WO2005018412A1 - Verfahren zum betreiben eines gerätes mit wenigstens einem teilprogrammschritt 'trocknen' - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines gerätes mit wenigstens einem teilprogrammschritt 'trocknen' Download PDF

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Egbert Classen
Helmut Jerg
Kai Paintner
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/48—Drying arrangements
    • A47L15/483—Drying arrangements by using condensers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/24—Condensing arrangements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/26—Heating arrangements, e.g. gas heating equipment

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a device with at least one partial program step "drying", as e.g. in tumble dryers, dishwashers, dish dryers, shoe dryers, etc. is used.
  • the items to be washed can be dried by self-heat drying if the rinsing liquid is heated in a "rinsing" part program step and the hot, rinsed items are automatically dried by the self-heat of the item to be washed during the drying process the partial program step "rinse" heated to a certain temperature and applied to the items to be washed via spraying.
  • rinsing Due to the relatively high temperature of the rinsing liquid in the partial program step "rinsing" of usually about 65 ° C to 75 ° C is achieved that a sufficiently large amount of heat is transferred to the items to be washed, so that the water adhering to the items by the heat stored in the items to be washed evaporated.
  • a separate heat source e.g. a hot air blower, used to heat the humid air mixture during the drying process so that the air in the rinse tank can absorb more moisture.
  • a disadvantage of the heating systems described above according to the prior art described above is that the heating of the rinsing liquid is associated with a high energy requirement and the required heat energy must be regenerated for each heating phase by means of the electrical heating elements.
  • the known heating systems have the disadvantage that the heating of the rinsing liquid in the partial program step “rinse" and the operations in the sub-program step “drying" are themselves associated with a high energy demand and the required heat energy is lost after the drying process.
  • Object of the present invention is therefore to provide a method by which it is possible to operate devices of the type mentioned as economically as possible to dry the material to be dried efficiently and to keep the associated energy consumption as low as possible.
  • the air is conveyed by means of a blower, thus facilitating control of the use of the heat pipe, e.g. compared to the method described in DE 27 16 686 A1.
  • the air is cooled by means of the heat pipe.
  • the actual function of a heat pipe the cooling with removal of the absorbed heat energy, used according to the inventive method.
  • By cooling the air its moisture absorption capacity is lowered and the moisture content of the air precipitates as condensate.
  • the air is heated by means of the heat pipe.
  • the air is heated by means of a heater. If the heating of the air through the heat pipe is not sufficient, the air is additionally heated with a heater to ensure the drying function. Despite the additional energy consumption for the heating energy savings compared to the above-described prior art is achieved.
  • the air is conducted past a condenser. If the dehumidification of the air due to the cooling by the heat pipe is not sufficient, the air is additionally passed to a condenser to ensure the drying function, which performs the missing dehumidification.
  • the inventive method for operating a device with at least one partial program step "drying” is performed in the illustrated embodiment in a dishwasher.
  • a dishwasher has, as is known, a rinsing method whose program sequence consists of at least one partial program step "pre-rinsing", one sub-program step “cleaning”, at least one sub-program step “intermediate rinsing", one sub-program step "rinsing” and one sub-program step “drying”.
  • the invention in the illustrated embodiment in the at least one part program step "drying" air from a treatment room out of this via a line system, projects into the at least one heat pipe with both ends and back into this, while cooling the air cooled and you moisture is removed and then reheated.
  • the treatment space of the dishwasher for this purpose-the washing container- is equipped with an outlet in the upper region of the washing container. From this outlet, an air line leads to a blower and from the blower to the "cold side" of the heat pipe.
  • a heat pipe or "heat pipe” has the property by means of a contained working fluid heat at high speed and large amount from one side - so-called “cold side” - of the heat pipe to the other side - so-called “warm side” - the heat pipe If, therefore, the moist air introduced is “cold On the “cold side” of the heat pipe, the humid air removes the heat (sensible heat) and absorbs moisture It also dissipates the heat of condensation (latent heat) and transports the heat to the other end of the heat pipe - to the "warm side” of the heat pipe.
