Die vorliegende Erfindung beschreibt eine verbesserte Art von Wäschetrocknermaschine, vorzugsweise von dem in Haushalten verwendeten Typ, die mit Mitteln zum Entfernen der Feuchtigkeit aus der Trocknungsluft ausgerüstet ist.

Die Trocknermaschine kann von herkömmlicher Ausführung sein, die die Trocknungsluft von außerhalb der Trommel ansaugt, erhitzt und diese Luft in die Trommel bläst und schließllich wieder nach außen befördert; oder die Maschine kann eine Kondensator-Trockenmaschine sein, die einen Kondensator umfasst, durch den – zusätzlich zum Strom der Trockenluft selbst – ein zweiter Strom Kühlluft befördert wird, der natürlich getrennt von dem Trockenluftstrom stattfindet und der von der Außenumgebung hereingeholt wird und durch den Kondensator strömt und diesen abkühlt.

Auch wenn in der nachstehenden Beschreibung durchgehend auf eine unabhängige, also frei stehende Wäschetrocknermaschine Bezug genommen wird, ist zu beachten, dass die nachstehenden Ausführungen ganz ähnlich auch auf kombinierte Wasch- und Trockenmaschinen angewendet werden können und geeignet sind.

Die Maschinen, auf die die vorliegende Erfindung Bezug nimmt, sind in der Fachwelt allgemein bekannt. Sie wurden zusammen mit einer detaillierten Diskussion technischer Natur über die Vorteile und Nachteile einer Reihe unterschiedlicher Variationen im Konzept und dem allgemeinen Ausführungsbeispiel derselben in der italienischen Patentanmeldung Nr. PN2003U000015 beschrieben, die vom hier vorliegenden Anmelder unter dem Titel "Household clothes drying machine with improved fan" eingereicht wurde, und in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 03028410.3, auf die der Kürze halber in dieser Beschreibung verwiesen wird.

Im Falle der Kondensator-Trocknermaschinen, sind diese – neben einem Kondensator – mit Folgendem ausgerüstet:

• – zwei eigenständigen Ventilatoren zum Blasen der Trockenluft bzw. der Kondensatorkühlluft;
• – einem einzelnen Motor, der geeignet ist, beide Ventilatoren gleichzeitig zu betreiben;
• – wobei der Motor so gesteuert werden kann, dass er wahlweise in beide entgegengesetzten Richtungen rotiert.

Es ist jedoch ohne weiteres einsehbar, dass die vorliegende Erfindung auch auf herkömmliche Trocknermaschinen (ohne Kondensator und zugehörige Ventilatoren und Luftleitungen) oder auf Kondensator-Wäschetrocknermaschinen traditioneller Art, also mit einem gewöhnlichen Kondensator, aber ohne die anderen oben genanten Funktionsmerkmale, angewendet werden kann, obwohl die Ziele und Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung verfolgt werden und erreichbar sind, in diesem Fall nicht vollständig zu verwirklichen sind.

Im Sinne der Vollständigkeit und Klarheit basiert deshalb die nachstehende Beschreibung auf einer Kondensator-Trocknermaschine, freilich ohne dass diese Tatsache eine Einschränkung der vorliegenden Patentanmeldung zur Folge haben kann.

Wohlbekannt in der Fachwelt sind Wäschetrocknermaschinen, die durch Kondensierung eines Heißluftstroms funktionieren, der zuerst in die Wäschetrommel geblasen wird und während der darin ausgeführten Zirkulation Feuchtigkeit von der Wäsche entfernt, oder durch Ausstoßen des Stroms heißer, feuchtigkeitshaltiger Luft direkt nach außen.

Nachdem sie in die Wäschetrommel geblasen wurde, bringt die Heißluft die in der Wäsche vorhandene Feuchtigkeit zum Verdampfen, wodurch sie selbst beinahe oder vollständig mit Feuchtigkeit gesättigt wird. Diese heiße, feuchtigkeitshaltige Luft wird dann vom Ventilator weitergedrückt, wodurch ein kontinuierlicher Strom verursacht wird, der schließlich in eine entsprechende Kondensationsanordnung gesendet wird, die in der Regel aus einem Wärmetauscher besteht, durch den – entlang des so genannten "Heißwegs" – der Strom aus heißer, feuchtigkeitshaltiger Luft strömt, und – entlang des so genannten "Kaltwegs" – ein im Wesentlichen kontinuierlicher Strom Frischluft, die von der Außenumgebung hereingeholt und nach Durchströmen des Wärmetauschers wieder an die Außenumgebung abgegeben wird.

