EP3034675B1 - Vorrichtung zum erhitzen einer behandlungsflüssigkeit für ein wäschebehandlungsgerät und wäschebehandlungsgerät - Google Patents

Vorrichtung zum erhitzen einer behandlungsflüssigkeit für ein wäschebehandlungsgerät und wäschebehandlungsgerät Download PDF

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EP3034675B1
EP3034675B1 EP15198245.1A EP15198245A EP3034675B1 EP 3034675 B1 EP3034675 B1 EP 3034675B1 EP 15198245 A EP15198245 A EP 15198245A EP 3034675 B1 EP3034675 B1 EP 3034675B1
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EP
European Patent Office
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evaporator
interface
fluid
input
condenser
Prior art date
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EP15198245.1A
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Alexander Malchus
Michael Finke
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Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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Publication date
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    • D06F25/00—Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement, the receptacle serving both for washing and for centrifugally separating water from the laundry and having further drying means, e.g. using hot air 
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
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    • D06F58/206—Heat pump arrangements
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    • D06F39/04—Heating arrangements

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for heating a treatment liquid for a laundry treatment appliance and a laundry treatment appliance, for example a washing machine or a washer-dryer.
  • Laundry treatment appliances such as washing machines or washer-dryers, are heated with electric radiators.
  • the EP 2 096 203 A1 and the WO 2014/094854 A1 Although concern heat pumps in household appliances. However, no distribution device is described here in order to couple different interfaces with the evaporator depending on an operating state.
  • the object of the invention is to provide an improved apparatus and an improved method for heating a treatment liquid for a laundry treatment appliance and an improved laundry treatment appliance.
  • this object is achieved by a device for heating a treatment liquid for a laundry treatment appliance and a laundry treatment appliance having the features of the main claim.
  • a device Under a laundry treatment appliance, a device can be understood in the laundry, such as textiles, can be treated. Under the treatment of laundry, for example, washing or drying can be understood. In operation of the laundry treating appliance, the laundry may be disposed in the laundry treating room and treated using the treating liquid.
  • the input-side bypass interface is adapted to receive the treatment liquid from the laundry treatment room or from another reservoir.
  • the treatment liquid can be understood to mean a wash liquor.
  • a heat pump which extracts the fluid, for example air or liquid, for heating the treatment liquid.
  • the evaporator, the condenser and a refrigerant circuit comprising the refrigerant may be part of such a heat pump.
  • the device has an input-side process air interface for supplying process air from the laundry treatment space.
  • the condenser or another condenser is designed to heat the process air using the gaseous refrigerant and to provide it as heated process air.
  • the apparatus further comprises an output side process air interface for discharging the heated process air to the laundry treatment room. In this way, the air can be taken out of the laundry treatment room, heated and returned to the laundry treatment room to heat the laundry treatment room.
  • the laundry treatment appliance may be a washer-dryer. If a heat pump is used for the drying process, this greatly increases the energy efficiency of the washer dryer. If the heat pump is also used for heating the liquor during washing, there is a further increase in efficiency.
  • such a laundry treatment appliance can be used in a first operating state for washing the laundry located in the laundry treatment room and in a second operating state for drying the laundry located in the laundry treatment room.
  • the device comprises an input-side fluid interface for supplying the fluid and an input-side distribution device.
  • the input-side distribution device is designed to couple the input-side fluid interface with the evaporator in a first operating state and to couple the input-side process air interface with the evaporator in a second operating state.
  • the evaporator is configured to evaporate the liquid refrigerant using the fluid in the first operating state and to provide it as the gaseous refrigerant and in the second operating state to evaporate the liquid refrigerant using the process air and provide it as the gaseous refrigerant. In this way, the evaporator can be used in the first operating state to remove the heat required for washing the laundry from the fluid and used in the second operating state to extract moisture from the process air.
  • the device may have an output-side distribution device, which is designed to couple an output interface of the evaporator in the first operating state with an output-side fluid interface for discharging the fluid and in the second operating state, the output interface of the evaporator with an input interface of the condenser or the further condenser to pair.
  • an output-side distribution device which is designed to couple an output interface of the evaporator in the first operating state with an output-side fluid interface for discharging the fluid and in the second operating state, the output interface of the evaporator with an input interface of the condenser or the further condenser to pair.
  • the apparatus may include switching means configured to direct the refrigerant to the condenser in the first operating condition and to direct the refrigerant to the further condenser in the second operating condition. In this way, no completely separate refrigerant circuits are required.
  • the device may comprise a further evaporator and a switching device.
  • the switching device may be configured to direct the liquid refrigerant to the evaporator in the first operating state and to conduct the liquid refrigerant to the further evaporator in the second operating state.
  • the further evaporator for conducting the process air between the input-side process air interface and the condenser or the other condenser may be connected and configured to evaporate in the second operating state, the liquid refrigerant using the process air and as the gaseous refrigerant provide.
  • an evaporator can be provided, which is optimized in order to extract thermal energy from the fluid and a further evaporator can be provided, which is optimized in order to extract moisture from the process air.
  • the device may include an input side fluid interface for supplying the fluid. In this way, the device can be continuously supplied with fluid from outside, can be removed from the heat.
  • the input side fluid interface may be implemented as an input side ambient air interface for supplying ambient air as the fluid.
  • Ambient air is advantageously always available.
  • the device may have a heat accumulator which comprises the fluid as a storage medium which can be heated by the treatment liquid and the evaporator.
  • a heat accumulator which comprises the fluid as a storage medium which can be heated by the treatment liquid and the evaporator.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a laundry treatment appliance 100 with a device 102 for heating a treatment liquid according to an embodiment.
  • the laundry treatment device 100 may be, for example, a washing machine or a washer-dryer with a laundry treatment room 104.
  • the laundry treating room 104 may be provided with laundry items to be treated by an operator of the laundry treating appliance 100 be entered.
  • the Treatment fluid is used to treat the laundry items located within the laundry treatment room 104, for example, to clean.
  • a treatment liquid for example, a wash liquor is used.
  • the device 102 is coupled to the laundry treatment room 104 via an input-side bypass interface 106 and an output-side bypass interface 108. Via the input-side bypass interface 106, the device 102 can aspirate the treatment liquid from the laundry treatment room 104. Via the outlet-side bypass interface 108, the treatment liquid can be discharged from the device 102 back into the laundry treatment room 104. Thus, the device 102 can be traversed by the treatment liquid.
  • the treatment liquid passes through the device 102 and is thereby heated, wherein the required for heating the treatment liquid energy is removed from the fluid.
  • the fluid may be supplied to the device 102 via an input-side fluid interface 110. Additionally or alternatively, the fluid may be stored in a heat storage 111 of the device 102.
  • the device 102 further comprises an evaporator 112 and a condenser 114, which are coupled to each other via a refrigerant circuit 116. Via the refrigerant circuit 116, refrigerant fed in the refrigerant circuit 116 is passed through the evaporator 112, from the evaporator 112 to the condenser 114, through the condenser 114, and back to the evaporator 112.
  • a compressor may be arranged and in a line of the refrigerant circuit 116 through which the refrigerant from condenser 114 to the evaporator 112 is guided a throttle may be arranged.
  • the evaporator 112, the condenser 114 and the refrigerant circuit 116 are part of a heat pump assembly, which is designed to extract thermal energy from the fluid and to use for heating the treatment liquid.
  • the evaporator 112 in addition to the interfaces for the refrigerant on two other interfaces over which the ambient air is passed through the evaporator 112.
  • the evaporator 112 is configured to evaporate the liquid-state refrigerant using the thermal energy of the ambient air and to provide it as a gaseous refrigerant.
  • the gaseous refrigerant is supplied to the condenser 114 via the refrigerant circuit 116.
  • the condenser 114 has, in addition to the interfaces for the refrigerant, two further interfaces through which the treatment liquid is passed through the condenser 114 to be heated by receiving thermal energy supplied by the refrigerant. In this case, the refrigerant located within the condenser 114 is set in the liquid state.
  • the Liquid refrigerant is recycled via the refrigerant circuit 116 to the evaporator 112.
  • the input-side fluid interface 110 is connected via a line to an interface of the evaporator 112
  • the input-side bypass interface 106 is connected via a line to an interface of the condenser 114 and the output-side bypass interface 108 via a line to another interface of the condenser 114.
  • the device 102 may have an output-side fluid interface 118, which is connected via a line to a further interface of the evaporator 112.
  • the cooled in the evaporator 112 fluid can be discharged into the environment of the laundry treatment device 100 again.
  • the fluid interfaces 110, 118 can be omitted.
  • a line can be provided, through which the treatment liquid can be supplied to the heat storage 111 in order to heat the fluid present in the heat storage 111.
  • the fluid may constitute a storage medium which may be heated by the treatment liquid, for example after completion of a treatment operation of the laundry, and which may store the thermal energy extracted from the treatment liquid and subsequently deliver it to the evaporator 112. In a subsequent treatment process, the fluid stored on the evaporator 112, the stored thermal energy can be withdrawn.
  • the heat storage 111 may comprise the evaporator 112 and a heat exchanger, through which the treatment liquid can be passed to deliver thermal energy to the arranged in the heat storage 111 fluid.
  • the fluid in this case may be a liquid, for example water.
  • the evaporator 112 and the heat exchanger may be surrounded by the fluid.
  • a corresponding heat storage 111 can also be used in conjunction with the embodiments described with reference to the following figures, for example, in addition to or instead of the use of ambient air as a heat source.
  • the evaporator 112 or a further evaporator is used to dehumidify process air that can be supplied from the laundry treatment space 104.
  • the process air to be dehumidified can be supplied to the evaporator 112. If two evaporators are used, the refrigerant for dehumidifying the process air can be passed through that of the evaporator, which is provided for dehumidifying the process air.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a laundry treatment appliance 100 with a device 102 for heating a treatment liquid according to an embodiment.
  • the in FIG. 2 Device 102 shown two condenser 114, 214, and in addition to the treatment liquid interfaces 106, 108 in addition an input-side process air interface 206 for receiving process air from the laundry treatment room 104 and an output side process air interface 208 through which the process air can be returned to the laundry treatment room 104.
  • Process air taken in via the input-side process air interface 206 is conducted directly or via the evaporator 112 or via another evaporator to the further condenser 214, heated in the further condenser 214 and via the output-side process air interface 208 back to the laundry treatment space 104 led.
  • the refrigerant used within the condensers 114, 214 may be as described with reference to FIG. 1 be provided by the evaporator 112, which is coupled via an advanced or switchable refrigeration cycle with the condensers 114, 214.
  • each of the condenser 114, 214 may be associated with a separate evaporator and additionally or alternatively a separate refrigeration cycle.
  • FIG. 3 shows a representation of a laundry treatment device 100 with a device 102 for heating a treatment liquid according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the device 102 may be an embodiment of the invention based on FIG. 1 act described device.
