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(11) |
EP 2 083 111 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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28.07.2010 Patentblatt 2010/30 |
(22) |
Anmeldetag: 12.01.2009 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Heizeinrichtung für ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken und Verfahren zum Betreiben
einer derartigen Heizeinrichtung
Heating device for a household device for caring for pieces of laundry and method
for operating such a heating device
Dispositif de chauffage pour un appareil ménager destiné à entretenir du linge et
procédé de fonctionnement d'un tel dispositif de chauffage
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
25.01.2008 DE 102008006112
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.07.2009 Patentblatt 2009/31 |
(73) |
Patentinhaber: BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH |
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81739 München (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Steffens, Günter
14624 Dallgow-Döberitz (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-2007/131531 US-A1- 2004 221 474
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US-A- 3 558 110 US-A1- 2006 174 511
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken,
welche zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung von gasförmigen Medien ausgebildet
ist, und eine Vorrichtung zur Zuführung des gasförmigen Mediums zu einem Brenner aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Heizeinrichtung
für ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken.
[0002] Eine bekannte Heizeinrichtung ist aus der
US-A-3 558 110 bekannt.
[0003] Es ist ein Gaswäschetrockner bekannt, welcher mit einer Heizeinrichtung ausgebildet
ist, welche nur einstufig in der Heizleistung aufgebaut ist, so dass eine Steuerung
der Erzeugung von Wärme nur durch Anschalten und Abschalten der Heizeinrichtung möglich
ist. In einem angeschalteten Zustand wird dabei im Wesentlichen immer die volle zur
Verfügung stehende Heizleistung eingebracht. Über Bimetall-Temperaturschalter bzw.
NTC-Widerstände ("NTC" bedeutet "Negative Temperature Coefficient") ist dann eine
Regelung über das Anschalten und Ausschalten des Gasbrenners durch gegebenenfalls
zyklisch wiederholtes Öffnen und Schließen des Gasventils möglich. Eine Anpassung
der Heizleistung des Gasbrenners und somit eine Reduzierung der Belastung des Gasbrenners
insbesondere bei kritischen Abluft- und Luftwiderstandssituationen, wie beispielsweise
bei einem zugesetzten Flusensieb, ist nicht möglich.
[0004] Eine Regelung der Heizleistung ist gemäß herkömmlicher Praxis nur über ein mehrstufiges
Gasventil bzw. über ein kontinuierlich oder mehrstufig arbeitendes Gasregelventil
möglich. Solche Ventile sind jedoch für die Anwendung in Wäschetrocknern im Niedrigpreissegment
viel zu teuer und werden deshalb dort nicht eingesetzt.
[0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heizeinrichtung für ein Hausgerät
zur Pflege von Wäschestücken sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Heizeinrichtung
zu schaffen, bei welcher bzw. mit welchem die Regelung der Heizleistung mehrstufig
erfolgen kann und somit auch bei Hausgeräten ohne komplexes Gasregelventil flexibler
möglich ist.
[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Heizeinrichtung, welche die Merkmale nach Anspruch
1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 16 aufweist, gelöst.
[0007] Eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung für ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken
ist zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung von gasförmigen Medien ausgebildet.
Die Heizeinrichtung umfasst eine Vorrichtung zur Zuführung des gasförmigen Mediums
zu einem Brenner der Heizeinrichtung. Darüber hinaus umfasst die Heizeinrichtung zumindest
ein Mittel, welches mit dem Brenner und der Vorrichtung thermisch gekoppelt ist und
zur Veränderung einer Temperatur der Vorrichtung zur Steuerung des Durchflusses des
gasförmigen Mediums durch die Vorrichtung ausgebildet ist.
[0008] Durch diese Ausgestaltung der Heizeinrichtung kann gewährleistet werden, dass auch
ohne ein relativ komplexes Gasregelventil eine flexible und somit auch mehrstufige
Regelung der Heizleistung erfolgen kann. Durch das Mittel und dessen thermische Kopplung
mit dem Brenner und der Vorrichtung kann somit die Durchflussmenge des Mediums durch
die Vorrichtung temperaturabhängig eingestellt werden. Die Erfindung betrifft somit
ein selbstregelndes Brennersystem einer Heizeinrichtung, insbesondere ein Gasbrennersystem,
das sich auf unterschiedliche Widerstandssituationen im Hausgerät anpassen kann und
die Heizleistung reduzieren oder erhöhen kann. Die Erfindung macht sich dabei spezifische
Verhaltensweisen einer Flamme des gasförmigen Mediums (insbesondere einer Gasflamme,
bei unterschiedlichen Luftvolumenströmen über dem Brenner) zunutze. Dabei ist bei
einem hohen Volumenstrom über dem Brenner die Gasbrennerflamme kurz und im Durchmesser
klein. Reduziert sich der Volumenstrom über den Brenner durch Zusetzen beispielsweise
des Flusensiebs oder anderer luftreduzierender Einflüsse, beispielsweise eines langen
Abluftrohrs, öffnet sich die Flamme ähnlich einer Tulpe nach außen und die Flamme
wird zusätzlich länger. Ein weiterer Aspekt in diesem Zusammenhang ist dadurch gegeben,
dass die Brennerleistung eines Brenners, insbesondere eines Gasbrenners, durch den
Volumenstrom des gasförmigen Mediums, insbesondere des Brenngases, bzw. des Molgewichts
des gasförmigen Mediums bestimmt wird. Steigt beispielsweise die Temperatur des gasförmigen
Mediums vor einer Dosiereinheit zum Dosieren des gasförmigen Mediums, insbesondere
einem Druckregelventil, an, wird zwar weiterhin das gleiche Volumen über diese Dosiereinheit
dem Brenner zugeführt, die in dem Volumen enthaltene Molmasse ist aber bei höherer
Temperatur durch die Ausdehnung des Gases geringer, wodurch die Brennerbelastung sinkt
und die Heizleistung reduziert werden kann.
