DE4409607A1 - Kondensationswäschetrockner mit einer Wärmepumpe - Google Patents

Kondensationswäschetrockner mit einer Wärmepumpe

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Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensationswäschetrockner mit einem geschlossen­ en Prozeßluftkreislauf, in dem mittels eines Prozeßluftgebläses Trocknungsluft über einen Lufteinlaß einer Trockenkammer zugeführt, über einen Luftauslaß aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher entfeuchtet und danach durch eine Heizung wieder erwärmt wird, mit einer Wärmepumpeneinrichtung mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem Kältemittel in einem Leitungssystem mit einem Ver­ dampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel zirkuliert, wobei der Wärmetauscher den Verdampfer und die Heizung den Verflüssiger der Wärme­ pumpe enthält.
Ein solcher Trockner ist beispielsweise aus dem DE-GM 18 27 021 bekannt. Um bei Trocknern dieser Art kurze Erwärmungszeiten zu erreichen, muß in der Start­ phase des Trocknungsvorgangs ein hohe Differenz zwischen Verflüssigerleistung und Verdampferleistung zugeführt werden. Nach der Erwärmungsphase mit er­ höhter Energiezufuhr muß dem Kältemittelkreislauf Energie entzogen werden, da­ mit das Kältemittel eine zulässige Druck-/Temperaturgrenze nicht überschreitet. Aus der EP-B1 0 197 132 ist es bekannt, vor dem Verdampfer der Wärmepumpe einen zusätzlichen Wärmetauscher anzuordnen. Hierdurch entsteht ein erhöhter Platzbedarf im Trockner.
Weiterhin ist es aus der DE-OS 40 23 000 bekannt, einen Teil der Prozeßluft einem Verflüssiger der Wärmepumpe vorbei ins Freie zu führen. Eine solche An­ ordnung besitzt den Nachteil, daß feuchte Trocknungsluft aus dem Konden­ sationswäschetrockner in den Aufstellraum des Gerätes gelangt.
Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, einen Kondensationswäsche­ trockner der vorgenannten Art mit einer einfachen Möglichkeit, überschüssige Wärmeenergie aus dem Kältemittelkreislauf abzuführen, zu schaffen. Dieses Pro­ blem wird erfindungsgemäß durch einen Kondensationswäschetrockner mit den Merkmalen eines oder mehrerer der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, daß der Trocknungs­ vorgang mit einer hohen Anfangs-Heizleistung gestartet werden kann. Die nach der Erwärmungsphase entstehende überschüssige Wärme des Kältemittels wird an ihrem direkten Entstehungsort abgeführt. Somit erübrigen sich konstruktiv auf­ wendige Maßnahmen, wie zusätzliche Luftführungen oder zusätzliche Wärme­ tauscher.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Kompressor ein Kühlleitungssytem angeordnet ist, durch welches Kühl­ flüssigkeit pumpbar ist. Hierdurch kann durch geringen konstruktiven Mehrauf­ wand ein Teil der Energie aus dem Verdampfer abgeführt werden.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Kältemittelleitung zwischen dem Verflüssiger und der Drossel ein Kühl­ leitungssystem angeordnet ist, durch welches Kühlflüssigkeit pumpbar ist. Durch die Kühlung nach dem Verflüssiger wird dessen Effektivität nicht eingeschränkt. Daneben wird die Wirkung des Drosselorgans erhöht, da durch die zusätzliche Kühlung die Verflüssigung des Kältemittels verbessert wird.
