WO2013060626A1 - Wäschetrocknungsgerät mit einer wärmepumpe und einem antrieb der wärmepumpe - Google Patents

Wäschetrocknungsgerät mit einer wärmepumpe und einem antrieb der wärmepumpe Download PDF

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WO2013060626A1
WO2013060626A1 PCT/EP2012/070767 EP2012070767W WO2013060626A1 WO 2013060626 A1 WO2013060626 A1 WO 2013060626A1 EP 2012070767 W EP2012070767 W EP 2012070767W WO 2013060626 A1 WO2013060626 A1 WO 2013060626A1
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WO
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heat
laundry
drive
process air
laundry drum
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PCT/EP2012/070767
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English (en)
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Inventor
Johannes EICHSTÄDT
Ulrich Nehring
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Publication date
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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
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 

Definitions

  • the invention relates to a laundry drying apparatus with a laundry drum, a heat pump and a drive of the heat pump.
  • the invention further relates to a method for drying laundry located in a laundry drum by means of a heat pump.
  • Laundry dryers equipped with heat pumps have a considerably reduced energy requirement for drying laundry.
  • a quasi-steady state is reached, in which the waste heat generated during operation of the compressor has to be dissipated in order to avoid overheating of the entire system.
  • This is currently done by means of a cooling air blower, which cools the compressor by means of supplied ambient air, whereby the exhaust air is discharged from the device following.
  • DE 44 096 07 A1 discloses a condensation laundry dryer with a closed process air circulation in which drying air is supplied via an air inlet to a drying chamber via an air inlet, discharged therefrom via an air outlet, dehumidified in a heat exchanger and then reheated by a heater, with a Heat pump device with a refrigerant circuit in which refrigerant circulates in a line system with an evaporator, a compressor, a condenser and a throttle, wherein the heat exchanger containing the evaporator and the heater, the condenser of the heat pump.
  • a device for cooling the refrigerant is arranged at least at one device of the refrigerant circuit.
  • DE 10 2004 055 926 A1 discloses a household appliance with a drying unit for drying a process air stream, which is provided for introduction into a usable area, wherein the drying unit has at least one heating area for heating the area Process air flow and a heat pipe includes.
  • the heat pipe engages in the process air flow after the heat area and before the useful area.
  • the heat pump unit is designed as a Peltier element, and the heat pipe is arranged between the process air flow and a coolant flow.
  • a heat pump tumble dryer which has a drum into which the laundry to be dried is introduced, and a recirculating air duct in which process air is circulated, and an evaporator arranged in the process air duct for cooling and Reducing the moisture of moist-warm process air, which flows from the drum coming through it, as well as a condenser for heating the run through the evaporator dry air and also a compressor for increasing the temperature and pressure of a refrigerant, wherein a heat of the Compressor is used to heat the process air in the recirculating air duct.
  • JP-A-2007143720 and JP-A-2008080023 disclose scrubbers in which waste heat of the compressor is fed by air flow into a laundry drum.
  • the object is achieved by a laundry drying apparatus having a laundry drum and a drive of a heat pump, wherein the heat pump drying apparatus is adapted to recover waste heat generated by the drive for more efficient drying of laundry.
  • the heat pump drying apparatus is further adapted to the to transmit waste heat generated by the drive as radiant heat. So can be dispensed with dedicated istleit analyses, which is inexpensive and saves space.
  • the heat transfer by radiant heat is particularly advantageous for heating moving parts, such as a rotatable laundry drum. This also eliminates the need for a time-consuming addition and / or deflection of sections of a process air duct.
  • the waste heat generated by the drive is therefore not discharged directly to the outside, but can also be introduced into the laundry to be dried. This makes it possible to achieve even faster and / or even more energy-efficient drying. It is exploited that at least in the quasi-stationary state, the temperature of the drive with, for example, about 95 ° C is significantly higher than a temperature of the process air inside the laundry drum, namely about 50 ° C to 75 ° C.
  • the laundry drying device may be in particular a household appliance. Under a laundry drum can be understood in particular each receiving space of a household appliance for receiving laundry for drying them.
  • the laundry drum may also be a laundry drum in the narrower sense, in particular with a hollow cylindrical basic shape.
  • the laundry drum can be static or rotatable.
  • the laundry dryer may be a top loader or a front loader.
  • the heat pump can be any heat pump which receives the energy required for its operation via a drive.
  • the drive can be a mechanical drive, for example a compressor in a heat pump, in which a cyclically vaporized and liquefied refrigerant circulates, or a drive of a Stirling heat pump.
  • a drive in the form of a thermal drive ie a heat source, in a Vuilleumier heat pump.
  • a heat pump may, in particular, an evaporator for evaporating a circulating in the heat pump refrigerant, a condenser for liquefying the refrigerant, the compressor (often referred to as a compressor) for compressing the refrigerant and a relaxation device (eg, a throttle valve or a capillary) to relax the refrigerant have, which are connected to each other via a refrigeration cycle in which the refrigerant circulates.
  • the evaporator can therefore in particular with a process air duct for drying process air at a warmer point and the condenser with the process air duct to be thermally coupled at a colder place.
  • the evaporator Due to the fact that the evaporator is thermally coupled to the warmer point, heat is withdrawn from the process air duct or process air located there and transferred to the evaporator. Conversely, as a result of the fact that the condenser is thermally coupled to the process air duct at a colder point, heat can be transferred from the condenser to the process air duct or to the process air located there.