  • the device 102 is designed to heat the treatment liquid in a first operating state by using a fluid, which according to this embodiment represents ambient air, and to dehumidify process air in a second operating state. Instead of ambient air, another suitable fluid may be used.
  • the laundry treatment appliance 100 has, in addition to the device 102, a laundry treatment room 104.
  • the laundry treatment space 104 is a tub.
  • the device 102 is coupled via an input-side bypass interface 106 and an output-side bypass interface 108 and via an input-side process air interface 206 and an output-side process air interface 208 to the laundry treatment room 104.
  • Ambient air can be passed through the device 102 via an input-side ambient air interface 110 and an output-side ambient air interface 118.
  • the device 102 has an evaporator 112 and a condenser 114 and a further condenser 214.
  • the evaporator 112 is designed to remove thermal energy either via the ambient air inlet 110 supplied on the input side, or to remove thermal energy from the process air interface 206 fed to the input side of the process air interface and thereby dehumidify it.
  • the device 102 has an input-side distribution device 320, which is designed to connect either the ambient air interface 110 or the process air interface 206 to the evaporator 112, depending on the operating state.
  • the refrigerant evaporated in the evaporator 112 is supplied to the condenser 114 via a refrigerant circuit 116 in the first operation state and used by the condenser 114 to heat the treatment liquid.
  • the refrigerant evaporated in the evaporator 112 is supplied via the refrigerant circuit 116 to the further condenser 214 and used by the further condenser 214 to heat the process air.
  • the process air is guided via the evaporator 112 to the further condenser 214.
  • an output-side distributor 322 is provided, which is configured to supply the ambient air conducted through the evaporator 112 to the output-side environmental interface 118 in the first operating state and the process air passed through the evaporator 112 via the further condenser 214 in the second operating state the output-side process air interface 208 to conduct.
  • the distribution devices 320, 322 are designed according to an embodiment as flaps.
  • the refrigerant circuit has a switching device 323.
  • the switching device 323 may be designed as a changeover valve.
  • a compressor 324 is arranged between the evaporator 112 and the liquefiers 114, 214 in the direction of flow to the liquefiers 114, 214.
  • the refrigerant circuit runs from the evaporator 112 via the compressor 324 to the switching device 323 and in the first operating state from the switching device 323 to the condenser 114 and in the second operating state of the switching device 323 to the further condenser 214.
  • a throttle 326 between the condenser 114 and the evaporator 112 and another throttle 327 between the further condenser 214 and the evaporator 112 in the refrigerant circuit 116th arranged.
  • a variable throttle electroactive expansion valve
  • a process air blower 328 is disposed in conduits of a process air duct 330 to move the process air between the input side process air interface 206 and the output side process air interface 208.
  • a room air blower 332 is disposed in ducts of a room air duct 334 to move the ambient air between the input side ambient air interface 110 and the exit side ambient air interface 118.
  • a bypass pump 336 is disposed in conduits of a bypass circuit 338 to move the treatment fluid between the input-side bypass interface 106 and the output-side bypass interface 108.
  • the mentioned first operating state of the device 102 can be used for a washing process and the second operating state can be used for a drying process of a laundry treatment device 100 in the form of a washer-dryer 100.
  • the heat is provided on the one hand for the drying process, on the other hand for the washing process.
  • this is done in the manner known for the dryer:
  • the heat is absorbed by the evaporator 112 from the moist process air and "pumped" by the compressor 324 to a higher temperature, so that the heat via the condenser 114 is returned to the process air can be.
  • the described heat pump can have the lowest possible complexity. This is achieved according to an embodiment in that the components used are used as much as possible for washing and drying.
  • the device 102 or the laundry treatment device 100 may have a control device which is configured to the distributing devices 320, 322, the switching device 323 and the conveying devices 324, 328, 332, 336 depending on an operating state of the laundry treatment device 100 to control.
  • the room air As a heat source, the room air is used, which is sucked in, cooled and discharged back to the room.
  • the heat pump consists, as already described, of compressor 324, a variable or two throttles 326, 327, for example in the form of capillaries or expansion valves, the condensers 114, 214 and the evaporator 112.
  • a process known from a dryer is used, wherein after the compressor 324, the switching device 323, for example in the form of a switching valve is arranged, which directs the refrigerant to the further condenser 214 in the process air duct 330.
  • flaps 320, 322 in the process air guide 320 which can also switch the air flow to the ambient air guide 334.
  • the apparatus described may be constructed using known means such as a heat pump 112, 114, 324, 326, 327, a changeover valve as changeover means 323, a separate condenser in the bypass circuit, a process air blower 328 and an ambient air blower 332 and flaps in the distributors 320, 322 be realized.
  • FIG. 3 the overall structure of the device 102 is shown.
  • the basic structure of the device 102 for washing and drying with separate condenser 114 in the circulation circuit 338 is shown for the washing process.
  • FIGS. 4 and 5 The two modes of drying and washing are shown.
  • dry mode the process air is passed through the evaporator 112.
  • washing mode the flaps of the distributing devices 320, 322 are set so that the room air is guided by the blower 332 through the evaporator 112.
  • the process air is not passed through the device 102.
  • the laundry treatment device 100 or the device 102 may comprise at least one further heating device, by means of which the process air and additionally or alternatively the treatment liquid can be heated.
  • the additional heating device can be used as support for the heat pump. This may be useful, for example, if the treatment liquid is to be heated to high temperatures, for example to temperatures above 60 ° C.
  • Such additional heating can as based on FIG. 10 shown to be realized by a heating for the treatment liquid and / or a heating channel for the process air.
  • FIG. 4 shows a representation of the in FIG. 3 shown laundry treating appliance 100 according to an embodiment of the present invention. Shown are the active components of the first operating state device 102 representing the washing process step.
  • the input-side distribution device 320 has two inputs and two outputs and is connected for the washing process step so that the ambient air interface 110 is connected to the evaporator 112 via a first input and a first output of the input-side distributor 320.
  • a connecting line between the second input and the second output of the distributor 320 is interrupted.
  • the output-side distributor 322 has two inputs and two outputs and is switched for the washing process step such that an output of the evaporator 112 is connected via a first input and a first output of the output-side distributor 322 to an input of the room air blower 332.
  • a connecting line between the second input and the second output of the distributor 322 is interrupted.
  • the output of the room air blower 332 is connected to the output side process air interface 118.
  • the switching device 323 is switched such that the refrigerant, after flowing through the evaporator 112, is compressed by the compressor 324 and then conducted by the switching device 323 to the liquefier 114. After flowing through the condenser 114, the refrigerant is passed via the throttle 326 to the evaporator 112.
  • the treatment liquid is conveyed from the input-side bypass interface 106 from the circulation pump 336 to the condenser 114, heated in the condenser 114 and then passed back into the laundry treatment space 104 via the output-side bypass interface 108.
  • the device 102 may be provided exclusively for the process step washing.
  • via lines may be used instead of the switchable distributors 320, 322 and the switching device 323.
  • FIG. 5 shows a representation of the in FIG. 3 shown laundry treating appliance 100 according to an embodiment of the present invention. Shown are the active components of the second mode device 102, which represents the process step of drying.
  • a connecting line between the first input and the first output of the input-side distributor 320 is interrupted, for example due to a closed flap of the input-side distributor 320.
  • the switching device 323 is switched such that the refrigerant, after flowing through the evaporator 112, is compressed by the compressor 324 and then passed from the switching device 323 to the further condenser 214. After flowing through the further condenser 214, the refrigerant is passed via the further throttle 327 to the evaporator 112.
  • the process air is conveyed from the process-air interface 206 on the input side from the process air blower 328 to the evaporator 112, in which moisture is extracted from the process air. Subsequently, the process air is conveyed from the process air blower 328 to the further condenser 214, in which the process air is heated, and then passed back to the laundry treatment room 104 via the output-side process air interface 208.
  • FIG. 6 shows a representation of a laundry treatment appliance 100 with a device 102 for heating a treatment liquid according to an embodiment of the present invention.
  • the device 102 may be an embodiment of the invention based on FIG. 1 act described device.
  • the device 102 is designed to heat the treatment liquid in a first operating state by using a fluid, which according to this embodiment represents ambient air, and to dehumidify process air in a second operating state. Instead of ambient air, another suitable fluid may be used.
  • the laundry treatment appliance 100 has, in addition to the device 102, a laundry treatment room 104.
  • the laundry treatment space 104 is a tub.
  • the device 102 is coupled via an input-side bypass interface 106 and an output-side bypass interface 108 and via an input-side process air interface 206 and an output-side process air interface 208 to the laundry treatment room 104.
  • Ambient air can be passed through the device 102 via an input-side ambient air interface 110 and an output-side ambient air interface 118.
  • the device 102 has an evaporator 112, a further evaporator 612, a condenser 114 and a further condenser 214.
  • the evaporator 112 is designed to remove thermal energy from the ambient air interface 110 supplied on the input side, and to deliver it to a refrigerant.
  • the further evaporator 612 is designed to remove thermal energy from the process air interface 206 fed via the process air interface 206 and thereby to dehumidify it.
  • the ambient air interface 110 is connected to an input of the evaporator 112 and the process air interface 206 to an input of the further evaporator 612.
  • the refrigerant evaporated in the evaporator 112 is supplied via a refrigerant circuit 116 to the condenser 114 and used by the condenser 114 to heat the treatment liquid.
  • the refrigerant evaporated in the evaporator 112 is supplied to the further condenser 214 via the refrigerant circuit 116 and used by the further condenser 214 to heat the process air after passing through the further evaporator 612.
  • the refrigerant circuit 116 In order to conduct the refrigerant to the condenser 114 in a first operating state, in which the treatment liquid is heated, and to conduct it to the further condenser 214 in a second operating state, in which the process air is dehumidified and subsequently reheated, the refrigerant circuit 116 a switching device 323.
  • the switching device 323 may be designed as a changeover valve.
  • a compressor 324 is located between the evaporators 112, 612 and the condensers 114, 214 arranged.
  • the refrigerant circuit in the first operating state of the evaporator 112 via the compressor 324 to the switching means 323 and from the switching means 323 to the condenser 114, and in the second operating state of the further evaporator 612 via the compressor 324 to the switching device 323 and from the switching device 323 to the further condenser 214.
  • a throttle 326 between the condenser 114 and the evaporator 112 and another throttle 327 between the further condenser 214 and the further evaporator 612 in the refrigerant circuit 116 is arranged.
  • a process air blower 328 is disposed in conduits of a process air duct 330 to move the process air between the input side process air interface 206 and the output side process air interface 208.
  • a room air blower 332 is disposed in ducts of a room air duct 334 to move the ambient air between the input side ambient air interface 110 and the exit side ambient air interface 118.