[0009] Gerade diese genannten Eigenschaften werden durch die erfindungsgemäße Heizeinrichtung
in vorteilhafter Weise ausgenützt, indem quasi durch die thermische Kopplung des Mittels
mit dem Brenner und der Vorrichtung genau die Durchflusssteuerung abhängig von der
Temperaturbeaufschlagung der Vorrichtung gewährleistet werden kann und dadurch die
Heizleistung sehr flexibel und mehrstufig, insbesondere kontinuierlich, veränderbar
ist.
[0010] Vorzugsweise ist das Mittel der Heizeinrichtung so ausgebildet, dass bei einer Erhöhung
der Temperatur der Vorrichtung durch das Mittel der Durchfluss des gasförmigen Mediums
durch die Vorrichtung reduziert ist.
[0011] Das Mittel ist vorzugsweise zur Erfassung der Temperatur im Bereich der Flamme des
Brenners ausgebildet. Es kann somit quasi im Bereich der Brennerflamme die Temperatur
festgestellt werden, wodurch auch Rückschlüsse auf die Formgebung und Aufweitung der
Brennerflamme ermöglicht sind, und somit auch ein unerwünschtes Flammenprofil erkannt
werden kann. Abhängig davon kann dann automatisch durch die thermische Kopplung der
Vorrichtung der Durchfluss des gasförmigen Mediums durch die Vorrichtung verändert
werden.
[0012] Eine derartige Selbstregelung ist hochpräzise und flexibel ausgebildet und ermöglicht
eine sehr fein dosierte Einstellung bzw. Regelung und dadurch auch eine sehr fein
einstellbare Heizleistungsänderung.
[0013] Vorzugsweise ist das Mittel zur Veränderung der Temperatur des gasförmigen Mediums
ausgebildet. Es wird somit durch das Mittel quasi auch eine direkte thermische Rückkopplung
mit dem in der Vorrichtung geleiteten gasförmigen Medium erzielt, wodurch die oben
genannten Verhaltensweisen besonders effektiv ausgenutzt werden können, um die Heizleistungsregelung
der Heizeinrichtung einstellen zu können.
[0014] Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Dosiereinheit, insbesondere eine Düse,
zur Dosierung des gasförmigen Mediums. Die Dosiereinheit kann auch ein Druckregelventil
sein.
[0015] Insbesondere ist das Mittel zur Veränderung des Durchflussquerschnitts der Dosiereinheit
durch eine Temperaturbeaufschlagung der Dosiereinheit ausgebildet. Es kann somit eine
direkte Einwirkung auf den Strömungsquerschnitt der Dosiereinheit ermöglicht werden,
wodurch auch hier die präzise Einstellung und auch schnelle Veränderung des Querschnitts
und damit eine schnelle Regelung der Heizleistung erfolgen kann.
[0016] Vorzugsweise umfasst das Mittel eine Heizeinheit, welche mit der Vorrichtung thermisch
gekoppelt ist und abhängig von der Temperatur im Bereich des Brenners elektrisch steuerbar
ist. Zentraler Baustein bei dieser Ausführung ist somit eine elektrische Heizeinheit,
die die Vorrichtung, insbesondere eine Zuführungsleitung für das gasförmige Medium
zum Brenner, im Gerät aktiv beheizen kann. Diese Heizeinheit ist vorzugsweise mit
einer Temperaturüberwachungseinrichtung, insbesondere einem Temperaturregler, der
die Brennerheizung, insbesondere die Gasbrennerheizung, überwacht und diese zu- oder
abschaltet. In Abhängigkeit von dem Temperaturgradienten an diesem Regelglied kann
der Luftwiderstandszustand im Hausgerät erkannt werden. Bei einem hohen Luftwiderstand
wird diese Heizeinheit eingeschaltet, das gasförmige Medium dehnt sich aus und die
Brennerbelastung sinkt. Bei einem normalen Luftwiderstand bleibt die Heizeinheit ausgeschaltet.
[0017] Es kann auch vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung als Mittel einen Wärmetauscher
umfasst. Auch durch diesen kann die thermische Kopplung mit dem Brenner und der Vorrichtung
dahingehend vorgesehen sein, dass eine Temperaturveränderung der Vorrichtung zur Steuerung
des Durchflusses des Mediums durch die Vorrichtung mittels dieses Wärmetauschers vorgenommen
werden kann.