Bei den beiden vorgenannten Ausführungsformen hat es sich bei einem Kondensa­ tionswäschetrockner mit einem Kondenswasser-Sammelvorrichtung, an welcher eine Entleerungspumpe angeschlossen ist, als vorteilhaft erwiesen, die Entlee­ rungspumpe mit dem Kühlleitungssystem in Verbindung zu bringen und durch die Entleerungspumpe Kondenswasser als Kühlflüssigkeit durch das Kühlleitungssy­ stem zu pumpen. Hierdurch kann das Einbringen eines zusätzlichen Kühlmittels eingespart werden. Ein weiterer Vorteil entsteht durch den Umstand, daß Kühl­ wasser erst nach der Erwärmungsphase anfällt und hierdurch automatisch eine zu­ standsabhängige Kühlung des Kältemittels erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Verflüssigers und/oder ein Teil der Kältemittelleitung zwischen Verflüssiger und Drossel in der Kondenswasser-Sammelvorrichtung angeordnet ist. Hierdurch ist eine Kühlung ohne zusätzliche Einrichtungen zur Führung und Bewe­ gung von Kühlflüssigkeit möglich. Daneben ergibt sich auch hier durch die mit Zeitverzögerung einsetzende Kondenswasserbildung eine automatische zustands­ abhängige Steuerung der Kühlung, da sie erst nach der Erwärmungsphase ein­ setzt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen anhand von Block­ schaltbildern rein schematisch dargestellt und werden in der nachstehenden Be­ schreibung näher erläutert:
Es zeigen:
Fig. 1: einen Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprinzip mit einer Wärmepumpe mit einem flüssigkeitsgekühlten Kompressor (9);
Fig. 2: einen Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprinzip mit einer Wärmepumpe mit einem luftgekühlten Kompressor (9);
Fig. 3: einen Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprinzip mit einer Wärmepumpe mit einem drehzahlgeregelten Kompressormotor;
Fig. 4: einen Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprinzip mit einer Wärmepumpe mit einer gesteuerten Zuluft- bzw. Abluftöffnung im Prozeßluftkanal (1);
Fig. 5: einen Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprinzip mit einer Wärmepumpe mit einer luftgekühlten Kältemittelleitung (12);
Fig. 6: einen Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprinzip mit einer Wärmepumpe mit einer flüssigkeitsgekühlten Kältemittel­ leitung;
Fig. 7: einen Kondensationswäschetrockner mit einem Verflüssiger, bei dem ein Teilbereich in der Kondenswasser-Sammelvorrichtung ange­ ordnet ist.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Kondensationswäschetrockners nach dem Trommelprinzip. Dieser besitzt einen geschlossenen Prozeßluftkreislauf, in dem in einem Prozeßluftkanal (1) mittels eines Prozeßluftgebläses (2) Trocknungsluft über einen Lufteinlaß (3) einer Trocknertrommel zugeführt, über einen Luftauslaß (5) aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher (6) entfeuchtet und danach durch eine Heizung (7) wieder erwärmt wird. Weiterhin besitzt der Trockner eine Wär­ mepumpe mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem Kältemittel in einem Verdamp­ fer (8), einem Kompressor (9), einem Verflüssiger (10) und einer Drossel (11) zir­ kuliert, welche über eine Kältemittelleitung (12) verbunden sind. Dabei sind der Verdampfer (8) und der Verflüssiger (10) der Wärmepumpe derart im Prozeßluft­ kanal (1) angeordnet, daß der Wärmetauscher (6) den Verdampfer (8) enthält, an welchem die feuchtigkeitsbeladene Prozeßluft abgekühlt und so durch Kondensation entfeuchtet wird. Das so entstehende Kondenswasser wird in einer Kondenswasser-Sammelvorrichtung (13) aufgefangen. Nach dem Entfeuchten wird die abgekühlte Prozeßluft am Verflüssiger (10) der Wärmepumpe erneut er­ hitzt und in die Trocknertrommel eingeleitet.
Im Kompressor (9) der Wärmepumpe ist ein Kühlleitungssystem (14) angeordnet, durch welches zur Abkühlung am Ende jedes Trockenprogramms das Kondens­ wasser aus der Kondenswasser-Sammelvorrichtung (13) gepumpt wird.
Fig. 2 zeigt einen Kondensationswäschetrockner gleicher Bauart, bei dem der Kompressor (9) durch ein Kühlluftgebläse (16) gekühlt wird. Im Kältemittelkreis­ lauf ist eine Meßvorrichtung (17) zur Erfassung der Kältemitteltemperatur oder des Kältemitteldrucks angeordnet. Eine Steuervorrichtung (18) steuert die Drehzahl des Kühlluftgebläses (16) in Abhängigkeit von den mit der Meßvorrichtung (17) er­ faßten Werten.
Der Kondensationswäschetrockner in Fig. 3 besitzt einen Kompressor (9), bei dem die Verdichtung des Kältemittels durch einen von einem Kompressormo­ tor (19) angetriebenen Kolben (20) erfolgt. Auch hier ist im Kältemittelkreislauf eine Meßvorrichtung (17) zur Erfassung der Kältemitteltemperatur oder des Kälte­ mitteldrucks angeordnet. Eine Steuervorrichtung (18) steuert die Drehzahl des Kompressormotors (19) in Abhängigkeit von den mit der Meßvorrichtung (17) er­ faßten Werten.
Bei dem Kondensationswäschetrockner gemäß Fig. 4 ist im Prozeßluftkreislauf vor dem Verdampfer (8) eine steuerbare Zuluftklappe (21) und nach dem Prozeß­ luftgebläse (2) eine steuerbare Abluftklappe (22) angeordnet. Die Stellung der Zu­ luft- bzw. Abluftklappe (22) wird auch hier, wie schon im Ausführungsbeispiel ge­ mäß Fig. 3, in Abhängigkeit von der Kältemitteltemperatur oder vom Kältemittel­ druck gesteuert.
