WO2010012723A1 - Kondensationstrockner mit einer wärmepumpe und erkennung eines unzulässigen betriebszustands sowie verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

Kondensationstrockner mit einer wärmepumpe und erkennung eines unzulässigen betriebszustands sowie verfahren zu seinem betrieb Download PDF

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WO2010012723A1
WO2010012723A1 PCT/EP2009/059730 EP2009059730W WO2010012723A1 WO 2010012723 A1 WO2010012723 A1 WO 2010012723A1 EP 2009059730 W EP2009059730 W EP 2009059730W WO 2010012723 A1 WO2010012723 A1 WO 2010012723A1
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temperature
condensation dryer
refrigerant
controller
heat pump
Prior art date
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PCT/EP2009/059730
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Inventor
Thomas Nawrot
Ulrich Nehring
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • 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 
    • D06F58/206—Heat pump 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
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/52—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers related to electric heating means, e.g. temperature or voltage

Definitions

  • the invention relates to a condensation dryer with a heat pump and detection of an impermissible operating state and a preferred method for its operation
  • a condensation dryer air (so-called process air) is passed through a blower via a heater in a damp washing pieces containing drum as a drying chamber
  • the hot air absorbs moisture from the laundry to be dried
  • the then moist process air is passed into a heat exchanger,
  • this heat exchanger eg air-to-air heat exchanger or heat sink of a heat pump
  • the moist process air is cooled so that the water contained in the moist process air condenses.
  • the condensed water is then generally in a suitable Collected container and the cooled and dried air again the heater (which may be the heat source of a heat pump) and then fed to the drum
  • this drying process is very energy-intensive, since the cooling air flow heated in the heat exchanger during cooling of the process air can be lost energetically.
  • a heat pump By using a heat pump, this energy loss can be significantly reduced.
  • the cooling of the hot, with moisture laden process air substantially in a heat sink of the heat pump, where the heat extracted from the process air, for example, used to evaporate a refrigerant used in the heat pump cycle The heat absorbed in the heat sink is transported within the heat pump to the heat source and there again - possibly at opposite to the temperature the heat sink of elevated temperature - given off again
  • a heat pump which works with a refrigerant as a heat transfer medium, whereby the refrigerant evaporates in the heat sink and in the heat source verf when it is quenched, the vaporized, gaseous refrigerant via a compressor to the heat source, which can be referred to here as a condenser, where due to the condensation of the gaseous refrigerant heat is released
  • the liquefied refrigerant eventually flows through a throttle back to the evaporator; the throttle is used to reduce the internal pressure in the refrigerant, so that it can evaporate in the evaporator with renewed absorption of heat.
  • the heat pump which is thus operated with a circulating refrigerant, is also known as a "compressor heat pump.” Other types of heat pump are also known.
  • DE 40 23 000 C2 discloses a clothes dryer with a heat pump, in which a supply air opening is arranged in the process air channel between the condenser and the evaporator, which is closable with a controllable closure device.
  • Difference value compared with a predetermined difference value (gradient), wherein, if the newly formed difference value is absolutely greater than the predetermined
  • Difference value is, a count value is increased by one step, this count value is compared with a predetermined count value, and, if the current count value is greater than the predetermined count value, the heater of the clothes dryer switched off and / or one
  • WO 2008/086933 A1 discloses a condensation dryer with a drying chamber, a process air circuit in which there is a heater for heating the process air and the heated process air can be guided by means of a blower over the objects to be dried, an air-air heat exchanger and a Heat pump circuit with an evaporator, a compressor and a condenser.
  • the heat pump circuit is located between condenser and evaporator an additional heat exchanger which is operatively coupled to the air-to-air heat exchanger.
  • the temperature of the refrigerant of the heat pump, in particular in the condenser is kept within the permissible range via the control of heat pump and additional heat exchanger.
  • temperature sensors are used to control the temperature of refrigerant or heat pump and the temperature of the process air in the heat pump circuit and / or in the process air circuit.
  • DE 29 17 230 A1 describes a method for controlling the operation of a drying device with a drum for drying an article, in which a desired, to be reached by the device to be reached drying degree for the object to be dried, a plurality of temperatures of the drum entering heated air and the moisture-laden air exiting the drum, during each drying cycle of the appliance determining a maximum temperature difference between the heated air temperatures and the humidity-laden air temperatures and as a function of the maximum temperature difference and the programmed temperature Drying degree for the object is derived a final temperature difference between the temperatures, which is a measure of the programmed degree of drying, and the machine function is switched off when the final temperature difference is present.
  • EP 1 593 770 A2 describes a clothes dryer with a drying chamber, a heat pump mechanism in which a refrigerant can circulate between a heat absorber, a compressor, a throttle unit and a heat radiator, and an air circulation path for the circulation of drying air from the drying chamber through the heat absorber and the heat radiator back to the drying chamber.
  • a refrigerant can circulate between a heat absorber, a compressor, a throttle unit and a heat radiator, and an air circulation path for the circulation of drying air from the drying chamber through the heat absorber and the heat radiator back to the drying chamber.
  • an air discharge part is arranged between the drying chamber and the heat absorber, so that a part of the drying air flowing through the air circulation path from the drying chamber to the heat absorber is carried outside through the air discharge part.
  • the temperature of the refrigerant is measured and controlled so as to remain within a predetermined range.
  • a compressor heat pump usually works optimally in certain temperature ranges in the evaporator and in the condenser.
  • the problem with the use of a compressor heat pump in the condensation dryer is usually the high temperature in the condenser, which can lead to process-related that the refrigerant can no longer or not completely liquefied; then the compressor must be switched off and / or a significantly deteriorated effect of the heat pump can be accepted.
  • This problem is even greater if the compressor is supported by additional heating in the process air circuit in order to achieve faster heating of the process air and thus shorter drying times.
  • contamination of the airways may interfere with the circulating process air. This can also lead to an increase in the temperature of the refrigerant. Such operating conditions can lead to damage to the heat pump or other parts of the dryer and are therefore inadmissible.
  • an impermissible operating state for example a reduced circulation of the process air (air power reduction) is determined by detecting a temperature in the process air stream above a heater for the process air and in front of the drying chamber at regular intervals and in each case from two consecutively detected values a difference value is formed, which corresponds to a temporal gradient.
  • This information generally need not be available in this form for a dryer equipped with a heat pump (heat pump dryer).
  • heat pump dryer the heat pump is often farther from the drying chamber than the heater in a conventional condensation dryer.
  • the detection of an impermissible operating state in a condensation dryer which is equipped with a heat pump, in this way only inaccurately possible.
  • the object of the invention was therefore to provide a condensation dryer with a heat pump and a method for its operation, in which an inadmissible operating state can be detected in a simple manner.
  • Condensation dryer and the method according to the invention are listed in corresponding dependent claims.
  • Preferred embodiments of the inventive condensation dryer correspond to preferred embodiments of the inventive method and vice versa, even if this is not explicitly mentioned herein.
