EP2407587B2 - Wäschetrockner mit Wärmepumpe - Google Patents

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EP2407587B2
EP2407587B2 EP10401103.6A EP10401103A EP2407587B2 EP 2407587 B2 EP2407587 B2 EP 2407587B2 EP 10401103 A EP10401103 A EP 10401103A EP 2407587 B2 EP2407587 B2 EP 2407587B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
pipe portion
condenser
evaporator
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
EP10401103.6A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2407587B1 (de
EP2407587A1 (de
Inventor
Ralf Bussmann
Wolfhard Jording
Marlen Laforet
Josef Schneider
Alexander Malchus
Stefan Siepmann
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.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Priority to EP10401103.6A priority Critical patent/EP2407587B2/de
Priority to PL10401103T priority patent/PL2407587T3/pl
Priority to SI201030093T priority patent/SI2407587T1/sl
Priority to ES10401103T priority patent/ES2394785T3/es
Publication of EP2407587A1 publication Critical patent/EP2407587A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2407587B1 publication Critical patent/EP2407587B1/de
Publication of EP2407587B2 publication Critical patent/EP2407587B2/de
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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
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/206—Heat pump arrangements

Definitions

  • the invention relates to a tumble dryer comprising a arranged in a housing, driven by a motor, rotatably mounted on a horizontal or inclined axis drum, a closed process air circuit in which supplied by means of a process air blower drying air via an air inlet of the drum, via an air outlet from this discharged, dehumidified in a heat exchanger and then reheated by a heater, a heat pump device with a refrigerant circuit in which circulates refrigerant in a piping system with an evaporator, a compressor, a condenser and a throttle, wherein the heat exchanger, the evaporator and the heating Condenser of the heat pump further comprising an inner heat exchanger, which is adapted to provide a heat transfer of a high-pressure line section to a pressurized line section line len.
  • a heat pump dryer which additionally comprises an internal heat exchanger to completely vaporize liquid residues or pots in the vaporous refrigerant in the low-pressure line section.
  • the EP 0 521 298 A2 discloses heat exchanger devices for compressed air systems in which heat is released from a refrigerant line to the air.
  • the invention thus has the object to provide a tumble dryer with an efficient heat pump.
  • the advantage achieved with the invention is that less so-called waste heat from the heat pump circuit must be removed, so that additional heat exchanger in the refrigerant circuit for cooling are no longer necessary.
  • the refrigerant circuit requires less space, so that a particularly compact arrangement is made possible here.
  • the energy used for the drying process is used more efficiently, so that the dryer emits less heat into the installation room, which is particularly desirable in living spaces.
  • the heat pump device in the refrigerant circuit comprises an inner heat exchanger, which is adapted to provide a heat transfer of a high-pressure line section to a pressurized line section.
  • a line section can also be formed by the condenser itself.
  • the inner heat exchanger causes the usable enthalpy difference between the pressure side of the compressor and the heat exchanger acting as a heat exchanger of the condenser is greater.
  • the usable enthalpy difference between the throttle input and the compressor input increases. This makes the cold side colder and the warm side warmer, compared to a heat pump without an internal heat exchanger. This increases the effectiveness of the heat pump.
  • the line sections forming the heat transfer are in direct contact, without an air gap being present between them.
  • the inner heat exchanger is formed by providing a heat transfer from a line section between the condenser and the throttle to a line section between the evaporator and the compressor.
  • the internal heat exchanger can be produced by providing heat transfer from a line section between the compressor and the condenser to a line section between the throttle and the evaporator.
  • the inner heat exchanger consists of a wiring harness which comprises the high-pressure line section and the low-pressure line section.
  • the tube forming the inner heat exchanger are summarized as a wiring harness.
  • the wiring harness can then be shaped accordingly, as permitted by the space inside the device housing.
  • the two line sections are wrapped around one another within the inner heat exchanger for providing a defined contact surface of the line walls for heat transfer.
  • the pronounced contact surfaces improve the heat transfer from the warmer high-pressure line section to the colder low-pressure line section.
  • the inner heat exchanger is formed in that the low-pressure line section extends within the high-pressure line section.
  • the colder low-pressure line section is at least partially enclosed or flowed around by the warmer refrigerant.
  • the low-pressure line section is arranged coaxially within the high-pressure line section.
