DE102015203682A1 - Dryer with a heat pump with variable refrigerant mass and method for its operation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Trockner 1 mit einer Trocknungskammer 2 für zu trocknende Gegenstände, einer Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf 7, in dem ein Kältemittel zirkuliert, umfassend einen Verdampfer 8, einen Verflüssiger 9, eine Expansionsvorrichtung 10 und einen Kompressor 11, sowie einem Prozessluftkanal 3, in welchem ein Gebläse 24 zur Beförderung von Prozessluft angeordnet ist, wobei Verdampfer 8 und Verflüssiger 9 thermisch mit dem Prozessluftkanal 3 gekoppelt sind, und wobei an den Kältemittelkreislauf 7 ein Kältemittelspeicher 12 zur Variation einer Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf 7 angeschlossen ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb dieses Trockners.The invention relates to a dryer 1 with a drying chamber 2 for objects to be dried, a heat pump with a refrigerant circuit 7 in which a refrigerant circulates, comprising an evaporator 8, a condenser 9, an expansion device 10 and a compressor 11, and a process air duct 3, in which a fan 24 for conveying process air is arranged, wherein evaporator 8 and condenser 9 are thermally coupled to the process air duct 3, and wherein the refrigerant circuit 7, a refrigerant reservoir 12 is connected to the variation of a refrigerant mass in the refrigerant circuit 7. The invention also relates to a method of operating this dryer.
Description
Die Erfindung betrifft einen Trockner mit einer Wärmepumpe sowie ein Verfahren zum Betrieb dieses Trockners. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Trockner mit einer Trocknungskammer, insbesondere Trommel, für zu trocknende Gegenstände, einer Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, umfassend einen Verdampfer, einen Verflüssiger, einen Expansionsvorrichtung und einen Kompressor, sowie einem Prozessluftkanal, in welchem ein Gebläse zur Beförderung von Prozessluft angeordnet ist, wobei Verdampfer und Verflüssiger thermisch mit dem Prozessluftkanal gekoppelt sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein zum Betrieb dieses Trockners geeignetes Verfahren.The invention relates to a dryer with a heat pump and a method for operating this dryer. The invention particularly relates to a dryer having a drying chamber, in particular a drum, for objects to be dried, a heat pump with a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates, comprising an evaporator, a condenser, an expansion device and a compressor, and a process air duct, in which Blower for conveying process air is arranged, wherein evaporator and condenser are thermally coupled to the process air duct. The invention also relates to a method suitable for operating this dryer.
In einem Trockner wird Luft (sogenannte Prozessluft) durch ein Gebläse über eine Heizung in eine feuchte Gegenstände, in der Regel feuchte Wäschestücke, enthaltende Trocknungskammer, in der Regel eine Trommel, geleitet. Die heiße Luft nimmt Feuchtigkeit aus den zu trocknenden Gegenständen auf. Nach Durchgang durch die Trocknungskammer wird die dann feuchte Prozessluft in einen Wärmetauscher geleitet, dem zum Ausfiltern von Schmutzpartikeln, insbesondere Flusen im Falle eines Wäschetrockners oder Waschtrockners, ein Filter, insbesondere Flusenfilter, vorgeschaltet sein kann.In a dryer, air (so-called process air) is passed through a fan via a heater into a moist object, usually wet laundry, containing a drying chamber, usually a drum. The hot air absorbs moisture from the objects to be dried. After passing through the drying chamber, the then moist process air is passed into a heat exchanger, which can be preceded by a filter, in particular a lint filter, for filtering out dirt particles, in particular fluff in the case of a tumble dryer or washer-dryer.
Dieser Trocknungsprozess ist energieintensiv, da im Regelfall die der Prozessluft vor der Beaufschlagung der zu trocknenden Gegenstände zugeführte Wärme bei der Kühlung der Prozessluft im Wärmetauscher dem Prozess energetisch verloren geht. Durch Einsatz einer Wärmepumpe lässt sich dieser Energieverlust deutlich reduzieren. Die Wärmepumpe kann dazu dienen, der von den feuchten Gegenständen abströmenden Prozessluft, die dazu eine entsprechende Wärmesenke beaufschlagt, Wärme zu entziehen und diese Wärme mittels einer geeigneten Pumpeinrichtung zu einer Wärmequelle zu führen, aus welcher sie zu der Prozessluft gelangt, bevor diese die zu trocknenden Gegenstände beaufschlagt. Alternativ kann auch mittels der Wärmesenke aus einer Umgebung des Trockners Wärme entnommen und über die Wärmequelle der Prozessluft zugeführt werden. This drying process is energy-intensive, because as a rule, the process air is energetically lost before the application of heat to the objects to be dried supplied with the cooling of the process air in the heat exchanger process. By using a heat pump, this energy loss can be significantly reduced. The heat pump can serve to extract heat from the process air flowing from the moist objects, which is supplied to a corresponding heat sink, and to conduct this heat by means of a suitable pumping device to a heat source, from which it arrives at the process air before it is to be dried Subjected objects. Alternatively, heat can also be removed from an environment of the dryer by means of the heat sink and fed to the process air via the heat source.
Bei einem mit einer Wärmepumpe vom Kompressor-Typ (hierin auch als „Verdichter-Typ“ bezeichnet) ausgestatteten Trockner erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft im Wesentlichen in einem als Wärmesenke fungierenden Verdampfer der Wärmepumpe, wo die übertragene Wärme zur Verdampfung eines in der Wärmepumpe in einem so genannten Kältemittelkreislauf zirkulierenden Kältemittels verwendet wird. Das verdampfte Kältemittel gelangt zum Verdichter (hierin auch als „Kompressor“ bezeichnet) und wird dort verdichtet. Das im Kältemittelkreislauf zirkulierende Kältemittel wird vom Kompressor angetrieben, der die zum Betreiben des Pumpprozesses nötige Energie liefert. Vom Kompressor gelangt das Kältemittel zum Verflüssiger, wo es unter Freisetzung von Wärme verflüssigt wird. Die freigesetzte Wärme erwärmt die Prozessluft. Das verflüssigte Kältemittel fließt durch eine Expansionsvorrichtung, z.B. eine Drossel, wo sein Binnendruck herabgesetzt wird, zurück zum Verdampfer, womit der Kreislauf geschlossen ist. Die Drossel ist insbesondere ausführbar als Ventil, Blende oder Kapillare. Häufig wird der Kältemittelkreislauf kapillarrohrgeregelt betrieben. Das kondensierte Wasser wird anschließend im Allgemeinen in einer Kondensatwanne aufgefangen und in einem geeigneten Behälter gesammelt. In a dryer equipped with a compressor-type heat pump (also referred to herein as a "compressor type"), the warm, moisture-laden process air is cooled essentially in a heat sink evaporator of the heat pump, where the heat transferred to evaporate a heat exchanger is used in the heat pump in a so-called refrigerant circuit circulating refrigerant. The vaporized refrigerant passes to the compressor (also referred to herein as a "compressor") and is compressed there. The circulating in the refrigerant circuit refrigerant is driven by the compressor, which provides the necessary energy to operate the pumping process. From the compressor, the refrigerant passes to the condenser, where it is liquefied with the release of heat. The heat released heats the process air. The liquefied refrigerant flows through an expansion device, e.g. a throttle, where its internal pressure is reduced, back to the evaporator, which the circuit is closed. The throttle is in particular executable as a valve, aperture or capillary. Frequently, the refrigerant circuit is operated capillary tube controlled. The condensed water is then generally collected in a condensate tray and collected in a suitable container.