[0018] In einer bevorzugten Ausführung ist das Mittel zumindest ein Heiz- und Kühlelement,
insbesondere ein Peltierelement, welches abhängig von der Temperatur im Bereich des
Brenners zum Heizen oder Kühlen der Vorrichtung, insbesondere der Dosiereinheit, steuerbar
und mit dieser Vorrichtung thermisch gekoppelt ist. Bei dieser Ausführung ist ein
zentraler Baustein durch dieses Heiz- und Kühlelement gegeben, welches mit der Vorrichtung,
insbesondere einer Zuführungsleitung zum Zuführen des gasförmigen Mediums zum Brenner,
gekoppelt ist. Ein derartiges Heiz- und Kühlelement ist so angeordnet, dass es die
Vorrichtung, insbesondere die Zuführungsleitung aktiv beheizen kann, aber durch Umpolung
auch aktiv kühlen kann. Ein derartiges System, insbesondere Peltiersystem, wird über
einen Temperaturregler, der die Brennerheizung, insbesondere die Gasbrennerheizung,
überwacht, geregelt. In Abhängigkeit von dem Temperaturgradienten am Regelglied kann
der Luftwiderstandszustand im Gerät erkannt werden. Bei einem hohen Luftwiderstand
wird das Heiz- und Kühlelement auf "Heizen" geschaltet, das gasförmige Medium dehnt
sich in der Vorrichtung vor dem Brenner aus und die Brennerleistung sinkt. Bei einem
normalen Luftwiderstand wird dieses System, insbesondere Peltiersystem, ausgeschaltet.
[0019] Da die Brennerleistung in einem derartigen Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken,
insbesondere einem Wäschetrockner grundsätzlich mit der Prozesszeit durch Aufwärmen
der gasführenden Bauteile, welche beispielsweise das Ventil, eine Düse und Rohrleitungen
umfassen, sinkt (etwa 5 bis 10 % Leistungsverlust), kann dieses Verhalten durch aktive
Kühlung des Peltiersystems kompensiert werden. Es ist sogar möglich, die Heizleistung
über den Nominalwert der Brennerbelastung zu erhöhen, was zu einer Verkürzung der
Trocknungszeit führt.
[0020] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein zentraler Baustein die Dosiereinheit
der Heizeinrichtung, insbesondere eine Gasbrennerdüse, die von zumindest zwei Seiten
mit derartigen Heiz- und Kühlelementen thermisch gekoppelt ist. Die Dosiereinheit
kann somit durch Umpolung entweder gekühlt oder beheizt werden. Auch dieses System
kann über einen Temperaturregler, der die Gasbrennerheizung überwacht, geregelt werden.
In Abhängigkeit von den Temperaturgradienten am Regelglied kann der Luftwiderstandszustand
im Gerät erkannt werden. Auch hier kann bei hohem Luftwiderstand das Peltiersystem
auf "Kühlen" geschaltet werden, so dass sich der Durchmesser und somit der Strömungsquerschnitt
der Dosiereinheit, insbesondere der Düse, verkleinert, und der Volumenstrom erniedrigt
und so die Brennerleistung gesenkt wird. Bei einem normalen Luftwiderstand wird das
Peltiersystem einfach ausgeschaltet.
[0021] Da die Brennerleistung in einem Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere
einem Wäschetrockner, grundsätzlich mit der Prozesszeit durch Aufwärmen der gasführenden
Bauteile, wie sie auch bereits oben genannt wurden, sinkt, wie dies ebenfalls bereits
oben genannt wurde, kann dieses Verhalten durch aktive Beheizung der Dosiereinheit
kompensiert werden, indem dies zu einem größeren Durchmesser und somit einem größeren
Strömungsquerschnitt der Dosiereinheit führt und damit ein höherer Volumenstrom des
gasförmigen Mediums durch die Dosiereinheit gewährleistet ist. Es ist sogar möglich,
die Heizleistung damit über den Nominalwert der Brennerbelastung zu erhöhen, was zu
einer Verkürzung der Trocknungszeit führt.
[0022] Das Mittel kann zumindest ein Heizelement, insbesondere ein Peltierelement, aufweisen,
welches abhängig von der Temperatur im Bereich des Brenners zum Heizen der Vorrichtung,
insbesondere einer Zuführleitung zum Zuführen des gasförmigen Mediums zum Brenner,
steuerbar und mit dieser thermisch gekoppelt ist. Bei dieser Ausführung kann somit
zusätzlich oder anstatt der oben genannten Vorgehensweise nicht oder nicht nur die
Dosiereinheit entsprechend temperaturbeaufschlagt werden, sondern eine weitere Komponente
der Vorrichtung, insbesondere die Zuführleitung, entsprechend thermisch gekoppelt
sein.