  • a bypass pump 336 is disposed in conduits of a bypass circuit 338 to move the treatment fluid between the input-side bypass interface 106 and the output-side bypass interface 108.
  • the mentioned first operating state of the device 102 can be used for a washing process and the second operating state can be used for a drying process of a laundry treatment device 100 in the form of a washer-dryer 100.
  • the heat is provided on the one hand for the drying process, on the other hand for the washing process.
  • this is done in the manner known for the dryer:
  • the heat is absorbed by the evaporator 112 from the moist process air and "pumped" by the compressor 324 to a higher temperature, so that the heat via the condenser 114 is returned to the process air can be.
  • the described heat pump can have the lowest possible complexity. This is achieved according to an embodiment in that the components used are used as much as possible for washing and drying.
  • the device 102 or the laundry treatment device 100 may have a control device which is designed to control the distributing devices 320, 322, the switching device 323 and the conveying devices 324, 328, 336 depending on an operating state of the laundry treatment device 100 to control.
  • the room air As a heat source, the room air is used, which is sucked in, cooled and discharged back to the room.
  • the heat pump consists, as already described, of compressor 324, two throttles 326, 327, for example in the form of capillaries or expansion valves, the condensers 114, 214 and the evaporators 112, 612.
  • a known from a dryer method is used after the compressor 324, the switching device 323, for example in the form of a switching valve is arranged, which directs the refrigerant to the further condenser 214 in the process air duct 330.
  • the refrigerant is passed through the condenser 114 in the circulating circuit of the wash liquor and then through a separate evaporator 112.
  • the apparatus described may be constructed using known means such as a heat pump 112, 114, 324, 326, 327, a changeover valve as changeover means 323, a separate condenser in the circulating circuit, a separate room air evaporator 612, and a process air blower 328 and ambient air blower 332 be realized.
  • FIG. 6 the overall structure of the device 102 is shown.
  • the basic structure of the apparatus 102 for washing and drying with condenser 114 in Umflut Vietnamese 338 and separate evaporator for heat recovery from the room air is shown.
  • FIGS. 7 and 8th The two modes of drying and washing are shown. In the drying mode, the process air is passed through the further evaporator 612. In the washing mode, the room air is passed through the evaporator 112. In the washing mode, according to one embodiment, the process air is not passed through the device 102.
  • the laundry treatment device 100 or the device 102 may comprise at least one further heating device, by means of which the process air and additionally or alternatively the treatment liquid can be heated.
  • the additional heating device can be used as support for the heat pump. This may be useful, for example, if the treatment liquid is to be heated to high temperatures, for example to temperatures above 60 ° C.
  • Such additional heating can as based on FIG. 10 shown to be realized by a heating for the treatment liquid and / or a heating channel for the process air.
  • FIG. 7 shows a representation of the in FIG. 6 shown laundry treatment appliance 100 according to one embodiment. Shown are the active ones Components of the device 102 for the first operating state, which represents the process step washing.
  • the input-side ambient air interface 110 is connected to an input of the room air blower 332.
  • An output of the room air blower 332 is connected to an input of the evaporator 112.
  • An exit of the evaporator 112 is connected to the exit-side ambient air interface 118.
  • the switching device 323 is switched such that the refrigerant, after flowing through the evaporator 112, is compressed by the compressor 324 and then conducted by the switching device 323 to the liquefier 114. After flowing through the condenser 114, the refrigerant is passed via the throttle 326 to the evaporator 112.
  • the treatment liquid is conveyed from the input-side bypass interface 106 from the circulation pump 336 to the condenser 114, heated in the condenser 114 and then passed back into the laundry treatment space 104 via the output-side bypass interface 108.
  • the device 102 may be provided exclusively for the process step washing.
  • a transmission line may be used in place of the switching device 323.
  • FIG. 8 shows a representation of the in FIG. 6 shown laundry treatment appliance 100 according to one embodiment. Shown are the active components of the second mode device 102, which represents the process step of drying.
  • the input-side process air interface 206 is connected to an input of the further evaporator 612.
  • the output of the further evaporator 612 is connected to the input of the process air blower 328.
  • the output of the process air blower 328 is connected to an input of the further condenser 214.
  • An output of the further condenser 214 is connected to the output side process air interface 206.
  • the switching device 323 is switched so that the refrigerant is compressed after flowing through the further evaporator 612 of the compressor 324 and then passed from the switching device 323 to the further condenser 214. After flowing through the further condenser 214, the refrigerant is passed via the further throttle 327 to the further evaporator 612.
  • the process air is conveyed from the process-air interface 206 on the input side from the process air blower 328 to the further evaporator 612, in which moisture is extracted from the process air. Subsequently, the process air is conveyed from the process air blower 328 to the further condenser 214, in which the process air is heated, and then passed back to the laundry treatment room 104 via the output-side process air interface 208.
  • FIG. 9 shows a flowchart of a method of heating a treatment liquid for a laundry treating appliance according to an embodiment. The method can be implemented using a device or laundry treatment devices described with reference to the preceding embodiments.
  • a step 901 treatment liquid is supplied from a laundry treatment room of the laundry treatment appliance via an input-side bypass interface.
  • a liquid refrigerant is vaporized using a fluid and provided as a gaseous refrigerant.
  • the treatment liquid is heated using the gaseous refrigerant and provided as a heated treatment liquid.
  • the heated treatment liquid is discharged via an exit-side bypass interface to the laundry treatment room.
  • the steps 901, 903, 905, 907 can be carried out continuously and in time parallel to one another in order to be able to provide continuously heated treatment liquid.
  • FIG. 10 shows a representation of a laundry treatment device in the form of a washer-dryer, which is designed with an electric heating.
  • the washer-dryer includes a tub 104, a brine heater 1002, a process air heating duct 1003, a fan 1004, a condensing duct 1005, a cooling water valve 1006, a drain pump 1007, and a drain 1008.
  • Such a washer-dryer is heated with two electric heaters 1002, 1003, a heater 1002 for washing, as in the conventional washing machine, and another for heating the process air for drying.
  • a more energy-efficient variant is a heat pump, which functions in the dry process as a heat pump dryer, as described for example with reference to the preceding figures.
  • At least one of the electric heating elements 1002, 1003 can also be used in connection with a device as described with reference to the preceding figures.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit für ein Wäschebehandlungsgerät und ein Wäschebehandlungsgerät, beispielsweise einen Waschautomaten oder einen Waschtrockner. Wäschebehandlungsgeräte, wie beispielsweise Waschautomaten oder Waschtrockner, werden mit elektrischen Heizkörpern beheizt.
  • Die EP 2 096 203 A1 und die WO 2014/094854 A1 betreffen zwar Wärmepumpen in Haushaltsgeräten. Allerdings wird hier keine Verteileinrichtung beschrieben, um abhängig von einem Betriebszustand verschiedene Schnittstellen mit dem Verdampfer zu koppeln.
  • Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit für ein Wäschebehandlungsgerät und ein verbessertes Wäschebehandlungsgerät zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit für ein Wäschebehandlungsgerät und ein Wäschebehandlungsgerät mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine Behandlungsflüssigkeit zum Behandeln von Wäsche energiesparend unter Verwendung eines Verflüssigers einer Wärmepumpe erwärmt werden kann. Dies ist ein Vorteil zu rein elektrisch beheizten Geräten, bei denen die gesamte Heizenergie aus dem Stromnetz entnommen wird, da elektrischer Strom zurzeit die teuerste Energieart ist und die Umwelt aufgrund des CO2-Ausstoßes von Kraftwerken belastet. Die Gesamtenergieeffizienz ist bei einem Gerät, das den hier beschriebenen Ansatz verwendet, besser als bei einem Gerät, dass seine gesamte erforderliche Wärme von einem elektrischen Heizkörper bezieht. Eine Vorrichtung zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit für ein Wäschebehandlungsgerät, insbesondere einen Waschautomaten oder einen Waschtrockner, weist folgende Merkmale auf:
    • eine eingangseitige Umflutschnittstelle zum Zuführen der Behandlungsflüssigkeit aus einem Wäschebehandlungsraum des Wäschebehandlungsgeräts;
    • einen Verdampfer, der ausgebildet ist, um ein flüssiges Kältemittel unter Verwendung eines Fluids zum Bereitstellen von thermischer Energie zu verdampfen und als gasförmiges Kältemittel bereitzustellen;
    • einen Verflüssiger, der ausgebildet ist, um die Behandlungsflüssigkeit unter Verwendung des gasförmigen Kältemittels zu erhitzen und als erhitzte Behandlungsflüssigkeit bereitzustellen; und
    • eine ausgangseitige Umflutschnittstelle zum Abführen der erhitzten Behandlungsflüssigkeit zu dem Wäschebehandlungsraum.
  • Unter einem Wäschebehandlungsgerät kann ein Gerät verstanden werden, in dem Wäsche, beispielsweise Textilien, behandelt werden kann. Unter der Behandlung von Wäsche kann beispielsweise waschen oder trocknen verstanden werden. Im Betrieb des Wäschebehandlungsgeräts kann die Wäsche in dem Wäschebehandlungsraum angeordnet sein und unter Verwendung der Behandlungsflüssigkeit behandelt werden. Die eingangseitige Umflutschnittstelle ist geeignet, um die Behandlungsflüssigkeit aus dem Wäschebehandlungsraum oder aus einem anderen Reservoir aufzunehmen. Unter der Behandlungsflüssigkeit kann beispielsweise eine Waschlauge verstanden werden. Zum Erwärmen der Behandlungsflüssigkeit kann eine Wärmepumpe eingesetzt werden, die die zum Erwärmen der Behandlungsflüssigkeit dem Fluid, beispielsweise Luft oder Flüssigkeit, entnimmt. Der Verdampfer, der Verflüssiger und ein das Kältemittel umfassender Kältemittelkreislauf können Teil einer solchen Wärmepumpe sein. Durch die Anwendung der Wärmepumpen-Technologie für einen Wasch- und/oder einen Trockenprozess wird wenig elektrische Energie verbraucht. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine eingangseitige Prozessluftschnittstelle zum Zuführen von Prozessluft aus dem Wäschebehandlungsraum auf. Dabei ist der Verflüssiger oder ein weiterer Verflüssiger ausgebildet um die Prozessluft unter Verwendung des gasförmigen Kältemittels zu erhitzen und als erhitzte Prozessluft bereitzustellen. Die Vorrichtung weist ferner eine ausgangseitige Prozessluftschnittstelle zum Abführen der erhitzten Prozessluft zu dem Wäschebehandlungsraum auf. Auf diese Weise kann die Luft aus dem Wäschebehandlungsraum entnommen, erhitzt und dem Wäschebehandlungsraum wieder zugeführt werden, um den Wäschebehandlungsraum zu beheizen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei dem Wäschebehandlungsgerät um einen Waschtrockner handeln. Wird eine Wärmepumpe für den Trockenprozess eingesetzt, so steigert dies die Energieeffizienz des Waschtrockners sehr. Wird die Wärmepumpe auch für die Erwärmung der Lauge im Waschen benutzt, gibt es eine weitere Effizienzsteigerung.
