EP2225413A1 - Wäschetrocknungsgerät und verfahren zum trocknen von wäsche - Google Patents

Wäschetrocknungsgerät und verfahren zum trocknen von wäsche

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Publication number
EP2225413A1
EP2225413A1 EP08862069A EP08862069A EP2225413A1 EP 2225413 A1 EP2225413 A1 EP 2225413A1 EP 08862069 A EP08862069 A EP 08862069A EP 08862069 A EP08862069 A EP 08862069A EP 2225413 A1 EP2225413 A1 EP 2225413A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laundry
heat accumulator
heat
heat storage
process air
Prior art date
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Granted
Application number
EP08862069A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2225413B1 (de
Inventor
Andreas Hanau
Harald MOSCHÜTZ
Ingo Schulze
Andreas Stolze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2225413A1 publication Critical patent/EP2225413A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2225413B1 publication Critical patent/EP2225413B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F25/00—Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement, the receptacle serving both for washing and for centrifugally separating water from the laundry and having further drying means, e.g. using hot air 
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/26—Condition of the drying air, e.g. air humidity or temperature
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/16—Washing liquid temperature
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/28—Air properties
    • D06F2103/32—Temperature
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/24—Condensing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a laundry drying apparatus, comprising a drum housing with a laundry drum accommodated therein and a process air duct fluidly connected to the drum housing, an autonomous heat accumulator being arranged in or on the process air duct.
  • the invention also relates to a method for drying laundry in which process air is conducted via an autonomous heat accumulator arranged in or on a process air duct.
  • laundry is dried in a tumble-drying appliance designed as a tumble dryer by means of a stream of air guided in a closed process air duct, the air stream being heated before the laundry is pressurized and cooled after the laundry has been pressurized to condense entrained moisture.
  • the process air duct contains an air-to-air heat exchanger, a heat storage and a heater, which are passed in this order from the airflow.
  • the air flow is started and heated by the heater.
  • the admission of the heat exchanger with cooling air is omitted, so that a cooling of the air flow takes place only through the heat storage, which heats up.
  • the heat exchanger is exposed to cooling air and takes over the cooling of the air flow;
  • the heat storage then no longer serves as a cooler, but as a preheater for the air flow.
  • the initially supplied to the dryer heat energy remains the drying process and is not immediately lost through the heat exchanger; however, the savings that can be achieved in this way are small, since only heat from the phase of starting a drying process can be stored.
  • the heat accumulator replaces the air-air heat exchanger with a closed process air duct and is the only element in the process air circuit which can absorb heat from it. A reuse of this heat in the drying process is not provided. Rather, after completing a drying process during which it has more or less heated, the heat storage must be cooled and discharged from the stored heat to be available for a new drying process. This is the Heat storage removable from the dryer, and it can be unloaded in a separate discharger.
  • washing machines with built-in dryers usually use cooling water to condense the water evaporated from the laundry during a drying cycle ("condensation dryer operation").
  • a process air stream is conveyed within the unit by a fan in the circulation, wherein the air is first heated. Thereafter, this air is passed through the laundry drum, where it absorbs moisture from the water moving in this drum by evaporating the water. In the course of this air is passed through a condensation device. There it is usually cooled with cold water from the water inlet to below the dew point temperature. This leads to the condensation of humidity. Thereafter, the air is reheated and passed into the laundry drum. Through the cooling water while the heat of condensation is absorbed from the humidity and pumped together with the condensed water using the sewage pump.
  • Sanyo's AWD-AQ1 is a wash dryer available in the Japanese market that uses water from a storage tank to cool the process air and return it to the tank.
  • the storage tank is used as a storage for the condensation heat from the drying process.
  • a disadvantage of this solution is the high equipment complexity and space requirements and that in such a solution, the water in the storage tank, for example, must be protected from microbial contamination using an ozone generating device or after a predetermined storage time (eg 4 days) must be pumped.
  • laundry dryers are known in which the cooling of the process air is effected by a second cooling air flow. Air from the installation room is used to cool the process air. The condensation heat is released here to the air of the installation room.
  • the laundry drying device comprising a drum housing with a laundry drum accommodated therein and a process air duct fluidly connected to the drum housing, wherein an autonomous heat storage is arranged in or on the process air duct, a liquid dispenser for applying liquid to the heat storage.
  • liquid is applied to the heat accumulator for cooling the heat accumulator.
  • the laundry drying apparatus includes a rotatable laundry drum and a process air channel fluidly connected to the laundry drum (i.e., with respect to gas and / or liquid). In or on the process air duct an autonomous heat storage is arranged.
  • the process air duct is in fluid communication with the laundry drum on both sides.
  • the process air duct and the laundry drum form a process air circuit for processing (drying and reheating) the process air.
  • An autonomous heat accumulator is understood to mean a heat accumulator which as such, by virtue of its presence in or on the process air duct, already accomplishes the task and does not first have to make a connection with further functional elements for the function, eg, B. a heat pump.
  • the laundry drum is rotatably mounted in a drum housing (lye drum).
  • the cached in the heat storage so heat energy can be released between the operating cycles of the washer-dryer slowly by free convection in the device housing to the installation room, z. B. on the device walls.
  • Such a laundry drying device does not require cooling water or cooling air to condense the water vaporized from the laundry, is very compact, can be produced easily and inexpensively, and requires very little maintenance.
  • the cooling of the heat store can preferably be accelerated by cooling it by means of liquid cooling, preferably water cooling.
  • the laundry drying apparatus is preferably equipped with a liquid dispenser for applying liquid to the heat storage.