  • the evaporator can be thermally coupled to a region of the process air duct which is located at an exit or in the vicinity of an outlet of the laundry drum.
  • the condenser may in particular be thermally coupled to a region of the process air duct which is located at an input or in the vicinity of an input of the laundry drum.
  • the process air duct or located in the process air duct warm moist process air (exhaust air) heat is removed and transferred to the evaporator.
  • the condenser is thermally coupled to the air inlet duct, heat can be transferred from the condenser to the process air duct or to the process air located in the process air duct. Due to the temperatures or temperature differences (and analogous to the pressures or pressure differences) on the evaporator and the condenser, the heat pump cycle is operable.
  • the operation of a heat pump in a laundry dryer is basically known and need not be further elaborated here.
  • the heat reflector may in particular have a metallic, highly polished, smooth surface.
  • the heat reflector can have, for example, a heat-reflecting foil applied to a base body, for example with at least one aluminum layer.
  • the heat reflector may have at least one dedicated heat reflector and / or at least one heat-reflecting foil which covers conventional components, in particular a bottom group.
  • the heat pump drying device is adapted to transfer the waste heat generated by the drive to a section of a process air channel arranged directly in front of the laundry drum. As a result, process air flowing from the process air duct into the laundry drum can be further warmed up for faster drying.
  • a section arranged directly in front of the laundry drum may in particular be understood to mean a section which has neither a thermally active component (eg a heat exchanger or a condenser) nor between which and the laundry drum a thermally active component is arranged.
  • the section may, in particular, comprise a wall or wall section which is heated from the outside. In particular, therefore, not the process air may be heated directly, but over the wall or wall. So can be dispensed with a pneumatically disadvantageous opening of a wall.
  • the heat pump drying device is adapted to transmit the waste heat generated by the drive to the laundry drum.
  • the laundry drum heated in this way can in turn transfer its heat directly as contact heat to the laundry located therein. This also increases a quantity of heat introduced into the laundry in a particularly effective manner and shortens it as a result of its drying time.
  • the compressor below the laundry drum in particular adjacent to the laundry drum, can be arranged.
  • the compressor may in particular be present in or as part of a floor assembly.
  • the section of the process air duct and / or the laundry drum can be designed to absorb heat on the outside, at least in regions.
  • the portion of the process air duct and / or the laundry drum can be colored black on the outside, at least in some areas.
  • the black dyeing can be achieved by a black formation of the body, for example by adding carbon particles to plastic, or by a black, especially matt, coating (eg painting, printing or application of a heat-absorbing film, etc.).
  • the drive is in particular in addition to the heat transfer by heat radiation by means of at least one shallleit stresses connected to at least one heat contact, .auf soft the waste heat generated by the drive is to be transmitted.
  • heat can also be transmitted effectively on a versatile, in particular also curved, shaped path. This is particularly advantageous if a space between the drive and the at least one heat-contacting point is filled with components.
  • the at least one heat-conducting body comprises at least one heat pipe ("heat pipe").
  • a heat pipe may in particular be understood to mean an evacuated, at least partially inclined, finned tube in which a liquid (for example a refrigerant) is evaporated at a particularly constant temperature and liquefied and used for heat transport.
  • a heat pipe has the particular advantage that, in addition to its low weight and small volume, up to a thousand times higher thermal conductivity is possible than z. B. at a copper rod.
  • recuperative heat exchangers As a heat-conducting body, however, other recuperative heat exchangers can be used.
  • a heat transfer material may be present therebetween.
  • the heat transfer material may be a thermal paste, a heat conducting foil, a heat pad.
  • an additional heat exchanger is arranged, which is adapted to dissipate heat, in particular of the process air duct, from the heat pump-drying device.
  • the heat exchanger absorbs heat from the process air and releases it in particular to the ambient air. Although the waste heat from the drive is supplied to the drying process, it is withdrawn from the process after use in the laundry drum. With the shorter operating time of the drive, the total energy consumption is reduced without the heat pump overheating.
  • the heat exchanger can be arranged in particular at an outlet of the laundry drum.
  • the laundry drying apparatus may in particular be a circulating air laundry drying appliance, but in principle also be an exhaust air laundry drying appliance.
  • the object is also achieved by a method for drying laundry contained in a laundry drum by means of a heat pump, wherein waste heat generated by a drive is recovered for drying laundry.
  • This method provides the same advantages as the laundry dryer and can be configured in an analogous manner.
  • the waste heat generated by the drive is transmitted as radiant heat to a laundry drum, alternatively or additionally to a, in particular directly, arranged in front of the laundry drum portion of a process air duct.
  • waste heat generated by the drive is transmitted as contact heat to a, in particular directly, arranged in front of the laundry drum portion of a process air duct, alternatively or additionally to the laundry drum.
  • heat is withdrawn from the laundry drum leaving the process air and this heat is dissipated.
  • FIG. 1 shows a sketch of a laundry drying device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a laundry drying device 1 in the form of a household circulating air dryer.
  • the laundry drying device 1 is designed as a front loader and has a rotatable laundry drum 2.
  • the laundry drum 2 is part of a closed process air circuit, together with a process air duct 3 which connects on the one hand to an inlet 4 of the laundry drum 2 and on the other hand to an outlet 5 of the laundry drum 2.
  • a process air duct 3 is a fan 6 to circulate process air L in the process air circuit 2, 3.
  • the heat pump 7 to 10 designed purely by way of example here as a compressor heat pump has an evaporator 7, a compressor 8, a condenser 9 and an expansion device in the form of a throttle valve 10. These elements of the heat pump 7 to 10 form a refrigerant K leading refrigeration cycle in this order.
