WO2016180611A1 - Waschtrockner und verfahren zum betreiben eines waschtrockners - Google Patents

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heat pump
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washer
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Gudrun Schliecker
Thomas Schneider
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    • D06F33/50—Control of washer-dryers characterised by the purpose or target of the control

Definitions

  • the invention relates to a washer-dryer with at least one process air duct, at least one heat transfer connected to the process air duct heat pump and at least one signal technically connected to the process air duct and the heat pump control and / or control electronics, wherein a portion of the process air flow through a fixedly arranged tub of the washer dryer is formed. Furthermore, the invention relates to a method for operating a washer dryer comprising at least one process air duct and at least one heat pump connected to the process air duct heat pump, wherein a portion of the process air duct is formed by a fixedly arranged tub of the washer dryer.
  • a washer-dryer makes it possible to wash clothes with a single device and then to dry them.
  • a washer-dryer can be equipped with a heat pump which is heat-transfer-connected to a process air duct comprising a blower, with which process air used for drying laundry can be conveyed.
  • a portion of the process air duct is formed by a fixed tub of the washer dryer, in which a laundry drum for receiving laundry to be washed and / or to be dried is rotatably mounted.
  • the washer-dryer also comprises a control and / or regulating electronics with which the operation of the process air duct or of its blower and the operation of the heat pump can be controlled or regulated, for which purpose the control and / or regulating electronics are signal-technically connected to the process air duct or . whose blower and the heat pump is connected.
  • the heat pump comprises a downstream of the tub with respect to a flow direction of the process air in the process air duct evaporator with which the process air used for drying the laundry heat and thus moisture is withdrawn. Furthermore, the heat pump comprises a switched condenser, with which the process air is heated before it enters the tub.
  • the evaporator and the condenser are parts of a refrigerant circuit of the heat pump, so that heat obtained via the evaporator can be at least partially discharged back to the process air via the condenser.
  • DE 10 2012 222 018 A1 discloses a washer-dryer with a closed process air duct, a heat-pump connected to the process air duct, and control electronics. A portion of the process air duct is formed by a fixedly arranged tub of the washer dryer. The object of the invention is to enable a more energy-efficient operation of a less expensive washer-dryer.
  • a washer-dryer comprises at least one process air guide, at least one heat pump connected to the process air guide and at least one control and / or control electronics connected to the process air guide and the heat pump, wherein a section of the process air guide is formed by a fixedly arranged wash tank of the washer dryer, and wherein the control and / or regulating electronics is set up to electrically control the process air duct and the heat pump in such a way that process air heated through the tub can be conveyed during a washing process performed with the washer dryer and during a drying process performed with the washer dryer.
  • one and the same device namely the heat pump, is used both during the washing process and during the drying process for the energy-efficient heating of the process air. Also during the washing process is
  • the laundry to be washed which is present in a washing drum rotatably arranged in the tub, and heated in the tub existing cleaning liquid by means of the heated process air. Due to the inventive design of the washer dryer or the dual function of the heat pump can be dispensed with other additional heating, so that the inventive washing dryer with a reduced number of components and thus more cost-effective and space-optimized.
  • the process air duct can be designed as a closed process air cycle, at least during the drying process, in which the process air is circulated by means of a fan of the process air duct.
  • the process air guide may be formed during the washing process as an open process air duct or as a closed process air circuit. In the former case, a change between a washing process and a drying process, and vice versa, a change in the design of the process air duct is required, which can be realized for example via an electrical control of arranged on the process air control valve units.
  • a section of the process air duct is formed by the fixedly arranged lye tank of the washer dryer.
  • the fact that the tub is fixedly arranged is intended to mean that it is not rotatably mounted corresponding to the laundry drum, but substantially maintains its position in a housing of the washer-dryer during a washing process and a drying process. However, it should not be excluded that the position of the tub during a washing process or a drying process relative to the housing of the washer dryer due to loading-related imbalances of the laundry drum and the laundry contained therein varies.
  • the heat pump is connected via its heat exchanger, which are each designed as an evaporator or condenser, heat transfer with the process air duct.
  • heat exchanger which are each designed as an evaporator or condenser, heat transfer with the process air duct.
  • the heat pump includes a compressor unit. unit, for example, a compressor, an expansion unit, for example, an expansion valve, and lines, via which the other components of the heat pump are fluidly connected to each other to be traversed by a refrigerant of the heat pump can.
  • the control and / or regulating electronics can be wired or wireless signal technology connected to the process air duct, for example, with the blower, and with the heat pump, in particular with the compressor.
  • control and / or regulating electronics can electrically control the process air guide and the heat pump, in particular in order to be able to lead process air heated through the suds container during a washing process and during a drying process.
  • the power of the blower of the process air duct can be varied via the electrical control of the process air duct.
  • operation or the power of the heat pump can be varied via the electrical activation of the heat pump.
  • the control and / or regulating electronics can be integrated into an already existing device electronics or be designed separately therefrom.
  • the control electronics can have a microprocessor and an information storage unit in which various programs, in particular washing programs and drying programs, are stored for operating the washer dryer, which can be executed by the microprocessor.
  • the process air guide is designed and electrically controlled via the control and / or control electronics, that during the washing process by means of a blower of the process air guide an ambient air sucked, heated by a condenser of the heat pump and then the liquor container can be fed and that from the Lase container escaping process air by means of an evaporator of the heat pump can be cooled and discharged into an environment of the washer dryer.
  • the process air guide two signal technically connected to the control and / or regulating electronics valve units, in particular three-way valves, have, of which a valve unit downstream of the evaporator and the other valve unit is connected upstream of the capacitor.
  • valve units are adjusted by means of the control and / or regulating unit such that the ambient air can be sucked in with the blower and the cooled process air in the environment of the washer dryer can be discharged.
  • the valve units are controlled or adjusted by the control and / or regulating electronics such that the process air duct is designed as a closed process air circuit.
  • the process air duct is designed as a closed process air circuit and has the heat pump at least one additional heat source and at least one signal technically connected to the control and / or control electronics valve unit with which the additional heat source and an evaporator of the heat pump optionally with a refrigerant circuit the heat pump can be connected, wherein during the drying process, the evaporator and during the washing process, the additional heat source is connected to the refrigerant circuit.
  • the control and / or regulating electronics controls the valve unit, for example a three-way valve, in such a way that the evaporator and thus not the additional heat source is connected to the refrigerant circuit.
  • control and / or regulating electronics controls the valve unit such that the additional heat source and thus not the evaporator is connected to the refrigerant circuit.
  • the additional heat source controls the valve unit such that the additional heat source and thus not the evaporator is connected to the refrigerant circuit.
  • heat is supplied to the refrigerant and above the process air via the additional heat source and not, as in a drying process, heat removed via the evaporator, since the evaporator is not connected to the refrigerant circuit and thus not active.
  • the process air is not dehumidified via the evaporator.
  • the additional heat source comprises at least one water-containing tank, a latent heat storage, or a heat exchanger.
  • the refrigerant removes heat from the water in the tank and is thereby warmed up.
  • the water can be cooled until ice is formed.
  • the refrigerant can extract heat from a latent heat storage.
  • the refrigerant can absorb heat via a heat exchanger, which is, for example, at least partially surrounded or flowed through by an ambient air.
  • an additional fan may be provided with which an ambient air flow to the heat exchanger can be generated.
  • the process air duct is designed as a closed process air circuit and that the heat pump has at least one additional heat source and a plurality of valve units connected to the control and / or regulating electronics, with which the additional heat source from a refrigerant circuit during the drying process Heat pump is disconnected and an evaporator of the heat pump of an expansion unit of the heat pump is connected and with which the additional heat source is connected to the refrigerant circuit during the washing process, the evaporator upstream of the expansion unit and the additional heat source in series with the evaporator and the expansion unit is connected downstream ,
  • the control and / or regulating electronics control the valve units, for example three-way valves, in such a way that the additional heat source is disconnected from the refrigerant circuit.
  • the refrigerant then flows from the condenser via the expansion unit to the evaporator.
  • the control and / or regulating electronics controls the valve units such that the additional heat source is connected to the refrigerant circuit.
