EP2732090B1 - Vented laundry drying having an additional heater and heat exchanger unit - Google Patents
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Definitions
- US 2007/0107255 A1 discloses a trained as circulating air dryer with circulating process air dryer with a heat pump.
- the heat pump includes an adjustable expansion valve, which is used when operating the heat pump in Dependent on temperature readings determined at the heat pump.
- the expansion device is adjustable in such a way that it (only) between a first operating position and a second operating position is switchable. In this case, therefore, the expansion device has only two adjustable flow cross sections.
- Such a relaxation device may be particularly simple and inexpensive ausgestaltbar, e.g. by providing only two capillaries.
- Fig.2 shows a sketch of an exhaust air drying device 21 according to a second embodiment.
- the exhaust air drying device 21 is similar to the exhaust air dryer 1, except that now the flow cross section of the expansion valve 11 in dependence on a current heating power of the auxiliary heater 7 is adjustable.
- the current heating power can be sensed by means of a current sensor 22 or otherwise, for example indirectly, detected or calculated.
- the flow cross-section of the expansion valve 11 increases with increasing heating power and be reduced with decreasing heating power.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Abluft-Wäschetrocknungsgerät aufweisend einen Lufteinlasskanal, der von Außen zu einem heizbaren Wäschebehandlungsraum führt, einen Luftauslasskanal, der von dem Wäschebehandlungsraum nach Außen führt, ein Wärmerückgewinnungsaggregat zum Übertragen von Wärme von dem Luftauslasskanal auf den Lufteinlasskanal und eine an dem Lufteinlasskanal angeordnete Zusatzheizung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Abluft-Wäschetrocknungsgeräts.The invention relates to an exhaust air dryer having an air inlet duct leading from the outside to a heatable laundry treatment room, an air outlet duct leading from the laundry treatment room to the outside, a heat recovery unit for transferring heat from the air outlet duct to the air inlet duct and an auxiliary heater disposed on the air inlet duct , The invention further relates to a method for operating such an exhaust air laundry drying device.
Beispielsweise aus
Mittels Austauschs des Luft/Luft-Wärmetauschers durch eine Wärmepumpe kann ein Wirkungsgrad des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts weiter gesteigert werden. Der Wirkungsgrad hängt dabei von einer vorbestimmten Auslegung oder Abstimmung der Wärmepumpe ab, wobei der Wirkungsgrad um so höher ist, je besser die Wärmepumpe an eine Temperatur oder an einen Temperaturunterschied der Prozessluft und damit der Luftkanäle angepasst ist. Umgekehrt wird der Wirkungsgrad verringert, wenn Schwankungen im Betriebsverhalten des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts, insbesondere in dessen Temperatur oder Temperaturunterschieden, auftreten. Solche Schwankungen können beispielsweise in Abhängigkeit einer Beladung und einer Feuchtigkeit der in dem Wäschebehandlungsraum befindlichen Wäsche auftreten, als auch aufgrund eines Betriebs der Zusatzheizung. Insbesondere aufgrund eines durch die Zusatzheizung erzeugten zusätzlichen Wärmeeintrags kann eine Überhitzung des Verdampfers so hoch werden, dass der Wirkungsgrad erheblich sinkt.By exchanging the air / air heat exchanger by a heat pump, an efficiency of the exhaust air laundry dryer can be further increased. The efficiency depends on a predetermined design or tuning of the heat pump, the efficiency is the higher, the better the heat pump to a temperature or a temperature difference of the process air and thus the Air ducts is adjusted. Conversely, the efficiency is reduced when fluctuations in the performance of the exhaust air dryer, especially in its temperature or temperature differences, occur. Such fluctuations may occur, for example, as a function of a load and a humidity of the laundry located in the laundry treatment room, as well as due to an operation of the additional heating. In particular, due to an additional heat input generated by the additional heating, overheating of the evaporator can become so high that the efficiency drops significantly.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Abluft-Wäschetrocknung mit einer Heizung (im Folgenden "Zusatzheizung" genannt) und einem Wärmetauscheraggregat bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet und insbesondere einen hohen Wirkungsgrad über einen weiteren Bereich von Betriebsbedingungen, insbesondere Temperaturänderungen, beibehalten kann.It is the object of the present invention to provide a possibility for exhaust air drying laundry with a heater (hereinafter called "auxiliary heater") and a heat exchanger unit, which at least partially overcomes the disadvantages of the prior art and in particular a high efficiency over a wider range of Operating conditions, especially temperature changes, can maintain.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung entnehmbar.This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are particularly apparent from the dependent claims and the following description.
