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Die
Erfindung liegt auf dem Gebiet der Haushaltsgeräte, die
ausschließlich oder neben anderen Funktionen (Mehrzweckwaschmaschine)
zum Trocknen von Wäsche dienen und nachfolgend verallgemeinert
als Wäschetrockner bezeichnet werden.
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Die
Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit einem Wärmeabführungssystem
umfassend zwei Fluidströme, wobei der erste Fluidstrom
von einem Fluid gebildet ist, das in einem Prozesskanal strömt und
das einen Behälter zur Trocknung von Wäsche durchströmt,
wobei der zweite Fluidstrom von einem Fluid gebildet ist, das in
einem Kühlmittelkanal strömt und das in Wärmeaustausch
mit dem ersten Fluid gelangt, und mit einer elektrischen Steuereinrichtung.
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Ein
derartiger Wäschetrockner ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2005 062 940 A1 bekannt,
die auf ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken
und das dabei auftretende Problem gerichtet ist, das Anlagern von
Flusen an Mitteln zur Entfeuchtung des sogenannten Prozessluftstroms
zu reduzieren.
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Der
bekannte Wäschetrockner umfasst dabei ein Wärmeabführungssystem
mit zwei Fluidströmen. Der erste Fluidstrom besteht üblicherweise
aus Raumluft, die in einem Prozesskanal durch ein Gebläse
bewegt wird und dabei auch einen Behälter für zu
behandelnde Wäschestücke durchströmt.
Dieser Behälter kann beispielsweise eine Wäschetrommel sein,
in der sich zu trocknende und zu entfeuchtende Wäsche befindet.
Bei dem bekannten Wäschetrockner ist in dem Prozesskanal
ein erster Wärmetauscher angeordnet, welcher mit dem Prozesskanal
gekoppelt ist und zur Entfeuchtung und Abkühlung der aus
dem Behälter austretenden Prozessluft dient.
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Der
erste Fluidstrom bzw. diese Luftströmung wird allgemein
und auch in der nachfolgenden Beschreibung als Prozessluft bzw.
Prozessluftströmung bezeichnet. Der Begriff „Prozessluftführung” umfasst
sowohl einen geschlossenen Prozessluftkreislauf als auch eine offene
Prozessluftführung, bei der kontinuierlich Raumluft angesaugt
und nach dem Entfeuchten beispielsweise ins Freie geleitet wird.
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Der
erste Wärmetauscher ist Bestandteil einer Kühleinrichtung
bzw. eines Kühlmittelkreislaufs und wird von einem zweiten
Fluid – nämlich einem Kühlmittel – durchströmt.
Das zweite Fluid ist in einem allgemein als Kühlmittelkanal
bezeichneten System geführt und gelangt über den
ersten Wärmetauscher in Wärmeaustausch mit dem
ersten Fluid.
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Bekannte
Wäschetrockner umfassen üblicherweise wenigstens
eine elektrische Steuereinrichtung, die beispielsweise zur Spannungs-
bzw. Stromversorgung oder zur Steuerung von Antriebseinrichtungen
z. B. zur Bewegung der Wäschetrommel dient.
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Derartige
Steuereinrichtungen setzen wirkungsgradabhängig naturgemäß einen
Teil der ihnen zufließenden elektrischen Leistung in Verlustleistung bzw.
Verlustwärme um. Diese Wärme darf nicht zu einer
unzulässigen Erwärmung oder Überhitzung
der Steuereinrichtung führen. Dazu können derartige
Abwärme erzeugende Steuereinrichtungen so dimensioniert
und/oder mit Kühlkörpern versehen sein, dass durch
Konvektionsströmung eine ausreichende Kühlung
gewährleistet ist.
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Dies
limitiert jedoch die konstruktive Freiheit bei der Anordnung der
Gerätekomponenten innerhalb des zur Verfügung
stehenden Bauraums des Wäschetrockners. Zudem sind ausreichende
und damit häufig relativ große und zusätzlichen
Bauraum beanspruchende Kühlflächen für
die Steuereinrichtung erforderlich; dadurch sind hier bisher hinsichtlich der
Minimierung und der Gewichts-/Materialeinsparung Grenzen gesetzt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wäschetrockner
anzugeben, bei dem eine Abwärme erzeugende elektrische
Steuereinrichtung weitestgehend frei positioniert und insbesondere
hinsichtlich des erforderlichen Bauraums optimiert ausgeführt
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen Wäschetrockner mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1.