  • the evaporator 7 serves as a heat exchanger and withdraws from the laundry drum 2 exiting, warm-moist process air L heat. By means of the heat pump 7 to 10, this heat is transferred to the condenser 9.
  • the process air L in turn condenses on the evaporator 7 and is conducted as a colder, dry process air L through the blower 6 to the condenser 9.
  • the condenser 9 serves as a heat exchanger, but now is transferred from the condenser 9 heat to the colder process air L, so that the process air L is blown as dry-warm process air L in the laundry drum 2.
  • the process air L heats the laundry W to be dried and absorbs moisture released therefrom.
  • the compressor 8 represents the hottest component with about 95 ° C, while the process air L in the laundry drum has a temperature of about 50 ° C.
  • the waste heat or high temperature of the compressor 8 it is at least partially transmitted to the laundry drum 2, as a radiant heat IR. This can be achieved by a simple and compact design, which dispenses with dedicated politiciansleitmaschine. Rather, the compressor 8 here is a (one-piece or multi-part) infrared or heat reflector 1 1 assigned.
  • the laundry drum 2 is embodied in a region 13 which can be irradiated by the heat radiation, at least in regions in a heat-absorbing manner.
  • the irradiable region 13 can be, for example, a circumferential, strip-shaped region on the jacket surface of the laundry drum 2.
  • the irradiable region 13 has a matt black coating 14, for example a coating, printing or the like. Consequently, the heat drum 2 is heated and passes this heat to the laundry W on, whereby the laundry W heated more and thus dries faster and with less energy. This design works so functionally as a booster heater.
  • the heat radiation from the heat reflector 1 1 can be directed to a portion 15 of the process air duct 3 immediately in front of the laundry drum 3, so that in the laundry drum 2 injected or sucked process air L is previously warmed up.
  • the portion 15 may be configured on the outside heat absorbing.
  • an additional heat exchanger 16 is arranged in the process air duct 3 between the laundry drum 2 and the evaporator 7. Due to the additional heat exchanger 16, heat can be withdrawn from the process air duct 3 or the process air L guided therein and, in particular, removed from the heat pump drying apparatus 1.
  • FIG. 2 shows a laundry drying device 21 in the form of a further household circulating air dryer.
  • the laundry drying apparatus 21 is configured similarly to the laundry drying apparatus 1, but has a heat conducting body in the form of a heat pipe 22 instead of the heat reflector 1 1 for heat transfer from the compressor 8 to section 15 and / or on the outside 12 of the laundry drum 2.
  • the heat pipe 22 is connected on the one hand to the compressor 8 via a heat-conducting contact, in particular flat contact, and connected to the section 15 via a further heat-conducting contact.
  • the heat pipe 22 thus serves as a physical heat conduction between Alternatively or additionally, the compressor 8 via this heat pipe 22 or another heat pipe (o.Fig.),
  • this heat pipe 22 or another heat pipe (o.Fig.)
  • the outer side 12 of the laundry drum 2 be thermally conductively connected to the compressor and the section 15 of the process air duct 3.
  • a heat transfer material 23 may be present therebetween, e.g. a TIM ("Thermal Interface Material") such as a thermal grease, a heat-conducting foil, a heat pad, etc.
  • a TIM Thermal Interface Material

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  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)

Abstract

Das Wäschetrocknungsgerät (1) ist mit einer Wäschetrommel (2), einer Wärmepumpe (7 bis 10) und einem Antrieb (8) der Wärmepumpe (7 bis 10) ausgestattet. Das Wäschetrocknungsgerät (1) ist dazu eingerichtet, von dem Antrieb (8) erzeugte Abwärme rückzugewinnen. Ein Verfahren dient zum Trocknen von in einer Wäschetrommel (2) befindlichen Wäsche (W) mittels einer Wärmepumpe (7 bis 10), wobei von einem Antrieb (8) der Wärmepumpe (7 bis 10) erzeugte Abwärme zum Trocknen der Wäsche (W) rückgewonnen wird.

Description

Wäschetrocknungsgerät mit einer Wärmepumpe und einem Antrieb der Wärmepumpe
Die Erfindung betrifft ein Wäschetrocknungsgerät mit einer Wäschetrommel, einer Wär- mepumpe und einem Antrieb der Wärmepumpe. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Trocknen von in einer Wäschetrommel befindlichen Wäsche mittels einer Wärmepumpe.
Mit Wärmepumpen ausgerüstete Wäschetrocknungsgeräte (Wäschetrockner, Wasch- trockner usw.) weisen einen zur Trocknung von Wäsche erheblich gesenkten Energiebedarf auf. Im Prozessverlauf einer Trocknung wird nach einer anfänglichen Aufheizphase ein quasistationärer Zustand erreicht, in dem die bei einem Betrieb des Verdichters erzeugte Abwärme abgeführt werden muss, um eine zu starke Aufheizung des Gesamtsystems zu vermeiden. Dies geschieht zurzeit mittels eines Kühlluftgebläses, das den Ver- dichter mittels zugeführter Umgebungsluft kühlt, wobei die Abluft folgend aus dem Gerät abgeführt wird. Mit dem Einsatz immer effizienterer Verdichter der Wärmepumpen wird eine weitere Effizienzsteigerung für das Gesamtgerät zunehmend schwieriger.