  • Such a liquid dispenser can advantageously be realized in a particularly simple and effective manner if the laundry drying appliance is a laundry dryer and the liquid dispenser comprises a dispenser for feed water to a suds container.
  • the amount of water required for washing can be wholly or partially admitted to the heat storage or through the condensation device into the then designed as a tub drum housing.
  • the heat accumulator releases its heat energy with the temperature level of the melting temperature to the incoming water.
  • energy for heating the wash water can be saved in an immediately following wash program.
  • a rinse with warm water also improves the rinsing effect. When spinning warm laundry also lower Schleuderrestfeuchten be achieved than cold laundry. The resulting smaller amount of dried out water leads to a reduction in energy consumption during drying.
  • the water conducted through the heat accumulator simultaneously serves to rinse out residues of detergents (foam), fluff and other contaminants that may enter the process airways during washing and drying and thus to regularly clean the process air path.
  • the liquid dispenser in particular the Ein Hughesvoriques for feed water, preferably arranged above the heat accumulator.
  • the inlet water flushing device can also be used to switch from the operating state "storage of the waste heat in the storage", for example during a drying process, into an operating mode "storage cooling", if the storage capacity of the heat storage is completely filled by waste heat.
  • a temperature measurement can also be carried out by direct sensing of the heat storage material, for. B. by a temperature in the heat storage or in the heat storage temperature sensor introduced.
  • the liquid dispenser can be triggered.
  • the above laundry drying apparatus thus has, inter alia, the advantages that it does not require Kondensationskühlwasser lead, allows a simpler structure than in an air condensation, monitoring the water quality of a water heater is not necessary, and - the scrubber dryer - when performing a wash after drying by Saves the use of hot water energy, improves the washing result and / or the Schleuderrestfeuchte can be improved.
  • the heat storage is preferably at least partially designed as latent heat storage. This can save a large amount of heat energy with minimal space requirements.
  • a melting temperature of at least one heat storage material between 35 ° C and 60 0 C, in particular between 40 0 C and 50 0 C. Since in a latent heat storage, the temperature is approximately constant equal to the melting temperature, as long as the memory material in the phase transition, in this case is usually between solid and liquid, the temperature of the memory almost does not change, and there is a constant large temperature difference between condensing surface and process air.
  • Preferred latent storage materials include, inter alia, paraffins or salts, in particular sodium sulfate (melting point about 32 0 C), sodium thiosulfate (melting point of 48.5 0 C) and / or sodium acetate (melting point about 58 0 C).
  • a single latent storage material or a combination of latent storage materials may be used to cover a broader temperature range. The combination may be in the form of a mixture of different materials, or as separate volumes, e.g. B. separate plates.
  • the heat storage material is at least partially formed in a plate shape.
  • the heat accumulator is preferably arranged in the region of an air intake opening of the air duct (drum outlet).
  • the maximum amount of laundry that can be washed during washing has hitherto been divided (for example, halved) for drying and then dried in two successive drying cycles.
  • the amount of storage material and thus the heat capacity of the present laundry drying device is preferably such that the heat of fusion is slightly larger than that of the
  • Typical amounts of latency storage material may be, for example, in the range between 15 and 20 kg with a heat storage capacity of the order of 200 KJ / kg.
  • feed water is passed as liquid via the heat accumulator. This is of particular importance when the method is used in a washer-dryer, since in this way water is preheated for a washing process by means of stored heat from a previous drying process and thus energy from the drying process is utilized in the subsequent washing process.
  • feed water is passed via the heat accumulator and on to a drum housing connected to the process air duct.
  • the liquid dispenser is triggered.
  • a temperature threshold value lying above the melting temperature of the latent heat storage material the liquid dispenser is triggered.
  • the liquid dispenser is triggered after reaching or falling below a differential temperature before and after the heat storage. This also serves to prevent an impairment of the method due to exhaustion of the storage capacity of the heat accumulator, alternatively or additionally to the previously described development.
  • laundry drying method is described schematically in more detail.
  • FIG. 1 shows a sectional side view of a sketch of a laundry drying device.
  • FIG. 1 shows a washer-dryer 1 with a drum housing in the form of a tub 2 with a laundry drum 3 rotatable therein.
  • a process-air duct 4 is provided on the tub 2 on both sides.
  • process air from the washing drum 3 is sucked in by means of a process air blower 7 through an air intake opening 6 provided in the rear wall 5 of the liquor container 2 and first passed through a condensation device 8, where it cools and thereby condenses out in its contained water vapor.
  • the condensation water is passed through the lower region 9 of the process recirculated air channels 4 back into the tub 2 and transported from there by means of a drain pump 10 through the drain passage 11 to the outside.
  • the condensation water path is indicated by solid arrows.
  • the now drier process air is passed through a heating device 12, in which it is heated to typically about 100-120 0 C, before returning to the tub 2 in an upper portion of a sleeve 13 through a Heilausblasö réelle 14 blown.
  • the process air flow is indicated by the dashed arrows.
  • the condensation device is in the form of an arranged in the process air duct 4 autonomous latent heat accumulator 8, which has a heat storage material in the form of Glauber's salt (which is sodium sulfate) having a melting temperature of 32 0 C.
  • the latent heat accumulator 8 is formed as indicated in plate form. So that the 60-80 0 C warm, sucked in by the laundry process air precondensed as little as possible, the heat accumulator 8 is arranged in the region or shortly behind the air intake opening 6.
  • the amount of heat storage material is 15-20 kg slightly larger than is typically needed for drying the laundry of a full laundry drum 3.
  • the laundry drying apparatus 1 further has an inlet device 15 for feed water for the tub 2 arranged above the heat accumulator 8.
  • a water inlet to the flushing device 15 is by means of a controllable by a control device 16 valve 17 either obvious or closed.