Die Aufgabe wird demnach gelöst durch ein Abluft-Wäschetrocknungsgerät, aufweisend einen Lufteinlasskanal, der von Außen zu einem heizbaren Wäschebehandlungsraum führt, einen Luftauslasskanal, der von dem Wäschebehandlungsraum nach Außen führt, ein Wärmerückgewinnungsaggregat zum Übertragen von Wärme von dem Luftauslasskanal auf den Lufteinlasskanal und eine an dem Lufteinlasskanal angeordnete Zusatzheizung. Das Wärmerückgewinnungsaggregat ist eine Wärmepumpe mit einem Verdampfer, einem Verflüssiger, einem Verdichter und einer Entspannungseinrichtung, wobei der Verflüssiger mit dem Lufteinlasskanal thermisch gekoppelt ist und der Verdampfer mit dem Luftauslasskanal thermisch gekoppelt ist. Ein Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung ist in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Zusatzheizung einstellbar.The object is thus achieved by an exhaust air dryer, comprising an air inlet duct leading from outside to a heatable laundry treatment room, an air outlet duct leading from the laundry treatment room to the outside, a heat recovery unit for transferring heat from the air outlet duct to the air inlet duct and an arranged additional heating the air inlet duct. The heat recovery unit is a heat pump with an evaporator, a condenser, a compressor and a expansion device, wherein the condenser is thermally coupled to the air inlet channel and the evaporator is thermally coupled to the air outlet channel. A flow cross-section of the expansion device is adjustable as a function of at least one operating parameter of the additional heater.
Dadurch, dass der Verdampfer mit dem Luftauslasskanal thermisch gekoppelt ist, wird dem Luftauslasskanal oder der in dem Luftauslasskanal befindlichen warm-feuchten Prozessluft (Abluft) Wärme entzogen und auf den Verdampfer übertragen. Umgekehrt kann dadurch, dass der Verflüssiger mit dem Lufteinlasskanal thermisch gekoppelt ist, Wärme von dem Verflüssiger auf den Lufteinlasskanal oder auf die in dem Lufteinlasskanal befindliche Prozessluft (Frischluft) übertragen werden. Durch die Temperaturen oder Temperaturunterschiede (und analog durch die Drücke oder Druckunterschiede) an dem Verdampfer und dem Verflüssiger ist der Wärmepumpenkreislauf betreibbar. Ein Wirkungsgrad der Wärmepumpe hängt von diesen Temperaturen oder Temperaturunterschieden ab und kann durch eine Auslegung der Elemente der Wärmepumpe an die Temperaturen oder Temperaturunterschiede für vorgegebene Randbedingungen optimiert werden. Durch die Änderung des Strömungsquerschnitts in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter der Zusatzheizung lässt sich die Wärmepumpe, insbesondere deren optimaler Arbeitspunkt, auf einfache Weise an eine besonders starke Verschiebung des Arbeitspunkts der Wärmepumpe aufgrund der Zusatzheizung anpassen.Due to the fact that the evaporator is thermally coupled to the air outlet duct, heat is extracted from the air outlet duct or the warm, moist process air (exhaust air) located in the air outlet duct and transferred to the evaporator. Conversely, by thermally coupling the condenser to the air inlet duct, heat can be transferred from the condenser to the air inlet duct or to the process air (fresh air) located in the air inlet duct. Due to the temperatures or temperature differences (and analogous to the pressures or pressure differences) on the evaporator and the condenser, the heat pump cycle is operable. Efficiency of the heat pump depends on these temperatures or temperature differences and can be optimized by design of the elements of the heat pump to the temperatures or temperature differences for given boundary conditions. By changing the flow cross-section as a function of the operating parameter of the additional heating, the heat pump, in particular its optimum operating point, can be easily adapted to a particularly strong shift of the operating point of the heat pump due to the additional heating.
Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät kann ein Abluft-Waschtrockner oder ein reiner Abluft-Wäschetrockner sein.The exhaust air dryer may be an exhaust air dryer or a pure exhaust air dryer.
Der Wäschebehandlungsraum kann insbesondere eine drehbare Wäschetrommel sein. Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät kann insbesondere ein Frontlader sein.The laundry treatment room may in particular be a rotatable laundry drum. The exhaust air dryer may be in particular a front loader.
Die Zusatzheizung kann beispielsweise eine strombetriebene oder eine gasbetriebene Zusatzheizung sein.The additional heater may be, for example, a power-driven or a gas-powered auxiliary heater.
Die Zusatzheizung kann für einen noch geringeren Energieverbrauch eine autonom betreibbare Zusatzheizung sein, z.B. betrieben durch Solarzellen.The auxiliary heater may be an autonomously operable auxiliary heater for even lower energy consumption, e.g. operated by solar cells.