  • the refrigerant then flows from the condenser via the evaporator to the expansion unit and then to the additional heat source.
  • the evaporator is used as a further heat source in contrast to a drying process.
  • the maximum heat output of the heat pump is increased, whereby a shortening of heating times for performing a washing process can be achieved.
  • the additional heat source may be formed according to the aforementioned embodiments.
  • the washer dryer at least one coolant circuit comprising a heat exchanger, via which the coolant circuit is heat-transmitting connected to the process air duct, a signal technically connected to the control and / or control electronics pump for circulating a coolant in the coolant circuit and a Coolant reservoir has, wherein the process air duct is designed as a closed process air circuit, wherein an evaporator of the heat pump is heat-transmitting connected to the coolant reservoir, and wherein the pump is activated during the drying process and deactivated during the washing process.
  • the coolant reservoir or coolant contained therein, for example cooling water, is heated during a drying process as well as during a drying process.
  • the pump is activated by means of the control and / or regulating electronics, so that the coolant is circulated in the coolant circuit.
  • the coolant is circulated in the coolant circuit.
  • heat is removed from the process air guided in the process air duct with the heat exchanger of the coolant circuit, which heat is discharged to the coolant reservoir.
  • the water precipitated by the cooling on the heat exchanger can be removed from the heat exchanger and supplied to the coolant reservoir. It can be provided that the coolant is passed through the heat exchanger in such a way that it absorbs heat and moisture contained in the process air through direct contact with the process air.
  • the pump is deactivated by means of the control and / or regulating unit.
  • the coolant present in the coolant reservoir is cooled further and further by means of the evaporator of the heat pump, and heat is thereby taken up by the refrigerant of the heat pump until finally ice is formed.
  • the process air is not cooled by means of the heat exchanger.
  • the coolant may be water or a suspension of water and a latent heat storage material. The latter is advantageous because of the greater amount of latent heat available.
  • a latent heat storage material can be selected with an optimum melting temperature. The higher the melting temperature of the latent heat storage material, the better the energy efficiency of the heat pump.
  • the heat pump and a portion of the process air duct are arranged outside a housing of the washer-dryer.
  • a housing of a tumble dryer is usually little space for the arrangement of the heat pump available.
  • the arrangement of the heat pump and the portion of the process air duct outside the housing the housing does not have to be laboriously modified or redesigned.
  • the heat pump and the portion of the process air duct may, for example, be arranged on top of the housing, laterally, in particular behind, on the housing or in a base.
  • the compact unit formed by the heat pump and the portion of the process air duct can be simple and be connected using a small number of lines with the rest of the washer-dryer.
  • an above-mentioned additional heat source of the heat pump can be arranged outside the housing of the washer-dryer.
  • the blower of the process air duct is arranged outside the housing.
  • the space for the fan within the housing can be saved. If sufficient space is available outside of the housing, larger blowers can also be used, with which higher process air volume flows can be generated, whereby the drying speed can be increased.
  • the fan with the heat pump and the portion of the process air duct is structurally combined to form a compact unit arranged outside the housing.
  • the washer-dryer comprises a separate housing arranged outside the housing, in which the heat pump and the section of the process control or the blower are arranged. This makes the components present in the housing inaccessible. In addition, the aesthetic impression created by the viewer when viewing the washer-dryer is improved.
  • an above-mentioned additional heat source of the heat pump can be arranged within the separate housing of the washer-dryer.
  • a portion of the process air duct is formed by a fixedly arranged tub of the washer dryer, during a washing process carried out with the washer dryer and during a heated process carried out with the washer dryer process air is passed through the tub.
  • a closed process air circuit is used as Jerusalem Kunststoff Kunststoffmaschinery- tion and that the heat pump is provided with at least one additional heat source, wherein the additional heat source and an evaporator of the heat pump are selectively connected to a refrigerant circuit of the heat pump, wherein during the drying process of the evaporator and during the washing process, the additional heat source is connected to the refrigerant circuit.
  • a further advantageous embodiment provides that a closed process air circuit is used as the process air guide and that the heat pump is provided with at least one additional heat source, wherein disconnected during the drying process, the additional heat source of a refrigerant circuit of the heat pump and an evaporator of the heat pump downstream of an expansion unit of the heat pump is, and wherein during the washing process, the additional heat source connected to the refrigerant circuit, the evaporator upstream of the expansion unit and the additional heat source in series to the evaporator and the expansion unit is connected downstream.
  • the process air guide is heat-transmitting connected to a heat exchanger of a coolant circuit, which is a pump for circulating a coolant in the coolant circuit and a coolant reservoir, wherein a closed process air circuit is used as the process air guide, wherein an evaporator of the heat pump is heat-transfer connected to the coolant reservoir, and wherein the pump is activated during the drying process and deactivated during the washing process.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a washer-dryer during a drying process
  • Fig. 2 is a schematic representation of the washer-dryer shown in Fig. 1 during a washing operation
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further embodiment of a washer-dryer during a drying process
  • Fig. 4 is a schematic representation of the washer-dryer shown in Fig. 3 during a washing operation; 5 shows a schematic illustration of a further embodiment of a washer-dryer during a drying process;
  • Fig. 6 is a schematic representation of the washer-dryer shown in Fig. 5 during a washing operation
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of a further embodiment of a washer-dryer during a drying process
  • Fig. 8 is a schematic illustration of the washer-dryer shown in Fig. 7 during a washing operation
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of a further embodiment of a washer-dryer during a drying process
  • Fig. 10 is a schematic illustration of the washer-dryer shown in Fig. 9 during a washing operation
  • Fig. 1 1 is a schematic representation of another embodiment of a washer-dryer during a drying process
  • Fig. 12 is a schematic representation of the washer dryer shown in Fig. 1 1 during a washing process.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a washer-dryer 1 during a drying process.
  • the washer-dryer 1 comprises a process air duct 2 with a blower 3, with which a process air in the process air duct 2 can be moved in accordance with the arrows.
  • a portion of the process air duct 2 is formed by a fixed tub 4 of the washer-dryer 1.
  • the process air duct 2 also comprises two as three-way Valves formed, electrically controllable valve units 5 and 6, which are set to carry out the drying process such that the process air guide 2 is formed as a closed process air circuit.
  • the washer-dryer 1 further comprises a heat-pump 7 connected in a heat-transmitting manner with the process air duct 2.
  • the heat pump 7 comprises an evaporator 8, a compressor unit 9 in the form of an electrically controllable compressor, a condenser 10 and an expansion unit 11 in the form of a capillary tube.
  • the washer-dryer 1 comprises a control and / or regulating electronics 12 signal-wise connected to the process air duct 2 and the heat pump 7 via signal connections S.
  • the control and / or regulating unit 12 is signal-wise connected to the blower 3 and the compressor unit 9, above all also to be able to activate and deactivate the fan 3 and the compressor unit 9 as needed.
  • the control and / or regulating electronics 12 are set up to control the process air guide 2 and the heat pump 7 in such a way that during a washing process carried out with the washer-dryer 1 and carried out with the washer-dryer 1, shown in FIG 1 drying process heated process air through the tub 4 is feasible.
  • the heat pump 7, a portion of the process air duct 2 and possibly also the blower 3 can be arranged outside a housing, not shown, of the washer dryer 1, as shown for example in FIGS. 9 and 10.
  • the washer-dryer 1 can in this case have a separate housing, which is arranged outside the housing and shown in FIGS. 9 and 10, in which the heat pump 7 and the section of the process control 2 or the blower 3 are arranged.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the washer-dryer 1 shown in FIG. 1 during a washing process.
  • the process air guide 2 is designed and electrically controllable via the control and / or control electronics 12 that during the washing process by means of the blower 3 of the process air duct 2, an ambient air sucked, by means of the condenser 10 of the heat pump 7 and then the liquor container 4 can be fed and that emerging from the tub 4 process air by means of the evaporator 8 of the heat pump 7 and cooled in a Environment of the washer dryer 1 is discharged.