  • the cooler low-pressure line section which is colder than the high-pressure line section, is completely bypassed by the warmer refrigerant, so that an optimum heat transfer of the refrigerant is provided between these two line sections.
  • the inner heat exchanger is designed as a spirally wound wiring harness.
  • a long wiring harness with the high-pressure and low-pressure pipe sections contained therein can be accommodated quite compactly in a confined space.
  • no abrupt deflections of the refrigerant take place here, so that the inner heat exchanger in this form forms a low flow resistance for the refrigerant.
  • the inner heat exchanger is formed as a serpentine-shaped wiring harness.
  • This design is particularly compact and small-scale run. Although this results in an increased flow resistance at the numerous deflections, but can be neglected at a slowed flow velocity of the resistance.
  • the low-pressure line section is led to the line section of the condenser in heat-conducting contact to provide the inner heat exchanger. This eliminates the previously separately formed inner heat exchanger, which is now integrated in the compact block of the condenser.
  • the heat-conductive contact is provided by means of ribs or fins, which are connected in heat-conducting manner with the line section in the condenser.
  • the ribs or fins are already present in the condenser to increase the heat-superior surface to the process air flow, so that this embodiment is particularly easy to implement in a tumble dryer.
  • fins or fins for heat dissipation are attached to the wall of the high-pressure pipe section, thereby increasing the surface area of the outer pipe section, thereby improving the heat release to the ambient air from the dryer housing. This causes a so-called desuperheating of the refrigerant, since the refrigerant frequently heats up continuously during the drying process until excess heat has to be removed from the refrigerant circuit.
  • the slats are arranged in blocks, which are provided with openings for the passage of the inner heat exchanger forming the wiring harness. This facilitates the manufacture of the internal heat exchanger.
  • a prefabricated lamella block of pre-bent wiring harness is inserted into openings and then fixed so that a subsequent attachment of the slats is easily possible.
  • a fan for generating a cooling air flow which is set up to dissipate heat from the inner heat exchanger forming wiring harness.
  • the heat pump device with the aforementioned components, the engine and the process air blower in a compact functional module of the tumble dryer.
  • the training has proven to be advantageous as a bottom-side functional module.
  • the Fig. 1 shows in the perspective of a tumble dryer 1.
  • the tumble dryer 1 in this case comprises a housing 2 in which a rotatably mounted drum 3 is arranged.
  • the three figures each show the clothes dryer 1 in the closed situation.
  • the functional module 5 which receives the components for the heat pump, the blower and the drive of the drum 3.
  • the process air PL is generated by means of a blower and fed to the air inlet 6 of the drum 3.
  • the drying air PL passes from the drum 3 in the bottom module 5, in which in a channel 8 of the heat exchanger 15 (FIG. Fig. 2 ) for cooling and condensation of the process air and the heater 16 ( Fig. 2 ) for heating the process air PL are arranged.
  • Fig. 2 schematically shows the heat pump dryer with the circulation of the process air PL and the components of the heat pump.
  • the channel 8 can be seen, in which the heat exchanger 15 and the radiator 16 are located, which are components of the heat pump.
  • the line system 20 serves to connect the components of the heat pump.
  • the air outlet 7 receives the moist, exhausted process air PL, wherein the fan 9, the flow of the process air PL provides.
  • a motor 10 drives the fan 9 and provides the rotational movement of the drum 3 by means of a drum drive.
  • the heat pump device comprises a refrigerant circuit in which refrigerant circulates in a line system 20 with an evaporator 15, a compressor 14, a condenser 16 and a throttle 15a, the heat exchanger 15 containing the evaporator 15 and the heater the condenser 16 of the heat pump.
  • the line system 20 provides the refrigerant cycle starting from the pressure side of the compressor 14 to the condenser 16, starting from this starting point to the throttle 15a, then to the evaporator 15 and from there to the compressor 14 ready.
  • the heat pump further comprises an internal heat exchanger 17 which is adapted to provide heat transfer of a high-pressure line section 18 between the condenser 16 and the throttle 15a to a low-pressure line section 19 between the evaporator 15 and the compressor 14.
  • a blower 23 is arranged such that it can, if necessary, guide an air flow to the inner heat exchanger. As a result, excess heat is removed from the refrigerant circuit.
  • Fig. 3 shows a section of the inner heat exchanger 17 as a helical wiring harness 24.
  • the pipe section 24 includes an outer tube 18, since the high-pressure pipe section 18 forms.
