DE102005062939A1

DE102005062939A1 - Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken

Info

Publication number: DE102005062939A1
Application number: DE102005062939A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Nehring
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-07-05
Also published as: WO2007074040A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hausgerät (1) zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere einen Wäschetrockner (1), mit einem Behälter (2) zur Aufnahme von Wäschestücken, eienr Prozessluftführung (3), welche mit dem Behälter (3) verbunden ist, wobei Prozessluft durch den Behälter (2) strömt, und mit einer Wärmepumpe (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11). Diese ist mit der Prozessluftführung (3) gekoppelt und weist eine Arbeitsmittelführung (5) für ein flüchtiges Arbeitsmittel, einen ersten Wärmetauscher (6) zur Entfeuchtung der aus dem Behälter (2) austretenden Prozessluft sowie einen zweiten Wärmetauscher (7) zur Erwärmung der Prozessluft vor Eintritt in den Behälter (2) auf. Ein dritter Wärmetauscher (10) ist an die Arbeitsmittelführung (5) angeschlossen, und der dritte Wärmetauscher (10) ist ausgebildet zur Abgabe von Wärme in eine Umgebung des Hausgerätes (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere einen Wäschetrockner, mit einem Behälter zur Aufnahme von Wäschestücken, einer Prozessluftführung, welche mit dem Behälter verbunden ist, wobei Prozessluft durch den Behälter strömt, und mit einer Wärmepumpe. Diese ist mit der Prozessluftführung gekoppelt und weist eine Arbeitsmittelführung für ein flüchtiges Arbeitsmittel, einen ersten Wärmetauscher zur Entfeuchtung der aus dem Behälter austretenden Prozessluft sowie einen zweiten Wärmetauscher zur Erwärmung der Prozessluft vor Eintritt in den Behälter auf.
Mit dem Begriff „Prozessluftführung" sind sowohl ein geschlossener Prozessluftkreislauf als auch eine offene Prozessluftführung umfasst. Mit dem Begriff „Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken" ist jedes derartige Gerät umfasst, das zum Trocknen von Wäsche eingerichtet ist, wobei sowohl ein Ablufttrockner, bei dem die Prozessluft in einer offenen Prozessluftführung nach Berührung mit der Wäsche ins Freie geleitet wird, als auch ein Umlufttrockner, bei dem die Prozessluft in einem Prozessluftkreislauf geführt wird, umfasst sind. Die Prozessluftführung soll im Folgenden insbesondere alle Luftkanäle und Bauteile umfassen, durch die im Betrieb Prozessluft hindurchströmt.

Ein solches Hausgerät ist aus der EP 0 467 188 B1 bekannt. Dieses Hausgerät ist als Wäschetrockner ausgeführt und zur Reduzierung des Energieverbrauches mit einer Kompressor-Wärmepumpe ausgerüstet. Diese Wärmepumpe wird als Heizaggregat des Wäschetrockners verwendet. Nach dem Aufheizen des Wäschetrockners auf eine Betriebstemperatur liegt aufgrund der Rückgewinnung von Kondensationswärme und des gleichzeitigen weiteren Eintrages von Wärmeleistung über den Kompressor der Wärmepumpe im stationären Betrieb des Wäschetrockners ein Wärmeüberschuss vor. Dieser führt zu sich erhöhenden Temperaturen in den Kreisläufen und kann zu Funktionsbeeinträchtigungen des Wäschetrockners und insbesondere des Kompressors in der Arbeitsmittelführung führen. Um diese Wärme abführen zu können, wird bei dem bekannten Hausgerät die Wärme durch gezielte Leckagen im Prozessluftvolumenstrom abgeführt. Damit verbunden ist ein wesentlicher Nachteil darin, dass mit solcher Leckage an Prozessluft eine Leckage an Feuchtigkeit, welche in die Umgebung des Wäschetrockners gelangt.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken zu schaffen, mit dem ein Wärmeüberschuss im Wäschetrockner in verbesserter Weise abgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Hausgerät, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken umfasst einen Behälter zur Aufnahme von Wäschestücken und eine Prozessluftführung, welche mit dem Behälter verbunden ist, wobei Prozessluft der Prozessluftführung durch den Behälter strömt. Darüber hinaus umfasst das Hausgerät eine Wärmepumpe. Diese ist mit der Prozessluftführung gekoppelt und weist eine Arbeitsmittelführung für ein flüchtiges Arbeitsmittel, einen ersten Wärmetauscher zur Entfeuchtung der aus dem Behälter austretenden Prozessluft sowie einen zweiten Wärmetauscher zur Erwärmung der Prozessluft vor Eintritt in den Behälter auf. Des Weiteren ist ein an die Arbeitsmittelführung angeschlossener dritter Wärmetauscher vorgesehen, welcher zur Abgabe von Wärme in eine Umgebung des Hausgerätes ausgebildet ist.