  • the invention thus relates to a condensation dryer with a drying chamber for the objects to be dried, a process air circuit, a first fan in the process air circuit, a heat pump in which a refrigerant circulates, with an evaporator, a compressor, a condenser and a throttle, and a temperature sensor for measuring a temperature of the refrigerant, and a
  • inadmissible operating state is to be interpreted broadly, meaning any operating state which may lead to impairment of a drying process and / or damage to the condensation dryer
  • a temperature difference .DELTA.T accidentally exceeds the limit temperature difference .DELTA.T ⁇ l ⁇ rr ⁇ , ie without this being due to an inadmissible operating state of the dryer
  • the second means returns the number n determined by the payment device to zero if the condition ⁇ n ⁇ 0 is not met within a predetermined period ⁇ t 2 in the control
  • the temperature sensor is located at the outlet of the condenser or at the outlet of the compressor
  • an additional heat exchanger is arranged in the heat pump in the heat exchanger according to the invention.
  • the additional heat exchanger is arranged in a process air duct between the evaporator and the condenser.
  • the additional heat exchanger is arranged in a cooling air duct is arranged in this Kuhlluftkanal an air-to-air heat exchanger
  • the condensation dryer according to the invention preferably comprises a second blower for cooling the heat pump cycle.
  • the second blower is preferably arranged in a cooling air duct and / or the surroundings of the compressor
  • the condensation dryer according to the invention preferably has an acoustic and / or optical display means for indicating an impermissible operating state.
  • An optical display means may be, for example, a liquid display panel on which certain prompts or instructions are indicated.
  • light-emitting diodes in one or more colors may light up Indication of an impermissible operating state may depend on the type of impermissible operating state In a generally less critical first impermissible operating state, for example, a request to clean the air passages in the condensation dryer could be indicated on a liquid crystal display. Alternatively or in addition to this could light up a light-emitting diode, for example in the color "orange".
  • a second impermissible operating state which is generally critical, for example, an indication that the drying process has been interrupted, the refrigerant circuit checked and / or a service technician to turn on, could be indicated on a liquid crystal display. Alternatively or in addition to this could light up a light-emitting diode, for example in the color "red".
  • the display could also be made via an acoustic display, with different impermissible operating states could be displayed by different beeps.
  • the heating of the process air can only take place via the condenser of the heat pump. However, it can also be used in addition to an electric heater.
  • a further heater is used in the condensation dryer according to the invention, this is preferably a two-stage heater.
  • the control of this heater is also used in a preferred embodiment of the invention for controlling the temperature of the refrigerant.
  • a first inadmissible operating state is indicated.
  • the display of a first impermissible operating state comprises the request to clean the air passages in the condensation dryer.
  • a second impermissible operating state is indicated for the case ⁇ n greater than or equal to n 2 , where n 2 is a predetermined value stored in the control.
  • n 2 is a predetermined value stored in the control.
  • n 2 is greater than n 1 .
  • a cooling device for the heat pump can be used, which is preferably a second Blower comprises
  • the second blower can be used directly to a cooling of components of the heat pump, in particular the compressor
  • the second blower and an additional heat exchanger are arranged in a Kuhlluftkanal, wherein the additional heat exchanger is in the heat pump in Kuhlluftkanal can still
  • the air-to-air heat exchanger if present, is preferably removable. This is particularly advantageous since a removable heat exchanger can be cleaned more easily from lint
  • process air and cooling air or process air and refrigerant in the heat pump are each guided through the corresponding heat exchangers in a crossflow or countercurrent process
  • the refrigerant used in the heat pump cycle is preferably selected from the group consisting of propane, carbon dioxide and fluorinated hydrocarbon compounds.
  • the known refrigerants R134a, R152a, R407C and R410A come into consideration
  • the heat pump in the condensation dryer according to the invention has, in addition to evaporator, condenser and compressor in the flow direction of the refrigerant between the condenser and the evaporator on a throttle, this can be in particular a relaxation valve (also referred to as throttle valve), a capillary or a diaphragm
  • the refrigerant used in the heat pump preferably circulates with a turbulent flow.
  • a turbulent flow can be set by a suitable structural design of a flow channel and / or by suitable drive means (eg compressor)
  • the temperature of the refrigerant of the heat pump, in particular in the condenser, according to the invention is generally maintained in the permissible range via the control of the heat pump and, if necessary, an additional heat exchanger If, in the process air cycle according to the invention in the process air circuit Drying chamber is an additional heating, preferably, the control of the heat pump in coordination with the control of the heating is performed
  • the invention has the advantage that the operation of a condensation dryer can be monitored in a simple and effective manner. Impermissible operating states can be displayed safely, so that suitable countermeasures can be taken.
  • the heat pump and its condenser in particular can operate in an optimum temperature range. This enables the operation of the condensation dryer with a particularly favorable energy balance. In addition, the heat pump is spared.
  • FIGS. 1 to 5 Further details of the invention will become apparent from the following description of non-limiting embodiments of the condensation dryer according to the invention and a process using this condensation dryer. Reference is made to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a condensation dryer according to a first embodiment
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the process air circuit and the heat pump for the first embodiment shown in Figure 1;
  • Fig. 3 shows a vertical section through a condensation dryer according to a second embodiment, in which an additional heater and an additional air-to-air heat exchanger are used;
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the process air circuit and the heat pump for the second embodiment shown in FIG. 3;
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the process air circuit and the heat pump for a third embodiment.
  • FIG. 1 shows a vertically sectioned condensation dryer (abbreviated hereafter to "dryer”) according to a first embodiment, in which the heating of the process air takes place exclusively via the condenser of the heat pump.
  • dryer vertically sectioned condensation dryer
  • the dryer 1 shown in FIG. 1 has a drum rotatable about a horizontal axis as a drying chamber 3, inside which drivers 4 are fastened for moving laundry during a drum rotation.
  • Process air is conducted by means of a first blower 19 through a drum 3 and a heat pump 13, 14, 15, 17 in an air channel 2 in a closed circuit (process air circuit 2).
  • the heated in a condenser 15 of the heat pump 13,14,15 process air is cooled after passing through the drum 3 and moisture absorption and heated again by the condenser 15 after condensation of the moisture contained in the process air.
  • the vaporized in the evaporator 13 refrigerant of the heat pump 13,14,15,17 is connected via a Compressor 14 is passed to the condenser 15 In the condenser 15, the refrigerant liquefies under heat to the process air
  • the now in liquid form refrigerant is then fed to an additional heat exchanger 16, which is located together with a second blower 20 in a Kuhlluftkanal 12, and There, via a throttle valve 17 in turn to the evaporator 13, whereby the refrigerant circuit is closed
  • the cooling air is removed from the room air and fed back to the room air after the heat exchange
  • the drum 3 is mounted in the embodiment shown in Figure 1 at the rear bottom by means of a pivot bearing and front by means of a bearing slide 7, wherein the drum 3 rests with a brim on a sliding strip 8 on the bearing plate 7 and is held at the front end Condensation dryer via a controller 10, which can be controlled by the user via an operating unit 9
  • a temperature sensor 22 is arranged at the outgoing 23 and 24 Each of these temperature sensor 22 can be used in the context of the above Uberwachungsreaes, possibly also both temperature sensors 22 together with respectively corresponding limit temperature differences in common
  • An optical display means 25 serves to indicate an impermissible operating state, wherein different colors can indicate different impermissible operating states.