  • an inner tube 19 is coaxially arranged, which forms the low-pressure pipe section 19.
  • individual fins 21 are mounted on the outside, which form an enlarged surface of the pipe wall and thereby cause improved heat dissipation to the environment.
  • Fig. 4 shows the inner heat exchanger with a likewise helical wiring harness 24.
  • the fins 21 are formed as a block having openings 22 through which the wiring harness 24 is passed in each case.
  • Fig. 5 shows the inner heat exchanger in the embodiment with a serpentine-shaped wiring harness 24.
  • This arrangement is particularly easy to manufacture, since in a manufacturing step lamellae 21 are punched and then can be applied to the tubing 24.
  • As internal heat exchanger 17 and a plate heat exchanger can be used.
  • Fig. 6 schematically shows the components of the heat pump with an inner heat exchanger 17 in another embodiment.
  • the heat pump comprises an internal heat exchanger 17, which provides a heat transfer from the high-pressure line section, which in this case forms the line section of the condenser 16, to the line section 19, which supplies the refrigerant with low pressure.
  • the heat exchanger 17 is here attached directly to the block of the condenser 16 or is part of this block, so that no separate component is necessary.
  • a desuperheating heat exchanger 17a is arranged between condenser and throttle 15a, which is embodied here by way of example as a capillary tube, which can dissipate excess heat from the refrigerant in the pressurized line.
  • the blower 23 provides, if necessary, for a cooling air flow.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner, umfassend eine in einem Gehäuse angeordneten, mittels eines Motors antreibbaren, über eine horizontale oder geneigten Achse drehbar gelagerten Trommel, einen geschlossenen Prozessluftkreislauf, in dem mittels eines Prozessluftgebläses Trocknungsluft über einen Lufteinlass der Trommel zugeführt, über einen Luftauslass aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher entfeuchtet und danach durch eine Heizung wieder erwärmt wird, 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, ferner umfassend einen inneren Wärmetauscher, der dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang eines mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts zu einem mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt bereitzustellen.
  • Aus dem Stand der Technik ist gemäß der EP 1 209 277 A2 ein Wäschetrockner mit einer Wärmepumpe bekannt. Wärmepumpenwäschetrockner sind momentan besonders begehrt, da sie sowohl die von der Wärmepumpe bereitgestellte Wärme als auch die entsprechend erzeugte Kälte nutzen. Dadurch kann der Energieeinsatz effizienter genutzt werden. Bei dieser bewährten Ausführung erwärmt sich durch die Abwärme des Motors das Kältemittel immer stärker, wodurch der gesamte Prozess immer stärker erwärmt und letztendlich Abwärme aus dem Trockner herausgeblasen werden muss. Bekannt sind hierzu Gebläse, die den Kompressor mit Luft kühlen.
  • Aus der US 2005/0198852 A1 ist ein Wärmepumpentrockner bekannt, der zusätzlich einen inneren Wärmetauscher umfasst, um Flüssigkeitsreste oder Töpfchen im dampfförmigen Kältemittel im Niederdruck-Leitungsabschnitt vollständig verdampfen zu lassen.
  • Eine andere Möglichkeit ist aus der DE 44 22 191 A1 bekannt, bei der Kältemittelleitung mittels Kühlrippen und/oder einem Gebläse, welches die Kältemittelleitung mit Kühlluft beaufschlagt, gekühlt wird, wodurch Abwärme aus dem Trockner heraus gelangt.
  • Die EP 0 521 298 A2 offenbart Wärmetauscher-Vorrichtungen für Druckluftanlagen, bei denen Wärme aus einer Kältemittelleitung an die Luft abgegeben wird.
  • Bei den bekannten Wärmepumpen wird Energie ungenutzt nach außen abgeführt, die nicht für den Trocknungsprozess zur Verfügung steht.
  • Der Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, einen Wäschetrockner mit einer effizienten Wärmepumpe bereitzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Wäschetrockner mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, 2 oder 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.