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Demgemäß führt
das Wärmeabführungssystem zumindest einen Teil
der Abwärme der Steuereinrichtung ab. Damit ist eine äußerst
effektive Kühlung der Steuereinrichtung gewährleistet,
wodurch die Steuereinrichtung bzw. deren bislang zur Wärmeabführung
an die Umgebungsluft erforderliche Wärmetauschflächen
deutlich geringer dimensioniert werden können. Dies hat
den Vorteil, dass die Steuereinrichtung bei ansonsten gleicher Leistungsfähigkeit
bzw. Leistungsbeaufschlagung einen wesentlich geringeren Raumbedarf
hat. Die Anordnung und damit letzten Endes auch der Wäschetrockner
insgesamt kann damit raumsparender ausgeführt werden. Durch
die vorbeschriebene Reduzierung des erforderlichen Bauraumes für
die Steuereinrichtung kann der zusätzliche Bauraum zugunsten
anderer Wäschetrocknerkomponenten – beispielsweise
der Wäschetrommel oder Elementen für den Prozesskanal und/oder
den Kühlmittelkanal – genutzt werden.
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Weitere
Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche, der Zeichnung und deren jeweiliger
Beschreibung.
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Nach
einer konstruktiv bevorzugten und besonders raumsparenden Ausgestaltung
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung zumindest
teilweise in wenigstens einen der Fluidströme hinein ragt.
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Eine
besonders effektive Wärmeabführung und damit zuverlässige
Kühlung der Steuereinrichtung ist nach einer vorteilhaften
Fortbildung der Erfindung dadurch möglich, dass die Steuereinrichtung
einen Kühlkörper umfasst, der zumindest teilweise
in wenigstens einen der Fluidkanäle ragt. Besonders bevorzugt
kann dabei der Kühlkörper formschlüssig mit
dem Fluidkanal verbunden sein, so dass sich eine besonders zuverlässige
und leicht zu montierende Verbindung ergibt.
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An
dem eingangs beschriebenen Wärmetauscher, an dem die Prozessluft
durch Wärmeentzug mittels des in dem Kühlmittelkanal
geführten zweiten Fluids (Kühlmittel) abkühlt,
fällt üblicherweise Kondensat an. Dadurch wird
in gewünschter Weise die Prozessluft zur Wiederverwendung
im geschlossenen Prozessluftkreislauf bzw. zu einer unbedenklichen
Freisetzung entfeuchtet. Nach einer in diesem Zusammenhang bevorzugten
Weiterbildung der Erfindung kann dieses Kondensat zur zusätzlichen Kühlung
der Steuereinrichtung verwendet werden, indem es Abwärme
der Steuereinrichtung abführt.
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Strömungstechnisch
bevorzugt kann ein aus mindestens einem der Fluidströme
separierter Teilstrom Abwärme von der Steuereinrichtung
abführen. Weiterhin bevorzugt kann dieser Teilstrom zum
Abtransport der Abwärme aus dem Wäschetrockner austreten.
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Eine
besonders bevorzugte Anwendung der Erfindung bei einem Wäschetrockner
ist gegeben, wenn die Steuereinrichtung ein Inverter für
einen permanent erregten Synchronmotor ist. Derartige Inverter dienen üblicherweise
zur Umsetzung von Gleichspannung in Wechselspannung und werden deshalb auch
Wechselrichter genannt. Sie dienen so der Stromversorgung eines
permanent erregten Synchronmotors, wobei bei der Umsetzung von Gleichstrom
in Wechselstrom unvermeidbare, zum Teil erhebliche Verlustleistungen auftreten,
die sich in entsprechender Verlustwärme zeigen. Deshalb
ist die vorliegende Erfindung bei derartigen Steuereinrichtungen
und elektrischen Komponenten besonders vorteilhaft einsetzbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels weiter erläutert.
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In
der Figur der Zeichnung ist schematisch ein Wäschetrockner
mit einer Wäschetrommel 1 dargestellt, die in
einen Prozesskanal 2 integriert ist. Mit dem Begriff Wäschetrockner
ist nicht nur ein reiner Wäschetrockner gemeint, sondern
gleichermaßen auch Mehrzweck-Haushaltsgeräte,
wie beispielsweise Waschmaschinen mit einer integrierten Wäschetrocknerfunktion.
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In
dem geschlossen ausgeführten Prozesskanal sind in durch
Pfeile 3 angedeuteter Strömungsrichtung des dort
strömenden Fluids, nämlich der so genannten Prozessluft, 4 zunächst
von der Wäschetrommel 1 kommend gesehen ein Flusensieb 5,
ein erster Wärmetauscher (Verdampfer) 6 und ein
zweiter Wärmetauscher (Verflüssiger) 7 und
ein Gebläse 8 vorgesehen. Das Gebläse 8 fördert
die Prozessluft 4 in der Richtung der Pfeile 3 durch
den Prozesskanal 2. Dabei erwärmt sich die Prozessluft 4 und
trocknet durch Feuchtigkeitsaufnahme (nicht gezeigte) Wäsche,
die in der Wäschetrommel 1 enthalten ist. Die
aufgenommene Feuchtigkeit schlägt sich am ersten Wärmetauscher 6 nieder
und wird als Kondensat 10 in einer Kondensatwanne 11 aufgefangen.