  • Figure 2 shows a schematic representation of the process air circuit and the heat pump 13,14,15,17 for the first embodiment of the condensation dryer shown in Fig. 1.
  • drying shows a vertically sectioned condensation dryer (hereinafter abbreviated to "dryer") according to a second embodiment, in which an additional heat exchanger is located both in the heat pump and in the cooling air duct of an air-to-air heat exchanger. 3 embodiment uses an additional heater.
  • the dryer 1 shown in FIG. 3 has a drum rotatable about a horizontal axis as a drying chamber 3, inside which drivers 4 are fastened for moving laundry during a drum rotation.
  • Process air is guided by means of a first blower 19 via a heater 18, through a drum 3, an air-air heat exchanger 11,12 and a heat pump 13,14,15,17 in an air channel 2 in a closed circuit (process air circuit 2).
  • the moist, warm process air is cooled and reheated after condensation of moisture contained in the process air.
  • the now present in liquid refrigerant is then passed to an additional heat exchanger 16, which is located in the cooling air passage 12 of the air-to-air heat exchanger 11, 12 between this and a second fan 20, and from there via a throttle valve 17 in turn to the evaporator thirteenth , whereby the refrigerant circuit is closed.
  • the cooling air is taken from the room air and, after passing through the air-to-air heat exchanger 11, 12 again supplied to the room air.
  • the drum 3 is mounted in the embodiment shown in Fig. 3 at the rear bottom by means of a pivot bearing and front by means of a bearing plate 7, wherein the drum 3 rests with a brim on a sliding strip 8 on the bearing plate 7 and is held at the front end.
  • the control of the condensation dryer via a controller 10, which can be controlled by the user via an operating unit 9.
  • FIG. 23 means the output of the condenser 15.
  • 24 means the output of the compressor 14.
  • a temperature sensor 22 is disposed at the outputs 23 and 24 respectively.
  • An optical display means 25 serves to indicate an impermissible operating state.
  • Figure 4 shows a schematic representation of the process air circuit and the heat pump circuit for the second embodiment shown in Fig. 3. While the process air in the closed process air circuit 2 and the refrigerant is conducted in the closed circuit of the heat pump 13,14,15,17, the air used for cooling in the air-air heat exchanger 11, 12 of the room air is removed via the second fan 20 after Passage passed through the additional heat exchanger 16 to the air-air heat exchanger 11, 12 and then fed back to the room air.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the process air circuit and the heat pump circuit for a third embodiment of the condensation dryer.
  • the additional heat exchanger 16 is arranged in the cooling air channel 12 on the side facing away from the air-to-air heat exchanger 11,12 side of the second blower 20. The heat exchanger 16 is thus in the intake of the cooling air.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner 1 mit einer Trocknungskammer 3 für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkreis 2, einem ersten Gebläse 19 im Prozessluftkreis 2, einer Wärmepumpe 13,14,15,17, in der ein Kältemittel zirkuliert, mit einem Verdampfer 13, einem Kompressor 14, einem Verflüssiger 15 und einer Drossel (17), sowie einem Temperaturfühler 22 zum Messen einer Temperatur des Kältemittels, und einer Steuerung 10, wobei der Kondensationstrockner 1 erste Mittel 26 zur Bestimmung einer Temperaturdifferenz ?T = (T? 1 - T? 2) zwischen einer ersten Temperatur T? 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum ?t1 gemessenen zweiten Temperatur T? 2 des Kältemittels und zum Vergleich von ?T mit einer in der Steuerung 10 gespeicherten Grenztemperaturdifferenz ?T? lim; eine Zählvorrichtung 27 zur Ermittlung einer Anzahl n an Fällen, in denen ?T größer oder gleich ?T? lim ist, und zweite Mittel 28 zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung 10 gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl nlim und zur Auswertung der Differenz ?n = (n - nlim) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands umfasst. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb dieses Kondensationstrockners.

Description

Kondensationstrockner mit einer Wärmepumpe und Erkennung eines unzulässigen Betriebszustands sowie Verfahren zu seinem
Betrieb
Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner mit einer Wärmepumpe und Erkennung eines unzulässigen Betriebszustands sowie ein bevorzugtes Verfahren zu seinem Betrieb
In einem Kondensationstrockner wird Luft (sogenannte Prozessluft) durch ein Geblase über eine Heizung in eine feuchte Waschestucke enthaltende Trommel als Trocknungskammer geleitet Die heiße Luft nimmt Feuchtigkeit aus den zu trocknenden Wäschestücken auf Nach Durchgang durch die Trommel wird die dann feuchte Prozessluft in einen Wärmetauscher geleitet, dem in der Regel ein Flusenfilter vorgeschaltet ist In diesem Wärmetauscher (z B Luft-Luft-Warmetauscher oder Warmesenke einer Wärmepumpe) wird die feuchte Prozessluft abgekühlt, so dass das in der feuchten Prozessluft enthaltene Wasser kondensiert Das kondensierte Wasser wird anschließend im Allgemeinen in einem geeigneten Behalter gesammelt und die abgekühlte und getrocknete Luft erneut der Heizung (die gegebenenfalls die Wärmequelle einer Wärmepumpe sein kann) und anschließend der Trommel zugeführt
Dieser Trocknungsvorgang ist unter Umstanden sehr energieintensiv, da der bei der Kühlung der Prozessluft im Wärmetauscher erwärmte Kuhlluftstrom dem Prozess energetisch verloren gehen kann Durch Einsatz einer Wärmepumpe lasst sich dieser Energieverlust deutlich reduzieren Bei einem mit einer Wärmepumpe ausgestatteten Kondensationstrockner erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft im Wesentlichen in einer Warmesenke der Wärmepumpe, wo die der Prozessluft entzogene Warme beispielsweise zur Verdampfung eines im Warmepumpenkreis eingesetzten Kältemittels verwendet wird Die in der Warmesenke aufgenommene Warme wird innerhalb der Wärmepumpe zu der Wärmequelle transportiert und dort wieder - gegebenenfalls bei gegenüber der Temperatur an der Warmesenke erhöhter Temperatur - wieder abgegeben In einer Wärmepumpe, die mit einem Kältemittel als Warmetransportmittel arbeitet, wobei das Kältemittel in der Warmesenke verdampft und in der Wärmequelle verflüssigt wird, gelangt das verdampfte, gasförmige Kältemittel über einen Kompressor zu der Wärmequelle, die hier als Verflüssiger bezeichnet werden kann, wo aufgrund der Kondensation des gasförmigen Kältemittels Wärme freigesetzt wird, die zum Aufheizen der Prozessluft vor Eintritt in die Trommel verwendet wird. Das verflüssigte Kältemittel fließt schließlich durch eine Drossel zurück zum Verdampfer; die Drossel dient der Herabsetzung des Binnendrucks im Kältemittel, so dass dieses im Verdampfer unter erneutem Aufnehmen von Wärme verdampfen kann. Die Wärmepumpe, die solcherart mit einem zirkulierenden Kältemittel betrieben wird, ist auch als „Kompressor-Wärmepumpe" bekannt. Andere Bauformen der Wärmepumpe sind ebenfalls bekannt.
