DE102019207225A1

DE102019207225A1 - Apparatus for drying laundry and a method for operating a heat pump of such an apparatus

Info

Publication number: DE102019207225A1
Application number: DE102019207225.9A
Authority: DE
Inventors: Alvaro Harbach; Markus Müller; Andreas Stolze
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-11-19
Also published as: CN111945401A; EP3739110B1; PL3739110T3; EP3739110A1; CN111945401B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät (1, 14) zum Trocknen von Wäsche, aufweisend wenigstens ein offenes Prozessluftsystem (3, 15) mit wenigstens einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer (4) und wenigstens eine thermisch an das Prozessluftsystem (3, 15) gekoppelte Wärmepumpe (7). Um den Energieinhalt von Prozessluft an einem Austritt des offenen Prozessluftsystems (3, 15) zu verringern und die Entfeuchtungsleistung des Geräts (1, 14) zu erhöhen, weist das Gerät (1, 14) wenigstens eine thermisch an eine Kältemittelleitung (12) zwischen einem Verdichter (10) und einem Verflüssiger (8) der Wärmepumpe (7) gekoppelte Kühleinheit (13) zum Kühlen eines durch die Kältemittelleitung (12) strömenden Kältemittels auf.The invention relates to a device (1, 14) for drying laundry, having at least one open process air system (3, 15) with at least one drying chamber (4) receiving laundry to be dried and at least one heat pump thermally coupled to the process air system (3, 15) (7). In order to reduce the energy content of process air at an outlet of the open process air system (3, 15) and to increase the dehumidification performance of the device (1, 14), the device (1, 14) has at least one thermally connected to a refrigerant line (12) between a Cooling unit (13) coupled to a compressor (10) and a condenser (8) of the heat pump (7) for cooling a refrigerant flowing through the refrigerant line (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Trocknen von Wäsche, aufweisend wenigstens ein offenes Prozessluftsystem mit wenigstens einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer und wenigstens eine thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelte Wärmepumpe. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe eines Geräts zum Trocknen von Wäsche, das wenigstens ein offenes Prozessluftsystem mit wenigstens einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer aufweist, wobei die Wärmepumpe thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelt ist.The invention relates to a device for drying laundry, having at least one open process air system with at least one drying chamber receiving laundry to be dried and at least one heat pump thermally coupled to the process air system. The invention also relates to a method for operating a heat pump of a device for drying laundry, which has at least one open process air system with at least one drying chamber receiving laundry to be dried, the heat pump being thermally coupled to the process air system.

Geräte zum Trocknen von Wäsche sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt. Insbesondere sind Geräte zum Trocknen von Wäsche bekannt, die ein offenes Prozessluftsystem mit einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer und eine Rückgewinnung von Wärme aus der in dem Prozessluftsystem strömenden Prozessluft ermöglichen. Ein solches Gerät kann beispielsweise als Ablufttrockner mit Wärmerückgewinnung ausgebildet sein. Entsprechende Geräte sind beispielsweise aus DE 197 37 075 A1 , DE 197 31 826 A1 , DE 30 00 865 A1 und US 2012/10030960 A1 bekannt. Dabei kann das Aggregat zur Wärmerückgewinnung ein einzelner thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelter Wärmetauscher oder eine thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelte Kompressor-Wärmepumpe sein. In letzterem Fall wird der aus der Trockenkammer austretenden Abluft mittels eines Verdampfers der Wärmepumpe Wärme entzogen, die in einem Kältemitteikreislauf der Wärmepumpe mittels eines Verflüssigers der Wärmepumpe der in das Prozessluftsystem eingetretenen Prozessluft wieder zugeführt wird. EP 2 037 034 B1 offenbart zudem einen Ablufttrockner mit einer Wärmepumpe und einer Reinigungseinrichtung zum Reinigen des Verdampfers der Wärmepumpe.Devices for drying laundry are known in a variety of configurations. In particular, devices for drying laundry are known which enable an open process air system with a drying chamber that receives laundry to be dried and a recovery of heat from the process air flowing in the process air system. Such a device can be designed, for example, as an exhaust air dryer with heat recovery. Corresponding devices are for example off DE 197 37 075 A1 , DE 197 31 826 A1 , DE 30 00 865 A1 and US 2012/10030960 A1 known. The unit for heat recovery can be a single heat exchanger thermally coupled to the process air system or a compressor heat pump thermally coupled to the process air system. In the latter case, heat is extracted from the exhaust air exiting the drying chamber by means of an evaporator of the heat pump, which is returned to the process air that has entered the process air system in a refrigerant circuit of the heat pump by means of a condenser of the heat pump. EP 2 037 034 B1 also discloses an exhaust air dryer with a heat pump and a cleaning device for cleaning the evaporator of the heat pump.