  • Beispielsweise kann ein solches Wäschebehandlungsgerät in einem ersten Betriebszustand zum Waschen der sich in dem Wäschebehandlungsraum befindlichen Wäsche und in einem zweiten Betriebszustand zum Trocknen der sich in dem Wäschebehandlungsraum befindlichen Wäsche eingesetzt werden.
  • Die Vorrichtung umfasst eine eingangseitige Fluidschnittstelle zum Zuführen des Fluids und eine eingangseitige Verteileinrichtung. Die eingangseitige Verteileinrichtung ist ausgebildet um in einem ersten Betriebszustand die eingangseitige Fluidschnittstelle mit dem Verdampfer zu koppeln und in einem zweiten Betriebszustand die eingangseitige Prozessluftschnittstelle mit dem Verdampfer zu koppeln. Dabei ist. der Verdampfer ausgebildet um in dem ersten Betriebszustand das flüssige Kältemittel unter Verwendung des Fluids zu verdampfen und als das gasförmige Kältemittel bereitzustellen und in dem zweiten Betriebszustand das flüssige Kältemittel unter Verwendung der Prozessluft zu verdampfen und als das gasförmige Kältemittel bereitzustellen. Auf diese Weise kann der Verdampfer im ersten Betriebszustand verwendet werden, um dem Fluid die zum Waschen der Wäsche erforderliche Wärme zu entnehmen und im zweiten Betriebszustand verwendet werden, um der Prozessluft Feuchtigkeit zu entziehen.
  • Ferner kann die Vorrichtung eine ausgangseitige Verteileinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um in dem ersten Betriebszustand eine Ausgangsschnittstelle des Verdampfers mit einer ausgangseitigen Fluidschnittstelle zum Abführen des Fluids zu koppeln und in dem zweiten Betriebszustand die Ausgangsschnittstelle des Verdampfers mit einer Eingangsschnittstelle des Verflüssigers oder des weiteren Verflüssigers zu koppeln. Auf diese Weise kann die Prozessluft, der in dem Verdampfer Feuchtigkeit entzogen wurde, in dem zweiten Betriebszustand zu dem Verflüssiger geleitet und in dem Verflüssiger wieder erwärmt werden, bevor sie wieder in den Behandlungsraum eingeleitet wird.
  • Die Vorrichtung kann eine Umschalteinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um in dem ersten Betriebszustand das Kältemittel zu dem Verflüssiger zu leiten und in dem zweiten Betriebszustand das Kältemittel zu dem weiteren Verflüssiger zu leiten. Auf diese Weise sind keine vollständig separaten Kältemittelkreisläufe erforderlich.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung einen weiteren Verdampfer und eine Umschalteinrichtung aufweisen. Die Umschalteinrichtung kann ausgebildet sein, um in dem ersten Betriebszustand das flüssige Kältemittel zu dem Verdampfer zu leiten und in dem zweiten Betriebszustand das flüssige Kältemittel zu dem weiteren Verdampfer zu leiten. Dabei kann der weitere Verdampfer zum Leiten der Prozessluft zwischen die eingangseitige Prozessluftschnittstelle und den Verflüssiger oder den weiteren Verflüssiger geschaltet sein und ausgebildet sein, um in dem zweiten Betriebszustand das flüssige Kältemittel unter Verwendung der Prozessluft zu verdampfen und als das gasförmige Kältemittel bereitzustellen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Verdampfer vorgesehen sein, der optimiert ist, um dem Fluid thermische Energie zu entziehen und ein weiterer Verdampfer vorgesehen sein, der optimiert ist, um der Prozessluft die Feuchtigkeit zu entziehen.
  • Die Vorrichtung kann eine eingangseitige Fluidschnittstelle zum Zuführen des Fluids aufweisen. Auf diese Weise kann der Vorrichtung fortlaufend Fluid von außen zugeführt werden, dem Wärme entnommen werden kann.
  • Beispielsweise kann die eingangseitige Fluidschnittstelle als eine eingangseitige Umgebungsluftschnittstelle zum Zuführen von Umgebungsluft als das Fluid ausgeführt sein. Umgebungsluft steht vorteilhafterweise ständig zur Verfügung.
  • Die Vorrichtung kann einen Wärmespeicher aufweisen, der das Fluid als ein, durch die Behandlungsflüssigkeit erwärmbares Speichermedium und den Verdampfer umfasst. Auf diese Weise kann beispielsweise der nach einem Waschvorgang nicht mehr benötigten Behandlungsflüssigkeit thermische Energie entzogen, gespeichert und zur Erwärmung von Behandlungsflüssigkeit für einen nachfolgenden Waschvorgang verwendet werden.
  • Ein entsprechendes Wäschebehandlungsgerät, beispielsweise ein Waschautomat oder ein Waschtrockner, weist die folgenden Merkmale auf:
    • einen Wäschebehandlungsraum zum Behandeln von Wäsche; und
    • eine genannte Vorrichtung, wobei die eingangseitige Umflutschnittstelle und die ausgangseitige Umflutschnittstelle der Vorrichtung mit dem Wäschebehandlungsraum gekoppelt sind.
  • Auf diese Weise kann der beschriebene Ansatz vorteilhaft im Zusammenhang mit einem Gerät zu Wäschebehandlung eingesetzt werden.
  • Ein Verfahren zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit für ein Wäschebehandlungsgerät, insbesondere einen Waschautomaten oder einen Waschtrockner, umfasst die folgenden Schritte:
    • Zuführen von Behandlungsflüssigkeit aus einem Wäschebehandlungsraum des Wäschebehandlungsgeräts über eine eingangseitige Umflutschnittstelle;
    • Verdampfen eines flüssigen Kältemittels unter Verwendung eines Fluids zum Bereitstellen von thermischer Energie und Bereitstellen des Kältemittels als gasförmiges Kältemittel;
    • Erhitzen der Behandlungsflüssigkeit unter Verwendung des gasförmigen Kältemittels und Bereitstellen der Behandlungsflüssigkeit als erhitzte Behandlungsflüssigkeit; und
    • Abführen der erhitzten Behandlungsflüssigkeit zu dem Wäschebehandlungsraum über eine ausgangseitige Umflutschnittstelle.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer Vorrichtung zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer Vorrichtung zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 3
    eine Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer Vorrichtung zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    Figur 4
    eine Darstellung des in Figur 3 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    Figur 5
    eine Darstellung des in Figur 3 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    Figur 6
    eine Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer Vorrichtung zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einer Ausführungsbeispiel;
    Figur 7
    eine Darstellung des in Figur 6 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 8
    eine Darstellung des in Figur 6 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    Figur 9
    ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
    Figur 10
    eine Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts in Form eines Waschtrockners.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts 100 mit einer Vorrichtung 102 zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Wäschebehandlungsgerät 100 kann es sich beispielsweise um einen Waschautomaten oder einen Waschtrockner mit einem Wäschebehandlungsraum 104 handeln. In den Wäschebehandlungsraum 104 können von einem Bediener des Wäschebehandlungsgeräts 100 zu behandeInde Wäschestücke eingegeben werden. Im Betrieb des Wäschebehandlungsgeräts 100 wird die Behandlungsflüssigkeit verwendet, um die sich innerhalb des Wäschebehandlungsraums 104 befindlichen Wäschestücke zu behandeln, beispielsweise zu reinigen. Als Behandlungsflüssigkeit wird beispielsweise eine Waschlauge eingesetzt.
  • Die Vorrichtung 102 ist über eine eingangseitige Umflutschnittstelle 106 und eine ausgangseitige Umflutschnittstelle 108 mit dem Wäschebehandlungsraum 104 gekoppelt. Über die eingangseitige Umflutschnittstelle 106 kann die Vorrichtung 102 die Behandlungsflüssigkeit aus dem Wäschebehandlungsraum 104 ansaugen. Über die ausgangseitige Umflutschnittstelle 108 kann die Behandlungsflüssigkeit aus der Vorrichtung 102 zurück in den Wäschebehandlungsraum 104 abgegeben werden. Somit kann die Vorrichtung 102 von der Behandlungsflüssigkeit durchflossen werden.
  • Im Betrieb der Vorrichtung 102 durchläuft die Behandlungsflüssigkeit die Vorrichtung 102 und wird dabei erwärmt, wobei die zum Erwärmen der Behandlungsflüssigkeit erforderliche Energie dem Fluid entnommen wird. Das Fluid kann der Vorrichtung 102 über eine eingangseitige Fluidschnittstelle 110 zugeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluid in einem Wärmespeicher 111 der Vorrichtung 102 gespeichert sein.
  • Die Vorrichtung 102 umfasst ferner einen Verdampfer 112 und einen Verflüssiger 114, die über einen Kältemittelkreislauf 116 miteinander gekoppelt sind. Über den Kältemittelkreislauf 116 wird in dem Kältemittelkreislauf 116 geführtes Kältemittel durch den Verdampfer 112, von dem Verdampfer 112 zu dem Verflüssiger 114, durch den Verflüssiger 114 und zurück zu dem Verdampfer 112 geführt. In einer Leitung des Kältemittelkreislaufs 116, über den das Kältemittel von dem Verdampfer 112 zu dem Verflüssiger 114 geführt wird, kann ein Kompressor angeordnet sein und in einer Leitung des Kältemittelkreislaufs 116 über den das Kältemittel von Verflüssiger 114 zu dem dem Verdampfer 112 geführt wird, kann eine Drossel angeordnet sein. Der Verdampfer 112, der Verflüssiger 114 und der Kältemittelkreislauf 116 sind Teil einer Wärmepumpenanordnung, die ausgebildet ist, um dem Fluid thermische Energie zu entziehen und zur Erwärmung der Behandlungsflüssigkeit zu verwenden. Dazu weist der Verdampfer 112 neben den Schnittstellen für das Kältemittel zwei weitere Schnittstellen auf, über die die Umgebungsluft durch den Verdampfer 112 geführt wird. Der Verdampfer 112 ist ausgebildet, um das sich im flüssigen Zustand befindliche Kältemittel unter Verwendung der thermischen Energie der Umgebungsluft zu verdampfen und als gasförmiges Kältemittel bereitzustellen. Das gasförmige Kältemittel wird über den Kältemittelkreislauf 116 dem Verflüssiger 114 zugeführt. Der Verflüssiger 114 weist neben den Schnittstellen für das Kältemittel zwei weitere Schnittstellen auf, über die die Behandlungsflüssigkeit durch den Verflüssiger 114 geführt wird, um unter Aufnahme von dem Kältemittel bereitgestellter thermischer Energie erwärmt zu werden. Dabei wird das sich innerhalb des Verflüssigers 114 befindliche Kältemittel in den flüssigen Zustand versetzt. Das flüssige Kältemittel wird über den Kältemittelkreislauf 116 wieder zu dem Verdampfer 112 geführt.
