DE19642165A1 - Wäschetrockner mit einem Wärmepumpenkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wäschetrockner mit einem Prozeßluftkreis, der einen Wäschetrockenraum, ein die Prozeßluft umwälzendes Gebläse und Mittel zum Ausfällen von Feuchtigkeit aus dem Prozeßluftstrom aufweist, wobei die Mittel zum Ausfällen von Feuchtigkeit als Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer, einem Verdichter, einem Verflüssiger und einer Drossel ausgebildet sind und der Verdampfer zum Abkühlen der aus dem Wäschetrockenraum abgesaugten Prozeß­ luft und der Verflüssiger zum Aufheizen der zuvor abgekühl­ ten Prozeßluft dient.

Derartige Wärmepumpen-Wäschetrockner haben sich aufgrund ihrer betrieblichen Zuverlässigkeit und ihres hohen Wir­ kungsgrades in der Praxis bewährt. Die Temperaturdifferenz zwischen der vom Verdampfer abgekühlten Prozeßluft und der vom Verflüssiger auf die Solltemperatur aufgeheizten Prozeß­ luft kann im wesentlichen konstant gehalten werden, so daß die Wärmepumpe in einem optimalen Leistungsbereich betrieben werden kann.

Bei bekannten Wärmepumpen-Wäschetrocknern der eingangs genannten Art (DE-OS 34 07 439 und 40 23 000) ist das Ge­ bläse im Prozeßluftkreis hinter dem Verflüssiger angeordnet und saugt heiße Prozeßluft aus dem Verflüssiger an. Das Ge­ bläse ist daher der höchsten Temperaturbelastung ausgesetzt. In dem zwischen Verdampfer und Verflüssiger gelegenen Ab­ schnitt des Prozeßluftkreises entsteht ein Unterdruck, da das Gebläse Prozeßluft über den Verflüssigerabschnitt aus dem Verdampfer abzieht. Durch den Unterdruck wird das Sam­ meln und Abziehen von Kondenswasser im Bodenbereich des Ver­ dampferraums ungünstig beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärme­ tauscher-Wäschetrockner so auszubilden, daß dessen betrieb­ liche Eigenschaften verbessert werden.

Ausgehend von einem Wäschetrockner der eingangs genann­ ten Art, ist die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß da­ durch gekennzeichnet, daß eine Kondensatpumpe saugseitig mit dem Verdampfer und druckseitig mit einer den Verdichter küh­ lenden Vorrichtung verbunden ist und daß ein Kondensatbehäl­ ter der Verdichterkühlvorrichtung nachgeordnet ist, so daß die Kondensatpumpe das Kondenswasser über die Verdichter­ kühlvorrichtung zum Kondensatbehälter fördert.

Diese erfindungsgemäßen Maßnahmen haben den Vorteil, daß die bei Wäschetrocknern herkömmliche Ausführung ohnehin vor­ gesehene Kondensatpumpe nicht nur zur Abförderung des Kon­ densats, sondern zusätzlich zur Kühlung des Verdichters auf ein zulässiges Temperaturniveau nutzbar gemacht wird. Damit entfallen die sonst notwendigen zusätzlichen Kühlaggregate, insbesondere ein zusätzlicher Ventilator.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Ver­ dichterkühlvorrichtung ein Wärmetauscher, insbesondere eine Kühlschlange- oder rippe, die durch den Ölsumpf des Verdich­ ters geführt ist.

Die Kondensatpumpe kann zur Optimierung des Kühleffekts in Abhängigkeit von der Prozeßlufttemperatur gesteuert wer­ den. Eine besonders einfache Zweipunktregelung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatpumpe in Abhängigkeit von einem Temperaturschwellwert im Prozeßluftkreis ein- und aus­ schaltbar ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Gebläse derart zwischen dem Wäschetrockenraum und dem Verdampfer im Prozeßluftkreis angeordnet, daß die Gebläse-Saugseite dem Wäschetrockenraum und der Verdampfer der Gebläse-Druckseite nachgeschaltet sind.

