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Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere in der Ausgestaltung als Waschmaschine, Geschirrspülmaschine und/oder dergleichen, mit einem einen Behandlungsraum bereitstellenden Behälter zur Aufnahme von zu reinigendem Behandlungsgut und einer Wärmepumpeneinrichtung, die einen Verdampfer, einen Verdichter, einen Verflüssiger, ein Expansionsorgan und einen diese Baukomponenten strömungstechnisch miteinander verbindenden Strömungskreislauf aufweist, wobei in dem Strömungskreislauf ein Arbeitsmedium geführt ist.
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Wasserführende Haushaltsgeräte wie zum Beispiel Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen und/oder dergleichen sind aus dem Stand der Technik an sich gut bekannt, weshalb es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf. Es sei deshalb auch nur beispielhaft auf die
EP 2 682 039 A1 verwiesen, die ein gattungsgemäßes Haushaltsgerät in der Ausgestaltung einer Geschirrspülmaschine offenbart.
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Die aus der
EP 2 682 039 A1 vorbekannte Geschirrspülmaschine verfügt über einen Behälter, im Falle einer Geschirrspülmaschine Spülbehälter und im Falle einer Waschmaschine Laugenbehälter genannt, der einen Behandlungsraum bereitstellt. Dieser Behandlungsraum ist verwenderseitig über eine Beschickungsöffnung zugänglich, die mittels einer verschwenkbar gelagerten Behältertür fluiddicht verschließbar ist. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall dient der Behälter der Aufnahme von zu reinigendem Behandlungsgut, bei dem es sich beispielsweise im Falle einer Geschirrspülmaschine um Geschirr, Besteckteile und/oder dergleichen bzw. im Falle einer Waschmaschine um Wäschestücke, Bekleidungsteile und/oder dergleichen handeln kann.
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Die aus der
EP 2 682 039 A1 vorbekannte Geschirrspülmaschine verfügt des Weiteren über eine Wärmepumpeneinrichtung, und zwar zu dem Zweck, den Energieverbrauch der Geschirrspülmaschine beim Aufheizen von Spül- bzw. Reinigungsflüssigkeit zu reduzieren. Dies wird dadurch erreicht, dass mittels der Wärmepumpeneinrichtung ein erheblicher Wärmeanteil zur Aufheizung der Spül- bzw. Reinigungsflüssigkeit der Umgebung entnommen und so in einen im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall der Geschirrspülmaschine durchgeführten Spül- bzw. Reinigungsprozess eingeleitet wird.
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Die Wärmepumpeneinrichtung der Geschirrspülmaschine nach der
EP 2 682 039 A1 ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpeneinrichtung. Im Bedarfsfall entzieht die Wärmepumpeneinrichtung der Umgebungsatmosphäre, das heißt der die Geschirrspülmaschine umgebenden Luft Wärmeenergie, um diese auf die im Inneren der Geschirrspülmaschine umgewälzte Spül- bzw. Reinigungsflüssigkeit zu übertragen.
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Aus dem Stand der Technik ist gleichfalls der Einsatz von Wasser-Wasser-Wärmepumpeneinrichtungen bekannt. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall wird mit einer solchen Wärmepumpeneinrichtung nicht der Umgebungsluft, sondern einem Flüssigkeitsreservoir Wärmeenergie entzogen. Eine solche Wasser-Wasser-Wärmepumpeneinrichtung ist beispielsweise aus der
EP 2 206 824 A2 bekannt.
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Eine Wärmepumpeneinrichtung eines Haushaltsgeräts der gattungsgemäßen Art verfügt über einen Verdampfer, einen Verdichter, einen Verflüssiger, ein Expansionsorgan und einen diese Baukomponenten strömungstechnisch miteinander verbindenden Strömungskreislauf. Innerhalb des Strömungskreislaufs ist ein Arbeitsmedium, auch Kältemittel genannt, geführt. Im bestimmungsgemäßen Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung wird dem Arbeitsmedium mittels des Verflüssigers Wärme entzogen und auf die Spül- bzw. Reinigungsflüssigkeit übertragen. Nach einem Durchströmen des Verflüssigers passiert das Arbeitsmedium das Expansionsorgan, infolge dessen das Arbeitsmedium auf ein niedrigeres Druckniveau gebracht wird. Da das Arbeitsmedium in diesem Zustand deutlich kälter als die Umgebungstemperatur ist, kann es im nachfolgenden Verdampfer Wärme aus der Umgebung aufnehmen, bevor es anschließend zum Verdichter und alsdann wieder zum Verflüssiger geführt wird.