  • a further air line leads from the "cold side" of the heat pipe to the "warm side” of the heat pipe and from there to an inlet located in the lower region of the washing container.
  • the heated air introduced into the rinsing container is now much drier and therefore again has a high absorption capacity for moisture. It rises in the washing up and takes up the residual moisture on the material to be treated - the items to be washed. It will now, as already described above, fed back to the line system.
  • the air additionally becomes air to ensure the drying function passed a condenser, which makes the missing dehumidification.
  • the condenser may be arranged in the flow direction of the air before or after the "cold side" of the heat pipe, in the described embodiment, it is arranged after the "cold side" of the heat pipe.
  • the air is additionally heated with a heater to ensure the drying function.
  • the heater is arranged in the described embodiment shortly before the inlet of the treated air in the washing compartment. Despite the additional energy consumption for the heating energy savings compared to the above-described prior art is achieved.
  • a method is provided with which it is possible to operate devices of the type mentioned as economically as possible, to efficiently dry the material to be dried and to keep the associated energy consumption as low as possible.

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Abstract

Um ein Verfahren zum Betreiben eines Gerätes mit wenigstens einem Teilprogrammschritt 'Trocknen' bereitzustellen, mit dem es möglich ist, Geräte mit wenigstens einem Teilprogrammschritt 'Trocknen' möglichst wirtschaftlich zu betreiben, das zu trocknende Gut effizient zu trocknen sowie den damit verbundenen Energieaufwand so gering wie möglich zu halten, wird erfindungsgemäß in dem wenigstens einen Teilprogrammschritt 'Trocknen' Luft aus einem Behandlungsraum aus diesem heraus über ein Leitungssystem, in das wenigstens ein Wärmerohr mit beiden Enden einragt und wieder zurück in diesen geleitet wird, wobei während des Durchleitens die Luft abgekühlt und ihr dadurch Feuchtigkeit entzogen und sie anschließend wieder erwärmt wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Gerätes mit wenigstens einem Teilprogrammschritt "Trocknen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gerätes mit wenigstens einem Teilprogrammschritt "Trocknen", wie es z.B. in Wäschetrocknern, Geschirrspülmaschinen, Geschirrtrockner, Schuhtrockner etc. angewandt wird.
Zur Trocknung z.B. von Spülgut in einer Geschirrspülmaschine sind unterschiedliche Verfahren bekannt. Beispielsweise kann das Spülgut durch Eigenwärmetrocknung getrocknet werden, wenn die Spülflüssigkeit in einem Teilprogrammschritt „Klarspülen" erhitzt wird und somit das heiß klargespülte Spülgut durch die so aufgebaute Eigenwärme des Spülguts während des Trocknungsvorgangs von selbst trocknet. Um diese Eigenwärmetrocknung zu erreichen, wird die Spülflüssigkeit in dem Teilprogrammschritt „Klarspülen" auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und über Sprüheinrichtungen auf das Spülgut aufgebracht. Durch die relativ hohe Temperatur der Spülflüssigkeit in dem Teilprogrammschritt „Klarspülen" von üblicherweise etwa 65°C bis 75°C wird erreicht, dass eine hinreichend große Wärmemenge auf das Spülgut übertragen wird, so dass das am Spülgut anhaftende Wasser durch die im Spülgut gespeicherte Wärme verdampft.
Bei weiteren bekannten Verfahren zur Trocknung des Spülguts in Geschirrspülmaschinen wird eine separate Heizquelle, z.B. ein Heißluftgebläse, dazu verwendet, das feuchte Luftgemisch beim Trocknungsvorgang zu erwärmen, damit die Luft im Spülbehälter eine größere Menge an Feuchtigkeit aufnehmen kann.