Ein mit einer Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängender Parameter ist ein Betriebsparameter der Zusatzheizung. Erfindungsgemäß ist also der Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von dem mindestens einem Betriebsparameter der Zusatzheizung einstellbar. So kann eine Anpassung an den Betrieb der Zusatzheizung unverzüglich erfolgen.An associated with an activity of the additional heating parameter is an operating parameter of the additional heating. According to the invention, therefore, the flow cross-section of the expansion device is adjustable as a function of the at least one operating parameter of the additional heater. Thus, an adaptation to the operation of the additional heating can be done immediately.
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass der Strömungsquersschnitt der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von einer aktuellen Heizleistung der Zusatzheizung einstellbar ist. Der mit der Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängende Parameter ist also die Heizleistung. Diese Heizleistung kann also insbesondere als ein Betriebsparameter der Zusatzheizung angesehen werden. Die Heizleistung kann beispielsweise durch eine aktuell von der Zusatzheizung verbrauchte elektrische Leistung repräsentiert sein, welche z.B. mittels eines Stromsensors messbar ist. Alternativ mag die Heizleistung durch eine Soll-Leistung der Zusatzheizung dargestellt sein, wodurch auf einen Stromsensor verzichtet werden kann. Ein Zusammenhang zwischen der Heizleistung und der Entspannungseigenschaft, nämlich dem für einen optimierten Wirkungsgrad benötigten Strömungsquerschnitt, kann beispielsweise experimentell bestimmt worden sein.It is a preferred embodiment that the flow cross-section of the expansion device is adjustable in dependence on a current heating power of the additional heater. The associated with the activity of the additional heating parameters is thus the heating power. This heat output can thus be regarded in particular as an operating parameter of the additional heater. The heating power may, for example, be represented by an electric power currently consumed by the auxiliary heater, which may be e.g. can be measured by means of a current sensor. Alternatively, the heating power may be represented by a desired power of the additional heater, which can be dispensed with a current sensor. A relationship between the heating power and the relaxation characteristic, namely the flow cross section required for an optimized efficiency, may be determined experimentally, for example.
Es ist zudem eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseigenschaft der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Einschaltzustand der Zusatzheizung einstellbar ist. Der mit der Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängende Parameter ist also der Einschaltzustand ("Ein" oder "Aus" o.ä.) der Zusatzheizung. Der Einschaltzustand kann also auch als ein Betriebsparameter der Zusatzheizung angesehen werden. So lässt sich mit besonders einfachen Mitteln eine Verbesserung des Wirkungsgrads erreichen. Insbesondere kann die Entspannungseinrichtung so zwischen einer ersten Betriebsstellung, welche einer ausgeschalteten Zusatzheizung entspricht, und einer zweiten Betriebsstellung, welche einer eingeschalteten Zusatzheizung entspricht, umgeschaltet werden. Beispielsweise kann ein Strömungsquerschnitt zwischen einem kleinsten Strömungsquerschnitt im Fall einer ausgeschalteten Zusatzheizung und einem größten Strömungsquerschnitt im Fall einer eingeschalteten Zusatzheizung umgeschaltet werden. Die Entspannungseinrichtung braucht insbesondere nur diese beiden Betriebsstellungen aufzuweisen.In addition, it is a preferred embodiment that the expansion characteristic of the expansion device is adjustable as a function of a switch-on state of the additional heater. The parameter associated with the activity of the additional heating is thus the switch-on state ("on" or "off" or the like) of the additional heating. The switch-on state can therefore also be regarded as an operating parameter of the additional heater. Thus, an improvement in the efficiency can be achieved with particularly simple means. In particular, the expansion device can thus be switched between a first operating position, which corresponds to an off additional heater, and a second operating position, which corresponds to an activated additional heater. For example, a flow cross section between a smallest flow cross section in the case of an off additional heater and a largest flow cross section in the case of an activated additional heater can be switched. In particular, the expansion device only needs to have these two operating positions.