Die DE 40 23 000 C2 offenbart einen Wäschetrockner mit einer Wärmepumpe, bei dem im Prozessluftkanal zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer eine Zuluftöffnung angeordnet ist, die mit einer steuerbaren Verschlusseinrichtung verschließbar ist.
Die DE 197 28 197 A1 offenbart ein Verfahren zur Erkennung unzulässiger Betriebszustände in einem Wäschetrockner sowie einen entsprechenden
Wäschetrockner. Mit dem Verfahren soll es möglich sein, getrennt oder gemeinsam verschiedene Betriebszustände von zu hoher Temperatur zu erfassen, welche aus unterschiedlichen Bereichen herrühren. Die Temperatur wird im Zuluftstrom oberhalb einer Zuluftheizung und vor der Wäschetrommel periodisch erfasst, aus zwei aufeinanderfolgend erfassten Werten ein Differenzwert bzw. Gradient gebildet, dieser
Differenzwert (Gradient) mit einem vorgegebenen Differenzwert (Gradient) verglichen, wobei, wenn der neu gebildete Differenzwert absolut größer als der vorgegebene
Differenzwert ist, ein Zählwert um einen Schritt erhöht wird, dieser Zählwert mit einem vorgegebenen Zählwert verglichen wird, und, wenn der aktuelle Zählwert größer als der vorgegebene Zählwert ist, die Heizung des Wäschetrockners abgeschaltet und/oder eine
Betriebszustandsanzeige aktiviert wird.
Die WO 2008/086933 A1 offenbart einen Kondensationstrockner mit einer Trocknungskammer, einem Prozessluftkreis, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines Gebläses über die zu trocknenden Gegenstände geführt werden kann, einem Luft-Luft-Wärmetauscher und einem Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer, einem Kompressor und einem Verflüssiger. Im Wärmepumpenkreis befindet sich zwischen Verflüssiger und Verdampfer ein zusätzlicher Wärmetauscher, welcher mit dem Luft-Luft-Wärmetauscher funktionell gekoppelt ist. Die Temperatur des Kältemittels der Wärmepumpe, insbesondere im Verflüssiger, wird über die Steuerung von Wärmepumpe und zusätzlichem Wärmetauscher im zulässigen Bereich gehalten. Außerdem werden zur Regelung der Temperatur von Kältemittel bzw. Wärmepumpe sowie der Temperatur der Prozessluft im Wärmepumpenkreis und/oder im Prozessluftkreis Temperaturfühler eingesetzt.
Die DE 29 17 230 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Trockengeräts mit einer Trommel zum Trocknen eines Gegenstandes, bei dem ein gewünschter, durch das Gerät zu erreichender Trocknungsgrad für den zu trocknenden Gegenstand programmiert wird, eine Vielzahl von Temperaturen der in die Trommel eintretenden erhitzten Luft und der die Trommel verlassenden, mit Feuchtigkeit geladenen Luft erfasst wird, während jedes Trocknungszyklus des Gerätes eine maximale Temperaturdifferenz zwischen den Temperaturen der erhitzten Luft und den Temperaturen der mit Feuchtigkeit geladenen Luft bestimmt wird, und als Funktion der maximalen Temperaturdifferenz und des programmierten Trocknungsgrades für den Gegenstand eine Endtemperaturdifferenz zwischen den Temperaturen abgeleitet wird, welche ein Maß für den programmierten Trocknungsgrad ist, und die Maschinenfunktion abgeschaltet wird, wenn die Endtemperaturdifferenz vorliegt.
Die EP 1 593 770 A2 beschreibt einen Wäschetrockner mit einer Trocknungskammer, einem Wärmepumpenmechanismus, in dem ein Kältemittel zwischen einem Wärmeabsorber, einem Kompressor, einer Drosseleinheit und einem Wärmestrahler zirkulieren kann, und einem Luftzirkulationsweg für die Zirkulation von Trocknungsluft von der Trocknungskammer durch den Wärmeabsorber und den Wärmestrahler zurück zur Trocknungskammer. Im Luftzirkulationsweg ist ein Luftaustragungsteil zwischen der Trocknungskammer und dem Wärmeabsorber angeordnet, so dass ein Teil der Trocknungsluft, die durch den Luftzirkulationsweg von der Trocknungskammer zum Wärmeabsorber fließt, durch das Luftentleerungsteil nach außen befördert wird. Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform des Wäschetrockners wird die Temperatur des Kältemittels gemessen und so geregelt, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches bleibt. Der traditionell eingesetzte Luft-Luft-Wärmetauscher - im Kreuzbetrieb oder im Gegenstrombetrieb betrieben - und die elektrische Heizung sind im Allgemeinen komplett durch eine Wärmepumpe ersetzt. Dadurch kann im Vergleich zu einem Trockner mit Luft- Luft-Wärmetauscher und Widerstandsheizung eine Reduzierung des Energiebedarfs für einen Trocknungsprozess von 20 bis 50 % erreicht werden.
Eine Kompressor-Wärmepumpe arbeitet in der Regel optimal in bestimmten Temperaturbereichen im Verdampfer und im Verflüssiger. Problematisch bei der Anwendung einer Kompressor-Wärmepumpe im Kondensationstrockner ist die meist hohe Temperatur im Verflüssiger, die prozessbedingt dazu führen können, dass das Kältemittel nicht mehr oder nicht mehr vollständig verflüssigt werden kann; dann muss der Kompressor abgeschaltet werden und / oder eine erheblich verschlechterte Wirkung der Wärmepumpe in Kauf genommen werden. Dieses Problem ist noch größer, wenn der Kompressor durch eine Zusatzheizung im Prozessluftkreis unterstützt wird, um eine schnellere Aufheizung der Prozessluft und damit kürzere Trocknungszeiten zu erreichen. Überdies kann es aufgrund einer Verunreinigung der Luftwege zu einer Behinderung der zirkulierenden Prozessluft kommen. Dies kann ebenfalls zu einer Steigerung der Temperatur des Kältemittels führen. Derartige Betriebszustände können zu einer Schädigung der Wärmepumpe oder sonstiger Teile des Trockners führen und sind daher unzulässig.
