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EP2160488B1 - Kondensationstrockner mit einer wärmepumpe sowie verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

Kondensationstrockner mit einer wärmepumpe sowie verfahren zu seinem betrieb Download PDF

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Publication number
EP2160488B1
EP2160488B1 EP08760795A EP08760795A EP2160488B1 EP 2160488 B1 EP2160488 B1 EP 2160488B1 EP 08760795 A EP08760795 A EP 08760795A EP 08760795 A EP08760795 A EP 08760795A EP 2160488 B1 EP2160488 B1 EP 2160488B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
condensate
heat exchanger
process air
condensation dryer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP08760795A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2160488A1 (de
Inventor
Günter Steffens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2160488A1 publication Critical patent/EP2160488A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2160488B1 publication Critical patent/EP2160488B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a condensation dryer with a drying chamber for the objects to be dried, a process air duct in which there is a heater for heating the process air and the heated process air can be guided by means of a blower over the objects to be dried, an air-to-air heat exchanger, a heat pump circuit having an evaporator, a compressor and a condenser, at least one condensate collecting vessel, a condensate pump, a condensate sink and a first line leading from the condensate pump to the condensate sink, and a preferred method for its operation.
  • a tumble dryer whose operation is based on the condensation of the evaporated by means of warm process air moisture of the laundry from the process air discharged from the laundry - a so-called condensation dryer - does not need a hose for removing the moisture laden process air and is very popular because it is in an indoor lying bath or a laundry room of a larger residential complex can be used without possibility for the removal of exhaust air.
  • a condensation dryer air (so-called process air) is passed through a fan via a heater in a wet laundry containing drum as a drying chamber.
  • the hot air absorbs moisture from the laundry to be dried.
  • the now moist process air is directed into a heat exchanger, which is usually preceded by a lint filter.
  • the moist process air is cooled so that the water contained in the moist process air condenses.
  • the condensed water is then generally collected in a suitable container for later disposal, and the cooled and dried air is returned to the heater and then to the drum.
  • the heat pump is primarily the known compressor heat pump into consideration, in which a circulating refrigerant is cyclically evaporated and condensed. In a condensation dryer equipped with such a heat pump, the cooling of the warm, with moisture takes place laden process air substantially in the evaporator of the heat pump, where the heat transferred to evaporate the refrigerant is used.
  • Such refrigerant vaporized due to the heating is supplied via a compressor to a second heat exchanger, hereinafter also referred to as "condenser", the heat pump, where due to the condensation of the gaseous refrigerant heat is released, which in turn is used to heat the process air before entering the drum.
  • the liquefied refrigerant passes through a throttle, which reduces its pressure, back to the evaporator to evaporate there, with renewed absorption of heat from the process air.
  • a heat pump is generally so integrated into the condensation dryer because of its construction that it can not be removed from the condensation dryer for cleaning lint. It is therefore all the more important in a condensation dryer equipped with a heat pump to remove or bind lint prior to contact of the process air with the heat exchanger surfaces of the heat pump. Under elimination is understood in the first place, the removal of the lint from the process air stream, so that they can not be reflected on the heat pump. For this it is expedient to bind them on a suitable, upstream of the heat pump component.
  • a process air duct in general a lint filter.
  • the fluff sticks and is mechanically removed by the user after the drying process.
  • Finer lint can pass through the lint filter and deposit in other places in the process air duct and thereby hinder the heat exchange or obstruct the airways, for example, in a downstream heat exchanger.
  • the use of multiple fluff filters also increases the pressure losses in the process air flowing in the process air duct increased, which brings other serious disadvantages.
  • condensation of the water contained in the warm and moist process air takes place.
  • the separation of the lint in the heat exchanger is promoted by the binding of the lint to moist surfaces of the heat exchanger.
  • the air-to-air heat exchanger only a relatively low condensation performance.
  • the amount of condensed water generated is low and approaches zero towards the end of the drying process, because the so-called inlet moisture of the process air entering the heat exchanger is generally low due to the rather low temperature level required for trouble-free operation of the heat pump and is getting smaller and smaller due to the drying laundry becomes.
  • the contribution of the air-to-air heat exchanger for binding the lint which brings the process air to him, only small.
  • the DE 4 330 456 C1 discloses a condensation dryer having the respective features of the preambles of independent claims 1 and 9.
  • the object of the invention is therefore to provide a condensation dryer with a heat pump and an air-to-air heat exchanger, in which an improved removal of lint, especially before they reach the heat pump is achieved.
  • Preferred embodiments of the condensation dryer according to the invention are listed in the subclaims 2 to 10.
  • a preferred method for operating the condensation dryer is listed in dependent claim 12.
  • Preferred developments of the condensation dryer correspond to preferred developments of the method and vice versa, even if it is not pointed out in detail.