Durch diesen Wärmetauscher wird eine ausreichende und zuverlässige Abgabe von Wärme aus dem Wäschetrockner und insbesondere aus der Arbeitsmittelführung erreicht. Dadurch ist die sichere und zuverlässige Funktion des Wäschetrockners und der Wärmepumpe gewährleistet. Insbesondere ein in der Arbeitsmittelführung angeordneter Kompressor kann dadurch vor Überhitzung geschützt werden. Im Allgemeinen ist ein derartiger Kompressor für einen Temperaturbereich bis etwa 80 °C ausgelegt, wobei mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung des Hausgeräts erreicht werden kann, dass insbesondere der Kompressor im stationären Betrieb des Wäschetrockners diesen kritischen Temperaturwert keinesfalls überschreitet.

Das Hausgerät kann als Umlufttrockner ausgebildet sein. Die Prozessluftführung ist dann als Prozessluftkreislauf ausgebildet. Das Hausgerät kann auch als Ablufttrockner ausgebildet sein.

Vorzugsweise ist in der Arbeitsmittelführung ein Stellventil angeordnet, welches zur Zuführung von Arbeitsmittel, insbesondere komprimiertem Arbeitsmittel, an den dritten Wärmetauscher betätigbar ist. In bevorzugter Weise ist das Ventil temperaturabhängig ausgebildet. Darüber hinaus kann das Ventil in vorteilhafter Weise abhängig von einer Temperatur zum Zuführen von Arbeitsmittel an den dritten Wärmetauscher betätigbar sein. Dies ermöglicht, dass abhängig von der Temperatur in der Arbeitsmittelführung oder Prozessluftführung der dritte Wärmetauscher lediglich dann aktiviert wird, wenn eine Temperaturüberschreitung eines Temperatur-Schwellwertes auftritt. Die Abgabe von Wärme an die Umgebung erfolgt daher in gezielter Weise situationsabhängig. Durch eine derartige situationsabhängige Aktivierung und Deaktivierung können auch Energiekosten eingespart werden.

In vorteilhafter Weise ist der Wärmetauscher, welcher mit der Umgebung gekoppelt ist, zur Wärmeabfuhr von Wärme der Prozessluftführung, insbesondere des Prozessluftkreislaufs, an die Umgebung ausgebildet. Es kann somit Überschusswärme aus der Arbeitsmittelführung und aus dem Prozessluftkreislauf durch den Wärmetauscher an die Umgebung abgeführt werden.

Vorzugsweise ist der erste Wärmetauscher ein Verdampfer zur Verdampfung des flüssig anströmenden Arbeitsmittels und der zweite Wärmetauscher ein Verflüssiger zur Kondensation des gasförmig anströmenden Arbeitsmittels; in diesem Zusammenhang ist die Wärmepumpe eine so genannte Kompressor-Wärmepumpe, in welcher das Arbeitsmittel in der als Kreislauf ausgebildeten Arbeitsmittelführung in Form eines Dampfes von einem Kompressor komprimiert wird, als komprimierter Dampf in einem auf den Kompressor folgenden Verflüssiger kondensiert oder verflüssigt wird, als Flüssigkeit durch eine Drossel in einen Verdampfer strömt und dort verdampft, und schließlich wieder als Dampf zum Kompressor gelangt.

Besonders bevorzugt ist der dritte Wärmetauscher ein zusätzlicher Verflüssiger für das Arbeitsmittel – und als solcher dem eigentlichen Verflüssiger vorgeschaltet oder vorschaltbar.

In bevorzugter Weise ist das Hausgerät als Wäschetrockner ausgebildet.

Die Beschreibung einer Kompressor-Wärmepumpe als bevorzugte Komponente des erfindungsgemäßen Hausgeräts ist keinesfalls als Einschränkung auf einen bestimmten Typ der Wärmepumpe auszulegen. Die Wärmepumpe kann grundsätzlich jedem denkbaren Typ entsprechen, insbesondere dem Typ Adsorptions-Wärmepumpe, bei der ein flüchtiges Adsorptiv das Arbeitsmittel ist und ein ein festes Adsorbens, insbesondere einen Zeolithen, enthaltendes Gefäß an die Stelle des beschriebenen Verflüssigers tritt, oder dem Typ thermoelektrische Wärmepumpe, bei der elektrischer Strom das Arbeitsmittel ist und die Wärmetauscher an Peltier-Elemente als Wärme pumpende Elemente angekoppelt sind.