  • the valve units 5 and 6 have been controlled or switched by means of the control and / or regulating electronics 12, so that the process air guide 2 is designed to be open.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a further embodiment of a washer-dryer 1 during a drying process.
  • This washer-dryer 1 differs from the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in that the process-air duct 2 is designed as a closed process-air circuit both during the drying process shown in FIG. 3 and during the washing process shown in FIG. 4, and that the heat pump 7 has an additional heat source 13 and a signaling connection S signal-wise connected to the control and / or regulating electronics 12 valve unit 14, with which the additional heat source 13 and the evaporator 8 are selectively connectable to a refrigerant circuit 15 of the heat pump 7, wherein during the 3, the drying process of the evaporator 8 and during the washing process shown in Fig.
  • the additional heat source 13 is connected to the refrigerant circuit 15.
  • the valve unit 14 is controlled accordingly by means of the control and / or regulating unit 12.
  • the additional heat source 13 may include at least one water-containing tank, a latent heat storage, or a heat exchanger, which is not shown in detail.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the washer-dryer 1 shown in FIG. 3 during a washing process.
  • the valve unit 14 was controlled by means of the control and / or regulating unit 12 such that the additional heat source 13 is connected to the refrigerant circuit 15 of the heat pump 7 and the evaporator 8 is disconnected from the refrigerant circuit 15.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of another embodiment of a washer-dryer 1 during a drying process.
  • This washer-drier 1 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the process-air duct 2 is designed as a closed process-air circuit both during the drying process shown in FIG. 5 and during the washing process shown in FIG. 6, and that the heat pump 7 has an additional Heat source 16 and a plurality of signal technically connected to the control and / or control electronics not shown, designed as a three-way valves valve units 17 to 21, with which During the drying process shown in FIG.
  • the additional heat source 16 is disconnected from a refrigerant circuit 15 of the heat pump 7 and the evaporator 8 of the heat pump 7 of the expansion unit 1 1 of the heat pump 7 is connected downstream and with which during the washing process shown in FIG Heat source 16 is connected to the refrigerant circuit 15, the evaporator 8 of the expansion unit 1 1 is connected upstream and the additional heat source 16 in series with the evaporator 8 and the expansion unit 1 1 is connected downstream.
  • the additional heat source 16 may comprise at least one water-containing tank, a latent heat storage, or a heat exchanger, which is not shown in detail.
  • the valve units 17 to 21 are actuated or adjusted by the control and / or regulating electronics according to FIG. 5.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the washer-dryer 1 shown in FIG. 5 during a washing process.
  • the valve units 17 to 21 are activated or adjusted by the control and / or regulating electronics according to FIG. 6, so that the additional heat source 16 is connected to the refrigerant circuit 15, the evaporator 8 of the expansion unit 1 1 is connected upstream and the additional heat source 16 in series the evaporator 8 and the expansion unit 1 1 is connected downstream.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of another embodiment of a washer-dryer 1 during a drying process. This washer-dryer 1 differs from the embodiment shown in FIG.
  • a coolant circuit 22 which is a heat exchanger 23, via which the coolant circuit 22 is heat-transmitting connected to the process air duct 2, a signal technically connected to the control and / or control electronics, not shown
  • Pump 24 for circulating a coolant in the coolant circuit 22 and a coolant reservoir 25 has.
  • the process air guide 2 is designed as a closed process air circuit.
  • the evaporator 8 of the heat pump 7 is heat-transmitting connected to the coolant reservoir 25.
  • the pump 24 is activated during the drying process shown in Fig. 7 and deactivated during the washing process shown in Fig. 8, which is effected via a corresponding control of the pump 24 by means of the control and / or regulating electronics.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the washer-dryer 1 shown in FIG. 7 during a washing process.
  • the pump 24 of the coolant circuit 22 has been deactivated by means of the control and / or regulating unit, not shown, so that the process air is not cooled by the heat exchanger 23.
  • 9 shows a schematic illustration of a further embodiment of a washer-dryer 1 during a drying process.
  • the washer-dryer 1 is constructed substantially in accordance with the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, but the heat pump 7 and a portion of the process air duct 2 comprising the two valve units 5 and 6 are outside a housing 26 of the washer-dryer 1 and arranged in a separate common housing 27, which may be arranged laterally, above or below the housing 26.
  • the valve units 5 and 6 have been activated or adjusted by means of the control and / or regulating electronics (not shown) according to FIG.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of the washer-dryer 1 shown in FIG. 9 during a washing process.
  • the valve units 5 and 6 have been activated or adjusted by means of the control and / or regulating electronics (not shown) according to FIG.
  • Fig. 1 1 shows a schematic representation of another embodiment of a washer-dryer 1 during a drying process.
  • the washer-dryer 1 is constructed substantially in accordance with the embodiment shown in Figs. 3 and 4, however, the heat pump 7 and a portion of the process air duct 2 comprising the valve unit 14 are outside a housing 26 of the washer-dryer 1 and in a separate common housing 27, which may be arranged laterally, above or below the housing 26. In the separate common housing 27 and the additional heat source can be arranged with.
  • the valve unit 14 has been activated or adjusted by means of the control and / or regulating electronics (not shown) according to FIG.
  • FIG. 12 shows a schematic representation of the washer-dryer 1 shown in FIG. 11 during a washing process.
  • the valve unit 14 has been activated or adjusted by means of the control and / or regulating electronics (not shown) according to FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Waschtrockner (1) mit wenigstens einer Prozessluftführung (2), wenigstens einer wärmeübertragend mit der Prozessluftführung (2) verbundenen Wärmepumpe (7) und wenigstens einer signaltechnisch mit der Prozessluftführung (2) und der Wärmepumpe (7) verbundenen Steuer- und/oder Regelelektronik (12), wobei ein Abschnitt der Prozessluftführung (2) durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter (4) des Waschtrockners (1) gebildet ist. Um einen energieeffizienteren Betrieb eines kostengünstiger ausgebildeten Waschtrockners (1) zu ermöglichen, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regelelektronik (12) eingerichtet ist, die Prozessluftführung (2) und die Wärmepumpe (7) derart elektrisch anzusteuern, dass während eines mit dem Waschtrockner (1) durchgeführten Waschvorgangs und während eines mit dem Waschtrockner (1) durchgeführten Trocknungsvorgangs aufgeheizte Prozessluft durch den Laugenbehälter (4) führbar ist.

Description

Waschtrockner und Verfahren zum Betreiben eines
Waschtrockners
Die Erfindung betrifft einen Waschtrockner mit wenigstens einer Prozessluftführung, wenigstens einer wärmeübertragend mit der Prozessluftführung verbundenen Wärme- pumpe und wenigstens einer signaltechnisch mit der Prozessluftführung und der Wärmepumpe verbundenen Steuer- und/oder Regelelektronik, wobei ein Abschnitt der Prozessluftführung durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter des Waschtrockners gebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Waschtrockners, der wenigstens eine Prozessluftführung und wenigstens eine wärmeübertragend mit der Prozessluftführung verbundene Wärmepumpe aufweist, wobei ein Abschnitt der Prozessluftführung durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter des Waschtrockners gebildet wird.
Ein Waschtrockner ermöglicht es, mit einem einzigen Gerät Wäsche zu waschen und anschließend zu trocknen. Um einen Trocknungsvorgang möglichst energiesparend durchführen zu können, kann ein Waschtrockner mit einer Wärmepumpe ausgestattet sein, die wärmeübertragend mit einer ein Gebläse umfassenden Prozessluftführung ver- bunden ist, mit der zum Trocknen von Wäsche verwendete Prozessluft führbar ist. Ein Abschnitt der Prozessluftführung wird durch einen feststehenden Laugenbehälter des Waschtrockners gebildet, in dem eine Wäschetrommel zur Aufnahme von zu waschenden und/oder zu trocknenden Wäschestücken drehbar gelagert ist. Der Waschtrockner umfasst zudem eine Steuer- und/oder Regelelektronik, mit welcher der Betrieb der Pro- zessluftführung bzw. von deren Gebläse und der Betrieb der Wärmepumpe Steuer- bzw. regelbar ist, wozu die Steuer- und/oder Regelelektronik signaltechnisch mit der Prozessluftführung bzw. deren Gebläse und der Wärmepumpe verbunden ist.