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Obgleich sich Haushaltsgeräte der gattungsgemäßen Art bzw. Wärmepumpeneinrichtungen für derartige Haushaltsgeräte im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt haben, besteht Verbesserungsbedarf. So hat sich insbesondere bei Luft-Luft-Wärmepumpeneinrichtungen gezeigt, dass im Verdampfer Restfeuchtigkeiten durch Kondensatbildung auch nach Beendigung eines bestimmungsgemäß durchgeführten Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung verbleiben können. Diese Restfeuchtigkeiten können in nachteiliger Weise zur Ausbildung eines Biofilms führen, was insbesondere aus Gründen einer unerwünschten Geruchsbelästigung als nachteilig empfunden wird. Ferner können sich in einem Biofilm Keime bilden, die ungewollt in die Umgebungsatmosphäre gelangen können. Auch dies wird als nachteilig empfunden, weshalb es die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist, ein gattungsgemäßes Haushaltsgerät konstruktiv dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein verwendungssicherer Betrieb gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Haushaltsgerät der gattungsgemäßen Art vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, dass der Verdampfer einen in den Strömungskreislauf integrierten Wärmetauscher und ein damit zusammenwirkendes Gebläse aufweist und dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, das Gebläse nach einer Beendigung eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung für eine vorgebbare Zeitdauer weiter zu betreiben.
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Der Verdampfer verfügt über einen Wärmetauscher und ein damit zusammenwirkendes Gebläse. Im bestimmungsgemäßen Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung wird das Gebläse betrieben, wodurch angesaugte Umgebungsluft am Wärmetauscher vorbeigeführt wird. Infolge dessen kommt es im Verdampfer zu einer Wärmeübertragung aus der Umgebungsluft auf das durch den Wärmetauscher geführte Arbeitsmedium. Dabei kann es auch im bestimmungsgemäßen Betrieb der Wärmepumpeneinrichtung außenseitig des Wärmetauschers zur Ausbildung eines Feuchtigkeitsfilms durch Kondensatbildung kommen.
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Das Bestehenbleiben eines solchen Feuchtigkeitsfilms wird mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in vorteilhafter Weise vermieden.
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Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck eine Steuereinrichtung vorgesehen. Diese wirkt mit dem Gebläse des Verdampfers zusammen und ist dazu eingerichtet, das Gebläse nach einer Beendigung eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung weiter zu betreiben, und zwar für eine vorgebbare Zeitdauer. Es ist so ein Nachlauf des Gebläses realisiert, der nach einer Beendigung eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung stattfindet. Durch diesen Nachlauf ist gewährleistet, dass sich etwaige am Wärmetauscher außenseitig ausbildende Restfeuchtigkeiten durch Kondensatbildung abgetrocknet werden. Dies erbringt im Weiteren den Vorteil, dass die Ausbildung ungewünschter Biofilme außenseitig des Wärmetauschers vermieden ist. Ansonsten unter Umständen eintretende Geruchsbelästigungen und/oder unerwünschte Keimausbildungen können so sicher vermieden werden.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung macht sich das ohnehin vorhandene Gebläse des Verdampfers zunutze. Es bedarf insofern keines konstruktiven Eingriffs in das Haushaltsgerät. Auch zusätzliche Bauteile und/oder Montageschritte zur Herstellung werden nicht benötigt.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion gestattet ein Nachlaufen des Gebläses. „Nachlaufen“ im Sinne der Erfindung meint dabei, dass das Gebläse weiter betrieben wird, auch wenn ein bestimmungsgemäß durchgeführter Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung bereits abgeschlossen ist. Das Gebläse läuft mithin nach einer Beendigung eines solchen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung weiter, infolge dessen in schon vorbeschriebener Weise im Verdampfer unter Umständen durch Kondensatbildung vorhandene Restfeuchtigkeiten abgetrocknet werden. In konstruktiv besonders einfacher Weise ist so die unerwünschte Ausbildung eines Biofilms vermieden, was insoweit einen verwendungssicheren Betrieb des Haushaltsgeräts gestattet. Dabei kann die vom Haushaltsgerät in der Regel ohnehin bereitgestellte Steuereinrichtung genutzt werden, indem diese softwareseitig entsprechend eingerichtet wird.