In dem in Fig. 5 dargestellten Kondensationswäschetrockner sind an einem er­ sten Abschnitt (23) der Kältemittelleitung (12) zwischen Kompressor (9) und Ver­ flüssiger (10) und an einem zweiten Abschnitt (24) der Kältemittelleitung (12) zwi­ schen Verflüssiger (10) und Drossel (11) Kühlrippen (25) angeordnet. Ein Kühlluft­ gebläse (16), dessen Drehzahl in Abhängigkeit von der Kältemitteltemperatur oder vom Kältemitteldruck steuerbar ist, beaufschlagt diese Kühlrippen (25) mit Kühl­ luft.
In dem in Fig. 6 dargestellten Kondensationswäschetrockner ist an einem zwei­ ten Abschnitt (24) die Kältemittelleitung (12) und ein Kühlleitungssystem (27) zwi­ schen Verflüssiger (10) und Drossel (11) als Rohr-Rohr-Wärmetauscher (26) ausgebildet. Durch das Kühlleitungssystem (27) wird zur Abkühlung nach der Er­ wärmungsphase das Kondenswasser aus der Kondenswasser-Sammelvorrich­ tung (13) gepumpt. Da das Kondenswasser relativ kalt ist, kann somit ein Energie­ überschuß von ca. 100 Watt abgeführt werden. Hierdurch wird der Verdamp­ fungswirkungsgrad verbessert.
Fig. 7 zeigt einen Kondensationswäschetrockner, bei dem ein der Drossel (11) zugeordneter Teilbereich (28) des Verflüssigers (10) in die Kondenswasser-Sam­ melvorichtung (13) verlegt ist. Hierzu ist die Verrippung (29) unterbrochen. Dane­ ben ist es möglich, auch einen Teil (24) der Kältemittelleitung (12) zwischen Ver­ flüssiger (10) und Drossel (11) durch die Kondenswasser-Sammelvorichtung (13) zu verlegen.

Claims (12)

1. Kondensationswäschetrockner mit einem geschlossenen Prozeßluftkreislauf, in dem mittels eines Prozeßluftgebläses Trocknungsluft über einen Lufteinlaß einer Trockenkammer zugeführt, über einen Luftauslaß aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher entfeuchtet und danach durch eine Heizung wieder erwärmt wird, mit einer Wärmepumpeneinrichtung mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem Kälte­ mittel in einem Leitungssystem mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel zirkuliert, wobei der Wärmetauscher den Ver­ dampfer und die Heizung den Verflüssiger der Wärmepumpe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einer Einrichtung des Kältemittelkreislaufs eine Vorrichtung zur Kühlung des Kältemittels angeordnet ist.
2. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Kompressor ein Kühlleitungssytem angeordnet ist, durch welches Kühlflüssigkeit pumpbar ist.
3. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kältemittelleitung zwischen dem Verflüssiger und der Drossel ein Kühl­ leitungssystem angeordnet ist, durch welches Kühlflüssigkeit pumpbar ist.
4. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 2 oder 3 mit einer Kondenswas­ ser-Sammelvorrichtung, an welcher eine Entleerungspumpe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungspumpe mit dem Kühlleitungssystem in Verbindung steht und daß durch die Entleerungspumpe Kondenswasser als Kühlflüssigkeit durch das Kühlleitungssystem pumpbar ist.
5. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpen des Kondenswassers durch das Kühlleitungssystem programm- oder zustandsgesteuert erfolgt.
6. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlleitungssystem als Rohr-Rohr-Wärmetauscher ausgebildet ist.
7. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ersten Abschnitt der Kältemittelleitung zwischen Kompressor und Verflüssiger und/oder an einem zweiten Abschnitt der Kältemittelleitung zwischen Verflüssiger und Drossel Kühlrippen angeordnet sind.
8. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen mit von einem Kühlluftgebläse erzeugter Kühlluft beaufschlagt werden.
9. Kondensationswäschetrockner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur zustands- und/oder programmge­ steuerten Veränderung der Drehzahl des Kompressormotors.
10. Kondensationswäschetrockner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßluftkreislauf vor dem Verdampfer eine steuerbare Zuluftklappe und nach dem Prozeßluftgebläse eine steuerbare Abluftklappe angeordnet ist und daß die Zuluft- und/oder Abluftklappe eine Vorrichtung zur programm- und/oder zu­ standsgesteuerten Öffnung besitzt.
11. Kondensationswäschetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Kältemittelkreislauf eine Meßvorrichtung zur Erfassung der Kältemitteltem­ peratur oder des Kältemitteldrucks angeordnet ist und daß eine Auswerteschal­ tung die Pumpvorrichtung, das Kühlluftgebläse, die Stellvorrichtung der Zuluft- oder Abluftklappe oder die Drehzahl des Kompressormotors in Abhängigkeit von den von der Meßvorrichtung erfaßten Werten steuert.
12. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Verflüssigers und/oder ein Teil der Kältemittelleitung zwischen Verflüssiger und Drossel in der Kondenswasser-Sammelvorrichtung angeordnet ist.
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