Durch das erfindungsgemäße Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken können die Leckverluste an Kondensationswasser deutlich reduziert werden. Auch kann jeweils ein regelbares Temperaturniveau in der Arbeitsmittelführung und der Prozessluftführung bereitgestellt werden. Dies ermöglicht ein sicheres Betreiben des Wäschetrockners, insbesondere im stationären Betrieb. Darüber hinaus kann erreicht werden, dass der Kompressor in der Arbeitsmittelführung wesentlich seltener abgeschaltet werden muss, da die auftretenden Drücke geringer sind. Darüber hinaus können durch die verringerte Temperaturbelastung des Kompressors längere Standzeiten des Kompressors erreicht werden. Nicht zuletzt können auch ein stabilerer Prozessverlauf und eine kürzere Trocknungsdauer erreicht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in vereinfachter Darstellung ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, welches als Wäschetrockner 1 ausgebildet ist. Der Wäschetrockner 1 ist als Umlufttrockner ausgebildet. Er umfasst einen Behälter 2 zur Aufnahme von Wäschestücken, beispielsweise eine Trommel 2. Auch umfasst der Wäschetrockner 1 eine Prozessluftführung 3, welche als Prozessluftkreislauf 3 ausgebildet ist, in welchem ein Gebläse 4 zum Antreiben umlaufender Prozessluft angeordnet ist. Der Behälter 2 ist mit der Prozessluftführung 3 verbunden bzw. in diesem derart angeordnet, dass Prozessluft durch den Behälter 2 hindurchströmt. Die Strömungsrichtung in der Prozessluftführung 3 ist durch Pfeile angegeben.
Darüber hinaus umfasst der Wäschetrockner 1 eine Wärmepumpe mit einer Arbeitsmittelführung 5, welche mit der Prozessluftführung 3 thermisch gekoppelt ist. In der Arbeitsmittelführung 5 strömt das Kühlmittel in der durch die Pfeile angegebenen Richtung. In der Arbeitsmittelführung 5 ist ein erster Wärmetauscher 6 angeordnet, welcher als Verdampfer 6 zur Verdampfung des Arbeitsmittels ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst der Arbeitsmittelführung 5 einen zweiten Wärmetauscher 7, welcher zur als Verflüssiger 7 zur Kondensation des Arbeitsmittels ausgebildet ist. Zwischen den beiden Wärmetauschern 6 und 7 sind eine Drossel 8 und ein Kompressor 9 in der Arbeitsmittelführung 5 angeordnet. Diese Wärmepumpe ist insoweit eine Kompressor-Wärmepumpe üblichen Aufbaus. Über den Verdampfer 6 entnimmt sie Wärme aus der in der Prozessluftführung strömenden Prozessluft, und gibt sie über den Verflüssiger 7 an die Prozessluft zurück. Der Betrieb dieses Pumpprozesses erfordert einen Einsatz von Energie, welche letztlich von der Wärmepumpe in zusätzliche Wärme umgesetzt wird. Für einen stationären Betrieb des Wäschetrockners 1 muss dementsprechend kontinuierlich Wärme aus dem Wäschetrockner 1 abgegeben werden.
Die Arbeitsmittelführung 5 umfasst des Weiteren einen dritten Wärmetauscher 10, welcher mit der Umgebung gekoppelt ist und zur Abgabe von Wärme an die Umgebung des Wäschetrockners 1, insbesondere also als zusätzlicher Verflüssiger 10, ausgebildet ist. Wie aus der Darstellung in 1 zu erkennen ist, ist dieser dritte Wärmetauscher 10 druckseitig, also zwischen dem Kompressor 9 und dem eigentlichen Verflüssiger 6, in der Arbeitsmittelführung 5 angeordnet. Diesem dritten Wärmetauscher 10 vorgeschaltet ist ein temperaturabhängig steuerbares Stellventil 11. Über dieses Stellventil 11 kann dem dritten Wärmetauscher 10 komprimiertes Arbeitsmittel aus der Arbeitsmittelführung 5 zugeführt werden.
Eine Kontrolleinheit 12 ist vorgesehen, um den Wäschetrockner 1 zu steuern. Über Kontrollleitungen 13 ist die Kontrolleinheit 12 verbunden mit dem Gebläse 4, dem Kompressor 9, dem Stellventil 11 und einem Sensor 14, welcher zur Messung einer Temperatur in der Prozessluftführung 3 angeordnet ist. Die vom Gebläse 4 bis zu dem Sensor 14 genannten Komponenten sind als Repräsentanten weiterer, nicht dargestellter Komponenten, insbesondere Sensoren, auf welche die Kontrolleinheit messend, regelnd oder anders einzuwirken hat, zu verstehen. Insbesondere ist die Kontrolleinheit 12 durch ein Steuerungsprogramm oder dergleichen eingerichtet zur Steuerung des Stellventils 11 in Abhängigkeit von einer durch den Sensor 14 gemessenen Temperatur. Auf diese Weise kann der dritte Wärmetauscher 10 in einer Aufheizphase des Wäschetrockners 1 inaktiv sein und bei Erreichen einer vorgegebenen Aufheizung, bestimmt anhand der vom Sensor 14 gemessenen Temperatur, zur Einleitung eines stationären Betriebszustandes über das Stellventil 11 aktiv gesetzt werden.
Bei dem gezeigten Wäschetrockner 1, in welchem die Wärmepumpe 5 bis 11 als einziges Heizaggregat angeordnet ist, tritt nach dem allfällig notwendigen Aufheizen der Prozessluftführung 3 und der darin strömenden Prozessluft auf die Betriebstemperatur aufgrund der weitgehend vollständigen Rückgewinnung der im Verdampfer 6 aufgenommenen Kondensationswärme und des gleichzeitigen weiteren Eintrages von Wärmeleistung über den Kompressor 9 im stationären Betrieb des Wäschetrockners 1 ein Wärmeüberschuss auf. Dieser kann zu steigender Temperatur in der Prozessluftführung 3 und in der Arbeitsmittelführung 5 führen. Durch den dritten Wärmetauscher 10 wird diese Überschusswärme zuverlässig an die Umgebung abgeführt, wodurch eine Überhitzung des Wäschetrockners 1 und insbesondere des Kompressors 9 verhindert werden kann. Dadurch kann auch erreicht werden, dass die Funktionsfähigkeit des Wäschetrockners 1 und insbesondere des Kompressors 9 nicht beeinträchtigt wird.