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Im Ergebnis der erfindungsgemäßen Ausgestaltung steht ein Haushaltsgerät, das es in konstruktiv einfacher Weise gestattet, die Ausbildung unerwünschter Biofilme zu vermeiden. Dabei können in vorteilhafter Weise auch Bestandsgeräte durch eine entsprechende softwaretechnische Anpassung nachgerüstet werden.
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Die Zeitdauer eines Nachlaufens des Gebläses ist vorzugsweise vorgebbar, wobei sie auch von Verwendungsfall zu Verwendungsfall variabel sein kann. So ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Dauer eines Nachlaufens des Gebläses in Abhängigkeit der Laufzeit eines vorangegangenen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung zu wählen. Diese Ausgestaltung erweist sich insofern als vorteilhaft, als dass ein längerer Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung zu einer größeren Menge an Kondensat führen kann, als es bei einem kürzeren Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung der Fall ist. Dementsprechend wird bei einem längeren Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung die Nachlaufzeit des Gebläses länger ausgelegt. So kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass bei einem Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung von einer Stunde die Nachlaufzeit des Gebläses mit 30 Minuten gewählt wird. Bei einem kürzeren Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung wird indes die Nachlaufzeit des Gebläses kürzer gewählt, beispielsweise 15 Minuten.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Nachlaufzeit zwischen 60 Minuten und 5 Minuten, vorzugsweise zwischen 40 Minuten und 15 Minuten, noch mehr bevorzugt 30 Minuten beträgt. Die an die Dauer des Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung angepasste Nachlaufzeit des Gebläses hilft in vorteilhafter Weise Energie, insbesondere Strom zu sparen, reduziert aber auch eine ungewollte Lärmbelästigung durch den Gebläsebetrieb. Dabei ist die Nachlaufzeit des Gebläses so zu wählen, dass das im vorangegangenen Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung im Verdampfer entstandene Kondensat vollständig abgetrocknet wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, den Verdichter während eines Nachlaufens des Gebläses einzuschalten.
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Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das im Strömungskreislauf der Wärmepumpeneinrichtung geführte Arbeitsmedium umgewälzt wird. Infolge dessen wird das im Wärmetauscher des Verdampfers befindliche, kühlere Arbeitsmedium gegen nachrückendes, wärmeres Arbeitsmedium ausgetauscht. Dadurch steigt die Oberflächentemperatur des Wärmetauschers und das daran unter Umständen befindliche Kondensat kann besonders gut und schnell mit der Unterstützung des Gebläses verdunsten. Gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird mithin zwecks außenseitiger Abtrocknung des Wärmetauschers die im Kältemittel befindliche Restenergie genutzt.
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Das Einschalten des Verdichters erfolgt bei geöffneten Expansionsorgan. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Verdichter wiederholt ein- und auszuschalten, vorzugsweise zwischen zweimal und zehnmal, noch mehr bevorzugt fünfmal ein- und auszuschalten. Der bereits schon vorbeschriebene Effekt wird hierdurch verstärkt und es findet eine optimierte Nutzung der im Kältemittel befindlichen Restenergie zur Kondensatabtrocknung statt.
