EP2895652B1 - Kondensationstrockner mit ermittlung der beladung sowie verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

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EP2895652B1
EP2895652B1 EP13756512.3A EP13756512A EP2895652B1 EP 2895652 B1 EP2895652 B1 EP 2895652B1 EP 13756512 A EP13756512 A EP 13756512A EP 2895652 B1 EP2895652 B1 EP 2895652B1
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EP
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heat exchanger
drum
laundry
loading
temperature
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Andrea GÄRTLEIN
Anja Hähnel
Marcus Simon
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Hausgeraete GmbH
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    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/24—Condensing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a condensation dryer (hereinafter also abbreviated to "dryer”) with a determination of the load with items of laundry (hereinafter also abbreviated to “loading” or “loading quantity”) as well as to a method suitable for operating this dryer.
  • the invention relates to a condensation dryer having a process air channel, a drum for receiving laundry, a heat exchanger for condensing water from moist, warm process air, a control device, at least one temperature sensor and a device for determining the amount of water condensed in the heat exchanger (hereinafter also referred to as " Condensate ").
  • the invention also relates to a method for operating a condensation dryer with a process air duct, a drum with laundry items placed therein, a heat exchanger for condensing water from moist, warm process air, a control device, at least one temperature sensor and a device for determining the amount of water condensed in the heat exchanger.
  • Condensation dryers whose operation is based on the condensation of the moisture vaporized by means of warm process air from laundry items, do not require an exhaust hose and are very popular because they can be used in internal bathrooms or laundry rooms of larger residential complexes.
  • process air the air
  • the initially cool process air is generally passed through a fan initially via a heater.
  • the dry-warm process air enters the drum as a drying chamber, which contains the moist laundry to be dried.
  • the hot process air absorbs the moisture from the laundry.
  • the moist process air is then removed from the drum for dehumidification Heat exchanger passed.
  • an air-to-air heat exchanger or the evaporator of a heat pump is usually used as a heat exchanger.
  • the moist-warm process air is cooled down in it, so that the water contained in it condenses.
  • the condensed water is then usually collected in a suitable receptacle and the cooled and dried air again supplied to the heater and then the drum.
  • the DE 10 2008 025 496 A1 describes a measuring arrangement for determining information about the current loading of a clothes dryer, wherein instead of the ohmic conductance of the evaluated electrical admittance of an electrode assembly is used to obtain information.
  • the DE 10 2008 021 598 A1 describes a clothes drying apparatus and a method of controlling it, wherein a control unit in the clothes drying apparatus is adapted to control the drying operation based on sensor data of a load sensor.
  • the loading weight is detected by means of the loading sensor.
  • the DE 10 2009 001 112 A1 describes a method for monitoring a loading of a laundry drum of a tumble dryer and / or for monitoring a degree of drying of laundry items introduced into the laundry drum, wherein the laundry drum is driven by means of an electric motor. In this case, depending on measured values of the current, the degree of drying of the items of laundry and / or the loading of the drum is concluded.
  • the DE 42 43 594 C2 discloses a method in which a loading amount of laundry is determined based on a temperature change of the process air and a humidity value of the process air. This is the temperature change determined by a temperature sensor arranged in the process air flow at the outlet opening of the drum over a certain period of time. In addition, the humidity of the air discharged from the drum is measured by means of a humidity sensor. Then, a laundry quantity is determined by taking the absolute sum of the temperature change and the humidity value and dividing by two. Based on this amount of laundry, the amount of laundry is determined as a small, large or very large amount of laundry. This method uses the ambient temperature dependent quantity with the humidity value, but the ambient temperature is neglected, resulting in inaccuracies.
  • the DE 10 2006 037 239 A1 describes a method and a tumble dryer for controlling the drying of wet laundry.
  • a drying process is completed taking into account at least one moisture value or a corresponding measured value of the laundry to be dried, wherein additionally determined during drying of the laundry at or after reaching a predetermined moisture value or a corresponding measured value, the respective type of laundry and / or the respective load condition the laundry drum corresponding temperature size is used for targeted termination of drying.
  • the DE 44 11 958 A1 describes a household clothes dryer with an electronic program control device and a rotatably mounted laundry drum and a fan for conveying the passing of a radiator over drying air through the laundry drum, wherein the increase in the electrical resistance of the drying material and the temperature difference from drum inlet and Trommelaustritttemperatur detected be evaluated.
  • the DE 199 18 877 A1 describes a method for estimating the loading and / or the drying time in a household tumble dryer before the end of the drying process, in which a dependent on the laundry humidity size and a measure of the Temperature of an air stream for drying the laundry before and / or after its contact with the laundry is determined.
  • the amount dependent on the fabric moisture is used in conjunction with the measure of the temperature of the air stream before and / or after its contact with the laundry to estimate the loading and / or the drying time.
  • a measure of the electrical resistance of the laundry is determined as the size dependent on the laundry moisture.
  • the DE 199 39 274 A1 describes a method for determining the expected drying time of a drying process in tumble dryers with a continuous temperature detection at Trommelein- and drum outlet and moisture-controlled drying programs in which at least two early after the start of the device at least two independent measures used and correlated with each other.
  • measured variables are the electrical resistance / conductance of the laundry at the beginning of the drying process, the temporal temperature profile at the drum outlet of the process air after switching on the heater and the respective mathematically / physically derivable variables, and several other variables related to the temperature.
  • the object of the present invention was to provide a condensation dryer (abbreviated hereafter to "dryer") with improved determination of the load.
  • the object of the invention was also to provide a method suitable for operating this dryer.
  • the invention thus relates to a condensation dryer with a process air duct, a drum for receiving laundry, a heat exchanger for condensing water from moist, warm process air, a control device, at least one temperature sensor and a device for determining the amount of condensed water in the heat exchanger, wherein the at least a temperature sensor is arranged in a cooling medium channel and / or in the process air duct and the control device is set up in order to determine a loading of the drum with dry mass of laundry items on the basis of a time profile of the temperature measured with the at least one temperature sensor and a time profile of the amount of condensed water in that the time profile of the temperature measured by the at least one temperature sensor and the time profile of the amount of condensed water are determined for at least one predetermined time interval ⁇ t 1 , and by Comparison with a deposited in the controller relationship between these time courses and the loading of the drum, the loading of the drum is determined.
  • the loading is understood to mean the dry mass of the items of laundry to be dried introduced into the drum.
  • At least one temperature sensor is used. If only one temperature sensor is used, in particular the time change of the temperature at the location of this temperature sensor is measured and used to determine the load. If more than one temperature sensor is used, it is also possible to measure the temperature difference between two locations, for example in the process air duct, and, in particular, also to track its temporal change. If in each case a temperature sensor is arranged both in the process air duct and in the cooling medium duct, the temperature in both ducts can be measured and their temporal change can be used to determine the load.
  • At least two temperature sensors are preferably used.
  • the type of temperature sensor is not limited, but an NTC sensor is preferred.
  • a first temperature sensor is arranged in the cooling medium channel at the entrance or exit of the heat exchanger for the cooling medium, preferably at the entrance.
  • a second temperature sensor is arranged in the cooling medium channel at the outlet of the heat exchanger for the cooling medium.
  • the condensation dryer according to the invention furthermore generally has a heater, wherein this is in particular an electric heater or a gas heater, wherein an electric heater is preferably used.
  • the heater serves to heat the process air before it is introduced into the drum of the condensation dryer.
  • the condensation dryer For conveying the process air, the condensation dryer also generally has a fan in the process air duct.
  • At least one heat exchanger for dehumidifying the moist, warm process air is present, so that the moist, warm process air from the drum is not conducted into an installation space of the dryer. Instead, at least some of the moisture from the moist, warm process air is removed by condensation. This is generally achieved by cooling the moist, warm process air.
  • the heat exchanger generally uses a cooling medium, for example cooling air or a refrigerant, for dehumidifying the process air.
  • the condensed water is then usually first collected in a condensate tray or pumped by a condensate pump, for example in a condensate tank.
  • the heat exchanger is in particular an air-air heat exchanger or a heat sink of a heat pump, in particular an evaporator.
  • a heat pump is characterized by two heat exchangers, namely a heat sink, in which heat is absorbed, a heat source in which heat is released, and a pumping device, which transfers heat from the heat sink to the heat source optionally with a change in temperature.
  • the cooling of the warm, moisture-laden process air takes place essentially in the heat sink of the heat pump, also referred to as evaporator, where the heat transferred is used to evaporate a refrigerant circulating in the pump device designed as a circuit ,
  • the refrigerant vaporized due to the heating is in the Pumping means via a compressor of the heat source, which is a condenser for the refrigerant supplied to the heat pump, where due to the liquefaction of the gaseous refrigerant heat is released, which is used to heat the process air before entering the drum.
  • the now liquid refrigerant is expanded in a throttle of the pumping device, whereby its internal pressure is reduced, and finally passes back to the evaporator.
  • condensation dryer according to the invention is in the process air duct in any case preferably an air-to-air heat exchanger or an evaporator of a heat pump, more preferably an evaporator of a heat pump.
  • a cooling air duct is provided, is passed through the air, in particular from a storage room of the dryer, as a cooling medium by means of a cooling air blower.
  • the condensation dryer In the condensation dryer according to the invention, a time course of the amount of condensed water produced, ie condensate, measured and used to determine the load with laundry with.
  • the condensation rate K describes the amount of water condensed out of the items of laundry to be dried, based on a specific period of time.
  • K m H 2 O / .delta.t
  • m H2O is the amount of condensate obtained from the items to be dried water and ⁇ t the corresponding period.
  • the period .DELTA.t is limited according to the invention only in that it must be sufficiently large to reliably determine the condensation rate K, wherein the respective minimum period At min is generally dependent on the method for determining the condensation rate.
  • the amount of condensed water in the heat exchanger can be determined in different ways, and several methods of determination can be combined to improve accuracy. For this purpose, the fact is used that condensate generally in a first is collected below the heat exchanger arranged condensate tray. Then the amount of condensate in the condensate tray above the water level can be measured with the aid of a water level sensor.
  • a water level sensor is therefore arranged in a condensate tray below the heat exchanger or in a condensate tank.
  • the condensate is pumped out for disposal or for intermediate storage in a condensate tank.
  • a condensate channel in which a condensate pump is often arranged to convey the condensate.
  • condensate can also be easily pumped into a sewer for disposal via the condensate duct.
  • a flow sensor which measures the amount of condensate flowing through, be used to determine the condensation rate. This is done with a direct disposal of the condensate, but also if the condensate is transported through the condensate channel for intermediate storage in the condensate tank.
  • the period ⁇ t min is preferably should include at least two pump cycles.
  • Particularly advantageous here is the entire period .DELTA.t in the main drying phase, which .DELTA.t max corresponds to the duration of the main drying phase.
  • the main drying phase herein is the phase of the drying process, in which, at approximately constant process air temperature, the drying of the laundry mainly takes place.
  • the condensation dryer according to the invention is in particular a tumble dryer per se or a washer-dryer.