DE 44 096 07 A1 offenbart einen Kondensationswäschetrockner mit einem geschlosse- nen Prozessluftkreislauf, in dem mittels eines Prozessluftgebläses Trocknungsluft über einen Lufteinlass einer Trockenkammer zugeführt, über einen Luftauslass aus dieser abgeführt, in einem Wärmetauscher entfeuchtet und danach durch eine Heizung wieder erwärmt wird, mit einer Wärmepumpeneinrichtung mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem Kältemittel in einem Leitungssystem mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel zirkuliert, wobei der Wärmetauscher den Verdampfer und die Heizung den Verflüssiger der Wärmepumpe enthält. Um einen solchen Kondensationswäschetrockner mit einer Möglichkeit, überschüssige Wärmeenergie aus dem Kältemittelkreislauf abzuführen, zu schaffen, ist mindestens an einer Einrichtung des Kältemittelkreislaufs eine Vorrichtung zur Kühlung des Kältemittels angeordnet.
Aus DE 10 2004 055 926 A1 ist bekannt ein Haushaltsgerät mit einer Trocknungseinheit zum Trocknen eines Prozessluftstroms, der zur Einleitung in einen Nutzbereich vorgesehen ist, wobei die Trocknungseinheit zumindest einen Wärmebereich zum Erwärmen des Prozessluftstroms und ein Wärmerohr umfasst. Um Energieeinsparungspotenziale durch Möglichkeiten zur Entkopplung eines Wärmestroms vom Prozessluftstrom und/oder Kühlmittelstrom und durch eine präzise Ansteuerbarkeit zu erschließen, greift das Wärmerohr nach dem Wärmebereich und vor dem Nutzbereich in den Prozessluftstrom ein. Die Wärmepumpeinheit ist als Peltierelement ausgebildet, und das Wärmerohr ist zwischen dem Prozessluftstrom und einem Kühlmittelstrom angeordnet ist.
Aus WO 2010/003936 A1 ist ein Wärmepumpen-Wäschetrockner bekannt, der eine Trommel, in welche die zu trocknenden Wäsche eingebracht ist, und einen Umluftkanal, in wel- ehern Prozessluft umgewälzt wird, aufweist, sowie einen in dem Prozessluftkanal angeordneten Verdampfer zum Kühlen und Reduzieren der Feuchtigkeit von feucht-warmer Prozessluft, die aus der Trommel kommend durch ihn strömt, als auch einen Kondensator zum Erhitzen der durch den Verdampfer gelaufenen trockenen Luft und ferner einen Kompressor zum Erhöhen von Temperatur und Druck eines Kältemittels, wobei eine Ab- wärme des Kompressors dazu verwendet wird, die Prozessluft in dem Umluftkanal zu erwärmen. Dazu mag ein den Kompressor kontaktierender Wärmeleitstab verwendet werden, welcher in den Umluftkanal zwischen dem Verdampfer und dem Kondensator führt. Die japanische Offenlegungsschriften JP-A-2007143720 und JP-A-2008080023 offenbaren Wäschertrockner, bei denen eine Abwärme des Kompressors durch Luftströmung in eine Wäschetrommel eingespeist wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Wäschetrocknungsgerät mit einem noch niedrigeren Energiebedarf bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Wäschetrocknungsgerät mit einer Wäschetrommel und einem Antrieb einer Wärmepumpe, wobei das Wärmepumpen-Trocknungsgerät dazu eingerichtet ist, von dem Antrieb erzeugte Abwärme zum effizienteren Trocknen von Wäsche rückzugewinnen. Das Wärmepumpen-Trocknungsgerät ist ferner dazu eingerichtet, die von dem Antrieb erzeugte Abwärme als Strahlungswärme zu übertragen. So kann auf dedizierte Wärmeleitkörper verzichtet werden, was preiswert ist und Bauraum spart. Die Wärmeübertragung durch Strahlungswärme ist insbesondere zur Erwärmung beweglicher Teile, z.B. einer drehbaren Wäschetrommel, vorteilhaft. Auch kann so auf eine aufwän- dige Hinzufügung und/oder Umlenkung von Abschnitten eines Prozessluftkanals verzichtet werden.
Die von dem Antrieb erzeugte Abwärme wird folglich nicht direkt nach Außen abgeführt, sondern kann zusätzlich in die zu trocknende Wäsche eingebracht werden. So kann eine noch schnellere und/oder noch energiesparendere Trocknung erreicht werden. Dabei wird ausgenutzt, dass zumindest im quasistationären Zustand die Temperatur des Antriebs mit beispielsweise ca. 95°C erheblich höher ist als eine Temperatur der Prozessluft im Inneren der Wäschetrommel, nämlich ca. 50°C bis 75°C. Das Wäschetrocknungsgerät kann insbesondere ein Haushaltsgerät sein. Unter einer Wäschetrommel kann insbesondere jeder Aufnahmeraum eines Haushaltsgeräts zur Aufnahme von Wäsche für deren Trocknung verstanden werden. Die Wäschetrommel kann aber auch eine Wäschetrommel im engeren Sinn sein, insbesondere mit einer hohlzylindrischen Grundform. Die Wäschetrommel kann statisch oder drehbar sein. Das Wäsche- trocknungsgerät kann ein Toplader oder ein Frontlader sein.
Die Wärmepumpe kann grundsätzlich jede Wärmepumpe sein, welche die zu ihrem Betrieb notwendige Energie über einen Antrieb erhält. Der Antrieb kann dabei ein mechanischer Antrieb sein, zum Beispiel ein Verdichter in einer Wärmepumpe, in der ein zyklisch verdampftes und verflüssigtes Kältemittel zirkuliert, oder ein Antrieb einer Stirling-Wärme- pumpe. Denkbar ist auch ein Antrieb in Form eines thermischen Antriebs, also einer Wärmequelle, in einer Vuilleumier-Wärmepumpe.