  • the heat storage 8 is its thermal energy with the temperature level of the melting temperature of the incoming water. In an immediately following wash program so energy can be saved to heat the wash water.
  • a rinse with warm water also improves the rinsing effect. When spinning warm laundry also lower Schleuderrestfeuchten be achieved than cold laundry. The resulting smaller amount of dried out water leads to a reduction in energy consumption during drying.
  • the guided through the heat accumulator 8 water also serves to rinse residues of detergents (foam), lint and other contaminants that can get into the process airways during washing and drying, and thus to clean the process airway regularly.
  • the dispenser 15 is also used for cooling the heat accumulator 8 during a drying cycle.
  • a behavior niscle small amount of water of about 0.5 l / min passed from the dispenser 15 on the heat accumulator 8 and pumped out of the drum housing 2.
  • This cooling water flow can for example be generated permanently during a drying process, or when the heat storage capacity of the heat storage 8 is completely exhausted by waste heat or threatens to be exhausted.
  • a depletion of the heat capacity is detected here by means of temperature sensors 18, 19 inserted in the process air duct 3 in front of and behind the heat accumulator 8 for detecting the air temperature, whose sensor values can be received and evaluated directly or indirectly by the control device 16. Decreases the difference of the
  • Temperature sensors 18,19 sensed measured values, and it adapts in particular, this is an indication that the latent storage medium has melted and no further melting energy can be more recorded. Subsequently, the cooling water flow is activated. For this purpose, a temperature difference threshold value is stored in the control device 16, upon reaching or falling below the valve 17 is opened.
  • the duration of the water cooling may be stored, for example, as a fixed time interval, which provides an empirically determined sufficient duration for cooling.
  • the present invention is not limited to the described embodiment.
  • only one temperature sensor may be present in the process air duct, preferably at or behind the outlet of the heat accumulator. It is also possible to switch exclusively between storage of the waste heat in the heat store (for example during drying) and cooling of the heat store; then, in particular, a stronger stream of cooling water is preferred.
  • the exhaustion of the heat capacity can be detected by detecting the process air temperature especially at the heat storage output, z. B. by the temperature sensor 19, if the process air temperature rises significantly above the melting temperature of the storage medium 8; This is also an indication that the entire latent storage medium has melted and no further melting energy can be absorbed.
  • Another detection option is the detection of the water temperature of the heat storage tank. Rinse water, z. B. by the temperature sensor 18. To complete the water cooling, the valve 17 is closed.
  • the latent heat storage can also be used in a separate clothes dryer.
  • exhaustion of the heat capacity of the latent heat storage can be detected by direct temperature sensing the latent heat storage material or to the latent heat storage materials.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Description

Wäschetrocknungsgerät und Verfahren zum Trocknen von Wäsche
Die Erfindung betrifft ein Wäschetrocknungsgerät, aufweisend ein Trommelgehäuse mit einer darin aufgenommenen Wäschetrommel und einen mit dem Trommelgehäuse fluidisch verbundenen Prozessluftkanal, wobei im oder am Prozessluftkanal ein autonomer Wärmespeicher angeordnet ist. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trocknen von Wäsche, bei dem Prozessluft über einen in oder an einem Prozessluftkanal angeordneten autonomen Wärmespeicher geleitet wird.
Ein solches Wäschetrocknungsgerät und ein solches Verfahren gehen hervor aus jeder der Schriften DE 37 10 710 A1 und DE 102 24 940 A1.
Gemäß DE 37 10 710 A1 wir in einem als Wäschetrockner ausgestalteten Wäschetrock- nungsgerät Wäsche mittels eines in einem geschlossenen Prozessluftkanal geführten Luftstroms getrocknet, wobei der Luftstrom vor dem Beaufschlagen der Wäsche erwärmt und nach dem Beaufschlagen der Wäsche zum Auskondensieren mitgeführter Feuchte gekühlt wird. Der Prozessluftkanal enthält einen Luft-Luft-Wärmetauscher, einen Wärmespeicher und einen Heizer, die in dieser Reihenfolge von dem Luftstrom passiert werden. Zur Ingangsetzung eines Trocknungsprozesses wird der Luftstrom in Gang gesetzt und durch den Heizer beheizt. Zunächst unterbleibt die Beaufschlagung des Wärmetauschers mit Kühlluft, so dass eine Abkühlung des Luftstroms nur durch den Wärmespeicher erfolgt, welcher sich dabei erwärmt. Wenn die Erwärmung des Wärmespeichers weit genug fortgeschritten ist, wird der Wärmetauscher mit Kühlluft beaufschlagt und übernimmt die Kühlung des Luftstroms; der Wärmespeicher dient dann nicht mehr als Kühler, sondern als Vorwärmer für den Luftstrom. So bleibt die anfangs dem Wäschetrockner zugeführte Wärmeenergie dem Trocknungsprozess erhalten und wird nicht gleich über den Wärmetauscher verloren; allerdings ist die derart erzielbare Ersparnis gering, da nur Wärme aus der Phase der Ingangsetzung eines Trocknungsprozesses gespeichert werden kann.
Im Wäschetrockner gemäß DE 102 24 940 A1 ersetzt der Wärmespeicher den Luft-Luft- Wärmetauscher einer geschlossenen Prozessluftführung und ist das einzige Element in Prozessluftkreis, welches aus diesem Wärme aufnehmen kann. Eine Wiederverwendung dieser Wärme im Trocknungsprozess ist aber nicht vorgesehen. Vielmehr muss der Wär- mespeicher nach Vollendung eines Trocknungsprozesses, während dessen er sich mehr oder weniger stark erwärmt hat, abgekühlt und von der gespeicherten Wärme entladen werden, um für einen neuen Trocknungsprozess zur Verfügung zu stehen. Dazu ist der Wärmespeicher aus dem Wäschetrockner entnehmbar, und er kann in einem separaten Entladegerät entladen werden.