  • Somit ist gemäß einem Ausführungsbeispiel die eingangseitige Fluidschnittstelle 110 über eine Leitung mit einer Schnittstelle des Verdampfers 112, die eingangseitige Umflutschnittstelle 106 über eine Leitung mit einer Schnittstelle des Verflüssigers 114 und die ausgangseitige Umflutschnittstelle 108 über eine Leitung mit einer weiteren Schnittstelle des Verflüssigers 114 verbunden. Zum Abführen des Fluids kann die Vorrichtung 102 eine ausgangseitige Fluidschnittstelle 118 aufweisen, die über eine Leitung mit einer weiteren Schnittstelle des Verdampfers 112 verbunden ist. Somit kann das in dem Verdampfer 112 abgekühlte Fluid wieder in die Umgebung des Wäschebehandlungsgeräts 100 abgegeben werden.
  • Weist die Vorrichtung 102 den Wärmespeicher 111 auf, so können die Fluidschnittstellen 110, 118 entfallen. Dafür kann eine Leitung vorgesehen sein, durch die die Behandlungsflüssigkeit dem Wärmespeicher 111 zugeführt werden kann, um das in dem Wärmespeicher 111 vorhandene Fluid zu erwärmen. In diesem Fall kann das Fluid ein Speichermedium darstellen, das von der Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise nach Abschluss eines Behandlungsvorgangs der Wäsche, erwärmt werden kann und die der Behandlungsflüssigkeit entzogene thermische Energie speichern und anschließend an den Verdampfer 112 abgeben kann. Bei einem nachfolgenden Behandlungsvorgang kann dem Fluid über den Verdampfer 112 die gespeicherte thermische Energie wieder entzogen werden. Dazu kann der Wärmespeicher 111 den Verdampfer 112 und einen Wärmetauscher aufweisen, durch den die Behandlungsflüssigkeit geleitet werden kann, um thermische Energie an das in dem Wärmespeicher 111 angeordnete Fluid abzugeben. Das Fluid kann in diesem Fall eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser sein. Der Verdampfer 112 und der Wärmetauscher können von dem Fluid umgeben sein.
  • Ein entsprechender Wärmespeicher 111 kann auch im Zusammenhang mit den anhand der nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden, beispielsweise zusätzlich oder anstelle der Nutzung der Umgebungsluft als Wärmequelle.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Verdampfer 112 oder ein weiterer Verdampfer eingesetzt, um aus dem Wäschebehandlungsraum 104 zuführbare Prozessluft zu entfeuchten. Dazu kann dem Verdampfer 112 anstelle des Fluids die zu entfeuchtende Prozessluft zugeführt werden. Werden zwei Verdampfer eingesetzt, so kann das Kältemittel zum Entfeuchten der Prozessluft durch denjenigen der Verdampfer geleitet werden, der zum Entfeuchten der Prozessluft vorgesehen ist.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts 100 mit einer Vorrichtung 102 zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem anhand von Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die in Figur 2 gezeigte Vorrichtung 102 zwei Verflüssiger 114, 214, sowie neben den Behandlungsflüssigkeitsschnittstellen 106, 108 zusätzlich eine eingangseitige Prozessluftschnittstelle 206 zum Aufnehmen von Prozessluft aus dem Wäschebehandlungsraum 104 und eine ausgangseitige Prozessluftschnittstelle 208 auf, über die die Prozessluft wieder an den Wäschebehandlungsraum 104 abgegeben werden kann.
  • Über die eingangseitige Prozessluftschnittstelle 206 aufgenommene Prozessluft wird direkt oder, wie anhand der nachfolgenden Figuren gezeigt, über den Verdampfer 112 oder über einen weiteren Verdampfer zu dem weiteren Verflüssiger 214 geführt, in dem weiteren Verflüssiger 214 erwärmt und über die ausgangsseitige Prozessluftschnittstelle 208 zurück zu dem Wäschebehandlungsraum 104 geführt.
  • Das innerhalb der Verflüssiger 114, 214 verwendete Kältemittel, kann wie anhand von Figur 1 beschrieben, von dem Verdampfer 112 bereitgestellt werden, der über einen erweiterten oder umschaltbaren Kältekreislauf mit den Verflüssigern 114, 214 gekoppelt ist. Alternativ kann jedem der Verflüssiger 114, 214 ein eigener Verdampfer und zusätzlich oder alternativ ein eigener Kältekreislauf zugeordnet sein.
  • Figur 3 zeigt eine Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts 100 mit einer Vorrichtung 102 zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Vorrichtung 102 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von Figur 1 beschriebenen Vorrichtung handeln. Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um in einem ersten Betriebszustand die Behandlungsflüssigkeit unter Verwendung eines Fluids, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel Umgebungsluft darstellt, zu erwärmen, und in einem zweiten Betriebszustand Prozessluft zu entfeuchten. Anstelle von Umgebungsluft kann ein anderes geeignetes Fluid verwendet werden.
  • Das Wäschebehandlungsgerät 100 weist neben der Vorrichtung 102 einen Wäschebehandlungsraum 104 auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Wäschebehandlungsraum 104 um einen Laugenbehälter. Die Vorrichtung 102 ist über eine eingangseitige Umflutschnittstelle 106 und eine ausgangsseitige Umflutschnittstelle 108 sowie über eine eingangseitige Prozessluftschnittstelle 206 und eine ausgangsseitige Prozessluftschnittstelle 208 mit dem Wäschebehandlungsraum 104 gekoppelt. Über eine eingangseitige Umgebungsluftschnittstelle 110 und eine ausgangseitige Umgebungsluftschnittstelle 118 kann Umgebungsluft durch die Vorrichtung 102 geführt werden.
  • Die Vorrichtung 102 weist einen Verdampfer 112 und einen Verflüssiger 114 sowie einen weiteren Verflüssiger 214 auf. Der Verdampfer 112 ist je nach Betriebszustand der Vorrichtung 102 ausgebildet, um entweder über die eingangseitige Umgebungsluftschnittstelle 110 zugeführter Umgebungsluft thermische Energie zu entnehmen, oder über die eingangseitige Prozessluftschnittstelle 206 zugeführter Prozessluft thermische Energie zu entnehmen und dadurch zu entfeuchten. Dazu weist die Vorrichtung 102 eine eingangseitige Verteileinrichtung 320 auf, die ausgebildet ist, um je nach Betriebszustand entweder die Umgebungsluftschnittstelle 110 oder die Prozessluftschnittstelle 206 mit dem Verdampfer 112 zu verbinden. Das in dem Verdampfer 112 verdampfte Kältemittel wird in dem ersten Betriebszustand über einen Kältemittelkreislauf 116 dem Verflüssiger 114 zugeführt und von dem Verflüssiger 114 verwendet, um die Behandlungsflüssigkeit zu erwärmen. In dem zweiten Betriebszustand wird das in dem Verdampfer 112 verdampfte Kältemittel über den Kältemittelkreislauf 116 dem weiteren Verflüssiger 214 zugeführt und von dem weiteren Verflüssiger 214 verwendet, um die Prozessluft zu erwärmen. Die Prozessluft wird dazu in dem zweiten Betriebszustand über den Verdampfer 112 zu dem weiteren Verflüssiger 214 geführt. Dazu ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine ausgangseitige Verteileinrichtung 322 vorgesehen, die ausgebildet ist, um in dem ersten Betriebszustand die durch den Verdampfer 112 geleitete Umgebungsluft zu der ausgangseitigen Umgebungsschnittstelle 118 und in dem zweiten Betriebszustand die durch den Verdampfer 112 geleitete Prozessluft über den weiteren Verflüssiger 214 zu der ausgangseitigen Prozessluftschnittstelle 208 zu leiten. Die Verteileinrichtungen 320, 322 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel als Klappen ausgeführt.
  • Um das Kältemittel in dem ersten Betriebszustand zu dem Verflüssiger 114 und in dem zweiten Betriebszustand zu dem weiteren Verflüssiger 214 zu leiten, weist der Kältemittelkreislauf eine Umschalteinrichtung 323 auf. Beispielsweise kann die Umschalteinrichtung 323 als ein Umschaltventil ausgeführt sein.
  • In dem Kältemittelkreislauf 116 ist in Strömungsrichtung zu den Verflüssigern 114, 214 ein Kompressor 324 zwischen dem Verdampfer 112 und den Verflüssigern 114, 214 angeordnet. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft der Kältemittelkreislauf von dem Verdampfer 112 über den Kompressor 324 zu der Umschalteinrichtung 323 und im ersten Betriebszustand von der Umschalteinrichtung 323 zu dem Verflüssiger 114 und in dem zweiten Betriebszustand von der Umschalteinrichtung 323 zu dem weiteren Verflüssiger 214. In Strömungsrichtung zu dem Verdampfer 112 ist eine Drossel 326 zwischen dem Verflüssiger 114 und dem Verdampfer 112 und eine weitere Drossel 327 zwischen dem weiteren Verflüssiger 214 und dem Verdampfer 112 in dem Kältemittelkreislauf 116 angeordnet. Hier kann auch eine variable Drossel (elektronisches Expansionsventil) eingesetzt werden.
  • Ein Prozessluftgebläse 328 ist in Leitungen einer Prozessluftführung 330 angeordnet, um die Prozessluft zwischen der eingangseitigen Prozessluftschnittstelle 206 und der ausgangseitigen Prozessluftschnittstelle 208 zu bewegen. Ein Raumluftgebläse 332 ist in Leitungen einer Raumluftführung 334 angeordnet, um die Umgebungsluft zwischen der eingangseitigen Umgebungsluftschnittstelle 110 und der ausgangseitigen Umgebungsluftschnittstelle 118 zu bewegen. Eine Umflutpumpe 336 ist in Leitungen eines Umflutkreises 338 angeordnet, um die Behandlungsflüssigkeit zwischen der eingangseitigen Umflutschnittstelle 106 und der ausgangsseitigen Umflutschnittstelle 108 zu bewegen.