Eine Wärmepumpe kann insbesondere einen Verdampfer zum Verdampfen eines in der Wärmepumpe zirkulierenden Kältemittels, einen Verflüssiger zum Verflüssigen des Kältemittels, den Verdichter (häufig auch als Kompressor bezeichnet) zum Verdichten des Kältemittels und eine Entspannungseinrichtung (z.B. ein Drosselventil oder eine Kapillare) zum Entspannen des Kältemittels aufweisen, die über einen Kältekreislauf miteinander verbunden sind, in dem das Kältemittel zirkuliert. Der Verdampfer kann also insbesondere mit einem Prozessluftkanal für zum Trocknen dienende Prozessluft an einer wärmeren Stelle und der Verflüssiger mit dem Prozessluftkanal an einer kälteren Stelle thermisch gekoppelt sein. Dadurch, dass der Verdampfer mit der wärmeren Stelle thermisch gekoppelt ist, wird dem Prozessluftkanal oder dort befindlicher Prozessluft Wärme entzogen und auf den Verdampfer übertragen. Umgekehrt kann dadurch, dass der Verflüssiger mit dem Prozessluftkanal an einer kälteren Stelle thermisch gekoppelt ist, Wärme von dem Verflüssiger auf den Prozessluftkanal oder auf die dort befindliche Prozessluft übertragen werden. Der Verdampfer kann insbesondere mit einem Bereich des Prozessluftkanals thermisch gekoppelt sein, welcher sich an einem Ausgang oder in der Nähe eines Aus- gangs der Wäschetrommel befindet. Der Verflüssiger kann insbesondere mit einem Bereich des Prozessluftkanals thermisch gekoppelt sein, welcher sich an einem Eingang oder in der Nähe eines Eingangs der Wäschetrommel befindet. Dadurch wird dem Prozessluftkanal oder der in dem Prozessluftkanal befindlichen warm-feuchten Prozessluft (Abluft) Wärme entzogen und auf den Verdampfer übertragen. Umgekehrt kann dadurch, dass der Verflüssiger mit dem Lufteinlasskanal thermisch gekoppelt ist, Wärme von dem Verflüssiger auf den Prozessluftkanal oder auf die in dem Prozessluftkanal befindliche Prozessluft übertragen werden. Durch die Temperaturen oder Temperaturunterschiede (und analog durch die Drücke oder Druckunterschiede) an dem Verdampfer und dem Verflüssiger ist der Wärmepumpenkreislauf betreibbar. Der Betrieb einer Wärmepumpe in einem Wäschetrocknungsgerät ist grundsätzlich bekannt und braucht hier nicht weiter ausgeführt zu werden.
Es ist eine zur Lenkung oder Ausrichtung der Strahlungswärme von dem Antrieb vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltung, dass dem Antrieb mindestens ein Wärmereflektor zugeordnet ist. Der Wärmereflektor mag insbesondere eine metallische, hochglanzpolierte, glatte Oberfläche aufweisen. Der Wärmereflektor kann beispielsweise eine auf einem Grundkörper aufgebrachte, wärmereflektierende Folie aufweisen, beispielsweise mit mindestens einer Aluminiumschicht. Der Wärmereflektor kann mindestens einen dedizierten Wärmereflektor und/oder mindestens eine wärmereflektierende Folie, welche herkömmliche Bauelemente, insbesondere einer Bodengruppe, überdeckt, aufweisen. Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass das Wärmepumpen-Trocknungsgerät dazu eingerichtet ist, die von dem Antrieb erzeugte Abwärme auf einen unmittelbar vor der Wäschetrommel angeordneten Abschnitt eines Prozessluftkanals zu übertragen. Dadurch kann aus dem Prozessluftkanal in die Wäschetrommel strömende Prozessluft zur schnel- leren Trocknung weiter aufgewärmt werden. Unter einem unmittelbar vor der Wäschetrommel angeordneten Abschnitt kann insbesondere ein Abschnitt verstanden werden, welcher weder ein thermisch aktives Bauteil (z.B. einen Wärmetauscher oder einen Verflüssiger) aufweist noch zwischen welchem und der Wäschetrommel ein thermisch aktives Bauteil angeordnet ist. Der Abschnitt kann insbesondere einen Wand- oder Wan- dungsabschnitt umfassen, welcher von außen erwärmt wird. Insbesondere mag also nicht die Prozessluft direkt, sondern über die Wand oder Wandung erwärmt werden. So kann auf eine pneumatisch nachteilige Durchbrechung einer Wand verzichtet werden.
Es ist eine zusätzliche oder alternative bevorzugte Ausgestaltung, dass das Wärmepum- pen-Trocknungsgerät dazu eingerichtet ist, die von dem Antrieb erzeugte Abwärme auf die Wäschetrommel zu übertragen. Die so aufgeheizte Wäschetrommel kann ihre Wärme wiederum direkt als Kontaktwärme auf die darin befindliche Wäsche übertragen. Auch hierdurch wird auf eine besonders effektive Weise eine in die Wäsche eingetragene Wärmemenge erhöht und infolge deren Trocknungsdauer verkürzt. Es ist insbesondere mög- lieh, die von dem Antrieb erzeugte Abwärme auf einen Trommelmantel der Wäschetrommel zu übertragen.