Bekannte Waschvolltrockner, d. h., Waschmaschinen mit integriertem Trockner, verwen- den üblicherweise meist Kühlwasser, um während eines Trocknungszyklus das aus der Wäsche verdampfte Wasser zu kondensieren ("Kondensationstrocknerbetrieb"). Dabei wird ein Prozessluftstrom innerhalb des Gerätes durch ein Gebläse im Kreislauf gefördert, wobei die Luft zunächst aufgeheizt wird. Danach wird diese Luft durch die Wäschetrommel geführt, wo sie aus der in dieser Trommel bewegten feuchten Wäsche durch Ver- dampfen des Wassers Feuchtigkeit aufnimmt. Im weiteren Verlauf wird diese Luft durch eine Kondensationsvorrichtung geleitet. Dort wird sie üblicherweise mit kaltem Wasser aus dem Wasserzulauf abgekühlt bis zum Unterschreiten der Taupunkttemperatur. Das führt zur Kondensation der Luftfeuchtigkeit. Danach wird die Luft wieder erwärmt und in die Wäschetrommel geleitet. Durch das Kühlwasser wird dabei die Kondensationswärme aus der Luftfeuchtigkeit aufgenommen und zusammen mit dem kondensierten Wasser mit Hilfe der Abwasserpumpe abgepumpt.
Mit dem AWD-AQ1 von Sanyo ist ein Waschvolltrockner im japanischen Markt erhältlich, bei dem Wasser aus einem Vorratstank zur Kühlung der Prozessluft verwendet und in diesen Tank zurückgeleitet wird. Hier wird der Vorratstank als Speicher für die Kondensationsabwärme aus dem Trocknungsprozess verwendet. Nachteilig an dieser Lösung ist der hohe gerätetechnische Aufwand und Platzbedarf und dass bei einer derartigen Lösung das Wasser in dem Vorratstank z.B. mit Hilfe einer Ozonerzeugungsvorrichtung vor Verkeimung geschützt werden muss bzw. nach Ablauf einer vorgegebenen Lagerzeit (z.B. 4 Tage) abgepumpt werden muss. Ferner sind Waschvolltrockner bekannt, bei denen die Kühlung der Prozessluft durch einen zweiten Kühlluftstrom erfolgt. Dabei wird Luft aus dem Aufstellraum zur Abkühlung der Prozessluft verwendet. Die Kondensationsabwärme wird hier an die Luft des Aufstellraumes abgegeben. Das entspricht im Wesentlichen dem Funktionsprinzip der heute üblichen Haushalts-Kondensationswäschetrockner. Der Wär- metauscher, das Kühlluftgebläse und zusätzliche Luftkanäle bewirken jedoch auch hier einen hohen maschinenbaulichen Aufwand und Platzbedarf. Von Panasonic wird ein Waschvolltrockner angeboten, bei dem durch eine Kompressorwärmepumpe im Kondensator die Prozessluft abgekühlt und anschließend mit der Abwärme wieder erwärmt wird. Das ist eine sehr energiesparende Realisierung mit einem jedoch auch sehr hohen gerä- tetechnischen Aufwand. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wäschetrocknungsgerät, insbesondere einen Waschvolltrockner, aber auch einen separaten Wäschetrockner, bereitzustellen, welcher sich mit einem nur vergleichsweise geringen Aufwand an Gerät und Bedienung sowie kompakt realisieren lässt und ressourcensparend arbeitet.
Diese Aufgabe wird mittels eines Wäschetrocknungsgeräts und mittels eines Verfahrens zum Wäschetrocknen nach dem jeweiligen unabhängigen Patentanspruch gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des Wäschetrocknungsgeräts und des Verfahrens sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen des Wäschetrocknungsgerätes entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt, und dies auch dann, wenn darauf hierin im Einzelfall nicht explizit hingewiesen ist.
Dementsprechend weist das erfindungsgemäße Wäschetrocknungsgerät, aufweisend ein Trommelgehäuse mit einer darin aufgenommenen Wäschetrommel und einen mit dem Trommelgehäuse fluidisch verbundenen Prozessluftkanal, wobei im oder am Prozessluftkanal ein autonomer Wärmespeicher angeordnet ist, einen Flüssigkeitsspender zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Wärmespeicher auf.
Dementsprechend wird im erfindungsgemäßen Verfahren zum Trocknen von Wäsche, bei dem Prozessluft über einen in oder an einem Prozessluftkanal angeordneten autonomen Wärmespeicher geleitet wird, zum Kühlen des Wärmespeichers Flüssigkeit auf den Wärmespeicher aufgebracht.
Das Wäschetrocknungsgerät weist eine drehbare Wäschetrommel und einen mit der Wäschetrommel fluidisch (d. h., bezüglich Gas und/oder Flüssigkeit) verbundenen Prozessluftkanal auf. Im oder am Prozessluftkanal ist ein autonomer Wärmespeicher angeordnet.