  • Der genannte erste Betriebszustand der Vorrichtung 102 kann für einen Waschprozess und der zweite Betriebszustand kann für einen Trockenprozess eines Wäschebehandlungsgeräts 100 in Form eines Waschtrockners 100 verwendet werden. Beim Waschtrockner 100 wird die Wärme einerseits für den Trockenprozess, andererseits für den Waschprozess bereitgestellt. Beim Trocknen geschieht dies auf die beim Trockner bekannte Art und Weise: Die Wärme wird über den Verdampfer 112 aus der feuchten Prozessluft aufgenommen und durch den Kompressor 324 auf eine höhere Temperatur "gepumpt", sodass die Wärme über den Verflüssiger 114 wieder an die Prozessluft abgegeben werden kann. Beim Waschen wird die Wärme aus einer anderen Energiequelle aufgenommen und an die Waschlauge mit einer höheren Temperatur übertragen. Vorteilhafterweise kann die beschriebene Wärmepumpe dabei eine möglichst geringe Komplexität aufweisen. Dies wird gemäß einem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die verwendeten Bauteile möglichst fürs Waschen und Trocknen verwendet werden.
  • Zum Ansteuern der Verteileinrichtungen 320, 322, der Umschalteinrichtung 323 sowie der Fördereinrichtungen 324, 328, 332, 336 kann die Vorrichtung 102 oder das Wäschebehandlungsgerät 100 eine Steuereinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um die Verteileinrichtungen 320, 322, die Umschalteinrichtung 323 sowie der Fördereinrichtungen 324, 328, 332, 336 abhängig von einem Betriebszustand des Wäschebehandlungsgeräts 100 anzusteuern.
  • Als Wärmequelle wird die Raumluft benutzt, die angesaugt, abgekühlt und wieder an den Raum abgegeben wird. Die Wärmepumpe besteht, wie bereits beschrieben, aus Kompressor 324, eine variable oder zwei Drosseln 326, 327, beispielsweise in Form von Kapillaren oder Expansionsventilen, den Verflüssigern 114, 214 und dem Verdampfer 112. Beim Trocknen wird ein aus einem Trockner bekanntes Verfahren eingesetzt, wobei nach dem Kompressor 324 die Umschalteinrichtung 323, beispielsweise in Form eines Umschaltventils angeordnet ist, die das Kältemittel zum weiteren Verflüssiger 214 in der Prozessluftführung 330 leitet.
  • Fürs Waschen gibt es in der Prozessluftführung 320 beispielsweise Klappen 320, 322, die den Luftstrom auch auf die Umgebungsluftführung 334 schalten können.
  • Vorteilhafterweise kann die beschriebene Vorrichtung unter Verwendung bekannter Einrichtungen, wie einer Wärmepumpe 112, 114, 324, 326, 327, einem Umschaltventil als Umschalteinrichtung 323, einem separaten Verflüssiger in dem Umflutkreis, einem Prozessluftgebläse 328 und einem Umgebungsluftgebläse 332 sowie Klappen in den Verteileinrichtungen 320, 322 realisiert werden.
  • Auf diese Weise kann ein Verfahren für den Betrieb eines Waschtrockners 100 mit Wärmepumpe 112, 114, 324, 326 für Waschen und Trocknen umgesetzt werden.
  • In Figur 3 ist der Gesamtaufbau der Vorrichtung 102 dargestellt. Dabei ist der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung 102 für Waschen und Trocknen mit separatem Verflüssiger 114 im Umflutkreis 338 für den Waschprozess gezeigt. In den folgenden Figuren 4 und 5 werden die beiden Betriebsarten Trocknen und Waschen dargestellt. In der Betriebsart Trocken wird die Prozessluft über den Verdampfer 112 geführt. In der Betriebsart Waschen werden die Klappen der Verteileinrichtungen 320, 322 so gestellt, dass die Raumluft mit dem Gebläse 332 durch den Verdampfer 112 geleitet wird. In der Betriebsart Waschen wird die Prozessluft gemäß einem Ausführungsbeispiel nicht durch die Vorrichtung 102 geführt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Wäschebehandlungsgerät 100 oder die Vorrichtung 102 zumindest eine weitere Heizeinrichtung aufweisen, durch die die Prozessluft und zusätzlich oder alternativ die Behandlungsflüssigkeit erhitzt werden kann. Die weitere Heizeinrichtung kann als Unterstützung für die Wärmepumpe eingesetzt werden. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die Behandlungsflüssigkeit auf hohe Temperaturen, beispielsweise auf Temperaturen über 60°C erhitzen werden soll. Eine solche Zusatzheizung kann wie anhand von Figur 10 gezeigt, durch eine Heizung für die Behandlungsflüssigkeit und/oder einen Heizkanal für die Prozessluft realisiert werden.
  • Figur 4 zeigt eine Darstellung des in Figur 3 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind die aktiven Komponenten der Vorrichtung 102 für den ersten Betriebszustand, der den Prozessschritt Waschen repräsentiert.
  • Die eingangseitige Verteileinrichtung 320 weist zwei Eingänge und zwei Ausgänge auf und ist für den Prozessschritt Waschen so geschaltet, dass die Umgebungsluftschnittstelle 110 über einen ersten Eingang und einen ersten Ausgang der eingangseitigen Verteileinrichtung 320 mit dem Verdampfer 112 verbunden ist. Eine Verbindungsleitung zwischen dem zweiten Eingang und dem zweiten Ausgang der Verteileinrichtung 320 ist unterbrochen.
  • Die ausgangseitige Verteileinrichtung 322 weist zwei Eingänge und zwei Ausgänge auf und ist für den Prozessschritt Waschen so geschaltet, dass ein Ausgang des Verdampfers 112 über einen ersten Eingang und einen ersten Ausgang der ausgangseitigen Verteileinrichtung 322 mit einem Eingang des Raumluftgebläses 332 verbunden ist. Eine Verbindungsleitung zwischen dem zweiten Eingang und dem zweiten Ausgang der Verteileinrichtung 322 ist unterbrochen. Der Ausgang des Raumluftgebläses 332 ist mit der ausgangsseitigen Prozessluftschnittstelle 118 verbunden.
  • Die Umschalteinrichtung 323 ist so geschaltet, dass das Kältemittel nach Durchströmen des Verdampfers 112 von dem Kompressor 324 komprimiert und dann von der Umschalteinrichtung 323 zu dem Verflüssiger 114 geleitet wird. Nach Durchströmen des Verflüssigers 114 wird das Kältemittel über die Drossel 326 zu dem Verdampfer 112 geleitet.
  • Die Behandlungsflüssigkeit wird von der eingangseitigen Umflutschnittstelle 106 von der Umflutpumpe 336 zu dem Verflüssiger 114 gefördert, in dem Verflüssiger 114 erwärmt und anschließend über die ausgangsseitige Umflutschnittstelle 108 zurück in den Wäschebehandlungsraum 104 geleitet.
  • Die Prozessführung für den Prozessschritt Waschen sieht somit gemäß einem Ausführungsbeispiel wie folgt aus:
    • Die Umschaltvorrichtung 323, die gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein 3-Wege-Ventil ausgeführt ist, schaltet das gasförmige Kältemittel in Form eines Heißgases auf den Verflüssiger 114 im Umflutkreis 338 der Behandlungsflüssigkeit in Form einer Lauge. Der Verflüssiger 114 kann beispielsweise als ein Plattenwärmetauscher oder ein Koaxialrohr ausgeführt sein. Der Verdampfer 112 wird über Klappen 320, 322 in der Luftführung aus dem Prozessluftkreis herausgeschaltet und in den Luftweg 334 der Umgebungsluft geschaltet. Das verflüssigte Kältemittel fließt über die Drossel 326 fürs Waschen in den Verdampfer 112. Der Prozessluftkreis ist inaktiv, der Luftstrom aus der Umgebung wird abgekühlt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 102 ausschließlich für den Prozessschritt Waschen vorgesehen sein. In diesem Fall können Durchgangsleitungen anstelle der schaltbaren Verteileinrichtungen 320, 322 und der Umschalteinrichtung 323 eingesetzt werden.
  • Figur 5 zeigt eine Darstellung des in Figur 3 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind die aktiven Komponenten der Vorrichtung 102 für den zweiten Betriebszustand, der den Prozessschritt Trocknen repräsentiert.
  • Von der eingangseitigen Verteileinrichtung 320 werden in diesem Betriebszustand nur der zweite Eingang und der zweite Ausgang verwendet, wobei der zweite Eingang mit der eingangseitigen Prozessluftschnittstelle 206 und der zweite Ausgang mit dem Eingang des Verdampfers 112 verbunden ist. Eine Verbindungsleitung zwischen dem ersten Eingang und dem ersten Ausgang der eingangseitigen Verteileinrichtung 320 ist unterbrochen, beispielsweise aufgrund einer geschlossenen Klappe der eingangseitigen Verteileinrichtung 320.
  • Von der ausgangseitigen Verteileinrichtung 322 werden in diesem Betriebszustand nur der zweite Eingang und der zweite Ausgang verwendet, wobei der zweite Eingang mit dem Ausgang des Verdampfers 112 und der zweite Ausgang mit dem Eingang des Prozessluftgebläses 328 verbunden ist. Eine Verbindungsleitung zwischen dem ersten Eingang und dem ersten Ausgang der ausgangseitigen Verteileinrichtung 322 ist unterbrochen, beispielsweise aufgrund einer geschlossenen Klappe der ausgangseitigen Verteileinrichtung 322.
  • Die Umschalteinrichtung 323 ist so geschaltet, dass das Kältemittel nach Durchströmen des Verdampfers 112 von dem Kompressor 324 komprimiert und dann von der Umschalteinrichtung 323 zu dem weiteren Verflüssiger 214 geleitet wird. Nach Durchströmen des weiteren Verflüssigers 214 wird das Kältemittel über die weitere Drossel 327 zu dem Verdampfer 112 geleitet.
  • Die Prozessluft wird von der eingangseitigen Prozessluftschnittstelle 206 von dem Prozessluftgebläse 328 zu dem Verdampfer 112 gefördert, in dem der Prozessluft Feuchtigkeit entzogen wird. Anschließend wird die Prozessluft von dem Prozessluftgebläse 328 zu dem weiteren Verflüssiger 214 gefördert, in dem die Prozessluft erwärmt, und anschließend über die ausgangsseitige Prozessluftschnittstelle 208 zurück in den Wäschebehandlungsraum 104 geleitet wird.
  • Die Prozessführung für den Prozessschritt Trocknen sieht somit gemäß einem Ausführungsbeispiel wie folgt aus:
    • Die Umschaltvorrichtung 323, die gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein 3-Wege-Ventil ausgeführt ist, schaltet den Kältekreis 116 auf den weiteren Verflüssiger 214 in der Prozessluft. Die Klappen der Verteileinrichtungen 320, 322 werden so gestellt, dass die Prozessluft über den Verdampfer 112 geleitet wird. Der Trockenprozess läuft wie bei einem Wärmepumpentrockner ab. Der Umgebungsluftstrom ist abgeschaltet.