Die Wärmepumpe umfasst einen bezüglich einer Strömungsrichtung der Prozessluft in der Prozessluftführung dem Laugenbehälter nachgeschalteten Verdampfer, mit dem der zum Trocknen der Wäsche verwendeten Prozessluft Wärme und hierdurch Feuchtigkeit entziehbar ist. Des Weiteren umfasst die Wärmepumpe einen dem Laugenbehälter vor- geschalteten Kondensator, mit der die Prozessluft vor ihrem Eintritt in den Laugenbehälter aufheizbar ist. Der Verdampfer und der Kondensator sind Teile eines Kältemittelkreislaufs der Wärmepumpe, so dass über den Verdampfer gewonnene Wärme zumindest teilweise über den Kondensator wieder an die Prozessluft abgegeben werden kann. DE 10 2012 222 018 A1 offenbart einen Waschtrockner mit einer geschlossenen Prozessluftführung, einer wärmeübertragend mit der Prozessluftführung verbundenen Wärmepumpe und einer Steuerelektronik. Ein Abschnitt der Prozessluftführung ist durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter des Waschtrockners gebildet. Aufgabe der Erfindung ist es, einen energieeffizienteren Betrieb eines kostengünstiger ausgebildeten Waschtrockners zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte, fakultative Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Patent- ansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können, und auch in nachfolgender Beschreibung erläutert und in beigefügter Zeichnung dargestellt. Ein erfindungsgemäßer Waschtrockner umfasst demnach wenigstens eine Prozessluftführung, wenigstens eine wärmeübertragend mit der Prozessluftführung verbundene Wärmepumpe und wenigstens eine signaltechnisch mit der Prozessluftführung und der Wärmepumpe verbundene Steuer- und/oder Regelelektronik, wobei ein Abschnitt der Prozessluftführung durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter des Waschtrockners gebildet ist, und wobei die Steuer- und/oder Regelelektronik eingerichtet ist, die Prozessluftführung und die Wärmepumpe derart elektrisch anzusteuern, dass während eines mit dem Waschtrockner durchgeführten Waschvorgangs und während eines mit dem Waschtrockner durchgeführten Trocknungsvorgangs aufgeheizte Prozessluft durch den Laugenbehälter führbar ist.
Erfindungsgemäß wird ein und dieselbe Einrichtung, nämlich die Wärmepumpe, sowohl während des Waschvorgangs als auch während des Trocknungsvorgangs zum energieeffizienten Aufheizen der Prozessluft verwendet. Auch während des Waschvorgangs wird somit die zu waschende Wäsche, die in einer in dem Laugenbehälter drehbar angeordneten Wäschetrommel vorhanden ist, und in dem Laugenbehälter vorhandene Reinigungsflüssigkeit mittels der aufgeheizten Prozessluft erwärmt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Waschtrockners bzw. die zweifache Funktion der Wärmepumpe kann auf anderweitige zusätzliche Aufheizmittel verzichtet werden, so dass der erfin- dungsgemäße Waschtrockner mit einer reduzierten Bauteilanzahl und somit kostengünstiger und bauraumoptimiert herstellbar ist.
Die Prozessluftführung kann zumindest während des Trocknungsvorgangs als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet sein, in dem die Prozessluft mittels eines Gebläses der Prozessluftführung umgewälzt wird. Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausgestaltungen des Waschtrockners ergibt, kann die Prozessluftführung während des Waschvorgangs als offene Prozessluftführung oder als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet sein. In ersterem Fall ist bei einem Wechsel zwischen einem Waschvorgang und einem Trocknungsvorgang, und umgekehrt, eine Änderung der Ausgestaltung der Prozessluftführung erforderlich, was beispielsweise über eine elektrische Ansteuerung von an der Prozessluftführung angeordneten Ventileinheiten realisiert werden kann.
Ein Abschnitt der Prozessluftführung ist durch den feststehend angeordneten Laugen- behälter des Waschtrockners gebildet. Dass der Laugenbehälter feststehend angeordnet ist, soll bedeuten, dass er nicht entsprechend der Wäschetrommel drehbar gelagert ist, sondern seine Stellung in einem Gehäuse des Waschtrockners während eines Waschvorgangs und eines Trocknungsvorgangs im Wesentlichen beibehält. Dabei soll jedoch nicht ausgeschlossen sein, dass die Stellung des Laugenbehälters während eines Waschvor- gangs oder eines Trocknungsvorgangs relativ zum Gehäuse des Waschtrockners aufgrund von beladungsbedingten Unwuchten der aus der Wäschetrommel und der darin befindlichen Wäsche gebildeten Einheit variiert.
Die Wärmepumpe ist über ihre Wärmetauscher, die jeweils als Verdampfer oder Kon- densator ausgebildet sind, wärmeübertragend mit der Prozessluftführung verbunden. Während eines Waschvorgangs und eines Trocknungsvorgangs findet ein Wärmeaustausch zwischen den Wärmetauschern und der in der Prozessluftführung geführten Prozessluft statt. Neben den Wärmetauschern umfasst die Wärmepumpe eine Verdichterein- heit, beispielsweise einen Kompressor, eine Expansionseinheit, beispielsweise ein Expansionsventil, und Leitungen, über welche die übrigen Komponenten der Wärmepumpe fluidtechnisch miteinander verbunden sind, um von einem Kältemittel der Wärmepumpe durchströmt werden zu können. Die Steuer- und/oder Regelelektronik kann kabelgebunden oder kabellos signaltechnisch mit der Prozessluftführung, beispielsweise mit deren Gebläse, und mit der Wärmepumpe, insbesondere mit deren Kompressor, verbunden sein. Hierdurch kann die Steuer- und/oder Regelelektronik die Prozessluftführung und die Wärmepumpe elektrisch ansteuern, insbesondere um während eines Waschvorgangs und während eines Trocknungsvor- gangs aufgeheizte Prozessluft durch den Laugenbehälter führen zu können. Über die elektrische Ansteuerung der Prozessluftführung kann zudem die Leistung des Gebläses der Prozessluftführung variiert werden. Über die elektrische Ansteuerung der Wärmepumpe kann des Weiteren der Betrieb bzw. die Leistung der Wärmepumpe variiert werden. Die Steuer- und/oder Regelelektronik kann in eine bereits vorhandene Geräteelektro- nik integriert oder separat davon ausgebildet sein. Die Steuerelektronik kann einen Mikroprozessor und eine Informationsspeichereinheit aufweisen, in der verschiedene Programme, insbesondere Waschprogramme und Trocknungsprogramme, zum Betreiben des Waschtrockners abgelegt sind, die von dem Mikroprozessor ausführbar sind. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Prozessluftführung derart ausgebildet und über die Steuer- und/oder Regelelektronik elektrisch ansteuerbar, dass während des Waschvorgangs mittels eines Gebläses der Prozessluftführung eine Umgebungsluft ansaugbar, mittels eines Kondensators der Wärmepumpe aufheizbar und anschließend dem Laugenbehälter zuführbar ist und dass aus dem Laugenbehälter austretende Pro- zessluft mittels eines Verdampfers der Wärmepumpe abkühlbar und in eine Umgebung des Waschtrockners abführbar ist. Hierzu kann die Prozessluftführung zwei signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik verbundene Ventileinheiten, insbesondere Drei-Wege-Ventile, aufweisen, von denen eine Ventileinheit dem Verdampfer nachgeschaltet und die andere Ventileinheit dem Kondensator vorgeschaltet ist. Zur Durchfüh- rung des Waschvorgangs werden diese Ventileinheiten so mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit eingestellt, dass die Umgebungsluft mit dem Gebläse ansaugbar und die abgekühlte Prozessluft in die Umgebung des Waschtrockners abführbar ist. Zur Durchführung eines Trocknungsvorgangs werden die Ventileinheiten derart von der Steuer- und/oder Regelelektronik angesteuert bzw. eingestellt, dass die Prozessluftführung als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Prozessluftführung als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet und weist die Wärmepumpe wenigstens eine zusätzliche Wärmequelle und wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik verbundene Ventileinheit auf, mit der die zusätzliche Wärmequelle und ein Verdampfer der Wärmepumpe wahlweise mit einem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe verbindbar sind, wobei während des Trocknungsvorgangs der Verdampfer und während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist. Zur Durchführung eines Trocknungsvorgangs steuert die Steuer- und/oder Regelelektronik die Ventileinheit, beispielsweise ein Drei-Wege-Ventil, derart an, dass der Verdampfer und somit nicht die zusätzliche Wärmequelle mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist. Zur Durchführung eines Waschvorgangs steuert die Steuer- und/oder Regelelektronik die Ventileinheit derart an, dass die zusätzliche Wärmequelle und somit nicht der Verdampfer mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist. Hierdurch wird dem Kältemittel und darüber der Prozessluft über die zusätzliche Wärmequelle Wärme zugeführt und nicht, wie bei einem Trocknungsvorgang, Wärme über den Verdampfer entzogen, da der Verdampfer nicht mit dem Kältemittelkreislauf verbunden und somit nicht aktiv ist. Zudem wird die Prozessluft nicht über den Verdampfer entfeuchtet.