Da ein Ablufttrockner ein offenes Prozessluftsystem aufweist, wird mit dem Ablufttrockner im Gegensatz zu einem Kondensationstrockner mit einer geschlossenem Prozessluftführung und Wärmerückgewinnung neben der latenten auch sensible Wärme zurückgewonnen. Zusätzlich erhöht auch die über den Verflüssiger der Wärmepumpe in die Prozessluft eingebrachte Verdichterleistung die Trockengeschwindigkeit. Dadurch kann ein Ablufttrockner mit Wärmerückgewinnung trotz eines Kondensationswirkungsgrades kleiner 50% geringere Verbrauchswerte haben als ein Kondensationstrockner.Since an exhaust air dryer has an open process air system, in contrast to a condensation dryer with a closed process air duct and heat recovery, the exhaust air dryer recovers both latent and sensible heat. In addition, the compressor output introduced into the process air via the condenser of the heat pump also increases the drying speed. As a result, an exhaust air dryer with heat recovery can have lower consumption values than a condensation dryer despite a condensation efficiency of less than 50%.

In einem geschlossenen Prozessluftsystem führt die kontinuierlich eingebrachte Verdichterleistung zu einer zunehmenden Erwärmung des Kondensationstrockners. Steht dieser Leistungseintrag nicht im Gleichgewicht mit den während eines Trocknungsvorgangs gegebenen Energieverlusten, wie beispielsweise einer Bauteilerwärmung, Verlusten durch Wärmestrahlung, Konvektion oder Leckage, können das Prozessluftsystem und die Wärmepumpe überhitzen, wodurch die Effizienz der Wärmepumpe sinkt. Als Gegenmaßnahme hierzu sind Anwendungen mit aktiv gekühlten Zusatzwärmetauschern im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe oder mit Luft-Luft-Wärmetauschern in der Prozessluft bekannt.In a closed process air system, the continuously introduced compressor output leads to increasing heating of the condensation dryer. If this power input is not in equilibrium with the energy losses that occur during a drying process, such as component heating, losses due to thermal radiation, convection or leakage, the process air system and the heat pump can overheat, reducing the efficiency of the heat pump. As a countermeasure to this, applications with actively cooled additional heat exchangers in the refrigerant circuit of the heat pump or with air-to-air heat exchangers in the process air are known.

Da in einem offenen Prozessluftsystem eines Ablufttrockners die Temperatur der angesaugten Prozessluft nahezu konstant bleibt und nicht höher als die Umgebungstemperatur ist, kommt es zu keiner entsprechenden Überhitzung. Das konstant niedrige Temperaturniveau der angesaugten Umgebungsluft bedingt hohe Wirkungsgrade der Wärmepumpe. Demgegenüber kann der Nachteil einer Gesamtenergiebilanz des Aufstellortes stehen, da die in der Regel wärmere Raumluft mehrmals durch kältere Außenluft ausgetauscht wird. DE 103 49 712 A1 offenbart einen Ablufttrockner mit einem regelbaren Umluftanteil. Bekannt ist zudem, dass Ablufttrockner mit einer Wärmepumpe und einer Zusatzheizung sehr hohe Entfeuchtungsleistungen realisieren können.Since the temperature of the process air drawn in remains almost constant in an open process air system of an exhaust air dryer and is not higher than the ambient temperature, there is no corresponding overheating. The constantly low temperature level of the ambient air drawn in means that the heat pump is highly efficient. On the other hand, there may be the disadvantage of an overall energy balance of the installation site, since the generally warmer room air is exchanged several times for colder outside air. DE 103 49 712 A1 discloses an exhaust air dryer with an adjustable proportion of circulating air. It is also known that exhaust air dryers with a heat pump and additional heating can achieve very high dehumidification capacities.

Der Kondensationswirkungsgrad von Ablufttrocknern mit einer Kompressor-Wärmepumpe zur Wärmerückgewinnung kann abhängig vom Pumpfaktor und der relativen Luftfeuchte der Eintrittsluft bis zu 70% betragen. Nur wenn die absoluten Wasserbeladungen der Prozessluft am Ein- und Austrittspunkt bei einer sonst verlustfreien Luftführung des Ablufttrockners gleich sind, kann dieser Wirkungsgrad unabhängig von dem Prozessluftvolumenstrom und der Trocknungsgeschwindigkeit 100% sein.The condensation efficiency of exhaust air dryers with a compressor heat pump for heat recovery can be up to 70%, depending on the pump factor and the relative humidity of the inlet air. Only if the absolute water loadings of the process air at the entry and exit points are the same with an otherwise loss-free air flow of the exhaust air dryer, this efficiency can be 100% independent of the process air volume flow and the drying speed.