  • Figur 6 zeigt eine Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts 100 mit einer Vorrichtung 102 zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Vorrichtung 102 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von Figur 1 beschriebenen Vorrichtung handeln. Die Vorrichtung 102 ist ausgebildet, um in einem ersten Betriebszustand die Behandlungsflüssigkeit unter Verwendung eines Fluids, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel Umgebungsluft darstellt, zu erwärmen, und in einem zweiten Betriebszustand Prozessluft zu entfeuchten. Anstelle von Umgebungsluft kann ein anderes geeignetes Fluid verwendet werden.
  • Das Wäschebehandlungsgerät 100 weist neben der Vorrichtung 102 einen Wäschebehandlungsraum 104 auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Wäschebehandlungsraum 104 um einen Laugenbehälter. Die Vorrichtung 102 ist über eine eingangseitige Umflutschnittstelle 106 und eine ausgangsseitige Umflutschnittstelle 108 sowie über eine eingangseitige Prozessluftschnittstelle 206 und eine ausgangsseitige Prozessluftschnittstelle 208 mit dem Wäschebehandlungsraum 104 gekoppelt. Über eine eingangseitige Umgebungsluftschnittstelle 110 und eine ausgangseitige Umgebungsluftschnittstelle 118 kann Umgebungsluft durch die Vorrichtung 102 geführt werden.
  • Die Vorrichtung 102 weist einen Verdampfer 112, einen weiteren Verdampfer 612, einen Verflüssiger 114 sowie einen weiteren Verflüssiger 214 auf. Der Verdampfer 112 ist ausgebildet, um über die eingangseitige Umgebungsluftschnittstelle 110 zugeführter Umgebungsluft thermische Energie zu entnehmen und an ein Kältemittel abzugeben. Der weitere Verdampfer 612 ist ausgebildet, um über die eingangseitige Prozessluftschnittstelle 206 zugeführter Prozessluft thermische Energie zu entnehmen und dadurch zu entfeuchten. Dazu ist die Umgebungsluftschnittstelle 110 mit einem Eingang des Verdampfers 112 und die Prozessluftschnittstelle 206 mit einem Eingang des weiteren Verdampfers 612 verbunden. Das in dem Verdampfer 112 verdampfte Kältemittel wird über einen Kältemittelkreislauf 116 dem Verflüssiger 114 zugeführt und von dem Verflüssiger 114 verwendet, um die Behandlungsflüssigkeit zu erwärmen. Das in dem Verdampfer 112 verdampfte Kältemittel wird über den Kältemittelkreislauf 116 dem weiteren Verflüssiger 214 zugeführt und von dem weiteren Verflüssiger 214 verwendet, um die Prozessluft zu erwärmen, nachdem sie den weiteren Verdampfer 612 durchströmt hat. Um das Kältemittel in einem ersten Betriebszustand, in dem die Behandlungsflüssigkeit erwärmt wird, zu dem Verflüssiger 114 zu leiten und in einem zweiten Betriebszustand, in dem die Prozessluft entfeuchtet und anschließend wieder erwärmt wird, zu dem weiteren Verflüssiger 214 zu leiten, weist der Kältemittelkreislauf 116 eine Umschalteinrichtung 323 auf. Beispielsweise kann die Umschalteinrichtung 323 als ein Umschaltventil ausgeführt sein.
  • In dem Kältemittelkreislauf 116 ist in Strömungsrichtung zu den Verflüssigern 114, 214 ein Kompressor 324 zwischen den Verdampfern 112, 612 und den Verflüssigern 114, 214 angeordnet. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft der Kältemittelkreislauf im ersten Betriebszustand von dem Verdampfer 112 über den Kompressor 324 zu der Umschalteinrichtung 323 und von der Umschalteinrichtung 323 zu dem Verflüssiger 114, und in dem zweiten Betriebszustand von dem weiteren Verdampfer 612 über den Kompressor 324 zu der Umschalteinrichtung 323 und von der Umschalteinrichtung 323 zu dem weiteren Verflüssiger 214. In Strömungsrichtung zu dem Verdampfer 112 ist eine Drossel 326 zwischen dem Verflüssiger 114 und dem Verdampfer 112 und eine weitere Drossel 327 zwischen dem weiteren Verflüssiger 214 und dem weiteren Verdampfer 612 in dem Kältemittelkreislauf 116 angeordnet.
  • Ein Prozessluftgebläse 328 ist in Leitungen einer Prozessluftführung 330 angeordnet, um die Prozessluft zwischen der eingangseitigen Prozessluftschnittstelle 206 und der ausgangseitigen Prozessluftschnittstelle 208 zu bewegen. Ein Raumluftgebläse 332 ist in Leitungen einer Raumluftführung 334 angeordnet, um die Umgebungsluft zwischen der eingangseitigen Umgebungsluftschnittstelle 110 und der ausgangseitigen Umgebungsluftschnittstelle 118 zu bewegen. Eine Umflutpumpe 336 ist in Leitungen eines Umflutkreises 338 angeordnet, um die Behandlungsflüssigkeit zwischen der eingangseitigen Umflutschnittstelle 106 und der ausgangsseitigen Umflutschnittstelle 108 zu bewegen.
  • Der genannte erste Betriebszustand der Vorrichtung 102 kann für einen Waschprozess und der zweite Betriebszustand kann für einen Trockenprozess eines Wäschebehandlungsgeräts 100 in Form eines Waschtrockners 100 verwendet werden. Beim Waschtrockner 100 wird die Wärme einerseits für den Trockenprozess, andererseits für den Waschprozess bereitgestellt. Beim Trocknen geschieht dies auf die beim Trockner bekannte Art und Weise: Die Wärme wird über den Verdampfer 112 aus der feuchten Prozessluft aufgenommen und durch den Kompressor 324 auf eine höhere Temperatur "gepumpt", sodass die Wärme über den Verflüssiger 114 wieder an die Prozessluft abgegeben werden kann. Beim Waschen wird die Wärme aus einer anderen Energiequelle aufgenommen und an die Waschlauge mit einer höheren Temperatur übertragen. Vorteilhafterweise kann die beschriebene Wärmepumpe dabei eine möglichst geringe Komplexität aufweisen. Dies wird gemäß einem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die verwendeten Bauteile möglichst fürs Waschen und Trocknen verwendet werden.
  • Zum Ansteuern der Verteileinrichtungen 320, 322, der Umschalteinrichtung 323 sowie der Fördereinrichtungen 324, 328, 336 kann die Vorrichtung 102 oder das Wäschebehandlungsgerät 100 eine Steuereinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um die Verteileinrichtungen 320, 322, die Umschalteinrichtung 323 sowie der Fördereinrichtungen 324, 328, 336 abhängig von einem Betriebszustand des Wäschebehandlungsgeräts 100 anzusteuern.
  • Als Wärmequelle wird die Raumluft benutzt, die angesaugt, abgekühlt und wieder an den Raum abgegeben wird. Die Wärmepumpe besteht, wie bereits beschrieben, aus Kompressor 324, zwei Drosseln 326, 327, beispielsweise in Form von Kapillaren oder Expansionsventilen, den Verflüssigern 114, 214 und den Verdampfern 112, 612. Beim Trocknen wird ein aus einem Trockner bekanntes Verfahren eingesetzt, wobei nach dem Kompressor 324 die Umschalteinrichtung 323, beispielsweise in Form eines Umschaltventils angeordnet ist, die das Kältemittel zum weiteren Verflüssiger 214 in der Prozessluftführung 330 leitet. Fürs Waschen wird das Kältemittel durch den Verflüssiger 114 im Umflutkreis der Waschlauge und anschließend durch einen separaten Verdampfer 112 geleitet.
  • Vorteilhafterweise kann die beschriebene Vorrichtung unter Verwendung bekannter Einrichtungen, wie einer Wärmepumpe 112, 114, 324, 326, 327, einem Umschaltventil als Umschalteinrichtung 323, einem separaten Verflüssiger in dem Umflutkreis, einem separaten Verdampfer 612 für die Raumluft sowie einem Prozessluftgebläse 328 und einem Umgebungsluftgebläse 332 realisiert werden.
  • Auf diese Weise kann ein Verfahren für den Betrieb eines Waschtrockners 100 mit Wärmepumpe 112, 114, 324, 326 für Waschen und Trocknen umgesetzt werden.
  • In Figur 6 ist der Gesamtaufbau der Vorrichtung 102 dargestellt. Dabei ist der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung 102 für Waschen und Trocknen mit Verflüssiger 114 im Umflutkreis 338 und separatem Verdampfer zur Wärmegewinnung aus der Raumluft gezeigt. In den folgenden Figuren 7 und 8 werden die beiden Betriebsarten Trocknen und Waschen dargestellt. In der Betriebsart Trocknen wird die Prozessluft über den weiteren Verdampfer 612 geführt. In der Betriebsart Waschen wird die Raumluft durch den Verdampfer 112 geführt. In der Betriebsart Waschen wird die Prozessluft gemäß einem Ausführungsbeispiel nicht durch die Vorrichtung 102 geführt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Wäschebehandlungsgerät 100 oder die Vorrichtung 102 zumindest eine weitere Heizeinrichtung aufweisen, durch die die Prozessluft und zusätzlich oder alternativ die Behandlungsflüssigkeit erhitzt werden kann. Die weitere Heizeinrichtung kann als Unterstützung für die Wärmepumpe eingesetzt werden. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die Behandlungsflüssigkeit auf hohe Temperaturen, beispielsweise auf Temperaturen über 60°C erhitzen werden soll. Eine solche Zusatzheizung kann wie anhand von Figur 10 gezeigt, durch eine Heizung für die Behandlungsflüssigkeit und/oder einen Heizkanal für die Prozessluft realisiert werden.
  • Figur 7 zeigt eine Darstellung des in Figur 6 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt sind die aktiven Komponenten der Vorrichtung 102 für den ersten Betriebszustand, der den Prozessschritt Waschen repräsentiert.
  • Die eingangseitige Umgebungsluftschnittstelle 110 ist mit einem Eingang des Raumluftgebläses 332 verbunden. Ein Ausgang des Raumluftgebläses 332 ist mit einem Eingang des Verdampfers 112 verbunden. Ein Ausgang des Verdampfers 112 ist mit der ausgangseitigen Umgebungsluftschnittstelle 118 verbunden.
  • Die Umschalteinrichtung 323 ist so geschaltet, dass das Kältemittel nach Durchströmen des Verdampfers 112 von dem Kompressor 324 komprimiert und dann von der Umschalteinrichtung 323 zu dem Verflüssiger 114 geleitet wird. Nach Durchströmen des Verflüssigers 114 wird das Kältemittel über die Drossel 326 zu dem Verdampfer 112 geleitet. Die Behandlungsflüssigkeit wird von der eingangseitigen Umflutschnittstelle 106 von der Umflutpumpe 336 zu dem Verflüssiger 114 gefördert, in dem Verflüssiger 114 erwärmt und anschließend über die ausgangsseitige Umflutschnittstelle 108 zurück in den Wäschebehandlungsraum 104 geleitet.