  • a washer-dryer here is a combination device that has a washing function for washing laundry and a drying function for drying wet laundry.
  • the dryer advantageously has an optical and / or acoustic display device for different states of the dryer.
  • an optical display device is preferably used.
  • the display device can give information about the operation of the dryer, for example, by the output of a text or by lighting different colored light emitting diodes, for example on the load or on a correspondingly adapted running drying program or a remaining time of a drying program.
  • the invention also provides a method for operating a condensation dryer with a process air duct, a drum with laundry items placed therein, a heat exchanger for condensing water from moist, warm process air, a control device, at least one temperature sensor and a device for determining the amount of water condensed in the heat exchanger wherein the at least one temperature sensor is arranged in a cooling medium channel and / or in the process air duct and the control device is set up in order to load the drum with dry mass of laundry items based on a time profile of the temperature measured with the temperature sensor and a time profile of the amount of condensed water determine in which method for at least a predetermined period .DELTA.t 1, the time course of the measured temperature with the at least one temperature sensor and the time course of the amount of condensing rtem water is determined and a load of the drum is determined by comparison with a deposited in the controller relationship between these time courses and the loading of the drum with laundry.
  • the loading is understood as meaning the dry mass of the items of laundry to be dried which do not change over the duration of the method according to the invention and in particular of a drying program carried out.
  • a determination of the loading according to the invention is therefore only necessary once during the drying program, although it may also be necessary can be done more often.
  • the device for determining the amount of water condensed in the heat exchanger is, in particular, a water level sensor in a condensate tray or a condensate tank, a flow sensor or a condensate pump, in particular one whose function depends on a minimum volume of condensate, so that the number of pump cycles in a given period of time can be used as a measure of the amount of condensate conveyed and therefore produced.
  • a water level sensor in the condensate pan or in the condensate tank can be closed in a simple way to the condensation rate.
  • the water level is measured over a defined period of time .DELTA.t and, based on the known dimensions of the condensate tray, the amount of water m H2O condensed out of the items to be dried is determined, from which the condensation rate K results.
  • a water level sensor When a water level sensor is used, its type is not limited in the present invention. Preferably, however, an analogue water level sensor is used. But it could also be provided, for example, for other reasons, a water level sensor in the condensate tray or in the condensate tank, which then could be used.
  • a flow sensor is arranged in the condensate channel.
  • the condensate channel here is the channel in which the condensate is removed, for example, from the condensate tray in the condensate tank.
  • a flow sensor arranged in such a way can be concluded in a simple manner to the condensation rate, for example by the flow over a defined period .DELTA.t is measured, from which the amount of the auskondens Being from the laundry items to be dried m H2O is determined first, from which then the Condensation rate K results.
  • the condensation rate is thus determined by means of a flow sensor which is arranged in a condensate channel.
  • a condensation dryer generally also has a condensate pump for conveying condensate.
  • the condensate is removed by means of the condensate pump, which can be time-controlled or "event-controlled". Timed here means control based on predetermined time values, e.g. in the program flow.
  • Event-driven means that the pump triggers at a certain amount of water, so in the case of" event-driven "pumps, the condensate pump generally only operates when a certain preset amount of water is available, with the pump generally operating at a preset constant flow rate The pump is therefore switched off, resulting in pump operation with different periods of operation and standstill, based on the duration of the operating phases over a given period of time and thus the number of pumping cycles over a given period of time, on the pumped and thus on the heat exchangers Condensate can be closed.
  • the condensation rate is determined by means of the number of pump cycles per unit time of a condensate pump arranged in the condensate duct.
  • the rate of condensation be determined via a water level sensor or a flow sensor.
  • the condensation rate is preferably determined based on the number of pump cycles in a certain period .DELTA.t. This has the advantage that no additional sensors are needed.
  • a additionally stored in the control device relationship between the time course of the measured temperature with the at least one temperature sensor, the time course of the amount of condensed water, the time course of a temperature difference .DELTA.T K (T KA - T KE ) of the cooling medium, where T KE is the temperature of the cooling medium at the inlet of the heat exchanger and T KA the temperature of the cooling medium at the outlet of the heat exchanger, and a speed of the drum and / or a process air blower and a heating power of a heater for the process air, and the loading of the drum with laundry used.
  • the rotation of the drum affects the distribution of laundry in the drum and thus the flow of process air through the drum. In addition, this affects the drying, since initially generally a superficial drying of laundry items takes place and thus the accessibility of the wet laundry items for the warm and dry process air should preferably be considered.
  • a humidity sensor which determines the moisture of the laundry items in the drum.
  • a conductivity sensor can be used as the humidity sensor, i. a sensor in which a moisture content of the items of laundry can be measured by the moisture-dependent conductivity of the items of laundry.
  • electrodes in the end shield of the drum can serve as a moisture sensor.
  • the humidity, ie the degree of drying, of the items of laundry can be determined by observing the motor current and / or a power delivered to the electric drive motor within a predetermined period of time, since a current and / or power gradient with a decreasing moisture of the laundry items smaller becomes.
  • a suitable moisture-determining device and a method for operating such a condensation dryer are described, for example, in US Pat EP 2 227 585 B1 described.
  • a drying process in tumble dryers is divided into three phases.
  • the heating phase takes place during which the temperature of the process air at a considered location, such as an input or output of the drum, increases until a certain temperature value is reached.
  • the main drying phase in which the dryer is operated in a quasi-stationary thermodynamic state, i. the temperature of the process air is approximately constant at a considered location.
  • This phase is thus also called the "equilibrium phase".
  • the main drying phase begins when a certain value of the process air temperature is reached (threshold value) and the further drying process of the laundry takes place at approximately the same process air temperature. During this phase, the main drying of the laundry occurs.
  • the drying process is then completed with a cooling phase in which the heating is switched off.
  • the correlation of the time course of the measured with the at least one temperature sensor temperature and / or temperature difference with the load with laundry is relatively complicated.
  • the control device in the heating phase in the context of relationships between the load and the measured temperature values and condensation rates.
  • early definition or adaptation of a drying process to a loading is desirable.
  • the loading is determined during the heating phase and / or at the beginning of the main drying phase. In a particularly preferred embodiment, the loading is determined at the beginning of the main drying phase. It is particularly preferred if the period for determining the condensation rate .DELTA.t is as low as possible, and thus corresponds to .DELTA.t min . Such a determination of the loading B allows an early adjustment of the further course of the drying process to the load.
  • the amount of water condensed out of the laundry items to be dried m H2O and therefore the condensation rate K can be determined in various ways. For example, over a defined period of time with a water level sensor, the water level in the condensate tray or in the condensate tank can be measured and used to deduce the condensation rate K. Alternatively, with time control of the condensate pump by means of a flow sensor, the amount of water delivered in a certain period of time can be measured.
  • the loading determination thus comprises a determination of the condensation rate K.
  • the load correlates with the condensation rate K, since with a small load of laundry, the process air absorbs less moisture from the laundry than with a large load of laundry.
  • the condensation rate K is thus high, whereas at a lower load the condensation rate K is smaller.
  • the condensation rate is largely independent of the initial moisture content of the laundry.
  • the initial moisture content of the laundry generally affects mainly the duration of the drying process, but hardly the condensation rate.
  • the condensation rate K is decisively influenced by the temperature of the cooling medium T K in the heat exchanger for dehumidifying the process air.
  • the cooling medium in the heat exchanger for dehumidifying the process air serves to cool the process air and thus leads to the desired condensation.
  • the lower the temperature of the cooling medium T K the greater the condensation rate K becomes.
  • the temperature of the cooling medium T K may vary, for example, depending on the ambient temperature of the tumble dryer. In particular, this connection becomes in tumble dryers with air / air heat exchangers, which use the ambient air as the cooling medium and in which thus the condensation rate K depends on the ambient temperature. A large condensation rate K could thus indicate both a high load and / or a low ambient temperature.
  • the at least one temperature sensor is arranged such that it can determine the temperature of the cooling medium T K.
  • the coolant channel is in this case generally the arrangement surrounding the cooling medium directly, for example in air / air heat exchangers, the cooling air guide from the entry of cooling air in the dryer to its exit from the tumble dryer or heat pump dryers the corresponding leadership of the refrigerant.
  • the dependence on the condensation rate K is determined and taken into account by suitable relationships, which are stored in the control device for the determination of the load for determining the loading of the clothes dryer.
  • the temperature of the cooling medium T K is preferably determined at a time within the period .DELTA.t, in which the condensation rate is determined.
  • the temporal tracking of temperatures, temperature differences, condensation rates, etc. occur in the same period.
  • a measurement can be made in one or more time periods.
  • the loading of the laundry dryer with items of laundry is generally determined by respective values for the loading B being stored in the control device for different condensation rates K at different temperatures of the cooling medium T K.
  • the loading B can be determined exactly.
  • the temperature sensor is arranged at the cooling medium inlet of the heat exchanger.
  • the temperature sensor is arranged there in the coolant channel, where the cooling medium enters the heat exchanger.
  • this is the entry point of the cooling air into the air / air heat exchanger or the entry of the refrigerant into the evaporator.
  • a further temperature sensor is arranged on the cooling medium outlet of the device for dehumidifying the process air.
  • the further temperature sensor is arranged there in the coolant channel, where the cooling medium exits from the heat exchanger. For example, this is the exit point of the cooling air from the air / air heat exchanger or the outlet of the refrigerant from the evaporator.
  • a temperature difference ⁇ T K of the cooling medium between the temperature of the cooling medium at its inlet T KE and the temperature of the cooling medium at its outlet T KA can be determined from the device for dehumidification.
  • the temperature difference .DELTA.T K of the cooling medium allows a statement about the "cooling capacity" of the heat exchanger.
  • the loading in particular as a function of the condensation rate K and the two temperature values T KE and T KA is determined, or a function of the condensation rate K and the temperature difference .DELTA.T K, in general, by depositing the corresponding data in the control device. So the load can be determined exactly.
  • the condensate tank may be fixed or removable in the condensation dryer.
  • a drying process adapted to the load can be carried out.
  • the power of the heater, the fan speed (process air fan, cooling fan, if present), the drum speed and / or a duration of the drying process can be suitably selected to achieve an optimum drying result.
  • the invention has the advantage that a dryer can be operated with improved efficiency.
  • the invention allows the course of a drying process to be adapted individually to the load. As a result, insufficient drying or overdrying of the items of laundry is avoided.
  • a desired final moisture content So the user can choose how "dry" he wants the laundry. In addition, by avoiding over-drying, the laundry is spared.
  • the adaptation of the drying method to this reduced loading which is possible according to the invention, also has the advantage that a shortening of the drying time and a reduced energy consumption are achieved than with known drying methods.
  • the invention makes it possible through the use of several determination methods that the load can be determined very precisely.
  • FIG. 1 thus shows a vertical section through a condensation dryer 1, which has the heat exchanger 15, the evaporator of a heat pump 12,13,14,15 and a rotatable about a horizontal axis drum 3 as a drying chamber, within which driver 21 for moving laundry during a drum rotation are attached.