Vorteilhafterweise umfasst die zusätzliche Wärmequelle wenigstens einen Wasser beinhaltenden Tank, einen Latentwärmespeicher, oder einen Wärmetauscher. Das Kältemittel entzieht dem in dem Tank vorhandenen Wasser Wärme und wird hierdurch aufgewärmt. Hierbei kann das Wasser abgekühlt werden, bis Eis entsteht. Hierdurch kann eine relativ große Wärmemenge einer relativ kleinen Wassermenge entzogen werden. Alternativ kann das Kältemittel Wärme aus einem Latentwärmespeicher entziehen. Weiter alternativ kann das Kältemittel Wärme über einen Wärmetauscher aufnehmen, der beispielsweise von einer Umgebungsluft zumindest teilweise umströmt oder durchströmt wird. Hierzu kann ein zusätzliches Gebläse vorhanden sein, mit dem eine Umgebungsluftströmung an dem Wärmetauscher erzeugbar ist. Durch eine Steuerung des Gebläses kann die auf das Kältemittel übertragene Wärmemenge variiert werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Prozessluftführung als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist und dass die Wärmepumpe wenigstens eine zusätzliche Wärmequelle und mehrere signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik verbundene Ventileinheiten aufweist, mit denen während des Trocknungsvorgangs die zusätzliche Wärmequelle von einem Kältemittelkreislauf der Wärme- pumpe abgekoppelt ist und ein Verdampfer der Wärmepumpe einer Expansionseinheit der Wärmepumpe nachgeschaltet ist und mit denen während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist, der Verdampfer der Expansionseinheit vorgeschaltet ist und die zusätzliche Wärmequelle in Reihe dem Verdampfer und der Expansionseinheit nachgeschaltet ist. Zur Durchführung eines Trock- nungsvorgangs steuert die Steuer- und/oder Regelelektronik die Ventileinheiten, beispielsweise Drei-Wege-Ventile, derart an, dass die zusätzliche Wärmequelle von dem Kältemittelkreislauf abgekoppelt ist. Das Kältemittel strömt dann von dem Kondensator über die Expansionseinheit zu dem Verdampfer. Zur Durchführung eines Waschvorgangs steuert die Steuer- und/oder Regelelektronik die Ventileinheiten derart an, dass auch die zusätzliche Wärmequelle mit dem Kältemittelkreislauf verbunden ist. Das Kältemittel strömt dann von dem Kondensator über den Verdampfer zu der Expansionseinheit und anschließend zu der zusätzlichen Wärmequelle. Hierdurch wird der Verdampfer im Gegensatz zu einem Trocknungsvorgang als weitere Wärmequelle verwendet. Dadurch wird die maximale Heizleistung der Wärmepumpe erhöht, wodurch eine Verkürzung von Aufheizzeiten zur Durchführung eines Waschvorgangs erzielbar ist. Die zusätzliche Wärmequelle kann entsprechend den vorstehend genannten Ausgestaltungen ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Waschtrockner wenig- stens einen Kühlmittelkreislauf, der einen Wärmetauscher, über den der Kühlmittelkreislauf wärmeübertragend mit der Prozessluftführung verbunden ist, eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik verbundene Pumpe zum Umwälzen eines Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf und ein Kühlmittelreservoir aufweist, wobei die Prozessluftführung als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist, wobei ein Verdampfer der Wärmepumpe wärmeübertragend mit dem Kühlmittelreservoir verbunden ist, und wobei die Pumpe während des Trocknungsvorgangs aktiviert und während des Waschvorgangs deaktiviert ist. Das Kühlmittelreservoir bzw. darin enthaltenes Kühlmittel, beispielsweise Kühlwasser, wird sowohl während eines Trocknungsvorgangs als auch wäh- rend eines Waschvorgangs mittels des Verdampfers der Wärmepumpe abgekühlt. Zur Durchführung eines Trocknungsvorgangs wird die Pumpe mittels der Steuer- und/oder Regelelektronik aktiviert, so dass das Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf umgewälzt wird. Hierdurch wird mit dem Wärmetauscher des Kühlmittelkreislaufs der in der Prozessluftführung geführten Prozessluft Wärme entzogen, die an das Kühlmittelreservoir abge- geben wird. Hierbei kann zudem das sich durch die Abkühlung an dem Wärmetauscher niederschlagende Wasser von dem Wärmetauscher abgeführt und dem Kühlmittelreservoir zugeführt werden. Es kann vorgesehen sein, dass das Kühlmittel derart durch den Wärmetauscher geleitet wird, dass es hierbei Wärme und in der Prozessluft enthaltene Feuchtigkeit durch einen unmittelbaren Kontakt mit der Prozessluft aufnimmt. Zur Durch- führung eines Waschvorgangs wird die Pumpe mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit deaktiviert. Hierdurch wird das in dem Kühlmittelreservoir vorhandene Kühlmittel mittels des Verdampfers der Wärmepumpe immer weiter abgekühlt und hierdurch Wärme von dem Kältemittel der Wärmepumpe aufgenommen, bis schließlich Eis gebildet wird. Zudem wird die Prozessluft nicht mittels des Wärmetauschers abgekühlt. Das Kühlmittel kann Wasser oder eine Suspension aus Wasser und einem Latentwärmespeichermaterial sein. Letzteres ist wegen der zur Verfügung stehenden größeren Menge an latenter Wärme von Vorteil. Zudem kann ein Latentwärmespeichermaterial mit einer optimalen Schmelztemperatur gewählt werden. Je höher die Schmelztemperatur des Latentwärmespeichermaterials ist, desto besser ist die Energieeffizienz der Wärmepumpe.
Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn die Wärmepumpe und ein Abschnitt der Prozessluftführung außerhalb eines Gehäuses des Waschtrockners angeordnet sind. In einem Gehäuse eines Wäschetrockners steht in der Regel wenig Bauraum zur Anordnung der Wärmepumpe zur Verfügung. Durch die Anordnung der Wärmepumpe und des Abschnitts der Prozessluftführung außerhalb des Gehäuses muss das Gehäuse nicht aufwändig modifiziert oder neu entworfen werden. Die Wärmepumpe und der Abschnitt der Prozessluftführung können beispielsweise oben auf dem Gehäuse, seitlich, insbesondere hinten, an dem Gehäuse oder in einem Sockel angeordnet sein. Die aus der Wärmepumpe und dem Abschnitt der Prozessluftführung gebildete, kompakte Einheit kann auf einfache Art und Weise unter Verwendung einer geringen Anzahl an Leitungen mit dem übrigen Waschtrockner verbunden werden. Gegebenenfalls kann auch eine oben genannte zusätzliche Wärmequelle der Wärmepumpe außerhalb des Gehäuses des Waschtrockners angeordnet sein. Vorteilhafterweise ist das Gebläse der Prozessluftführung außerhalb des Gehäuses angeordnet. Hierdurch kann auch der Bauraum für das Gebläse innerhalb des Gehäuses eingespart werden. Wenn außerhalb des Gehäuses ein ausreichender Bauraum zur Verfügung steht, können zudem größere Gebläse eingesetzt werden, mit denen höhere Pro- zessluftvolumenströme erzeugbar sind, wodurch die Trocknungsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Vorzugsweise ist das Gebläse mit der Wärmepumpe und dem Abschnitt der Prozessluftführung baulich zu einer kompakten, außerhalb des Gehäuses angeordneten Einheit zusammengefasst.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Waschtrockner ein außer- halb des Gehäuses angeordnetes separates Gehäuse, in dem die Wärmepumpe und der Abschnitt der Prozessführung bzw. das Gebläse angeordnet sind. Dies macht die in dem Gehäuse vorhandenen Komponenten unzugänglich. Zudem wird der beim Betrachter beim Betrachten des Waschtrockners hervorgerufene ästhetische Eindruck verbessert. Gegebenenfalls kann auch eine oben genannte zusätzliche Wärmequelle der Wärme- pumpe innerhalb des separaten Gehäuses des Waschtrockners angeordnet sein.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Waschtrockners, der wenigstens eine Prozessluftführung und wenigstens eine wärmeübertragend mit der Prozessluftführung verbundene Wärmepumpe aufweist, wird ein Abschnitt der Prozess- luftführung durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter des Waschtrockners gebildet, wobei während eines mit dem Waschtrockner durchgeführten Waschvorgangs und während eines mit dem Waschtrockner durchgeführten Trocknungsvorgangs aufgeheizte Prozessluft durch den Laugenbehälter geführt wird. Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf den Waschtrockner genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann der Waschtrockner zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass während des Waschvorgangs mittels eines Gebläses der Prozessluftführung eine Umgebungsluft angesaugt, mittels eines Kondensators der Wärmepumpe aufgeheizt und anschließend dem Laugenbehälter zugeführt wird und dass aus dem Laugenbehälter austretende Prozessluft mittels eines Verdampfers der Wärmepumpe abgekühlt und anschließend in eine Umgebung des Waschtrockners abgeführt wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Waschtrockners genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Prozessluftfüh- rung ein geschlossener Prozessluftkreislauf verwendet wird und dass die Wärmepumpe mit wenigstens einer zusätzlichen Wärmequelle versehen wird, wobei die zusätzliche Wärmequelle und ein Verdampfer der Wärmepumpe wahlweise mit einem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe verbunden werden, wobei während des Trocknungsvorgangs der Verdampfer und während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle mit dem Kältemittelkreislauf verbunden wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Waschtrockners genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass als Prozessluftführung ein geschlossener Prozessluftkreislauf verwendet wird und dass die Wärmepumpe mit wenigstens einer zusätzlichen Wärmequelle versehen wird, wobei während des Trocknungsvorgangs die zusätzliche Wärmequelle von einem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe abgekoppelt und ein Verdampfer der Wärmepumpe einer Expansionseinheit der Wärmepumpe nachgeschaltet wird, und wobei während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle mit dem Kältemittelkreislauf verbunden, der Verdampfer der Expansionseinheit vorgeschaltet und die zusätzliche Wärmequelle in Reihe dem Verdampfer und der Expansionseinheit nachgeschaltet wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Waschtrockners genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Prozessluftführung wärmeübertragend mit einem Wärmetauscher eines Kühlmittelkreislaufs verbunden wird, der eine Pumpe zum Umwälzen eines Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf und ein Kühlmittelreservoir aufweist, wobei als Prozessluftführung ein geschlossener Prozessluftkreislauf verwendet wird, wobei ein Verdampfer der Wärmepumpe wärmeübertragend mit dem Kühlmittelreservoir verbunden wird, und wobei die Pumpe während des Trocknungsvorgangs aktiviert und während des Waschvorgangs deaktiviert wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Waschtrockners genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der unabhängigen Patentansprüche und der abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren der Zeichnung ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränken.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner während eines Trocknungsvorgangs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Waschtrockners während eines Waschvorgangs;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner während eines Trocknungsvorgangs;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des in Fig. 3 gezeigten Waschtrockners während eines Waschvorgangs; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner während eines Trocknungsvorgangs;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des in Fig. 5 gezeigten Waschtrockners während eines Waschvorgangs;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner während eines Trocknungsvorgangs;
Fig. 8 eine schematische Darstellung des in Fig. 7 gezeigten Waschtrockners während eines Waschvorgangs;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner während eines Trocknungsvorgangs; Fig. 10 eine schematische Darstellung des in Fig. 9 gezeigten Waschtrockners während eines Waschvorgangs;
Fig. 1 1 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner während eines Trocknungsvorgangs; und
Fig. 12 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 1 gezeigten Waschtrockners während eines Waschvorgangs.
In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner 1 während eines Trocknungsvorgangs. Der Waschtrockner 1 umfasst eine Prozessluftführung 2 mit einem Gebläse 3, mit dem eine Prozessluft in der Prozessluftführung 2 entsprechend den Pfeilen bewegbar ist. Ein Abschnitt der Prozessluftführung 2 ist durch einen feststehenden Laugenbehälter 4 des Waschtrockners 1 gebildet. Die Prozessluftführung 2 umfasst zudem zwei als Drei-Wege- Ventile ausgebildete, elektrisch ansteuerbare Ventileinheiten 5 und 6, die zur Durchführung des Trocknungsvorgangs derart eingestellt sind, dass die Prozessluftführung 2 als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist.
Der Waschtrockner 1 umfasst des Weiteren eine wärmeübertragend mit der Prozessluft- führung 2 verbundenen Wärmepumpe 7. Die Wärmepumpe 7 umfasst einen Verdampfer 8, eine Verdichtereinheit 9 in Form eines elektrisch ansteuerbaren Kompressors, einen Kondensator 10 und eine Expansionseinheit 1 1 in Form eines Kapillarrohrs.