  • Der mit der Erfindung erreichte Vorteil besteht darin, dass weniger sogenannte Abwärme aus dem Wärmepumpenkreis abgeführt werden muss, sodass zusätzliche Wärmetauscher im Kältemittelkreislauf zur Kühlung nicht mehr notwendig sind. Dadurch benötigt der Kältemittelkreislauf weniger Bauraum, sodass hier eine besonders kompakte Anordnung ermöglicht wird. Ferner wird durch die Verringerung der Abwärme die eingesetzte Energie für den Trocknungsprozess effizienter genutzt, so dass der Trockner weniger Wärme in den Aufstellraum abgibt, was besonders in Wohnräumen erwünscht ist.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Wärmepumpeneinrichtung im Kältemittelkreislauf einen inneren Wärmetauscher, der dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang eines mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts zu einem mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt bereitzustellen. Als Leitungabschnitt kann auch vom Verflüssiger selbst gebildet sein. Der innere Wärmetauscher bewirkt, dass die nutzbare Enthalphiedifferenz zwischen Druckseite des Kompressors und dem als Heizung wirkenden Wärmetauscher des Verflüssigers größer wird. Ferner wird auch die nutzbare Enthalphiedifferenz zwischen dem Drosseleingang und dem Kompressoreingang größer. Dadurch wird die kalte Seite kälter und die warme Seite wärmer, gegenüber einer Wärmepumpe ohne inneren Wärmetauscher. Dadurch wird die Effektivität der Wärmepumpe gesteigert. Die den Wärmeübergang bildenden Leitungsabschnitte stehen hierbei in direktem Kontakt, ohne dass eine Luftstrecke dazwischen vorhanden ist.
  • Hierbei ist es zweckmäßig, dass der innere Wärmetauscher dadurch gebildet ist, einen Wärmeübergang von einem Leitungsabschnitt zwischen dem Verflüssiger und der Drossel zu einem Leitungsabschnitt zwischen Verdampfer und Kompressor bereitzustellen. Alternativ kann der innere Wärmetauscher dadurch erzeugt werden, dass ein Wärmeübergang von einem Leitungsabschnitt zwischen dem Kompressor und dem Verflüssiger zu einem Leitungsabschnitt zwischen Drossel und Verdampfer bereitgestellt wird.
  • Gemäß der Erfindung besteht der innere Wärmetauscher aus einem Leitungsstrang, der den mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt und den mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt umfasst. Somit sind die den inneren Wärmetauscher bildenden Rohrabschnitte als ein Leitungsstrang zusammengefasst. Der Leitungsstrang kann dann entsprechend geformt werden, wie es der Bauraum innerhalb des Gerätegehäuses zulässt.
  • Erfindungsgemäß sind innerhalb des inneren Wärmetauschers die beiden Leitungsabschnitte umeinander umschlungen zur Bereitstellung einer definierten Berührfläche der Leitungswände zur Wärmeübertragung angeordnet sind. Durch die ausgeprägten Berührflächen wird der Wärmeübergang vom wärmeren Hochdruck-Leitungsabschnitt zum kälteren Niederdruck-Leitungsabschnitt verbessert.
  • Erfindungsgemäß ist gemäß einer anderen Ausführung der innere Wärmetauscher dadurch gebildet, dass der Niederdruck- Leitungsabschnitt innerhalb des Hochdruck-Leitungsabschnitts verläuft. Somit wird der kältere Niederdruck-Leitungsabschnitt zumindest teilweise vom wärmeren Kältemittel umschlossen bzw. umströmt.
  • Gemäß dieser Ausführung ist der Niederdruck-Leitungsabschnitt koaxial innerhalb des Hochdruck-Leitungsabschnitts angeordnet. Dadurch wird der gegenüber dem Hochdruck-Leitungsabschnitt kältere Niederdruck-Leitungsabschnitt vollständig vom wärmeren Kältemittel umströmt, sodass ein optimaler Wärmeübergang des Kältemittels zwischen diesen beiden Leitungsabschnitten bereitgestellt wird.
  • In einer zweckmäßigen Ausführung ist der innere Wärmetauscher als spiralförmig gewendelter Leitungsstrang ausgebildet. Dadurch kann auf engem Raum ein langer Leitungsstrang mit den darin umfassenden Hochdruck- und Niederdruck-Rohrabschnitt recht kompakt untergebracht werden. Ferner finden hier keine abrupten Umlenkungen des Kältemittels statt, sodass der innere Wärmetauscher in dieser Form einen geringen Strömungswiderstand für das Kältemittel bildet.