  • a humidity sensor 34 designed here as a conductivity sensor, mounted to the moisture from the drum To be able to determine introduced laundry items.
  • process air is conducted by means of a process air blower 6 via an electric heater 4. The thereby heated process air then passes into the drum 3, where in Fig. 1 Moist laundry items not shown are deprived of moisture.
  • the process air heated by the electric heater 4 is directed from the rear, ie from the side of the drum 3 opposite a dryer door 22, through the perforated bottom into the drum 3.
  • the moist, warm process air leaves the drum 3 via a fluff grate 31 and flows in the process air duct 2 to the evaporator 15 of the heat pump.
  • a circulating in the heat pump circuit 12,13,14,15 refrigerant is evaporated due to the heat exchange with the moist, warm process air and fed via a compressor 13 to a condenser 12.
  • the moist, warm process air is thereby cooled in the evaporator 15 of the heat pump 12,13,14,15 and the vaporized refrigerant of the heat pump via a compressor 13 to the condenser 12, where the refrigerant with heat dissipation to the flowing in the process air duct cooled and dehumidified process air liquefied.
  • the liquid then present in liquid form is passed via a throttle valve 14 in turn to the evaporator 15, whereby the refrigerant circuit is closed.
  • first embodiment shown is a first temperature sensor 27 disposed at the inlet of the refrigerant in the evaporator 15 and a second temperature sensor 28 at the outlet of the refrigerant from the evaporator 15, which the respective temperature T KE and T KA of the heat pump cycle 12,13,14, 15 circulating refrigerant.
  • the resulting condensate in the evaporator 15 is collected in a condensate pan 17 and pumped by means of a condensate pump 20 in a condensate channel 18 in a condensate tank 19.
  • a condensate tray 17 In the condensate tray 17 is a water level sensor 11, which is designed here as a reed contact in conjunction with a permanent magnetic float.
  • the condensate pump 20 can be controlled so that it starts only at a predetermined minimum volume of condensate, but interrupts their operation below this value. From the number of pumping cycles per unit of time, the amount of condensate produced per unit of time can then be calculated. the condensation rate, be closed.
  • a flow meter 32 in the condensate channel 18 can be used to determine the condensation rate.
  • the drum 3 is at the in FIG. 1 shown embodiment at the rear bottom by means of a pivot bearing and front mounted by means of a bearing plate 7, wherein the drum 3 rests with a brim on a sliding strip 8 on the bearing plate 7 and is held at the front end.
  • the control of the dryer via a control device 10, which can be controlled by the user via an operating unit 9.
  • a display device 33 allows the display of a detected load or other conditions of the dryer, such as e.g. Remaining time of a drying process.
  • the dryer for determining the load with items of laundry in particular, the control device 10, the water level sensor 11 and a first temperature sensor 27 and a second temperature sensor 28.
  • the water level in the condensate tray 17 is measured over the period ⁇ t 1 by means of the water level sensor 11.
  • the amount of condensed water m H2OX is first determined in the control device 10 on the basis of the stored dimensions of the condensate tray 17 . Based on the specific period .DELTA.t X then the condensation rate K X is determined.
  • FIG. 2 shows a vertical section through a condensation dryer having a heat exchanger for dehumidifying the process air an air / air heat exchanger, according to another embodiment of the invention.
  • an air / air heat exchanger 5 is used instead of an evaporator is at the in FIG. 2 shown second embodiment.
  • the process air is essentially the same for this dryer FIG. 1 shown led.
  • the moist, warm process air after exiting the drum 3 via the process air duct 2 for dehumidification is not passed to the evaporator of a heat pump, but to the air / air heat exchanger 5, where it is cooled.
  • the moisture absorbed by the process air from the items of laundry condenses there and is collected in the condensate tray 17.
  • the condensate tray 17 is a water level sensor eleventh
  • the cooling of the warm, moisture-laden process air from the drum 3 in the air / air heat exchanger 5 takes place by heat exchange with cooling air as the cooling medium.
  • the cooling air enters from the installation room of the dryer 1 through the cooling air inlet 23 into the cooling air duct 24 and is conveyed through the cooling air blower 25 through the air / air heat exchanger 5 to the cooling air outlet 26.
  • a first temperature sensor 29 is arranged at the inlet of the cooling air into the air / air heat exchanger 5 and a second temperature sensor 30 at the outlet of the cooling air from the air / air heat exchanger 5.
  • the two temperature sensors measure the temperatures T KE and T KA of the cooling air.
  • the condensate pump 20 can be controlled so that it starts only at a predetermined minimum volume of condensate, but interrupts their operation below this value. From the number of pump cycles per unit time can then be closed to the amount of condensate generated per unit time.
  • a flow sensor 32 in the condensate channel 18 can be used to determine this condensation rate.
  • the process air blower 6, the cooling air blower 25 and the drum 3 are driven by the same motor 16 with the blower 6 and the cooling air blower 25 on opposite sides of the engine 16.
  • the dryer for determining the load with items of laundry likewise has, in particular, the control device 10, the water level sensor 11 and a first temperature sensor 29 and a second temperature sensor 30 in the cooling medium channel 24 configured as a cooling air channel.
  • the water level in the condensate tray 17 is measured at the beginning of the main drying phase over a period ⁇ t Y by means of the water level sensor 11, and the condensation rate K is determined on the basis of this.
  • the temperatures TK E and T KA of the cooling air are measured right at the beginning of the period .DELTA.t 1 with the temperature sensors 29 and 30 and also transmitted to the control device 10.
  • the temperature difference of the cooling air ⁇ T K is first determined in the control device 10.
  • the values thus determined for the condensation rate K and the temperature difference .DELTA.T K of the cooling air are then compared with stored in the control device 10 values for the condensation rate K and the temperature difference .DELTA.T K of the cooling air and determined at the matching values of the corresponding stored value for the load.
  • a humidity sensor 34 designed here as a conductivity sensor, mounted to determine the moisture introduced into the drum laundry.
  • the further course of the drying process is then determined in the control device 10 on the basis of the load value determined in this way, wherein the load of laundry items can be taken into account.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensationstrockner (im Folgenden auch mit "Trockner" abgekürzt) mit einer Ermittlung der Beladung mit Wäschestücken (im Folgenden auch mit "Beladung" oder "Beladungsmenge" abgekürzt) sowie auf ein zum Betrieb dieses Trockners geeignetes Verfahren.
  • Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner mit einem Prozessluftkanal, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Wärmetauscher zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft, einer Steuereinrichtung, mindestens einem Temperatursensor und einer Vorrichtung zur Bestimmung der Menge an im Wärmetauscher kondensiertem Wasser (im Folgenden auch als "Kondensat" bezeichnet).
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einem Prozessluftkanal, einer Trommel mit darin platzierten Wäschestücken, einem Wärmetauscher zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft, einer Steuereinrichtung, mindestens einem Temperatursensor und einer Vorrichtung zur Bestimmung der Menge an im Wärmetauscher kondensiertem Wasser.
  • Ein solcher Kondensationstrockner und ein solches Verfahren gehen hervor aus dem Dokument US 2006/048405 A1 .
  • Kondensationstrockner, deren Funktionsweise auf der Kondensation der mittels warmer Prozessluft verdampften Feuchtigkeit aus Wäschestücken beruht, benötigen keinen Abluftschlauch und sind sehr beliebt, weil sie in innen liegenden Bädern oder Waschküchen von größeren Wohnkomplexen verwendet werden können. Bei Kondensationstrocknern bewegt sich die Luft (so genannte "Prozessluft") in einem weitgehend geschlossenen Kreislauf. Die zunächst kühle Prozessluft wird im Allgemeinen durch ein Gebläse zunächst über eine Heizung geleitet. Dann tritt die trocken-warme Prozessluft in die Trommel als Trocknungskammer ein, welche die zu trocknenden feuchten Wäschestücke enthält. In der Trommel nimmt die heiße Prozessluft die Feuchtigkeit aus den Wäschestücken auf. Die dann feuchte Prozessluft wird von der Trommel zur Entfeuchtung in einen Wärmetauscher geleitet. Als Wärmetauscher wird in der Regel ein Luft-Luft-Wärmetauscher oder der Verdampfer einer Wärmepumpe verwendet. Die feucht-warme Prozessluft wird darin abgekühlt, so dass das in ihr enthaltene Wasser kondensiert. Das kondensierte Wasser wird anschließend in der Regel in einem geeigneten Auffanggefäß gesammelt und die abgekühlte und getrocknete Luft erneut der Heizung und anschließend der Trommel zugeführt.
  • Während der einzelnen Trocknungsphasen verhalten sich unterschiedliche Beladungsmengen unterschiedlich, so dass es sinnvoll ist, den Trocknungsprozess an die Beladungsmenge anzupassen. Wenn hingegen bei einem Trockner die Trocknungspha sen lediglich an der Nennbeladung ausgerichtet sind, wird beispielsweise bei geringerer Beladung die Wäsche regelmäßig "übertrocknet" und somit unnötig Energie verbraucht. Zudem dauert das Trocknungsverfahren der Wäsche übermäßig lang. Diese Nachteile können über die Bestimmung der Beladungsmenge überwunden werden. Dies erlaubt es, dass das Trocknungsverfahren angepasst und ein optimales Trocknungsergebnis erzielt werden kann. Außerdem wird dadurch auch der Energieverbrauch reduziert und somit die Umwelt geschont und dem Benutzer Kosten erspart.
  • Die DE 10 2008 025 496 A1 beschreibt eine Messanordnung zur Ermittlung einer Information über die aktuelle Beladung eines Wäschetrockners, wobei statt des ohmschen Leitwertes der bewertete elektrische Scheinleitwert einer Elektrodenanordnung zur Informationsgewinnung herangezogen wird.
  • Die DE 10 2008 021 598 A1 beschreibt ein Wäschetrocknungsgerät und ein Verfahren zu dessen Steuerung, wobei eine Steuereinheit im Wäschetrocknungsgerät dazu eingerichtet ist, den Trocknungsvorgang auf der Grundlage von Sensordaten eines Beladungssensors zu steuern. Bei dem Verfahren wird das Beladungsgewicht mittels des Beladungssensors erfasst.
  • Die DE 10 2009 001 112 A1 beschreibt ein Verfahren zum Überwachen einer Beladung einer Wäschetrommel eines Wäschetrockners und/oder zum Überwachen eines Trocknungsgrades von in die Wäschetrommel eingebrachten Wäschestücken, wobei die Wäschetrommel mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Dabei wird in Abhängigkeit von Messwerten des Stromes auf den Trocknungsgrad der Wäschestücke und/oder die Beladung der Trommel geschlossen.
  • Schließlich beschreibt die DE 10 2009 028 358 A1 ein Wäschebehandlungsgerät mit einer drehbar gelagerten Trommel zum Trocknen und/oder Waschen von Wäsche, bei dem ebenfalls elektrische Parameter eines Elektromotors für die Bestimmung der Masse der in die Trommel eingebrachten Wäsche herangezogen werden.