  • the invention thus relates to a condensation dryer with integrated Flusenbe physicallyung with a drying chamber for the objects to be dried, a process air duct in which a heater for heating the process air and the heated process air can be performed by means of a blower on the objects to be dried, an air Air heat exchanger, a heat pump circuit having an evaporator, a compressor and a condenser, at least one condensate collecting vessel, a condensate pump, a condensate sink and a first line leading from the condensate pump to the condensate sink, characterized in that a second line branches off from the first line, which opens into the process air channel between the drying chamber and the air-to-air heat exchanger.
  • the invention utilizes the condensate produced during a drying process. That at the beginning of a drying process not necessarily appropriate condensate is available, is not a problem, since at such a time, the laundry to be dried is still quite moist, and thus condensate accumulates in abundant amount, but there is no particularly large accumulation of lint.
  • a first condensate collecting vessel is arranged at the evaporator of the heat pump.
  • a second condensate collecting vessel is arranged in the air-air heat exchanger. According to the invention, a first and a second condensate collecting vessel can be present at the same time.
  • a diaphragm is preferably arranged at one of the drying chamber facing flange surface of the air-to-air heat exchanger.
  • This panel may be mounted as a separate part or integrated into the air-to-air heat exchanger.
  • the aperture is integrated in the air-to-air heat exchanger.
  • the heat exchanger is set up at a lowest point of the process air duct for collecting all accumulating lint and removed for disposal of such lint from the condensation dryer.
  • the condensation dryer according to the invention is thus preferably arranged in front of the air-to-air heat exchanger, a diaphragm which is integrated in the air-to-air heat exchanger or attached thereto.
  • This panel preferably has parallel webs.
  • the shutter may include a first set of parallel ridges and a second set of ridges perpendicular thereto.
  • a first line originates from a condensate pump, from which a second line branches off, which projects into the process air channel between the drying chamber and the air-to-air heat exchanger.
  • a part of the condensate for binding or removal of lint can be introduced before and / or in the air-to-air heat exchanger.
  • the remainder of the condensate pumped by the condensate pump is fed via the first line of a condensate sink, and in particular either passed into a condensate collection container, from which it can be disposed of manually, or disposed of directly into a sewer system.
  • the air-air heat exchanger is removable. This is particularly advantageous because a removable heat exchanger can be cleaned more easily from lint.
  • the invention also relates to a method for operating a condensation dryer with a drying chamber for the objects to be dried, a process air duct in which there is a heater for heating the process air and the heated process air is guided by means of a blower over the objects to be dried, an air Air heat exchanger and a heat pump circuit with an evaporator, a compressor and a condenser, at least one condensate collecting vessel, a condensate pump and a first line outgoing from the condensate pump, wherein a second line branches off from the first line, which in the process air channel between the drying chamber and the air-to-air heat exchanger protrudes, and wherein a portion of a condensate from the at least one condensate collecting vessel is guided via the second line into the process air channel between the drying chamber and the air-air heat exchanger.
  • the condensate is guided via an orifice to a flange surface of the air-to-air heat exchanger facing the drying chamber.
  • the refrigerant used in the heat pump cycle is preferably selected from the group consisting of a butane / isopropane mixture, carbon dioxide and a fluorohydrocarbon compound.
  • the temperature of the refrigerant of the heat pump is generally kept within the permissible range via the control of the heat pump. Since in the condensation dryer according to the invention in the process air duct prior to entry into the drying chamber, a heater, preferably a two-stage heating, is located, the control of the heat pump is preferably carried out in coordination with the control of the heating.
  • the degree of drying of the objects to be dried in the condenser dryer decreases the energy required for drying, it is appropriate to regulate the heating accordingly, ie to reduce its heat output as the degree of drying progresses, to maintain a balance between the supplied and the necessary drying energy .
  • a lower heating power or even an increasing cooling capacity of the heat pump is required.
  • the temperature in the process air duct would rise sharply.
  • the heat pump and the heater in the condensation dryer are controlled so that a maximum allowable temperature is not exceeded in the drying chamber.
  • process air and cooling air or process air and refrigerant in the heat pump are each passed through the corresponding heat exchangers in a crossflow or countercurrent process.
  • the invention has the advantage that the removal of lint in the condensation dryer can be performed better.
  • the resulting improved heat exchange in the heat exchanger allows the operation of the condensation dryer with a more favorable energy balance.
  • the heat pump of the condensation dryer is spared.
  • Fig. 1 shows a vertically cut condensation dryer (hereinafter abbreviated to "dryer") in which a first and a second condensate collecting vessel is connected to the condensate pump.
  • dryer a vertically cut condensation dryer
  • the in FIG. 1 shown dryer 1 has a drum rotatable about a horizontal axis as a drying chamber 3, within which driver 4 for the movement of Laundry are attached during a drum rotation.