Ein Wärmepumpen-Wäschetrockner mit einer Wärmepumpe vom Kompressor-Typ weist im Allgemeinen einen geschlossenen Prozessluftkreislauf und einen Kältemittelkreislauf auf. Wird Luft, d.h. Prozessluft, durch die mit feuchten Wäschestücken beladene Trommel geschickt, belädt sich die Prozessluft mit Wasserdampf. Ein Trocknungsprogramm bzw. ein Trocknungsprozess lässt sich im Allgemeinen in drei Phasen unterteilen, nämlich eine Aufheizphase, eine quasistationäre Trocknungsphase und eine instationäre Trocknungsphase, welche zeitlich hintereinander durchlaufen werden. In der Aufheizphase werden Prozessluft und feuchte Wäschestücke in der Regel bis auf einen ersten maximalen Temperaturwert Tp aufgeheizt. Bei dieser Temperatur werden dann während der quasistationären Trocknungsphase die Wäschestücke insbesondere hinsichtlich des Oberflächenwassers getrocknet. Während der quasistationären Trocknungsphase ist die relative Luftfeuchtigkeit der Prozessluft am Ausgang der Trommel besonders hoch. Beim Übergang zur und während der instationären Trocknungsphase nimmt die relative Luftfeuchtigkeit ab und im Allgemeinen die Temperatur der Prozessluft zu. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass das Oberflächenwasser der feuchten Wäschestücke im Wesentlichen verdunstet ist und die Trocknungsphase durch eine sog. Tiefentrocknung der Wäschestücke dominiert wird. A heat pump clothes dryer with a compressor-type heat pump generally has a closed process air circuit and a refrigerant circuit. If air, ie process air, is sent through the drum loaded with damp laundry, the process air is loaded with water vapor. A drying program or a drying process can generally be subdivided into three phases, namely a heating phase, a quasi-stationary drying phase and a transient drying phase, which are run through in succession. In the heating phase, process air and damp laundry items are usually heated up to a first maximum temperature value T p . At this temperature, the laundry items are then dried during the quasi-stationary drying phase, in particular with regard to the surface water. During the quasi-stationary drying phase, the relative humidity of the process air at the outlet of the drum is particularly high. During the transition to and during the transient drying phase, the relative humidity decreases and in general the temperature of the process air increases. This is due in particular to the fact that the surface water of the wet laundry is essentially evaporated and the drying phase is dominated by so-called deep drying of the laundry.
In den verschiedenen Trocknungsphasen sind die Anforderungen an eine Wärmepumpe unterschiedlich. Es ist daher wünschenswert, den Betrieb einer Wärmepumpe an die tatsächlich stattfindende Trocknungsphase anzupassen.In the various drying phases, the requirements for a heat pump are different. It is therefore desirable to adapt the operation of a heat pump to the actual drying phase.
Zur Vermeidung einer Überhitzung des Kältemittelkreislaufes weist ein solcher Wäschetrockner häufig einen weiteren Wärmetauscher und/oder einen Zusatzlüfter auf. Der Zusatzlüfter ist im Allgemeinen selten in Betrieb, da er nur dazu dient, eine Überhitzung des Kältemittelkreislaufes, die sich insbesondere bei höheren Umgebungstemperaturen ergeben kann, zu verhindern. Der Zusatzlüfter wird im Allgemeinen über einen Temperatursensor gesteuert und reduziert bei drohender Überhitzung des Kältemittels dessen Temperatur. Dies geschieht dadurch, dass Luft mit Umgebungstemperatur angesaugt und an dem Kompressor vorbeigeführt wird. Die Luft erwärmt sich dabei und verlässt dann den Trockner wieder. Beim Betrieb des Zusatzlüfters wird somit im Trockner vorhandene Wärmeenergie an die Umgebung, im Allgemeinen ein Aufstellraum des Trockners, abgegeben. Damit ein solcher Verlust an Energie vermieden werden kann, wäre es wünschenswert, beim Betrieb eines Trockners mit einer Wärmepumpe auf einen zusätzlichen Wärmetauscher und/oder ein zusätzliches Gebläse verzichten zu können.To avoid overheating of the refrigerant circuit, such a tumble dryer often has a further heat exchanger and / or an additional fan. The auxiliary fan is generally rarely in operation, as it only serves to overheat the refrigerant circuit, especially at higher ambient temperatures can result in preventing. The auxiliary fan is generally controlled by a temperature sensor and reduces its temperature when the refrigerant overheats. This happens because air is sucked in at ambient temperature and passed past the compressor. The air heats up and then leaves the dryer again. During operation of the additional fan, therefore, existing heat energy in the dryer to the environment, generally a storage room of the dryer delivered. In order for such a loss of energy can be avoided, it would be desirable to be able to dispense with an additional heat exchanger and / or an additional fan when operating a dryer with a heat pump.
Für die Steuerung einer Wärmepumpe sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. For the control of a heat pump various possibilities are known.
Die Veröffentlichung
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Wärmepumpentrockners mit einer veränderbaren Leistung. Wärmepumpentrockner mit einem Verdichter mit einer veränderbaren Leistung sind an sich bekannt.Another possibility is to use a heat pump dryer with a variable capacity. Heat pump dryer with a compressor with a variable capacity are known per se.
So beschreibt die Veröffentlichung
Die Veröffentlichung
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Die Veröffentlichung
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wäschetrockner (hierin auch als „Trockner“ abgekürzt) mit einer Wärmepumpe bereitzustellen, der eine bessere Anpassung des Betriebes der Wärmepumpe an einen Trocknungsprozess ermöglicht. Insbesondere soll eine Anpassung des Betriebs der Wärmepumpe an die unterschiedlichen Phasen eines Trocknungsprozesses, d.h. Aufheizphase, quasistationäre Trocknungsphase und instationäre Trocknungsphase, möglich sein. Vorzugsweise sollen auch unterschiedlich große Beladungen mit Wäschestücken verbessert berücksichtigt werden können. Aufgabe der Erfindung war auch die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betrieb dieses Trockners.Against this background, it was an object of the present invention to provide a clothes dryer (also abbreviated herein as a "dryer") with a heat pump, which allows a better adaptation of the operation of the heat pump to a drying process. In particular, an adaptation of the operation of the heat pump to the different phases of a drying process, i. Heating phase, quasi-stationary drying phase and unsteady drying phase, be possible. Preferably, different sized loads of items to be improved should be considered. The object of the invention was also to provide a method for operating this dryer.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Trockner sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Trockners mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Trockners sind in jeweiligen abhängigen Patentansprüchen sowie nachfolgender Beschreibung aufgeführt, wobei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockners bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen und umgekehrt, selbst wenn dies hierin nicht ausdrücklich festgestellt ist. The solution of this object is achieved according to this invention by a dryer and a method for operating a dryer with the features of the respective independent claim. Preferred embodiments of the method and the dryer according to the invention are listed in respective dependent claims and the following description, wherein preferred embodiments of the dryer according to the invention correspond to preferred embodiments of the method according to the invention and vice versa, even if this is not explicitly stated herein.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Trockner mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Gegenstände, einer Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, umfassend einen Verdampfer, einen Verflüssiger, eine Expansionsvorrichtung und einen Kompressor, sowie einem Prozessluftkanal, in welchem ein Gebläse zur Beförderung von Prozessluft angeordnet ist, wobei der Verdampfer und der Verflüssiger thermisch mit dem Prozessluftkanal gekoppelt sind, und wobei an den Kältemittelkreislauf ein Kältemittelspeicher zur Variation einer Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf angeschlossen ist. The invention thus relates to a dryer with a drying chamber for objects to be dried, a heat pump with a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates, comprising an evaporator, a condenser, an expansion device and a compressor, and a process air duct, in which a blower for transport is arranged by process air, wherein the evaporator and the condenser are thermally coupled to the process air duct, and wherein the refrigerant circuit, a refrigerant reservoir for varying a refrigerant mass in the refrigerant circuit is connected.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners ist der Kältemittelspeicher zur Variation der Kältemittelmasse über ein Speicherventil an den Kältemittelkreislauf angeschlossen. Ganz besonders bevorzugt ist der Kältemittelspeicher über eine einzige Rohrleitung, in welcher das Ventil angeordnet ist, mit dem Kältemittelkreislauf verbunden. Das Ventil kann beispielsweise ein Zwei-Wege-Ventil, ein Druckventil, ein Magnetventil oder ein elektrisches Regelventil sein.In a particularly preferred embodiment of the dryer according to the invention, the refrigerant reservoir is connected to the refrigerant circuit for varying the refrigerant mass via a storage valve. Most preferably, the refrigerant reservoir is connected to the refrigerant circuit via a single pipeline in which the valve is arranged. The valve may be, for example, a two-way valve, a pressure valve, a solenoid valve or an electric control valve.