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung ein Expansionsventil (auch Drosselventil genannt) ist und ein Strömungsquerschnitt des Expansionsventils (als eine die Entspannungseigenschaft beeinflussende Größe) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter einstellbar ist. So lässt sich die Anpassung der Wärmepumpe auf eine besonders einfache und preiswerte Weise erreichen. Das Expansionsventil kann insbesondere ein fernsteuerbares, insbesondere ein regelbares, Expansionsventil sein. Das Expansionsventil kann insbesondere ein elektronisches Expansionsventil sein. Zum Betrieb der Wärmepumpe mag der Strömungsquerschnitt des einstellbaren Expansionsventils insbesondere zwischen einem kleinsten Strömungsquerschnitt und einem größten Strömungsquerschnitt einstellbar sein, wobei beide Strömungsquerschnitte größer als Null sind, das Expansionsventil also auch bei dem kleinsten Strömungsquerschnitt nicht geschlossen ist.It is a preferred embodiment that the expansion device is an expansion valve (also called a throttle valve) and a flow cross-section of the expansion valve (as a size influencing the expansion characteristic) is adjustable in dependence on the at least one parameter. This allows the adaptation of the heat pump in a particularly simple and inexpensive way to reach. The expansion valve may in particular be a remotely controllable, in particular a controllable, expansion valve. The expansion valve may in particular be an electronic expansion valve. For operation of the heat pump, the flow cross section of the adjustable expansion valve may be adjustable, in particular, between a smallest flow cross section and a largest flow cross section, with both flow cross sections being greater than zero, ie, the expansion valve is not closed even at the smallest flow cross section.
Es ist noch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung eine Gruppe aus mehreren fluidisch parallel geschalteten Kapillaren aufweist, von denen zumindest eine Kapillare in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wahlweise öffenbar und verschließbar ist. Ein Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung ist dann also durch die Zahl der offenen Kapillare bestimmt, wodurch die Entspannungseinrichtung folglich einen stufenweise einstellbaren Strömungsquerschnitt aufweist. Eine Kapillare kann insbesondere als ein Expansionsventil mit einem im offenen Zustand festen Strömungsquerschnitt vorliegen. Insbesondere können alle Kapillare oder alle Kapillare außer einer ersten Kapillare wahlweise öffenbar und verschließbar sein.It is still a preferred embodiment that the expansion device comprises a group of several fluidly connected in parallel capillaries, of which at least one capillary depending on the at least one parameter is selectively openable and closable. A flow cross section of the expansion device is then determined by the number of open capillaries, whereby the expansion device consequently has a stepwise adjustable flow cross section. In particular, a capillary can be present as an expansion valve with a flow cross-section fixed in the open state. In particular, all capillaries or all capillaries except a first capillary can optionally be opened and closed.
Es ist ferner eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung dergestalt einstellbar ist, dass sie (nur) zwischen einer ersten Betriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellung umschaltbar ist. Die Entspannungseinrichtung weist in diesem Fall also insbesondere nur zwei einstellbare Strömungsquerschnitte auf. Eine solche Entspannungseinrichtung mag besonders einfach und preiswert ausgestaltbar sein, z.B. durch ein Vorsehen von nur zwei Kapillaren.It is also a preferred embodiment that the expansion device is adjustable in such a way that it (only) between a first operating position and a second operating position is switchable. In this case, therefore, the expansion device has only two adjustable flow cross sections. Such a relaxation device may be particularly simple and inexpensive ausgestaltbar, e.g. by providing only two capillaries.
Es ist auch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung vielstufig oder kontinuierlich einstellbar ist, wodurch sich eine noch genauere Anpassung der Wärmepumpe erreichen lässt. Beispielsweise mag das Expansionsventil seinen Strömungsquerschnitt stufenweise oder kontinuierlich ändern. Zum Betrieb der Wärmepumpe mag der Strömungsquerschnitt des einstellbaren Expansionsventils insbesondere schrittweise oder stufenweise zwischen einem kleinsten Strömungsquerschnitt und einem größten Strömungsquerschnitt einstellbar sein. Auch ein Gesamt-Strömungsquerschnitt der Gruppe aus mehreren fluidisch parallel geschalteten Kapillaren ist einfach stufenweise oder vielstufig einstellbar.It is also a preferred embodiment that the expansion device is multistage or continuously adjustable, which can be achieved even more accurate adjustment of the heat pump. For example, the expansion valve may change its flow cross-section gradually or continuously. To operate the heat pump, the flow cross section of the adjustable expansion valve may be adjustable, in particular stepwise or stepwise, between a smallest flow cross section and a largest flow cross section. Also a The total flow cross-section of the group of several fluidically connected capillaries is simply adjustable in stages or in multiple stages.
Es ist noch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseigenschaft, insbesondere der Strömungsquerschnitt, der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz einstellbar ist. Der mit der Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängende mindestens eine Parameter umfasst also eine Temperaturdifferenz und/oder eine Druckdifferenz. Die Temperaturdifferenz und/oder eine Druckdifferenz kann eine Differenz in dem Luftkanal bzw. der Prozessluft sein. Die Temperaturdifferenz und/oder die Druckdifferenz kann alternativ oder zusätzlich eine Differenz in dem Kältekreislauf bzw. des Kältemittels sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders genaue Anpassung der Wärmepumpe.It is still a preferred embodiment that the expansion characteristic, in particular the flow cross-section of the expansion device in response to a temperature difference and / or a pressure difference is adjustable. The associated with the activity of the additional heating at least one parameter thus includes a temperature difference and / or a pressure difference. The temperature difference and / or a pressure difference may be a difference in the air duct or the process air. The temperature difference and / or the pressure difference may alternatively or additionally be a difference in the refrigeration cycle or the refrigerant. This embodiment allows a particularly accurate adaptation of the heat pump.