Da die aus dem Verdampfer der Wärmepumpe austretende Prozessluft den Ablufttrockner mit 100% relativer Feuchte verlässt, müsste bei einem angenommenen Prozessluftvolumenstrom von 200 m³/h die Prozessluft um 500 W abgekühlt werden. Beispielhaft für den angenommenen Prozessluftvolumenstrom in Höhe von 200 m³/h darf bei einer spezifischen Trocknungsgeschwindigkeit von 10 min/kg und einer Anfangsfeuchte der Wäsche von 60% die Differenz der Wasserbeladungen der Prozessluft zwischen Eintritt und Austritt des Prozessluftsystems für einen Kondensationsgrad von 80% 2,88 g/kg nicht überschreiten. Dieser Wert ist unabhängig von dem Zustand der Umgebungsluft.Since the process air exiting the evaporator of the heat pump leaves the exhaust air dryer with 100% relative humidity, the process air would have to be cooled by 500 W with an assumed process air volume flow of 200 m ³ / h. As an example for the assumed process air volume flow of 200 m ³ / h, with a specific drying speed of 10 min / kg and an initial moisture content of the laundry of 60%, the difference in the water loadings of the process air between the inlet and outlet of the process air system for a degree of condensation of 80% 2 Do not exceed 88 g / kg. This value is independent of the state of the ambient air.

Würde die Prozessluft mit gleicher Enthalpie wie am Eintritt des Prozessluftsystems aus diesem austreten, wäre die Wasserbeladung der Prozessluft noch in demjenigen Bereich, dass der Kondensationswirkungsgrad größer als 80% wäre. Hätte die Prozessluft am Eintritt des Prozessluftsystems bei 20°C eine relative Luftfeuchte von nur 50%, wäre der Kondensationswirkungsgrad nur noch etwa 80%. Bei einer Lufttemperatur von 20°C mit 100% relativer Feuchte am Austritt des Prozessluftsystems wäre der Kondensationswirkungsgrad etwa 60%. Für den angenommene Luftvolumenstrom von 200 m³/h entspricht dies einem Energieeintrag in die Prozessluft von 1000 W. Für eine mittlere elektrische Anschlussleistung des Trockners von 900 W (Verdichterleistung, Antriebsleistung und Steuerung) abzüglich thermischer Verluste von etwa 1/3, kann die Kondensationswirkung daher 70% nicht überschreiten.If the process air were to emerge from the process air system with the same enthalpy as at the inlet of the process air system, the water loading of the process air would still be in the range that the condensation efficiency would be greater than 80%. Had the process air at the inlet of the process air system at 20 ° C a relative humidity of only 50%, the condensation efficiency would only be around 80%. At an air temperature of 20 ° C with 100% relative humidity at the outlet of the process air system, the condensation efficiency would be around 60%. For the assumed air volume flow of 200 m ³ / h, this corresponds to an energy input into the process air of 1000 W. For an average electrical connected load of the dryer of 900 W (compressor power, drive power and control) minus thermal losses of about 1/3, the condensation effect can therefore do not exceed 70%.

Um einen Wärmepumpentrockner in einem geschlossenen Raum als Kondensationstrockner mit einem Kondensationswirkungsgrad größer 80% betreiben zu können, wären thermische Verluste des Systems im Bereich der gesamten Anschlussleistung erforderlich. Verluste in dieser Größenordnung verlängern die Trocknungszeit und erhöhen gleichzeitig den Energieverbrauch in ungewollter Höhe.In order to be able to operate a heat pump dryer in a closed room as a condensation dryer with a condensation efficiency greater than 80%, thermal losses of the system would be required in the area of the total connected load. Losses of this magnitude extend the drying time and at the same time increase the energy consumption to an undesirable level.