  • Die Prozessführung für den Prozessschritt Waschen sieht somit gemäß einem Ausführungsbeispiel wie folgt aus:
    • Die Umschaltvorrichtung 323, die gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein 3-Wege-Ventil ausgeführt ist, schaltet das gasförmige Kältemittel in Form eines Heißgases auf den Verflüssiger 114 im Umflutkreis 338 der Behandlungsflüssigkeit in Form einer Lauge. Der Verflüssiger 114 kann beispielsweise als ein Plattenwärmetauscher oder ein Koaxialrohr ausgeführt sein. Das Kältemittel wird gedrosselt und strömt in den Verdampfer 112 für die Umgebungsluft. Der Prozessluftkreis ist inaktiv, der Luftstrom aus der Umgebung wird abgekühlt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 102 ausschließlich für den Prozessschritt Waschen vorgesehen sein. In diesem Fall kann eine Durchgangsleitung anstelle der Umschalteinrichtung 323 eingesetzt werden.
  • Figur 8 zeigt eine Darstellung des in Figur 6 gezeigten Wäschebehandlungsgeräts 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt sind die aktiven Komponenten der Vorrichtung 102 für den zweiten Betriebszustand, der den Prozessschritt Trocknen repräsentiert.
  • Die eingangseitige Prozessluftschnittstelle 206 ist mit einem Eingang des weiteren Verdampfers 612 verbunden. Der Ausgang des weiteren Verdampfers 612 ist mit dem Eingang des Prozessluftgebläses 328 verbunden. Der Ausgang des Prozessluftgebläses 328 ist mit einem Eingang des weiteren Verflüssigers 214 verbunden. Ein Ausgang des weiteren Verflüssigers 214 ist mit der ausgangseitigen Prozessluftschnittstelle 206 verbunden.
  • Die Umschalteinrichtung 323 ist so geschaltet, dass das Kältemittel nach Durchströmen des weiteren Verdampfers 612 von dem Kompressor 324 komprimiert und dann von der Umschalteinrichtung 323 zu dem weiteren Verflüssiger 214 geleitet wird. Nach Durchströmen des weiteren Verflüssigers 214 wird das Kältemittel über die weitere Drossel 327 zu dem weiteren Verdampfer 612 geleitet.
  • Die Prozessluft wird von der eingangseitigen Prozessluftschnittstelle 206 von dem Prozessluftgebläse 328 zu dem weiteren Verdampfer 612 gefördert, in dem der Prozessluft Feuchtigkeit entzogen wird. Anschließend wird die Prozessluft von dem Prozessluftgebläse 328 zu dem weiteren Verflüssiger 214 gefördert, in dem die Prozessluft erwärmt, und anschließend über die ausgangsseitige Prozessluftschnittstelle 208 zurück in den Wäschebehandlungsraum 104 geleitet wird.
  • Die Prozessführung für den Prozessschritt Trocknen sieht somit gemäß einem Ausführungsbeispiel wie folgt aus:
    • Die Umschaltvorrichtung 323, die gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein 3-Wege-Ventil ausgeführt ist, schaltet den Kältekreis 116 auf den weiteren Verflüssiger 214 in der Prozessluft. Das Kältemittel wird gedrosselt und strömt in den weiteren Verdampfer 612 für die Prozessluft. Der Trockenprozess läuft wie bei einem Wärmepumpentrockner ab.
  • Figur 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit für ein Wäschebehandlungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann unter Verwendung einer anhand der vorangegangenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Vorrichtungen oder Wäschebehandlungsgeräte umgesetzt werden.
  • In einem Schritt 901 wird Behandlungsflüssigkeit aus einem Wäschebehandlungsraum des Wäschebehandlungsgeräts über eine eingangseitige Umflutschnittstelle zugeführt. In einem Schritt 903 wird ein flüssiges Kältemittel unter Verwendung eines Fluids verdampft und als gasförmiges Kältemittel bereitgestellt. In einem Schritt 905 wird die Behandlungsflüssigkeit unter Verwendung des gasförmigen Kältemittels erhitzt und als erhitzte Behandlungsflüssigkeit bereitgestellt. In einem Schritt 907 wird die erhitzte Behandlungsflüssigkeit über eine ausgangseitige Umflutschnittstelle zu dem Wäschebehandlungsraum abgeführt. Die Schritte 901, 903, 905, 907 können fortlaufend und zeitlich parallel zueinander ausgeführt werden, um fortlaufend erhitzte Behandlungsflüssigkeit bereitstellen zu können.
  • Figur 10 zeigt eine Darstellung eines Wäschebehandlungsgeräts in Form eines Waschtrockners, der mit einer elektrischen Beheizung ausgeführt ist. Der Waschtrockner weist einen Laugenbehälter 104, eine Heizung 1002 für die Lauge, einen Heizkanal 1003 für die Prozessluft, ein Gebläse 1004, einen Kondenskanal 1005, ein Kühlwasserventil 1006, eine Laugenpumpe 1007 und einen Abfluss 1008 auf.
  • Ein solcher Waschtrockner wird mit zwei elektrischen Heizkörpern 1002, 1003 beheizt, ein Heizkörper 1002 zum Waschen, wie im herkömmlichen Waschautomaten und ein weiterer zum Erwärmen der Prozessluft zum Trocknen. Eine energieeffizientere Variante ist eine Wärmepumpe, die im Trockenprozess wie bei einem Wärmepumpentrockner funktioniert, wie es beispielsweise anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben ist.
  • Zumindest einer der elektrischen Heizkörper 1002, 1003 kann auch im Zusammenhang mit einer Vorrichtung eingesetzt werden, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben ist.

Claims (8)

  1. Vorrichtung (102) zum Erhitzen einer Behandlungsflüssigkeit für ein Wäschebehandlungsgerät (100), insbesondere einen Waschautomaten oder einen Waschtrockner, mit folgenden Merkmalen:
    einer eingangseitigen Umflutschnittstelle (106) zum Zuführen der Behandlungsflüssigkeit aus einem Wäschebehandlungsraum (104) des Wäschebehandlungsgeräts (100);
    einem Verdampfer (112), der ausgebildet ist, um ein flüssiges Kältemittel unter Verwendung eines Fluids zum Bereitstellen von thermischer Energie zu verdampfen und als gasförmiges Kältemittel bereitzustellen;
    einem Verflüssiger (114), der ausgebildet ist, um die Behandlungsflüssigkeit unter Verwendung des gasförmigen Kältemittels zu erhitzen und als erhitzte Behandlungsflüssigkeit bereitzustellen; und
    eine ausgangseitige Umflutschnittstelle (108) zum Abführen der erhitzten Behandlungsflüssigkeit zu dem Wäschebehandlungsraum (104),
    umfassend eine eingangseitige Prozessluftschnittstelle (206) zum Zuführen von Prozessluft aus dem Wäschebehandlungsraum (104), wobei der Verflüssiger (114) oder ein weiterer Verflüssiger (214) ausgebildet ist, um die Prozessluft unter Verwendung des gasförmigen Kältemittels zu erhitzen und als erhitzte Prozessluft bereitzustellen, und mit einer ausgangseitigen Prozessluftschnittstelle (208) zum Abführen der erhitzten Prozessluft zu dem Wäschebehandlungsraum (104),
    gekennzeichnet durch,
    eine eingangseitige Fluidschnittstelle (110) zum Zuführen des Fluids und mit einer eingangseitigen Verteileinrichtung (320), die ausgebildet ist, um in einem ersten Betriebszustand die eingangseitige Fluidschnittstelle (110) mit dem Verdampfer (112) zu koppeln und in einem zweiten Betriebszustand die eingangseitige Prozessluftschnittstelle (206) mit dem Verdampfer (112) zu koppeln, wobei der Verdampfer (112) ausgebildet ist, um in dem ersten Betriebszustand das flüssige Kältemittel unter Verwendung des Fluids zu verdampfen und als das gasförmige Kältemittel bereitzustellen und in dem zweiten Betriebszustand das flüssige Kältemittel unter Verwendung der Prozessluft zu verdampfen und als das gasförmige Kältemittel bereitzustellen.
  2. Vorrichtung (102) gemäß Anspruch 1, mit einer ausgangseitigen Verteileinrichtung (322), die ausgebildet ist, um in dem ersten Betriebszustand eine Ausgangsschnittstelle des Verdampfers (112) mit einer ausgangseitigen Fluidschnittstelle (118) zum Abführen des Fluids zu koppeln und in dem zweiten Betriebszustand die Ausgangsschnittstelle des Verdampfers (112) mit einer Eingangsschnittstelle des Verflüssigers (114) oder des weiteren Verflüssigers (214) zu koppeln.
  3. Vorrichtung (102) gemäß Anspruch 1 oder 2, mit einer Umschalteinrichtung (323), die ausgebildet ist, um in dem ersten Betriebszustand das Kältemittel zu dem Verflüssiger (114) zu leiten und in dem zweiten Betriebszustand das Kältemittel zu dem weiteren Verflüssiger (214) zu leiten.
  4. Vorrichtung (102) gemäß Anspruch 1, mit einem weiteren Verdampfer (612) und einer Umschalteinrichtung (323), die ausgebildet ist, um in einem ersten Betriebszustand das Kältemittel zu dem Verdampfer (112) zu leiten und in einem zweiten Betriebszustand das Kältemittel zu dem weiteren Verdampfer (612) zu leiten, wobei der weitere Verdampfer (612) zum Leiten der Prozessluft zwischen die eingangseitige Prozessluftschnittstelle (206) und den Verflüssiger (114) oder den weiteren Verflüssiger (214) geschaltet ist und ausgebildet ist, um in dem zweiten Betriebszustand das Kältemittel unter Verwendung der Prozessluft zu verdampfen und als das gasförmige Kältemittel bereitzustellen.
  5. Vorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer eingangseitigen Fluidschnittstelle (110) zum Zuführen des Fluids
  6. Vorrichtung (102) gemäß Anspruch 5, bei der die eingangseitige Fluidschnittstelle (110) als eine eingangseitige Umgebungsluftschnittstelle zum Zuführen von Umgebungsluft als das Fluid ausgeführt ist.
  7. Vorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Wärmespeicher (111), der das Fluid als ein durch die Behandlungsflüssigkeit erwärmbares Speichermedium und den Verdampfer (112) umfasst.
  8. Wäschebehandlungsgerät (100), insbesondere ein Waschautomat oder ein Waschtrockner, mit folgenden Merkmalen:
    einem Wäschebehandlungsraum (104) zum Behandeln von Wäsche; und
    einer Vorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die eingangseitige Umflutschnittstelle (106) und die ausgangseitige Umflutschnittstelle (108) der Vorrichtung (102) mit dem Wäschebehandlungsraum (104) gekoppelt sind.
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