Alternativ oder in Ergänzung hierzu ist der Kältemittelspeicher an den Kältemittelkreislauf über mindestens einen zum Kältemittelkreislauf parallelen Zusatzkanal angeschlossen, wobei die Kältemittelmasse im Zusatzkanal durch ein vorgeschaltetes und ein nachgeschaltes Speicherventil vom Kältemittelkreislauf abgetrennt werden kann. Alternatively or in addition thereto, the refrigerant reservoir is connected to the refrigerant circuit via at least one additional channel parallel to the refrigerant circuit, wherein the refrigerant mass in the additional channel can be separated from the refrigerant circuit by an upstream and a downstream storage valve.
Der Kältemittelspeicher kann im Kältemittelkreislauf an verschiedenen Stellen angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung im Kältemittelkreislauf zwischen Verflüssiger und Expansionsvorrichtung angeordnet. The refrigerant reservoir may be arranged in different places in the refrigerant circuit. Preferably, the device is arranged in the refrigerant circuit between the condenser and expansion device.
Im Kältemittelspeicher liegt die Kältemittelmasse vorzugsweise in flüssiger Form vor. In the refrigerant reservoir, the refrigerant mass is preferably present in liquid form.
Der im erfindungsgemäßen Trockner eingesetzte Kompressor kann beispielsweise ein AC-Kompressor oder ein leistungsvariabler Kompressor sein. Vorzugsweise ist der Kompressor ein leistungsvariabler Kompressor, insbesondere ein BLDC-Kompressor.The compressor used in the dryer according to the invention may be, for example, an AC compressor or a variable-capacity compressor. Preferably, the compressor is a variable-power compressor, in particular a BLDC compressor.
Eine weiter verbesserte Steuerung der Wärmepumpe kann dadurch erreicht werden, dass in Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockners im Kältemittelkreislauf ein Expansionsventil angeordnet ist. Die eingesetzte Expansionsvorrichtung beinhaltet vorzugsweise mindestens ein elektronisches oder thermodynamisches Expansionsventil. Bevorzugt wird ein elektronisches Expansionsventil verwendet. A further improved control of the heat pump can be achieved in that an expansion valve is arranged in embodiments of the dryer according to the invention in the refrigerant circuit. The expansion device used preferably includes at least one electronic or thermodynamic expansion valve. Preferably, an electronic expansion valve is used.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die eingesetzte Expansionsvorrichtung mindestens zwei parallel geschaltete Drosseln. Jeder dieser Drosseln ist vorzugsweise ein Ventil zugeordnet.In a further embodiment of the invention, the expansion device used includes at least two throttles connected in parallel. Each of these throttles is preferably associated with a valve.
Eine präzise Steuerung der Wärmepumpe im erfindungsgemäßen Trockner ist insbesondere möglich, wenn im Kältemittelkreislauf ein Temperatursensor ST KM angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Temperatursensor ST KM im Verflüssiger angeordnet, beispielsweise auf ¾ der Kältemittelstrecke im Verflüssiger. A precise control of the heat pump in the dryer according to the invention is particularly possible if a temperature sensor S T KM is arranged in the refrigerant circuit. Preferably, the temperature sensor S T KM is arranged in the condenser, for example, on ¾ of the refrigerant line in the condenser.
Im erfindungsgemäßen Trockner ist der Kältemittelspeicher vorzugsweise so dimensioniert, dass er eine Zunahme der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf im Bereich von 20 bis 50 %, bezogen auf eine mittlere Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf, ermöglicht.In the dryer according to the invention, the refrigerant reservoir is preferably dimensioned so that it allows an increase in the refrigerant mass in the refrigerant circuit in the range of 20 to 50%, based on an average refrigerant mass in the refrigerant circuit.
Der erfindungsgemäße Trockner weist ein Gebläse für die Beförderung der Prozessluft durch den Prozessluftkanal und die Trommel auf. Für den Antrieb von Trommel und Gebläse können getrennte Antriebsmotoren verwendet werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, für den Antrieb von Gebläse und Trommel einen gemeinsamen Antriebsmotor, vorzugsweise einen leistungsvariablen Antriebsmotor, zu verwenden. Sofern im Trockner vorhanden, wird für den leistungsvariablen Kompressor im Allgemeinen ein separater Antriebsmotor verwendet. Der leistungsvariable Kompressor ist dann insbesondere ein Schraubenverdichter oder Rollkolbenverdichter, vorzugsweise ein Rollkolbenverdichter. The dryer according to the invention has a fan for conveying the process air through the process air duct and the drum. Separate drive motors can be used to drive the drum and blower. However, it has proved to be advantageous for the drive of the fan and drum a common Drive motor, preferably a variable-power drive motor to use. If available in the dryer, a separate drive motor is generally used for the variable-power compressor. The variable-power compressor is then in particular a screw compressor or rotary piston compressor, preferably a rotary piston compressor.