WO 2011/072999 A2 offenbart ein Haushaltsgerät mit einer Behandlungskammer zum Behandeln von Artikeln, einer Prozessluftführung zum Führen von Prozessluft durch die Behandlungskammer, wobei die Prozessluftführung ein Gebläse zum Antreiben der Prozessluft, eine stromaufwärts vor der Behandlungskammer angeordnete Heizvorrichtung zum Erwärmen der Prozessluft und eine Wärmepumpe umfasst, wobei es sich bei der Heizvorrichtung um eine Wärmequelle zum Übertragen von Wärme von einem durch die Wärmepumpe zirkulierenden Kältemittel auf die Prozessluft handelt. Die Wärmepumpe umfasst einen Kühlkörper zum Übertragen von Wärme in das Kältemittel, einen Verdichter zum Komprimieren des Kältemittels, ein Expansionssystem zum Expandieren des Kältemittels, wobei das Expansionssystem eine variable Verengung aufweist, die so definiert ist, dass sie eine Durchflussmenge eines Kondensats bei gegebenen Druck- und Temperaturbedingungen bestimmt, eine Kältemittelführung zum Zirkulieren des Kältemittels in einem geschlossenen Kreislauf durch die Wärmepumpe, eine mit dem Expansionssystem verbundene Steuereinheit und eine zu der Wärmepumpe gehörende Sensoreinheit zum Steuern der Verengung des Expansionssystems als Reaktion auf von der Sensoreinheit zur Steuereinheit übermittelte Signale. Die Sensoreinheit umfasst einen Umgebungstemperatursensor zum Erfassen einer Umgebungstemperatur des Geräts, wobei die Steuereinheit so voreingestellt ist, dass sie die Einschränkung auf einen Nennwert einstellt, wenn die Umgebungstemperatur im Wesentlichen einer gegebenen normalen Umgebungstemperatur entspricht, und die Steuereinheit so voreingestellt ist, dass sie die Einschränkung auf einen Wert einstellt, der den Nennwert übersteigt, wenn sich die Umgebungstemperatur wesentlich von der normalen Umgebungstemperatur unterscheidet. WO 2011/072999 A2 discloses a household appliance with a treatment chamber for treating articles, a process air duct for guiding process air through the treatment chamber, the process air duct comprising a fan for driving the process air, a heating device arranged upstream in front of the treatment chamber for heating the process air and a heat pump, whereby it comprises the heating device is a heat source for transferring heat from a refrigerant circulating through the heat pump to the process air. The heat pump comprises a heat sink for transferring heat into the refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant, an expansion system for expanding the refrigerant, the expansion system having a variable constriction which is defined in such a way that it provides a flow rate of a condensate at a given pressure. and temperature conditions determined, a refrigerant guide for circulating the refrigerant in a closed circuit through the heat pump, a control unit connected to the expansion system and a sensor unit belonging to the heat pump for controlling the constriction of the expansion system in response to signals transmitted from the sensor unit to the control unit. The sensor unit comprises an ambient temperature sensor for detecting an ambient temperature of the device, wherein the control unit is preset to set the restriction to a nominal value when the ambient temperature is substantially equal to a given normal ambient temperature, and the control unit is preset to the restriction is set to a value that exceeds the nominal value when the ambient temperature is significantly different from the normal ambient temperature.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, den Energieinhalt von Prozessluft an einem Austritt eines offenen Prozessluftsystems eines Geräts zum Trocknen von Wäsche zu verringern und die Entfeuchtungsleistung des Geräts zu erhöhen.One object of the invention is to reduce the energy content of process air at an outlet of an open process air system of a device for drying laundry and to increase the dehumidification performance of the device.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen des Geräts können dabei Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird.This object is achieved by the independent claims. Advantageous refinements are given in the following description, the dependent claims and the figures, whereby these refinements, taken individually or in various combinations of at least two of these refinements with one another, can represent a further developing, in particular also preferred or advantageous, aspect of the invention. Refinements of the device can correspond to refinements of the method, and vice versa, even if this is not explicitly referred to in the following in individual cases.

Ein erfindungsgemäßes Gerät zum Trocknen von Wäsche weist wenigstens ein offenes Prozessluftsystem mit wenigstens einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer, wenigstens eine thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelte Wärmepumpe und wenigstens eine thermisch an eine Kältemittelleitung zwischen einem Verdichter und einem Verflüssiger der Wärmepumpe gekoppelte Kühleinheit zum Kühlen eines durch die Kältemittelleitung strömenden Kältemittels auf.A device according to the invention for drying laundry has at least one open process air system with at least one drying chamber accommodating laundry to be dried, at least one heat pump thermally coupled to the process air system, and at least one cooling unit thermally coupled to a refrigerant line between a compressor and a condenser of the heat pump for cooling a through the refrigerant line flowing refrigerant on.

Erfindungsgemäß wird das aus dem Verdichter ausströmende, dem Verflüssiger zuzuführende, verdichtete Kältemittel mittels der zusätzlichen Kühleinheit an der Kältemittelleitung des Kältemittelkreislaufs gekühlt. Hierzu kann die Kühleinheit wenigstens einen thermisch an die Kältemittelleitung gekoppelten, mit einem Kühlluftstrom beaufschlagbaren Luftkühler oder einen thermisch an die Kältemittelleitung gekoppelten, mit einem Kühlflüssigkeitsstrom beaufschlagbaren Flüssigkeitskühler aufweisen, also einen Wärmetauscher. Die Kältemittelleitung kann beispielsweise durch den Kühler hindurchgeführt oder an diesem vorbeigeführt sein.According to the invention, the compressed refrigerant flowing out of the compressor and supplied to the condenser is cooled by means of the additional cooling unit on the refrigerant line of the refrigerant circuit. For this purpose, the cooling unit can have at least one air cooler that is thermally coupled to the refrigerant line and can be acted upon by a flow of cooling air or a liquid cooler that is thermally coupled to the refrigerant line and can be acted upon by a flow of cooling liquid, i.e. a heat exchanger. The refrigerant line can, for example, be passed through the cooler or bypassed it.