[0023] Vorzugsweise umfasst das Mittel eine Leitung, welche mit der Vorrichtung zum Zuführen
des gasförmigen Mediums zum Brenner und mit dem Brenner thermisch gekoppelt ist, und
in welcher ein Medium angeordnet ist, welches zur Temperaturbeaufschlagung der Vorrichtung,
insbesondere dem darin transportierten gasförmigen Medium über die Leitungswand abhängig
von einer eigenen Temperaturbeaufschlagung durch den Brenner, insbesondere die Brennerflamme,
ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist ein zentraler Baustein darin zu sehen,
dass die Leitung vorgesehen ist, welche insbesondere mit einem gasförmigen Medium
zumindest teilweise gefüllt ist. Vorzugsweise ist die Leitung um eine der Vorrichtung
zugeordnete Zuführleitung zum Zuführen des gasförmigen Mediums zum Brenner ausgebildet
und erstreckt sich darüber hinaus im Bereich der Brennerflamme. Insbesondere ist diese
Leitung um die Zuführleitung gewickelt. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass
die Leitung an der Innenseite eines um den Brennerkopf angeordneten Kanals angeordnet
ist. Die Leitung ist vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise
aus Kupfer ausgebildet. Das in der Leitung vorhandene Medium kann eine Flüssigkeit
sein, welche gut wärmeleitend ist.
[0024] Im Normalbetrieb des Hausgeräts ist die Brennerflamme relativ stark gebündelt und
das in dieser Leitung angeordnete wärmeleitende Medium nimmt die Temperatur der Wandung
des Heizkanals am Brennerkopf an. Diese Temperatur ist üblicherweise unter 40° C.
[0025] Kommt es nun zu erhöhten Luftwiderständen in dem Hausgerät, öffnet sich die Gasflamme
nach außen und die Temperatur des in der Leitung angeordneten wärmeleitenden Mediums
erhöht sich wesentlich. Dieses Medium leitet dann die Wärme bis zur Zuführungsleitung
der Vorrichtung, mit welcher es thermisch gekoppelt ist, und erhitzt so das durchströmte
gasförmige Medium in dieser Zuführleitung. Dieses gasförmige Medium in der Zuführleitung
dehnt sich dann aus und die Brennerleistung sinkt nach den oben erläuterten Prinzipien.
Auch dadurch kann die Heizleistung der Heizeinrichtung selbstregelnd präzise und kontinuierlich
erfolgen.
[0026] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken,
insbesondere ein Gaswäschetrockner, welches eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung
oder eine vorteilhafte Ausgestaltung davon aufweist.
[0027] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Heizeinrichtung für ein
Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken wird ein gasförmiges Medium über eine Vorrichtung
zur Zuführung dieses gasförmigen Mediums einem Brenner der Heizeinrichtung zugeführt.
Ein Mittel wird mit dem Brenner und der Vorrichtung thermisch gekoppelt, wobei durch
das Mittel die Temperatur der Vorrichtung betriebsphasenspezifisch verändert wird
und abhängig von der Temperaturveränderung der Durchfluss des Mediums durch die Vorrichtung
betriebsphasenspezifisch verändert wird. Auch dadurch kann die Heizleistung sehr präzise
und mehrstufig, insbesondere kontinuierlich, geregelt werden, und dies kann insbesondere
bei Hausgeräten erfolgen, welche kein zur mehrstufigen Regelung ausgebildetes Gasventil
aufweisen.
[0028] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
- Fig. 2
- eine schematische Schnittdarstellung eines Teilbereichs der Heizeinrichtung gemäß
Fig. 1; und
- Fig. 3
- eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines spezifischen
Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung.
[0029] In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0030] In Fig. 1 ist in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine Heizeinrichtung
1 gezeigt, welche in einem Gaswäschetrockner angeordnet ist. Die Heizeinrichtung 1
ist zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung eines gasförmigen Mediums ausgebildet.
Die Heizeinrichtung 1 umfasst des Weiteren eine Vorrichtung 3 zur Zuführung des gasförmigen
Mediums zu einem Brenner 2. Die Vorrichtung 3 umfasst eine Zuführleitung 4 zur Zuführung
dieses gasförmigen Mediums zum Brenner 2 und weist darüber hinaus eine Dosiereinheit
auf, welche im Ausführungsbeispiel als Düse 5 ausgebildet ist. Die Düse 5 ist vorzugsweise
ein einfaches und kostengünstiges Bauteil, welches nicht als mehrstufiges Gasregelventil
ausgebildet ist.
[0031] Die Düse 5 ist in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums in der Zuführleitung
4 vor dem Brenner 2 angeordnet.
[0032] Die Heizeinrichtung 1 umfasst darüber hinaus einen Heizkanal 6, welcher rohrartig
ausgebildet ist und in den sich der Brenner 2 zumindest bereichsweise erstreckt.
[0033] Die Heizeinrichtung 1 umfasst darüber hinaus ein Mittel, welches mit dem Brenner
2 und der Vorrichtung 3 thermisch gekoppelt ist und zur Veränderung einer Temperatur
der Vorrichtung 3 zur Steuerung des Durchflusses des gasförmigen Mediums durch die
Vorrichtung 3 ausgebildet ist.
