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Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einem Wärmerückgewinnungsaggregat und mit einem Kältemittel. Solche Haushaltsgeräte weisen üblicherweise auch eine Trocknungskammer für zu trocknende Gegenstände auf. Sie können zum Beispiel als Wäschetrockner, als Waschtrockner oder als Geschirrspülautomat ausgeführt sein. Die vorliegende Erfindung und der am nächsten kommende Stand der Technik werden nachstehend anhand eines Ablufttrockners als ein entsprechendes Haushaltsgerät exemplarisch beschrieben.
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Trockner für Wäschestücke und dergleichen Gegenstände werden üblicherweise als Ablufttrockner oder Kondensationstrockner ausgeführt. Beim Ablufttrockner wird ein Luftstrom aus einer Umgebung des Trockners angesaugt, erwärmt, über die zu trocknenden Gegenstände geführt und anschließend als “Abluft“ aus dem Trockner abgeführt. Diese Abluft enthält alle den zu trocknenden Gegenständen entzogene Feuchtigkeit und kann deshalb nicht einfach in ein Gebäude entlassen werden, da sich diese Feuchtigkeit darin niederschlagen würde; vielmehr muss die Abluft mittels eines entsprechenden Abluftschlauches aus dem Gebäude abgeführt werden. Dies ist ein konstruktiver Nachteil des Ablufttrockners, welcher dahingegen recht einfach aufgebaut ist und somit billig vermarktet werden kann. Ein Kondensationstrockner, dessen Funktionsweise auf der Kondensation der mittels in einem geschlossenen Kreislauf geführter Prozessluft aus den zu trocknenden Gegenständen verdampften Feuchtigkeit beruht, benötigt keinen Schlauch zur Abführung der mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft, da in ihm die kondensierte Feuchtigkeit als Flüssigkeit gespeichert und nach Beendigung des Trocknens entsorgt wird, und kann deshalb in einem innenliegenden Bad oder einer innenliegenden Waschküche eines größeren Wohnkomplexes verwendet werden. All dies gilt sowohl für speziell zum Trocknen von Wäsche bestimmte Wäschetrockner als auch für so genannte Waschtrockner, nämlich Geräte, die Wäsche sowohl waschen als auch trocknen können. Jedwede nachfolgende Bezugnahme auf einen „Wäschetrockner“ gilt daher sowohl einem zum Trocknen als auch einem gleichermaßen zum Waschen und Trocknen bestimmten Gerät.
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Sowohl in einem herkömmlichen Ablufttrockner als auch in einem herkömmlichen Kondensationstrockner geht die der Prozessluft zugeführte Wärme teilweise verloren. In einem Ablufttrockner wird die Wärme mit der mit Feuchtigkeit aus den zu trocknenden Gegenständen beladenen Prozessluft abgeführt, in einem Kondensationstrockner gelangt die Wärme über einen Wärmetauscher in ein Kühlmedium, üblicherweise Kühlluft aus der Umgebung des Trockners, und geht somit gleichermaßen verloren.
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Bei einem mit einem Wärmerückgewinnungsaggregat in Form einer Wärmepumpe ausgestatteten Kondensationstrockner, der demzufolge auch wenigstens einen Wärmetauscher enthält, erfolgen die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft und das Auskondensieren der enthaltenen Feuchtigkeit im Wesentlichen in einer Wärmesenke, wo Wärme aus der Prozessluft abgeführt und insbesondere, nämlich bei einer Wärmepumpe des bekannten Kompressor-Typs, zur Verdampfung eines in der Wärmepumpe zirkulierenden Kältemittels verwendet wird. Solches verdampftes Kältemittel wird über einen Kompressor einer geläufig als Verflüssiger bezeichneten Wärmequelle der Wärmepumpe zugeführt, wo aufgrund der Kondensation des gasförmigen Kältemittels Wärme freigesetzt wird, die wiederum zum Aufheizen der Prozessluft vor Eintritt in die Trommel verwendet wird. Das in der Wärmequelle verflüssigte Kältemittel gelangt durch eine Drossel, welche seinen Druck herabsetzt, zurück zum Verdampfer, um dort unter erneutem Aufnehmen von Wärme aus der Prozessluft zu verdampfen. Als gängige Wärmepumpen kommen Kompressor-Aggregate wie vorstehend beschrieben zur Anwendung. Diese arbeiten in der Regel optimal in einem bestimmten Temperaturbereich.
