen Profilrollen ungehindert in die Ringrohre eingreifen können.
Die isometrische Abbildung in 9 und die Seitenansicht in 10 zeigen schematisch einen günstigen Aufbau des Gesamtgerätes (17).
Dabei nimmt ein quaderförmiger Unterbau (18) von ca. 140 × 80 × 35 cm die Trommel (7) sowie sämtliche zum Antrieb der Trommel und zur Steuerung des Gerätes notwendigen Vorrichtungen auf.
An den Stirnflächen des Unterbaus kann eine bogenförmige Überdachung (19) aus durchsichtigem, robusten Material – z.B. Plexiglas – befestigt sein. Die Überdachung schützt die Wäsche vor Feuchtigkeit, wenn der Trockner im Freien steht. Zusätzlich kann die Überdachung mit Photovoltaik-Zellen (20) belegt werden. Günstigerweise wird die Überdachung, wie abgebildet, halbseitig mit Solarzellen (20) belegt, und diese Seite bei Aufstellung des Gerätes im Freien nach Süden ausgerichtet. Auf diese Weise ist die Energieausbeute am höchsten. Gleichzeitig wird die Wäsche vor Ausbleichen durch zu intensive Sonneneinstrahlung geschützt.
Die durch die Solarzellen erzeugte Energie kann mit Hilfe eines Akkumulators – z.B. eines preiswerten Blei-Akkumulators, der im Unterbau (18) montiert ist – gespeichert werden. Damit ist der Solar-Wäschetrockner unabhängig von der Wetterlage und kann auch nachts netzunabhängig betrieben werden. Für den Betrieb innerhalb von Gebäuden und um die Betriebsbereitschaft zu erhöhen, kann der Trockner zusätzlich mit einem Netzanschluss ausgestattet sein.
Um den Transport des Trockners zu erleichtern, ist es günstig, Transportrollen am Unterbau anzubringen.

Claims

Gerät zur Trocknung von Textilien, in das ungeordnet feuchte Textilstücke (4) gegeben werden, die durch eine geeignete Bewegung von Teilen des Gerätes wiederholt voneinander getrennt werden, so dass innerhalb kurzer Zeit fast sämtliche äußere Oberflächen der Textilien in Kontakt mit der Umgebungsluft kommen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung derart erfolgt, dass Kontaktflächen der Textilien zur Umgebungsluft entstehen, die ständig mindestens 40 – 60 % der gesamten äußeren Oberfläche der Textilien betragen und zusätzlich große Mengen an Frischluft (9) der Textiloberfläche zugeführt und mit Feuchtigkeit beladen wieder abgeführt wird.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine rotierende (6) Trommel (7) zur Aufnahme der Textilien (4) enthält, deren Stirn- als auch Umfangswände zu mindestens 80 % offen gestaltet sind.
Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandmaterial der Trommel aus einem Drahtgitter (8) besteht.
Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Trommel (7) in etwa dem vierfachen und deren Volumen in etwa dem achtfachen der entsprechenden Größen der Trommeln (1) herkömmlicher elektrischer Wäschetrockner entspricht.
Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Trommel (7) ca. 120 cm und die Breite ca. 80 cm beträgt.
Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (7) im Betrieb mit einer Drehzahl von ca. 25 bis 30 1/min rotiert (6).
Gerät einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (7) im wesentlichen aus vier geschlossenen, kreisförmigen Ringen (10a, 10b, 11a, 11b) aus gebogenen Rohren besteht, die durch eine Haut aus Drahtgitter (8) miteinander verbunden sind, wobei zwei identische Ringe (10a, 10b) das zylindrische Volumen der Trommel aufspannen und zwei identische kleinere Ringe (11a, 11b), konzentrisch zu den anderen angeordnet, zwei Öffnungen (12a, 12b) zum Befüllen und Entleeren der Trommel von den Stirnseiten (13a, 13b) bilden.
Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die größeren Ringe (10a, 10b) einen Durchmesser von ca. 120 cm und die kleineren Ringe (11a, 11b) einen Durchmesser von ca. 60 cm aufweisen.
Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (12a, 12b) einen Abstand zueinander von ca. 80 cm haben und die Stirnseiten (13a, 13b) konisch ausgeformt sind, vorteilhafterweise durch einem Abstand der großen Ringe (10a, 10b) zueinander von ca. 60 cm.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptringe (10a, 10b) entsprechend Anspruch 7 bis 9 oder andersartige Profilelemente mit ähnlichem oder gleichem Zweck auf Profilrollen (14) drehbar gelagert sind, von denen mindestens eine (14a) angetrieben wird.
Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb durch einen Gleichstrom- oder Universalelektromotor (15) erfolgt.
Gerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung zwischen Motorwelle (15a) und Profilrolle (14a) sowie zwischen Profilrolle (14a) und Hauptring (10a) durch Reibschluss erfolgt – günstigerweise indem die Profilrollen (14) mit einer Elastomeroberfläche versehen sind.
Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Profilrolle (16a, 16b) auf jeder Seite seitlich in die Hauptringe (10a, 10b) eingreift.
Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass alle Profilrollen (14, 16) identisch ausgeführt sind und das Wandmaterial (8) so mit den Hauptringen (10a, 10b) verbunden ist, dass sowohl die unteren (14) als auch die seitlichen (16) Profilrollen ungehindert in die Hauptringe (10a, 10b) eingreifen können.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein quaderförmiger Unterbau (18) – günstigerweise mit Abmessungen von ca. 140 × 80 × 35 cm – die Trommel (7) sowie sämtliche zum Antrieb der Trommel (7) und zur Steuerung des Gerätes (17) notwendigen Vorrichtungen aufnimmt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (7) umfangseitig umgebend eine bogenförmige Überdachung (19) aus durchsichtigem, robusten Material – günstigerweise Plexiglas – vorhanden ist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Photovoltaik-Zellen (20) zur Energieversorgung vorhanden sind, wobei günstigerweise die Überdachung (19) aus Anspruch 16 halbseitig mit Photovoltaik-Zellen (20) belegt und auf dieser Seite durch geeignete Aufstellung des Gerätes (17) im Freien nach Süden ausgerichtet ist.
Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Akkumulator – günstigerweise ein Blei-Akkumulator, der im Unterbau (18) nach Anspruch 15 montiert ist – vorhanden ist, mit dessen Hilfe die durch die Photovoltaik-Zellen (20) erzeugte Energie gespeichert werden kann.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Netzanschluss zur Energieversorgung vorhanden ist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Transportrollen auf der Unterseite vorhanden sind.