Normalerweise wird auch der Frischluftstrom im so genannten "Kaltweg" von einem Ventilator aktiviert und aufrechterhalten, der auf herkömmliche Weise von demselben Elektromotor betrieben wird, der auch den Ventilator des Heißweges sowie die Rotation der Trommel betreibt.

In Fachkreisen wohlbekannt ist auch die Tatsache, dass die Wäsche in der ersten Phase des Trocknungsprozesses noch kalt und nass ist und die in die Trommel geblasene Luft beinahe ausschließlich dazu dient, die Feuchtigkeit zu erhitzen, damit die Wäsche eine Temperatur erreicht, die ausreicht, um die Feuchtigkeit zum Verdampfen zu bringen.

Es wäre deshalb in dieser Phase zweckmäßig, einen zusätzlichen Heizwiderstand zu nützen, um den Heizprozess zu beschleunigen und die Gesamtzykluszeit abzukürzen.

Überdies hat sich herausgestellt, dass in der ersten Phase des Trocknungsprozesses, zumal die Feuchtigkeitsverdampfung aufgrund der niedrigen Temperatur sehr gering ist, ein Luftstrom mit dem normalerweise von der Maschine vermittelten Massenstrom unter Umständen gar nicht erforderlich ist, da ein wesentlich reduzierter Trockenluftstrom akzeptiert werden könnte, ohne dass es zu bemerkenswerten Nachteilen kommt.

Daraus folgt, dass der Kondensationsprozess in dieser ersten Phase beinahe Null oder sehr gering ist, weil die durch den Kondensator gehende Trocknungsluft nur wenig oder gar keine Feuchtigkeit befördert und weil die Temperatur noch zu niedrig ist.

Die bekannten Lösungen zur Überwindung solcher Nachteile basieren hauptsächlich auf der Vermeidung der Kreuzung der beiden Luftströme im Kondensator, also der Ablenkung eines dieser Ströme in der Startphase mit adäquaten Mitteln oder auf der Implementierung eines Rotationsprogramms, das geeignet ist, die Trommelrotation im Sinne eines reduzierten Trockenluftstroms zu betreiben; es ist bekannt, dass die Trommelrotation in den beiden entgegengesetzten Richtungen betrieben werden muss, um ein Verwickeln der Wäsche zu verhindern, doch dies bringt eine entsprechend entgegengesetzte Rotation der Ventilatoren in den entsprechenden zwei Luftwegen mit sich, die jedoch entsprechende Luftströme erzeugen, die sich von einer Rotationsrichtung zur anderen markant unterscheiden.

Zusammenfassend ist zu sagen, dass keine der bekannten Lösungen eine Maschine präsentiert, die geeignet ist, die Gesamtzykluszeit zu reduzieren, indem die in die Trommel eingeführte Hitze erhöht wird.

Aus den Dokumenten EP 0 067 896 A, FR 2681347 A1, JP 07059995 A und JP 60103999 A ist bekannt, in der Luftleitung für die Zirkulation der Trockenluft einen zusätzlichen Heizwiderstand zu montieren.

Dieser zusätzliche Widerstand soll unterschiedliche Zwecke erfüllen. Beispielsweise soll er die Wärmegenerierungsrate konstant halten, unabhängig von der Außenlufttemperatur, oder die elektronischen Geräte zur Regelung der Trockenlufttemperatur vereinfachen.

Es wäre folglich wünschenswert und es ist in der Tat ein Hauptziel der vorliegenden. Erfindung, eine Wäschetrocknermaschine zu schaffen, die mindestens mit einer Trommel, einem Motor zur Rotation der Trommel und möglicherweise auch mit dem Trockenluftventilator und dem Kühlluftventilator ausgerüstet ist und die geeignet ist, eine Standard-Trockenleistung sicherzustellen und gleichzeitig die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen vermag.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel, zusammen mit anderen Zielen, die sich aus der nachstehenden Beschreibung ergeben werden, in einer Wäschetrocknermaschine erreicht, welche die Merkmale gemäß den angehängten Ansprüchen aufweist.

Die Funktionsmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich jedenfalls besser aus der nachstehenden Beschreibung erschließen, die in Form eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird.

1 zeigt auf symbolische Weise die operative schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 zeigt auf symbolische Weise die operative schematische Darstellung einer Verbesserung der Maschine in 1;

3 zeigt symbolisch den elektrischen Schaltplan eines in 3 enthaltenen Geräts;

4 zeigt schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel der in 2 dargestellten Maschine;

5 zeigt die Diagramme der kumulierten entfernten Feuchtigkeitsmenge und der Lufttemperatur in zwei Vergleichstests in einer Maschine gemäß der Erfindung.