  • Die DE 42 43 594 C2 offenbart ein Verfahren, bei dem eine Beladungsmenge an Wäschestücken anhand einer Temperaturveränderung der Prozessluft und eines Feuchtigkeitswertes der Prozessluft bestimmt wird. Dazu wird die Temperaturveränderung durch einen im Prozessluftstrom an der Auslassöffnung der Trommel angeordneten Temperatursensor über einen bestimmten Zeitraum ermittelt. Zusätzlich wird mittels eines Feuchtigkeitssensors die Feuchtigkeit der aus der Trommel ausgegebenen Luft gemessen. Dann wird ein Wäschemengenwert ermittelt, indem die absolute Summe aus der Temperaturveränderung und dem Feuchtigkeitswert gebildet und durch 2 dividiert wird. Ausgehend von diesem Wäschemengenwert wird die Wäschemenge als kleine, große oder sehr große Wäschemenge bestimmt. Dieses Verfahren nutzt mit dem Feuchtigkeitswert eine von der Umgebungstemperatur abhängige Größe, wobei jedoch die Umgebungstemperatur vernachlässigt wird, was zu Ungenauigkeiten führt.
  • Die DE 10 2006 037 239 A1 beschreibt ein Verfahren und einen Wäschetrockner bzw. Waschtrockner zum Steuern des Trocknens von feuchter Wäsche. Dabei wird ein Trocknungsvorgang unter Berücksichtigung zumindest eines Feuchtigkeitswertes oder eines diesem entsprechenden Messwertes der zu trocknenden Wäsche beendet, wobei zusätzlich eine beim Trocknen der Wäsche bei oder nach Erreichen eines vorgegebenen Feuchtigkeitswertes oder eines diesem entsprechenden Messwertes ermittelte, der jeweiligen Wäscheart und/oder dem jeweiligen Beladungszustand der Wäschetrommel entsprechende Temperaturgröße zum gezielten Beenden des Trocknens herangezogen wird.
  • Die DE 44 11 958 A1 beschreibt einen Haushalt-Wäschetrockner mit einer elektronischen Programmsteuereinrichtung sowie mit einer drehbar gelagerten Wäschetrommel und einem Ventilator zum Fördern der an einem Heizkörper vorbei strömenden Trocknungsluft durch die Wäschetrommel, wobei der zeitliche Anstieg des elektrischen Widerstandes des Trocknungsgutes und die Temperaturdifferenz aus Trommeleintritts- und Trommelaustritttemperatur erfasst und ausgewertet werden. Mit Hilfe einer elektronischen Einrichtung werden daraus Schlussfolgerungen auf die Wäscheart und das Wäschegewicht des Trocknungsgutes gezogen und die auf diese Weise gewonnenen Daten werden als Steuergrößen für die weitere Ablaufsteuerung des gewählten Trocknungsprogramms der Programmsteuereinrichtung zugeführt.
  • Die DE 199 18 877 A1 beschreibt ein Verfahren zum Schätzen der Beladung und/oder der Trocknungsdauer bei einem Haushaltswäschetrockner vor Ablauf des Trocknungsvorganges, bei dem eine von der Wäschefeuchte abhängige Größe und ein Maß für die Temperatur eines Luftstromes zur Trocknung der Wäsche vor und/oder nach dessen Berührung mit der Wäsche ermittelt wird. Die von der Wäschefeuchte abhängige Größe wird in Verbindung mit dem Maß für die Temperatur des Luftstroms vor und/oder nach dessen Berührung mit der Wäsche zur Schätzung der Beladung und/oder der Trocknungsdauer verwendet. Als von der Wäschefeuchte abhängige Größe wird insbesondere ein Maß für den elektrischen Widerstand der Wäsche ermittelt.
  • Die DE 199 39 274 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung der voraussichtlichen Trockenzeit eines Trocknungsvorganges in Wäschetrocknern mit einer kontinuierlichen Temperaturerfassung am Trommelein- und Trommelaustritt und feuchtegesteuerten Trocknungsprogrammen, bei denen mindestens frühzeitig nach dem Start des Gerätes mindestens zwei voneinander unabhängige Messgrößen verwendet und miteinander in Korrelation gesetzt werden. Als Beispiele für Messgrößen sind genannt der elektrische Widerstand/Leitwert der Wäsche zu Beginn des Trocknungsprozesses, der zeitliche Temperaturverlauf am Trommelaustritt der Prozessluft nach dem Einschalten der Heizung sowie die jeweils daraus mathematisch/physikalisch ableitbaren Größen, und mehrere weitere sich auf die Temperatur beziehende Messgrößen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es vor diesem Hintergrund, einen Kondensationstrockner (im Folgenden auch mit "Trockner" abgekürzt) mit einer verbesserten Ermittlung der Beladung bereitzustellen. Aufgabe der Erfindung war es außerdem, ein zum Betrieb dieses Trockners geeignetes Verfahren bereitzustellen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Kondensationstrockner sowie ein zum Betrieb dieses Trockners geeignetes Verfahren mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockners sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockners entsprechen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein Kondensationstrockner mit einem Prozessluftkanal, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Wärmetauscher zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft, einer Steuereinrichtung, mindestens einem Temperatursensor und einer Vorrichtung zur Bestimmung der Menge an im Wärmetauscher kondensiertem Wasser, wobei der mindestens eine Temperatursensor in einem Kühlmediumkanal und/oder im Prozessluftkanal angeordnet ist und die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um anhand eines zeitlichen Verlaufes der mit dem mindestens einen Temperatursensor gemessenen Temperatur und eines zeitlichen Verlaufes der Menge an kondensiertem Wasser eine Beladung der Trommel mit Trockenmasse von Wäschestücken zu ermitteln, indem für mindestens einen vorgegebenen Zeitraum Δt1 der zeitliche Verlauf der mit dem mindestens einen Temperatursensor gemessenen Temperatur und der zeitliche Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser ermittelt wird und durch Vergleich mit einem in der Steuereinrichtung hinterlegten Zusammenhang zwischen diesen zeitlichen Verläufen und der Beladung der Trommel die Beladung der Trommel ermittelt wird.
  • Hierbei wird unter der Beladung die Trockenmasse der in die Trommel eingebrachten zu trocknenden Wäschestücke verstanden.
  • Erfindungsgemäß wird mindestens ein Temperatursensor eingesetzt. Wird lediglich ein Temperatursensor eingesetzt, wird insbesondere die zeitliche Änderung der Temperatur am Ort dieses Temperatursensors gemessen und zur Bestimmung der Beladung mit herangezogen. Werden mehr als ein Temperatursensor eingesetzt, kann auch die Temperaturdifferenz zwischen zwei Orten, beispielsweise im Prozessluftkanal, gemessen und insbesondere auch deren zeitliche Änderung verfolgt werden. Ist sowohl im Prozessluftkanal also auch im Kühlmediumkanal jeweils ein Temperatursensor angeordnet, kann die Temperatur in beiden Kanälen gemessen und deren zeitliche Änderung zur Bestimmung der Beladung mit herangezogen werden.
  • Erfindungsgemäß werden daher vorzugsweise mindestens zwei Temperatursensoren eingesetzt.
  • Die Art des Temperatursensors ist dabei nicht eingeschränkt, jedoch wird ein NTC-Sensor bevorzugt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners ist ein erster Temperatursensor im Kühlmediumkanal am Eingang oder Ausgang des Wärmetauschers für das Kühlmedium angeordnet, vorzugsweise am Eingang.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners ist ein zweiter Temperatursensor im Kühlmediumkanal am Ausgang des Wärmetauschers für das Kühlmedium angeordnet.
  • Der erfindungsgemäße Kondensationstrockner verfügt weiterhin in der Regel über eine Heizung, wobei diese insbesondere eine elektrische Heizung oder eine Gasheizung ist, wobei eine elektrische Heizung bevorzugt verwendet wird. Die Heizung dient zur Erwärmung der Prozessluft vor dem Einleiten in die Trommel des Kondensationstrockners.
  • Zur Beförderung der Prozessluft weist der Kondensationstrockner zudem in der Regel im Prozessluftkanal ein Gebläse auf.
  • Im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner ist mindestens ein Wärmetauscher zur Entfeuchtung der feuchtwarmen Prozessluft vorhanden, so dass die feuchtwarme Prozessluft aus der Trommel nicht in einen Aufstellraum des Trockners geleitet wird. Stattdessen wird zumindest ein Teil der Feuchtigkeit aus der feuchtwarmen Prozessluft durch Kondensation entfernt. Dies wird im Allgemeinen durch eine Abkühlung der feuchtwarmen Prozessluft erreicht. Der Wärmetauscher benutzt zur Entfeuchtung der Prozessluft im Allgemeinen ein Kühlmedium, beispielsweise Kühlluft oder ein Kältemittel. Das auskondensierte Wasser wird dann in der Regel zunächst in einer Kondensatwanne aufgefangen bzw. durch eine Kondensatpumpe abgepumpt, beispielsweise in einen Kondensatbehälter.
  • Der Wärmetauscher ist insbesondere ein Luft-Luft-Wärmetauscher oder eine Wärmesenke einer Wärmepumpe, insbesondere ein Verdampfer. Eine Wärmepumpe ist dabei durch zwei Wärmetauscher charakterisiert, nämlich eine Wärmesenke, in welcher Wärme aufgenommen wird, eine Wärmequelle, in welcher Wärme abgegeben wird, und eine Pumpeinrichtung, welche Wärme von der Wärmesenke zur Wärmequelle gegebenenfalls unter Temperaturänderung transferiert. Bei einem mit einer Wärmepumpe vom Kompressor-Typ ausgestatteten Kondensationstrockner erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft im Wesentlichen in der auch als Verdampfer bezeichneten Wärmesenke der Wärmepumpe, wo die übertragene Wärme zur Verdampfung eines in der als Kreislauf ausgestalteten Pumpeinrichtung zirkulierenden Kältemittels verwendet wird. Das aufgrund der Erwärmung verdampfte Kältemittel wird in der Pumpeinrichtung über einen Kompressor der Wärmequelle, die ein Verflüssiger für das Kältemittel ist, der Wärmepumpe zugeführt, wo aufgrund der Verflüssigung des gasförmigen Kältemittels Wärme freigesetzt wird, die zum Aufheizen der Prozessluft vor Eintritt in die Trommel verwendet wird. Hinter dem Verflüssiger wird das nun flüssige Kältemittel in einer Drossel der Pumpeinrichtung entspannt, wodurch sein Binnendruck herabgesetzt wird, und gelangt schließlich zurück zum Verdampfer.
  • Beim erfindungsgemäßen Kondensationstrockner befindet sich im Prozessluftkanal jedenfalls vorzugsweise ein Luft-Luft-Wärmetauscher oder ein Verdampfer einer Wärmepumpe, besonders bevorzugt ein Verdampfer einer Wärmepumpe.