Typischerweise steht der Prozessluftkanal beidseitig mit dem der Wäschetrommel in flui- discher Verbindung. Mit anderen Worten bilden der Prozessluftkanal und die Wäschetrommel einen Prozessluftkreislauf zum Verarbeiten (Trocknen und Aufwärmen) der Prozessluft. Unter einem autonomen Wärmespeicher wird ein Wärmespeicher verstanden, welcher als solcher durch seine Anwesenheit im oder am Prozessluftkanal bereits die Aufgabe löst und zur Funktion nicht erst eine Verbindung mit weiteren Funktionselemen- ten eingehen muss, z. B. einer Wärmepumpe. Bei einem Waschvolltrockner ist die Wäschetrommel in einem Trommelgehäuse (Laugentrommel) drehbar gelagert. Die aus der Trommel des Waschtrockners austretende feuchte Luft mit typischerweise ca. 80-90% relativer Feuchte und einer Temperatur von ca. 700C gibt Wärmeenergie an den Wärmespeicher ab und wird dabei abgekühlt, bei einem Latentwärmespeicher beispielsweise auf die Taupunkttemperatur. Dadurch wird die Feuchtigkeit wieder herauskonden- siert. Die in dem Wärmespeicher so zwischengespeicherte Wärmeenergie kann zwischen den Betriebszyklen des Waschvolltrockners langsam durch freie Konvektion im Gerätegehäuse an den Aufstellraum abgegeben werden, z. B. über die Gerätewände.
Ein solches Wäschetrocknungsgerät benötigt zur Kondensation des aus der Wäsche ver- dampften Wassers weder Kühlwasser noch Kühlluft, ist sehr kompakt realisierbar, einfach und preiswert herstellbar und sehr wartungsarm.
Wird an den Wasch- und Trocknungszyklus anschließend ein neuer Wasch- und Trocknungszyklus gestartet, so kann die Abkühlung des Wärmespeichers vorzugsweise da- durch beschleunigt werden, dass er mittels Flüssigkeitskühlung, vorzugsweise Wasserkühlung abgekühlt wird. Dazu ist das Wäschetrocknungsgerät vorzugsweise mit einem Flüssigkeitsspender zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Wärmespeicher ausgerüstet.
Eine solcher Flüssigkeitsspender lässt sich vorteilhafterweise besonders einfach und ef- fektiv realisieren, falls das Wäschetrocknungsgerät ein Waschvolltrockner ist und der Flüssigkeitsspender eine Einspülvorrichtung für Zulaufwasser zu einem Laugenbehälter umfasst. Dadurch kann die zum Waschen benötigte Wassermenge ganz oder teilweise am Wärmespeicher bzw. durch die Kondensationsvorrichtung hindurch in das dann als Laugenbehälter ausgestaltete Trommelgehäuse eingelassen werden. Dabei gibt der Wärmespeicher seine Wärmeenergie mit dem Temperaturniveau der Schmelztemperatur an das zulaufende Wasser ab. Dadurch kann in einem unmittelbar nachfolgenden Waschprogramm Energie zum Aufheizen des Waschwassers eingespart werden. Ein Spülen mit warmem Wasser verbessert zudem die Spülwirkung. Beim Schleudern von warmer Wäsche werden darüber hinaus geringere Schleuderrestfeuchten erzielt als bei kalter Wäsche. Die dadurch geringere herauszutrocknende Wassermenge führt zu einer Reduzierung des Energiebedarfes bei der Trocknung.
Das durch den Wärmespeicher geleitete Wasser dient gleichzeitig dazu, Reste von Waschmitteln (Schaum), Flusen und andrer Verschmutzungen, die beim Waschen und Trocknen in die Prozessluftwege gelangen können, auszuspülen und damit den Prozessluftweg regelmäßig zu reinigen. Zur gerätetechnisch einfachen Ausgestaltung ist der Flüssigkeitsspender, insbesondere die Einspülvorrichtung für Zulaufwasser, vorzugsweise oberhalb des Wärmespeichers angeordnet.
Beim Waschvolltrockner kann die Einspülvorrichtung für Zulaufwasser auch dazu benutzt werden, aus dem - sinngemäßen - Betriebszustand „Speicherung der Abwärme im Speicher", z. B. während eines Trocknungsablaufs, in eine - sinngemäße - Betriebsart „Speicherkühlung" umzuschalten, wenn die Speicherkapazität des Wärmespeichers durch Abwärme vollständig gefüllt ist.
Dies kann vorzugsweise durch einen oder mehrere Temperatursensoren im Prozessluftweg detektiert werden, von denen sich mindestens einer bevorzugt am Ausgang des Speichers befindet. Steigt die Prozesslufttemperatur speziell am Wärmespeicherausgang deutlich über die Schmelztemperatur des Speichermediums an, so ist das gesamte Spei- chermedium geschmolzen und kann keine weitere Schmelzenergie aufnehmen. Durch die "Speicherkühlung" wird Wärme vom Wärmespeicher abgeführt und folglich der Wärmespeicher wieder für eine folgende Wärmeaufnahme zur Wäschetrocknung vorbereitet. Mittels der Betriebsartenumschaltung ist auch ein kontinuierlicher Betrieb mit Trocknungszyklen ohne zwischenzeitliche langsame Wärmeentladung des Wärmespeichers durch freie Konvektion möglich. Alternativ kann dazu eine Temperaturdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Wärmespeichers erfasst werden, was eine von Prozess- und Umgebungsvariationen unabhängigere Messung erlaubt. Bevorzugt kann ferner eine Temperaturmessung durch direktes Abfühlen des Wärmespeichermaterials durchgeführt werden, z. B. durch einen im Wärmespeicher oder in den Wärmespeicher eingeführten Tempera- tursensor. Insbesondere nach Erreichen oder Überschreiten eines oberhalb der Schmelztemperatur Latentwärmespeichermaterials liegenden Temperaturschwellwerts kann der Flüssigkeitsspender ausgelöst werden.