Bezug nehmend auf 1 wird in einer Wäschetrocknermaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik eine Trommel 1 bereitgestellt, die geeignet ist, die zu trocknende Wäsche aufzunehmen; der Trommel 1 ist eine Leitung 2 für die Zirkulation der Trockenluft zugeteilt, wobei letztere auch durch einen Kondensator 3 strömt, der in der Lage ist, die in der durchströmenden Trocknungsluft enthaltene Feuchtigkeit zur Kondensation zu bringen, wobei durch diesen Kondensator ferner ein Strom "kalter" Luft fließt, d.h. Luft, die von außen genommen und über eine Leitung 4 zum Kondensator 3 gesendet wird.

Die beiden Leitungen 2 und 4 enthalten zwei entsprechende Ventilatoren 5, 6, die dazu dienen, den Trockenluftstrom bzw. den Kühlluftstrom zu zirkulieren. Ferner sind die Schäfte der zwei Ventilatoren 5 und 6 in einer in der Fachwelt bekannten Art und Weise, auch über entsprechende Mechanismen und Getriebe mit einem einzelnen Motor 7 verbunden, so dass die Rotation dieses Motors die beiden Ventilatoren dazu veranlasst, entsprechend synchron zu rotieren. Dieser Motor 7 wird von (nicht dargestellten) zweckmäßigen Steuerungsmitteln gesteuert, die geeignet sind, ihn in die zwei möglichen Rotationsrichtungen zu drehen; dementsprechend können die beiden Ventilatoren wahlweise in beide Richtungen rotieren, auf jeden Fall jedoch auf eine gegenseitig konsistente Weise (d.h. wenn ein erster Ventilator in eine bestimmte Richtung rotiert, rotiert der zweite Ventilator immer in eine einzige und alleinige Richtung; und wenn der erste Ventilator seine Rotationsrichtung ändert, ändert auch der zweite Ventilator seine Rotationsrichtung).

Im traditionellen Betriebsmodus kann der Motor, der den Ventilator betreibt, über geeignete Bewegungsübertragungsmittel auch dazu verwendet werden, zusätzlich die Wäschetrommel in Rotation zu versetzen.

Ein mit bekannten Mitteln und Verfahren aktivierter Hauptwiderstand 9 ist innerhalb der Leitung 2 vorgesehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Maschine auf folgende Weise verbessert: Bezug nehmend auf 1, wird innerhalb der Leitung 2, und vorzugsweise der Trommel vorgelagert, ein Hilfsheizwiderstand 10 angebracht, der an Mittel angeschlossen ist, die weiter unten näher erklärt werden und die geeignet sind, diesen wahlweise zu aktivieren bzw. auszuschalten.

Im Folgenden werden Zweck und Funktionsweise des Hilfswiderstands 10 erklärt: während der Anfangsphase des Trocknungszyklus, wenn die Heizleistung höher ist als die normale, vom Hauptwiderstand 9 gelieferte Heizleistung, wird der Hilfswiderstand so zugeschaltet, dass eine zusätzliche Heizleistung bereitgestellt wird, die das Ziel hat, die Trocknungsluft beschleunigt zu erhitzen und damit den Gesamtzyklus abzukürzen.

Wenn jedoch die in der Trommel enthaltene Feuchtigkeit auf ein Niveau erhitzt ist, das zum Verdampfen nötig ist, wird der Hilfswiderstand 10 nicht mehr benötigt und kann manuell oder automatisch ausgeschaltet werden; im letzten Fall kann das Ausschalten beispielsweise von der Trockenlufttemperatur oder von der seit dem Zeitpunkt des Zyklusstarts vergangenen Zeit abhängig gemacht werden.

Indessen zeigt diese Lösung – trotz ihrer Fähigkeit zur Verkürzung der Zykluszeit – den Nachteil, dass sie zusätzliche elektrische Energie benötigt, woraus sich eine Steigerung des Gesamtenergiebedarfs ergibt, die aber im Gegensatz dazu so niedrig wie möglich gehalten werden sollte.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wird der Hilfswiderstand 10 gemäß der vorliegenden Erfindung über ein Schaltmittel 30 mit einer Schaltung in Verbindung gebracht, die diesen in Serie mit einem Anschluss 19 des Motors 7 verbinden und wahlweise die Verbindung trennen kann, so dass der Motor 7 wieder mit seiner Nennspannung versorgt wird (vgl. 2).