Im Kältemittelkreislauf führt die zusätzliche Kühleinheit zu einer Kühlung des Kältemittels vor seinem Eintritt in den Verflüssiger und somit insgesamt zu einer stärkeren bzw. sehr starken Unterkühlung des Kältemittels. Die mögliche Unterkühlung des Kältemittels im Verflüssiger bleibt davon unbeeinflusst. Die die Trocknungsgeschwindigkeit bestimmende Leistung des Verflüssigers sinkt zwar um den Leistungsaustrag der Kühleinheit, die Entfeuchtungsleistung über den Verdampfer der Wärmepumpe bleibt aber unverändert. Damit wird der Energieinhalt bzw. die Wasserbeladung der gesättigten Luft am Austritt des Verdampfers im Verhältnis zum Energieeintrag über den Verflüssiger so weit gesenkt, dass die Kondensationsrate um den gewünschten Betrag auf über 80% steigt. Aufgrund der konstanten Zustandsbedingungen der Prozessluft am Eintritt des Verflüssigers, aber wegen des durch die Kühleinheit bewirkten geringeren Leistungseintrags, sinkt die Trocknungsgeschwindigkeit. Der Zusatzkühler kann beispielsweise mehr als 600 W übertragen. Da mit der erfindungsgemäßen Maßnahme der verstärkten Unterkühlung des Kältemittels auch eine Verbesserung des Wirkungsgrads der Wärmepumpe verbunden ist, ist sogar die Senkung des Energieverbrauchs des Geräts für die Trocknung von Wäsche möglich. Durch die erfindungsgemäße Zusatzkühlung des Kältemittels des Kältemittelkreislaufs der Wärmepumpe und den dadurch realisierbaren Kondensationswirkungsgrad von mehr als 80% kann das erfindungsgemäße Gerät trotz seines offenen Prozessluftkreislaufs als Kondensationstrockner in einem geschlossenen Raum betrieben werden.In the refrigerant circuit, the additional cooling unit leads to a cooling of the refrigerant before it enters the condenser and thus overall to a stronger or very strong subcooling of the refrigerant. The possible subcooling of the refrigerant in the condenser remains unaffected. The performance of the condenser, which determines the drying speed, decreases by the output of the cooling unit, but the dehumidification performance via the heat pump's evaporator remains unchanged. This reduces the energy content or the water load of the saturated air at the outlet of the evaporator in relation to the energy input via the condenser to such an extent that the condensation rate is reduced by the desired Amount increases to over 80%. Due to the constant state conditions of the process air at the inlet of the condenser, but because of the lower power input caused by the cooling unit, the drying speed decreases. The additional cooler can transmit more than 600 W, for example. Since the inventive measure of increased subcooling of the refrigerant is also associated with an improvement in the efficiency of the heat pump, it is even possible to reduce the energy consumption of the device for drying laundry. The inventive additional cooling of the refrigerant of the refrigerant circuit of the heat pump and the thereby realizable condensation efficiency of more than 80%, the inventive device can be operated as a condensation dryer in a closed room despite its open process air circuit.

Das offene Prozessluftsystem ist teilweise durch die zu trocknende Wäsche aufnehmende Trockenkammer gebildet und weist wenigstens ein Prozessluftgebläse zum Bewegen von Prozessluft durch kommunizierend mit der Trockenkammer verbundene Prozessluftführungen des Prozessluftsystems auf. Das Prozessluftsystem kann zudem wenigstens einen Prozessluftfilter aufweisen, der beispielsweise zwischen die Trockenkammer und den Verdampfer der Wärmepumpe geschaltet sein kann. Des Weiteren kann das Prozessluftsystem wenigstens eine elektrische Zusatzheizeinheit aufweisen, die zwischen den Verflüssiger der Wärmepumpe und der Trockenkammer geschaltet sein kann.The open process air system is partially formed by the drying chamber receiving the laundry to be dried and has at least one process air fan for moving process air through process air ducts of the process air system that are communicating with the drying chamber. The process air system can also have at least one process air filter, which can be connected, for example, between the drying chamber and the evaporator of the heat pump. Furthermore, the process air system can have at least one electrical auxiliary heating unit, which can be connected between the condenser of the heat pump and the drying chamber.

Die Wärmepumpe ist vorzugsweise unmittelbar thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelt. Insbesondere sind der Verdampfer und der Verflüssiger thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelt. Die Wärmepumpe kann als Kompressor-Wärmepumpe ausgebildet sein und entsprechend den Verdichter zum Verdichten des Kältemittels und eine Expansionseinheit zu Expandieren des Kältemittels aufweisen.The heat pump is preferably directly thermally coupled to the process air system. In particular, the evaporator and the condenser are thermally coupled to the process air system. The heat pump can be designed as a compressor heat pump and accordingly have the compressor for compressing the refrigerant and an expansion unit for expanding the refrigerant.

