EP3330431A1

EP3330431A1 - Verfahren zum reduzieren einer trockenzeit beim trocknen von wäsche in einem trockner und trockner mit einer vorrichtung

Info

Publication number: EP3330431A1
Application number: EP17201886.3A
Authority: EP
Inventors: Marcos Bockholt; Ralf Bussmann
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2018-06-06
Also published as: DE102016123111A1

Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft ein Verfahren zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche (110) in einem Trockner (100). Das Verfahren weist zumindest einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Ausgebens auf. Im Schritt des Einlesens wird ein Abkühlsignal (115) eingelesen, das einen Betrieb einer Abkühlphase des Trockners (100) anzeigt. Im Schritt des Ausgebens wird ansprechend auf das Abkühlsignal (115) ein Öffnungssignal (120) ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Trocknertür (125) des Trockners (100) sowie eine Erhöhung einer Enthitzergebläsedrehzahl eines Enthitzer-Gebläses und einer Trommeldrehzahl einer Trommel des Trocknes zu bewirken.

Description

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft ein Verfahren zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche in einem Trockner und einen Trockner mit einer Vorrichtung.
Hochtemperatur-Wärmepumpen für Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner können heute als Wärmepumpen mit einer Verdampfungstemperatur oberhalb einer 30°C-Grenze bezeichnet werden. Die Verflüssigungstemperaturen sind oberhalb einer 75°C-Grenze. Diese Prozessführung führt zu schnelleren Trocknungszeiten. Aufgrund der Gerätesicherheit muss eine Lufttemperatur in einer Trommel des Hochtemperatur-Wärmepumpentrockners am Trocknungsende unter 55°C bleiben.
Die EP 2 392 723 B1 beschreibt einen Wärmepumpentrockner, bei dem eine Filterklappe geöffnet wird.
Dem hier vorgestellten Ansatz liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche in einem Trockner und einen verbesserten Trockner mit einer Vorrichtung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche in einem Trockner und schließlich einen Trockner mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen bzw. Schritten der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Ansatzes ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit dem hier vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche in einem Trockner verkürzt wird.
Ein Verfahren zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche in einem Trockner weist zumindest einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Ausgebens auf. Im Schritt des Einlesens wird ein Abkühlsignal eingelesen, das einen Betrieb einer Abkühlphase des Trockners anzeigt. Im Schritt des Ausgebens wird ansprechend auf das Abkühlsignal ein Öffnungssignal ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Trocknertür des Trockners zu bewirken.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Bei dem Trockner kann es sich um einen Wärmepumpentrockner, z. B. um einen Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner handeln. Die Abkühlphase ist eine Phase während des Betriebs des Trockners, in der sich eine Trommel des Trockners bis zum Erreichen einer Lufttemperatur in der Trommel von beispielsweise 55°C lediglich dreht. Diese Abkühlphase ist eine automatische Maßnahme zur Gerätesicherheit. Die Abkühlphase wird gewöhnlich auch gegen Ende eines Trockenvorgangs eingesetzt und kann ca. 10 bis 15 Minuten dauern. Der vorgestellte Schritt des Ausgebens ermöglicht hierbei vorteilhafterweise, dass durch das Öffnen der Trocknertür heiße Luft aus der Trommel herausströmen kann, wodurch ein Abkühlen der Luft in der Trommel beschleunigt wird. Die Trocknertür ist eine Tür des Trockners, durch die nasse Wäsche zum Trocknen in die Trommel gefüllt wird.
Wenn das Verfahren zudem einen Schritt des weiteren Ausgebens aufweist, in dem ansprechend auf das Abkühlsignal ein weiteres Öffnungssignal ausgegeben wird, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Filterklappe des Trockners zu bewirken, kann dies ein Einströmen von Umgebungsluft durch die Filterklappe in den Trockner ermöglichen. Da die Umgebungsluft kälter ist als die Luft im Trockner, kann dies ein Abkühlen der Luft im Trockner bewirken. In Kombination mit der geöffneten Trocknertür ermöglicht die geöffnete Filterklappe zudem einen definierten Prozessluftweg, d. h., die kühlere Umgebungsluft kann durch die Filterklappe in die Trommel strömen und durch die Trocknertür wieder aus der Trommel herausströmen.
Das Verfahren kann gemäß einer Ausführungsform zusätzlich oder alternativ einen Schritt des Erzeugens umfassen, in dem ein Enthitzungssignal erzeugt wird, das dazu ausgebildet ist, um ein Enthitzer-Gebläse des Trockners einzuschalten und/oder eine Leistung des Enthitzer-Gebläses zu verstärken. Wenn das Enthitzer-Gebläse vorteilhafterweise zum Anströmen der Trommel ausgerichtet ist, kann dies ein Abkühlen der Trommel und/oder der darin befindlichen Luft bewirken.