Ein im erfindungsgemäßen Trockner durchzuführendes Trocknungsprogramm kann beispielsweise unter Verwendung eines Leitwertsensors in der Trommel überwacht werden, so dass eine optimale Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf eingestellt werden kann. Dabei wird vorzugsweise mit dem Leitwertsensor der Leitwert Lw der Wäschestücke in Abhängigkeit von der Zeit t gemessen und beispielsweise der Übergang von der quasistationären zur instationären Trocknungsphase festgestellt, wenn ein vorgegebener unterer Leitwert LW min der Wäschestücke und/oder ein vorgegebener Mindestwert (ΔLW/Δt)min für den Betrag der zeitlichen Abnahme des Leitwertes Lw erreicht ist. Der vorgegebene untere Leitwert LW min der Wäschestücke könnte beispielsweise dem Zustand „bügelfeucht“ entsprechen. A drying program to be carried out in the dryer according to the invention can be monitored, for example using a conductivity sensor in the drum, so that an optimum refrigerant mass in the refrigerant circuit can be adjusted. In this case, the conductance L w of the laundry items is preferably measured with the conductance sensor as a function of the time t and, for example, the transition from the quasi-stationary to the transient drying phase determined if a predetermined lower conductance L W min of the laundry items and / or a predetermined minimum value (ΔL W / Δt) min is reached for the amount of the time decrease of the conductance L w . The predefined lower conductance L W min of the items of laundry could, for example, correspond to the condition "ironing".
Die Überwachung eines Trocknungsprogrammes und damit die Ermittlung einer optimalen Kältemittelmasse können auch unter Verwendung eines Feuchtesensors an einem Ausgang der Trocknungskammer bzw. Trommel erfolgen. Hierbei wird vorzugsweise mit einem Feuchtesensor eine relative Feuchtigkeit Frel der die Trommel verlassenden Prozessluft gemessen.The monitoring of a drying program and thus the determination of an optimum refrigerant mass can also be done using a humidity sensor at an outlet of the drying chamber or drum. In this case, a relative humidity F rel of the process air leaving the drum is preferably measured with a humidity sensor.
Es ist bevorzugt, im Kältemittelkreislauf mittels eines Temperatursensors ST KM eine Temperatur TKM des Kältemittels zu messen und die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf so zu steuern, dass die Temperatur TKM innerhalb eines vorgegebenen Bereiches TKM 1 ≤ TKM ≤ TKM 2 liegt. Wenn mit einem im Kältemittelkreislauf angeordneten Temperatursensor ST KM eine Temperatur TKM des Kältemittels gemessen wird, wird vorzugsweise bei einem Erreichen oder Überschreiten einer maximal zulässigen Kältemitteltemperatur TKM max die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf herabgesetzt. Sofern ein leistungsvariabler Kompressor eingesetzt wird, kann dieser zusätzlich zur Steuerung der Temperatur TKM so, dass diese innerhalb des Bereiches TKM 1 ≤ TKM ≤ TKM 2 liegt, verwendet werden.It is preferable to measure a temperature T KM of the refrigerant in the refrigerant circuit by means of a temperature sensor S T KM and controlling the refrigerant mass in the refrigerant circuit so that the temperature T KM within a predetermined range T KM 1 ≤ T KM ≤ T KM 2. If a temperature T KM of the refrigerant is measured with a temperature sensor S T KM arranged in the refrigerant circuit, the refrigerant mass in the refrigerant circuit is preferably reduced when the maximum permissible refrigerant temperature T KM max is reached or exceeded. If a variable-capacity compressor is used, this can be used in addition to the control of the temperature T KM so that it is within the range T KM 1 ≤ T KM ≤ T KM 2 .
Der Wert von TKM max hängt von der Art des Kältemittels und von dem Ort der Anbringung des Temperatursensors ST KM im Kältemittelkreislauf ab. Beispielsweise kann TKM max sehr nahe einer maximalen Temperatur sein, die vom Hersteller eines Kältemittels für eine effiziente und sichere Verwendung des Kältemittels angegeben wird. Ein anderer Faktor kann die maximal zulässige Windungstemperatur (“coil temperature”) des Antriebsmotors des Kompressors sein. Dieser wird durch die verwendete Isolation beeinflusst und beträgt beispielsweise 115°C. Ein weiterer begrenzender Faktor, der einen Einfluss auf TKM max hat, ist das im Kompressor verwendete Schmiermittel. Zu hohe Temperaturen können zu einer Zersetzung, insbesondere Karbonisierung, des Schmiermittels führen und somit zu dessen Versagen und schließlich zu einem Versagen des Kompressors. Ein wichtiger Faktor ist auch der Druck des gasförmigen Kältemittels hinter dem Kompressor, an den die Festigkeit der verwendeten Röhren angepasst sein muss. The value of T KM max depends on the type of the refrigerant and on the location of the mounting of the temperature sensor S T KM in the refrigerant circuit. For example, T KM max may be very close to a maximum temperature specified by the manufacturer of a refrigerant for efficient and safe use of the refrigerant. Another factor may be the maximum allowable coil temperature of the drive motor of the compressor. This is influenced by the insulation used and is for example 115 ° C. Another limiting factor that affects T KM max is the lubricant used in the compressor. Too high temperatures can lead to decomposition, in particular carbonization, of the lubricant and thus to its failure and eventually to failure of the compressor. An important factor is also the pressure of the gaseous refrigerant behind the compressor to which the strength of the tubes used must be adapted.
Sofern im erfindungsgemäßen Trockner vorhanden, haben der oder die Temperatursensoren vorzugsweise einen länglichen Körper mit einer temperaturempfindlichen Spitze. Ein bevorzugter Temperatursensor ist ein NTC-Sensor. Vorteilhaft ist beispielsweise ein Temperatursensor ST KM im Prozessluftkreislauf in Richtung des Verdampfers geneigt. If present in the dryer according to the invention, the temperature sensor or sensors preferably have an elongate body with a temperature-sensitive tip. A preferred temperature sensor is an NTC sensor. Advantageously, for example, a temperature sensor S T KM inclined in the process air circuit in the direction of the evaporator.
Der erfindungsgemäße Trockner weist im Allgemeinen eine Kondensatwanne für das Auffangen des im Verdampfer und ggf. in einem weiteren Wärmetauscher anfallenden Kondensats auf. Von der Kondensatwanne aus wird das Kondensat entweder durch manuelles Entleeren oder durch Abpumpen mittels einer Kondensatpumpe in einen Kondensatbehälter, der wiederum manuell entleert werden kann, oder direkt in ein Abwassersystem entsorgt.The dryer according to the invention generally has a condensate tray for collecting the condensate occurring in the evaporator and optionally in another heat exchanger. From the condensate pan, the condensate is disposed of either by manual emptying or by pumping by means of a condensate pump in a condensate tank, which in turn can be emptied manually, or directly into a sewer system.
Im erfindungsgemäßen Trockner können gleichzeitig eine Wärmepumpe und ein Luft-Luft-Wärmetauscher eingesetzt werden. Hierbei können sich Wärmepumpe und Luft-Luft-Wärmetauscher bei der Kühlung von feuchtwarmer Prozessluft ergänzen, beispielsweise dadurch, dass der Luft-Luft-Wärmetauscher insbesondere bei einer drohenden Überhitzung des Kältemittels eingesetzt wird. In the dryer according to the invention, a heat pump and an air-to-air heat exchanger can be used simultaneously. In this case, heat pump and air-air heat exchanger can complement the cooling of moist, warm process air, for example, the fact that the air-air heat exchanger is used in particular in the event of impending overheating of the refrigerant.
Zur rascheren Erwärmung der Prozessluft kann im erfindungsgemäßen Trockner zusätzlich eine elektrische Heizung vorhanden sein. Wenn der Trockner in einer Ausführungsform eine zusätzliche elektrische Heizung umfasst, sind eine raschere Erwärmung der Prozessluft und damit eine raschere Durchführung eines Trocknungsverfahrens im Trockner möglich. Dadurch würde allerdings eine mögliche Energieeinsparung beeinträchtigt.For more rapid heating of the process air, an electric heater may additionally be present in the dryer according to the invention. If the dryer comprises an additional electric heater in one embodiment, a faster heating of the process air and thus a faster drying process in the dryer are possible. However, this would affect a possible energy savings.