Es wird besonders bevorzugt, dass die Entspannungseigenschaft in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz an dem Verdampfer (d.h., zwischen einer Eintrittstemperatur und einer Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer) einstellbar ist.It is particularly preferred that the relaxation characteristic be adjustable in response to a temperature difference and / or a pressure difference across the evaporator (i.e., between an inlet temperature and an outlet temperature of the refrigerant at the evaporator).
Die Einstellung der Entspannungseigenschaft, insbesondere des Strömungsquerschnitts, in Abhängigkeit von der aktuellen Heizleistung, der Temperaturdifferenz, der Druckdifferenz und/oder einem anderen Parameter des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts, welcher mehrere Werte annehmen kann, mag proportional (d.h., linear proportional oder nicht-linear proportional) zu diesem Parameter eingestellt werden, ggf. nur innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs des Parameters.The adjustment of the relaxation characteristic, in particular the flow cross-section, depending on the current heating power, the temperature difference, the pressure difference and / or another parameter of the exhaust air dryer, which may take several values may be proportional (ie, linearly proportional or non-linearly proportional ) are set to this parameter, if necessary only within a predetermined value range of the parameter.
Die Einstellung kann alternativ oder zusätzlich mit Erreichen oder Überschreiten / Unterschreiten eines oder mehrerer Schwellwerte mindestens eines Parameters des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts vorgenommen werden. So mag ein einstellbares Expansionsventil stufenweise geöffnet oder geschlossen werden, wenn entsprechende Schwellwerte der Heizleistung und/oder der Temperaturdifferenz an dem Verdampfer erreicht werden.The adjustment can be made alternatively or additionally with reaching or exceeding / falling below one or more threshold values of at least one parameter of the exhaust air laundry drying device. Thus, an adjustable expansion valve may be opened or closed in stages, if corresponding threshold values of the heating power and / or the temperature difference at the evaporator are reached.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts mit einer Zusatzheizung und einer Kompressionswärmepumpe mit einer Entspannungseinrichtung, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Überwachen mindestens eines mit einer Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängenden Betriebsparameters (z.B. einer Leistung der Zusatzheizung und/oder einer Temperaturdifferenz an einem Verdampfer) und (b) Ändern eines Strömungsquerschnitts der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von dem mindestens einen Betriebsparameter. Das Verfahren weist die gleichen Vorteile auf wie das beschriebene Abluft-Wäschetrocknungsgerät und kann analog ausgestaltet werden.The object is also achieved by a method for operating an exhaust air dryer with an additional heater and a compression heat pump with a relaxation device, the method having at least the following steps: (a) monitoring at least one operating parameter associated with an activity of the additional heating (eg a power of the additional heating and / or a temperature difference at an evaporator) and (b) changing a flow cross section of the expansion device depending on the at least one operating parameter. The method has the same advantages as the described exhaust air dryer and can be configured in an analogous manner.
Ein Überwachen kann insbesondere ein Feststellen eines Soll-Werts und/oder ein Messen eines Ist-Werts umfassen.In particular, monitoring can include determining a desired value and / or measuring an actual value.
Beispielsweise kann die Entspannungseinrichtung ein einstellbares Expansionsventil sein und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweisen: (a) Überwachen eines Einschaltzustands (Ein/Aus) der Zusatzheizung und (b) Erweitern eines Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei einer angeschalteten Zusatzheizung und Verengen des Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei einer ausgeschalteten Zusatzheizung.For example, the expansion device may be an adjustable expansion valve and the method may include at least the following steps: (a) monitoring a booster state (on / off) of the booster heater, and (b) expanding a flow diameter of the expansion valve with the booster heater turned on and narrowing the flow diameter of the expansion valve a switched-off additional heating.