Der Schritt des Erzeugens kann hierbei ansprechend auf das Abkühlsignal und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Temperatursignals, das eine Prozesslufttemperatur im Bereich der Trommel, beispielsweise an einem Trommelaustritt der Trommel, während der Abkühlphase anzeigt und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Feuchtesignals, das eine Feuchte der Wäsche im Trockner und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Kältemittelsignals, das eine Kältemitteltemperatur im Bereich eines Kompressors, beispielsweise hinter dem Kompressor, des Trockners anzeigt, ausgeführt werden.
Das Feuchtesignal kann hierbei eine Feuchte der Wäsche von unter acht, beispielsweise acht bis fünf Prozent anzeigen, eine solche Restfeuchte ist typischerweise in einer Austreibungsphase eines Trockenvorgangs vorhanden, in der an der Wäsche befindliches Haftwasser bereits vorwiegend verdunstet ist. Das nun erzeugte Enthitzungssignal kann nun ideal einer beschleunigten Verdunstung von noch an der Wäsche befindlichem Kapillar- und Quellwasser dienen.
Wenn das Verfahren gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weiterhin oder alternativ einen Schritt des weiteren Erzeugens aufweist, in dem ein Trommelsignal erzeugt wird, das dazu ausgebildet ist, um eine Drehzahl einer Trommel des Trockners zu erhöhen und/oder zu reversieren, kann dies ein Trocknen der Wäsche zusätzlich begünstigen. Der Schritt des weiteren Erzeugens kann ansprechend auf das Empfangen des Feuchtesignals ausgegeben werden, das eine Feuchte der Wäsche im Trockner anzeigt, die beispielsweise unter acht Prozent liegt. So kann auch das nun erzeugte Trommelsignal idealerweise der beschleunigten Verdunstung des noch an der Wäsche befindlichen Kapillar- und Quellwassers dienen.
Das Verfahren kann zusätzlich oder alternativ auch einen Schritt des Sendens umfassen, in dem ein zusätzliches Öffnungssignal gesendet wird, das dazu ausgebildet ist, um eine Luftkanalklappe oder einen Bypass zwischen einem Verflüssiger des Trockners und einem Prozessluftgebläse des Trockners zumindest teilweise zu öffnen. So kann durch die geöffnete Luftkanalklappe oder den Bypass kühlende Luft aus einem Trocknerinnenraum oder einem Aufstellungsraum vor dem Prozessluftgebläse angesaugt werden, um eine Wäschetemperatur der Wäsche schnell abzukühlen. Der Schritt des Sendens kann hierbei ansprechend auf ein Empfangen eines Temperatursignals, das eine Prozesslufttemperatur im Bereich der Trommel, beispielsweise am Trommelaustritt, anzeigt und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Feuchtesignals, das eine Feuchte, beispielsweise zwischen acht und fünf Prozent, der Wäsche im Trockner anzeigt, und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Kältemittelsignals, das eine Kältemitteltemperatur im Bereich eines Kompressors des Trockners, beispielsweise hinter dem Kompressor, anzeigt, gesendet werden.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung zumindest eines Öffnungssignals. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf Sensorsignale wie ein Abkühlsignal zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie zumindest eine Einleseeinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung.
Ein Trockner, insbesondere ein Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner, weist eine hier vorgestellte Vorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, um ein Verfahren, das in einer hier vorgestellten Ausführungsform ausgeführt ist, anzusteuern und/oder umzusetzen. Ein hier vorgestellter Trockner kann als Ersatz für bekannte Trockner dienen, wobei der vorgestellte Trockner vorteilhafterweise die bereits beschriebenen Vorteile des Verfahrens realisiert.