Der Trockner der Erfindung weist vorzugsweise auch eine optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung auf, welche dem Benutzer des Trockners die Anzeige von z.B. Betriebsparametern und/oder einer zu erwartenden Dauer des Trocknungsprozesses ermöglicht.The dryer of the invention preferably also comprises an optical and / or acoustic display device which allows the user of the dryer to view e.g. Operating parameters and / or an expected duration of the drying process allows.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Trockners mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Gegenstände, einer Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, umfassend einen Verdampfer, einen Verflüssiger, eine Expansionsvorrichtung und einen Kompressor, sowie einem Prozessluftkanal, in welchem ein Gebläse zur Beförderung von Prozessluft angeordnet ist, wobei Verdampfer und Verflüssiger thermisch mit dem Prozessluftkanal gekoppelt sind, und wobei an den Kältemittelkreislauf ein Kältemittelspeicher zur Variation einer Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf verbunden ist, umfassend die Schritte:
- (a) Durchführung eines Trocknungsprogrammes, bei dem zeitlich hintereinander eine Aufheizphase, eine quasistationäre Trocknungsphase und eine instationäre Trocknungsphase durchlaufen werden; und
- (b) Variation der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf in Abhängigkeit davon, ob eine Aufheizphase, eine quasistationäre Trocknungsphase und eine instationäre Trocknungsphase durchlaufen wird.
- (A) carrying out a drying program in which a heating phase, a quasi-stationary drying phase and a transient drying phase are passed through one after the other; and
- (B) Variation of the refrigerant mass in the refrigerant circuit depending on whether a heating phase, a quasi-stationary drying phase and a transient drying phase is passed.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf abhängig von der Beladung des Trockners mit Wäschestücken, wobei in der Steuerungseinheit ein Zusammenhang zwischen der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf und der Beladung hinterlegt ist. Dabei kann die Beladung durch einen Benutzer des Trockners manuell eingegeben werden oder aber automatisch durch eine optionale geeignete Messvorrichtung im Trockner, z.B. eine Waage, bestimmt werden. Überdies kann, sofern in der Trocknungskammer ein Leitwertsensor vorhanden ist, die Beladung auch durch eine Messung der Leitfähigkeit zu Beginn eines Trocknungsprozesses ermittelt werden. In a preferred embodiment of the method, the refrigerant mass in the refrigerant circuit is dependent on the load of the dryer with laundry, wherein in the control unit, a relationship between the refrigerant mass in the refrigerant circuit and the load is deposited. The loading may be entered manually by a user of the dryer, or may be entered automatically by an optional suitable measuring device in the dryer, e.g. a scale, to be determined. Moreover, if a conductivity sensor is present in the drying chamber, the loading can also be determined by measuring the conductivity at the beginning of a drying process.
Es ist bevorzugt, dass die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf von der Aufheizphase bis zur instationären Trocknungsphase abnimmt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf in der Aufheizphase am größten ist, in der stationären Trocknungsphase kleiner und in der instationären Trocknungsphase am kleinsten ist. Dabei ist die Verringerung der Kältemittelmasse bei den Übergängen zwischen Aufheizphase und quasistationärer Trocknungsphase sowie zwischen der quasistationären und der instationären Trocknungsphase größer als die Variation der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf während einer Trocknungsphase.It is preferred that the refrigerant mass in the refrigerant circuit decreases from the heating phase to the transient drying phase. In particular, it is advantageous if the refrigerant mass in the refrigerant circuit in the heating phase is greatest, is smaller in the stationary drying phase and smallest in the transient drying phase. The reduction of the refrigerant mass at the transitions between heating phase and quasi-stationary drying phase and between the quasi-stationary and the transient drying phase is greater than the variation of the refrigerant mass in the refrigerant circuit during a drying phase.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Kältemittelspeicher über ein Ventil mit dem Kältemittelkreislauf verbunden und die Befüllung und Entleerung des Kältemittelspeichers erfolgt bei geöffnetem Ventil durch Erzeugung eines Druckgefälles zwischen Kältemittelspeicher und Kältemittelkreislauf durch Änderung der Leistungsaufnahme des Kompressors. Ist beispielsweise beabsichtigt, die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf zu verringern, kann ein leistungsvariabler Kompressor so betrieben werden, dass der Druck des Kältemittels im Kältemittelkreislauf vor dem Ventil größer ist als im Kältemittelspeicher. Bei geöffnetem Ventil erfolgt dann ein Fluss von Kältemittel in den Kältemittelspeicher. Entsprechend kann ein leistungsvariabler Kompressor im Kältemittelkreislauf auch so betrieben werden, dass ein umgekehrtes Druckgefälle erzeugt wird, das Kältemittel also im Kältemittelspeicher unter einem höheren Druck steht als im Kältemittelkreislauf. Dann erfolgt ein Fluss von Kältemittel aus dem Kältemittelspeicher in den Kältemittelkreislauf. Der leistungsvariable Kompressor ist dabei vorzugsweise ein BLDC-Kompressor.In a preferred embodiment of the method, the refrigerant storage is connected via a valve to the refrigerant circuit and the filling and emptying of the refrigerant storage takes place with the valve open by generating a pressure gradient between the refrigerant reservoir and the refrigerant circuit by changing the power consumption of the compressor. For example, if it is intended to reduce the refrigerant mass in the refrigerant circuit, a variable-capacity compressor can be operated so that the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit upstream of the valve is greater than in the refrigerant storage. When the valve is open, a flow of refrigerant then flows into the refrigerant reservoir. Accordingly, a variable-capacity compressor in the refrigerant circuit can also be operated so that a reverse pressure gradient is generated, the refrigerant is therefore in the refrigerant reservoir at a higher pressure than in the refrigerant circuit. Then, a flow of refrigerant from the refrigerant storage takes place in the refrigerant circuit. The variable-power compressor is preferably a BLDC compressor.
Denkbar ist zudem eine Beeinflussung des Druckgefälles beispielsweise durch eine Heizung des Kältemittelspeichers. It is also conceivable to influence the pressure gradient, for example by heating the refrigerant reservoir.