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Die in solchen Wärmerückgewinnungsaggregaten enthaltenen Wärmetauscher weisen Anschlüsse für Zu- und Ablauf für das sie bei ihrem Betrieb durchströmende Kältemittel auf, welche auf ein- und derselben Seite des jeweiligen Wärmetauschers angeordnet sind. Da die Wärmetauscher, entlang ihrer Längsseite betrachtet, in der Regel hintereinander angeordnet sind, können hierbei die Leitungen, die das Kältemittel transportieren und die sowohl diese Anschlüsse miteinander verbinden als auch Verbindungen herstellen zu bzw. mit weiteren Komponenten des Wärmerückgewinnungsaggregats wie z. B. mit einem Kompressor und/oder einem Drosselventil, einerseits möglichst kurz gehalten werden. Andererseits sind beim Verlegen dieser Leitungen auch möglichst wenig Richtungsänderungen notwendig.
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Wenn jedoch die bei solchen Haushaltsgeräten übliche Beschränktheit der Raumverhältnisse erfordert, wenigstens zwei der unterzubringenden Wärmetauscher nebeneinander anzuordnen, beispielsweise bedingt durch einen räumlich speziell anzuordnenden Kompressor, dann hat diese bekannte Anordnung der Anschlüsse zur Folge, dass die das Kältemittel transportierenden Leitungen mit einer größeren Länge als sonst auszuführen sind und dass die Leitungen auch zusätzliche Richtungsänderungen in ihrer Leitungsführung zur Folge haben. Beides hat für das Kältemittel einen höheren Druckverlust zur Folge, was sich in einem niedrigeren Wirkungsgrad niederschlägt und was somit eine erhöhte Antriebsleistung und insgesamt einen höheren Energiebedarf erfordert. Weiterhin haben solch lange Leitungen auch den Nachteil, dass sie im Betrieb schwingen und dabei an benachbarten Bauteilen wie z. B. dem Gehäuse des Haushaltsgeräts anstossen, was wiederum Lärm verursacht.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltsgerät zu schaffen, welches die vorgenannten Nachteile weitestgehend nicht aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche sowie nachfolgender Beschreibung.
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In dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät mit einem Kältemittel und mit einem Wärmerückgewinnungsaggregat, das wenigstens einen Wärmetauscher aufweist, der vom Kältemittel durchströmbar ist und der Anschlüsse für einen Zulauf und für einen Ablauf des Kältemittels aufweist, sind demnach die Anschlüsse für Zulauf und Ablauf auf einander entgegengesetzten Seiten des Wärmetauschers angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist der wenigstens eine Wärmetauscher ein Verflüssiger. Dieser Verflüssiger dient insbesondere dazu, aus einem gasförmig zugeführten Kältemittel Wärme freizusetzen, indem das Kältemittel sich verflüssigt.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist der wenigstens eine Wärmetauscher ein Verdampfer. Dieser Verdampfer dient insbesondere dazu, von einem flüssig oder teils flüssig, teils gasförmig zugeführten Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, indem das Kältemittel vollständig verdampft.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts weist das Wärmerückgewinnungsaggregat wenigstens zwei Wärmetauscher auf, wobei der eine Wärmetauscher ein Verdampfer ist und der andere Wärmetauscher ein Verflüssiger.
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In noch einer bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts sind der Verdampfer und der Verflüssiger bei einer frontseitigen Betrachtung des Haushaltsgeräts seitlich nebeneinander angeordnet.
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In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts sind der Verdampfer und der Verflüssiger bei einer frontseitigen Betrachtung des Haushaltsgeräts übereinander angeordnet.
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In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts weist das Wärmerückgewinnungsaggregat weiterhin einen Kompressor auf. Diese Kompressor dient insbesondere dazu, ein gasförmig zugeführtes Kältemittel zu komprimieren, worauf dieses in einem Verflüssiger unter Abgabe von Wärme verflüssigt wird, anschließend in einer Drossel entspannt wird, wobei es sich in teils flüssigen, teil gasförmigen Zustand verwandelt, um anschließend in einem Verdampfer unter Aufnahme von Wärme vollständig zu verdampfen und schließlich wieder zurück zum Kompressor zu gelangen. Dies entspricht dem grundsätzlichen Aufbau einer Wärmepumpe des Kompressor-Typs.
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In wieder einer bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts weist das Wärmerückgewinnungsaggregat weiterhin ein Drosselventil auf.
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In wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist der Kompressor im Zulauf des Kältemittels zum Verdampfer angeordnet.
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In wieder einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist das Haushaltsgerät nach dem Abluftverfahren oder nach dem Kondensationsverfahren betreibbar.