Ausführungsbeispiele des Ansatzes sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1: eine perspektivische Frontansicht eines Trockners mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 2: ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 3: einen schematischen Querschnitt einer Seitenansicht eines Trockners mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 4: eine schematische Draufsicht auf ein Bodenmodul eines Trockners mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Figur 5: ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche in einem Trockner gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 6: ein Diagramm, in dem ein Druck über die Zeit dargestellt ist in Bezug zu einer Senkung einer Regeltemperatur bei Erhöhung einer Enthitzergebläsedrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 7: ein Diagramm, in dem eine Restfeuchte über die Zeit dargestellt ist in Bezug zu einer Abkühlphase gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 8: ein Diagramm, in dem eine Restfeuchte über die Zeit dargestellt ist in Bezug zu einer Abkühlphase mit einer geöffneten Filterklappe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 9: ein Diagramm, in dem ein Termperaturverlauf über die Zeit dargestellt ist in Bezug zu einer Trockenzeit im Verhältnis zu einer Kältemittelregeltemperatur; und
Figur 10: ein Diagramm, in dem ein Termperaturverlauf über die Zeit dargestellt ist in Bezug zu einer Trockenzeit im Verhältnis zu einer vor Trocknungsende reduzierten Kältemittelregeltemperatur bei Erhöhung einer Enthitzergebläsedrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Frontansicht eines Trockners 100 mit einer Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Trockner 100 um einen Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner. Der Trockner 100 ist dazu ausgebildet, um in einer Trommel des Trockners angeordnete Wäsche 110 zu trocknen. Die Vorrichtung 105 ist dazu ausgebildet, um eine Trockenzeit beim Trocknen der Wäsche 110 in dem Trockner 100 zu reduzieren. Hierzu ist die Vorrichtung 105 dazu ausgebildet, um ein Abkühlsignal 115 einzulesen, das einen Betrieb einer Abkühlphase des Trockners 100 anzeigt. Weiterhin ist die Vorrichtung 105 dazu ausgebildet, um ansprechend auf das Abkühlsignal 115 ein Öffnungssignal 120 auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Trocknertür 125 des Trockners 100 zu bewirken. Die Trocknertür 125 ist eine Tür des Trockners 100, die zum Befüllen einer hinter der Trocknertür angeordneten Trommel des Trockners 100 mit zu trocknender Wäsche 110 geöffnet werden kann.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Trocknertür 125 durch das Öffnungssignal 120 einen Spalt 130 weit geöffnet worden. Das Öffnungssignal 120 kann gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel auch dazu ausgebildet sein, um die Trocknertür 125 vollständig zu öffnen. Durch die geöffnete Trocknertür 125 strömt in der Trommel befindliche heiße Luft 135 aus dem Trockner 100 heraus.
Optional ist die Vorrichtung 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weiterhin dazu ausgebildet, um ansprechend auf das Abkühlsignal 115 ein weiteres Öffnungssignal 140 ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Filterklappe 145 des Trockners 100 zu bewirken. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Filterklappe 145 durch das weitere Öffnungssignal 140 einen Spalt weit geöffnet worden. Das weitere Öffnungssignal 140 kann gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel auch dazu ausgebildet sein, um die Filterklappe 145 vollständig zu öffnen. Durch die geöffnete Filterklappe 145 strömt den Trockner 100 umgebende Umgebungsluft 150 in den Trockner 100. Hierdurch entsteht gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein definierter Prozessluftweg durch den Trockner 100.
Im Folgenden werden allgemeine Informationen zum Wäschetrocknen gegeben:

Wäschetrocknung ist die Entfernung von physikalisch gebundenem Wasser in einem Gewebe der Wäsche. Hierbei unterscheidet man verschiedene Bindungsarten des Wassers am Gewebe. Das Haftwasser ist eine makrokapillare Bindung als frei Nässe in den Zwickeln von Kette und Schuß und die Bindung in Haufwerkskapillaren als Zwischenraumflüssigkeit infolge der Grenzflächenspannung und der Benetzungseigenschaften des Feststoffes. Das Kapillarwasser hingegen ist eine mikrokapillare Feuchtebindung in den Feststoffkapillaren mit Radien kleiner 10^-7 m. Die Kapillaren werden durch parallel liegende Fasern sowie mikroskopisch kleine Risse und Poren in den Fasern gebildet. Das Quellwasser ist eine sorptive Bindung an den äußeren und inneren Faseroberflächen in mono- oder polymolekularen Schichten. Adhäsionskräfte bewirken die sorptive Flüssigkeitsbindung.
Diese sorptive Bindung erfolgt an der amorphen Oberfläche der kristallinen Anteile der Faser durch Nebenvalenzkräfte. Sie hat also neben der physikalischen Bindung auch einen chemischen Effekt. Diese Nebenvalenzkräfte sind Van-der-Waals-Kräfte. Mit Van-der-Waals-Kräften, benannt nach dem niederländischen Physiker Johannes Diderik van der Waals, bezeichnet man die relativ schwachen nicht-kovalenten Wechselwirkungen zwischen Atomen oder Molekülen, deren Wechselwirkungsenergie mit etwa der sechsten Potenz des Abstandes abfällt. Das Wassermolekül hat ein permanentes elektrisches Dipolmoment.
Kommen sich nun das Wassermolekül mit der unpolaren Gutsoberfläche lange genug, also bei geringer Teilchengeschwindigkeit, nahe, dann gehen sie eine elektrostatische Wechselwirkung miteinander ein. Durch das elektrische Dipolmoment der Wassermoleküle können sich Wassermoleküle mittels van der Waals-Bindung an Oberflächen anlagern. Das kann in mehreren Schichten geschehen. Die Bindungsenergie nimmt mit jeder Lage deutlich ab. Allerdings, sobald das chemisch gebundene Wasser entfernt wird, schädigt man die Fasern. Das ist nicht Ziel des Trockenprozesses.