In Ausführungsformen der Erfindung kann ein selbstregulierender Kältemittelkreislauf bereitgestellt werden. Ein Ventil zwischen Kältemittelspeicher und Kältemittelkreislauf kann sich dann gegebenenfalls erübrigen. So steigen nämlich bei Verwendung eines AC-Kompressors während eines Trocknungsverfahrens im Kältemittelkreislauf die Temperatur und damit der Druck. Diese Druckerhöhung kann dazu herangezogen werden, einen Kältemittelspeicher während eines Trocknungsverfahrens zunehmend mit Kältemittel zu füllen. Damit kann auf automatische Weise die Menge an Kältemittel im Kältemittelkreislauf auf gewünschte Weise mit zunehmendem Trocknungsfortschritt verringert werden. Aufgrund der verringerten Menge an Kältemittel im Kältemittelkreislauf nimmt in diesem Fall auch die Kompressorleistung ab. Anderseits steht das Kältemittel in einem Kältemittelspeicher zu Beginn eines Trocknungsverfahrens unter einem höheren Druck als das Kältemittel im Kältemittelkreislauf. Diese Druckdifferenz kann zur Erhöhung der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf zu Beginn eines Trocknungsverfahrens herangezogen werden, indem zumindest ein Teil der Kältemittelmasse vom Kältemittelspeicher in den Kältemittelkreislauf gelangt.In embodiments of the invention, a self-regulating refrigerant circuit may be provided. A valve between the refrigerant reservoir and the refrigerant circuit may then be unnecessary if necessary. Thus, when using an AC compressor during a drying process in the refrigerant circuit rise the temperature and thus the pressure. This pressure increase can be used to increasingly fill a refrigerant reservoir with a refrigerant during a drying process. Thus, the amount of refrigerant in the refrigerant circuit can be reduced in a desired manner with increasing drying progress in an automatic manner. Due to the reduced amount of refrigerant in the refrigerant circuit decreases in this case, the compressor power. On the other hand, the refrigerant in a refrigerant storage at the beginning of a drying process is at a higher pressure than the refrigerant in the refrigerant cycle. This pressure difference can be used to increase the refrigerant mass in the refrigerant circuit at the beginning of a drying process by at least a portion of the refrigerant mass passes from the refrigerant storage in the refrigerant circuit.
Die Variation der Kältemittelmasse im erfindungsgemäßen Verfahren kann anhand verschiedener, von einem Benutzer des Trockners vorgegebener Kriterien erfolgen. So kann beispielsweise vorgegeben sein, dass ein Trocknungsprogramm möglichst energieoptimiert und/oder schonend für die Wäschestücke durchgeführt werden soll. Andererseits kann von einem Benutzer auch vorgegeben werden, dass ein Trocknungsprogramm möglichst rasch beendet sein soll. Darüber hinaus können von einem Benutzer auch andere Vorgaben gemacht werden. Jedenfalls kann für jedes gewünschte Programm eine optimale Variation der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf durchgeführt werden.The variation of the refrigerant mass in the process according to the invention can be carried out on the basis of various criteria predetermined by a user of the dryer. For example, it may be predetermined that a drying program should be carried out as energy-optimally and / or gently as possible for the items of laundry. On the other hand, it can also be specified by a user that a drying program should be completed as quickly as possible. In addition, other settings can be made by a user. In any case, an optimal variation of the refrigerant mass in the refrigerant circuit can be performed for each desired program.
Beim Betrieb eines Trockners ist es zur Schonung des Trockners wie auch der darin zu trocknenden Wäschestücke sinnvoll, dass die Temperatur der Prozessluft nicht zu hoch wird. Vorzugsweise wird daher beim erfindungsgemäßen Verfahren mittels eines im Prozessluftkreislauf angeordneten Temperatursensors ST PL eine Temperatur TPL der Prozessluft gemessen und bei Erreichen einer vorgegebenen maximal zulässigen Prozesslufttemperatur TPL max die Leistungsaufnahme p des Kompressors auf maximal 0,1 Pmax verringert. Bevorzugt wird der Kompressor abgeschaltet, wenn eine kritische Prozesslufttemperatur TPL krit > TPL max erreicht oder überschritten wird. Sofern vorhanden, wird der Temperatursensor ST KM vorzugsweise zwischen der Trommel und dem Verdampfer angeordnet. When operating a dryer, it makes sense to protect the dryer as well as the laundry items to be dried therein that the temperature of the process air is not too high. Therefore, a temperature T PL is preferably measured of the process air and, on reaching a predetermined maximum process air temperature T PL max, the power P of the compressor is reduced to a maximum of 0.1 P max process of the invention by means of an arranged in the process air circuit temperature sensor S T PL. Preferably, the compressor is switched off when a critical process air temperature T PL crit > T PL max is reached or exceeded. When present, the temperature sensor S T KM is preferably arranged between the drum and the evaporator.
Vorzugsweise wird für die Durchführung des Verfahrens die Beladung der Trommel mit Wäschestücken berücksichtigt. Insbesondere wird die Beladung der Trommel mit Wäschestücken durch die Steuerungseinheit berücksichtigt, indem in der Steuerungseinheit ein Zusammenhang zwischen einer Kältemittelmasse, einer Temperatur des Kältemittels und einer Beladung mit Wäschestücken hinterlegt ist. Preferably, the load of the drum with laundry is taken into account for carrying out the method. In particular, the loading of the drum with laundry items by the control unit is taken into account by storing in the control unit a relationship between a refrigerant mass, a temperature of the refrigerant and a load of laundry items.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhaft die Außentemperatur TR in einem Aufstellraum des Trockners berücksichtigt werden. Die Abwärmeverluste des Trockners sind abhängig von der Umgebungstemperatur, wobei bei einer hohen Umgebungstemperatur die Temperaturdifferenz zwischen den wärmeabgebenden Flächen im Trockner, die auch als Konvektionsflächen bezeichnet werden können, z.B. die Trommel, zur Umgebungstemperatur geringer ist, so dass es geringere Energieverluste aufgrund von Konvektion gibt. Dies führt zu einer höheren Endtemperatur im Kältemittelkreislauf, die kritisch sein kann und das Einschalten eines Lüfters oder eines weiteren Wärmeaustauschers, soweit im Trockner vorhanden, erforderlich machen könnte. Im Stand der Technik wird üblicherweise die von der Prozessluft abgeführte Wärmemenge über einen Zusatzlüfter geregelt. Dies würde jedoch die Abwärmeverluste erhöhen. In the method according to the invention, the outside temperature T R can advantageously be taken into account in an installation room of the dryer. The waste heat losses of the dryer are dependent on the ambient temperature, wherein at a high ambient temperature, the temperature difference between the heat-emitting surfaces in the dryer, which can also be referred to as convection surfaces, such as the drum, is lower to the ambient temperature, so that there are lower energy losses due to convection , This leads to a higher end temperature in the refrigerant circuit, which can be critical and could require the switching on of a fan or another heat exchanger, if present in the dryer. In the prior art, the amount of heat dissipated by the process air is usually controlled via an additional fan. However, this would increase the waste heat losses.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher das erfindungsgemäße Verfahren an die Außentemperatur eines Aufstellraumes des Trockners angepasst, indem mit einem Temperatursensor ST AR eine Temperatur TR im Aufstellraum gemessen wird und die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf derart variiert wird, dass sie zusätzlich abhängig von der gemessenen Temperatur TR ist, so dass die Temperatur eines Kältemittels im Kältemittelkreislauf innerhalb eines vorgegebenen Bereiches TKM 1 ≤ TKM ≤ TKM 2 liegt. Sofern im erfindungsgemäßen Trockner vorhanden, wird dabei vorzugsweise auch eine Leistungsaufnahme des leistungsvariablen Kompressors berücksichtigt. Vorzugsweise wird dann als leistungsabhängiger Kompressor ein drehzahlgeregelter Kompressor eingesetzt, dessen Drehzahl ωK in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur TR variiert wird. In a preferred embodiment, therefore, the inventive method is adapted to the outside temperature of a room installation of the dryer by using a temperature sensor S T AR a temperature T R is measured in the installation room and the refrigerant mass in the refrigerant circuit is varied such that it additionally depends on the measured temperature T R is so that the temperature of a refrigerant in the refrigerant circuit within a predetermined range T KM 1 ≤ T ≤ T KM KM 2. If present in the dryer according to the invention, preferably also a power consumption of the variable-power compressor is taken into account. Preferably, a speed-controlled compressor is then used as a power-dependent compressor whose speed ω K is varied as a function of the measured temperature T R.