In einem herkömmlichen Trockner wird ein unzulässiger Betriebszustand, beispielsweise eine verringerte Zirkulation der Prozessluft (Luftleistungsreduzierung), dadurch ermittelt, dass eine Temperatur im Prozessluftstrom oberhalb einer Heizung für die Prozessluft und vor der Trocknungskammer in regelmäßigen Abständen erfasst wird und jeweils aus zwei aufeinander folgend erfassten Werten ein Differenzwert gebildet wird, der einem zeitlichen Gradienten entspricht. Diese Information muss bei einem Trockner, der mit einer Wärmepumpe ausgestattet ist (Wärmepumpentrockner), im Allgemeinen in dieser Form nicht zur Verfügung stehen. Beispielsweise ist in einem Wärmepumpentrockner häufig die Wärmepumpe weiter von der Trocknungskammer entfernt als die Heizung in einem herkömmlichen Kondensationstrockner. Jedenfalls ist die Erkennung eines unzulässigen Betriebszustands in einem Kondensationstrockner, der mit einer Wärmepumpe ausgestattet ist, auf diese Weise nur ungenau möglich. Aufgabe der Erfindung war daher die Bereitstellung eines Kondensationstrockners mit einer Wärmepumpe sowie eines Verfahrens zu seinem Betrieb, bei dem auf einfache Weise ein unzulässiger Betriebszustand erkannt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Kondensationstrockner mit den Merkmalen des entsprechenden unabhängigen
Patentanspruchs sowie das Verfahren des entsprechenden unabhängigen
Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemaßen
Kondensationstrockners sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in entsprechenden abhangigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemaßen Kondensationstrockners entsprechen bevorzugte Ausfuhrungsformen des erfindungsgemaßen Verfahrens und umgekehrt, selbst wenn dies hierin nicht explizit erwähnt wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Kondensationstrockner mit einer Trocknungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkreis, einem ersten Gebläse im Prozessluftkreis, einer Wärmepumpe, in der ein Kältemittel zirkuliert, mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel, sowie einem Temperaturfühler zum Messen einer Temperatur des Kältemittels, und einer
Steuerung, wobei der Kondensationstrockner erste Mittel zur Bestimmung einer Temperaturdifferenz ΔT = (Tκ 1 - Tκ 2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des
Kältemittels und einer nach einem Zeitraum At1 gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 des
Kältemittels und zum Vergleich von ΔT mit einer in der Steuerung gespeicherten
Grenztemperaturdifferenz ΔTκ"m; eine Zählvorrichtung zur Ermittlung einer Anzahl n an
Fällen, in denen ΔT größer oder gleich ΔTκ"m ist, und zweite Mittel zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl nim und zur Auswertung der Differenz Δn = (n - nιιm) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands umfasst.
Der hierin verwendete Begriff „unzulässiger Betriebszustand" ist breit auszulegen. Hiermit ist jeder Betriebszustand gemeint, der zu einer Beeinträchtigung eines Trocknungsprozesses und/oder zu einer Schädigung des Kondensationstrockners führen kann Beim Betrieb eines Kondensationstrockners kann es vorkommen, dass eine Temperaturdifferenz ΔT zufallig die Grenztemperaturdifferenz Δ Tκlιrrι überschreitet, d h ohne dass dies durch einen unzulässigen Betriebszustand des Trockners bedingt wäre Erfindungsgemaß ist es daher von Vorteil, den Einfluss solcher Vorgange auf die Ermittlung eines unzulässigen Betriebszustands auszuschließen
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung setzt das zweite Mittel daher die von der Zahlvorrichtung ermittelte Anzahl n auf Null zurück, wenn die Bedingung Δn ≥ 0 nicht innerhalb eines in der Steuerung vorgegebenen Zeitraums Δt2 erfüllt ist
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform dieses Kondensationstrockners befindet sich der Temperaturfühler am Ausgang des Verflussigers oder am Ausgang des Kompressors
Es ist überdies bevorzugt, wenn im erfindungsgemaßen Koπdensationstrockner in der Wärmepumpe ein zusätzlicher Wärmetauscher angeordnet ist Hierbei ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsform der zusätzliche Wärmetauscher in einem Prozessluftkanal zwischen dem Verdampfer und dem Verflussiger angeordnet In einer alternativen bevorzugten Ausfuhrungsform ist der zusatzliche Wärmetauscher in einem Kuhlluftkanal angeordnet Vorzugsweise ist in diesem Kuhlluftkanal ein Luft-Luft-Warmetauscher angeordnet
Überdies umfasst der erfindungsgemaße Kondensationstrockner vorzugsweise ein zweites Geblase zur Kühlung des Warmepumpenkreises Das zweite Geblase ist vorzugsweise in einem Kuhlluftkanal und/oder der Umgebung des Kompressors angeordnet
Der erfindungsgemaße Kondensationstrockner weist vorzugsweise ein akustisches und/oder optisches Anzeigemittel zur Anzeige eines unzulässigen Betriebszustands auf Ein optisches Anzeigemittel kann beispielsweise ein Flussigkπstalldisplay sein, auf dem bestimmte Aufforderungen oder Hinweise angegeben sind Es können zudem oder alternativ Leuchtdioden in einer oder mehreren Farben aufleuchten Die Art der Anzeige eines unzulässigen Betriebszustandes kann von der Art des unzulässigen Betriebszustands abhangig sein Bei einem im Allgemeinen weniger kritischen ersten unzulässigen Betriebszustand könnte beispielsweise auf einem Flüssigkristalldisplay eine Aufforderung, die Luftwege im Kondensationstrockner zu reinigen, angegeben sein. Alternativ oder in Ergänzung hierzu könnte eine Leuchtdiode, beispielsweise in der Farbe „orange", aufleuchten.
Bei einem zweiten unzulässigen Betriebszustand, der in der Regel kritisch ist, könnte beispielsweise auf einem Flüssigkristalldisplay ein Hinweis, dass der Trocknungsprozess unterbrochen wurde, der Kältemittelkreislauf überprüft und/oder ein Servicetechniker einzuschalten ist, angegeben sein. Alternativ oder in Ergänzung hierzu könnte eine Leuchtdiode, beispielsweise in der Farbe „rot", aufleuchten.
Die Anzeige könnte auch über eine akustische Anzeige erfolgen, wobei unterschiedliche unzulässige Betriebszustände durch unterschiedliche Piepstöne angezeigt werden könnten.
Die Erwärmung der Prozessluft kann ausschließlich über den Verflüssiger der Wärmepumpe stattfinden. Es kann allerdings zusätzlich auch eine elektrische Heizung verwendet werden.
Wenn im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner neben der Wärmepumpe eine weitere Heizung eingesetzt wird, ist diese vorzugsweise eine Zweistufen-Heizung. Die Steuerung dieser Heizung wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls zur Regelung der Temperatur des Kältemittels herangezogen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einer Trocknungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkreis, einem ersten Gebläse im Prozessluftkreis, einer Wärmepumpe, in der ein Kältemittel zirkuliert, mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel, sowie einem Temperaturfühler zum Messen einer Temperatur des Kältemittels, einer Steuerung, wobei der Kondensationstrockner erste Mittel zur Bestimmung einer Temperaturdifferenz ΔT = (Tκ 1 - Tκ 2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum At1 gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 für das Kältemittel und zum Vergleich von ΔT mit einer in der Steuerung gespeicherten Grenztemperaturdifferenz ΔTκ"m; eine Zählvorrichtung zur Ermittlung einer Anzahl n an Fällen, in denen ΔT größer oder gleich ΔTκ lιm ist, und zweite Mittel zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl nιιm und zur Auswertung der Differenz Δn = (n - nιim) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Bestimmung einer Temperaturdifferenz ΔT = (Tκ 1 - T«2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum At1 gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 für das Kältemittel unter Verwendung des Temperaturfühlers;
(b) Vergleich von ΔT mit einer in der Steuerung gespeicherten Grenztemperaturdifferenz ΔTκ"m ;
(c) Heraufsetzen der Anzahl n in der Zählvorrichtung um den Wert „1" für jeden Fall, dass ΔT größer oder gleich ΔTκ"m ist;
(d) Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl nhm; und (e) Auswertung der Differenz Δn = (n - nijm) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird für den Fall Δn größer oder gleich n1, wobei n1 ein in der Steuerung gespeicherter vorgegebener Wert ist, ein erster unzulässiger Betriebszustand angezeigt. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Anzeige eines ersten unzulässigen Betriebszustands die Aufforderung, die Luftwege im Kondensationstrockner zu reinigen, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für den Fall Δn größer oder gleich n2, wobei n2 ein in der Steuerung gespeicherter vorgegebener Wert ist, ein zweiter unzulässiger Betriebszustand angezeigt. Hierbei ist es bevorzugt, dass neben der Anzeige eines zweiten unzulässigen Betriebszustands ein stattfindender Trocknungsprozess unterbrochen wird.