  • Vorzugsweise ist im Luft-Luft-Wärmetauscher ein Kühlluftkanal vorhanden, durch den Luft, insbesondere aus einem Aufstellraum des Trockners, als Kühlmedium mittels eines Kühlluftgebläses hindurch geleitet wird.
  • Im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner wird ein zeitlicher Verlauf der Menge an erzeugtem kondensiertem Wasser, d.h. Kondensat, gemessen und zur Bestimmung der Beladung mit Wäschestücken mit herangezogen. Die Kondensationsrate K beschreibt hierzu die Menge an dem aus den zu trocknenden Wäschestücken auskondensierten Wasser, bezogen auf einen bestimmten Zeitraum. Somit gilt für die Kondensationsrate K: K = m H 2 O / Δt
    Figure imgb0001
  • Hierbei ist mH2O die Menge an dem aus den zu trocknenden Wäschestücken erhaltenen Kondensat Wasser und Δt der dementsprechende Zeitraum. Der Zeitraum Δt ist erfindungsgemäß lediglich insofern eingeschränkt, als dass er ausreichend groß sein muss, um die Kondensationsrate K zuverlässig zu bestimmen, wobei der jeweilige Minimalzeitraum Δtmin im Allgemeinen von der Methode zur Bestimmung der Kondensationsrate abhängig ist.
  • Die Menge der im Wärmetauscher anfallenden Menge an kondensiertem Wasser kann auf unterschiedliche Weise bestimmt werden, wobei zur Verbesserung der Genauigkeit auch mehrere Bestimmungsmethoden miteinander kombiniert werden können. Hierzu wird der Umstand herangezogen, dass Kondensat im Allgemeinen zunächst in einer unterhalb des Wärmetauschers angeordneten Kondensatwanne aufgefangen wird. Dann kann die Menge an Kondensat in der Kondensatwanne über den Wasserstand mit Hilfe eines Wasserstandsensors gemessen werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners ist daher in einer Kondensatwanne unterhalb des Wärmetauschers oder in einem Kondensatbehälter ein Wasserstandsensor angeordnet.
  • In der Regel wird das Kondensat zur Entsorgung oder zur Zwischenspeicherung in einen Kondensatbehälter abgepumpt. Hierzu befindet sich zwischen Kondensatwanne und Kondensatbehälter ein Kondensatkanal, in dem häufig eine Kondensatpumpe zur Beförderung des Kondensats angeordnet ist. Alternativ kann Kondensat zur Entsorgung über die Kondensatkanal auch einfach in eine Abwasserleitung gepumpt werden.
  • Jedenfalls kann bei Verwendung eines Kondensatkanals vorteilhaft ein Durchflusssensor, welcher die Menge an durchfließendem Kondensat misst, zur Bestimmung der Kondensationsrate herangezogen werden. Dies geht bei einer direkten Entsorgung des Kondensats, aber auch, wenn das Kondensat über den Kondensatkanal zur Zwischenspeicherung in den Kondensatbehälter befördert wird.
  • Bei Verwendung von Wasserstand- oder Durchflusssensoren kann ein vergleichsweise geringer Zeitabschnitt gewählt werden, bei dem in Abhängigkeit von dem verwendeten Sensor noch genaue Messwerte geliefert werden, wohingegen bei einer Ermittlung über eine Anzahl der Pumpzyklen der zum Abpumpen des Kondensats eingesetzten Pumpe der Zeitraum Δtmin vorzugsweise mindestens zwei Pumpzyklen umfassen sollte. Besonders vorteilhaft liegt hierbei der gesamte Zeitraum Δt in der Haupttrocknungsphase, womit Δtmax der Dauer der Haupttrocknungsphase entspricht. Die Haupttrocknungsphase ist hierin die Phase des Trocknungsprozesses, bei der bei annähernd konstanter Prozesslufttemperatur hauptsächlich die Trocknung der Wäschestücke stattfindet.
  • Der erfindungsgemäße Kondensationstrockner ist insbesondere ein Wäschetrockner an sich oder ein Waschtrockner. Ein Waschtrockner ist hierbei ein Kombinationsgerät, das über eine Waschfunktion zum Waschen von Wäsche und über eine Trocknungsfunktion zum Trocknen von feuchter Wäsche verfügt.
  • Der Trockner weist vorteilhaft eine optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung für unterschiedliche Zustände des Trockners auf. Hierzu wird vorzugsweise eine optische Anzeigevorrichtung verwendet. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise durch Ausgabe eines Textes oder durch Aufleuchten verschiedenfarbiger Leuchtdioden Informationen über den Betrieb des Trockners geben, beispielsweise über die Beladungsmenge oder über ein entsprechend angepasst verlaufendes Trocknungsprogramm bzw. eine verbleibende Restzeit eines Trocknungsprogramms.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einem Prozessluftkanal, einer Trommel mit darin platzierten Wäschestücken, einem Wärmetauscher zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft, einer Steuereinrichtung, mindestens einem Temperatursensor und einer Vorrichtung zur Bestimmung der Menge an im Wärmetauscher kondensiertem Wasser, wobei der mindestens eine Temperatursensor in einem Kühlmediumkanal und/oder im Prozessluftkanal angeordnet ist und die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um anhand eines zeitlichen Verlaufes der mit dem Temperatursensor gemessenen Temperatur und eines zeitlichen Verlaufes der Menge an kondensiertem Wasser eine Beladung der Trommel mit Trockenmasse von Wäschestücken zu ermitteln, bei welchem Verfahren für mindestens einen vorgegebenen Zeitraum Δt1 der zeitliche Verlauf der mit dem mindestens einen Temperatursensor gemessenen Temperatur und der zeitliche Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser ermittelt wird und durch Vergleich mit einem in der Steuereinrichtung hinterlegten Zusammenhang zwischen diesen zeitlichen Verläufen und der Beladung der Trommel eine Beladung der Trommel mit Wäschestücken ermittelt wird.
  • Hierbei wird unter der Beladung die Trockenmasse der in die Trommel eingebrachten zu trocknenden Wäschestücke verstanden, die sich über die Dauer des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere eines durchgeführten Trocknungsprogramms nicht ändert Eine erfindungsgemäße Bestimmung der Beladung ist somit nur einmal während des Trocknungsprogramms nötig, obwohl sie gegebenenfalls auch öfter erfolgen kann.
  • Die Vorrichtung zur Bestimmung der Menge an im Wärmetauscher kondensiertem Wasser ist erfindungsgemäß insbesondere ein Wasserstandsensor in einer Kondensatwanne oder einem Kondensatbehälter, ein Durchflusssensor oder eine Kondensatpumpe, insbesondere eine solche, deren Funktion von einem Mindestvolumen an Kondensat abhängt, so dass die Anzahl von Pumpzyklen in einem vorgegebenen Zeitraum als Maß für die geförderte und daher erzeugte Menge an Kondensat herangezogen werden kann.
  • Durch einen Wasserstandsensor in der Kondensatwanne oder in dem Kondensatbehälter kann auf einfache Weise auf die Kondensationsrate geschlossen werden. Dazu wird beispielsweise über einen definierten Zeitraum Δt der Wasserstand gemessen und zunächst anhand der bekannten Maße der Kondensatwanne die Menge an dem aus den zu trocknenden Wäschestücken auskondensierten Wasser mH2O ermittelt, woraus sich dann die Kondensationsrate K ergibt.
  • Wenn ein Wasserstandsensor verwendet wird, ist dessen Art erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. Bevorzugt wird jedoch ein analoger Wasserstandsensor verwendet. Es könnte aber beispielsweise auch bereits aus anderen Gründen ein Wasserstandsensor in der Kondensatwanne oder im Kondensatbehälter vorgesehen sein, auf den dann zurückgegriffen werden könnte.
  • Vorzugsweise wird somit der zeitliche Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser, d.h. die Kondensationsrate, mittels eines Wasserstandsensors, der in einer unterhalb des Wärmetauschers angeordneten Kondensatwanne oder in einem Kondensatbehälter angeordnet ist, ermittelt.
  • Alternativ ist es bevorzugt, dass im Kondensatkanal ein Durchflusssensor angeordnet ist. Der Kondensatkanal ist hierbei der Kanal, in dem das Kondensat abtransportiert wird, beispielsweise aus der Kondensatwanne in den Kondensatbehälter. Auch durch einen derart angeordneten Durchflusssensor kann auf einfache Weise auf die Kondensationsrate geschlossen werden, beispielsweise indem über einen definierten Zeitraum Δt der Durchfluss gemessen wird, daraus zunächst die Menge an dem aus den zu trocknenden Wäschestücken auskondensierten Wasser mH2O bestimmt wird, woraus sich dann die Kondensationsrate K ergibt. Alternativ oder in Ergänzung zur obigen Bestimmungsmethode wird die Kondensationsrate somit mittels eines Durchflusssensors, der in einem Kondensatkanal angeordnet ist, ermittelt.
  • In einem Kondensationstrockner ist im Allgemeinen auch eine Kondensatpumpe zur Beförderung von Kondensat vorhanden. Im Allgemeinen wird das Kondensat mittels der Kondensatpumpe abtransportiert, die zeitlich gesteuert oder "ereignisgesteuert" werden kann. Zeitlich gesteuert bedeutet hierin eine Steuerung anhand vorbestimmter Zeitwerte z.B. im Programmablauf. Ereignisgesteuert" bedeutet, dass die Pumpe bei einer bestimmten Wassermenge auslöst. Bei "ereignisgesteuerten" Pumpen arbeitet die Kondensatpumpe im Allgemeinen also erst bei Vorhandensein einer bestimmten vorgegebenen Wassermenge, wobei im Allgemeinen die Pumpe dann mit einer vorgegebenen konstanten Förderleistung arbeitet. Wird die vorgegebene Wassermenge unterschritten, wird die Pumpe abgeschaltet. Insgesamt ergibt sich daher ein Betrieb der Pumpe mit verschiedenen Betriebs- und Stillstandphasen, wobei anhand der Dauer der Betriebsphasen in einem vorgegebenen Zeitraum und somit der Anzahl der Pumpzyklen in einem bestimmten Zeitraum auf die geförderte und damit die im Wärmetauscher angefallene Kondensatmenge geschlossen werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher die Kondensationsrate mittels der Anzahl der Pumpzyklen pro Zeiteinheit einer im Kondensatkanal angeordneten Kondensatpumpe ermittelt.