Falls sie beim erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden soll, wird die Temperatur TR im Aufstellraum mit einem Temperatursensor ST AR gemessen, der am Trockner an verschiedenen Stellen angeordnet sein kann, z.B. im Kontakt mit dem Aufstellraum oder aber im Inneren des Trockners. Beim letzteren Fall sollte allerdings sichergestellt sein, dass ein Wärme erzeugender und damit die Temperatur erhöhender Betrieb des Trockners genügend lange zurückliegt oder aufgrund einer geeigneten Wärmeisolierung die Messung der Temperatur TR nicht oder kaum beeinflussen kann. Dann kann eine im Inneren des Trockners gemessene Temperatur als Maß für die Temperatur TR herangezogen werden. If it is to be taken into account in the method according to the invention, the temperature T R in the installation room is measured with a temperature sensor S T AR , which can be arranged at different locations on the dryer, eg in contact with the installation room or inside the dryer. In the latter case, however, it should be ensured that a heat-generating and thus the temperature-increasing operation of the dryer is sufficiently long ago or due to a suitable thermal insulation, the measurement of the temperature T R can not or hardly influence. Then a temperature measured inside the dryer can be used as a measure of the temperature T R.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher die Außentemperatur TR im Aufstellraum mit einem im Prozessluftkreislauf angeordneten Temperatursensor ST PL gemessen, wenn seit der Durchführung eines letzten Trocknungsprozesses und der Messung der Temperatur der Prozessluft eine vorbestimmte Zeitspanne tset vergangen ist.In a preferred embodiment of the method according to the invention, therefore, the outside temperature T R is measured in the installation room with a arranged in the process air circuit temperature sensor S T PL , if a predetermined period of time t set has passed since the implementation of a last drying process and the measurement of the temperature of the process air.
In einem Trocknungsprozess steigt die Temperatur der Prozessluft allmählich an. Wie bereits erwähnt, werden in der Aufheizphase Prozessluft und feuchte Wäschestücke in der Regel bis auf einen ersten maximalen Temperaturwert Tp aufgeheizt. Damit dieser Temperaturanstieg möglichst rasch geschieht, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein ggf. vorhandener drehzahlabhängige Kompressor bis zum Erreichen einer vorgegebenen Temperatur Tqus, bei der die zeitliche Steigerung der Temperatur TPL der Prozessluft auf einen minimalen Wert abgefallen ist, mit einer Leistungsaufnahme p, die im Bereich von 0,9 bis 1 pmax liegt, betrieben. Hierbei ist pmax die maximale Leistungsaufnahme des Kompressors. Erfindungsgemäß erfolgt dies vorzugsweise im Zusammenhang mit einer gleichzeitig erhöhten Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf.In a drying process, the temperature of the process air rises gradually. As already mentioned, in the heating phase process air and damp laundry items are generally heated up to a first maximum temperature value T p . In order for this increase in temperature to occur as rapidly as possible, in a preferred embodiment of the method according to the invention, a possibly present speed-dependent compressor is reached until a predetermined temperature T qus at which the time increase of the temperature T PL of the process air has dropped to a minimum value power consumption is within the range of 0.9 to 1p max p, operated. Here, p max is the maximum power consumption of the compressor. According to the invention, this is preferably carried out in connection with a simultaneously increased refrigerant mass in the refrigerant circuit.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. So ermöglicht die Erfindung eine flexible Anpassung an die Wünsche eines Benutzers des Trockners. Möglich ist insbesondere eine gesteigerte Energieeffizienz, da durch die Veränderung der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf eine Verbesserung der Energieeffizienz beim Betrieb des Trockners erreicht werden kann. Durch eine Veränderung der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf, insbesondere eine dynamische Veränderung, kann ein Trocknungsprozess optimal an verschiedene Randbedingungen sowie an verschiedene Trocknungsziele, d.h. gewünschte Restfeuchten und/oder Trocknungszeiten, angepasst werden. Dies ermöglicht insbesondere auch eine erhöhte Flexibilität bezüglich unterschiedlicher Arbeitspunkte der Wärmepumpe. The invention has numerous advantages. Thus, the invention allows a flexible adaptation to the wishes of a user of the dryer. In particular, an increased energy efficiency is possible because an improvement in the energy efficiency in the operation of the dryer can be achieved by changing the refrigerant mass in the refrigerant circuit. By changing the refrigerant mass in the refrigerant circuit, in particular a dynamic change, a drying process can optimally to different boundary conditions as well be adapted to different drying targets, ie desired residual moisture and / or drying times. This also allows in particular an increased flexibility with respect to different operating points of the heat pump.
Ein Trockner kann immer im energetisch optimalen Betriebspunkt betrieben werden, ohne dass unnötig Wärmeenergie an die Umgebung des Trockners abgegeben wird, wobei eine Überhitzung des Kältemittelkreislaufes über eine Reduzierung der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf vermieden werden. In Ausführungsformen der Erfindung kann dies zusätzlich durch eine Regelung und insbesondere Reduzierung der in den Kompressor eingebrachten Leistung unterstützt werden. A dryer can always be operated in the energetically optimal operating point, without unnecessarily dissipating heat energy to the surroundings of the dryer, with overheating of the refrigerant circuit being avoided by reducing the refrigerant mass in the refrigerant circuit. In embodiments of the invention this can additionally be assisted by a regulation and in particular reduction of the power introduced into the compressor.
Der erfindungsgemäße Trockner hat zudem den Vorteil, dass er eine energieeffiziente und sichere Durchführung eines Trocknungsverfahrens ermöglicht, wobei in Ausführungsformen unterschiedliche Aufstellbedingungen und unterschiedliche Witterungsverhältnisse und Jahreszeiten optimal berücksichtigt werden können, indem eine Außentemperatur im Aufstellraum des Trockners berücksichtigt wird. Die Erfindung ermöglicht den energieoptimierten Betrieb eines Trockners mit einer Wärmepumpe ohne die Notwendigkeit für einen Zusatzlüfter bei allen Umgebungsbedingungen.The dryer according to the invention also has the advantage that it allows an energy-efficient and safe implementation of a drying process, wherein in embodiments different installation conditions and different weather conditions and seasons can be optimally taken into account by an outdoor temperature in the installation room of the dryer is taken into account. The invention enables the energy-optimized operation of a dryer with a heat pump without the need for an additional fan in all environmental conditions.