Im Allgemeinen gilt: n2 ist größer als n1.
Zur Regulierung der Temperatur des Kältemittels der Wärmepumpe kann eine Kühlvorrichtung für die Wärmepumpe verwendet werden, die vorzugsweise ein zweites Geblase umfasst Das zweite Geblase kann direkt zu einer Abkühlung von Komponenten der Wärmepumpe verwendet werden, insbesondere des Kompressors Vorzugsweise sind jedoch das zweite Geblase und ein zusätzlicher Wärmetauscher in einem Kuhlluftkanal angeordnet, wobei sich der zusatzliche Wärmetauscher in der Wärmepumpe befindet Im Kuhlluftkanal kann sich noch ein weiterer Luft-Luft-Warmetauscher befinden Vorzugsweise ist der ggf vorhandene Luft-Luft-Warmetauscher abnehmbar Dies ist besonders vorteilhaft, da ein abnehmbarer Wärmetauscher leichter von Flusen gereinigt werden kann
Erfindungsgemaß ist es bevorzugt, wenn Prozessluft und Kuhlluft bzw Prozessluft und Kältemittel in der Wärmepumpe jeweils in einem Kreuz- bzw Gegenstromverfahren durch die entsprechenden Wärmetauscher gefuhrt werden
Das im Warmepumpenkreis verwendete Kältemittel ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die Propan, Kohlendioxid und fluorierte Kohlenwasserstoffverbindungen besteht Insbesondere kommen die bekannten Kältemittel R134a, R152a, R407C und R410A in Betracht
Die Wärmepumpe im erfindungsgemaßen Kondensationstrockner weist neben Verdampfer, Verflussiger und Kompressor in Fließrichtung des Kältemittels zwischen dem Verflussiger und dem Verdampfer eine Drossel auf, diese kann insbesondere ein Entspannungsventil (auch als Drosselventil bezeichnet), eine Kapillare oder eine Blende sein
Das in der Wärmepumpe eingesetzte Kältemittel zirkuliert vorzugsweise mit einer turbulenten Strömung Eine turbulente Strömung kann durch eine geeignete konstruktive Ausgestaltung eines Stromungskanals und/oder durch geeignete Antriebsmittel (z B Kompressor) eingestellt werden
Die Temperatur des Kältemittels der Wärmepumpe, insbesondere im Verflussiger, wird erfindungsgemaß im Allgemeinen über die Steuerung der Wärmepumpe und ggf einem zusätzlichem Wärmetauscher im zulassigen Bereich gehalten Wenn sich beim erfindungsgemaßen Kondensationstrockner im Prozessluftkreis vor dem Eintritt in die Trocknungskammer eine zusatzliche Heizung befindet, wird vorzugsweise die Steuerung der Wärmepumpe in Abstimmung mit der Steuerung der Heizung durchgeführt
Da mit fortschreitendem Trocknungsgrad der im Kondensationstrockner zu trocknenden Gegenstande die notwendige Energie für das Trocknen abnimmt, ist es zweckmäßig, die Heizung entsprechend zu regeln, d h mit fortschreitendem Trocknungsgrad deren Heizleistung zu vermindern, um ein Gleichgewicht zwischen der zugefuhrten und der notwendigen Trocknungsenergie aufrecht zu erhalten.
Mit zunehmendem Trocknungsgrad der zu trocknenden Gegenstände, insbesondere Wasche, wird somit eine geringere Heizleistung oder sogar eine zunehmende Kühlleistung der Wärmepumpe erforderlich Insbesondere würde nach einer abgeschlossenen Trocknungsphase die Temperatur im Prozessluftkreis stark ansteigen Im Allgemeinen wird daher die Wärmepumpe und ggf. eine zusätzliche Heizung im Kondensationstrockner so geregelt, dass in der Trocknungskammer eine maximal zulassige Temperatur nicht überschritten wird.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Betrieb eines Kondensationstrockners auf einfache und wirkungsvolle Weise überwacht werden kann. Unzulässige Betriebszustande können sicher angezeigt werden, so dass geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Die Wärmepumpe und insbesondere deren Verflussiger können in einem optimalen Temperaturbereich arbeiten Dies ermöglicht den Betrieb des Kondensationstrockners mit einer besonders günstigen Energiebilanz Außerdem wird die Wärmepumpe geschont.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen für den erfindungsgemäßen Kondensationstrockner und ein diesen Kondensationstrockner einsetzendes Verfahren Dabei wird Bezug genommen auf die Figuren 1 bis 5.
Fig 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Kondensationstrockner gemäß einer ersten Ausfuhrungsform, Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Prozessluftkreises und der Wärmepumpe für die in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsform;
Fig. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Kondensationstrockner gemäß einer zweiten Ausführungsform, bei der eine zusätzliche Heizung und ein zusätzlicher Luft-Luft- Wärmetauscher verwendet werden;
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Prozessluftkreises und der Wärmepumpe für die in Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsform;
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Prozessluftkreises und der Wärmepumpe für eine dritte Ausführungsform.
Figur 1 zeigt einen senkrecht geschnittenen Kondensationstrockner (im Folgenden mit „Trockner" abgekürzt) gemäß einer ersten Ausführungsform, bei der die Heizung der Prozessluft ausschließlich über den Verflüssiger der Wärmepumpe erfolgt.