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In einer zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist das Haushaltsgerät ein Waschtrockner oder ein Wäschetrockner oder eine Geschirrspülmaschine.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Figuren der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Gleiche oder gleich wirkende Komponenten sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf ein Haushaltsgerät in Gestalt eines Ablufttrockners nach dem Stand der Technik;
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2 ein schematisches Blockbild des Ablufttrockners gemäß 1;
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3 einen Wärmetauscher eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts, in Draufsicht;
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4 eine Anordnung von zwei Wärmetauschern und einem weiteren Element eines weiteren erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts, ebenfalls in Draufsicht.
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die 5 und 6 eine vertikale Anordnung von zwei Wärmetauschern eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts in Schrägansicht von links oben bzw. von rechts oben.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist, stellvertretend für ein gattungsgemäßes bekanntes Haushaltsgerät mit einem Wärmerückgewinnungsaggregat, ein als Ablufttrockner ausgebildeter Trockner 1 in einer schematischen Draufsicht gezeigt, wobei überwiegend lediglich die für die vorliegende Erläuterung wesentlichen Komponenten gezeigt sind. Der Trockner 1 umfasst als Wärmerückgewinnungsaggregat einen Wärmepumpenkreis 2, 3, 4 mit einem Verflüssiger 2 und einem Verdampfer 4 als Wärmetauscherelemente und mit einem Kompressor 3. Verdampfer 2 und Verflüssiger 4 sind hintereinander angeordnet. Die sie verbindenden Leitungen zum Transport des Kältemittels einschließlich deren Anschlüsse, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, sind sämtlich auf ein- und derselben Seite des Verflüssigers 2 und des Verdampfers 4 angeordnet. Verflüssiger 2 und Verdampfer 4 sind Wärmetauscher im Sinne der vorliegenden Erfindung.
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Ein Gebläse 6 saugt die Umgebungsluft als Zuluft durch eine frontseitige Gehäusewand 5 über den Verflüssiger 2 und entsprechende Luftkanäle gemäß der Pfeildarstellung in die als Trocknungskammer fungierende Trommel 8 (siehe 2). Nach dem Austritt aus der Trommel 8 wird die mit Feuchtigkeit beladene Prozessluft gemäß der Pfeildarstellung durch den Verdampfer 4, und nach dem Austritt aus dem Verdampfer 4 über die Rückwand 7 aus dem Trockner 1 in die Umgebung abgeleitet.
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In der gezeigten Ausführungsform sind der Verflüssiger 2 und der Verdampfer 4 in einer Betrachtungsrichtung auf eine Frontwand 5 und somit bei einer Betrachtung in y-Richtung nebeneinander angeordnet. Darüber hinaus sind der Verflüssiger 2 und der Verdampfer 4 in x-Richtung hintereinander und beabstandet zueinander angeordnet, wobei insbesondere auch vorgesehen ist, dass die Positionierung des Verflüssigers 2 und des Verdampfers 4 so ausgebildet ist, dass ihre Längsachsen, welche sich in y-Richtung erstrecken, parallel zueinander angeordnet sind.
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Wie vorstehend bereits erläutert, sind bei dieser Ausführungsform nach dem Stand der Technik die Anschlüsse für Zu- und Ablauf des Kältemittels bei jedem der Wärmetauscher auf ein- und derselben Seite angeordnet, was die eingangs bereits beschriebenen Nachteile zur Folge hat.