Im Rahmen eines weiteren Beispiels kann die Entspannungseinrichtung ein Expansionsventil sein und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweisen: (a) Überwachen einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz (insbesondere des Kühlmittels, insbesondere zwischen einer Eintrittstemperatur und einer Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer); (b) Erweitern eines Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei steigender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz und (c) Verkleinern des Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei sinkender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz. Das Erweitern und Verkleinern kann kontinuierlich oder stufenweise (insbesondere mittels Schwellwerten) durchgeführt werden.In another example, the expansion device may be an expansion valve and the method may comprise at least the following steps: (a) monitoring a temperature difference and / or a pressure difference (in particular the coolant, in particular between an inlet temperature and an outlet temperature of the coolant at the evaporator); (B) expanding a flow diameter of the expansion valve with increasing temperature difference and / or pressure difference and (c) reducing the flow diameter of the expansion valve with decreasing temperature difference and / or pressure difference. Expanding and contracting can be carried out continuously or stepwise (in particular by means of threshold values).
Im Rahmen noch eines weiteren Beispiels kann die Entspannungseinrichtung eine Gruppe fluidisch parallel geschalteter Kapillare aufweisen, von denen zumindest eine Kapillare in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wahlweise öffenbar und schließbar ist, und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Überwachen eine Heizleistung der Zusatzheizung und (b) Öffnen zumindest einer zuvor geschlossenen Kapillare bei steigender Heizleistung und (c) Schließen zumindest einer zuvor geöffneten Kapillare bei sinkender Heizleistung.Within a further example, the expansion device may comprise a group of capillaries connected in fluidic manner, of which at least one capillary can be selectively opened and closed depending on the at least one parameter, and the method comprises at least the following steps: (a) monitoring a heating power the additional heating and (b) opening at least one previously closed capillary with increasing heating power and (c) closing at least one previously opened capillary with decreasing heating power.
Im Rahmen noch eines weiteren Beispiels kann die Entspannungseinrichtung eine Gruppe fluidisch parallel geschalteter Kapillare aufweisen, von denen zumindest eine Kapillare in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wahlweise öffenbar und schließbar ist, und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Überwachen einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz (insbesondere des Kühlmittels, insbesondere zwischen einer Eintrittstemperatur und einer Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer) und (b) Öffnen zumindest einer zuvor geschlossenen Kapillare bei steigender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz und (c) Schließen zumindest einer zuvor geöffneten Kapillare bei sinkender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz. Das Erweitern und Verkleinern wird also stufenweise durchgeführt.Within a further example, the expansion device may comprise a group of capillaries connected in fluidic fashion, of which at least one capillary is selectively openable and closable depending on the at least one parameter, and the method comprises at least the following steps: (a) monitoring a temperature difference and / or a pressure difference (in particular of the coolant, in particular between an inlet temperature and an outlet temperature of the coolant at the evaporator) and (b) opening at least one previously closed capillary with increasing temperature difference and / or pressure difference and (c) closing at least one previously opened capillary with decreasing temperature difference and / or pressure difference. Expanding and contracting is done step by step.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
- Fig.1
- zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Fig.2
- zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Fig.3
- zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform; und
- Fig.4
- zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer vierten Ausführungsform.
- Fig.1
- shows a sketch of an exhaust air dryer according to a first embodiment;
- Fig.2
- shows a sketch of an exhaust air-drying machine according to a second embodiment;
- Figure 3
- shows a sketch of an exhaust air dryer according to a third embodiment; and
- Figure 4
- shows a sketch of an exhaust air dryer according to a fourth embodiment.