Die Trocknung erfolgt in mehreren Trocknungsabschnitten, in denen das Wasser mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verdunstet. Zuerst erfolgt eine Erwärmung, in der die feuchte Wäsche auf Verdunstungstemperatur aufgeheizt wird - hierbei erfolgt ein geringer Feuchteaustrag. In einem ersten Trocknungsabschnitt erfolgt eine vorwiegende Verdunstung des Haftwassers. In einem zweiten Trocknungsabschnitt erfolgt eine Entfernung eines Rests des Haftwassers und eines Teils des Kapillarwassers. In einem dritten Trocknungsabschnitt erfolgt eine Entfernung eines Rests des Kapillarwassers und eines Teils des Quellwassers.
Bei Wärmepumpentrockner haben wir in der Regel die folgenden Programmphasen: eine Raumluftmessphase, in der der Kompressor aus ist und kein Trocknen stattfindet. Dann eine Aufheizphase, gegebenenfalls mit Beladungserkennung, in der eine Erwärmung stattfindet. Es folgt eine Gleichgewichtsphase, die dem ersten Trocknungsabschnitt entspricht. Es folgt die Austreibungsphase, die dem zweiten Trocknungsabschnitt entspricht. Letztendlich erfolgt die Übertrocknungsphase, die dem dritten Trocknungsabschnitt entspricht.
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von Figur 1 beschriebene Vorrichtung 105 handeln.
Die Vorrichtung 105 weist zumindest eine Einleseeinrichtung 200 und eine Ausgabeeinrichtung 205 auf. Die Einleseeinrichtung 200 ist dazu ausgebildet, um das Abkühlsignal 115 einzulesen. Die Ausgabeeinrichtung 205 ist dazu ausgebildet, um das Öffnungssignal 120 auszugeben.
Optional weist die Vorrichtung 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Einleseeinrichtung 210, eine zusätzliche Einleseeinrichtung 215 und eine weitere zusätzliche Einleseeinrichtung 220 auf. Die eine weitere Einleseeinrichtung 210 ist dazu ausgebildet, um ein Temperatursignal 225 einzulesen, das eine Prozesslufttemperatur im Bereich der Trommel während der Abkühlphase anzeigt. Die zusätzliche Einleseeinrichtung 215 ist dazu ausgebildet, um ein Feuchtesignal 230 einzulesen, das eine Feuchte der Wäsche im Trockner anzeigt. Die weitere zusätzliche Einleseeinrichtung 220 ist dazu ausgebildet, um ein Kältemittelsignal 235 einzulesen, das eine Kältemitteltemperatur im Bereich eines Kompressors des Trockners anzeigt.
Die Ausgabeeinrichtung 205 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um ein Enthitzungssignal 240, ein Trommelsignal 245 und ein zusätzliches Öffnungssignal 250 zu erzeugen. Das Enthitzungssignal 240 ist das dazu ausgebildet, um ein Enthitzer-Gebläse des Trockners einzuschalten und/oder eine Leistung des Enthitzer-Gebläses zu verstärken. Das Trommelsignal 245 ist das dazu ausgebildet, um eine Drehzahl der Trommel des Trockners zu erhöhen und/oder zu reversieren. Das zusätzliche Öffnungssignal 250 ist dazu ausgebildet, um eine Luftkanalklappe oder einen Bypass zwischen einem Verflüssiger des Trockners und einem Prozessluftgebläse des Trockners zumindest teilweise zu öffnen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Figur 2 nochmals näher beschrieben:

Die hier vorgestellte Vorrichtung 105 ist dazu ausgebildet, um Methoden zur Trockenzeitreduzierung für den in Fig. 1 gezeigten Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner umzusetzen, wenn die Vorrichtung 105 an dem Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner angeordnet ist.

Aus Stoffdaten von feuchter Luft ist es bekannt, dass eine Entfeuchtung von Wäsche bei Temperaturgradienten auf hohen Temperaturniveaus effizienter verläuft, da eine Steigung einer Dampfkurve steiler wird, siehe hierzu die Clausius-Clapeyron-Gleichung. Bei Wäschetrocknern wie dem Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner soll die Luft am Ende der Trocknung normativ unter 55°C bleiben, sodass die Temperaturniveaus der Wärmepumpe ebenso nicht zu hoch werden. Im Vergleich zu anderen Trocknern höhere Temperaturniveaus der Wärmepumpen von Hochtemperatur-Wärmepumpentrocknern können zu einer Beschleunigung der Trocknung führen. Bei Überschreitung der Schwelltemperatur von 55°C jedoch wird die Abkühlphase des Trockners eingeschaltet, die auch als ein "Komfort-Kühlen" bezeichnet werden kann. Die Trommel des Trockners dreht sich in dieser Abkühlphase solange bis die Lufttemperatur gesunken ist. Demzufolge verlängert sich die Trocknungszeit und die Vorteile der höheren Temperaturen können verloren gehen.
Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass ein Öffnen der Filterklappe eines Tiefenfilters durch das weitere Öffnungssignal 140 alleine nur eine geringe Energie- bzw. Zeitersparnis während der ganzen Trocknung bringt. Das liegt zum Teil daran, dass ein Wärmepumpenkreislauf des Trockners massiv beeinflusst wird, sodass ein positiver Effekt des Feuchtigkeitsverlusts an die Umgebung aufgehoben wird. Das Öffnen der Filterklappe durch das weitere Öffnungssignal 140 zusammen mit anderen Maßnahmen für die Hochtemperatur-Wärmepumpe jedoch kann die Abkühlphase des Trockners, z. B. am Ende der Trocknung, verkürzen.
Anders als bei bekannten Hochtemperatur-Wärmepumpentrocknern, die ebenfalls hohe Verflüssigungstemperaturen von z. B. 80°C bei Regeltemperaturen von ca. 95°C einsetzen und die die thermodynamischen Abkühlphasen durch ein oder häufigeres Ausschalten des Kompressors kurz vor Beendigung der Trocknung vermeiden, wird durch die hier vorgestellte Vorrichtung 105 vorteilhafterweise eine Lebensdauer des Kompressors des vorgestellten Trockners bewahrt. Anders als bei bekannten Trocknern, die eine Gehäusebelüftung durch Schlitze an einer Rückenwand des Trockners aufweisen, kann bei dem hier vorgestellten Ansatz eine Gerätesicherheit bewahrt werden, da kein Wasser über die Rückwand in den Trockner eindringen kann.
Die vorgestellte Vorrichtung 105 ermöglicht eine Verkürzung der Trockenzeit bzw. eine Energieverbrauch Minimierung. So ermöglicht sie insbesondere durch das Öffnungssignal 115 und das weitere Öffnungssignal 140 eine Reduzierung der Zeit der Abkühlphase. Die Signale 120, 140, 240, 345, 250 können von der Vorrichtung 105 gleichzeitig bzw. einzeln eingesetzt werden: Das Öffnungssignal 120 und das weitere Öffnungssignal 140 bewirken ein automatisches Öffnen der Trocknertür und/oder der Filterklappe nur in der Abkühlphase der Trocknung, wodurch die Reduzierung der Komfort-Kühlen-Zeit erreicht wird.
Durch das Enthitzungssignal 240 erfolgt eine Ansteuerung des Enthitzer-Gebläses für die Abkühlung der Trommeloberfläche der Trommel. Hierbei ist das Enthitzer-Gebläse in dem Trockner derart angebracht, dass das Enthitzer-Gebläse die Trommel direkt angeströmt. Das Enthitzer-Gebläse kann demnach wie in Fig. 3 dargestellt schräg zu der Trommel angebracht sein. Eine Regelung des Enthitzer-Gebläses nach der Trocknung z. B. in der Abkühlphase kann hierbei anhand der Prozessluft-Temperatur, d. h. abhängig von einer Lufttemperatur am Trommelaustritt erfolgen. Ein entsprechender Sensor zum Messen dieser Lufttemperatur und zum Ausgeben des Temperatursignals 225 ist hierbei in den Trockner eingebaut.
Durch das Enthitzungssignal 240 erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Reduzierung der Regeltemperatur von 100°C auf 80 °C bereits in einer Austreibungsphase, in der eine Restfeuchte der Wäsche bei unter 8%, z. B. bei 8% bis 5% liegt. Diese Restfeuchte wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch das Feuchtesignal 230 erkannt. Das Enthitzergebläse dreht sich dann ansprechend auf das durch das Feuchtesignal 230 ausgelöste Enthitzungssignal 240 schneller.
Durch das Trommelsignal 245 erfolgt ebenfalls ansprechend auf das Feuchtesignal 230 eine Erhöhung der Trommeldrehzahl der Trommel in der Austreibungsphase.
Durch das zusätzliche Öffnungssignal 250 erfolgt ein Öffnen der Luftkanalklappe bzw. Öffnen des Bypasses vor dem Prozessluftgebläse zum Ansaugen kühlerer Luft aus dem Trocknerinnenraum bzw. Aufstellungsraum zur schnelleren Abkühlung der Wäschetemperatur.
Der Trockner, der in Verbindung mit der hier vorgestellten Vorrichtung 105 eingesetzt wird, verfügt über einen automatischen Öffnungsmechanismus von Trocknertür und Filterklappe wie beim Geschirrspüler, über ein geneigtes Enthitzer-Gebläse zum Abkühlen der Trommel sowie über Regler und Temperatursensoren, die standardmäßig in der Elektronik vorhanden sind. Die Wärmepumpe des Trockners ist für hohe Temperaturen ausgelegt, z. B. ist eine Verdampfungstemperatur größer als 40°C und eine Verflüssigungstemperatur größer als 80°C. Es wird ein erhöhter Prozessluft-Volumenstrom eingesetzt. Eine Regelgröße des Enthitzer-Gebläses ist die Kältemitteltemperatur und/oder die Prozesslufttemperatur in der Abkühlphase ab einem Kompressor-Aus-Status.