Es lässt sich leicht darstellen, dass eine solche technische Lösung Vorteile bietet, die Synergien aufweisen und gleichzeitig einem korrekten Arbeiten der Maschine nicht im Wege stehen; wenn der Hilfswiderstand 10 zugeschaltet ist, wird der gewünschte Vorteil zusätzlicher Heizleistung zum Erhitzen der Luft in der Leitung 2 erreicht, indessen die von der Maschine beanspruchte Gesamtenergie nicht erhöht, sondern sogar geringfügig reduziert wird, da die Gesamtimpedanz des den Motor 7 einschließenden Schaltkreises zugenommen hat.

Der Effekt einer solchen Operation besteht darin, dass neben einer Erhöhung der Gesamtheizleistung der Motor 7 mit einer geringeren Spannung versorgt wird, mit einer entsprechenden Verringerung der Trommeldrehzahl und der Drehzahlen der beiden Ventilatoren, woraus eine Reduzierung des Masseflusses in den entsprechenden Leitungen 2 und 4 resultiert.

Es hat sich jedoch in der Praxis herausgestellt, dass, wenn die Aktivierung des Hilfswiderstands 10 in der Anfangsphase des Trocknungszyklus erfolgt, sich kein besonderer Nachteil ergeben würde, da in dieser Phase die Verdampfung sehr schwach ist und deshalb keine Notwendigkeit einer normalen Trommelbelüftung besteht; überdies hindert ein reduzierter Luftstrom durch die Trommel die Heizleistung nicht daran, die Wäsche zu erreichen, diese wird sogar erhöht, da die heiße Luft in der Trommel länger zirkuliert.

Ein solcher Betriebsmodus bringt einen weiteren Vorteil in Bezug auf den Lärm. Ein großer Anteil des von einer Trocknermaschine erzeugten Lärms ist ja von der Geschwindigkeit des Luftstroms abhängig; es ist offensichtlich, dass eine reduzierte Ventilatorgeschwindigkeit mit einem reduzierten Massenstrom einhergeht, und damit mit weniger Lärmabgabe.

Es muss auch daran erinnert werden, dass ein Teil des Maschinenlärms von der in der Trommel herumwirbelnden Wäsche kommt, die ständig auf den Trommelboden fällt. Es versteht sich, dass bei einer geringeren Rotationsgeschwindigkeit der Trommel auch dieser Lärm entsprechend herabgesetzt ist.

Es ist des weiteren festzustellen, dass im Hinblick auf die Kondensationsfähigkeit kein spürbares Problem gegeben ist, da die aus der Trommel austretende Trockenluft noch immer kalt genug und ein wenig feucht ist und also die Kondensatorwirkung in den Anfangsphasen großteils vernachlässigbar ist und auch bei geringerer Betriebsgeschwindigkeit der Maschine nicht modifiziert wird, wie eben erklärt.

Bezug nehmend auf 3, wird ein Schaltermittel 30 verwendet, das mit den drei Polen 12, 13 und 14 versehen und so angeschlossen ist, dass zwei seiner festen Pole 12und 13 mit entsprechenden Anschlüssen R1 und R2 des Hilfswiderstands 10 verbunden sind, während der dritte Pol 13, der zwischen den beiden ersten Polen beweglich ist, mit einem Elektroanschluss 20 des Motors 7 verbunden ist; einer der beiden festen Pole – in 2 der Pol 14 – wird dann an eine Leitung der elektrischen Wechselstromversorgung angeschlossen.

Nach der Anfangsphase muss die Maschine in ihre normale Konfiguration zurückversetzt werden; zu diesem Zweck können erste automatische Steuerungsmittel 25 bereitgestellt werden; diese in der Fachwelt wohlbekannten automatischen Mittel 25 sind so implementiert und angeordnet, dass sie den Schalter 30 aktivieren, so dass der Hilfswiderstand 10 nach vorbestimmten Parametern oder Betriebsmodi zu- bzw. ausgeschaltet wird.

Beispielsweise kann der Widerstand 10 mit dem Start des Trocknungszyklus zugeschaltet werden, und ausgeschaltet, wenn die Temperatur der Trocknungsluft gemäß Feststellung eines (nicht dargestellten) geeigneten Temperatursensors einen definierten Wert erreicht, oder nachdem eine festgelegte Zeit nach dem Beginn des Trocknungszyklus vergangen ist.

Das erste automatische Mittel 25 kann zweckmäßigerweise so programmiert werden, dass es wahlweise in der abschließenden Phase des Trocknungszyklus operativ ist; in der Praxis ist die Trocknungsluft in dieser Phase, obwohl sie sehr heiß ist, möglicherweise nicht in der Lage, die noch in der Wäsche befindliche, geringe Restfeuchtigkeit abzuziehen, weshalb es sich als sehr nützlich erweist, eine kurze abschließende Überhitzung zur Optimierung des Trocknungszyklus' bereitstellen zu können. Zudem ist in dieser Phase eine allzu wirksame Belüftung nicht unbedingt erforderlich, zumal die Wäsche beinahe getrocknet ist und deshalb kein Bedarf besteht, größere Feuchtigkeitsmengen zu entfernen oder die geringe Menge an Feuchtigkeit stark zu kondensieren.