Für eine besonders gute Wärmeausnutzung mit kurzen Übertragungswegen für die Wärmestrahlung und einen großflächigen Wärmeübertrag auf die Wäschetrommel kann der Kompressor unterhalb der Wäschetrommel, insbesondere benachbart zur Wäschetrommel, angeordnet sein. Der Kompressor kann insbesondere in einer oder als Teil einer Bodengruppe vorliegen.
Für einen effektiven Wärmeeintrag können der Abschnitt des Prozessluftkanals und/oder die Wäschetrommel außenseitig zumindest bereichsweise wärmeabsorbierend ausgestaltet sein.
Dazu können insbesondere der Abschnitt des Prozessluftkanals und/oder die Wäschetrommel außenseitig zumindest bereichsweise schwarz gefärbt sein. Die schwarze Fär- bung kann durch eine schwarze Ausbildung des Grundkörpers, z.B. durch Zugabe von Kohlenstoffpartikeln zu Kunststoff, oder durch eine schwarze, insbesondere matte, Be- schichtung (z.B. Lackierung, Bedruckung oder Aufbringung einer wärmeabsorbierenden Folie usw.) erreicht werden.
Es ist außerdem eine bevorzugte Ausgestaltung, dass der Antrieb insbesondere zusätzlich zur der Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung mittels mindestens eines Wärmeleitkörpers mit mindestens einer Stelle wärmekontaktierend verbunden ist, .auf weiche die von dem Antrieb erzeugte Abwärme zu übertragen ist. Dadurch kann Wärme auch auf einem vielseitig, insbesondere auch gekrümmt, geformten Weg übertragen effektiv übertragen werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, falls ein Raum zwischen dem Antrieb und der mindestens einen zu wärmekontaktierenden Stelle mit Bauteilen gefüllt ist.
Es ist eine insbesondere zur Wärmeleitung größerer Strecken mit hoher Wärmestrom- dichte vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltung, dass der mindestens eine Wärmeleitkörper mindestens ein Wärmerohr ("Heat Pipe") umfasst. Unter einem Wärmerohr kann insbesondere ein evakuiertes, zumindest abschnittsweise schräg stehendes Rippenrohr verstanden werden, in dem eine Flüssigkeit (z.B. ein Kältemittel) bei insbesondere konstanter Temperatur verdampft und sich verflüssigt und zum Wärmetransport verwendet wird. Ein Wärmerohr weist insbesondere den Vorteil auf, dass, neben seinem geringen Gewicht und seinem kleinen Volumen, eine bis zu tausendfach höhere Wärmeleitfähigkeit ermöglicht wird als z. B. bei einem Kupferstab.
Als Wärmeleitkörper können jedoch auch andere rekuperative Wärmetauscher eingesetzt werden.
Alternativ ist z.B. auch ein, ggf. wärmeisolierend ummantelter, Kupferstab oder Aluminiumstab zur Wärmeübertragung anstelle eines Wärmerohrs nutzbar. Zur Verringerung eines Wärmeübergangswiderstands zwischen dem Wärmeleitkörper, insbesondere Wärmerohr, und einem damit wärmeleitend kontaktierten Körper (z.B. dem Antrieb usw.) kann dazwischen ein Wärmeübergangsmaterial vorhanden sein. Das Wärmeübergangsmaterial, kann z.B. eine Wärmeleitpaste, eine Wärmeleitfolie, ein Wärmekissen sein. Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass in einem Prozessluftkanal zwi- sehen der Wäschetrommel und dem Verdampfer ein zusätzlicher Wärmetauscher angeordnet ist, der dazu eingerichtet ist, Wärme, insbesondere des Prozessluftkanals, aus dem Wärmepumpen-Trocknungsgerät abzuführen. Der Wärmetauscher nimmt Wärme aus der Prozessluft auf und gibt sie insbesondere an die Umgebungsluft ab. So wird die Ab- wärme des Antriebs zwar dem Trocknungsprozess zugeführt, aber nach der Nutzung in der Wäschetrommel dem Prozess wieder entzogen. Mit der kürzeren Betriebsdauer des Antriebs wird die Gesamtenergieaufnahme reduziert, ohne dass die Wärmepumpe überhitzt. Der Wärmetauscher kann dazu insbesondere an einem Ausgang der Wäschetrommel angeordnet sein.
Das Wäschetrocknungsgerät kann insbesondere ein Umluft- Wäschetrocknungsgerät sein, aber grundsätzlich auch ein Abluft- Wäschetrocknungsgerät sein.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch Verfahren zum Trocknen von in einer Wäschetrom- mel befindlichen Wäsche mittels einer Wärmepumpe, wobei von einem Antrieb erzeugte Abwärme zum Trocknen von Wäsche rückgewonnen wird. Dieses Verfahren erbringt die gleichen Vorteile wie das Wäschetrocknungsgerät und kann analog ausgestaltet werden.
So ist es eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die von dem Antrieb erzeugte Abwärme als Strahlungswärme auf eine Wäschetrommel übertragen wird, alternativ oder zusätzlich auf einen, insbesondere unmittelbar, vor der Wäschetrommel angeordneten Abschnitt eines Prozessluftkanals.
Auch ist es folglich eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die von dem Antrieb erzeugte Abwärme als Kontaktwärme auf einen, insbesondere unmittelbar, vor der Wäschetrommel angeordneten Abschnitt eines Prozessluftkanals übertragen wird, alternativ oder zusätzlich auf die Wäschetrommel.