[0034] In Fig. 1 ist diesbezüglich ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Mittel eine
Rohrleitung 7 aufweist, welche zumindest teilweise um die Zuführleitung 4 außenseitig
angebracht bzw. diese umgebend angeordnet ist. Insbesondere ist diese Leitung 7 um
die Zuführleitung 4 gewickelt. Darüber hinaus erstreckt sich diese Leitung 7 auch
im Bereich bis zum Brenner 2. Insbesondere ist die Leitung 7 im Bereich des Brennerkopfs
8 (Fig. 2) an einer Innenseite des Heizkanals 6 angeordnet. Vorzugsweise erstreckt
sich dieser Teilbereich der Leitung 7, welcher benachbart zu dem Brennerkopf 8 angeordnet
ist, um den Brennerkopf 8, und diesen zumindest teilweise ringartig umlaufend. Wie
diesbezüglich aus der Darstellung gemäß Fig. 2 zu erkennen ist, ist dieser Teilbereich
der Leitung 7 benachbart zur Brennerflamme 9 bzw. 10 positioniert. Die thermische
Kopplung zum Brenner 2 bzw. zum Brennerkopf 8 und insbesondere zur Brennerflamme 9
bzw. 10 ist dadurch besonders effektiv gegeben.
[0035] Das die Leitung 7 bildende Mittel ist somit mit der Vorrichtung 3 und mit dem Brenner
2 thermisch gekoppelt und so ausgebildet, dass in der Leitung 7 ein gut wärmeleitendes
Medium, insbesondere eine wärmeleitende Flüssigkeit, angeordnet ist. Dieses wärmeleitende
Medium ist zur Temperaturbeaufschlagung der Vorrichtung 3, insbesondere dem in der
Zuführleitung 4 transportierten gasförmigen Medium ausgebildet. Diese Temperaturbeaufschlagung
erfolgt über die Wände der Leitung 7 und der Zuführleitung 4, wobei die Temperaturbeaufschlagung
abhängig von einer eigenen Temperaturbeaufschlagung des in der Leitung 7 angeordneten
wärmeleitenden Mediums durch den Brenner 2, insbesondere der Brennerflamme 9, 10,
erfolgt.
[0036] Die Leitung 7 ist als Rohrleitung ausgebildet und aus einem Kupfer aufweisenden Material
ausgebildet. Als Leitungsmaterial kann auch ein anderes wärmeleitendes Material vorgesehen
sein.
[0037] Die Ausführung gemäß Fig. 1 der Heizeinrichtung 1 macht sich Verhaltensweisen der
Gasflammen bzw. der Brennerflammen 9 bzw. 10 bei unterschiedlichen Luftvolumenströmen
über dem Brenner 2 zunutze. In diesem Zusammenhang ist bei einem hohen Volumenstrom
über dem Brenner 2 die Gasbrennerflamme 9 bzw. 10 kurz und im Durchmesser klein. Reduziert
sich der Volumenstrom über den Brenner 2 durch Zusetzen des Flusensiebs (nicht dargestellt)
des Gaswäschetrockners oder anderer luftreduzierender Faktoren, wie beispielsweise
ein langes Abluftrohr etc., öffnet sich die Brennerflamme 9 bzw. 10 wie eine Tulpe
nach außen und die Flamme wird zusätzlich länger. Eine weitere Verhaltensweise ist
dadurch charakterisiert, dass die Brennerleistung des Gasbrenners 3 durch den Volumenstrom
des Brenngases bzw. dem Molgewicht des Brenngases bestimmt wird. Steigt beispielsweise
die Temperatur des Brenngases vor dem Druckregelventil bzw. der Düse 5 an, wird zwar
weiterhin das gleiche Volumen über den Druckregler dem Gasbrenner 2 zugeführt, die
in dem Volumen enthaltene Molmasse ist aber bei höherer Temperatur durch die Ausdehnung
des Gases geringer und die Brennerbelastung sinkt. Durch die Verbindung dieser beiden
Verhaltensweisen kann ein selbstregelndes System gemäß Fig. 1 ermöglicht werden. Bei
diesem wird im Normalbetrieb des Gaswäschetrockners die Brennerflamme stark gebündelt
und die Flüssigkeit in der Leitung 7 nimmt die Temperatur der Wandung des Heizkanals
6 am Brennerkopf 8 ein. Diese Temperatur ist meist unter 40° C. Kommt es nun zu erhöhten
Luftwiderständen im Gaswäschetrockner, öffnet sich die Gasflamme 9 nach außen, so
dass die Gasflamme 10 entsteht und die Temperatur der Flüssigkeit in der Leitung 7
erhöht sich deutlich. Diese Flüssigkeit in der Leitung 7 leitet die Wärme bis zum
Gaszuführungsrohr bzw. zur Zuführleitung 4 und erhitzt so das durchströmende gasförmige
Medium in dieser Zuführleitung 4 vor der Düse 5. Das gasförmige Medium in der Zuführleitung
4 dehnt sich aus und aufgrund der oben erläuterten Verhaltensweisen sinkt die Brennerleistung.
[0038] Es kann auch vorgesehen sein, dass das Mittel zusätzlich oder anstatt der gemäß Fig.
1 und Fig. 2 erläuterten Ausführungen mit der Leitung 7 als zentralen Baustein eine
elektrische Heizung aufweist, die die Zuführleitung 4 aktiv beheizen kann. Diese elektrische
Heizeinheit wird vorzugsweise über einen Temperaturregler, der die Gasbrennerheizung
überwacht, zu oder abgeschaltet. In Abhängigkeit von dem Temperaturgradienten am Regelglied
kann der Luftwiderstandszustand im Gerät erkannt werden. Bei hohem Luftwiderstand
wird die elektrische Heizeinheit eingeschaltet, das gasförmige Medium in der Zuführleitung
4 dehnt sich aus und die Brennerleistung sinkt. Bei normalem Luftwiderstand bleibt
diese elektrische Heizeinheit ausgeschaltet.