  • Process air is conducted by means of a blower 19 via a heater 18, through a drum 3, an air-air heat exchanger 11, 12 and a heat pump 13, 14, 15 in an air channel 2 in a closed circuit (process air channel 2).
  • the moist, warm process air is cooled and reheated after condensation of moisture contained in the process air.
  • heated air from the heater 18, ie from the side of the drum 3 opposite a door 5 is passed through the perforated bottom into the drum 3, where it comes into contact with the laundry to be dried and flows through the filling opening of the drum 3 to a lint filter 6 within a closing the filling opening door 5.
  • the air flow in the door 5 is deflected downward and passed from the process air duct 2 to the air-air heat exchanger 11, 12.
  • the moisture absorbed by the process air from the items of laundry condenses there and is collected in a second condensate collecting vessel 21.
  • the somewhat cooled process air to the evaporator 13 of a heat pump 13, 14, 15 out, where it is further cooled.
  • first condensate collecting vessel 25 Below the evaporator 13 is a first condensate collecting vessel 25.
  • the condensate accumulating in the first condensate collecting vessel 25 and / or in the second condensate collecting vessel 21 is pumped off by means of a condensate pump 16.
  • the condensate coming from the condensate collecting vessels 21 and / or 25 is conveyed on via a first line 22.
  • a second line 23 branches off, which projects into the process air channel 2 between the drying chamber 3 and the air-air heat exchanger 11, 12 and preferably the supply of condensate to a diaphragm 27 in front of the air-to-air heat exchanger eleventh , 12 allows.
  • the supplied condensate is collected again in the condensate collecting vessel 21 and pumped off by means of the condensate pump 16.
  • the condensate carried in the first conduit 22 only a portion is diverted into the second conduit 23.
  • the remaining condensate is, for example via the first line 22 in a (in FIG. 1 not shown, cf. but FIG. 2 ) Condensate 28 pumped from which it can be disposed of.
  • the vaporized in the evaporator 13 refrigerant of the heat pump is passed through a compressor 14 to the condenser 15.
  • condenser 15 the refrigerant liquefies with heat being released to the process air.
  • the refrigerant, which is now in liquid form, is again conducted via a throttle valve 17 to the evaporator 13, whereby the refrigerant circuit is closed.
  • the cooling air is taken from the room air and, after passing through the air-to-air heat exchanger 11, 12 again supplied to the room air.
  • the drum 3 is in the in Fig. 1 shown embodiment at the rear bottom by means of a pivot bearing and front mounted by means of a bearing plate 7, wherein the drum 3 rests with a brim on a sliding strip 8 on the bearing plate 7 and is held at the front end.
  • the control of the condensation dryer 1 via a control device 10, which can be controlled by the user via an operating unit 9.
  • Fig. 2 shows a perspective view of an opened condensation dryer 1 (drying chamber not shown).
  • a shell 24 In front of the air-air heat exchanger 11, 12 is a shell 24, in whose heat exchanger 11, 12 facing wall is a diaphragm 26 with parallel horizontal webs 29 and perpendicular thereto parallel webs 30 is located.
  • the diaphragm 26 is located on one of the drying chamber, not shown, facing flange surface 27 of the air-to-air heat exchanger 11, 12th
  • condensate collector 28 is in a (in FIG. 2 not visible) placed at the top of the clothes dryer 1, where it is easily accessible to a user.
  • the location 28 should be understood as a symbol for a condensate sink 28. At this location 28, for example, a hose could be connected that leads to a suitably placed condensate collector 28, or a sewer connection.
  • the second conduit 23 terminates in a hose in front of the orifice 26, which can be moistened or rinsed by the branched-off condensate.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner mit einer Trocknungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines Gebläses über die zu trocknenden Gegenstände geführt werden kann, einem Luft-Luft-Wärmetauscher, einem Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer, einem Kompressor und einem Verflüssiger, mindestens einem Kondensatauffanggefäß, einer Kondensatpumpe, einer Kondensatsenke und einer von der Kondensatpumpe zur Kondensatsenke führenden ersten Leitung, sowie ein bevorzugtes Verfahren zu seinem Betrieb.
  • Ein Wäschetrockner, dessen Funktionsweise auf der Kondensation der mittels warmer Prozessluft verdampften Feuchtigkeit der Wäsche aus der von der Wäsche abgeführten Prozessluft beruht - ein so genannter Kondensationstrockner - benötigt keinen Schlauch zur Abführung der mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft und ist sehr beliebt, weil er in einem innen liegenden Bad oder einer Waschküche eines größeren Wohnkomplexes ohne Möglichkeit zur Abfuhr von Abluft verwendet werden können.