Bei der Integration der Luftkanalklappe bzw. dem Bypass mit Klappe vor dem Prozessluftgebläse wird diese zum Ende bzw. nach dem Ende des Trockenprozesses abhängig von den Parametern Prozesslufttemperatur, Endrestfeuchte, Kältemitteltemperatur geöffnet. Ein zuvor geschlossener Prozessluftkreislauf wird dadurch geöffnet. Es wird Luft aus dem Trocknerinnenraum bzw. aus dem Aufstellungsraum angesaugt. Dies führt zu einer Reduzierung der Trommeleintrittstemperatur. Ebenso ändert sich das Druckniveau der Luft im Prozessluftkreislauf, sodass der Druck nach dem Prozessluftgebläse steigt und die Trommeldichtungen bei der heutigen Konstruktion etwas undicht werden. Dadurch wird aus dem geschlossenen Prozessluftkreislauf ein teilweise geöffneter Kreislauf, siehe hierzu Fig.4. Ein Querschnitt einer Öffnung einer geöffneten Luftkanalklappe, die auch als Ansaugöffnung bezeichnet werden kann, ist so ausgelegt, dass keine Beeinflussung einer Kältemittelüberhitzung erfolgt. Gegebenenfalls kann die Luftkanalklappe auch mit einer VDE-Bohrung für eine Kondensatpumpe des Trockners kombiniert werden, wenn die Luftkanalklappe auf einer Unterseite des Moduls angeordnet wird.
Ein Vorteil der Vorrichtung 105 ist, dass eine Verkürzung der Trockenzeit der Wäsche für einen Trockner mit einer Wärmepumpe mit hohen Verdamfungs- und Verflüssigungstemperaturen ermöglicht wird.
Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Seitenansicht eines Trockners 100 mit einer Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in Fig. 1 oder 2 beschriebenen Trockner 100 mit der in Fig. 2 beschriebenen Vorrichtung 105 handeln. Der Trockner 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Enthitzer-Gebläse 300, einen Kompressor 305 und einen Kältemittel-Temperaturmessfühler 310 auf. Das Enthitzer-Gebläse 300 ist schräg zu der Trommel 312 angeordnet. Der Kältemittel-Temperaturmessfühler 310 ist im Bereich des Kompressors 305, zwischen dem Enthitzer-Gebläse 300 und der Trommel 312 angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 105 dazu ausgebildet, um das Enthitzungssignal 240 ansprechend auf ein Empfangen des Kältemittelsignals 235 auszugeben, das eine Kältemitteltemperatur im Bereich des Kompressors 305, hier nach dem Kompressor 305, anzeigt. Das Kältemittelsignal 315 repräsentiert die von dem Kältemittel-Temperaturmessfühler 310 eingelesene Kältemitteltemperatur. Das Enthitzer-Gebläse 300 ist dazu ausgebildet, um Umgebungsluft 150 anzusaugen. Das Enthitzer-Gebläse 300 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass von dem Enthitzer-Gebläse 300 ausgestoßene kühle Luft 315 auf die Trommel 312 strömt, um die in der Trommel 320 befindliche Wäsche 110 und/oder Luft zu kühlen.
Figur 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Bodenmodul 400 eines Trockners 100 mit einer Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Bodenmodul 400 des in Fig. 1 oder 3 beschriebenen Trockners 100 mit einer der anhand einer der vorangegangenen Figuren beschriebenen Vorrichtungen 105 handeln. Das Bodenmodul 400 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Verdampfer 405, einen Verflüssiger 410, ein Prozessluftgebläse 415 und einen Luftkanal 420 mit einer Luftkanalklappe 425 auf. Der Luftkanal 420 ist zwischen dem Verflüssiger 410 und dem Prozessluftgebläse 415 angeordnet. Die Vorrichtung 105 ist dazu ausgebildet, um das weitere Öffnungssignal 250 ansprechend auf ein Empfangen des Temperatursignals 225 oder ansprechend auf ein Empfangen des Feuchtesignals 230 oder ansprechend auf ein Empfangen des Kältemittelsignals 235 zu senden. Das weitere Öffnungssignal 250 ist dazu ausgebildet, um die Luftkanalklappe 425 zumindest teilweise zu öffnen, um kühle Umgebungsluft anzusaugen.
Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche in einem Trockner gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Verfahren 500 handeln, das von einer der anhand einer der vorangegangenen Figuren beschriebenen Vorrichtungen ausführbar ist.