  • In einer anderen Ausführung ist der innere Wärmetauscher als schlangenlinienförmig geformter Leitungsstrang ausgebildet. Diese Ausführung ist besonders kompakt und kleinbauend auszuführen. Hierbei tritt zwar ein erhöhter Strömungswiderstand an den zahlreichen Umlenkungen auf, jedoch kann bei einer verlangsamten Strömungsgeschwindigkeit der Widerstand vernachlässigt werden. Auch eine Vergrößerung der Rohrquerschnitte, gegenüber den Rohrabschnitten einer spiralförmigen Anordnung, bewirkt eine Verlangsamung der Strömung.
  • In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung ist zur Bereitstellung des inneren Wärmetauschers der mit Niederdruck beaufschlagte Leitungsabschnitt mit dem Leitungsabschnitt des Verflüssigers in wärmeleitendem Kontakt geführt. Dadurch entfällt der bisher separat ausgebildete innere Wärmetauscher, der nun in dem kompakten Block des Verflüssigers integriert ist.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird der wärmeleitende Kontakt mittels Rippen oder Lamellen bereitgestellt, die mit dem Leitungsabschnitt im Verflüssiger wärmeleitend verbunden sind. Die Rippen oder Lamellen sind zur Vergrößerung der wärmeübertagneden Oberfläche zum Prozessluftstrom ohnehin im Verflüssiger vorhanden, so dass diese Ausführung besonders einfach in einem Wäschetrockner umzusetzen ist.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausführung sind an der Wandung des Hochdruck-Leitungsabschnitts Lamellen oder Rippen zur Wärmeabführung angebracht, wodurch die Oberfläche des äußeren Rohrabschnitts vergrößert wird, um dadurch die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft aus dem Trocknergehäuse heraus zu verbessern. Dadurch wird eine sogenannte Enthitzung des Kältemittels bewirkt, da sich beim Trocknungsprozess häufig das Kältemittel stetig erwärmt, bis überschüssige Wärme aus dem Kältemittelkreislauf abgeführt werden muss.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Lamellen blockweise angeordnet, die mit Öffnungen zur Durchführung des den inneren Wärmetauscher bildenden Leitungsstrangs versehen sind. Dadurch wird die Fertigung des inneren Wärmetauschers erleichtert. In einen vorgefertigten Lamellenblock wird der bereits vorgebogene Leitungsstrang in Öffnungen eingelegt und anschließend fixiert, sodass auch eine nachträgliche Anbringung der Lamellen einfach möglich ist.
  • Um die Wärme gezielt abzuführen, ist es vorteilhaft, im Wirkbereich des inneren Wärmetauschers ein Gebläse zur Erzeugung eines Kühlluftstroms vorzusehen, der dazu eingerichtet ist, Wärme von dem inneren Wärmetauscher bildenden Leitungsstrang abzuführen.
  • Insgesamt ist es zweckmäßig, die Wärmepumpeneinrichtung mit den vorgenannten Komponenten, den Motor und das Prozessluftgebläse in einem kompakten Funktionsmodul des Wäschetrockners anzuordnen. Hierbei hat sich die Ausbildung als bodenseitiges Funktionsmodul als vorteilhaft erwiesen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1:
    eine perspektivische Darstellung eines Wäschetrockners;
    Fig. 2:
    eine schematische Darstellung der Komponenten der Wärmepumpe;
    Fig. 3 bis 5:
    den inneren Wärmetauscher und
    Fig. 6:
    eine schematische Darstellung der Komponenten der Wärmepumpe in einer Ausführungsform.
  • Die Fig. 1 zeigt in der Perspektive einen Wäschetrockner 1. Der Wäschetrockner 1 umfasst hierbei ein Gehäuse 2 in dem eine drehbar gelagerte Trommel 3 angeordnet ist. Die drei Figuren zeigen jeweils den Wäschetrockner 1 in der geschlossenen Situation. In dem Gehäuse 2 befindet sich bodenseitig unterhalb der Trommel 3, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition des Trockners, das Funktionsmodul 5, das die Komponenten für die Wärmepumpe, das Gebläse und den Antrieb der Trommel 3 aufnimmt. Im Funktionsmodul 5 wird die Prozessluft PL mittels eines Gebläses erzeugt und zum Lufteinlass 6 der Trommel 3 zugeführt. Durch den Luftauslass 7 gelangt die Trocknungsluft PL aus der Trommel 3 in das Bodenmodul 5, in dem in einem Kanal 8 der Wärmetauscher 15 (Fig. 2) zur Abkühlung und Kondensation der Prozessluft und die Heizung 16 (Fig. 2) zum Erwärmen der Prozessluft PL angeordnet sind.
