DE4409607C2 - Kondensationswäschetrockner mit einer Wärmepumpe - Google Patents
Kondensationswäschetrockner mit einer WärmepumpeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen 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 Kältemittel in einem
Leitungssystem mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer
Drossel zirkuliert, wobei der Wärmetauscher den Verdampfer und die Heizung den Verflüssiger
der Wärmepumpe enthält.
Ein solcher Trockner ist beispielsweise aus dem DE 18 27 021 U bekannt. Um bei Trocknern
dieser Art kurze Erwärmungszeiten zu erreichen, muß in der Startphase des Trocknungs
vorgangs eine hohe Differenz zwischen Verflüssigerleistung und Verdampferleistung gefahren
werden. Nach der Erwärmungsphase mit erhöhter Energiezufuhr muß dem Kältemittelkreislauf
Energie entzogen werden, damit das Kältemittel eine zulässige Druck-/Temperaturgrenze nicht
überschreitet. Aus der EP 0 197 132 B ist es bekannt, vor dem Verdampfer der Wärmepumpe
einen zusätzlichen Wärmetauscher anzuordnen. Aus der DE 42 16 106 A1 ist ein
Wäschetrockner mit einem geschlossenen Prozeßluftkreislauf und einer Wärmepumpen
einrichtung mit einem Kältemittelkreislauf bekannt. Das Kältemittel zirkuliert in einem Leitungs
system mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel, wobei
der Wärmetauscher den Verdampfer und die Heizung den Verflüssiger der Wärmepumpen
einrichtung enthält. Um bei einem solchen Trockner die Aufheizzeiten zu Beginn des Trocken
prozesses zu verkürzen, ist zwischen den Verflüssiger und der Wäschetrommel eine Zusatz
heizung angeordnet. Um die dem Trockenprozeß zusätzlich durch die Zusatzheizung
zugeführte Energie aus dem Prozeßluftstrom zu entziehen, ist dem Verdampfer ein Wärme
tauscher vorgeschaltet. Hierdurch entsteht ein erhöhter Platzbedarf im Trockner.
Weiterhin ist aus der DE 40 23 000 A ein Wäschetrockner gemäß Oberbegriff bekannt, bei
dem im Prozeßluftstrom steuerbare Zu- und Abluftklappen angeordnet sind, die in Abhängigkeit
des Temperaturniveaus in Kältemittelkreislauf und des Prozeßluftstromes ansteuerbar sind.
Eine solche Anordnung besitzt den Nachteil, daß feuchte Trocknungsluft aus dem Konden
sationswäschetrockner in den Aufstellraum des Gerätes gelangt.
Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, einen Kondensationswäschetrockner der
vorgenannten Art mit einer einfachen Möglichkeit, überschüssige Wärmeenergie aus dem
Kältemittelkreislauf abzuführen, zu schaffen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch
einen Kondensationswäschetrockner mit den Merkmalen eines oder mehrerer der unab
hängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, daß der Trocknungsvorgang 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 aufwendige Maßnahmen, wie zusätzliche
Luftführungen oder zusätzliche Wärmetauscher.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am oder im
Kompressor ein Kühlleitungssystem angeordnet ist, durch welches Kühlflüssigkeit pumpbar ist (Anspruch 2).
Hierdurch kann durch geringen konstruktiven Mehraufwand 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 Kühlleitungssystem
angeordnet ist, durch welches Kühlflüssigkeit pumpbar ist (Anspruch 3). 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 einer Kondenswasser-Sammelvorrichtung, an welcher eine
Entleerungspumpe angeschlossen ist, als vorteilhaft erwiesen, die Entleerungspumpe mit dem
Kühlleitungssystem in Verbindung zu bringen und durch die Entleerungspumpe Kondenswasser
als Kühlflüssigkeit durch das Kühlleitungssystem zu pumpen (Anspruch 4). Hierdurch kann das Einbringen
eines zusätzlichen Kühlmittels eingespart werden. Ein weiterer Vorteil entsteht durch den
Umstand, daß Kühlwasser erst nach der Erwärmungsphase anfällt und hierdurch automatisch
eine zustandsabhängige 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 (Anspruch 10). Hierdurch ist eine Kühlung ohne
zusätzliche Einrichtungen zur Führung und Bewegung von Kühlflüssigkeit möglich. Daneben
ergibt sich auch hier durch die mit Zeitverzögerung einsetzende Kondenswasserbildung eine
automatische zustandsabhängige Steuerung der Kühlung, da sie erst nach der
Erwärmungsphase einsetzt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen anhand von Blockschaltbildern
rein schematisch dargestellt und werden in der nachstehenden Beschreibung 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 luftgekühlten Kältemittelleitung (12);
Fig. 5 einen Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprinzip mit einer
Wärmepumpe mit einer flüssigkeitsgekühlten Kältemittelleitung;
Fig. 6 einen Kondensationswäschetrockner mit einem Verflüssiger, bei dem ein
Teilbereich in der Kondenswasser-Sammelvorrichtung angeordnet ist.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Kondensationswäschetrockner nach dem Trommelprin
zip. Dieser besitzt einen geschlossenen Prozeßluftkreislauf, in dem in einem Prozeßluft
kanal (1) mittels eines Prozeßluftgebläses (2) Trocknungsluft über einen Lufteinlaß (3) einer
Trocknertrommel (4) 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 Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem
Kältemittel in einem Verdampfer (8), einem Kompressor (9), einem Verflüssiger (10) und einer
Drossel (11) zirkuliert, welche über eine Kältemittelleitung (12) verbunden sind. Dabei sind der
Verdampfer (8) und der Verflüssiger (10) der Wärmepumpe derart im Prozeßluftkanal (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 erhitzt und in die Trocknertrommel (4) eingeleitet.