Das Verfahren weist zumindest einen Schritt 505 des Einlesens und einen Schritt 510 des Ausgebens auf. Im Schritt 505 des Einlesens wird ein Abkühlsignal eingelesen, das einen Betrieb einer Abkühlphase des Trockners anzeigt. Im Schritt 510 des Ausgebens wird ansprechend auf das Abkühlsignal ein Öffnungssignal ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Trocknertür des Trockners zu bewirken.
Optional weist das Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Schritt 512 des weiteren Ausgebens, einen Schritt 515 des Erzeugens, einen Schritt 520 des weiteren Erzeugens und einen Schritt 525 des Sendens auf.
Im Schritt 512 des weiteren Ausgebens wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ansprechend auf den Schritt 505 des Einlesens ein weiteres Öffnungssignal ausgegeben, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Filterklappe des Trockners zu bewirken.
Im Schritt 515 des Erzeugens wird ein Enthitzungssignal erzeugt, das dazu ausgebildet ist, um ein Enthitzer-Gebläse des Trockners einzuschalten und/oder eine Leistung des Enthitzer-Gebläses zu verstärken. Der Schritt 515 des Erzeugens wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ansprechend auf den Schritt 505 des Einlesens und/oder ansprechend auf einen Schritt des Empfangens eines Temperatursignals ausgeführt, in dem ein Temperatursignal empfangen wird, das eine Prozesslufttemperatur im Bereich der Trommel während der Abkühlphase anzeigt und/oder ansprechend auf einen Schritt des Empfangens eines Feuchtesignals, in dem ein Feuchtesignal empfangen wird, das eine Feuchte der Wäsche im Trockner anzeigt und/oder ansprechend auf einen Schritt des Empfangens eines Kältemittelsignals, in dem ein Kältemittelsignal empfangen wird, das eine Kältemitteltemperatur im Bereich eines Kompressors des Trockners anzeigt.
Der Schritt 515 des Erzeugens kann auch vor dem Schritt 510 des Ausgebens und dem Schritt 512 des weiteren Ausgebens durchgeführt werden. Die Schritte 510 des Ausgebens und 512 des weiteren Ausgebens sind optional, falls der Schritt 515 des Erzeugens bereits die Prozesslufttemperatur unter 55°C reduziert hat.
Im Schritt 520 des weiteren Erzeugens wird ein Trommelsignal erzeugt, das dazu ausgebildet ist, um eine Drehzahl einer Trommel des Trockners zu erhöhen und/oder zu reversieren. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Schritt 520 des weiteren Erzeugens ansprechend auf den oder einen Schritt des Empfangens eines Feuchtesignals ausgeführt, in dem das oder ein Feuchtesignal empfangen wird, das eine Feuchte der Wäsche im Trockner anzeigt.
Im Schritt 525 des Sendens wird ein zusätzliches Öffnungssignal gesendet, das dazu ausgebildet ist, um eine Luftkanalklappe oder einen Bypass zwischen einem Verflüssiger des Trockners und einem Prozessluftgebläse des Trockners zumindest teilweise zu öffnen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Schritt 525 des Sendens ansprechend auf den oder einen Schritt des Empfangens des oder eines Temperatursignals ausgeführt, in dem das oder ein Temperatursignal empfangen wird, das die oder eine Prozesslufttemperatur im Bereich der Trommel anzeigt und/oder ansprechend auf den oder einen Schritt des Empfangens des oder eines Feuchtesignals ausgeführt, in dem das oder ein Feuchtesignal empfangen wird, das die oder eine Feuchte der Wäsche im Trockner anzeigt und/oder ansprechend auf den oder einen Schritt des Empfangens des oder eines Kältemittelsignals ausgeführt, in dem das oder ein Kältemittelsignal empfangen wird, das die oder eine Kältemitteltemperatur im Bereich des Kompressors des Trockners anzeigt.
Die vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Figur 6 zeigt ein Diagramm 600, in dem ein Druck p über die Zeit t dargestellt ist in Bezug zu einer Senkung einer Regeltemperatur bei Erhöhung einer Enthitzergebläsedrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Figur 7 zeigt ein Diagramm 700, in dem eine Restfeuchte f über die Zeit t dargestellt ist in Bezug zu einer Abkühlphase gemäß einem Ausführungsbeispiel. Zum Zeitpunkt 700 wird der Kompressor ausgeschaltet, wobei zum Zeitpunkt 710 der Trockner ausgeschaltet wird.
Figur 8 zeigt ein Diagramm 800, in dem eine Restfeuchte f über die Zeit t dargestellt ist in Bezug zu einer Abkühlphase mit einer geöffneten Filterklappe gemäß einem Ausführungsbeispiel. An einem Punkt 800 wird die Filterklappe geöffnet, wenn der Kompressor ausgeschaltet ist.