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Mit der Erfindung wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ferner ein Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgeräts der erfindungsgemäßen Art vorgeschlagen, bei dem das Gebläse des Verdampfers nach einer Beendigung eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung für eine vorgebbare Zeitdauer weiterbetrieben wird. Mit dieser erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung ergeben sich die schon vorstehend anhand des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts beschriebenen Vorteile.
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Verfahrensseitig wird ferner vorgeschlagen, dass die Dauer eines Nachlaufens des Gebläses in Abhängigkeit der Laufzeit eines vorangegangenen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung gewählt wird. Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Verdichter bei vollständig geöffnetem Expansionsorgan während eines Nachlaufens des Gebläses eingeschaltet wird, vorzugsweise wiederholt ein- und ausgeschaltet wird. Diese Verfahrensdurchführung erbringt die ebenfalls schon vorstehend beschriebenen Vorteile.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen
- 1 in schematischer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät sowie
- 2 in schematischer Darstellung eine Wärmepumpeneinrichtung nach der Erfindung.
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1 lässt in schematischer Seitendarstellung den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts anhand einer Waschmaschine 1 erkennen.
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Die Waschmaschine 1 verfügt über ein mit einer Abdeckplatte 3 ausgerüstetes Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 nimmt unter anderem einen Behälter 4, den sog. Laugenbehälter, auf, der seinerseits einen Behandlungsraum 5 bereitstellt. Der Behandlungsraum 5 dient im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall der Waschmaschine 1 der Aufnahme von zu reinigendem Behandlungsgut, insbesondere Wäscheteile.
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Zur Beschickung des Behandlungsraums 5 mit Wäscheteilen ist eine in den Behandlungsraum 5 mündende Beschickungsöffnung 6 vorgesehen. Diese ist mittels einer verschwenkbar gelagerten Behältertür 7 fluiddicht verschließbar.
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Die Waschmaschine 1 verfügt des Weiteren über eine Wärmepumpeneinrichtung 9. Diese ergibt sich in einer schematischen Ansicht aus 2.
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Die Wärmepumpeneinrichtung 9 weist einen Verdampfer 10, einen Verdichter 11, einen Verflüssiger 12, ein Expansionsorgan 13 sowie einen diese Baukomponenten 10, 11, 12 und 13 strömungstechnisch miteinander verbindenden Strömungskreislauf 14 auf, in dem ein Arbeitsmedium geführt ist. Es sind ferner zwei Temperatursensoren 15 und 16 vorgesehen, wobei der Temperatursensor 15 dazu dient, die Verdampfungstemperatur zu erfassen, wohingegen der Temperatursensor 16 die Heißgastemperatur detektiert.
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Im bestimmungsgemäßen Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung 9 findet mit Hilfe des Verflüssigers 12 ein Wärmeübertrag von dem im Strömungskreislauf 14 der Wärmepumpeneinrichtung 9 umgewälzten Arbeitsmedium auf die Spül- bzw. Reinigungsflüssigkeit, im Falle einer Waschmaschine 1 auch als Lauge 8 bezeichnet, statt. Zu diesem Zweck ist ein an eine Umflutungspumpe 18 der Waschmaschine 1 angeschlossener Umwälzkreis 17 vorgesehen, der der Laugenumwälzung dient. Die im Betriebsfall im Verflüssiger 12 durch Verflüssigung des Arbeitsmediums freiwerdende Wärmeenergie wird mithin auf die im Umwälzkreis 17 umgewälzte Lauge 8 übertragen, zu welchem Zweck der Verflüssiger 12 über einen entsprechend ausgebildeten Wärmetauscher verfügt.
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Das im bestimmungsgemäßen Heizbetrieb der Wärmepumpeneinrichtung 9 durch den Verdampfer 10 hindurchgeförderte Arbeitsmedium wird in einem Wärmetauscher 21 des Verdampfers 10 aus dem flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand umgewandelt, das heißt verdampft. Die dafür notwendige Energie wird der Umgebungsluft entzogen, die mittels eines mit dem Wärmetauscher 21 zusammenwirkenden Gebläses 20 durch den Verdampfer 10 gefördert wird.