Das erste automatische Mittel 25 kann entweder autonom operieren oder durch manuelle Aktivierung des zweiten Mittels 26 ausgeschaltet werden, um den normalen Betriebsmodus herzustellen, falls dies durch besondere Erfordernisse nötig sein sollte.

Darüber hinaus können dritte Mittel 27 bereitgestellt werden, die geeignet sind, den automatischen Betrieb des ersten Mittels 25 auszuschließen und die den Hilfswiderstand 10 dem zugehörigen Schaltkreis vollständig manuell zu-/abschalten können.

Die Arten der Implementierung solcher Steuerungsmittel 25, 26 und 27 sowie der Mittel zur Versorgung des ersten Mittels 25 mit den Daten über die verstrichene Zeit und die zum Betrieb des Hilfswiderstands 10 benutzte Temperatur sind allgemein bekannt und für einschlägig bewanderte Fachpersonen in der relevanten Technik der Signalsteuerung und -verarbeitung leicht erreichbar, weshalb diese Aspekte hier auch nicht näher dargestellt werden.

Es hat sich auch herausgestellt, dass, wenn der Trocknungszyklus mit dem bereits zugeschalteten Hilfswiderstand 10 beginnt, es dazu kommen kann, dass die Spannung am Motor niedrig genug ist, um ein Erreichen der Startreibung am Motor zu verhindern, weshalb der Motor nicht fähig ist, die Rotation aufzunehmen.

Um ein solches Problem zu vermeiden, wird eine Verbesserung in Form einer Programmierung der Steuerungsmittel bereitgestellt, so dass der Hilfswiderstand 10 erst nach dem Start der Motordrehung zugeschaltet werden kann.

Die vorliegende Erfindung kann auch in einer von der oben beschriebenen abweichenden Weise ausgeführt sein, in der dieses unterschiedliche Ausführungsbeispiel praktisch auf der Art der elektrischen Schaltung basiert, die an den Hilfswiderstand 10 angeschlossen ist.

Bezug nehmend auf 4, ist ein Unterbrecherschalter 34 in Serie in der mit dem Motor 7 verbundenen Leitung "L" platziert; die zwei Pole 32 und 33 des Schalters 34 sind jeweils mit den zwei Anschlüssen des Hilfswiderstands 10 verbunden; es ist dann klar, dass bei geschlossenem Schalter 34 der Strom durch den Schalter 34 strömt und der Widerstand 10 von dem Schalter 34 eindeutig kurzgeschlossen wird.

Die oben beschriebene Schaltkreisanordnung könnte in Fällen bevorzugt sein, in denen beide Pole des Hilfswiderstands 10 an die Leitung angeschlossen werden können, auch wenn sie nicht in Betrieb ist.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung hat sich in einigen Vergleichstests erwiesen, in denen beobachtet wurde, dass in einer normalerweise auf den Markt erhältlichen Maschine, die mit der gleichen Wäschelast bei gleicher Feuchtigkeit beladen ist und bei gleicher Einstellung des Trocknungszyklus (also bei identischen Testbedingungen, abgesehen von der Tatsache, dass die Tests mit und ohne einen ordnungsgemäß im Trocknungszyklus zugeschalteten Hilfswiderstand 10 durchgeführt wurden) ein Unterschied zwischen den beiden Temperaturanstiegen und den entsprechenden Mengen an entfernter Feuchtigkeit gemäß 5 gegeben ist.

Diese Figur erscheint insofern eindeutig, als die begleitenden Informationen selbsterklärend sind; es wird jedoch betont, dass sich, wenn der Punkt "A" der Leitung 1, der die kumulative entfernte Wassermenge im Fall des nicht aktivierten Hilfswiderstands darstellt, und wenn der Punkt "B" der Leitung 2 den selben Parameter, aber im Fall des zugeschalteten und aktivierten Hilfswiderstands darstellt, herausstellt, dass nach 95 Minuten und nach 88 Minuten die selbe Menge, etwa 2800 Kubikzentimeter, kondensiertes Wasser in den beiden Tests entfernt wird.

Die getestete Trocknermaschine benützte einen asynchronen Motor mit 190 W, 240 Vac, und der Hilfswiderstand betrug 70 Ohm.