Figur 9 zeigt ein Diagramm 900, in dem ein Temperaturverlauf über die Zeit dargestellt ist, in Bezug zu einer Trockenzeit t im Verhältnis zu einer Kältemittelregeltemperatur °C. An einem Punkt 905 wird ein Kompressor ausgeschaltet, um eine Abkühlphase zu vermeiden. An einem Punkt 910 wird ein Kompressor ausgeschaltet.
Figur 10 zeigt ein Diagramm 1000, in dem ein Temperaturverlauf über die Zeit dargestellt ist, in Bezug zu einer Trockenzeit t im Verhältnis zu einer vor Trocknungsende reduzierten Kältemittelregeltemperatur °C bei Erhöhung einer Enthitzergebläsedrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Schaubild 1000 handeln, das einen Verlauf eines Trockenprogramms eines Trockners darstellt, der eine der anhand einer der Figuren 2 bis 4 beschriebenen Vorrichtungen aufweist. An einem Punkt 1005 wird eine Regeltemperatur beispielsweise durch das Öffnungssignal und/oder das Enthitzungssignal reduziert. An einem Punkt 1010 wird ein Kompressor ausgeschaltet. Im Vergleich zu dem in Fig. 9 dargestellten Schaubild wird der Kompressor hier später ausgeschaltet. An einem kurz darauf folgenden Punkt 1015 wird der Trockner ausgeschaltet.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine "und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Verfahren (500) zum Reduzieren einer Trockenzeit beim Trocknen von Wäsche (110) in einem Trockner (100), wobei das Verfahren (500) zumindest die folgenden Schritte aufweist:
- Einlesen (505) eines Abkühlsignals (115), das einen Betrieb einer Abkühlphase des Trockners (100) anzeigt; und

- Ausgeben (510) eines Öffnungssignals (120) ansprechend auf das Abkühlsignal (115), wobei das Öffnungssignal (120) dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Trocknertür (125) des Trockners (100) zu bewirken.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 1, mit einem Schritt (512) des weiteren Ausgebens, in dem ansprechend auf das Abkühlsignal (115) ein weiteres Öffnungssignal (140) ausgegeben wird, das dazu ausgebildet ist, um ein zumindest teilweises Öffnen einer Filterklappe (145) des Trockners (100) zu bewirken.
Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (515) des Erzeugens, in dem ein Enthitzungssignal (240) erzeugt wird, das dazu ausgebildet ist, um ein Enthitzer-Gebläse (300) des Trockners (100) einzuschalten und/oder eine Leistung des Enthitzer-Gebläses (300) zu verstärken.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 3, bei dem der Schritt (515) des Erzeugens ansprechend auf das Abkühlsignal (115) und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Temperatursignals (225), das eine Prozesslufttemperatur im Bereich einer Trommel (320) des Trockners (100) während der Abkühlphase anzeigt und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Feuchtesignals (230), das eine Feuchte der Wäsche (110) im Trockner (100) anzeigt und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Kältemittelsignals (235), das eine Kältemitteltemperatur im Bereich eines Kompressors (305) des Trockners (100) anzeigt, ausgeführt wird.
Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (520) des weiteren Erzeugens, in dem ein Trommelsignal (245) erzeugt wird, das dazu ausgebildet ist, um eine Drehzahl einer Trommel (320) des Trockners (100) zu erhöhen und/oder zu reversieren.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 5, bei dem der Schritt (520) des weiteren Erzeugens ansprechend auf ein Empfangen eines Feuchtesignals (230), das eine Feuchte der Wäsche (110) im Trockner (100) anzeigt, ausgegeben wird.
Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (525) des Sendens, in dem ein zusätzliches Öffnungssignal (250) gesendet wird, das dazu ausgebildet ist, um eine Luftkanalklappe (425) oder einen Bypass zwischen einem Verflüssiger (410) des Trockners (100) und einem Prozessluftgebläse (415) des Trockners (100) zumindest teilweise zu öffnen.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 7, bei dem der Schritt (525) des Sendens ansprechend auf ein Empfangen eines Temperatursignals (225), das eine Prozesslufttemperatur im Bereich einer Trommel (320) des Trockners (100) anzeigt und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Feuchtesignals (230), das eine Feuchte der Wäsche (110) im Trockner (100) und/oder ansprechend auf ein Empfangen eines Kältemittelsignals (235), das eine Kältemitteltemperatur im Bereich eines Kompressors (305) des Trockners (100) anzeigt, gesendet wird.
Vorrichtung (105), die ausgebildet ist, um die Schritte des Verfahrens (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (200; 205; 210; 215; 220) anzusteuern und/oder auszuführen.
Trockner (100), insbesondere Hochtemperatur-Wärmepumpentrockner, mit einer Vorrichtung (105) gemäß Anspruch 9.
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (500) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.