So ist es eine weitere bevorzugte Ausgestaltung, dass aus der Wäschetrommel austreten- der Prozessluft Wärme entzogen wird und diese Wärme abgeführt wird.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein. Fig.1 zeigt eine Skizze eines erfindungsgemäßen Wäschetrocknungsgeräts; und
Fig.2 zeigt eine Skizze eines weiteren Wäschetrocknungsgeräts. Fig.1 zeigt ein Wäschetrocknungsgerät 1 in Form eines Haushalts-Umluftwärmetrockners. Das Wäschetrocknungsgerät 1 ist als Frontlader ausgestaltet und weist eine drehbare Wäschetrommel 2 auf. In der Wäschetrommel 2 befindet sich zu trocknende Wäsche W. Die Wäschetrommel 2 ist Teil eines geschlossenen Prozessluftkreislaufs, und zwar zusammen mit einem Prozessluftkanal 3, welcher einerseits an einem Eingang 4 der Wä- schetrommel 2 und andererseits an einem Ausgang 5 der Wäschetrommel 2 anschließt. In dem Prozessluftkanal 3 befindet sich ein Gebläse 6, um Prozessluft L in dem Prozessluftkreislauf 2, 3 umzuwälzen.
Die hier rein beispielhaft als Kompressor-Wärmepumpe ausgestaltete Wärmepumpe 7 bis 10 weist einen Verdampfer 7, einen Verdichter 8, einen Verflüssiger 9 und eine Entspannungseinrichtung in Form eines Drosselventils 10 auf. Diese Elemente der Wärmepumpe 7 bis 10 bilden in dieser Reihenfolge einen Kältemittel K führenden Kältekreislauf. Der Verdampfer 7 dient als ein Wärmetauscher und entzieht aus der Wäschetrommel 2 austretender, warm-feuchter Prozessluft L Wärme. Mittels der Wärmepumpe 7 bis 10 wird diese Wärme auf den Verflüssiger 9 übertragen. Die Prozessluft L wiederum kondensiert an dem Verdampfer 7 aus und wird als kältere, trockene Prozessluft L durch das Gebläse 6 zu dem Verflüssiger 9 geführt. Auch der Verflüssiger 9 dient als ein Wärmetauscher, wobei jedoch nun von dem Verflüssiger 9 Wärme auf die kältere Prozessluft L übertragen wird, so dass die Prozessluft L als trocken-warme Prozessluft L in die Wäschetrommel 2 eingeblasen wird. In der Wäschetrommel 2 erwärmt die Prozessluft L die zu trocknende Wäsche W und nimmt von ihr abgegebene Feuchtigkeit auf.
Bei einem Betrieb des Wäschetrocknungsgerät 1 stellt der Verdichter 8 die mit ca. 95°C die heißeste Komponente dar, während die Prozessluft L in der Wäschetrommel eine Temperatur von ca. 50°C aufweist. Um die Abwärme bzw. hohe Temperatur des Verdichters 8 für den Trocknungsprozess zu nutzen, wird sie zumindest teilweise auf die Wäschetrommel 2 übertragen, und zwar als Strahlungswärme IR. Dies kann durch einen einfachen und kompakten Aufbau erreicht werden, welcher auf dedizierte Wärmeleitkörper verzichtet. Vielmehr ist dem Verdichter 8 hier ein (einteiliger oder mehrteiliger) Infrarot- oder Wärmereflektor 1 1 zugeordnet. Dieser weist eine wärmeabstrahlende Oberfläche, hier z.B. eine hochglanzpolierte Aluminiumoberfläche, auf, um von dem Verdichter 8 abgestrahlte Wärme oder Infrarotstrahlung (gepunktete Pfeile) direkt oder indirekt auf eine Außenseite 12 der Wäschetrommel 2 zu richten. Für eine effektive Aufnahme der Wärme- Strahlung ist die Wäschetrommel 2 in einem von der Wärmestrahlung bestrahlbaren Bereich 13 zumindest bereichsweise wärmeabsorbierend ausgestaltet. Der bestrahlbare Bereich 13 kann beispielsweise ein umlaufender, streifenförmiger Bereich an der Mantelfläche der Wäschetrommel 2 sein. Der bestrahlbare Bereich 13 weist dazu hier eine mattschwarze Beschichtung 14, z.B. eine Lackierung, Bedruckung o.ä., auf. Folglich wird die Wärmetrommel 2 erwärmt und leitet diese Wärme an die Wäsche W weiter, wodurch sich die Wäsche W stärker erwärmt und dadurch schneller und mit einem geringeren Energieaufwand trocknet. Diese Ausgestaltung arbeitet also funktional wie eine Zusatzheizung.
Analog kann die Wärmestrahlung von dem Wärmereflektor 1 1 auf einen Abschnitt 15 des Prozessluftkanals 3 unmittelbar vor der Wäschetrommel 3 geleitet werden, so dass in die Wäschetrommel 2 eingeblasene oder eingesogene Prozessluft L zuvor aufgewärmt wird. Auch der Abschnitt 15 kann außenseitig wärmeabsorbierend ausgestaltet sein.
Um zu vermeiden, dass durch einen Temperaturanstieg in der Wärmepumpe 7 bis 10 ungünstige Betriebsbedingungen, z.B. eine Verschiebung eines Arbeitspunkts oder eine Überhitzung des Verdampfers 7, erzeugt werden, ist in dem Prozessluftkanal 3 zwischen der Wäschetrommel 2 und dem Verdampfer 7 ein zusätzlicher Wärmetauscher 16 angeordnet. Durch den zusätzlichen Wärmetauscher 16 kann dem Prozessluftkanal 3 bzw. der darin geführten Prozessluft L Wärme entzogen und insbesondere aus dem Wärme- pumpen-Trocknungsgerät 1 abgeführt werden.