  • In einem Kondensationstrockner wird Luft (so genannte Prozessluft) durch ein Gebläse über eine Heizung in eine feuchte Wäschestücke enthaltende Trommel als Trocknungskammer geleitet. Die heiße Luft nimmt Feuchtigkeit aus den zu trocknenden Wäschestücken auf. Nach Durchgang durch die Trommel wird die nun feuchte Prozessluft in einen Wärmetauscher geleitet, dem in der Regel ein Flusenfilter vorgeschaltet ist. In diesem Wärmetauscher (z.B. Luft-Luft-Wärmetauscher) wird die feuchte Prozessluft abgekühlt, so dass das in der feuchten Prozessluft enthaltene Wasser kondensiert. Das kondensierte Wasser wird anschließend im Allgemeinen in einem geeigneten Behälter zur späteren Entsorgung gesammelt und die abgekühlte und getrocknete Luft erneut der Heizung und anschließend der Trommel zugeführt.
  • Dieser Trocknungsvorgang ist energieintensiv, da die bei der Kühlung der Prozessluft im Wärmetauscher entzogene Wärme dem Prozess energetisch verloren geht, wenn diese Wärme in einem Kühlluftstrom abgeführt wird. Durch Einsatz einer Wärmepumpe lässt sich dieser Energieverlust deutlich reduzieren. Als Wärmepumpe kommt dabei in erster Linie die bekannte Kompressor-Wärmepumpe in Betracht, in welcher ein zirkulierendes Kältemittel zyklisch verdampft und kondensiert wird. Bei einem mit einer solchen Wärmepumpe ausgestatteten Kondensationstrockner erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen Prozessluft im Wesentlichen im Verdampfer der Wärmepumpe, wo die übertragene Wärme zur Verdampfung des Kältemittels verwendet wird. Solches aufgrund der Erwärmung verdampftes Kältemittel wird über einen Kompressor einem zweiten Wärmetauscher, nachfolgend auch "Verflüssiger" genannt, der Wärmepumpe zugeführt, wo aufgrund der Kondensation des gasförmigen Kältemittels Wärme freigesetzt wird, die wiederum zum Aufheizen der Prozessluft vor Eintritt in die Trommel verwendet wird. Das verflüssigte Kältemittel gelangt durch eine Drossel, welche seinen Druck herabsetzt, zurück zum Verdampfer, um dort unter erneutem Aufnehmen von Wärme aus der Prozessluft zu verdampfen.
  • Eine Wärmepumpe ist im Allgemeinen aufgrund ihres Aufbaus derart in den Kondensationstrockner integriert, dass sie zur Reinigung von Flusen nicht aus dem Kondensationstrockner entnommen werden kann. Umso wichtiger ist daher bei einem mit einer Wärmepumpe ausgestatteten Kondensationstrockner die Beseitigung oder Bindung von Flusen vor dem Kontakt der Prozessluft mit den Wärmetauscherflächen der Wärmepumpe. Unter Beseitigung wird dabei in erster Linie die Entfernung der Flusen aus dem Prozessluftstrom verstanden, damit diese sich nicht auf der Wärmepumpe niederschlagen können. Dazu ist es zweckmäßig, sie auf einem geeigneten, der Wärmepumpe vorgeschalteten Bauteil zu binden.
  • Zur Beseitigung oder Bindung der Flusen befindet sich in einem Prozessluftkanal im Allgemeinen ein Flusensieb. Im Flusensieb bleiben die Flusen hängen und werden vom Benutzer nach dem Trockenprozess mechanisch entfernt. Selbst bei Verwendung eines besonders feinmaschigen Flusensiebes werden jedoch nicht alle Flusen festgehalten. Feinere Flusen können durch das Flusensieb hindurchtreten und sich an anderen Stellen im Prozessluftkanal abscheiden und dadurch beispielsweise in einem nachgeschalteten Wärmetauscher den Wärmetausch behindern oder die Luftwege versperren. Grundsätzlich ist es zwar möglich, mehrere Flusensiebe hintereinander zu schalten, um die Beseitigung der Flusen weiter zu verbessern. Die Verwendung mehrerer Flusensiebe vermehrt aber auch die Druckverluste in der im Prozessluftkanal strömenden Prozessluft vermehrt, was andere gravierende Nachteile bringt.