[0039] In einer weiteren Ausführung, welche nicht explizit dargestellt ist, kann vorgesehen
sein, dass das Mittel zur Veränderung einer Temperatur der Vorrichtung zur Steuerung
des Durchflusses des Mediums durch die Vorrichtung 3 zumindest ein Peltierelement
aufweist, welches so angeordnet ist, dass es die Zuführleitung 4 aktiv Beheizen oder
durch Umpolung auch aktiv Kühlen kann. Dieses Peltiersystem wird über einen Temperaturregler,
der die Gasbrennheizung überwacht, geregelt. In Abhängigkeit von dem Temperaturgradienten
am Regelglied kann der Luftwiderstandszustand im Gerät erkannt werden. Bei hohem Luftwiderstand
wird das Peltiersystem auf "Heizen" geschaltet, das in der Zuführleitung 4 transportierte
gasförmige Medium dehnt sich aus und die Brennerleistung sinkt. Bei normalem Luftwiderstand
wird das Peltiersystem ausgeschaltet.
[0040] Da die Brennerleistung in Gaswäschetrocknern grundsätzlich mit der Prozesszeit durch
Aufwärmen der gasführenden Bauteile (Ventil, Düse, Rohrleitungen etc.) sinkt (etwa
5 bis 10 % Leistungsverlust), kann dieses Verhalten durch aktive Kühlung des Peltiersystems
kompensiert werden, bzw. es ist sogar möglich, die Heizleistung damit über den Nominalwert
der Brennerbelastung zu erhöhen, was zu einer Verkürzung der Trocknungszeit führt.
[0041] In Fig. 3 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Heizeinrichtung 1 in einem Teilausschnitt gezeigt. Bei dieser Ausführung umfasst
das Mittel zumindest zwei Heiz- und Kühlelemente, insbesondere zwei Peltierelemente
11 und 12, welche benachbart zu der Dosiereinheit angeordnet sind. Die Dosiereinheit
ist bei dieser Ausgestaltung als Düse 5 konzipiert, wobei sie bei den anderen bereits
erläuterten Ausführungen auch als Druckregelventil ausgebildet sein kann.
[0042] Die Düse 5 ist von zwei Seiten mit den Peltierelementen 11 und 12 bestückt, so dass
sie die Düse 5 entweder kühlen oder beheizen können, was durch Umpolung erfolgen kann.
Dieses Peltiersystem kann über einen Temperaturregler, der die Gasbrennerheizung überwacht,
geregelt werden. In Abhängigkeit von dem Temperaturgradienten am Regelglied kann auch
hier der Luftwiderstandszustand im Gerät erkannt werden. Bei hohem Luftwiderstand
wird das Peltiersystem auf Kühlen geschaltet, so dass sich der Durchmesser der Düse
5 und somit der Strömungsquerschnitt der Düse 5 automatisch verkleinert, und der Volumenstrom
über die Düse 5 erniedrigt wird, was auch dazu führt, dass die Brennerleistung sinkt.
Bei normalem Luftwiderstand wird das Peltiersystem einfach ausgeschaltet.
[0043] Da die Brennerleistung in Wäschetrocknern grundsätzlich mit der Prozesszeit durch
Aufwärmen der gasführenden Bauteile, wie sie bereits oben genannt wurden, um einen
Anteil, wie er ebenfalls bereits oben genannt wurde, sinkt, kann dieses Verhalten
durch aktive Beheizung der Düse 5, welches zu einem größeren Durchmesser der Düse
5 führt und somit zu einem höheren Gasvolumenstrom, kompensiert werden, bzw. es ist
sogar möglich, die Heizleistung damit über den Nominalwert der Brennerbelastung zu
erhöhen, was zu einer Verkürzung der Trocknungszeit führt.
1. Heizeinrichtung für ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, welche zur Erzeugung
von Wärme durch Verbrennung von gasförmigen Medien ausgebildet ist, mit einer Vorrichtung
(3) zur Zuführung des gasförmigen Mediums zu einem Brenner (2), gekennzeichnet durch ein Mittel (7, 11, 12), welches mit dem Brenner (2) und der Vorrichtung (3) thermisch
gekoppelt ist und zur Veränderung einer Temperatur der Vorrichtung (3) zur Steuerung
des Durchflusses des Mediums durch die Vorrichtung (3), insbesondere eine Dosiereinheit (5) der Vorrichtung (3), ausgebildet
ist.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) so ausgebildet ist, dass bei einer Erhöhung der Temperatur
der Vorrichtung (3) durch das Mittel (7, 11, 12) der Durchfluss des gasförmigen Mediums
durch die Vorrichtung (3) reduziert ist.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) zur Erfassung der Temperatur im Bereich einer Flamme (9, 10)
des Brenners (2) ausgebildet ist.
4. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) zur Veränderung der Temperatur des gasförmigen Mediums ausgebildet
ist.
5. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) die Dosiereinheit (5), insbesondere eine Düse oder ein Ventil,
zur Dosierung des gasförmigen Mediums aufweist.
6. Heizeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) zur Veränderung des Durchflussquerschnitts der Dosiereinheit
(5) durch Temperaturbeaufschlagung der Dosiereinheit (5) ausgebildet ist.
7. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) eine Heizeinheit umfasst, welche mit der Vorrichtung (3) thermisch
gekoppelt ist und abhängig von der Temperatur im Bereich des Brenners (2), insbesondere
der Brennerflamme (9, 10), elektrisch steuerbar ist.
8. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) einen Wärmetauscher umfasst.
9. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) zumindest ein Heiz- und Kühlelement (11, 12), insbesondere
ein Peltierelement, aufweist, welches abhängig von der Temperatur im Bereich des Brenners
(2) zum Heizen oder Kühlen der Vorrichtung (3), insbesondere der Dosiereinheit (5),
steuerbar und mit dieser thermisch gekoppelt ist.
10. Heinzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) zumindest ein Heizelement, insbesondere ein Peltierelement,
aufweist, welches abhängig von der Temperatur im Bereich des Brenners (2) zum Heizen
der Vorrichtung (3), insbesondere einer Zuführleitung (4) zum Zuführen des gasförmigen
Mediums zum Brenner (2), steuerbar und mit dieser thermisch gekoppelt ist.
11. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (7, 11, 12) eine Leitung (7) umfasst, welche mit der Vorrichtung (3) und
mit dem Brenner (2) thermisch gekoppelt ist, und in welcher ein Medium angeordnet
ist, welches zur Temperaturbeaufschlagung der Vorrichtung (3), insbesondere dem darin
transportierten gasförmigen Medium, über die Wand der Leitung (7) abhängig von einer
eigenen Temperaturbeaufschlagung durch den Brenner (2), insbesondere der Brennerflamme
(9, 10), ausgebildet ist.
12. Heizeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (7) um eine der Vorrichtung (3) zugeordnete Zuführleitung (4) ausgebildet
ist und sich im Bereich der Brennerflamme (9, 10) erstreckt.
13. Heizeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (7) um die Zuführleitung (4) gewickelt ist.
14. Heizeinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (7) an der Innenseite eines um den Brennerkopf (8) angeordneten Kanals
(6) angeordnet ist.
15. Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere Gaswäschetrockner, welches eine
Heizeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
16. Verfahren zum Betreiben einer Heizeinrichtung (1) für ein Hausgerät zur Pflege von
Wäschestücken, bei welchem ein gasförmiges Medium über eine Vorrichtung (3) zu einem
Brenner (2) der Heizeinrichtung (1) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Brenner (2) und der Vorrichtung (3) ein Mittel thermisch gekoppelt wird,
durch welches die Temperatur der Vorrichtung (3) verändert und abhängig von der Temperaturveränderung
der Durchfluss des gasförmigen Mediums durch die Vorrichtung (3), insbesondere einer
Dosiereinheit (5) der Vorrichtung (3), verändert wird.
1. Heating device for a domestic appliance for care of items of laundry, which is constructed
for generating heat by combustion of gaseous media, with a device (3) for feed of
the gaseous medium to a burner (2), characterised by a means (7, 11, 12) which is thermally coupled with the burner (2) and the device
(3) and which is constructed for changing a temperature of the device (3) for control
of the throughflow of the medium through the device (3), particularly a metering unit
(5) of the device (3).
2. Heating device according to claim 1, characterised in that the means (7, 11, 12) is so constructed that in a case of an increase in the temperature
of the device (3) the throughflow of the gaseous medium through the device (3) is
reduced by the means (7, 11,12).
3. Heating device according to claim 1 or 2, characterised in that the means (7, 11, 12) is constructed for detecting the temperature in the region
of a flame (9, 10) of the burner (2).
4. Heating device according to any one of the preceding claims, characterised in that the means (7, 11, 12) is constructed for changing the temperature of the gaseous
medium.
5. Heating device according to any one of the preceding claims, characterised in that the device (3) comprises the metering unit (5), particularly a nozzle or a valve,
for metering the gaseous medium.
6. Heating device according to claim 5, characterised in that the means (7, 11, 12) is constructed for changing the throughflow cross-section of
the metering unit (5) by temperature action on the metering unit (5).
7. Heating device according to any one of the preceding claims, characterised in that the means (7, 11, 12) comprises a heating unit which is thermally coupled with the
device (3) and is electrically controllable in dependence on the temperature in the
region of the burner (2), particularly of the burner flame (9, 10).
8. Heating device according to any one of the preceding claims, characterised in that the means (7, 11, 12) comprises a heat exchanger.
9. Heating device according to any one of the preceding claims, characterised in that the means (7, 11, 12) comprises at least one heating and cooling element (11, 12)
particularly a Peltier element, which is controllable in dependence on the temperature
in the region of the burner (2) for heating or cooling the device (3), particularly
the metering unit (5), and is thermally coupled therewith.
10. Heating device according to any one of the preceding claims, characterised in that the means (7, 11, 12) comprises at least one heating element, particularly a Peltier
element, which is controllable in dependence on the temperature in the region of the
burner (2) for heating the device (3), particularly a feed line (4) for feeding the
gaseous medium to the burner (2), and is thermally coupled therewith.