Fig.2 zeigt ein Wäschetrocknungsgerät 21 in Form eines weiteren Haushalts-Umluftwär- metrockners. Das Wäschetrocknungsgerät 21 ist ähnlich zu dem Wäschetrocknungsgerät 1 ausgestaltet, weist zur Wärmeübertragung von dem Verdichter 8 auf Abschnitt 15 und/oder auf die Außenseite 12 der Wäschetrommel 2 jedoch anstelle des Wärmereflektor 1 1 einen Wärmeleitkörper in Form eines Wärmerohrs 22 auf. Das Wärmerohr 22 ist einerseits mit dem Verdichter 8 über einen wärmeleitenden Kontakt, insbesondere flächigen Kontakt, verbunden und mit dem Abschnitt 15 über einen weiteren wärmeleitenden Kontakt verbunden. Das Wärmerohr 22 dient also als eine körperliche Wärmeleitung zwischen dem Verdichter und dem Abschnitt 15 des Prozessluftkanals 3 unmittelbar vor der Wäschetrommel 3. Alternativ oder zusätzlich kann der Verdichter 8 über dieses Wärmerohr 22 oder ein anderes Wärmerohr (o.Abb.) beispielsweise mit der Außenseite 12 der Wäschetrommel 2 wärmeleitend verbunden sein.
Zur Verringerung eines Wärmeübergangswiderstands zwischen dem Wärmerohr 22 und dem Verdichter 8 bzw. dem Abschnitt 15 kann dazwischen jeweils ein Wärmeübergangsmaterial 23 vorhanden sein, z.B. ein TIM ("Thermal Interface Material") wie eine Wärmeleitpaste, eine Wärmeleitfolie, ein Wärmekissen usw.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Bezugszeichenliste
1 Wäschetrocknungsgerät
2 Wäschetrommel
3 Prozessluftkanal
4 Eingang
5 Ausgang
6 Gebläse
7 Verdampfer
8 Verdichter
9 Verflüssiger
10 Drosselventil
1 1 Wärmereflektor
12 Außenseite
13 bestrahlbarer Bereich
14 matt-schwarze Beschichtung
15 Abschnitt
16 Wärmetauscher
21 Wäschetrocknungsgerät
22 Wärmerohr
23 Wärmeübergangsmaterial
L Prozessluft
K Kältemittel
W Wärme
IR Strahlungswärme

Claims

Patentansprüche
Wäschetrocknungsgerät (1 ) mit einer Wäschetrommel (2), einer Wärmepumpe (7 bis 10) und einem Antrieb (8) der Wärmepumpe (7 bis 10), welches Wäschetrocknungsgerät (1 ) dazu eingerichtet ist, von dem Antrieb (8) erzeugte Abwärme rück- zugewinnen, wobei Wäschetrocknungsgerät (1 ) dazu eingerichtet ist, die von dem Antrieb (8) erzeugte Abwärme als Strahlungswärme (IR) zu übertragen.
Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach Anspruch 1 , welches Wäschetrocknungsgerät (1 ) dazu eingerichtet ist, die von dem Antrieb (8) erzeugte Abwärme auf einen unmittelbar vor der Wäschetrommel (2) angeordneten Abschnitt (15) eines Prozessluftkanals (3) zu übertragen.
Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches Wäschetrocknungsgerät (1 ) dazu eingerichtet ist, die von dem Antrieb (8) erzeugte Abwärme auf die Wäschetrommel (2) zu übertragen.
Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach Anspruch 3, wobei die Wäschetrommel (2) außenseitig zumindest bereichsweise wärmeabsorbierend ausgestaltet ist.
Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach Anspruch 4, wobei die Wäschetrommel (2) außenseitig zumindest bereichsweise schwarz gefärbt ist.
Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Antrieb (8) mindestens ein Wärmereflektor (1 1 ) zugeordnet ist.
Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wäschetrocknungsgerät (1 ) zur Wärmereflexion eine wärmereflektierende Folie aufweist, welche herkömmliche Bauelemente überdeckt.
8. Wäschetrocknungsgerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Prozessluftkanal (3) zwischen der Wäschetrommel (2) und dem Verdampfer (7) ein zusätzlicher Wärmetauscher (16) angeordnet ist, der dazu eingerichtet ist, Wärme des Prozessluftkanals (3) aus dem Wäschetrocknungsgerät (1 ) abzuführen.
9. Verfahren zum Trocknen von in einer Wäschetrommel (2) befindlichen Wäsche (W) mittels einer Wärmepumpe (7 bis 10), wobei von einem Antrieb (8) der Wärmepumpe (7 bis 10) erzeugte Abwärme zum Trocknen der Wäsche (W) rückgewonnen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die von dem Antrieb (8) erzeugte Abwärme als Strahlungswärme (IR) auf eine Wäschetrommel (2) übertragen wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die von dem Antrieb (8) erzeugte Abwärme als Kontaktwärme auf einen vor der Wäschetrommel (2) angeordneten Wandabschnitt (15) eines Prozessluftkanals (3) übertragen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , wobei aus der Wäschetrommel (2) austretender Prozessluft (L) Wärme entzogen wird und diese Wärme abgeführt wird.
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