Der in Figur 1 dargestellte Trockner 1 weist eine um eine horizontale Achse drehbare Trommel als Trocknungskammer 3 auf, innerhalb welcher Mitnehmer 4 zur Bewegung von Wäsche während einer Trommeldrehung befestigt sind. Prozessluft wird mittels eines ersten Gebläses 19 durch eine Trommel 3 sowie eine Wärmepumpe 13, 14, 15, 17 in einem Luftkanal 2 im geschlossenen Kreis geführt (Prozessluftkreis 2). Die in einem Verflüssiger 15 der Wärmepumpe 13,14,15 erwärmte Prozessluft wird nach Durchgang durch die Trommel 3 und Feuchtigkeitsaufnahme abgekühlt und nach Kondensation der in der Prozessluft enthaltenen Feuchtigkeit wieder durch den Verflüssiger 15 erwärmt. Dabei wird erwärmte Luft von hinten, d.h. von der einer Tür 5 gegenüberliegenden Seite der Trommel 3, durch deren gelochten Boden in die Trommel 3 geleitet, kommt dort mit der zu trocknenden Wäsche in Berührung und strömt durch die Befüllöffnung der Trommel 3 zu einem Flusensieb 6 innerhalb einer die Befüllöffnung verschließenden Tür 5. Anschließend wird der Luftstrom in der Tür 5 nach unten umgelenkt und im Luftkanal 2 zum Verdampfer 13 der Wärmepumpe 13,14,15,17 geführt, wo sie abgekühlt wird. Das sich dabei abscheidende Kondensat wird in einem Kondensat-Behälter 29 aufgefangen, von wo aus es durch Entleeren oder Abpumpen entsorgt werden kann. Das im Verdampfer 13 verdampfte Kältemittel der Wärmepumpe 13,14,15,17 wird über einen Kompressor 14 zum Verflussiger 15 geleitet Im Verflussiger 15 verflüssigt sich das Kältemittel unter Wärmeabgabe an die Prozessluft Das nun in flussiger Form vorliegende Kältemittel wird anschließend zu einem zusätzlichen Wärmetauscher 16 gefuhrt, der sich zusammen mit einem zweiten Geblase 20 in einem Kuhlluftkanal 12 befindet, und von dort über ein Drosselventil 17 wiederum zum Verdampfer 13, wodurch der Kaltemittelkreis geschlossen ist Die Kuhlluft wird der Raumluft entnommen und nach dem Warmetausch wieder der Raumluft zugeführt
Die Trommel 3 wird in der in Fig 1 gezeigten Ausfuhrungsform am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines Lagerschiides 7 gelagert, wobei die Trommel 3 mit einer Krempe auf einem Gleitstreifen 8 am Lagerschild 7 aufliegt und so am vorderen Ende gehalten wird Die Steuerung des Kondensationstrockners erfolgt über eine Steuerung 10, die vom Benutzer über eine Bedieneinheit 9 geregelt werden kann
Neben der Steuerung 10 oder integriert in die Steuerung 10 umfasst der Kondensationstrockner 1 erste Mittel 26 zur Bestimmung einer Temperaturdifferenz ΔT = (TK1 - TK2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum Δti gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 des Kältemittels und zum Vergleich von ΔT mit einer in der Steuerung 10 gespeicherten Grenztemperaturdifferenz ΔTκ lιm, eine Zahlvorrichtung 27 zur Ermittlung einer Anzahl n an Fallen, in denen ΔT großer oder gleich ΔTκ"m ist, und zweite Mittel 28 zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung 10 gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl v~iι,m und zur Auswertung der Differenz, gebildet als Δn = (n - nι,m) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands
23 bedeutet den Ausgang des Verflussigers 15 24 bedeutet den Ausgang des Kompressors 14 Bei der in Fig 1 gezeigten Ausfuhrungsform ist jeweils ein Temperaturfühler 22 an den Ausgangen 23 und 24 angeordnet Jeder diese Temperaturfühler 22 kann im Rahmen des obigen Uberwachungsprozesses genutzt werden, auch ggf beide Temperaturfühler 22 mit jeweils entsprechend zugeordneten Grenztemperaturdifferenzen gemeinsam Ein optisches Anzeigemittel 25 dient zur Anzeige eines unzulässigen Betriebszustandes, wobei verschiedene Farben unterschiedliche unzulässige Betriebszustände anzeigen können.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des Prozessluftkreises und der Wärmepumpe 13,14,15,17 für die in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsform des Kondensationstrockners.
Während die Prozessluft im geschlossenen Prozessluftkreis 2 und das Kältemittel im geschlossenen Kreislauf in der Wärmepumpe 13,14,15,17 geführt wird, wird die mittels des zweiten Gebläses 20 zur Kühlung im zusätzlichen Wärmetauscher 16 verwendete
Luft der Raumluft entnommen und nach Durchgang durch den zusätzlichen Wärmetauscher 16 wieder der Raumluft zugeführt.
Figur 3 zeigt einen senkrecht geschnittenen Kondensationstrockner (im Folgenden mit „Trockner" abgekürzt) gemäß einer zweiten Ausführungsform, bei der sich ein zusätzlicher Wärmetauscher sowohl in der Wärmepumpe als auch im Kühlluftkanal eines Luft-Luft- Wärmetauschers befindet. Außerdem wird bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform eine zusätzliche Heizung verwendet.
Der in Figur 3 dargestellte Trockner 1 weist eine um eine horizontale Achse drehbare Trommel als Trocknungskammer 3 auf, innerhalb welcher Mitnehmer 4 zur Bewegung von Wäsche während einer Trommeldrehung befestigt sind. Prozessluft wird mittels eines ersten Gebläses 19 über eine Heizung 18, durch eine Trommel 3, einen Luft-Luft- Wärmetauscher 11,12 sowie eine Wärmepumpe 13,14,15,17 in einem Luftkanal 2 im geschlossenen Kreis geführt (Prozessluftkreis 2). Nach Durchgang durch die Trommel 3 wird die feuchte, warme Prozessluft abgekühlt und nach Kondensation der in der Prozessluft enthaltenen Feuchtigkeit wieder erwärmt. Dabei wird von der Heizung 18 bzw. dem Verflüssiger 15 erwärmte Luft von hinten, d.h. von der einer Tür 5 gegenüberliegenden Seite der Trommel 3, durch deren gelochten Boden in die Trommel 3 geleitet, kommt dort mit der zu trocknenden Wäsche in Berührung und strömt durch die Befüllöffnung der Trommel 3 zu einem Flusensieb 6 innerhalb einer die Befüllöffnung verschließenden Tür 5. Anschließend wird der Luftstrom in der Tür 5 nach unten umgelenkt und von dem Luftkanal 2 zum Luft-Luft- Wärmetauscher 11 ,12 geleitet. Dort kondensiert infolge Abkühlung die von der Prozessluft aus den Wäschestücken aufgenommene Feuchtigkeit zumindest teilweise und wird im Kondensat-Behälter 21 aufgefangen, von dem aus sie entsorgt werden kann Anschließend wird die etwas abgekühlte Prozessluft zum Verdampfer 13 der Wärmepumpe 13,14,15,17 geführt, wo sie weiter abgekühlt wird, wobei das dort anfallende Kondensat im Kondensat-Behälter 29 aufgefangen wird, von dem aus es durch Entleeren oder Abpumpen entsorgt werden kann. Das im Verdampfer 13 verdampfte Kältemittel der Wärmepumpe 13,14,15,17 wird über einen Kompressor 14 zum Verflüssiger 15 geleitet. Im Verflüssiger 15 verflüssigt sich das Kältemittel unter Wärmeabgabe an die Prozessluft. Das nun in flüssiger Form vorliegende Kältemittel wird anschließend zu einem zusätzlichen Wärmetauscher 16 geführt, der sich im Kühlluftkanal 12 des Luft-Luft-Wärmetauschers 11 ,12 zwischen diesem und einem zweiten Gebläse 20 befindet, und von dort über ein Drosselventil 17 wiederum zum Verdampfer 13, wodurch der Kältemittelkreis geschlossen ist. Die Kühlluft wird der Raumluft entnommen und nach Durchgang durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 11 ,12 wieder der Raumluft zugeführt.