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In 2 ist ein schematisches Blockbild des Trockners 1 gemäß 1 gezeigt. Der Trockner 1 weist die über eine horizontale Achse drehbare Trommel 8 auf, welche als Trocknungskammer ausgebildet ist. Die durch das Gebläse 6 aus der Umgebung des Trockners 1 angesaugte Zuluft wird als Prozessluft zunächst durch den Filter 11 und dann durch den Verflüssiger 2 geleitet. Im Verflüssiger 2 verflüssigt sich das im Kältekreislauf strömende Kältemittel unter Wärmeabgabe an die Prozessluft. Das nun in flüssiger Form vorliegende Kältemittel wird anschließend zu einem Drosselventil 10 und über dieses wieder zum Verdampfer 4 geleitet. Dadurch ist der Kältemittelkreis geschlossen. Die Prozessluft tritt aus dem Verflüssiger 2 aus und wird über das sie ansaugende Gebläse 6 in und durch die Trommel 8 geleitet. Nach dem Austritt aus der Trommel 8 strömt die feuchte Prozessluft durch den Verdampfer 4. Dort wird sie abgekühlt. Nach dem Verlassen des Verdampfers 4 wird die Prozessluft an die Umgebung abgeleitet. Der Antrieb der Trommel 8 und des Gebläses 6 erfolgt über einen gemeinsamen Motor.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass bei wenigstens einem der Wärmetauscher des Haushaltsgeräts die Anschlüsse für Zulauf und Ablauf auf einander entgegengesetzten Seiten des Wärmetauschers angeordnet sind. Ein solcher Wärmetauscher WT ist in 3 in Draufsicht dargestellt. Insbesondere bei Kombination eines solchen Wärmetauschers WT mit einem oder mehreren weiteren Wärmetauschern und/oder weiteren Komponenten eines Wärmerückgewinnungsaggregats des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts wie z. B. einem Kompressor 3 und/oder einem Drosselventil 10 lassen sich so möglichst kurze Rohrlängen für die Verbindungsleitungen 12 des Kältemittels zwischen den einzelnen Komponenten des Wärmerückgewinnungsaggregats sowie eine möglichst geringe Anzahl der für das Verlegen der Verbindungsleitungen 12 notwendigen Richtungsänderungen von Verbindungsleitungen 12 vermeiden mit der Folge, dass der eingangs bereits beschriebene Druckverlust in den Verbindungsleitungen 12 möglicht gering gehalten werden kann. Ein weiterer Vorteil ist hierbei, dass unangenehme Nebengeräusche wie z. B. Dröhnen unterbunden werden kann, das bei einer längeren Leitungsführung auftreten kann: bei längeren Leitungen besteht nämlich die Gefahr, dass sie beim Betrieb des Haushaltsgeräts zu schwingen beginnen und dabei an benachbarte Bauteile anschlagen. Bei kürzerer Leitungsführung ist diese Gefahr minimiert.
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4 zeigt die Kombination zweier Wärmetauscher WT wie z. B. einen Verflüssiger 2 und einen Verdampfer 4 mit einem weiteren Bauteil eines Wärmerückgewinnungsaggregats, beispielsweise einem Kompressor 3 oder einem Drosselventil 10. Dabei sind die beiden Wärmetauscher WT nebeneinander angeordnet. Bei dem einen Wärmetauscher WT; 2 sind die Anschlüsse für die Verbindungsleitungen 12 des Kältemittels auf einander entgegengesetzten Seiten des Wärmetauschers WT; 2 angeordnet, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist. Beim anderen der Wärmetauscher WT; 4 sind die Anschlüsse für die Verbindungsleitungen 12 des Kältemittels auf ein und derselben Seite des Wärmetauschers WT; 4 angeordnet, wie es bei herkömmlichen Haushaltsgeräten bislang üblich ist. Auch in diesem Fall ergeben sich optimal kurze Längen der Verbindungsleitungen 12 und eine minimal notwendige Anzahl an Änderungen in der Richtung der Leitungsführung.
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Die 5 und 6 zeigen eine weitere mögliche Anordnung von zwei Wärmetauschern WT eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts, nämlich übereinander. Die beiden Wärmetauscher WT können dabei auch, was in den 5 und 6 nicht dargestellt ist, voneinander beabstandet sein. 5 zeigt die beiden Wärmetauscher WT aus einer Perspektive von links oben, und die 6 zeigt die beiden Wärmetauscher WT aus einer Perspektive von rechts oben. Beide Wärmetauscher WT weisen die Anschlüsse für Zu- und Ablauf des Kältemittels auf einander entgegengesetzten Seiten des jeweiligen Wärmetauschers WT auf. Auch bei diesem Beispiel ist ersichtlich, dass mittels der erfinderischen Idee die Leitungsführung sehr kurz gehalten werden kann und dass nur eine minimale Anzahl von Richtungsänderungen der Verbindungsleitungen 12 notwendig ist.
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Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät ist günstgerweise nach dem Abluftverfahren oder nach dem Kondensationsverfahren betreibbar.
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Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Haushaltsgerät ein Waschtrockner, ein Wäschetrockner oder eine Geschirrspülmaschine.
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Insgesamt ist noch vorteilhaft, dass es die vorliegende Erfindung ermöglicht, den bei Haushaltsgeräten üblicherweise von Hause aus sehr begrenzten Raum zur Unterbringung ihrer einzelnen Komponenten optimal nutzen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trockner
- 2
- Verflüssiger
- 3
- Kompressor
- 4
- Verdampfer
- 5
- Frontwand
- 6
- Gebläse
- 7
- Rückwand
- 8
- Trommel
- 9
- Klappe
- 10
- Drosselventil
- 11
- Filter
- 12
- Verbindungsleitung
- WT
- Wärmetauscher