  • Wenn der Trockner mit einer zeitlich gesteuerten Pumpe ausgestattet ist, so ist es bevorzugt, dass die Kondensationsrate über einen Wasserstandsensor oder einen Durchflusssensor ermittelt wird. Bei einem Trockner mit ereignisgesteuerter Pumpe wird die Kondensationsrate vorzugsweise anhand der Anzahl der Pumpzyklen in einem bestimmten Zeitraum Δt bestimmt. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Sensoren nötig sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise im Kühlmediumkanal des Wärmetauschers mit einem ersten Temperatursensor die Temperatur TKE des Kühlmediums am Eingang des Wärmetauschers und mit einem zweiten Temperatursensor die Temperatur TKA am Ausgang des Wärmetauschers gemessen und der zeitliche Verlauf einer Temperaturdifferenz ΔTK = (TKA - TKE) des Kühlmediums zur Bestimmung der Beladung der Trommel mit Wäschestücken herangezogen, wozu in der Steuereinrichtung ein Zusammenhang zwischen ΔTK und der Beladung für verschiedene Werte der Menge an kondensiertem Wasser, d.h. an Kondensat, hinterlegt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird für die Bestimmung der Beladung der Trommel mit Wäschestücken ein in der Steuereinrichtung zusätzlich hinterlegter Zusammenhang zwischen dem zeitlichen Verlauf der mit dem mindestens einen Temperatursensor gemessenen Temperatur, dem zeitlichen Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser, dem zeitlichen Verlauf einer Temperaturdifferenz ΔTK = (TKA - TKE) des Kühlmediums, wobei TKE die Temperatur des Kühlmediums am Eingang des Wärmetauschers und TKA die Temperatur des Kühlmediums am Ausgang des Wärmetauschers ist, und einer Drehzahl der Trommel und/oder eines Prozessluftgebläses sowie einer Heizleistung einer Heizung für die Prozessluft, und der Beladung der Trommel mit Wäschestücken herangezogen.
  • Hierdurch ist die Berücksichtigung der Drehzahl der Trommel möglich. Die Drehung der Trommel beeinflusst die Verteilung von Wäschestücken in der Trommel und damit den Fluss von Prozessluft durch die Trommel. Außerdem wird dadurch die Trocknung beeinflusst, da zunächst im Allgemeinen eine oberflächliche Trocknung von Wäschestücken erfolgt und somit die Zugänglichkeit der feuchten Wäschestücke für die warme und trockene Prozessluft vorzugsweise berücksichtigt werden sollte.
  • Zur Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung der Beladung ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass zur Bestimmung der Beladung zusätzlich ein Feuchtesensor verwendet wird, welcher in der Trommel die Feuchte der Wäschestücke bestimmt. Als Feuchtesensor kann insbesondere ein Leitfähigkeitssensor verwendet werden, d.h. ein Sensor, bei dem eine Feuchte der Wäschestücke über die von der Feuchte abhängige Leitfähigkeit der Wäschestücke gemessen werden kann. Beispielsweise können Elektroden im Lagerschild der Trommel als Feuchtesensor dienen.
  • Im Übrigen kann auch die Feuchte, d.h. der Trocknungsgrad, der Wäschestücke durch die Beobachtung des Motorstroms und/oder einer an den elektrischen Antriebsmotor abgegebenen Leistung innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes ermittelt werden, da ein Strom- und/oder Leistungsgradient mit einer abnehmenden Feuchte der Wäschestücke kleiner wird.
  • Wenn zusätzlich die zeitabhängige Feuchte der Wäschestücke für die Bestimmung der Beladung berücksichtigt wird, hat dies den Vorteil, dass genaue Werte für die Beladung auch unter sehr unterschiedlichen Bedingungen ermittelt werden können, beispielsweise wenn die Beladung erst relativ spät im Trocknungsprozess bestimmt wird oder wenn bereits relativ trockene Wäsche in den Trockner gegeben wird.
  • Eine geeignete Feuchtigkeitsbestimmungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kondensationstrockners sind beispielsweise in der EP 2 227 585 B1 beschrieben.
  • Im Allgemeinen wird ein Trocknungsverfahren bei Wäschetrocknern in drei Phasen unterteilt. Zuerst erfolgt die Aufheizphase, während der die Temperatur der Prozessluft an einem betrachteten Ort, beispielsweise einem Eingang oder Ausgang der Trommel, ansteigt, bis ein bestimmter Temperaturwert erreicht wird. Darauf folgt die Haupttrocknungsphase, in welcher der Trockner in einem quasi-stationären thermodynamischen Zustand betrieben wird, d.h. die Temperatur der Prozessluft ist an einem betrachteten Ort annähernd gleichbleibend. Diese Phase wird somit auch als "Gleichgewichtsphase" bezeichnet. Die Haupttrocknungsphase beginnt, wenn ein bestimmter Wert der Prozesslufttemperatur erreicht ist (Schwellenwert) und der weitere Trocknungsprozess der Wäschestücke bei annähernd gleicher Prozesslufttemperatur stattfindet. Während dieser Phase erfolgt die hauptsächliche Trocknung der Wäschestücke. Das Trocknungsverfahren wird dann mit einer Abkühlphase abgeschlossen, in der die Heizung abgeschaltet ist.
  • In der Aufheizphase ist die Korrelation des zeitlichen Verlaufs der mit dem mindestens einen Temperatursensor gemessenen Temperatur und/oder Temperaturdifferenz mit der Beladung mit Wäschestücken vergleichsweise kompliziert. Vorzugsweise sind daher für eine Bestimmung der Beladung bereits in der Aufheizphase in der Steuereinrichtung möglichst viele Daten zu Zusammenhängen zwischen der Beladung und den gemessenen Temperaturwerten und Kondensationsraten usw. hinterlegt. Andererseits ist eine frühzeitige Festlegung oder Anpassung eines Trocknungsprozesses an eine Beladung wünschenswert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher die Beladung während der Aufheizphase und/oder zu Beginn der Haupttrocknungsphase ermittelt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Beladung zu Beginn der Haupttrocknungsphase ermittelt. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Zeitraum zur Ermittlung der Kondensationsrate Δt möglichst gering ist, und somit Δtmin entspricht. Eine solche Ermittlung der Beladung B ermöglicht eine frühzeitige Anpassung des weiteren Verlaufs des Trocknungsprozesses an die Beladung.
  • Die Menge an dem aus den zu trocknenden Wäschestücken auskondensierten Wasser mH2O und damit die Kondensationsrate K kann auf verschiedene Weise ermittelt werden. Beispielsweise kann über einen definierten Zeitraum mit einem Wasserstandsensor der Wasserstand in der Kondensatwanne oder im Kondensatbehälter gemessen und daraus auf die Kondensationsrate K geschlossen werden. Alternativ kann bei zeitlicher Ansteuerung der Kondensatpumpe mittels eines Durchflusssensors die in einem bestimmten Zeitraum geförderte Wassermenge gemessen werden.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Beladungsbestimmung also eine Ermittlung der Kondensationsrate K. Für verschiedene Kondensationsraten sind dann im Allgemeinen in der Steuereinrichtung entsprechende Werte für die Beladung hinterlegt. Insbesondere korreliert die Beladung mit der Kondensationsrate K, da bei einer kleinen Wäschebeladung die Prozessluft weniger Feuchte aus der Wäsche aufnimmt als bei einer großen Wäschebeladung. Bei einer großen Beladung ist die Kondensationsrate K also hoch, wohingegen bei einer geringeren Beladung die Kondensationsrate K kleiner ist. Im Allgemeinen ist die Kondensationsrate weitgehend unabhängig von der Anfangsfeuchte der Wäsche. Die Anfangsfeuchte der Wäsche beeinflusst im Allgemeinen hauptsächlich die Dauer des Trocknungsprozesses, jedoch kaum die Kondensationsrate.
  • Im Allgemeinen wird die Kondensationsrate K maßgeblich von der Temperatur des Kühlmediums TK im Wärmetauscher zur Entfeuchtung der Prozessluft beeinflusst. Das Kühlmedium im Wärmetauscher zur Entfeuchtung der Prozessluft dient der Abkühlung der Prozessluft und führt damit zur erwünschten Kondensation. Somit wird die Kondensationsrate K umso größer, je geringer die Temperatur des Kühlmediums TK ist. Die Temperatur des Kühlmediums TK kann variieren, beispielsweise in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Wäschetrockners. Insbesondere wird dieser Zusammenhang bei Wäschetrocknern mit Luft/Luft-Wärmetauschern deutlich, die die Umgebungsluft als Kühlmedium verwenden und bei denen somit die Kondensationsrate K von der Umgebungstemperatur abhängt. Eine große Kondensationsrate K könnte somit sowohl auf eine hohe Beladung und/oder auf eine niedrige Umgebungstemperatur hindeuten.
  • Dies bedeutet, dass der mindestens eine Temperatursensor derart angeordnet ist, dass er die Temperatur des Kühlmediums TK ermitteln kann. Der Kühlmittelkanal ist hierbei im Allgemeinen die das Kühlmedium direkt umgebende Anordnung, beispielsweise bei Luft/Luft-Wärmetauschern die Kühlluft-Führung vom Eintritt der Kühlluft in den Wäschetrockner bis zu deren Austritt aus dem Wäschetrockner oder bei Wärmepumpentrocknern die entsprechende Führung des Kältemittels.
  • Vorzugsweise wird daher zur Bestimmung die Beladung des Wäschetrockners nicht nur die Abhängigkeit von der Kondensationsrate K, sondern auch die Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmediums TK ermittelt und durch geeigneten Zusammenhänge, die in der Steuereinrichtung hinterlegt sind, für die Bestimmung der Beladung berücksichtigt. Dabei wird die Temperatur des Kühlmediums TK vorzugsweise zu einem Zeitpunkt innerhalb des Zeitraums Δt ermittelt, in dem auch die Kondensationsrate bestimmt wird.
  • Es ist im Übrigen erfindungsgemäß bevorzugt, dass die zeitliche Verfolgung von Temperaturen, Temperaturdifferenzen, Kondensationsraten usw. im gleichen Zeitraum geschieht. Es kann hierbei eine Messung in einem oder mehreren Zeitabschnitten vorgenommen werden.
  • Die Beladung des Wäschetrockners mit Wäschestücken wird im Allgemeinen bestimmt, indem in der Steuereinrichtung für verschiedene Kondensationsraten K bei verschiedenen Temperaturen des Kühlmediums TK jeweils entsprechende Werte für die Beladung B hinterlegt sind. Somit lässt sich die Beladung B genau bestimmen.
  • Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass der Temperatursensor am Kühlmediumeintritt des Wärmetauschers angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der Temperatursensor dort im Kühlmittelkanal angeordnet ist, wo das Kühlmedium in den Wärmetauscher eintritt. Beispielsweise ist dies der Eintrittsort der Kühlluft in den Luft/Luft-Wärmetauscher oder der Eintrittsort des Kältemittels in den Verdampfer. Durch eine derartige Anordnung kann eine möglichst genaue Aussage über die Temperatur des Kühlmediums TK getroffen werden, die dann die Kondensationsrate K in der Vorrichtung zur Entfeuchtung der Prozessluft bestimmt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein weiterer Temperatursensor am Kühlmediumaustritt der Vorrichtung zur Entfeuchtung der Prozessluft angeordnet. Der weitere Temperatursensor ist dabei dort in der Kühlmittelkanal angeordnet ist, wo das Kühlmedium aus dem Wärmetauscher austritt. Beispielsweise ist dies der Austrittsort der Kühlluft aus dem Luft/Luft-Wärmetauscher oder der Austrittsort des Kältemittels aus dem Verdampfer. Auf diese Weise kann eine Temperaturdifferenz ΔTK des Kühlmediums zwischen der Temperatur des Kühlmediums an dessen Eintritt TKE und der Temperatur des Kühlmediums an dessen Austritt TKA aus der Vorrichtung zur Entfeuchtung ermittelt werden. Die Temperaturdifferenz ΔTK des Kühlmediums ermöglicht eine Aussage zur "Kühlleistung" des Wärmetauschers. Somit wird eine besonders genaue Grundlage zur Bestimmung der Beladung geliefert. Bei dieser Ausführungsform wird die Beladung insbesondere in Abhängigkeit von der Kondensationsrate K und beiden Temperaturwerten TKE und TKA bestimmt oder in Abhängigkeit von der Kondensationsrate K und der Temperaturdifferenz ΔTK, im Allgemeinen durch Hinterlegung entsprechender Daten in der Steuereinrichtung. So kann die Beladung genau bestimmt werden.
  • Falls im Kondensationstrockner vorhanden, kann der Kondensatbehälter im Kondensationstrockner fest oder abnehmbar installiert sein.
  • Als Ergebnis der Bestimmung der Beladung des Wäschetrockners mit Wäschestücken kann ein auf die Beladung abgestimmtes Trocknungsverfahren durchgeführt werden. So können insbesondere die Leistung von Heizung, die Gebläsedrehzahl (Prozessluftgebläse, Kühlluftgebläse, falls vorhanden), die Trommeldrehzahl und/oder eine Dauer des Trocknungsverfahrens geeignet gewählt werden, um ein optimales Trocknungsergebnis zu erzielen.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Trockner mit einer verbesserten Effizienz betrieben werden kann. Insbesondere erlaubt es die Erfindung, dass der Verlauf eines Trocknungsverfahrens individuell an die Beladung angepasst wird. Dadurch wird eine unzureichende Trocknung oder Übertrocknung der Wäschestücke vermieden. Insbesondere kann durch die Erfindung eine erwünschte Endrestfeuchte erzielt werden. So kann der Benutzer auswählen, wie "trocken" er die Wäsche wünscht. Darüber hinaus wird durch die Vermeidung von Übertrocknung auch die Wäsche geschont.
  • Bei einer Beladungsmenge, die geringer ist als die Nennbeladung, hat die erfindungsgemäß mögliche Anpassung des Trocknungsverfahrens an diese verringerte Beladung außerdem den Vorteil, dass eine Verkürzung der Trocknungszeit und ein verringerter Energieverbrauch erreicht werden als bei bekannten Trocknungsverfahren.
  • Dabei ermöglicht es die Erfindung durch den Einsatz mehrerer Bestimmungsmethoden, dass die Beladung sehr präzise bestimmt werden kann.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 der beigefügten Zeichnung aus der nachfolgenden Beschreibung zweier nicht einschränkender Ausführungsbeispiele für einen erfindungsgemäßen Trockner, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann. Es zeigen:
    • Figur 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Kondensationstrockner, der als Wärmetauscher zur Entfeuchtung der Prozessluft den Verdampfer einer Wärmepumpe aufweist, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
    • Figur 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Kondensationstrockner, der als Wärmetauscher zur Entfeuchtung der Prozessluft einen Luft/Luft-Wärmetauscher aufweist, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren 1 und 2 zeigen die Pfeile mit ausgefüllter Pfeilspitze die Fließrichtung der Prozessluft an.
  • Figur 1 zeigt somit einen senkrechten Schnitt durch einen Kondensationstrockner 1, der als Wärmetauscher 15 den Verdampfer einer Wärmepumpe 12,13,14,15 aufweist und eine um eine horizontale Achse drehbare Trommel 3 als Trocknungskammer aufweist, innerhalb welcher Mitnehmer 21 zur Bewegung von Wäschestücken während einer Trommeldrehung befestigt sind. An den Mitnehmern 21 ist ein Feuchtesensor 34, hier als Leitfähigkeitssensor ausgestaltet, angebracht, um die Feuchte von in die Trommel eingebrachten Wäschestücken bestimmen zu können. Im geschlossenen Prozessluftkanal 2 wird Prozessluft mit Hilfe eines Prozessluftgebläses 6 über eine elektrische Heizung 4 geleitet. Die dabei erwärmte Prozessluft gelangt dann in die Trommel 3, wo in Fig. 1 nicht gezeigten feuchten Wäschestücken Feuchtigkeit entzogen wird. Dabei wird die von der elektrischen Heizung 4 erwärmte Prozessluft von hinten, d.h. von der einer Trocknertür 22 gegenüberliegenden Seite der Trommel 3, durch deren gelochten Boden in die Trommel 3 geleitet. Die feuchtwarme Prozessluft verlässt die Trommel 3 über ein Flusengitter 31 und strömt im Prozessluftkanal 2 zum Verdampfer 15 der Wärmepumpe. Im Verdampfer 15 wird ein im Wärmepumpenkreis 12,13,14,15 zirkulierendes Kältemittel aufgrund des Wärmetausches mit der feuchtwarmen Prozessluft verdampft und über einen Kompressor 13 einem Verflüssiger 12 zugeführt. Die feuchte, warme Prozessluft wird dabei im Verdampfer 15 der Wärmepumpe 12,13,14,15 abgekühlt und das verdampfte Kältemittel der Wärmepumpe über einen Kompressor 13 zum Verflüssiger 12 geleitet, wo sich das Kältemittel unter Wärmeabgabe an die im Prozessluftkanal fließende abgekühlte und entfeuchtete Prozessluft verflüssigt. Das dann in flüssiger Form vorliegende Kältemittel wird über ein Drosselventil 14 wiederum zum Verdampfer 15 geleitet, wodurch der Kältemittelkreis geschlossen ist.
  • Bei der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist ein erster Temperatursensor 27 am Eintritt des Kältemittels in den Verdampfer 15 und ein zweiter Temperatursensor 28 am Austritt des Kältemittels aus dem Verdampfer 15 angeordnet, welche die die jeweilige Temperatur TKE und TKA des im Wärmepumpenkreislauf 12,13,14,15 zirkulierenden Kältemittels messen.
  • Das im Verdampfer 15 anfallende Kondensat wird in einer Kondensatwanne 17 aufgefangen und mit Hilfe einer Kondensatpumpe 20 in einem Kondensatkanal 18 in einen Kondensatbehälter 19 gepumpt. In der Kondensatwanne 17 befindet sich ein Wasserstandsensor 11, der hier als Reed-Kontakt in Verbindung mit einem dauermagnetischen Schwimmer ausgestaltet ist.
  • Die Kondensatpumpe 20 kann so gesteuert werden, dass sie nur bei einem vorgegebenen minimalen Volumen an Kondensat startet, aber bei einem Unterschreiten dieses Wertes ihren Betrieb unterbricht. Aus der Anzahl der Pumpzyklen pro Zeiteinheit kann dann auf die pro Zeiteinheit erzeugte Menge an Kondensat, d.h. die Kondensationsrate, geschlossen werden.
  • Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann zur Bestimmung der Kondensationsrate ein Durchflussmesser 32 im Kondensatkanal 18 verwendet werden.
  • Die Trommel 3 wird bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines Lagerschildes 7 gelagert, wobei die Trommel 3 mit einer Krempe auf einem Gleitstreifen 8 am Lagerschild 7 aufliegt und so am vorderen Ende gehalten wird. Die Steuerung des Trockners erfolgt über eine Steuereinrichtung 10, die vom Benutzer über eine Bedieneinheit 9 geregelt werden kann.
  • Eine Anzeigevorrichtung 33 ermöglicht die Anzeige einer ermittelten Beladung oder von sonstigen Zuständen des Trockners wie z.B. Restlaufzeit eines Trocknungsverfahrens.
  • Bei der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform weist der Trockner zur Bestimmung der Beladung mit Wäschestücken insbesondere die Steuereinrichtung 10, den Wasserstandsensor 11 sowie einen ersten Temperatursensor 27 und einen zweiten Temperatursensor 28 auf. Zu Beginn der Haupttrocknungsphase, wenn also ein vorgegebener Schwellenwert der Prozesslufttemperatur gerade erreicht wurde, wird über den Zeitraum Δt1 mittels des Wasserstandsensors 11 der Wasserstand in der Kondensatwanne 17 gemessen. Mittels dieser Daten wird in der Steuereinrichtung 10 anhand der hinterlegten Maße der Kondensatwanne 17 zunächst die Menge an kondensiertem Wasser mH2OX ermittelt. Anhand des bestimmten Zeitraums ΔtX wird dann die Kondensationsrate KX bestimmt. Außerdem werden gleich zu Beginn des Zeitraums Δt1 mit den beiden Temperatursensoren 27 und 28 die Temperaturen TKE und TKA des im Wärmepumpenkreislauf 12,13,14,15 zirkulierenden Kältemittels gemessen und ebenfalls an die Steuereinrichtung 10 übermittelt. Aus diesen Temperaturen TKE und TKA wird in der Steuereinrichtung 10 zunächst die Temperaturdifferenz des Kältemittels ΔTKx ermittelt. Die so bestimmten Werte für die Kondensationsrate KX und die Temperaturdifferenz des Kältemittels ΔTKx werden dann mit in der Steuereinrichtung 10 hinterlegten Werten für die Kondensationsrate K und die Temperaturdifferenz des Kältemittels ΔTK verglichen und bei übereinstimmenden Werten der entsprechend hinterlegte Wert für die Beladung B ermittelt.
  • Anhand des so ermittelten Beladungswertes wird dann in der Steuereinrichtung 10 der weitere Verlauf des Trocknungsverfahrens auf hier nicht näher beschriebene Weise an die Beladung angepasst optimiert.
  • Figur 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Kondensationstrockner, der als Wärmetauscher zur Entfeuchtung der Prozessluft einen Luft/Luft-Wärmetauscher aufweist, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Statt eines Verdampfers wird bei der in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ein Luft/Luft-Wärmetauscher 5 verwendet. Die Prozessluft wird bei diesem Trockner im Wesentlichen wie für Figur 1 gezeigt geführt. Jedoch wird die feuchte, warme Prozessluft nach Austritt aus der Trommel 3 über den Prozessluftkanal 2 zur Entfeuchtung nicht zum Verdampfer einer Wärmepumpe, sondern zum Luft/Luft-Wärmetauscher 5 geführt, wo sie abgekühlt wird. Dort kondensiert infolge Abkühlung die von der Prozessluft aus den Wäschestücken aufgenommene Feuchtigkeit und wird in der Kondensatwanne 17 aufgefangen. In der Kondensatwanne 17 befindet sich ein Wasserstandsensor 11.
  • Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform von Figur 1 erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft aus der Trommel 3 im Luft/Luft-Wärmetauscher 5 durch Wärmetausch mit Kühlluft als Kühlmedium. Die Kühlluft tritt aus dem Aufstellraum des Trockners 1 durch den Kühllufteintritt 23 in den Kühlluftkanal 24 ein und wird durch das Kühlluftgebläse 25 durch den Luft/Luft-Wärmetauscher 5 hindurch bis zum Kühlluftaustritt 26 befördert.
  • Bei der in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist ein erster Temperatursensor 29 am Eintritt der Kühlluft in den Luft/Luft-Wärmetauscher 5 und ein zweiter Temperatursensor 30 am Austritt der Kühlluft aus dem Luft/Luft-Wärmetauscher 5 angeordnet. Die beiden Temperatursensoren messen die Temperaturen TKE und TKA der Kühlluft.
  • Die Kondensatpumpe 20 kann so gesteuert werden, dass sie nur bei einem vorgegebenen minimalen Volumen an Kondensat startet, aber bei einem Unterschreiten dieses Wertes ihren Betrieb unterbricht. Aus der Anzahl der Pumpzyklen pro Zeiteinheit kann dann auf die pro Zeiteinheit erzeugte Menge an Kondensat geschlossen werden.
  • Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann zur Bestimmung dieser Kondensationsrate ein Durchflusssensor 32 im Kondensatkanal 18 verwendet werden.
  • Bei der Ausführungsform von Figur 2 werden das Prozessluftgebläse 6, das Kühlluftgebläse 25 sowie die Trommel 3 durch den gleichen Motor 16 angetrieben, wobei sich das Gebläse 6 und das Kühlluftgebläse 25 auf entgegen gesetzten Seiten von Motor 16 befinden.
  • Bei der in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsform weist der Trockner zur Bestimmung der Beladung mit Wäschestücken ebenfalls insbesondere die Steuereinrichtung 10, den Wasserstandsensor 11 sowie einen ersten Temperatursensor 29 und einen zweiten Temperatursensor 30 im als Kühlluftkanal ausgestalteten Kühlmediumkanal 24 auf. Ähnlich wie bei der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform wird zu Beginn der Haupttrocknungsphase über einen Zeitraum ΔtY mittels des Wasserstandsensors 11 der Wasserstand in der Kondensatwanne 17 gemessen und anhand dessen in der Steuereinrichtung 10 die Kondensationsrate K bestimmt. Außerdem werden gleich zu Beginn des Zeitraums Δt1 mit den Temperatursensoren 29 und 30 die Temperaturen TKE und TKA der Kühlluft gemessen und ebenfalls an die Steuereinrichtung 10 übermittelt. Aus den Temperaturen TKE und TKA wird in der Steuereinrichtung 10 zunächst die Temperaturdifferenz der Kühlluft ΔTK ermittelt. Die so bestimmten Werte für die Kondensationsrate K und die Temperaturdifferenz ΔTK der Kühlluft werden dann mit in der Steuereinrichtung 10 hinterlegten Werten für die Kondensationsrate K und die Temperaturdifferenz ΔTK der Kühlluft verglichen und bei übereinstimmenden Werten der entsprechend hinterlegte Wert für die Beladung ermittelt.
  • An den Mitnehmern 21 ist ein Feuchtesensor 34, hier als Leitfähigkeitssensor ausgestaltet, angebracht, um die Feuchte von in die Trommel eingebrachten Wäschestücken bestimmen zu können.
  • Ansonsten haben nicht gesondert aufgeführte Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie für Figur 1.
  • Auch bei der zweiten Ausführungsform wird anhand des so ermittelten Beladungswertes dann in der Steuereinrichtung 10 der weitere Verlauf des Trocknungsverfahrens bestimmt, wobei die Beladung mit Wäschestücken berücksichtigt werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Trockner, Kondensationstrockner
    2
    Prozessluftkanal
    3
    Trommel
    4
    Heizung, insbesondere elektrische Heizung
    5
    Wärmetauscher; Luft-Luft-Wärmetauscher
    6
    Prozessluftgebläse
    7
    Lagerschild
    8
    Gleitstreifen
    9
    Bedieneinheit
    10
    Steuereinrichtung
    11
    Wasserstandsensor
    12
    Verflüssiger
    13
    Kompressor
    14
    Drosselventil
    15
    Verdampfer
    16
    Motor
    17
    Kondensatwanne
    18
    Kondensatkanal
    19
    Kondensatbehälter
    20
    Pumpe, Kondensatpumpe
    21
    (Wäsche)Mitnehmer
    22
    Tür, Trocknertür
    23
    Kühllufteintritt
    24
    Kühlmediumkanal; Kühlluftkanal; Kältemittelkanal
    25
    Kühlluftgebläse
    26
    Kühlluftaustritt
    27
    Erster Temperatursensor im Kältemittelkanal
    28
    Zweiter Temperatursensor im Kältemittelkanal
    29
    Erster Temperatursensor im Kühlluftkanal
    30
    Zweiter Temperatursensor im Kühlluftkanal
    31
    Flusengitter
    32
    Durchflusssensor
    33
    Anzeigevorrichtung, optisch/akustisch

Claims (15)

  1. Kondensationstrockner (1) mit einem Prozessluftkanal (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Wärmetauscher (5,15) zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft, einer Steuereinrichtung (10), mindestens einem Temperatursensor (27,28,29,30) und einer Vorrichtung (11,20,32) zur Bestimmung der Menge an im Wärmetauscher kondensiertem Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Temperatursensor (27,28,29,30) in einem Kühlmediumkanal (24) und/oder im Prozessluftkanal (2) angeordnet ist und die Steuereinrichtung (10) eingerichtet ist, um anhand eines zeitlichen Verlaufes der mit dem mindestens einen Temperatursensor (27,28,29,30) gemessenen Temperatur und eines zeitlichen Verlaufes der Menge an kondensiertem Wasser eine Beladung der Trommel (3) mit Trockenmasse von Wäschestücken zu ermitteln, indem für mindestens einen vorgegebenen Zeitraum Δt1 der zeitliche Verlauf der mit dem mindestens einen Temperatursensor (27,28,29,30) gemessenen Temperatur und der zeitliche Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser ermittelt wird und durch Vergleich mit einem in der Steuereinrichtung (10) hinterlegten Zusammenhang zwischen diesen zeitlichen Verläufen und der Beladung der Trommel (3) die Beladung der Trommel (3) ermittelt wird.
  2. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Temperatursensor (27,29) im Kühlmediumkanal (24) am Eingang des Wärmetauschers (5, 15) für das Kühlmedium angeordnet ist.
  3. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Temperatursensor (28,30) im Kühlmediumkanal (24) am Ausgang des Wärmetauschers (5,15) für das Kühlmedium angeordnet ist.
  4. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (5, 15) ein Verdampfer (15) einer Wärmepumpe (12, 13, 14, 15) ist.
  5. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (5,15) ein Luft-Luft-Wärmetauscher (5) ist.
  6. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kondensatwanne (17) unterhalb des Wärmetauschers (5,15) oder in einem Kondensatbehälter (19) ein Wasserstandsensor (11) angeordnet ist.
  7. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kondensatkanal (18) ein Durchflusssensor (32) angeordnet ist.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners (1) mit einem Prozessluftkanal (2), einer Trommel (3) mit darin platzierten Wäschestücken, einem Wärmetauscher (5,15) zur Kondensation von Wasser aus feuchtwarmer Prozessluft, einer Steuereinrichtung (10), mindestens einem Temperatursensor (27,28,29,30) und einer Vorrichtung (11,20,32) zur Bestimmung der Menge an im Wärmetauscher (5,15) kondensiertem Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass
    der mindestens eine Temperatursensor (27,28,29,30) in einem Kühlmediumkanal (24) und/oder im Prozessluftkanal (2) angeordnet ist und die Steuereinrichtung (10) eingerichtet ist, um anhand eines zeitlichen Verlaufes der mit dem Temperatursensor (27,28,29,30) gemessenen Temperatur und eines zeitlichen Verlaufes der Menge an kondensiertem Wasser eine Beladung der Trommel (3) mit Trockenmasse von Wäschestücken zu ermitteln, bei welchem Verfahren für mindestens einen vorgegebenen Zeitraum Δt1 der zeitliche Verlauf der mit dem mindestens einen Temperatursensor (27,28,29,30) gemessenen Temperatur und der zeitliche Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser ermittelt wird und durch Vergleich mit einem in der Steuereinrichtung (10) hinterlegten Zusammenhang zwischen diesen zeitlichen Verläufen und der Beladung der Trommel (3) eine Beladung der Trommel (3) mit Wäschestücken ermittelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlmediumkanal (24) des Wärmetauschers (5,15) mit einem ersten Temperatursensor (27,29) die Temperatur TKE des Kühlmediums am Eingang des Wärmetauschers und mit einem zweiten Temperatursensor (28,30) die Temperatur TKA am Ausgang des Wärmetauschers (5,15) gemessen wird und der zeitliche Verlauf einer Temperaturdifferenz ΔTK = (TKA - TKE) des Kühlmediums zur Bestimmung der Beladung der Trommel (3) mit Wäschestücken herangezogen wird, wozu in der Steuereinrichtung (10) ein Zusammenhang zwischen ΔTK und der Beladung für verschiedene Werte der Menge an kondensiertem Wasser hinterlegt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung der Beladung der Trommel (3) mit Wäschestücken ein in der Steuereinrichtung (10) zusätzlich hinterlegter Zusammenhang zwischen dem zeitlichen Verlauf der mit dem mindestens einen Temperatursensor (27,28,29,30) gemessenen Temperatur, dem zeitlichen Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser, dem zeitlichen Verlauf einer Temperaturdifferenz ΔTK = (TKA - TKE) des Kühlmediums, wobei TKE die Temperatur des Kühlmediums am Eingang des Wärmetauschers (5,15) und TKA die Temperatur des Kühlmediums am Ausgang des Wärmetauschers (5,15) ist, und einer Drehzahl der Trommel (3) und/oder eines Prozessluftgebläses (6) sowie einer Heizleistung der Heizung (4), und der Beladung der Trommel (3) mit Wäschestücken herangezogen wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Menge an kondensiertem Wasser, d.h. die Kondensationsrate, mittels eines Wasserstandsensors (11), der in einer unterhalb des Wärmetauschers angeordneten Kondensatwanne (17) oder in einem Kondensatbehälter (19) angeordnet ist, ermittelt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kondensationsrate mittels eines Durchflusssensors (32), der in einem Kondensatkanal (18) angeordnet ist, ermittelt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Beladung zusätzlich ein Feuchtesensor (34) verwendet wird, welcher in der Trommel (3) die Feuchte der Wäschestücke bestimmt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kondensationsrate mittels der Anzahl der Pumpzyklen pro Zeiteinheit einer im Kondensatkanal (18) angeordneten Kondensatpumpe (20) ermittelt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladung während einer Aufheizphase und/oder zu Beginn einer Haupttrocknungsphase ermittelt wird.
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