Das obige Wäschetrocknungsgerät weist somit unter anderem die Vorteile auf, dass es ohne Kondensationskühlwasserbedarf auskommt, einen einfacheren Aufbau als bei einer Luftkondensation ermöglicht, keine Überwachung der Wasserqualität eines Brauchwasserspeichers notwendig ist, und - beim Waschvolltrockner - bei Durchführung eines Waschganges im Anschluss an das Trocknen durch die Verwendung von Warmwasser Energie gespart, das Spülergebnis verbessert und/oder die Schleuderrestfeuchte verbes- sert werden kann. Der Wärmespeicher ist vorzugsweise zumindest teilweise als Latentwärmespeicher ausgeführt. Dadurch lässt sich eine große Menge an Wärmeenergie mit minimalem Platzbedarf speichern.
Vorzugsweise liegt eine Schmelztemperatur mindestens eines Wärmespeichermaterials zwischen 35°C und 60 0C, insbesondere zwischen 40 0C und 50 0C. Da bei einem Latentwärmespeicher die Temperatur in etwa konstant gleich der Schmelztemperatur ist, solange sich das Speichermaterial im Phasenübergang, in diesem Fall meist zwischen fest und flüssig, befindet, ändert sich die Temperatur des Speichers nahezu nicht, und es besteht eine konstant große Temperaturdifferenz zwischen Kondensationsfläche und Prozessluft. Bevorzugte Latentspeichermaterialien umfassen unter anderem Paraffine oder Salze, insbesondere Natriumsulfat (Schmelzpunkt ca. 32 0C), Natriumthiosulfat (Schmelzpunkt von 48,5 0C) und / oder Natriumacetat (Schmelzpunkt ca. 58 0C). Es kann ein einziges Latentspeichermaterial verwendet werden oder eine Kombination von Latentspei- chermaterialien zur Abdeckung eines breiteren Temperaturbereichs. Die Kombination kann als Mischung unterschiedlicher Materialien vorliegen, oder als getrennt angeordnete Volumina, z. B. getrennte Platten.
Es wird zur Erlangung einer großen Kondensationsfläche bevorzugt, wenn der Wärme- Speicher, und damit das Wärmespeichermaterial, zumindest teilweise in Plattenform ausgebildet ist.
Für einen hohen Wirkungsgrad ist der Wärmespeicher vorzugsweise im Bereich einer Luftansaugöffnung des Luftkanals (Trommelaustritt) angeordnet.
Bei einem herkömmlichen Waschvolltrockner wird bisher die beim Waschen maximal mögliche Wäschemenge zum Trocknen geteilt (z. B. halbiert) und anschließend in zwei aufeinanderfolgenden Trocknungszyklen getrocknet. Die Menge an Speichermaterial und damit die Wärmekapazität des vorliegenden Wäschetrocknungsgeräts ist hingegen vor- zugsweise so bemessen, dass die Schmelzwärme geringfügig größer ist als die beim
Trocknen einer kompletten Wäschemenge im Waschzyklus benötigte Menge. Dadurch ist es möglich, die gesamte anfallende Abwärme in dem Wärmespeicher zwischenzuspei- chern. Typische Mengen an Latenzspeichermaterial können beispielsweise im Bereich zwischen 15 und 20 kg bei einem Wärmespeichervermögen in der Größenordnung von 200 KJ/kg liegen. Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Kühlen des Wärmespeichers Zulaufwasser als Flüssigkeit über den Wärmespeicher geleitet. Dies ist von besonderer Bedeutung dann, wenn das Verfahrne in einem Waschtrockner Einsatz findet, da auf diese Weise Wasser für einen Waschprozess mittels ge- speicherter Wärme aus einem vorhergegangenen Trocknungsprozess vorgewärmt und somit Energie aus dem Trocknungsprozess im nachfolgenden Waschprozess nutzbar gemacht wird. In diesem Zusammenhang ist es weiter bevorzugt, dass zum Kühlen des Wärmespeichers Zulaufwasser über den Wärmespeicher und weiter zu einem mit dem Prozessluftkanal verbundenen Trommelgehäuse geleitet wird.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach Erreichen oder Überschreiten eines oberhalb der Schmelztemperatur des Latentwärmespeichermaterials liegenden Temperaturschwellwerts der Flüssigkeitsspender ausgelöst wird. So ist es möglich, eine Beeinträchtigung des Verfahrens aufgrund einer Erschöpfung des Speichervermögens des Wärmespeichers zu verhindern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach Erreichen oder Unterschreiten einer Differenztemperatur vor und nach dem Wärmespeicher der Flüssigkeitsspender ausgelöst. Auch dies dient der Verhinderung einer Beeinträchtigung des Verfahrens aufgrund einer Erschöpfung des Speichervermögens des Wärmespeichers, alternativ oder zusätzlich zur vorher beschriebenen Weiterbildung.
Im folgenden Ausführungsbeispiel wird die Wäschetrocknungsmethode schematisch ge- nauer beschrieben.
FIG 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Wäschetrocknungsgeräts.