Die Trommel 3 wird in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines Lagerschildes 7 gelagert, wobei die Trommel 3 mit einer Krempe auf einem Gleitstreifen 8 am Lagerschild 7 aufliegt und so am vorderen Ende gehalten wird. Die Steuerung des Kondensationstrockners erfolgt über eine Steuerung 10, die vom Benutzer über eine Bedieneinheit 9 geregelt werden kann.
Neben der Steuerung 10 oder integriert in die Steuerung 10 umfasst der Kondensationstrockner 1 erste Mittel 26 zur Bestimmung einer Temperaturdifferenz ΔT = (TK1 - Tκ 2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum At1 gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 des Kältemittels und zum Vergleich von ΔT mit einer in der Steuerung 10 gespeicherten Grenztemperaturdifferenz ΔTκ lιm; eine Zählvorrichtung 27 zur Ermittlung einer Anzahl n an Fällen, in denen ΔT > ΔTκ lιm ist, und zweite Mittel 28 zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung 10 gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl nιιm und zur Auswertung der Differenz Δn = (n - nιιm) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands
23 bedeutet den Ausgang des Verflüssigers 15. 24 bedeutet den Ausgang des Kompressors 14. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist jeweils ein Temperaturfühler 22 an den Ausgängen 23 und 24 angeordnet. Ein optisches Anzeigemittel 25 dient zur Anzeige eines unzulässigen Betriebszustandes. Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung des Prozessluftkreises und des Wärmepumpenkreises für die in Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsform. Während die Prozessluft im geschlossenen Prozessluftkreis 2 und das Kältemittel im geschlossenen Kreislauf der Wärmepumpe 13,14,15,17 geführt wird, wird die zur Kühlung im Luft-Luft- Wärmetauscher 11 ,12 verwendete Luft der Raumluft entnommen, über das zweite Gebläse 20 nach Durchgang durch den zusätzlichen Wärmetauscher 16 zum Luft-Luft- Wärmetauscher 11 ,12 geleitet und anschließend wieder der Raumluft zugeführt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Prozessluftkreises und des Wärmepumpenkreises für eine dritte Ausführungsform des Kondensationstrockners. Bei dieser Ausführungsform ist der zusätzliche Wärmetauscher 16 im Kühlluftkanal 12 auf der dem Luft-Luft-Wärmetauscher 11,12 abgewandten Seite des zweiten Gebläses 20 angeordnet. Der Wärmetauscher 16 befindet sich somit im Ansaugbereich der Kühlluft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kondensationstrockner (1 ) mit einer Trocknungskammer (3) für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkreis (2), einem ersten Gebläse (19) im
Prozessluftkreis (2), einer Wärmepumpe (13,14,15,17), in der ein Kältemittel zirkuliert, mit einem Verdampfer (13), einem Kompressor (14), einem Verflüssiger (15) und einer Drossel (17), sowie einem Temperaturfühler (22) zum Messen einer Temperatur des Kältemittels, und einer Steuerung (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensationstrockner (1) erste Mittel (26) zur Bestimmung einer
Temperaturdifferenz ΔT = (Tκ 1 - Tκ 2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum Δt-i gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 des Kältemittels und zum Vergleich der Temperaturdifferenz ΔT mit einer in der Steuerung (10) gespeicherten Grenztemperaturdifferenz ΔTκ lιm; eine Zählvorrichtung (27) zur Ermittlung einer Anzahl n an Fällen, in denen ΔTgrößer oder gleich ΔTκ"m ist, und zweite Mittel (28) zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung (10) gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl nι,m und zur Auswertung der Differenz Δn = (n - nhm) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands umfasst.
2. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mittel (28) die von der Zählvorrichtung (27) ermittelte Anzahl n auf Null zurücksetzt, wenn die Bedingung Δn ≥ 0 nicht innerhalb eines in der Steuerung (10) vorgegebenen Zeitraums Δt2 erfüllt ist.
3. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Temperaturfühler (22) an einem Ausgang (23) des Verflüssigers (15) oder an einem Ausgang (24) des Kompressors (14) befindet.
4. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wärmepumpe (13, 14,15,17) ein zusätzlicher Wärmetauscher (16) angeordnet ist.
5. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Wärmetauscher (16) in einem Prozessluftkanal (11) zwischen dem Verdampfer (13) und dem Verflüssiger (15) angeordnet ist.
6. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Wärmetauscher (16) in einem Kühlluftkanal (12) angeordnet ist.
7. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er ein zweites Gebläse (20) zur Kühlung der Wärmepumpe (13,14,15,17) umfasst.
8. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gebläse (20) in einem Kühlluftkanal (12) und/oder der Umgebung des Kompressors (14) angeordnet ist.
9. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er ein akustisches und/oder optisches Anzeigemittel (25) zur Anzeige eines unzulässigen Betriebszustands aufweist.
10. Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners (1) mit einer Trocknungskammer (3) für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkreis (2), einem ersten Gebläse (19) im Prozessluftkreis (2), einer Wärmepumpe (13,14,15,17), in der ein Kältemittel zirkuliert, mit einem Verdampfer (13), einem Kompressor (14), einem Verflüssiger (15) und einer Drossel (17) sowie einem Temperaturfühler (22) zum Messen einer Temperatur des Kältemittels und einer Steuerung (10), wobei der Kondensationstrockner erste Mittel (26) zur Bestimmung einer Temperaturdifferenz ΔT = (Tκ 1 - Tκ 2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum At1 gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 des Kältemittels und zum Vergleich der Temperaturdifferenz ΔT mit einer in der Steuerung (10) gespeicherten
Grenztemperaturdifferenz ΔTκ"m; eine Zählvorrichtung (27) zur Ermittlung einer Anzahl n an Fällen, in denen ΔT größer oder gleich ΔTκ lιm ist, und zweite Mittel (28) zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung (10) gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl rinm und zur Auswertung der Differenz Δn = (n - ni,m) in
Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands umfasst, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
(a) Bestimmung der Temperaturdifferenz ΔT = (Tκ 1 - Tκ 2) zwischen einer ersten Temperatur Tκ 1 des Kältemittels und einer nach einem Zeitraum At1 gemessenen zweiten Temperatur Tκ 2 des Kältemittels unter Verwendung des
Temperaturfühlers (22);
(b) Vergleich der Temperaturdifferenz ΔT mit einer in der Steuerung (10) gespeicherten Grenztemperaturdifferenz ΔTκlιm ;
(c) Heraufsetzen der Anzahl n in der Zählvorrichtung (27) um den Wert „1" für jeden Fall, dass ΔT größer oder gleich ΔTκ"m ist;
(d) Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung (10) gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl nι,m; und
(e) Auswertung der Differenz Δn = (n - nιim) in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall Δn größer oder gleich n1, wobei n1 ein in der Steuerung (10) gespeicherter vorgegebener Wert ist, ein erster unzulässiger Betriebszustand angezeigt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige eines ersten unzulässigen Betriebszustands die Aufforderung, die Luftwege im Kondensationstrockner zu reinigen, umfasst.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall Δn größer oder gleich n2, wobei n2 ein in der Steuerung (10) gespeicherter vorgegebener Wert ist, ein zweiter unzulässiger Betriebszustand angezeigt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Anzeige eines zweiten unzulässigen Betriebszustands ein stattfindender Trocknungsprozess unterbrochen wird.
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