Es sind Geschirrspülmaschinen bekannt, bei denen die Feuchtluft nach außen abgelassen wird. Dies ist nachteilig, da die umgebenden Küchenmöbel geschädigt werden.
Daher sind weitere Verfahren bekannt, bei denen vor dem Ausleiten die Feuchtluft über Kondensationsflächen geleitet wird, an denen die Feuchtigkeit kondensiert. Dieses Kon- denswasser wird entweder in den Spülbehälter oder in spezielle Auffangbehälter geleitet. Aus der DE 27 16 686 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art für Geschirrspülmaschinen bekannt, bei dem ein Wärmerohr in den Spülbehälter ragt und dort eine Kühlfläche bildet. Die durch die heiße Feuchtluft abgegebene Wärme wird mittels des Wärmerohrs nach außen transportiert. Damit das Wärmerohr nicht auch Wärme während Teilprogrammschritten, bei denen eine Erwärmung in dem Spülbehälter gewünscht ist, ableitet, wird in diesen Teilprogrammschritten das Wärmerohr mit einem Inertgas gefüllt, das die Funktion des Wärmerohres verhindert.
Ein Nachteil bei den oben beschriebenen Heizungssystemen nach dem weiter oben beschriebenen Stand der Technik besteht darin, dass die Erwärmung der Spülflüssigkeit mit einem hohen Energiebedarf verbunden ist und die benötigte Wärmeenergie für jede Erwärmungsphase mittels der elektrischen Heizelemente neu erzeugt werden muss. Ebenso haben die bekannten Heizungssysteme den Nachteil, dass die Erwärmung der Spülflüssigkeit im Teilprogrammschritt "Klarspülen" sowie die Vorgänge im Teilprogrammschritt "Trocknen" selbst mit einem hohen Energiebedarf verbunden sind und die benötigte Wärmeenergie nach dem Trocknungsvorgang verloren geht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem es möglich ist, Geräte der eingangs genannten Art möglichst wirtschaftlich zu betreiben, das zu trocknende Gut effizient zu trocknen sowie den damit verbundenen Energieaufwand so gering wie möglich zu halten.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Gerätes mit wenigstens einem Teilprogrammschritt "Trocknen" wird in dem wenigstens einen Teilprogrammschritt "Trocknen" Luft aus einem Behandlungsraum aus diesem heraus über ein Leitungssystem, in das wenigstens ein Wärmerohr mit beiden Enden einragt und wieder zurück in diesen geleitet, wobei während des Durchleitens die Luft abgekühlt und ihr dadurch Feuchtigkeit entzogen und sie anschließend wieder erwärmt wird. Durch den Einsatz eines Wärmerohres ist nur noch eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich geringere Erwärmung des zu behandelnden Gutes notwendig, z.B. bei Geschirrspülmaschinen im Teilprogrammschritt „Klarspülen". Dies bedeutet eine wesentliche Energieeinsparung. Durch das Abkühlen der Luft wird deren Feuchtigkeitsaufnahmekapazität abgesenkt und der Feuchtigkeitsanteil der Luft fällt als Kondensat aus. Durch die Erwärmung der Luft wird deren Feuchtigkeitsaufnahmekapazität bei jedem Durchleiten durch das Leitungssystem wieder erhöht, was zur Verbesserung des Trocknungsergebnisses und/oder zur Verkürzung der Trocknungszeit führt. Bei dem geschlossenen Luft- system ist ein Austausch von verschmutzter Luft aus der Umgebung vollständig ausgeschlossen, womit eine Rückanschmutzung des behandelten Gutes verhindert wird. Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, mit dem es möglich ist, Geräte der eingangs genannten Art möglichst wirtschaftlich zu betreiben, das zu trocknende Gut effizient zu trocknen sowie den damit verbundenen Energieaufwand so gering wie möglich zu halten.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Luft mittels eines Gebläses gefördert, womit eine Steuerung des Einsatzes des Wärmerohres erleichtert wird, z.B. gegenüber dem in der DE 27 16 686 A1 beschriebenen Verfahren.
Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Luft mittels des Wärmerohrs abgekühlt. Damit wird die eigentliche Funktion eines Wärmerohrs, die Abkühlung unter Abtransport der aufgenommenen Wärmeenergie, entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt. Durch das Abkühlen der Luft wird deren Feuchtigkeitsaufnahmekapazität abgesenkt und der Feuchtigkeitsanteil der Luft fällt als Kondensat aus.
Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Luft mittels des Wärmerohrs erwärmt. Damit wird die weitere Funktion des ohnehin vorhandenen Wärmerohrs - die transportierte Wärme aufgenommen beim Kühlen der Feuchtluft und beim Kondensieren der Feuchtigkeit aus der Feuchtluft - zur weiteren Energieeinsparung verwendet.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Luft mittels einer Heizung erwärmt. Sollte die Erwärmung der Luft durch das Wärmerohr nicht ausreichen, wird zur Sicherstellung der Trocknungsfunktion die Luft zusätzlich mit einer Heizung erwärmt. Trotz des zusätzlichen Energieverbrauchs für die Heizung wird gegenüber dem vorbeschriebenen Stand der Technik eine Energieeinsparung erreicht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Luft an einem Kondensor vorbeigeleitet. Sollte der Feuchtigkeitsentzug der Luft aufgrund der Abkühlung durch das Wärmerohr nicht ausreichen, wird zur Sicherstellung der Trocknungsfunktion die Luft zusätzlich an einem Kondensor vorbeigeleitet, der den fehlenden Feuchtigkeitsentzug vornimmt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens bei einer Geschirrspülmaschine erläutert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Gerätes mit wenigstens einem Teilprogrammschritt "Trocknen" wird bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel in einer Geschirrspülmaschine ausgeführt. Eine Geschirrspülmaschine weist bekanntlich ein Spülverfahren auf dessen Programmablauf aus wenigstens einem Teilprogrammschritt "Vorspülen", einem Teilprogrammschritt "Reinigen", wenigstens einem Teilprogrammschritt "Zwischenspülen", einem Teilprogrammschritt "Klarspülen" und einem Teilprogrammschritt "Trocknen" besteht. Erfindungsgemäß wird bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel in dem wenigstens einen Teilprogrammschritt "Trocknen" Luft aus einem Behandlungsraum aus diesem heraus über ein Leitungssystem, in das wenigstens ein Wärmerohr mit beiden Enden einragt und wieder zurück in diesen geleitet, wobei während des Durchleitens die Luft abgekühlt und ihr dadurch Feuchtigkeit entzogen und sie anschließend wieder erwärmt wird.
Im Ausführungsbeispiel ist dafür der Behandlungsraum der Geschirrspülmaschine - der Spülbehälter - mit einem Auslass im oberen Bereich des Spülbehälters ausgestattet. Von diesem Auslass führt eine Luftleitung zu einem Gebläse und von dem Gebläse zu der „kalten Seite" des Wärmerohrs.
Wie an sich bekannt hat ein Wärmerohr oder „heat pipe" die Eigenschaft mittels einer enthaltenen Arbeitsflüssigkeit Wärme in großer Geschwindigkeit und großer Menge von einer Seite - sogenannte „kalte Seite" - des Wärmerohres zu der anderen Seite - sogenannte „warme Seite" - des Wärmerohres zu leiten. Wird also die eingeleitete Feuchtluft zur „kal- ten Seite" des Wärmerohres geleitet, kühlt diese Seite die Feuchtluft und verringert damit das Feuchtigkeitsaufnahmevermögen der Feuchtluft, wodurch die in der Feuchtluft enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Auf der „kalten Seite" des Wärmerohrs entzieht dieses der Feuchtluft damit die Wärme (sensible Wärme) und nimmt auch die entstehende Kondensationswärme (latente Wärme) auf und transportiert die Wärme zum anderen Ende des Wärmerohrs - zur „warmen Seite" des Wärmerohrs.