Zur Erwärmung der Luft L in dem Lufteinlasskanal 3 auf eine energiesparende Weise weist das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 1 eine Kompressions-Wärmepumpe 8 bis 11 mit einem Verdampfer 8, einem Kondensator oder Verflüssiger 9, einem Kompressor oder Verdichter 10 und einer Entspannungseinrichtung in Form eines Expansionsventils 11 auf. Der Verflüssiger 9 ist mit dem Lufteinlasskanal 3 thermisch gekoppelt, und der Verdampfer 8 ist mit dem Luftauslasskanal 5 thermisch gekoppelt. Dadurch wird dem Luftauslasskanal 5 oder der in dem Luftauslasskanal 5 befindlichen warm-feuchten Luft (Abluft) L Wärme entzogen und auf den Verdampfer 8 übertragen. Umgekehrt kann dadurch, dass der Verflüssiger 9 mit dem Lufteinlasskanal 3 thermisch gekoppelt ist, Wärme von dem Verflüssiger 9 auf den Lufteinlasskanal 3 oder auf die in dem Lufteinlasskanal 3 befindliche Luft (Frischluft) L übertragen werden. Durch die Temperaturen oder Temperaturunterschiede an dem Verdampfer 8 und dem Verflüssiger 9 ist die Wärmepumpe 8 bis 11 betreibbar. Eine Funktionsweise der Wärmepumpe 8 bis 11 ist grundsätzlich gut bekannt und braucht hier nicht weiter ausgeführt zu werden.For heating the air L in the
An dem Lufteinlasskanal 3 ist ferner eine Zusatzheizung 7 angeordnet, um die Wäsche W noch stärker zu erwärmen und ihre Trocknung zu beschleunigen. Das Gebläse 4 kann alternativ an dem Luftauslasskanal 5 angeordnet sein.At the
Ein Wirkungsgrad der Wärmepumpe 8 bis 11 hängt von diesen Temperaturen oder Temperaturunterschieden ab und kann durch eine Auslegung, z.B. durch eine Dimensionierung der Elemente der Wärmepumpe 8 bis 11 für vorgegebene Randbedingungen optimiert werden. Um den Wirkungsgrad auch für wechselnde Randbedingungen hoch halten zu können, insbesondere bei einem Betrieb des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 1 wahlweise mit und ohne der Zusatzheizung 7, kann eine Entspannungseigenschaft des Expansionsventil 11 in Abhängigkeit von mindestens einem mit einer Aktivität der Zusatzheizung 7 zusammenhängenden Parameter eingestellt werden. Das Expansionsventil ist dazu als ein (einstellbares) Expansionsventil 11 ausgebildet, dessen Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter einstellbar ist.An efficiency of the
Zum Einstellen des Expansionsventils 11 sind im Wärmepumpen- oder Kältekreislauf der Wärmepumpe 8 bis 11 vor und hinter dem Verdampfer 8 Temperaturfühler 12 und 13 vorgesehen, welche eine Eintrittstemperatur bzw. eine Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer 8 abfühlen. Die Temperaturfühler 12 und 13 sind mit einer aus als Auswertevorrichtung dienenden Steuereinrichtung 14 gekoppelt, wie durch die zugehörigen gestrichelten Linien angedeutet. Die Steuereinrichtung 14 kann beispielsweise auch den Betrieb anderer Komponenten (wie der Wäschetrommel 2und der Zusatzheizung 7) steuern. In der Steuereinrichtung 14 werden die von den Temperaturfühlern 12 und 13 abgefühlten Sensorsignale oder Temperaturwerte zu einer Temperaturdifferenz verknüpft.To set the
Die Steuereinrichtung 14 überwacht also die Temperaturdifferenz und kann den Strömungsquerschnitt des Expansionsventils 11 in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz kontinuierlich einstellen, z.B. proportional zu der Temperaturdifferenz. Insbesondere mag der Strömungsquerschnitt mit steigender Temperaturdifferenz vergrößert und mit sinkender Temperaturdifferenz verkleinert werden. Zudem mag der Strömungsquerschnitt einen kleinsten (aber endlichen) Wert annehmen, falls die Temperaturdifferenz bei ausgeschalteter Zusatzheizung 7 einen unteren Schwellwert erreicht oder unterschreitet. Auch mag der Strömungsquerschnitt einen größten Wert annehmen, falls die Temperaturdifferenz bei mit maximaler Leistung betriebener Zusatzheizung 7 einen oberen Schwellwert erreicht oder überschreitet. Durch die Einstellung des Strömungsquerschnitts wird die Wärmepumpe 8 bis 11 mit hoher Genauigkeit an den Betrieb des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 1 mit und ohne Zusatzheizung 7 angepasst, und zwar auch dann, wenn eine Leistung der Zusatzheizung 7 variabel ist.The
In einer anderen durch die
Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 41 ist auch in der Lage, die Temperaturdifferenz an dem Verdampfer 8 zu überwachen und bei steigender Temperaturdifferenz zumindest eine zuvor geschlossene Kapillare 42b-d zu öffnen und bei sinkender Temperaturdifferenz zumindest eine zuvor geöffnete Kapillare 42b-d zu schließen. Insbesondere mag zum Öffnen oder Schließen einer der Kapillaren 42b-d ein zugehöriger Schwellwert der Temperaturdifferenz erreicht oder überschritten bzw. unterschritten worden sein.The exhaust
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.Of course, the present invention is not limited to the embodiments shown.
So mag das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 41 die Kapillare 42a-d auch abhängig von einem stufig einstellbaren Sollwert einer Heizleistung einstellen, wobei die Zahl der möglichen Sollwerte der Heizleistung (einschließlich Null für eine ausgeschaltete Zusatzheizung 7) vorzugsweise der Zahl der Kapillare 42a-d entspricht. Jedem Sollwert kann dann eine bestimmte Zahl offener Kapillare zugeordnet werden.Thus, the
Auch sonst können Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele und Varianten miteinander kombiniert oder alternativ verwendet werden.Even otherwise, features of different embodiments and variants can be combined or alternatively used.