  • Im Luft-Luft-Wärmetauscher oder Verdampfer eines Kondensationstrockners findet eine Kondensation des in der warmen und feuchten Prozessluft enthaltenen Wassers statt. Die Abscheidung der Flusen im Wärmetauscher wird durch die Bindung der Flusen an feuchten Flächen des Wärmetauschers gefördert. Bei einem Kondensationstrockner mit einer Wärmepumpe, der ein zusätzlicher Luft-Luft-Wärmetauscher vorgeschaltet ist, weist der Luft-Luft-Wärmetauscher nur eine relativ geringe Kondensationsleistung auf. Die Menge an erzeugtem Kondenswasser ist gering und geht gegen Ende des Trocknungsprozesses gegen Null, da die in den Wärmetauscher eintretende so genannte Eingangsfeuchtigkeit der Prozessluft aufgrund des für einen störungsfreien Betrieb der Wärmepumpe erforderlichen eher niedrigen Temperaturniveaus generell gering ist und aufgrund der trockener werdenden Wäsche immer geringer wird. Gerade in dieser Phase, wenn die Wäsche trocken wird, entstehen aber die meisten Flusen. Aus diesem Grunde ist in einem solchen Kondensationstrockner der Beitrag des Luft-Luft-Wärmetauschers zum Binden der Flusen, welche die Prozessluft an ihn heranführt, nur gering.
  • Die DE 4 330 456 C1 offenbart eines Kondensationstrockner mit des jeweiligen Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprühe 1 und 9.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Kondensationstrockners mit einer Wärmepumpe und einem Luft-Luft-Wärmetauscher, bei dem eine verbesserte Beseitigung von Flusen insbesondere bevor diese zur Wärmepumpe gelangen, erreicht wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen Kondensationstrockner mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie das Verfahren von Anspruch 9.
  • Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 aufgeführt. Ein bevorzugtes Verfahren zum Betrieb des Kondensationstrockners ist in Unteranspruch 12 aufgeführt. Bevorzugten Weiterbildungen des Kondensationstrockners entsprechen bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens und umgekehrt, auch wenn darauf nicht im Einzelnen hingewiesen wird.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein Kondensationstrockner mit integrierter Flusenbeseitigung mit einer Trocknungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines Gebläses über die zu trocknenden Gegenstände geführt werden kann, einem Luft-Luft-Wärmetauscher, einem Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer, einem Kompressor und einem Verflüssiger, mindestens einem Kondensatauffanggefäß, einer Kondensatpumpe, einer Kondensatsenke und einer von der Kondensatpumpe zur Kondensatsenke führenden ersten Leitung, dadurch gekennzeichnet, dass von der ersten Leitung eine zweite Leitung abzweigt, welche sich in den Prozessluftkanal zwischen der Trocknungskammer und dem Luft-Luft-Wärmetauscher öffnet.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, dem Luft-Luft-Wärmetauscher zusätzliche Feuchtigkeit zuzuführen, um die Bindung von Flusen im Luft-Luft-Wärmetauscher zu unterstützen und damit die diesem nachfolgende Wärmepumpe von den Flusen zu entlasten. Dazu macht die Erfindung das während eines Trocknungsprozesses anfallende Kondensat nutzbar. Dass zu Beginn eines Trocknungsprozesses nicht unbedingt entsprechendes Kondensat zur Verfügung steht, ist unproblematisch, da zu einem solchen Zeitpunkt die zu trocknende Wäsche noch recht feucht ist, und somit zwar Kondensat in reichlicher Menge anfällt, jedoch noch kein besonders großer Anfall von Flusen vorliegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kondensationstrockners ist beim Verdampfer der Wärmepumpe ein erstes Kondensatauffanggefäß angeordnet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist beim Luft-Luft-Wärmetauscher ein zweites Kondensatauffanggefäß angeordnet. Erfindungsgemäß können gleichzeitig ein erstes und ein zweites Kondensatauffanggefäß vorhanden sein.
  • An einer der Trocknungskammer zugewandten Flanschfläche des Luft-Luft-Wärmetauschers ist vorzugsweise eine Blende angeordnet. Diese Blende kann als separates Teil angebracht sein oder in den Luft-Luft-Wärmetauscher integriert sein. Vorzugsweise ist die Blende in den Luft-Luft-Wärmetauscher integriert.
  • Hierbei ist der Wärmetauscher an einer am tiefsten liegenden Stelle des Prozessluftkanals zum Auffangen aller anfallenden Flusen eingerichtet und zur Entsorgung solcher Flusen aus dem Kondensationstrockner entnehmbar.
  • Im erfindungsgemäßen Kondensationstrockner ist somit vorzugsweise vor dem Luft-Luft-Wärmetauscher eine Blende angeordnet, die in den Luft-Luft-Wärmetauscher integriert oder diesem befestigt ist. Diese Blende weist vorzugsweise parallele Stege auf. Vorzugsweise kann zu einer verbesserten Abscheidung von Flusen die Blende einen ersten Satz von parallelen Stegen und einen zweiten Satz von hierzu senkrecht stehenden Stegen aufweisen.