Im Ausführungsbeispiel führt eine weitere Luftleitung von der „kalten Seite" des Wärmerohres zu der „warmen Seite" des Wärmerohres und von dort zu einem im unteren Bereich des Spülbehälters gelegenen Einlass.
Gelangt nun die trockene Luft zu der „warmen Seite" des Wärmerohres wird die Luft von dieser erwärmt.
Die in den Spülbehälter eingeleitete, erwärmte Luft ist nun wesentlich trockener und weißt daher wieder ein hohes Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit auf. Sie steigt im Spülbehälter nach oben und nimmt die Restfeuchtigkeit an dem zu behandelnden Gut - dem Spülgut - auf. Sie wird nun, wie oben schon beschrieben, wieder dem Leitungssystem zugeleitet.
Durch den Einsatz eines Wärmerohres ist nur noch eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich geringere Erwärmung des zu behandelnden Gutes notwendig, in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bei Geschirrspülmaschinen im Teilprogrammschritt „Klarspülen" etwa um 50 °C, ev. sogar noch niedriger. Dies bedeutet eine wesentliche Energieeinsparung. Durch das Abkühlen der Luft wird deren Feuchtigkeitsaufnahmekapazität abgesenkt und der Feuchtigkeitsanteil der Feuchtluft fällt als Kondensat aus. Durch die Erwärmung der Luft wird deren Feuchtigkeitsaufnahmekapazität bei jedem Durchleiten durch das Wärmerohr wieder erhöht, was zur Verbesserung des Trocknungsergebnisses und/oder zur Verkürzung der Trocknungszeit führt. Bei dem geschlossenen Luftsystem ist ein Austausch von verschmutzter Luft aus der Umgebung vollständig ausgeschlossen, womit eine Rückanschmutzung des behandelten Gutes verhindert wird.
Sollte der Feuchtigkeitsentzug der Luft aufgrund der Abkühlung durch das Wärmerohr nicht ausreichen, wird zur Sicherstellung der Trocknungsfunktion die Luft zusätzlich an einem Kondensor vorbeigeleitet, der den fehlenden Feuchtigkeitsentzug vornimmt. Der Kondensor kann in Strömungsrichtung der Luft vor oder nach der „kalten Seite" des Wärmerohres angeordnet sein, im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist er nach der „kalten Seite" des Wärmerohres angeordnet.
Sollte die Erwärmung der Luft durch das Wärmerohr nicht ausreichen, wird zur Sicherstellung der Trocknungsfunktion die Luft zusätzlich mit einer Heizung erwärmt. Die Heizung ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kurz vor dem Einlass der behandelten Luft in den Spülbehälter angeordnet. Trotz des zusätzlichen Energieverbrauchs für die Heizung wird gegenüber dem vorbeschriebenen Stand der Technik eine Energieeinsparung erreicht.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, mit dem es möglich ist, Geräte der eingangs genannten Art möglichst wirtschaftlich zu betreiben, das zu trocknende Gut effizient zu trocknen sowie den damit verbundenen Energieaufwand so gering wie möglich zu halten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Gerätes mit wenigstens einem Teilprogrammschritt "Trocknen", dadurch gekennzeichnet, dass in dem wenigstens einen Teilprogrammschritt "Trocknen" Luft aus einem Behandlungsraum aus diesem heraus über ein Leitungssystem, in das wenigstens ein Wärmerohr mit beiden Enden einragt und wieder zurück in diesen geleitet wird, wobei während des Durchleitens die Luft abgekühlt und ihr dadurch Feuchtigkeit entzogen und sie anschließend wieder erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mittels eines Gebläses gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mittels des Wärmerohrs abgekühlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mittels des Wärmerohrs erwärmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mittels einer Heizung erwärmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft an einem Kondensor vorbeigeleitet wird.
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