Das Gerät zum Trocknen von Wäsche kann beispielsweise als Wäschetrockner (Ablufttrockner), als Waschtrockner mit einer Ablufttrockenfunktion oder als Trockenschrank mit einer Ablufttrockenfunktion ausgebildet sein.The device for drying laundry can be designed, for example, as a laundry dryer (exhaust air dryer), as a washer dryer with an exhaust air drying function or as a drying cabinet with an exhaust air drying function.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gerät wenigstens ein Zusatzgebläse auf, das derart angeordnet ist, dass mit ihm die Kühleinheit mit einem Umgebungsluftstrom beaufschlagbar ist. Durch die Beaufschlagung der Kühleinheit mit dem Umgebungsluftstrom kann der Kühleinheit und folglich dem Kältemittel Wärme entzogen werden, um die gewünschte Kühlung des Kältemittels durchführen zu können. Das Zusatzgebläse kann derart relativ zu der Kühleinheit angeordnet sein, dass der Umgebungsluftstrom direkt auf die Kühleinheit gerichtet ist. Alternativ kann das Zusatzgebläse über eine Luftführung mit der Kühleinheit verbunden sein.According to an advantageous embodiment, the device has at least one additional fan, which is arranged in such a way that the cooling unit can be acted upon with an ambient air stream. By applying the ambient air flow to the cooling unit, heat can be extracted from the cooling unit and consequently from the refrigerant in order to be able to carry out the desired cooling of the refrigerant. The additional fan can be arranged relative to the cooling unit in such a way that the ambient air flow is directed directly onto the cooling unit. Alternatively, the additional fan can be connected to the cooling unit via an air duct.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Gerät wenigstens eine elektrisch mit dem Zusatzgebläse verbundene Ansteuerelektronik aufweist, die eingerichtet ist, das Zusatzgebläse in Abhängigkeit von wenigstens einem erfassten Prozessparameter eines Trocknungsvorgangs anzusteuern. Hierdurch ist eine gezielte Kühlung der Kühleinheit und folglich des Kältemittels in Abhängigkeit von einem, zwei oder mehreren Prozessparametern des Trocknungsvorgangs möglich. Als Prozessparameter kann beispielsweise eine Temperatur der Prozessluft an einem Eintritt oder einem Austritt des Prozessluftsystems oder dergleichen verwendet werden.A further advantageous embodiment provides that the device has at least one control electronics that is electrically connected to the additional fan and is set up to control the additional fan as a function of at least one recorded process parameter of a drying process. This enables targeted cooling of the cooling unit and consequently of the refrigerant as a function of one, two or more process parameters of the drying process. For example, a temperature of the process air at an inlet or outlet of the process air system or the like can be used as a process parameter.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kühleinheit derart an dem Prozessluftsystem angeordnet, dass sie zumindest teilweise mit einer aus dem Verdampfer austretenden Prozessluft beaufschlagbar ist. Hierdurch ist kein Zusatzgebläse erforderlich, was mit Vorteilen bezüglich des verfügbaren Bauraums innerhalb des Geräts und mit einer Reduzierung von Herstellungskosten des Geräts verbunden ist. Die aus dem Verdampfer kommende gesättigte Prozessluft wird über die Kühleinheit geführt. Abhängig von dem jeweiligen Energieaustrag mittels der Kühleinheit aus dem Kältemittelkreislauf wird nicht nur die Temperatur der Prozessluft angehoben, sondern auch deren relative Feuchte gesenkt. Da die Temperatur der aus dem Prozessluftsystem austretenden Prozessluft durch die erfindungsgemäße Kühlmaßnahme dann deutlich über der Temperatur der in das Prozessluftsystem eintretenden Umgebungsluft liegt, ist niedergeschlagenes Kondensat, beispielsweise an mit der Prozessluft angeblasenen Wänden des Prozessluftsystems nicht mehr zu erwarten.According to a further advantageous embodiment, the cooling unit is arranged on the process air system in such a way that it can be acted upon at least partially by process air emerging from the evaporator. As a result, no additional fan is required, which is associated with advantages with regard to the available installation space within the device and with a reduction in the manufacturing costs of the device. The saturated process air coming from the evaporator is passed over the cooling unit. Depending on the respective energy output by means of the cooling unit from the refrigerant circuit, not only is the temperature of the process air raised, but its relative humidity is also reduced. Since the temperature of the process air exiting the process air system is then significantly higher than the temperature of the ambient air entering the process air system due to the cooling measure according to the invention, precipitated condensate, for example on the walls of the process air system blown with the process air, is no longer to be expected.

Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe eines Geräts zum Trocknen von Wäsche, das wenigstens ein offenes Prozessluftsystem mit wenigstens einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer aufweist, wobei die Wärmepumpe thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelt ist, wird ein aus einem Verdichter der Wärmepumpe ausströmendes Kältemittel mittels wenigstens einer Kühleinheit, die thermisch an eine das aus dem Verdichter ausströmende Kältemittel führende Kältemittelleitung gekoppelt ist, aktiv gekühlt.According to a method according to the invention for operating a heat pump of a device for drying laundry, which has at least one open process air system with at least one drying chamber accommodating laundry to be dried, the heat pump being thermally coupled to the process air system, a refrigerant flowing out of a compressor of the heat pump is by means of at least one cooling unit, which is thermally coupled to a refrigerant line carrying the refrigerant flowing out of the compressor, actively cooled.

Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf das Gerät genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das Verfahren mit dem Gerät gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander durchgeführt werden. Die aktive Kühlung der Kühleinheit erfolgt durch eine Beaufschlagung der Kühleinheit mit einem Kühlfluidstrom.The advantages mentioned above with reference to the device are correspondingly associated with the method. In particular, the method can be used with the device according to one of the above-mentioned configurations or any combination of at least two of these configurations with one another be performed. The cooling unit is actively cooled by applying a flow of cooling fluid to the cooling unit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kühleinheit mit einem Umgebungsluftstrom beaufschlagt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Geräts genannten Vorteile entsprechend verbunden.According to an advantageous embodiment, the cooling unit is subjected to an ambient air flow. The advantages mentioned above with reference to the corresponding embodiment of the device are correspondingly associated with this embodiment.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kühleinheit mit einer aus einem Verdampfer der Wärmepumpe austretenden Prozessluftstrom beaufschlagt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Geräts genannten Vorteile entsprechend verbunden.According to a further advantageous embodiment, the cooling unit is acted upon by a process air flow emerging from an evaporator of the heat pump. The advantages mentioned above with reference to the corresponding embodiment of the device are correspondingly associated with this embodiment.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen exemplarisch erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Gerät; und
2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Gerät.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Gerät 1 zum Trocknen von Wäsche.