Ferner umfasst der Waschtrockner 1 eine über Signalverbindungen S signaltechnisch mit der Prozessluftführung 2 und der Wärmepumpe 7 verbundenen Steuer- und/oder Regelelektronik 12. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 12 signaltechnisch mit dem Gebläse 3 und die Verdichtereinheit 9 verbunden, vor allem auch, um das Gebläse 3 und die Verdichtereinheit 9 bei Bedarf aktivieren und deaktivieren zu können. Die Steuer- und/oder Regelelektronik 12 ist eingerichtet, die Prozessluftführung 2 und die Wärme- pumpe 7 derart elektrisch anzusteuern, dass während eines mit dem Waschtrockner 1 durchgeführten, in Fig. 2 gezeigten Waschvorgangs und während des mit dem Waschtrockner 1 durchgeführten, in Fig. 1 gezeigten Trocknungsvorgangs aufgeheizte Prozessluft durch den Laugenbehälter 4 führbar ist. Die Wärmepumpe 7, ein Abschnitt der Prozessluftführung 2 und eventuell auch das Gebläse 3 können außerhalb eines nicht gezeigten Gehäuses des Waschtrockners 1 angeordnet sein, wie es beispielsweise in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Der Waschtrockner 1 kann hierbei ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes, in den Fig. 9 und 10 gezeigtes separates Gehäuse aufweisen, in dem die Wärmepumpe 7 und der Abschnitt der Prozessführung 2 bzw. das Gebläse 3 angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Waschtrockners 1 während eines Waschvorgangs. Hierzu ist die Prozessluftführung 2 derart ausgebildet und über die Steuer- und/oder Regelelektronik 12 elektrisch ansteuerbar, dass während des Waschvorgangs mittels des Gebläses 3 der Prozessluftführung 2 eine Umgebungsluft ansaugbar, mittels des Kondensators 10 der Wärmepumpe 7 aufheizbar und anschließend dem Laugenbehälter 4 zuführbar ist und dass aus dem Laugenbehälter 4 austretende Prozessluft mittels des Verdampfers 8 der Wärmepumpe 7 abkühlbar und in eine Umgebung des Waschtrockners 1 abführbar ist. Hierzu sind die Ventileinheiten 5 und 6 mittels der Steuer- und/oder Regelelektronik 12 angesteuert bzw. umgestellt worden, so dass die Prozessluftführung 2 offen ausgebildet ist.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner 1 während eines Trocknungsvorgangs. Dieser Waschtrockner 1 unterscheidet sich dadurch von dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Prozessluftführung 2 sowohl während des in Fig. 3 gezeigten Trocknungsvorgangs als auch während des in Fig. 4 gezeigten Waschvorgangs als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist und dass die Wärmepumpe 7 eine zusätzliche Wärmequelle 13 und eine über eine Signalverbindung S signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik 12 verbundene Ventileinheit 14 aufweist, mit der die zusätzliche Wärmequelle 13 und der Verdampfer 8 wahlweise mit einem Kältemittelkreislauf 15 der Wärmepumpe 7 verbindbar sind, wobei während des in Fig. 3 gezeigten Trocknungsvorgangs der Verdampfer 8 und während des in Fig. 4 gezeigten Waschvorgangs die zusätzliche Wärme- quelle 13 mit dem Kältemittelkreislauf 15 verbunden ist. Hierzu wird die Ventileinheit 14 mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 12 entsprechend angesteuert. Die zusätzliche Wärmequelle 13 kann wenigstens einen Wasser beinhaltenden Tank, einen Latentwärmespeicher, oder einen Wärmetauscher umfassen, was nicht näher dargestellt ist. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des in Fig. 3 gezeigten Waschtrockners 1 während eines Waschvorgangs. Hierzu wurde die Ventileinheit 14 mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit 12 derart angesteuert, dass die zusätzliche Wärmequelle 13 mit dem Kältemittelkreislauf 15 der Wärmepumpe 7 verbunden bzw. der Verdampfer 8 von dem Kältemittelkreislauf 15 abgekoppelt ist.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner 1 während eines Trocknungsvorgangs. Dieser Waschtrockner 1 unterscheidet sich dadurch von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Prozessluftführung 2 sowohl während des in Fig. 5 gezeigten Trocknungsvorgangs als auch während des in Fig. 6 gezeigten Waschvorgangs als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist und dass die Wärmepumpe 7 eine zusätzliche Wärmequelle 16 und mehrere signaltechnisch mit der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelelektronik verbundene, als Drei-Wege-Ventile ausgebildete Ventileinheiten 17 bis 21 aufweist, mit denen während des in Fig. 5 gezeigten Trocknungsvorgangs die zusätzliche Wärmequelle 16 von einem Kältemittelkreislauf 15 der Wärmepumpe 7 abgekoppelt ist und der Verdampfer 8 der Wärmepumpe 7 der Expansionseinheit 1 1 der Wärmepumpe 7 nachgeschaltet ist und mit denen während des in Fig. 6 gezeigten Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle 16 mit dem Kältemittelkreislauf 15 verbunden ist, der Verdampfer 8 der Expan- sionseinheit 1 1 vorgeschaltet ist und die zusätzliche Wärmequelle 16 in Reihe dem Verdampfer 8 und der Expansionseinheit 1 1 nachgeschaltet ist. Die zusätzliche Wärmequelle 16 kann wenigstens einen Wasser beinhaltenden Tank, einen Latentwärmespeicher, oder einen Wärmetauscher umfassen, was nicht näher dargestellt ist. Zur Durchführung des Trockenvorgangs werden die Ventileinheiten 17 bis 21 von der Steuer- und/oder Regel- elektronik entsprechend Fig. 5 angesteuert bzw. eingestellt.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des in Fig. 5 gezeigten Waschtrockners 1 während eines Waschvorgangs. Zur Durchführung des Waschvorgangs werden die Ventileinheiten 17 bis 21 von der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelelektronik entspre- chend Fig. 6 angesteuert bzw. eingestellt, so dass die zusätzliche Wärmequelle 16 mit dem Kältemittelkreislauf 15 verbunden ist, der Verdampfer 8 der Expansionseinheit 1 1 vorgeschaltet ist und die zusätzliche Wärmequelle 16 in Reihe dem Verdampfer 8 und der Expansionseinheit 1 1 nachgeschaltet ist. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner 1 während eines Trocknungsvorgangs. Dieser Waschtrockner 1 unterscheidet sich dadurch von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Kühlmittelkreislauf 22, der einen Wärmetauscher 23, über den der Kühlmittelkreislauf 22 wärmeübertragend mit der Prozessluftführung 2 verbunden ist, eine signaltechnisch mit der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelelektronik verbundene Pumpe 24 zum Umwälzen eines Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf 22 und ein Kühlmittelreservoir 25 aufweist. Die Prozessluftführung 2 ist als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet. Der Verdampfer 8 der Wärmepumpe 7 ist wärmeübertragend mit dem Kühlmittelreservoir 25 verbunden. Die Pumpe 24 ist während des in Fig. 7 gezeigten Trocknungsvorgangs aktiviert und während des in Fig. 8 gezeigten Waschvorgangs deaktiviert, was über eine entsprechende Ansteuerung der Pumpe 24 mittels der Steuer- und/oder Regelelektronik bewirkt wird. Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung des in Fig. 7 gezeigten Waschtrockners 1 während eines Waschvorgangs. Hierzu wurde die Pumpe 24 des Kühlmittelkreislaufs 22 mittels der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regeleinheit deaktiviert, so dass die Prozessluft nicht über den Wärmetauscher 23 gekühlt wird. Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner 1 während eines Trocknungsvorgangs. Der Waschtrockner 1 ist im Wesentlichen entsprechend dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel aufgebaut, jedoch sind die Wärmepumpe 7 und ein Abschnitt der Prozessluftführung 2, der die beiden Ventileinheiten 5 und 6 umfasst, außerhalb eines Gehäuses 26 des Wasch- trockners 1 und in einem separaten gemeinsamen Gehäuse 27 angeordnet, das seitlich, oberhalb oder unterhalb des Gehäuses 26 angeordnet sein kann. Im Übrigen wird auf die obige Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen. Zur Durchführung des Trocknungsvorgangs sind die Ventileinheiten 5 und 6 mittels der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelelektronik entsprechend Fig. 9 angesteuert bzw. eingestellt worden.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung des in Fig. 9 gezeigten Waschtrockners 1 während eines Waschvorgangs. Zur Durchführung des Waschvorgangs sind die Ventileinheiten 5 und 6 mittels der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelelektronik entsprechend Fig. 10 angesteuert bzw. eingestellt worden.
Fig. 1 1 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Waschtrockner 1 während eines Trocknungsvorgangs. Der Waschtrockner 1 ist im Wesentlichen entsprechend dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel aufgebaut, jedoch sind die Wärmepumpe 7 und ein Abschnitt der Prozessluftführung 2, der die Ventileinheit 14 umfasst, außerhalb eines Gehäuses 26 des Waschtrockners 1 und in einem separaten gemeinsamen Gehäuse 27 angeordnet, das seitlich, oberhalb oder unterhalb des Gehäuses 26 angeordnet sein kann. In dem separaten gemeinsamen Gehäuse 27 kann auch die zusätzliche Wärmequelle mit angeordnet sein. Im Übrigen wird auf die obige Beschreibung zu den Fig. 3 und 4 verwiesen. Zur Durchführung des Trocknungsvorgangs ist die Ventileinheit 14 mittels der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelelektronik entsprechend Fig. 1 1 angesteuert bzw. eingestellt worden. Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung des in Fig. 1 1 gezeigten Waschtrockners 1 während eines Waschvorgangs. Zur Durchführung des Waschvorgangs ist die Ventileinheit 14 mittels der nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelelektronik entsprechend Fig. 12 angesteuert bzw. eingestellt worden.