11. Heating device according to any one of the preceding claims, characterised in that the means (7, 11, 12) comprises a line (7) which is thermally coupled with the device
(3) and with the burner (2) and in which is arranged a medium which is formed for
temperature action on the device (3), particularly the gaseous medium transported
therein, by way of the wall of the line (7) in dependence on an own temperature loading
by the burner (2), particularly the burner flame (9, 10).
12. Heating device according to claim 11, characterised in that the line (7) is constructed as a feed line (4) associated with the device (3) and
extends in the region of the burner flame (9, 10).
13. Heating device according to claim 12, characterised in that the line (7) is wound around the feed line (4).
14. Heating device according to claim 12 or 13, characterised in that the line (7) is arranged at the inner side of a channel (6) arranged around the burner
head (8).
15. Domestic appliance for the care of items of laundry, particularly a gas laundry dryer,
which comprises a heating device (1) according to any one of the preceding claims.
16. Method of operating a heating device (1) for a domestic appliance for the care of
items of laundry, in which a gaseous medium is fed by way of a device (3) to a burner
(2) of the heating device (1), characterised in that thermally coupled with the burner (2) and the device (3) is a means by which the
temperature of the device (3) is changed and in dependence on the temperature change
the throughflow of the gaseous medium through the device (3), particularly a metering
unit (5) of the device (3), is changed.
1. Dispositif de chauffage pour un appareil ménager destiné à entretenir du linge, qui
est conçu pour fournir de la chaleur par combustion de fluides gazeux, doté d'un dispositif
(3) pour l'arrivée du fluide gazeux à un brûleur (2), caractérisé par un moyen (7, 11, 12), qui est couplé thermiquement avec le brûleur (2) et le dispositif
(3) et est conçu pour modifier une température du dispositif (3) pour la commande
du débit du fluide par le dispositif (3), en particulier une unité de dosage (5) du
dispositif (3).
2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) est conçu de façon que, lors d'une élévation de la température
du dispositif (3) par le moyen (7, 11, 12), le débit du fluide gazeux est réduit par
le dispositif (3).
3. Dispositif de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) est conçu pour la détection de la température dans la zone d'une
flamme (9, 10) du brûleur (2).
4. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) est conçu pour modifier la température du fluide gazeux.
5. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (3) présente l'unité de dosage (5), en particulier une buse ou une
vanne, pour le dosage du fluide gazeux.
6. Dispositif de chauffage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) est conçu pour modifier la section de débit de l'unité de dosage
(5) par alimentation en température de l'unité de dosage (5).
7. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) comprend une unité de chauffage qui est couplée thermiquement
avec le dispositif (3) et peut être commandée électriquement en fonction de la température
dans la zone du brûleur (2), en particulier de la flamme du brûleur (9, 10).
8. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) comprend un échangeur de chaleur.
9. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) présente au moins un élément de chauffage et de réfrigération
(11, 12), en particulier un élément de Peltier, qui peut être commandé en fonction
de la température dans la zone du brûleur (2) pour le chauffage ou le refroidissement
du dispositif (3), en particulier de l'unité de dosage (5) et est couplé thermiquement
avec celui-ci.
10. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) présente au moins un élément de chauffage, en particulier un
élément de Peltier, qui peut être commandé en fonction de la température dans la zone
du brûleur (2) pour le chauffage du dispositif (3), en particulier une conduite d'arrivée
(4) pour l'arrivée du fluide gazeux au brûleur (2) et est couplé thermiquement avec
celui-ci.
11. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (7, 11, 12) comprend une conduite (7), qui est couplée thermiquement avec
le dispositif (3) et avec le brûleur (2), et dans laquelle est disposé un fluide qui
est conçu pour l'alimentation en température du dispositif (3), en particulier le
fluide gazeux transporté à l'intérieur, par l'intermédiaire de la paroi de la conduite
(7) en fonction d'une alimentation en température propre par le brûleur (2), en particulier
la flamme du brûleur (9, 10).
12. Dispositif de chauffage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la conduite (7) est conçue autour d'une conduite d'alimentation (4) attribuée au
dispositif (3) et s'étend dans la zone de la flamme du brûleur (9, 10).
13. Dispositif de chauffage selon la revendication 12, caractérisé en ce que la conduite (7) est enroulée autour de la conduite d'alimentation (4).
14. Dispositif de chauffage selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la conduite (7) est disposée sur le côté intérieur d'un canal (6) disposé autour
de la tête de brûleur (8).
15. Appareil ménager pour l'entretien de linge, en particulier sèche-linge à gaz, qui
présente un dispositif de chauffage (1) selon l'une quelconque des revendications
précédentes.
16. Procédé pour l'exploitation d'un dispositif de chauffage (1) pour un appareil ménager
pour l'entretien de linge, avec lequel un fluide gazeux est amené au moyen d'un dispositif
(3) à un brûleur (2) du dispositif de chauffage (1), caractérisé en ce qu'un moyen est couplé thermiquement avec le brûleur (2) et le dispositif (3), moyen
par lequel la température du dispositif (3) est modifiée et le débit du fluide gazeux
est modifié par le dispositif (3), en particulier une unité de dosage (5) du dispositif
(3), en fonction de la variation en température.
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