  • Fig. 2 zeigt schematisch den Wärmepumpentrockner mit dem Kreislauf der Prozessluft PL und den Komponenten der Wärmepumpe. Hier ist der Kanal 8 zu erkennen, in dem sich der Wärmetauscher 15 und der Heizkörper 16 befinden, die Bestandteile der Wärmepumpe sind. Das Leitungssystem 20 dient zur Verbindung der Komponenten der Wärmepumpe. Der Luftauslass 7 nimmt die feuchte, aufgebrauchte Prozessluft PL auf, wobei das Gebläse 9 die Strömung der Prozessluft PL bereitstellt. Ein Motor 10 treibt das Gebläse 9 an und stellt die Drehbewegung der Trommel 3 mittels eines Trommelantriebs bereit.
  • In Fig. 2 ist ferner zu erkennen, dass die feuchte Prozessluft PL in einem Wärmetauscher 15 entfeuchtet und danach durch eine Heizung 16 wieder erwärmt wird. Die Wärmepumpeneinrichtung umfasst einen Kältemittelkreislauf, bei dem Kältemittel in einem Leitungssystem 20 mit einem Verdampfer 15, einem Kompressor 14, einem Verflüssiger 16 und einer Drossel 15a zirkuliert, wobei der Wärmetauscher 15 den Verdampfer 15 und die Heizung den Verflüssiger 16 der Wärmepumpe enthält. Das Leitungssystem 20 stellt den Kältemittelkreilauf ausgehend von der Druckseite des Kompressors 14 zum Verflüssiger 16, von diesem ausgehend zur Drossel 15a, dann zum Verdampfer 15 und von diesem ausgehend zum Kompressor 14 bereit. Die Wärmepumpe umfasst ferner einen inneren Wärmetauscher 17, der dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang eines mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts 18 zwischen dem Verflüssiger 16 und der Drossel 15a zu einem mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt 19 zwischen Verdampfer 15 und Kompressor 14 bereitzustellen. In einer Weiterbildung ist ein Gebläse 23 deart angeordnet, dass es bedarfsweise einen Luftstrom zum inneren Wärmetauscher führen kann. Dadurch wird überschüssiger Wärme aus dem Kältemittelkreislauf abgeführt.
  • Fig. 3 zeigt ausschnittsweise den inneren Wärmetauscher 17 als spiralförmigen Leitungsstrang 24. Der Rohrabschnitt 24 umfasst ein äußeres Rohr 18, da den Hochdruck-Rohrabschnitt 18 bildet. Innerhalb dieses äußeren Rohres 18 ist koaxial ein inneres Rohr 19 angeordnet, das den Niederdruck-Rohrabschnitt 19 bildet. An der Wandung des äußeren Rohres 18 sind außenseitig einzelne Lamellen 21 angebracht, die eine vergrößerte Oberfläche der Rohrwandung bilden und dadurch eine verbesserte Wärmeabgabe an die Umgebung bewirken.
  • Fig. 4 zeigt den inneren Wärmetauscher mit einem ebenfalls spiralförmigen Leitungsstrang 24. Die Lamellen 21 sind als Block ausgebildet, der Öffnungen 22 aufweist, durch die der Leitungsstrang 24 jeweils hindurchgeführt ist.
  • Fig. 5 zeigt den inneren Wärmetauscher in der Ausführung mit einem schlangenlinienförmig geformten Leitungsstrang 24. Die als Block 21 a zusammengefasten Lamellen 21 umfassen Öffnungen 22, durch die jeweils eine Schlaufe 24a des Leitungsstrangs 24 hindurchgeführt ist. Diese Anordnung ist besonders einfach herzustellen, da in einem Fertigungsschritt Lamellen 21 gestanzt werden und danach auf die Verrohrung 24 aufgebracht werden können. Als innerer Wärmetauscher 17 kann auch ein Plattenwärmetauscher verwendet werden.