FIG 1 zeigt einen Waschvolltrockner 1 mit einem Trommelgehäuse in Form eines Laugenbehälters 2 mit einer darin drehbaren Wäschetrommel 3. Am Laugenbehälter 2 beidseitig abgehend ist ein Prozessluftkanal 4 vorhanden. Während eines Trocknungsvorgangs wird Prozessluft aus der Waschtrommel 3 durch eine in der rückwärtigen Wand 5 des Laugenbehälters 2 vorhandene Luftansaugöffnung 6 mittels eines Prozessluftgeblä- ses 7 eingesaugt und zunächst durch eine Kondensationseinrichtung 8 geleitet, wo sie abkühlt und dadurch in ihr enthaltener Wasserdampf auskondensiert. Das Kondensationswasser wird durch den als Fallleitung ausgestalteten unteren Bereich 9 des Prozess- luftkanals 4 wieder in den Laugenbehälter 2 zurückgeführt und von dort mittels einer Laugenpumpe 10 durch den Ablaufkanal 11 nach Außen befördert. Der Kondensationswasserweg ist durch durchgehende Pfeile angedeutet. Nach Durchlaufen der Kondensationseinrichtung 8 wird die nun trockenere Prozessluft weiter durch eine Heizeinrichtung 12 geleitet, in der sie auf typischerweise ca. 100-120 0C aufgeheizt wird, bevor sie in einem oberen Bereich einer Manschette 13 durch eine Luftausblasöffnung 14 wieder in den Laugenbehälter 2 eingeblasen wird. Der Prozessluftstrom ist durch die gestrichelten Pfeile angedeutet.
Die Kondensationseinrichtung liegt in Form eines im Prozessluftkanal 4 angeordneten autonomen Latentwärmespeichers 8 vor, welcher ein Wärmespeichermaterial in Form von Glaubersalz (das ist Natriumsulfat) mit einer Schmelztemperatur von 32 0C aufweist. Der Latentwärmespeicher 8 ist wie angedeutet in Plattenform ausgebildet. Damit die 60-80 0C warme, von der Wäsche angesaugte Prozessluft möglichst wenig vorkondensiert, ist der Wärmespeicher 8 im Bereich bzw. kurz hinter der Luftansaugöffnung 6 angeordnet. Die Menge an Wärmespeichermaterial ist mit 15 - 20 kg etwas größer als es zur Trocknung der Wäsche einer vollen Wäschetrommel 3 typischerweise benötigt wird.
Das Wäschetrocknungsgerät 1 weist ferner eine oberhalb des Wärmespeichers 8 ange- ordnete Einspülvorrichtung 15 für Zulaufwasser für den Laugenbehälter 2 auf. Ein Wasserzulauf zur Einspülvorrichtung 15 ist mittels eines durch eine Steuereinrichtung 16 steuerbaren Ventils 17 wahlweise offenbar oder verschließbar. Dadurch kann die zum Waschen benötigte Wassermenge ganz oder teilweise am Wärmespeicher 8 bzw. durch die Kondensationsvorrichtung hindurch in den Laugenbehälter 2 eingelassen werden. Dabei gibt der Wärmespeicher 8 seine Wärmeenergie mit dem Temperaturniveau der Schmelztemperatur an das zulaufende Wasser ab. In einem unmittelbar nachfolgenden Waschprogramm kann so Energie zum Aufheizen des Waschwassers eingespart werden. Ein Spülen mit warmem Wasser verbessert zudem die Spülwirkung. Beim Schleudern von warmer Wäsche werden darüber hinaus geringere Schleuderrestfeuchten erzielt als bei kalter Wäsche. Die dadurch geringere herauszutrocknende Wassermenge führt zu einer Reduzierung des Energiebedarfes bei der Trocknung. Das durch den Wärmespeicher 8 geleitete Wasser dient gleichzeitig dazu, Reste von Waschmitteln (Schaum), Flusen und andere Verschmutzungen, die beim Waschen und Trocknen in die Prozessluftwege gelangen können, auszuspülen und damit den Prozessluftweg regelmäßig zu reinigen.
Beim gezeigten Waschvolltrockner 1 wird die Einspülvorrichtung 15 auch zur Kühlung des Wärmespeichers 8 während eines Trocknungsgangs verwendet. Dazu wird eine verhält- nismäßig geringe Wassermenge von ca. 0,5 l/min von der Einspülvorrichtung 15 über den Wärmespeicher 8 geleitet und folgend aus dem Trommelgehäuse 2 abgepumpt. Dieser Kühlungswasserstrom kann beispielsweise permanent während eines Trocknungsvorgangs erzeugt werden, oder dann, wenn die Wärmespeicherkapazität des Wärmespei- chers 8 durch Abwärme vollständig ausgeschöpft ist oder droht, ausgeschöpft zu werden.
Eine Erschöpfung der Wärmekapazität wird hier mittels im Prozessluftkanal 3 vor und hinter dem Wärmespeicher 8 eingebrachten Temperatursensoren 18,19 zur Erfassung der Lufttemperatur detektiert, deren Sensorwerte von der Steuereinrichtung 16 direkt oder indirekt empfangen und ausgewertet werden können. Sinkt die Differenz der von den
Temperatursensoren 18,19 abgefühlten Messwerte, und gleicht sie sich insbesondere an, so ist dies ein Hinweis darauf, dass das Latentspeichermedium geschmolzen ist und keine weitere Schmelzenergie mehr aufgenommen werden kann. Folgend wird der Kühlwasserstrom aktiviert. Dazu ist in der Steuereinrichtung 16 ein Temperaturdifferenzschwell- wert hinterlegt, bei dessen Erreichen oder Unterschreiten das Ventil 17 geöffnet wird.
Umgekehrt kann nach Überschreiten einer bestimmten, z. B. einer größeren, Temperaturdifferenz der Kühlwasserstrom wieder abgeschaltet werden. Alternativ kann die Dauer der Wasserkühlung beispielsweise als festes Zeitintervall abgelegt sein, welches eine empirisch bestimmte ausreichende Dauer zur Abkühlung bereitstellt.