In the following, the invention is explained by way of example with reference to the attached figures using preferred embodiments. Show it:

1 a schematic representation of an embodiment for an inventive device; and
2 a schematic representation of a further embodiment of a device according to the invention.
1 shows a schematic representation of an embodiment for a device according to the invention 1 for drying laundry.

Das Gerät 1 weist ein Gerätegehäuse 2 auf, in dem ein offenes Prozessluftsystem 3 mit einer nicht gezeigten, zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer 4 angeordnet ist. Das Prozessluftsystem 3 weist ein Prozessluftgebläse 5 auf, das mittels einer Ansteuerelektronik 6 des Geräts 1 zur Durchführung eines Trocknungsvorgangs aktiviert werden kann.The device 1 has a device housing 2 in which an open process air system 3 with a drying chamber, not shown, receiving laundry to be dried 4th is arranged. The process air system 3 has a process air fan 5 on, by means of control electronics 6th of the device 1 can be activated to carry out a drying process.

Des Weiteren weist das Gerät 1 eine thermisch an das Prozessluftsystem 3 gekoppelte Wärmepumpe 7 auf, die als Kompressor-Wärmepumpe ausgebildet ist. Die Wärmepumpe 7 weist einen die in das Prozessluftsystem 3 eintretende Umgebungsluft erwärmenden Verflüssiger 8, einen die aus der Trockenkammer 4 austretende Prozessluft kühlenden und entfeuchtenden Verdampfer 9, einen Verdichter 10, eine Expansionseinheit 11 und diese Komponenten der Wärmepumpe 7 miteinander verbindende Kältemittelleitungen 12 auf, wodurch ein Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe 7 ausgebildet wird.Furthermore, the device 1 one thermally to the process air system 3 coupled heat pump 7th on, which is designed as a compressor heat pump. The heat pump 7th directs you to the process air system 3 incoming ambient air heating condenser 8th , one from the drying chamber 4th Exiting process air cooling and dehumidifying evaporator 9 , a compressor 10 , an expansion unit 11 and these components of the heat pump 7th interconnecting refrigerant lines 12 on, creating a refrigerant circuit of the heat pump 7th is trained.

Ferner weist das Gerät 1 eine thermisch an eine Kältemittelleitung 12 zwischen dem Verdichter 10 und dem Verflüssiger 8 der Wärmepumpe 7 gekoppelte Kühleinheit 13 zum Kühlen eines durch diese Kältemittelleitung 12 strömenden Kältemittels auf. Die Kühleinheit 13 ist derart an dem Prozessluftsystem 3 angeordnet, dass sie zumindest teilweise mit einer aus dem Verdampfer 9 austretenden Prozessluft beaufschlagbar ist.The device also has 1 one thermal to a refrigerant line 12 between the compressor 10 and the condenser 8th the heat pump 7th coupled cooling unit 13 to cool one through this refrigerant line 12 flowing refrigerant. The cooling unit 13 is such on the process air system 3 arranged to be at least partially with one from the evaporator 9 exiting process air can be acted upon.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Gerät 14 zum Trocknen von Wäsche. 2 shows a schematic representation of a further exemplary embodiment for a device according to the invention 14th for drying laundry.

Das Gerät 14 weist ein Gerätegehäuse 2 auf, in dem ein offenes Prozessluftsystem 15 mit einer nicht gezeigten, zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer 4 angeordnet ist. Das Prozessluftsystem 15 weist ein Prozessluftgebläse 5 auf, das mittels einer Ansteuerelektronik 6 des Geräts 14 zur Durchführung eines Trocknungsvorgangs aktiviert werden kann. An dem Prozessluftsystem 15 sind zwei Sensoren 16 und 17 zum Erfassen von jeweils wenigstens einem Prozessparameter des Trocknungsvorgangs. Die Sensoren sind mit der Ansteuerelektronik 6 verbunden.The device 14th has a device housing 2 in which an open process air system 15th with a drying chamber, not shown, receiving laundry to be dried 4th is arranged. The process air system 15th has a process air fan 5 on, by means of control electronics 6th of the device 14th can be activated to carry out a drying process. On the process air system 15th are two sensors 16 and 17th for recording at least one process parameter of the drying process. The sensors are with the control electronics 6th connected.