  • Fig. 6 zeigt schematisch die Komponenten der Wärmepumpe mit einem inneren Wärmetauscher 17 in einer anderen Ausführung. Wie bereits zur Fig. 2 beschrieben umfasst die Wärmepumpe einen inneren Wärmetauscher 17, der einen Wärmeübergang von dem mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt, der hierbei den Leitungsabschnitt des Verflüssigers 16 bildet, zum Leitungsabschnitt 19, der das Kältemittel mit Niederdruck führt, bereitstellt. Der Wärmetauscher 17 ist hier unmittelbar an dem Block des Verflüssigers 16 angebracht bzw. ist Teil dieses Blocks, so dass kein separates Bauteil notwendig ist. Um überschüssige Wärme abzuführen, ist zwischen Verflüssiger und Drossel 15a, die hier beispielhaft als Kapillarröhre ausgeführt ist, ein Enthitzerwärmetauscher 17a angeordnet, der überschüssige Wärme aus dem Kältemittel in der druckbehafteten Leitung abführen kann. Das Gebläse 23 sorgt hierbei bedarfsweise für einen Kühlluftstrom.
  • Da das Kältemittel auf der Ansaugseite des Kompressors 14 gasförmig sein muss, um den Prozess und den Kompressorbetrieb sicherzustellen, wird durch die zusätzliche Erwärmung des Kältemittels vor dem Kompressor 14 eine zuverlässige Verdampfung noch vorhandener flüssiger Bestandteile des Kältemittels erreicht. Dieser Effekt wird mit allen genannten Ausführungen erreicht. Als Kätemittel sind die bekannten Mittel R134a oder R407c aber auch R744 (Kohlendioxid) geeignet. Andere Kältemittel, die ähnliches oder anderes Siede- und Kondensationsverhalten haben, können ebenfalls verwendet werden.

Claims (11)

  1. Wäschetrockner (1), umfassend eine in einem Gehäuse (2) angeordneten, mittels eines Motors (10) antreibbaren, über eine horizontale oder geneigten Achse drehbar gelagerten Trommel (3), einen geschlossenen Prozessluftkreislauf (PL), in dem mittels eines Prozessluftgebläses (9) Trocknungsluft über einen Lufteinlass (6) der Trommel (3) zugeführt, über einen Luftauslass (7) aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher (15) entfeuchtet und danach durch eine Heizung (16) wieder erwärmt wird, einer Wärmepumpeneinrichtung mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem Kältemittel in einem Leitungssystem mit einem Verdampfer (15), einem Kompressor (14), einem Verflüssiger (16) und einer Drossel (15a) zirkuliert, wobei der Wärmetauscher den Verdampfer (15) und die Heizung den Verflüssiger (16) der Wärmepumpe enthält, umfassend ferner ein Leitungssystem (20), das den Kältemittelkreislauf ausgehend von der Druckseite des Kompressors (14) zum Verflüssiger (16), von diesem ausgehend zur Drossel (15a), dann zum Verdampfer (15) und von diesem ausgehend zum Kompressor (14) bereitstellt, ferner umfassend einen inneren Wärmetauscher (17), der dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang eines mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts (18) zu einem mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt (19) bereitzustellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der innere Wärmetauschers (17) aus einem Leitungsstrang (24) besteht, der den mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts (18) und den mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt (19) umfasst und dass die beiden den Wärmeübergang bildenden Leitungsabschnitte (18, 19) in direktem Kontakt und umeinander umschlungen zur Bereitstellung einer definierten Berührfläche der Leitungswände zur Wärmeübertragung angeordnet sind.
  2. Wäschetrockner (1), umfassend eine in einem Gehäuse (2) angeordneten, mittels eines Motors (10) antreibbaren, über eine horizontale oder geneigten Achse drehbar gelagerten Trommel (3), einen geschlossenen Prozessluftkreislauf (PL), in dem mittels eines Prozessluftgebläses (9) Trocknungsluft über einen Lufteinlass (6) der Trommel (3) zugeführt, über einen Luftauslass (7) aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher (15) entfeuchtet und danach durch eine Heizung (16) wieder erwärmt wird, einer Wärmepumpeneinrichtung mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem Kältemittel in einem Leitungssystem mit einem Verdampfer (15), einem Kompressor (14), einem Verflüssiger (16) und einer Drossel (15a) zirkuliert, wobei der Wärmetauscher den Verdampfer (15) und die Heizung den Verflüssiger (16) der Wärmepumpe enthält, umfassend ferner ein Leitungssystem (20), das den Kältemittelkreislauf ausgehend von der Druckseite des Kompressors (14) zum Verflüssiger (16), von diesem ausgehend zur Drossel (15a), dann zum Verdampfer (15) und von diesem ausgehend zum Kompressor (14) bereitstellt, ferner umfassend einen inneren Wärmetauscher (17), der dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang eines mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts (18) zu einem mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt (19) bereitzustellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der innere Wärmetauschers (17) aus einem Leitungsstrang (24) besteht, der den mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts (18) und den mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt (19) umfasst und dass der Leitungsstrang (24) dadurch gebildet ist, dass der Niederdruck- Leitungsabschnitt (19) innerhalb des Hochdruck-Leitungsabschnitts (18) verläuft und dass der Niederdruck-Leitungsabschnitt (19) koaxial innerhalb des Hochdruck-Leitungsabschnitts (18) angeordnet ist, wobei der Leitungsstrang (24) am Hochdruck-Leitungsabschnitt (18) außenseitig Lamellen (21) zur Abführung von Wärme umfasst.