Außerdem ist es möglich, die Empfindlichkeit von Wäschestücken wie solchen aus Wolle, Seide oder Spitze zu berücksichtigen, indem durch eine verbesserte Steuerung der Wärmepumpe die Temperatur der Prozessluft besser an die Art der Wäschestücke angepasst werden kann. Dies kann durch die Änderung der Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf und in Ausführungsformen der Erfindung zusätzlich durch Änderung der Leistungsaufnahme eines leistungsvariablen Kompressors geschehen, indem beispielsweise eine geeignete obere Temperatur des Kältemittels festgelegt und geregelt wird. In addition, it is possible to take into account the sensitivity of items of laundry such as wool, silk or lace, by an improved control of the heat pump, the temperature of the process air can be better adapted to the type of laundry. This can be done by changing the refrigerant mass in the refrigerant circuit and in embodiments of the invention additionally by changing the power consumption of a variable-power compressor by, for example, a suitable upper temperature of the refrigerant is set and regulated.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen für einen erfindungsgemäßen Trockner, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann. Dabei wird Bezug genommen auf die
Die
Der in der
Das im Verdampfer
Ein im Trockner
Bei der in der
Im Trockner
Die Trommel
Ein Kältemittelspeicher
Eine optische/akustische Anzeigevorrichtung
Beim Verfahren zum Betrieb wird Prozessluft wiederholt durch den Prozessluftkreislauf
Bei der hier gezeigten Ausführungsform werden die Trommel
Bei diesem Verfahren wird durch Auswertung von Sensorsignalen eines Sensors ein Übergang zwischen den einzelnen Trocknungsphasen, z.B. von der quasistationären zur instationären Trocknungsphase, ermittelt, damit die Kältemittelmasse im Kältemittelkreislauf
Bei der in
Bei dem in
In einem Prozessluftkanal
Hierbei ist lediglich ein Teil eines Kältemittelkreislaufes
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Trockner dryer
- 2 2
- Trommel, TrocknungskammerDrum, drying chamber
- 33
- Prozessluftkreislauf Process air circuit
- 44
- Steuerungseinheit control unit
- 55
- Temperatursensor ST PL; für die Messung der Temperatur TPL der Prozessluft im Prozessluftkreislauf zwischen Trommel und VerdampferTemperature sensor S T PL ; for measuring the temperature T PL of the process air in the process air circuit between the drum and the evaporator
- 66
- Temperatursensor ST KM; im Kältemittelkreislauf zur Messung einer Temperatur TK des KältemittelsTemperature sensor S T KM; in the refrigerant circuit for measuring a temperature T K of the refrigerant
- 77
- Kältemittelkreislauf Refrigerant circulation
- 88th
- Verdampfer Evaporator
- 99
- Verflüssiger condenser
- 1010
- Expansionsvorrichtung, z.B. eine oder mehrere Drosseln Expansion device, e.g. one or more throttles
- 1111
- Kompressor, leistungsvariabler Kompressor, drehzahlvariabler Kompressor Compressor, variable-capacity compressor, variable-speed compressor
- 1212
- Kältemittelspeicher Refrigerant storage
- 1313
- Elektrische Heizvorrichtung Electric heater
- 1414
- Wäschemitnehmer laundry agitator
- 1515
- Regelbares Ventil vor Drossel, Drosselventil Adjustable valve before throttle, throttle valve
- 1616
- optische/akustische Anzeigevorrichtung optical / acoustic display device
- 1717
- Zugangstür access door
- 18 18
- Lagerschildend shield
- 19 19
- Gleitstreifenlubricating strip
- 20 20
- Bedieneinheitoperating unit
- 21 21
- Flusensieblint
- 2222
- Leitwertsensor (in der Trommel) Conductance sensor (in the drum)
- 2323
- Feuchtesensor (zur Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit) Humidity sensor (to determine relative humidity)
- 2424
- Gebläse fan
- 25 25
- KondensatwanneDrain pan
- 26, 26‘, 26‘‘, 26‘‘‘ 26, 26 ', 26' ', 26' ''
- Speicherventilmemory valve
- 2727
- Zusatzkanal additional channel
- 2828
- Expansionsventil, thermodynamisch oder elektronisch Expansion valve, thermodynamic or electronic
- 2929
- Drossel throttle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008043176 A1 [0009] DE 102008043176 A1 [0009]
- DE 102005041145 A1 [0011] DE 102005041145 A1 [0011]
- EP 2284310 A1 [0012] EP 2284310 A1 [0012]
- EP 2182104 A1 [0013] EP 2182104 A1 [0013]
- EP 2415927 A1 [0014] EP 2415927 A1 [0014]
- DE 102007016078 A1 [0015] DE 102007016078 A1 [0015]
- WO 2012/065916 A1 [0016] WO 2012/065916 A1 [0016]
- WO 2011/072999 A2 [0017] WO 2011/072999 A2 [0017]
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024066290A1 (en) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 青岛海尔空调器有限总公司 | Drying control method of clothes treatment device |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005041145A1 (en) | 2005-08-29 | 2007-03-01 | Alpha-Innotec Gmbh | Laundry dryer, has heat pump heating system comprising compressor with changeable output, and controller controlling and/or regulating output of compressor based on residual moisture in laundry that is to be dried |
DE102007016078A1 (en) | 2007-04-03 | 2008-10-09 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Hybrid dryer and method of operating such a hybrid dryer |
DE102008043176A1 (en) | 2008-10-24 | 2010-04-29 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Heat pump dryer, process for its operation and method for air conditioning a room |
EP2182104A2 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Clothes dryer |
EP2284310A1 (en) | 2009-08-12 | 2011-02-16 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | A tumble dryer with a heat pump system and a method for controlling a heat pump system for a tumble dryer |
WO2011072999A2 (en) | 2009-12-14 | 2011-06-23 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Household appliance comprising an expansion system |
EP2415927A2 (en) | 2010-08-06 | 2012-02-08 | Panasonic Corporation | Dehumidifying-warming apparatus and clothes drier |
US20120102779A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Beers David G | Apparatus and method for refrigeration cycle elevation by modification of cycle start condition |
WO2012065916A1 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Machine comprising a heat pump and related set of processes |
EP2527522A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-28 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | A heat pump laundry dryer |
EP2527520A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-28 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Articles treatment apparatus having heat pump system with safety element |
-
2015
- 2015-03-02 DE DE102015203682.0A patent/DE102015203682A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005041145A1 (en) | 2005-08-29 | 2007-03-01 | Alpha-Innotec Gmbh | Laundry dryer, has heat pump heating system comprising compressor with changeable output, and controller controlling and/or regulating output of compressor based on residual moisture in laundry that is to be dried |
DE102007016078A1 (en) | 2007-04-03 | 2008-10-09 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Hybrid dryer and method of operating such a hybrid dryer |
DE102008043176A1 (en) | 2008-10-24 | 2010-04-29 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Heat pump dryer, process for its operation and method for air conditioning a room |
EP2182104A2 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Clothes dryer |
EP2284310A1 (en) | 2009-08-12 | 2011-02-16 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | A tumble dryer with a heat pump system and a method for controlling a heat pump system for a tumble dryer |
WO2011072999A2 (en) | 2009-12-14 | 2011-06-23 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Household appliance comprising an expansion system |
EP2415927A2 (en) | 2010-08-06 | 2012-02-08 | Panasonic Corporation | Dehumidifying-warming apparatus and clothes drier |
US20120102779A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Beers David G | Apparatus and method for refrigeration cycle elevation by modification of cycle start condition |
WO2012065916A1 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Machine comprising a heat pump and related set of processes |
EP2527522A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-28 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | A heat pump laundry dryer |
EP2527520A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-28 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Articles treatment apparatus having heat pump system with safety element |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024066290A1 (en) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 青岛海尔空调器有限总公司 | Drying control method of clothes treatment device |
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