  • Beim erfindungsgemäßen Kondensationstrockner geht von einer Kondensatpumpe eine erste Leitung ab, von der eine zweite Leitung abzweigt, welche in den Prozessluftkanal zwischen der Trocknungskammer und dem Luft-Luft-Wärmetauscher ragt. Hierdurch kann ein Teil des Kondensats zur Bindung bzw. Entfernung von Flusen vor und/oder in den Luft-Luft-Wärmetauscher eingeführt werden. Der Rest des von der Kondensatpumpe geförderten Kondensats wird über die erste Leitung einer Kondensatsenke zugeführt, und dabei insbesondere entweder in einen Kondensatsammelbehälter geleitet, von dem aus es manuell entsorgt werden kann, oder direkt in ein Abwassersystem entsorgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Kondensationstrockners ist der Luft-Luft-Wärmetauscher abnehmbar. Dies ist besonders vorteilhaft, da ein abnehmbarer Wärmetauscher leichter von Flusen gereinigt werden kann.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners mit einer Trocknungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines Gebläses über die zu trocknenden Gegenstände geführt wird, einem Luft-Luft-Wärmetauscher und einem Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer, einem Kompressor und einem Verflüssiger, mindestens einem Kondensatauffanggefäß, einer Kondensatpumpe und einer von der Kondensatpumpe abgehenden ersten Leitung, wobei von der ersten Leitung eine zweite Leitung abzweigt, welche in den Prozessluftkanal zwischen der Trocknungskammer und dem Luft-Luft-Wärmetauscher ragt, und
    wobei ein Teil eines Kondensates aus dem mindestens einen Kondensatauffanggefäß über die zweite Leitung in den Prozessluftkanal zwischen der Trocknungskammer und dem Luft-Luft-Wärmetauscher geführt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird das Kondensat über eine Blende an einer der Trocknungskammer zugewandten Flanschfläche des Luft-Luft-Wärmetauschers geführt.
  • Das im Wärmepumpenkreis verwendete Kältemittel ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die aus einer Butan/Isopropan-Mischung, Kohlendioxid und einer Fluorkohlenwasserstoffverbindung besteht.
  • Die Temperatur des Kältemittels der Wärmepumpe, insbesondere im Verflüssiger, wird im Allgemeinen über die Steuerung der Wärmepumpe im zulässigen Bereich gehalten. Da sich beim erfindungsgemäßen Kondensationstrockner im Prozessluftkanal vor dem Eintritt in die Trocknungskammer eine Heizung, vorzugsweise eine Zweistufen-Heizung, befindet, wird vorzugsweise die Steuerung der Wärmepumpe in Abstimmung mit der Steuerung der Heizung durchgeführt.
  • Zur Regelung der Temperatur von Kältemittel bzw. Wärmepumpe sowie der Temperatur der Prozessluft werden im Allgemeinen dem Fachmann an sich bekannte Temperaturfühler im Wärmepumpenkreis und/oder im Prozessluftkanal eingesetzt.
  • Da mit fortschreitendem Trocknungsgrad der im Kondensationstrockner zu trocknenden Gegenstände die notwendige Energie für das Trocknen abnimmt, ist es zweckmäßig, die Heizung entsprechend zu regeln, d.h. mit fortschreitendem Trocknungsgrad deren Heizleistung zu vermindern, um ein Gleichgewicht zwischen der zugeführten und der notwendigen Trocknungsenergie aufrecht zu erhalten.
    Mit zunehmendem Trocknungsgrad der zu trocknenden Gegenstände, insbesondere Wäsche, wird somit eine geringere Heizleistung oder sogar eine zunehmende Kühlleistung der Wärmepumpe erforderlich. Insbesondere würde nach einer abgeschlossenen Trocknungsphase die Temperatur im Prozessluftkanal stark ansteigen. Im Allgemeinen werden daher die Wärmepumpe und die Heizung im Kondensationstrockner so geregelt, dass in der Trocknungskammer eine maximal zulässige Temperatur nicht überschritten wird.
  • Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn Prozessluft und Kühlluft bzw. Prozessluft und Kältemittel in der Wärmepumpe jeweils in einem Kreuz- bzw. Gegenstromverfahren durch die entsprechenden Wärmetauscher geführt werden.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Beseitigung von Flusen im Kondensationstrockner besser durchgeführt werden kann. Der dadurch verbesserte Wärmeaustausch im Wärmetauscher ermöglicht den Betrieb des Kondensationstrockners mit günstigerer Energiebilanz. Außerdem wird die Wärmepumpe des Kondensationstrockners geschont.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen für den erfindungsgemäßen Kondensationstrockner und ein diesen Kondensationstrockner einsetzendes Verfahren. Dabei wird Bezug genommen auf die Figuren 1 und 2.
    • Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Kondensationstrockner.
    • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines geöffneten Kondensationstrockners.