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Auf dem Weg durch den Verdampfer 10 kühlt sich die Umgebungsluft ab. Je nach Zustand der Umgebungsluft hinsichtlich insbesondere Temperatur und Feuchte ist es möglich, dass dabei die Taupunkttemperatur der Umgebungsluft mit der Folge unterschritten wird, dass sich Wassertröpfchen auf der Oberfläche des Verdampfers 10, insbesondere an der Oberfläche des Wärmetauschers 21 bilden.
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Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung 22 vorgesehen, die in kommunikationstechnischer Verbindung 23 mit dem Gebläse 20 des Verdampfers 10 steht. Die Steuereinrichtung 22 ist erfindungsgemäß dazu eingerichtet, das Gebläse 20 nach einer Beendigung eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung für eine vorgebbare Zeitdauer von zum Beispiel 15 Minuten weiterzubetreiben, das heißt nachlaufen zu lassen.
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Indem das Gebläse 20 im Verdampfer 10 nach einem Beenden eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung 9 weiterbetrieben wird, kann im Verdampfer 10 durch Kondensatbildung verbliebene Restfeuchtigkeit abtrocknen. Dadurch wird verhindert, dass sich über einen längeren Zeitraum ein feuchtes Milieu auf der Oberfläche des Wärmetauschers 21 halten kann, was für die Bildung eines Biofilms notwendig ist. Die Nachlaufzeit des Gebläses 20 kann fest, aber auch variabel sein. Bevorzugt wird sie in Abhängigkeit der Laufzeit eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung 9 variiert. Denn bei einer längeren Laufzeit der Wärmepumpeneinrichtung fällt eine höhere Menge an Kondensat an als bei einer kürzeren Laufzeit. Entsprechend wird bei einer längeren Laufzeit der Wärmepumpeneinrichtung 9 die Nachlaufzeit des Gebläses 20 ausgelegt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zudem vorgesehen, dass nach Abschluss eines bestimmungsgemäßen Heizbetriebs der Wärmepumpeneinrichtung 9 der Verdichter 11 bei vollständig geöffnetem Expansionsorgan 13 einige Male in kurzen Abständen von zum Beispiel 0,5 bis 5 Minuten eingeschaltet wird. Ein solches Einschalten kann wiederholt erfolgen, beispielsweise zwischen zweimal und zehnmal. Das Einschalten des Verdichters 11 bewirkt, dass Arbeitsmedium mit höherer Temperatur als aktuell im Verdampfer 10 vorhanden in den Verdampfer 10 nachgefördert wird. Dadurch steigt die Oberflächentemperatur des Wärmetauschers 21 und unter Umständen ausgebildetes Kondensat kann so besonders gut und schnell mit Unterstützung des Gebläses 20 verdunsten, das heißt abtrocknen. Durch diese zusätzliche Maßnahme wird die Restenergie im Arbeitsmedium in vorteilhafter Weise genutzt.
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Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind ein wirkungsvolles Verhindern eines Biofilms auf der Oberfläche des Wärmetauschers 21 des Verdampfers 10 sowie die damit einhergehende Vermeidung einer unerwünschten Keimausbildung.
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Bezugszeichen
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- 1
- Waschmaschine
- 2
- Gehäuse
- 3
- Abdeckplatte
- 4
- Behälter
- 5
- Behandlungsraum
- 6
- Beschickungsöffnung
- 7
- Behältertür
- 8
- Lauge
- 9
- Wärmepumpeneinrichtung
- 10
- Verdampfer
- 11
- Verdichter
- 12
- Verflüssiger
- 13
- Expansionsorgan
- 14
- Strömungskreislauf
- 15
- Temperatursensor
- 16
- Temperatursensor
- 17
- Umwälzkreislauf (Lauge)
- 18
- Umflutungspumpe
- 19
- Temperatursensor
- 20
- Gebläse
- 21
- Wärmetauscher
- 22
- Steuereinrichtung
- 23
- kommunikationstechnische Verbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2682039 A1 [0002, 0003, 0004, 0005]
- EP 2206824 A2 [0006]