- 11
- Abluft-WäschetrocknungsgerätExhaust laundry drying device
- 22
- Wäschetrommelwashing drum
- 33
- LufteinlasskanalAir inlet duct
- 44
- Gebläsefan
- 55
- Luftauslasskanalair outlet
- 77
- Zusatzheizungadditional heating
- 88th
- VerdampferEvaporator
- 99
- Verflüssigercondenser
- 1010
- Verdichtercompressor
- 1111
- Expansionsventilexpansion valve
- 1212
- Temperaturfühlertemperature sensor
- 1313
- Temperaturfühlertemperature sensor
- 1414
- Steuereinrichtungcontrol device
- 2121
- Abluft-WäschetrocknungsgerätExhaust laundry drying device
- 2222
- Stromsensorcurrent sensor
- 3131
- Abluft-WäschetrocknungsgerätExhaust laundry drying device
- 4141
- Abluft-WäschetrocknungsgerätExhaust laundry drying device
- 42a-d42a-d
- Kapillarecapillary
- AA
- Außenraumouter space
- LL
- Luftair
- WW
- WäscheLaundry
Claims (13)
- Vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) having- an air inlet duct (3), which passes from the outside (A) to a heatable laundry treatment compartment (2),- an air outlet duct (5), which passes from the laundry treatment compartment (2) to the outside (A),- a heat recovery system (8-11; 8-10; 42a-d) for transferring heat from the air outlet duct (5) to the air inlet duct (3) and- an additional heater (7) disposed on the air inlet duct (3),
wherein- the heat recovery system (8-11; 8-10; 42a-d) is a heat pump with an evaporator (8), a condenser (9), a compressor (10) and a relaxation unit (11; 42a-d), the condenser (9) being thermally coupled to the air inlet duct (3) and the evaporator (8) being thermally coupled to the air outlet duct (5),
characterized in that- a flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) can be set as a function of at least one operating parameter of the additional heater (7). - Vented laundry dryer (21) according to claim 1, wherein the flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) can be set as a function of a current heating power of the additional heater (7).
- Vented laundry dryer (31) according to claim 1, wherein the flow cross-section of the relaxation unit (11) can be set as a function of an activation state of the additional heater (7).
- Vented laundry dryer (1; 21; 31) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit is an expansion valve (11) and the flow cross-section of the expansion valve (11) can be set as a function of the at least one parameter.
- Vented laundry dryer (41) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit (42a-d) has a group of capillaries (42a-d) connected fluidically in a parallel manner, of which at least one capillary (42b-d) can be opened and closed optionally as a function of the at least one parameter.
- Vented laundry dryer (31) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit (11) can be switched between a first operating position and a second operating position.
- Vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit (11; 42a-d) can be set in multiple stages or continuously.
- Vented laundry dryer (1; 41) according to one of the preceding claims, wherein the flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) can be set as a function of a temperature difference and/or a pressure difference, in particular at the evaporator (8).
- Method for operating a vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) wherein the vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) is embodied according to one of the preceding claims, and wherein the method has at least the following steps:(a) monitoring at least one parameter of the additional heater (7) and(b) changing a flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) as a function of the at least one parameter.
- Method according to claim 9, wherein the relaxation unit (11) is an expansion valve and the method has at least the following steps:(a) monitoring an activation state of an additional heater (7) and(b) widening a flow diameter of the expansion valve (11) with an additional heater (7) connected and narrowing the flow diameter of the expansion valve (11) with an additional heater deactivated (7).
- Method according to claim 9, wherein the relaxation unit (11) is an expansion valve and the method has at least the following steps:(a) monitoring a temperature difference and/or a pressure difference, in particular at the evaporator (8);(b) widening a flow diameter of the expansion valve (11) as the temperature difference and/or pressure difference rises and(c) reducing the flow diameter of the expansion valve (11) as the temperature difference and/or pressure difference drops.
- Method according to claim 9, wherein the relaxation unit has a group of capillaries (42a-d) connected fluidically in a parallel manner, of which at least one capillary (42b-d) can be opened and closed optionally as a function of the at least one parameter and the method has at least the following steps:(a) monitoring a heating power of the additional heater (7) and(b) opening at least one previously closed capillary (42b-d) as the heating power rises and(c) closing at least one previously opened capillary (42b-d) as the heating power drops.
- Method according to claim 9, wherein the relaxation unit has a group of capillaries (42a-d) connected fluidically in a parallel manner, of which at least one capillary (42b-d) can be opened and closed optionally as a function of the at least one parameter and the method has at least the following steps:(a) monitoring a temperature difference and/or a pressure difference in particular at the evaporator (8) and(b) opening at least one previously closed capillary (42b-d) as the temperature difference and/or pressure difference rises and(c) closing at least one previously opened capillary (42b-d) as the temperature difference and/or pressure difference drops.
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