  • Fig. 1 zeigt einen senkrecht geschnittenen Kondensationstrockner (im Folgenden mit "Trockner" abgekürzt) bei dem ein erstes und ein zweites Kondensatauffanggefäß mit der Kondensatpumpe verbunden ist.
  • Der in Figur 1 dargestellte Trockner 1 weist eine um eine horizontale Achse drehbare Trommel als Trocknungskammer 3 auf, innerhalb welcher Mitnehmer 4 zur Bewegung von Wäsche während einer Trommeldrehung befestigt sind. Prozessluft wird mittels eines Gebläses 19 über eine Heizung 18, durch eine Trommel 3, einen Luft-Luft-Wärmetauscher 11, 12 sowie eine Wärmepumpe 13, 14, 15 in einem Luftkanal 2 im geschlossenen Kreis geführt (Prozessluftkanal 2). Nach Durchgang durch die Trommel 3 wird die feuchte, warme Prozessluft abgekühlt und nach Kondensation der in der Prozessluft enthaltenen Feuchtigkeit wieder erwärmt. Dabei wird von der Heizung 18 erwärmte Luft von hinten, d.h. von der einer Tür 5 gegenüberliegenden Seite der Trommel 3, durch deren gelochten Boden in die Trommel 3 geleitet, kommt dort mit der zu trocknenden Wäsche in Berührung und strömt durch die Befüllöffnung der Trommel 3 zu einem Flusensieb 6 innerhalb einer die Befüllöffnung verschließenden Tür 5. Anschließend wird der Luftstrom in der Tür 5 nach unten umgelenkt und von dem Prozessluftkanal 2 zum Luft-Luft- Wärmetauscher 11, 12 geleitet. Dort kondensiert infolge Abkühlung die von der Prozessluft aus den Wäschestücken aufgenommene Feuchtigkeit und wird in einem zweiten Kondensatauffanggefäß 21 aufgefangen. Anschließend wird die etwas abgekühlte Prozessluft zum Verdampfer 13 einer Wärmepumpe 13, 14, 15 geführt, wo sie weiter abgekühlt wird. Unterhalb des Verdampfers 13 befindet sich ein erstes Kondensatauffanggefäß 25. Das im ersten Kondensatauffanggefäß 25 und/oder im zweiten Kondensatauffanggefäß 21 anfallende Kondensat wird mittels einer Kondensatpumpe 16 abgepumpt. Hierbei wird das aus den Kondensatauffanggefäßen 21 und/oder 25 kommendes Kondensat über eine erste Leitung 22 weiterbefördert. Von der ersten Leitung 22 zweigt eine zweite Leitung 23 ab, welche in den Prozessluftkanal 2 zwischen der Trocknungskammer 3 und dem Luft-Luft-Wärmetauscher 11, 12 ragt und vorzugsweise die Zuführung von Kondensat auf eine Blende 27 vor dem Luft-Luft-Wärmetauscher 11, 12 ermöglicht. Das zugeführte Kondensat wird nach Durchgang durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 11, 12 wieder im Kondensatauffanggefäß 21 aufgefangen und mittels der Kondensatpumpe 16 abgepumpt. Von dem in der ersten Leitung 22 beförderten Kondensat wird nur ein Teil in die zweite Leitung 23 abgezweigt. Das restliche Kondensat wird beispielsweise über die erste Leitung 22 in einen (in Figur 1 nicht dargestellten, vgl. aber Figur 2) Kondensatsammelbehälter 28 gepumpt, von dem aus es entsorgt werden kann.
  • Das im Verdampfer 13 verdampfte Kältemittel der Wärmepumpe wird über einen Kompressor 14 zum Verflüssiger 15 geleitet. Im Verflüssiger 15 verflüssigt sich das Kältemittel unter Wärmeabgabe an die Prozessluft. Das nun in flüssiger Form vorliegende Kältemittel wird über ein Drosselventil 17 wiederum zum Verdampfer 13 geführt, wodurch der Kältemittelkreis geschlossen ist. Die Kühlluft wird der Raumluft entnommen und nach Durchgang durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 11, 12 wieder der Raumluft zugeführt.
  • Die Trommel 3 wird in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines Lagerschildes 7 gelagert, wobei die Trommel 3 mit einer Krempe auf einem Gleitstreifen 8 am Lagerschild 7 aufliegt und so am vorderen Ende gehalten wird. Die Steuerung des Kondensationstrockners 1 erfolgt über eine Steuereinrichtung 10, die vom Benutzer über eine Bedieneinheit 9 geregelt werden kann.
  • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines geöffneten Kondensationstrockners 1 (Trocknungskammer nicht gezeigt). Vor dem Luft-Luft-Wärmetauscher 11, 12 befindet sich eine Schale 24, in deren dem Wärmetauscher 11, 12 zugewandten Wand sich eine Blende 26 mit parallelen horizontalen Stegen 29 und hierzu senkrechten parallelen Stegen 30 befindet. Die Blende 26 befindet sich an einer der hier nicht gezeigten Trocknungskammer zugewandten Flanschfläche 27 des Luft-Luft-Wärmetauschers 11, 12.
  • Von der Kondensatpumpe 16 wird Kondensat über eine erste Leitung 22 zu einem (hier symbolisch verkörperten) Kondensatsammelbehälter 28 gepumpt. Dazwischen zweigt eine zweite Leitung 23 ab, welche in den Prozessluftkanal zwischen der Trocknungskammer und dem Luft-Luft-Wärmetauscher 11, 12 ragt. In der Regel ist der Kondensatsammelbehälter 28 in einem (in Figur 2 nicht sichtbaren) oberen Bereich des Wäschetrockners 1 platziert, wo er für einen Benutzer leicht zugänglich ist. Vorliegend, nicht zuletzt auch deshalb, weil es im gegebenen Zusammenhang auf die Platzierung des Kondensatsammelbehälters 28 nicht wesentlich ankommt, sei der Ort 28 als Symbol für eine Kondensatsenke 28 verstanden. An diesem Ort 28 könnte zum Beispiel ein Schlauch angeschlossen sein, der zu einem geeignet platzierten Kondensatsammelbehälter 28, oder einem Abwasseranschluss, führt.
  • Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform endet die zweite Leitung 23 in einem Schlauch vor der Blende 26, welche durch das abgezweigte Kondensat befeuchtet bzw. gespült werden kann.

Claims (10)

  1. Kondensationstrockner (1) mit einer Trocknungskammer (3) für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkanal (2), in dem sich eine Heizung (18) zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines Gebläses (19) über die zu trocknenden Gegenstände geführt werden kann, einem Luft-Luft-Wärmetauscher (11, 12), einem Wärmepumpenkreis (13, 14, 15) mit einem Verdampfer (13), einem Kompressor (14) und einem Verflüssiger (15), mindestens einem Kondensatauffanggefäß (21, 25), einer Kondensatpumpe (16), einer Kondensatsenke (28) und einer von der Kondensatpumpe (16) zur Kondensatsenke (28) führenden ersten Leitung (22), dadurch gekennzeichnet, dass von der ersten Leitung (22) eine zweite Leitung (23) abzweigt, welche sich in den Prozessluftkanal (2) zwischen der Trocknungskammer (3) und dem Luft-Luft-Wärmetauscher (11, 12) öffnet.
  2. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdampfer (13) ein erstes Kondensatauffanggefäß (25) angeordnet ist.
  3. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Luft-Luft-Wärmetauscher (11,12) ein zweites Kondensatauffanggefäß (21) angeordnet ist.
  4. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Trocknungskammer (3) zugewandten Flanschfläche (27) des Luft-Luft-Wärmetauschers (11, 12) eine Blende (26) angeordnet ist.
  5. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (26) in den Luft-Luft-Wärmetauscher (11, 12) integriert ist.
  6. Kondensationstrockner (1) nach einem Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende parallele Stege (29) aufweist.
  7. Kondensationstrockner (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, der die Blende einen ersten Satz von parallelen Stegen (29) und einen zweiten Satz von hierzu senkrecht stehenden Stegen (30) aufweist.
  8. Kondensationstrockner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatsenke (28) ein Kondensatsammelbehälter (28) ist.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners (1) mit einer Trocknungskammer (3) für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkanal (2), in dem sich eine Heizung (18) zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines Gebläses (19) über die zu trocknenden Gegenstände geführt wird, einem Luft-Luft-Wärmetauscher (11, 12) und einem Wärmepumpenkreis (13, 14, 15) mit einem Verdampfer (13), einem Kompressor (14) und einem Verflüssiger (15), mindestens einem Kondensatauffanggefäß (21, 25), einer Kondensatpumpe (16), einer Kondensatsenke (28) und einer von der Kondensatpumpe (16) zur Kondensatsenke (28) führenden ersten Leitung (22), wobei von der ersten Leitung (22) eine zweite Leitung (23) abzweigt, welche in den Prozessluftkanal (2) zwischen der Trocknungskammer (3) und dem Luft-Luft-Wärmetauscher (11, 12) ragt,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil eines Kondensates aus dem mindestens einen Kondensatauffanggefäß (21, 25) über die zweite Leitung (23) in den Prozessluftkanal (2) zwischen der Trocknungskammer (3) und dem Luft-Luft-Wärmetauscher (11, 12) geführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat über eine Blende (26) an einer der Trocknungskammer (3) zugewandten Flanschfläche (27) des Luft-Luft-Wärmetauschers (11, 12) geführt wird.
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