Des Weiteren weist das Gerät 14 eine thermisch an das Prozessluftsystem 15 gekoppelte Wärmepumpe 7 auf, die als Kompressor-Wärmepumpe ausgebildet ist. Die Wärmepumpe 7 weist einen die in das Prozessluftsystem 15 eintretende Umgebungsluft erwärmenden Verflüssiger 8, einen die aus der Trockenkammer 4 austretende Prozessluft kühlenden und entfeuchtenden Verdampfer 9, einen Verdichter 10, eine Expansionseinheit 11 und diese Komponenten der Wärmepumpe 7 miteinander verbindende Kältemittelleitungen 12 auf, wodurch ein Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe 7 ausgebildet wird.Furthermore, the device 14th one thermally to the process air system 15th coupled heat pump 7th on, which is designed as a compressor heat pump. The heat pump 7th directs you to the process air system 15th incoming ambient air heating condenser 8th , one from the drying chamber 4th Exiting process air cooling and dehumidifying evaporator 9 , a compressor 10 , an expansion unit 11 and these components of the heat pump 7th interconnecting refrigerant lines 12 on, creating a refrigerant circuit of the heat pump 7th is trained.

Zudem weist das Gerät 14 eine thermisch an eine Kältemittelleitung 12 zwischen dem Verdichter 10 und dem Verflüssiger 8 der Wärmepumpe 7 gekoppelte Kühleinheit 13 zum Kühlen eines durch diese Kältemittelleitung 12 strömenden Kältemittels auf. Das Gerät 14 weist ein Zusatzgebläse 18 auf, das derart angeordnet ist, dass mit ihm die Kühleinheit 13 mit einem Umgebungsluftstrom beaufschlagbar ist. Das Zusatzgebläse 18 ist elektrisch mit der Ansteuerelektronik 6 verbunden, die eingerichtet ist, das Zusatzgebläse 18 in Abhängigkeit von wenigstens einem der mittels der Sensoren 16 und 17 erfassten Prozessparameter des Trocknungsvorgangs anzusteuern.In addition, the device 14th one thermal to a refrigerant line 12 between the compressor 10 and the condenser 8th the heat pump 7th coupled cooling unit 13 to cool one through this refrigerant line 12 flowing refrigerant. The device 14th has an additional fan 18th on, which is arranged in such a way that with it the cooling unit 13 can be acted upon by an ambient air stream. The additional fan 18th is electrical with the control electronics 6th connected, which is set up, the auxiliary fan 18th as a function of at least one of the means of the sensors 16 and 17th to control recorded process parameters of the drying process.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Gerätdevice
22: GerätegehäuseDevice housing
33: ProzessluftsystemProcess air system
44th: TrockenkammerDrying chamber
55: ProzessluftgebläseProcess air fan
66: AnsteuerelektronikControl electronics
77th: WärmepumpeHeat pump
88th: VerflüssigerCondenser
99: VerdampferEvaporator
1010: Verdichtercompressor
1111: ExpansionseinheitExpansion unit
1212: KältemittelleitungRefrigerant line
1313th: KühleinheitCooling unit
1414th: Gerätdevice
1515th: ProzessluftsystemProcess air system
1616: Sensorsensor
1717th: Sensorsensor
1818th: ZusatzgebläseAdditional fan

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19737075 A1 [0002]
DE 19731826 A1 [0002]
DE 3000865 A1 [0002]
US 2012/10030960 A1 [0002]
EP 2037034 B1 [0002]
DE 10349712 A1 [0005]
WO 2011/072999 A2 [0010]

Claims

Device (1, 14) for drying laundry, having at least one open process air system (3, 15) with at least one drying chamber (4) receiving laundry to be dried and at least one heat pump (7) thermally coupled to the process air system (3, 15), characterized by at least one cooling unit (13) thermally coupled to a refrigerant line (12) between a compressor (10) and a condenser (8) of the heat pump (7) for cooling a refrigerant flowing through the refrigerant line (12).

Device (14) Claim 1 , characterized by at least one additional fan (18) which is arranged in such a way that the cooling unit (13) can be acted upon by an ambient air flow.

Device (14) Claim 2 , characterized by at least one electronic control unit (6) which is electrically connected to the auxiliary fan (18) and is set up to control the auxiliary fan (18) as a function of at least one recorded process parameter of a drying process.

Device (1) Claim 1 , characterized in that the cooling unit (13) is arranged on the process air system (3) in such a way that it can be acted upon at least partially by a process air emerging from the evaporator (9).

A method for operating a heat pump (7) of a device (1, 14) for drying laundry, which has at least one open process air system (3, 15) with at least one drying chamber (4) receiving laundry to be dried, the heat pump (7) being thermal is coupled to the process air system (3, 15), characterized in that a refrigerant flowing out of a compressor (10) of the heat pump (7) by means of at least one cooling unit (13) which is thermally connected to a refrigerant flowing out of the compressor (10) leading refrigerant line (12) is coupled, is actively cooled.

Procedure according to Claim 5 , characterized in that the cooling unit (13) is acted upon by an ambient air flow.

Procedure according to Claim 5 , characterized in that the cooling unit (13) is acted upon by a process air flow emerging from an evaporator (9) of the heat pump (7).