Bezugszeichenliste
I Waschtrockner
2 Prozessluftführung
3 Gebläse
4 Laugenbehälter
5 Ventileinheit
6 Ventileinheit
7 Wärmepumpe
8 Verdampfer
9 Verdichtereinheit
10 Kondensator
I I Expansionseinheit
12 Steuer- und/oder Regelelektronik
13 zusätzliche Wärmequelle
14 Ventileinheit
15 Kältemittelkreislauf
16 zusätzliche Wärmequelle
17 Ventileinheit
18 Ventileinheit
19 Ventileinheit
20 Ventileinheit
21 Ventileinheit
22 Kühlmittelkreislauf
23 Wärmetauscher
24 Pumpe
25 Kühlmittelreservoir
26 Gehäuse
27 separates Gehäuse
S Signalverbindung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Waschtrockner (1 ) mit wenigstens einer Prozessluftführung (2), wenigstens einer wärmeübertragend mit der Prozessluftführung (2) verbundenen Wärmepumpe (7) und wenigstens einer signaltechnisch mit der Prozessluftführung (2) und der Wärmepumpe (7) verbundenen Steuer- und/oder Regelelektronik (12), wobei ein Abschnitt der Prozessluftführung (2) durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter (4) des Waschtrockners (1 ) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regelelektronik (12) eingerichtet ist, die Prozessluftführung (2) und die Wärmepumpe (7) derart elektrisch anzusteuern, dass während eines mit dem Waschtrockner (1 ) durchgeführten Waschvorgangs und während eines mit dem Waschtrockner (1 ) durchgeführten Trocknungsvorgangs aufgeheizte Prozessluft durch den Laugenbehälter (4) führbar ist.
Waschtrockner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluftführung (2) derart ausgebildet und über die Steuer- und/oder Regelelektronik (12) elektrisch ansteuerbar ist, dass während des Waschvorgangs mittels eines Gebläses (3) der Prozessluftführung (2) eine Umgebungsluft ansaugbar, mittels eines Kondensators (10) der Wärmepumpe (7) aufheizbar und anschließend dem Laugenbehälter (4) zuführbar ist und dass aus dem Laugenbehälter (4) austretende Prozessluft mittels eines Verdampfers (8) der Wärmepumpe (7) abkühlbar und in eine Umgebung des Waschtrockners (1 ) abführbar ist.
Waschtrockner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluftführung (2) als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist und dass die Wärmepumpe (7) wenigstens eine zusätzliche Wärmequelle (13) und wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik (12) verbundene Ventileinheit (14) aufweist, mit der die zusätzliche Wärmequelle (13) und ein Verdampfer (8) der Wärmepumpe (7) wahlweise mit einem Kältemittelkreislauf (15) der Wärmepumpe (7) verbindbar sind, wobei während des Trocknungsvorgangs der Verdampfer (8) und während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle (13) mit dem Kältemittelkreislauf (15) verbunden ist. Waschtrockner (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Wärmequelle (13) wenigstens einen Wasser beinhaltenden Tank, einen Latentwärmespeicher, oder einen Wärmetauscher umfasst.
Waschtrockner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluftführung (2) als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist und dass die Wärmepumpe (7) wenigstens eine zusätzliche Wärmequelle (16) und mehrere signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik (12) verbundene Ventileinheiten (17, 18, 19, 20, 21 ) aufweist, mit denen während des Trocknungsvorgangs die zusätzliche Wärmequelle (16) von einem Kältemittelkreislauf (15) der Wärmepumpe (7) abgekoppelt ist und ein Verdampfer (8) der Wärmepumpe (7) einer Expansionseinheit (1 1 ) der Wärmepumpe (7) nachgeschaltet ist und mit denen während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle (16) mit dem Kältemittelkreislauf (15) verbunden ist, der Verdampfer (8) der Expansionseinheit (1 1 ) vorgeschaltet ist und die zusätzliche Wärmequelle (16) in Reihe dem Verdampfer (8) und der Expansionseinheit (1 1 ) nachgeschaltet ist.
Waschtrockner (1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens einen Kühlmittelkreislauf (22), der einen Wärmetauscher (23), über den der Kühlmittelkreislauf (22) wärmeübertragend mit der Prozessluftführung (2) verbunden ist, eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regelelektronik (12) verbundene Pumpe (24) zum Umwälzen eines Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf (22) und ein Kühlmittelreservoir (25) aufweist, wobei die Prozessluftführung (2) als geschlossener Prozessluftkreislauf ausgebildet ist, wobei ein Verdampfer (8) der Wärmepumpe (7) wärmeübertragend mit dem Kühlmittelreservoir (25) verbunden ist, und wobei die Pumpe (24) während des Trocknungsvorgangs aktiviert und während des Waschvorgangs deaktiviert ist.
Waschtrockner (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpe (7) und ein Abschnitt der Prozessluftführung (2) außerhalb eines Gehäuses (26) des Waschtrockners (1 ) angeordnet sind.
Waschtrockner (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (3) der Prozessluftführung (2) außerhalb des Gehäuses (26) angeordnet ist. Waschtrockner (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch ein außerhalb des Gehäuses (26) angeordnetes separates Gehäuse (27), in dem die Wärmepumpe (7) und der Abschnitt der Prozessführung (2) bzw. das Gebläse (3) angeordnet sind.
Verfahren zum Betreiben eines Waschtrockners (1 ), der wenigstens eine Prozessluftführung (2) und wenigstens eine wärmeübertragend mit der Prozessluftführung (2) verbundene Wärmepumpe (7) aufweist, wobei ein Abschnitt der Prozessluftführung (2) durch einen feststehend angeordneten Laugenbehälter (4) des Waschtrockners (1 ) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass während eines mit dem Waschtrockner (1 ) durchgeführten Waschvorgangs und während eines mit dem Waschtrockner (1 ) durchgeführten Trocknungsvorgangs aufgeheizte Prozessluft durch den Laugenbehälter (4) geführt wird. 1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass während des Waschvorgangs mittels eines Gebläses (3) der Prozessluftführung (2) eine Umgebungsluft angesaugt, mittels eines Kondensators (10) der Wärmepumpe (7) aufgeheizt und anschließend dem Laugenbehälter (4) zugeführt wird und dass aus dem Laugenbehälter (4) austretende Prozessluft mittels eines Verdampfers (8) der Wärme- pumpe (7) abgekühlt und anschließend in eine Umgebung des Waschtrockners (1 ) abgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessluftführung (2) ein geschlossener Prozessluftkreislauf verwendet wird und dass die Wärmepumpe (7) mit wenigstens einer zusätzlichen Wärmequelle (13) versehen wird, wobei die zusätzliche Wärmequelle (13) und ein Verdampfer (8) der Wärmepumpe (7) wahlweise mit einem Kältemittelkreislauf (15) der Wärmepumpe (7) verbunden werden, wobei während des Trocknungsvorgangs der Verdampfer (8) und während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle (13) mit dem Kältemittelkreislauf (15) verbunden wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessluftführung (2) ein geschlossener Prozessluftkreislauf verwendet wird und dass die Wärmepumpe (7) mit wenigstens einer zusätzlichen Wärmequelle (16) versehen wird, wobei während des Trocknungsvorgangs die zusätzliche Wärmequelle (16) von einem Kältemittelkreislauf (15) der Wärmepumpe (7) abgekoppelt und eine Verdampfer (8) der Wärmepumpe (7) einer Expansionseinheit (1 1 ) der Wärmepumpe (7) nachgeschaltet wird, und wobei während des Waschvorgangs die zusätzliche Wärmequelle (16) mit dem Kältemittelkreislauf (15) verbunden, der Verdampfer (8) der Expansionseinheit (1 1 ) vorgeschaltet und die zusätzliche Wärmequelle (16) in Reihe dem Verdampfer (8) nachgeschaltet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluftführung (2) wärmeübertragend mit einem Wärmetauscher (23) eines Kühlmittelkreislaufs (22) verbunden wird, der eine Pumpe (24) zum Umwälzen eines Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf (22) und ein Kühlmittelreservoir (25) aufweist, wobei als Prozessluftführung (2) ein geschlossener Prozessluftkreislauf verwendet wird, wobei ein Verdampfer (8) der Wärmepumpe (7) wärmeübertragend mit dem Kühlmittelreservoir (25) verbunden wird, und wobei die Pumpe (24) während des Trocknungsvorgangs aktiviert und während des Waschvorgangs deaktiviert wird.
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