Die Wärmetauscher 6, 7 sind Komponenten
einer an sich bekannten Kühleinrichtung 12, in
deren Kühlmittelkanal 13 ein zweites Fluid 14 als
Arbeitsmittel (Kühlmittel) in einem zweiten Fluidstrom 15 umläuft.
In dem ersten Wärmetauscher 6, der als Verdampfer
für das Kühlmittel dient, wird wie beschrieben
die Prozessluft abgekühlt. Mit dem Verflüssiger 7 ist
in an sich bekannter Weise im Zusammenspiel mit einem den Kühlmittelkreislauf
antreibenden Kompressor 16 und einer Drossel 17 eine
Wärmepumpe realisiert.
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In
einer ersten Ausgestaltungsvariante ist eine Steuereinrichtung 20 – hierunter
ist allgemein eine in dem Wäschetrockner eingesetzte elektrische Komponente
zu verstehen, die eine Funktion des Haushaltsgeräts bzw.
des Wäschetrockners steuert, fördert oder ermöglicht – so
ausgestaltet und angeordnet, dass sie zumindest mit einem Teil ihrer
Oberfläche 22 in den Prozesskanal 2 hineinragt
und damit in den ersten Fluidstrom 23 des ersten Fluids
(Prozessluft) 4. Dabei kann die Steuereinrichtung 20 besonders
bevorzugt formschlüssig in den Prozesskanal eingesetzt
und fixiert sein. Die Fluidströme 15 und 23 sind
wesentliche aktive Komponenten eines Wärmeabführungssystems 24.
Zur weiteren Erhöhung der Effektivität der so
durch das Wärmeabführungssystem 24 bewirkten
Abfuhr der Abwärme 25 der Steuereinrichtung 20 kann
diese mit einem Kühlkörper 26 versehen
sein, dessen Kühlrippen in den Fluidstrom 23 hineinragen.
Zusätzlich kann auch das aufgefangene Kondensat 10 – wie
nur schematisch durch eine Leitung 27 angedeutet – auf
den Kühlkörper gebracht werden, um dort Wärme
und/oder durch Verdampfung Verdampfungswärme aufzunehmen und
somit zusätzlich Wärme abzutransportieren.
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Alternativ
ist im unteren Teil der Figur dargestellt, dass eine Steuereinrichtung 30 bevorzugt formschlüssig
zumindest mit einem Abschnitt 32 in den Kühlmittelkreislauf
hineinragen und so von dem zweiten Fluid 14 bzw. dem zweiten
Fluidstrom 15 besonders effektiv gekühlt werden
kann. Die besonders hohe Effektivität der Kühlung
ist durch den vergleichsweise hohen Temperaturunterschied gegeben,
weil das Kühlmittel eine geringere Temperatur als die (abgekühlte)
Prozessluft 4 aufweist.
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Nach
einer weiteren, zusätzlich ebenfalls in der Figur dargestellten
möglichen Ausgestaltungsvariante ist ein Teilstrom 40 der
Prozessluft 4 an einem Abzweig 41 separiert und
wird durch eine separate Prozessluftführung 42 nach
außen bzw. in die Umgebungsluft 43 abgeführt.
Auch bei dieser Ausgestaltung ist eine Steuereinrichtung 45 effektiv
kühlbar, indem diese mit einem wärmetauschenden
Bereich 46, bevorzugt einem Kühlkörper 47 in
den Teilstrom 40 derart eintaucht, dass sie von dem Teilstrom
gekühlt ist.
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- 1
- Wäschetrommel
- 2
- Prozesskanal
- 3
- Pfeile
- 4
- Fluid
- 5
- Flusensieb
- 6
- erster
Wärmetauscher (Verdampfer)
- 7
- zweiter
Wärmetauscher (Verflüssiger)
- 8
- Gebläse
- 10
- Kondensat
- 11
- Kondensatwanne
- 12
- Kühleinrichtung
- 13
- Kühlmittelkanal
- 14
- zweites
Fluid
- 15
- zweiter
Fluidstrom
- 16
- Kompressor
- 17
- Drossel
- 19
- Wärmeabführungssystem
- 20
- Steuereinrichtung
- 22
- Oberfläche
der Steuereinrichtung
- 23
- erster
Fluidstrom
- 24
- Wärmeabführungssystem
- 25
- Abwärme
- 26
- Kühlkörper
- 27
- Leitung
- 30
- Steuereinrichtung
- 32
- Abschnitt
- 40
- Teilstrom
- 41
- Abzweig
- 42
- Separate
Prozessluftführung
- 43
- Umgebungsluft
- 45
- Steuereinrichtung
- 46
- Bereich
- 47
- Kühlkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005062940
A1 [0003]