Claims

Hausgerät (1) zur Pflege von Wäschestücken, mit einem Behälter (2) zur Aufnahme von Wäschestücken, einer Prozessluftführung (3), welche mit dem Behälter (3) verbunden ist, wobei Prozessluft durch den Behälter (2) strömt, und mit einer Wärmepumpe (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11), welche mit der Prozessluftführung (3) gekoppelt ist und eine Arbeitsmittelführung (5) für ein flüchtiges Arbeitsmittel, einen ersten Wärmetauscher (6) zur Entfeuchtung der aus dem Behälter (2) austretenden Prozessluft sowie einen zweiten Wärmetauscher (7) zur Erwärmung der Prozessluft vor Eintritt in den Behälter (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Wärmetauscher (10) an die Arbeitsmittelführung (5) angeschlossen ist, welcher dritte Wärmetauscher (10) zur Abgabe von Wärme in eine Umgebung des Hausgerätes (1) ausgebildet ist.
Hausgerät nach Anspruch 1, bei welchem in der Arbeitsmittelführung (5) ein Stellventil (11) angeordnet ist, welches zur Zuführung von Arbeitsmittel, insbesondere komprimiertem Arbeitsmittel, an den dritten Wärmetauscher (10) betätigbar ist.
Hausgerät nach Anspruch 2, bei welchem das Stellventil (11) temperaturabhängig betätigbar ausgebildet ist.
Hausgerät nach Anspruch 3, bei welchem das Stellventil (11) abhängig von der Temperatur in der Prozessluftführung (3) zum Zuführen von Kühlmittel an den dritten Wärmetauscher (10) betätigbar ist.
Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der dritte Wärmetauscher (10) zur Abgabe von Wärme der Prozessluftführung (3) an die Umgebung ausgebildet ist.
Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste Wärmetauscher (6) ein Verdampfer (6) zur Verdampfung des flüssig anströmenden Arbeitsmittels und der zweite Wärmetauscher (7) ein Verflüssiger (7) zur Kondensation des gasförmig anströmenden Arbeitsmittels ist.
Hausgerät (1) nach Anspruch 6, bei dem der dritte Wärmetauscher (10) ein zusätzlicher Verflüssiger (10) für das Arbeitsmittel ist.
Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches als Wäschetrockner (1) ausgebildet ist.