Mittels der Wasserkühlung ist auch ein aufeinanderfolgender Betrieb von Trocknungszyklen ohne zwischenzeitliche langsame Wärmeentladung des Wärmespeichers durch freie Konvektion oder durch einen Waschzyklus möglich.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann, ggf. mit einer gewissen Verringerung der Messgenauigkeit, auch nur ein Temperatursensor im Prozessluftkanal vorhanden sein, vorzugsweise an oder hinter dem Ausgang des Wärmespeichers. Auch kann zwischen einer Speicherung der Abwärme im Wärmespeicher (z. B. während einer Trocknung) und einer Kühlung des Wärmespeichers exklusiv umgeschaltet werden; dann wird insbesondere ein stärkerer Kühlwasserstrom bevorzugt. Auch kann die Erschöpfung der Wärmekapazität durch Erfassung der Prozesslufttemperatur speziell am Wärmespeicherausgang detektiert werden, z. B. durch den Temperatursensor 19, falls die Prozesslufttemperatur deutlich über die Schmelztemperatur des Speichermediums 8 ansteigt; auch dies ist ein Hinweis darauf, dass das gesamte Latentspeichermedium geschmolzen ist und keine weitere Schmelzenergie aufgenommen werden kann. Eine weitere Nachweismöglichkeit besteht in der Erfassung der Wassertemperatur des den Wärmespeichers durchlaufen habenden Ein- Spülwassers, z. B. durch den Temperatursensor 18. Zur Beendigung der Wasserkühlung wird das Ventil 17 geschlossen.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform be- schränkt. So ist der Latentwärmespeicher auch in einem separaten Wäschetrockner einsetzbar. Auch kann eine Erschöpfung der Wärmeaufnahmefähigkeit des Latentwärmespeichers auch durch direkte Temperaturabfühlung am Latentwärmespeichermaterial bzw. an den Latentwärmespeichermaterialien erkannt werden.
Bezugszeichenliste
1 Waschvolltrockner
2 Laugenbehälter
3 Wäschetrommel 4 Prozessluftkanal
5 Rückwand
6 Luftansaugöffnung
7 Prozessluftgebläse
8 Latentwärmespeicher 9 unteren Bereich des Prozessluftkanals
10 Laugenpumpe
11 Ablaufkanal
12 Heizeinrichtung
13 Manschette 14 Luftausblasöffnung
15 Einspülvorrichtung
16 Steuereinrichtung
17 Ventil
18 Temperatursensor 19 Temperatursensor

Claims

Patentansprüche
1. Wäschetrocknungsgerät (1 ), aufweisend ein Trommelgehäuse (2) mit einer darin auf- genommenen Wäschetrommel (3) und einen mit dem Trommelgehäuse (2) fluidisch verbundenen Prozessluftkanal (4,9), wobei im oder am Prozessluftkanal (4,9) ein autonomer Wärmespeicher (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wäschetrocknungsgerät (1 ) einen Flüssigkeitsspender (15) zum Aufbringen von Flüssigkeit auf den Wärmespeicher (8) aufweist.
2. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsspender (15) oberhalb des Wärmespeichers (8) angeordnet ist.
3. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wäschetrocknungsgerät ein Waschvolltrockner (1 ) ist und der Flüssigkeitsspender eine Einspülvorrichtung (15) für Zulaufwasser zu einem Laugenbehälter (2) umfasst.
4. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuereinheit (16) und einen an oder im Wärmespeicher (8) angeordneten Temperatursensor zum Abfühlen einer Wärmespeichertemperatur, insbesondere Temperatur des Latentwärmespeichermaterials, aufweist, wobei die Steuereinheit (16) dazu eingerichtet und / oder programmiert ist, nach Erreichen oder Überschreiten eines oberhalb der Schmelztemperatur des Latentwärmespeichermaterials liegenden Temperaturschwellwerts den Flüssigkeitsspender (15) auszulösen.
5. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuereinheit (16), einen vor dem Wärmespeicher (8) im Prozessluftkanal (4) angeordneten Temperatursensor (18) und einen nach dem Wärmespeicher (9) im Prozessluftkanal (4) angeordneten Temperatursensor (19) aufweist, wobei die Steuereinheit (16) dazu eingerichtet und / oder programmiert ist, nach Erreichen oder Unterschreiten einer Differenztemperatur den Flüssigkeitsspender (15) auszulösen.
6. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher einen Latentwärmespeicher (8) mit mindestens einem Latentwärmespeichermaterial aufweist.
7. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schmelztemperatur mindestens eines Latentwärmespeichermaterials zwischen 300C und 60 0C liegt, insbesondere zwischen 40 0C und 50 0C.
8. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicher (8) zumindest teilweise in Plattenform ausgebildet ist.
9. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Wärmespeicher (8) im Bereich einer Luftansaugöffnung (6) angeordnet ist.
10. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Menge an Wärmespeichermaterial etwas größer ist als es zur Trocknung einer vollen Wäschetrommel (3) benötigt wird.
11. Verfahren zum Trocknen von Wäsche, bei dem Prozessluft über einen in oder an einem Prozessluftkanal (4) angeordneten autonomen Wärmespeicher (8) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kühlen des Wärmespeichers (8) Flüssigkeit auf den Wärmespeicher (8) aufgebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Kühlen des Wärmespeichers (8) Zulaufwasser als Flüssigkeit über den Wärmespeicher (8) geleitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kühlen des Wärmespeichers (8) Zulaufwasser über den Wärmespeicher (8) und weiter zu einem mit dem Prozessluftkanal (4) verbundenen Trommelgehäuse (2) geleitet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen oder Überschreiten eines oberhalb der Schmelztemperatur des Latentwärmespeichermaterials liegenden Temperaturschwellwerts der Flüssigkeitsspender (15) ausgelöst wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen oder Unterschreiten einer Differenztemperatur vor und nach dem Wärmespeicher (8) der Flüssigkeitsspender (15) ausgelöst wird.
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