  3. Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der innere Wärmetauscher (17) dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang von einem Leitungsabschnitt (18) zwischen dem Verflüssiger (16) und der Drossel (15a) zu einem Leitungsabschnitt zwischen Verdampfer (15) und Kompressor (14) bereitzustellen.
  4. Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der innere Wärmetauscher (17) dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang von einem Leitungsabschnitt (18a) zwischen dem Kompressor (14) und dem Verflüssiger (16) zu einem Leitungsabschnitt zwischen Drossel (15a) und Verdampfer (15) bereitzustellen.
  5. Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Leitungsstrang (24) zur Bereitstellung des inneren Wärmetauschers (17) spiralförmig gewendelt ausgebildet ist.
  6. Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Leitungsstrang (24) zur Bereitstellung des inneren Wärmetauschers (17) schlangenlinienförmig bzw. schlaufenförmig ausgebildet ist.
  7. Wäschetrockner (1), umfassend eine in einem Gehäuse (2) angeordneten, mittels eines Motors (10) antreibbaren, über eine horizontale oder geneigten Achse drehbar gelagerten Trommel (3), einen geschlossenen Prozessluftkreislauf (PL), in dem mittels eines Prozessluftgebläses (9) Trocknungsluft über einen Lufteinlass (6) der Trommel (3) zugeführt, über einen Luftauslass (7) aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher (15) entfeuchtet und danach durch eine Heizung (16) wieder erwärmt wird, einer Wärmepumpeneinrichtung mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem Kältemittel in einem Leitungssystem mit einem Verdampfer (15), einem Kompressor (14), einem Verflüssiger (16) und einer Drossel (15a) zirkuliert, wobei der Wärmetauscher den Verdampfer (15) und die Heizung den Verflüssiger (16) der Wärmepumpe enthält, umfassend ferner ein Leitungssystem (20), das den Kältemittelkreislauf ausgehend von der Druckseite des Kompressors (14) zum Verflüssiger (16), von diesem ausgehend zur Drossel (15a), dann zum Verdampfer (15) und von diesem ausgehend zum Kompressor (14) bereitstellt, ferner umfassend einen inneren Wärmetauscher (17), der dazu eingerichtet ist, einen Wärmeübergang eines mit Hochdruck beaufschlagten Leitungsabschnitts (18) zu einem mit Niederdruck beaufschlagten Leitungsabschnitt (19) bereitzustellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der mit Niederdruck beaufschlagte Leitungsabschnitt (19) mit dem Verflüssiger (16) in wärmeleitendem Kontakt geführt ist zur Bereitstellung des inneren Wärmetauschers (17).
  8. Wäschetrockner (1) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wärmeleitende Kontakt mittels Rippen oder Lamellen bereitgestellt wird, die mit dem Leitungsabschnitt im Verflüssiger wärmeleitend verbunden sind.
  9. Wäschetrockner (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Leitungsstrang (24) am Hochdruck- Leitungsabschnitt (18) außenseitig Lamellen (21) zur Abführung von Wärme umfasst.
  10. Wäschetrockner (1) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lamellen (21) als Block (21a) angeordnet sind, die mit Öffnungen (22) zur Durchführung des den inneren Wärmetauscher (17) bildenden Leitungsstrangs (24) versehen sind.
  11. Wäschetrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    gekennzeichnet durch
    ein Gebläse (23) zur Erzeugung eines Kühlluftstroms, der dazu eingerichtet ist, Wärme vom Leitungsstrang (24) und/oder dem inneren Wärmetauscher (17) abzuführen.
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