Im Kompressor (9) der Wärmepumpe ist ein Kühlleitungssystem (14) angeordnet, durch
welches zur Abkühlung am Ende jedes Trockenprogramms das Kondenswasser 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 Kältemittelkreislauf 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) erfaßten Werten.
Der Kondensationswäschetrockner in Fig. 3 besitzt einen Kompressor (9), bei dem die Ver
dichtung des Kältemittels durch einen von einem Kompressormotor (19) angetriebenen
Kolben (20) erfolgt. Auch hier ist im Kältemittelkreislauf eine Meßvorrichtung (17) zur Erfassung
der Kältemitteltemperatur oder des Kältemitteldrucks angeordnet. Eine Steuervorrichtung (18)
steuert die Drehzahl des Kompressormotors (19) in Abhängigkeit von den mit der Meßvor
richtung (17) erfaßten Werten.
In dem in Fig. 4 dargestellten Kondensationswäschetrockner sind an einem ersten
Abschnitt (23) der Kältemittelleitung (12) zwischen Kompressor (9) und Verflüssiger (10) und an
einem zweiten Abschnitt (24) der Kältemittelleitung (12) zwischen Verflüssiger (10) und
Drossel (11) Kühlrippen (25) angeordnet. Ein Kühlluftgebläse (16), dessen Drehzahl in
Abhängigkeit von der Kältemitteltemperatur oder vom Kältemitteldruck steuerbar ist,
beaufschlagt diese Kühlrippen (25) mit Kühlluft.
In dem in Fig. 5 dargestellten Kondensationswäschetrockner ist an einem zweiten
Abschnitt (24) die Kältemittelleitung (12) und ein Kühlleitungssystem (27) zwischen
Verflüssiger (10) und Drossel (11) als Rohr-Rohr-Wärmetauscher (26) ausgebildet. Durch
das Kühlleitungssystem (27) wird zur Abkühlung nach der Erwärmungsphase das Kondens
wasser aus der Kondenswasser-Sammelvorrichtung (13) gepumpt. Da das Kondenswasser
relativ kalt ist, kann somit ein Energieüberschuß von ca. 100 Watt abgeführt werden. Hierdurch
wird der Verdampfungswirkungsgrad verbessert.
Fig. 6 zeigt einen Kondensationswäschetrockner, bei dem ein der Drossel (11) zugeordneter
Teilbereich (28) des Verflüssigers (10) in die Kondenswasser-Sammelvorichtung (13) verlegt
ist. Hierzu ist die Verrippung (29) unterbrochen. Daneben ist es möglich, auch einen Teil (24)
der Kältemittelleitung (12) zwischen Verflüssiger (10) und Drossel (11) durch die
Kondenswasser-Sammelvorichtung (13) zu verlegen.
Claims (10)
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 Kältemittel in einem Leitungssystem mit einem Verdampfer,
einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel zirkuliert, wobei der Wärmetauscher
den Verdampfer und die Heizung den Verflüssiger der Wärmepumpe enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Kühlung des Kältemittels mindestens einer Einrichtung des Kältemittelkreislaufs ein
Kühlleitungssystem zugeordnet ist, durch welches Kühlflüssigkeit pumpbar ist.
2. Kondensationswäschetrockner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß am oder im Kompressor ein Kühlleitungssystem 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 Kondenswasser-
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 dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Kühlung des Kältemittels 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, welche mit von einem Kühlluft
gebläse erzeugter Kühlluft beaufschlagt werden.
8. Kondensationswäschetrockner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur zustands- und/oder programmgesteuerten
Verändung der Drehzahl des Kompressormotors.
9. Kondensationswäschetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Kältemittelkreislauf eine Meßvorrichtung zur Erfassung der Kältemitteltemperatur oder
des Kältemitteldrucks angeordnet ist und daß eine Auswerteschaltung 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.
10. Kondensationswäschetrockner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Kühlung des Kältemittels ein Teil des Verflüssigers und/oder ein Teil der
Kältemittelleitung zwischen Verflüssiger und Drossel in der Kondenswasser-Sammelvorrichtung
angeordnet ist.
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