Diese erfindungsgemäßen Maßnahmen führen zu erheblichen betrieblichen Vorteilen:
Der Zwischenraum zwischen Verdampfer und Verflüssiger steht aufgrund der Stauwirkung des Verflüssigers unter einem leichten Überdruck, so daß das Kondenswasser unterhalb des Verdampfers ungehindert abfließen kann. Das Gebläse selbst ist nicht mehr unmittelbar dem Heißluftstrom der im Bereich des Verflüssigers aufgeheizten Prozeßluft ausgesetzt; statt dessen saugt das Gebläse feuchte und weniger warme Luft aus dem Wäschetrockenraum an. Die niedrigere Betriebstemperatur bei ansonsten gleichen Prozeßbedingungen begünstigt die Le­ bensdauer des Gebläses und damit die Zuverlässigkeit des Wär­ mepumpen-Wäschetrockners. Ein weiterer Vorteil des Erfin­ dungsgegenstandes, insbesondere der Verlegung des Gebläses in den Abschnitt stromab des Wäschetrockenraums besteht in der einfacheren Gestaltung des Luftkanals zwischen Verflüs­ siger und Wäschetrockenraum. In dem in der Regel trommelför­ migen Wäschetrockenraum wird durch die Wirkung des nachge­ schalteten Gebläses ein Unterdruck aufgebaut, der die Abgabe feuchter Luft an die Umgebung verringert. In die Trommel eindringende Luft geringer Feuchte verbessert den Trocken­ prozeß.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gebläse in der Tür des Wäschetrockners angeordnet. Diese Anordnung gewährleistet eine besonders kompakte und wirksame Ausbildung des Gebläses. In Weiterbildung der Er­ findung ist dabei vorgesehen, daß das Gebläse als Radialven­ tilator ausgebildet ist und Prozeßluft etwa axial aus einer als Wäschetrockenraum dienenden Wäschetrommel absaugt. Vor­ zugsweise wird der Prozeßluftstrom im Innenraum der Tür des Wäschetrockners etwa radial zur Trommelachse umgelenkt.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmepumpen-Wäschetrockner näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentli­ chen Komponenten eines Wärmepumpen-Wäsche­ trockners herkömmlicher Ausbildung; und

Fig. 2 eine entsprechende schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte herkömmliche Wär­ mepumpen-Wäschetrockner enthält eine den Wäschetrockenraum bildende Wäschetrommel 1 und einen über die Wäschetrommel 1 geschlossenen Prozeßluftkanal, durch den Prozeßluft in Rich­ tung der Pfeile gefördert wird. Der Prozeßluftkanal weist einen Kanalabschnitt 2 für aufgeheizte Trockenluft, einen Kanalabschnitt 3 für die die Wäschetrommel 1 verlassende, feuchte und etwas kühlere Luft und einen Kanalabschnitt 4 für die kühle, trockene Luft auf. Der Kanalabschnitt 4 liegt zwischen einem Verdampfer 5, an dessen Wärmetauscherflächen die feuchte, warme Luft aus dem Kanalabschnitt 3 abgekühlt wird, und einem Verflüssiger 6, dessen Wärmetauscherflächen die trockene und kühle Luft aus dem Kanalabschnitt 4 etwa auf die vorgesehene Trockentemperatur aufheizen. Zwischen dem Verflüssiger 6 und der Wäschetrommel 1 ist ein elektro­ motorisch angetriebenes Gebläse 7 angeordnet, das heiße Pro­ zeßluft aus dem Verflüssiger 6 absaugt und durch den Kanal­ abschnitt 2 in die Wäschetrommel 1 drückt. Es entsteht der mit dem Pfeilen bezeichnete Prozeßluftstrom.

Verdampfer 5 und Verflüssiger 6 sind Komponenten eines Wärmepumpenkreises, zu welchen auch ein Verdichter 8 und ei­ ne Drossel 9 gehören. Ausbildung und Funktion dieser Wärme­ pumpenkomponenten sind bekannt; ebenfalls bekannt ist der Einfluß von Verdampfer bzw. Verflüssiger als Kühl- bzw. Heizaggregat auf den Prozeßluftstrom.

Unterhalb der Wärmetauscherflächen des Verdampfers 5 ist ein Sammler 10 zum Auffangen des an den kühlen Wärme­ tauscherflächen des Verdampfers niedergeschlagenen Konden­ sats angeordnet. Das gesammelte Kondensat wird mit Hilfe ei­ ner Kondensatpumpe 12 abgesaugt und zu einem Kondensatablauf gefördert.

Der Prozeßluftkreis des in Fig. 1 gezeigten bekannten Wäschetrockners ist zwar über die Wäschetrommel 1 geschlos­ sen, aber nicht frei von Leckluftströmen. Die sich aufgrund der Ausbildung des bekannten Wäschetrockners ergebenden Leckluftströme sind durch geschwungene Pfeile A und Z sche­ matisch dargestellt, wobei A Abluftströme und Z Zuluftströme bezeichnen. (Eine Luftklappenanordnung zur Steuerung des Luftaustauschs zwischen Prozeßluftkreis und Umgebung, wie sie aus der DE-OS 40 23 000 bekannt ist, wurde nicht darge­ stellt.) Aufgrund der Saugwirkung des im Kanalabschnitt 2 angeordneten Gebläses 7 entsteht in den zuströmseitigen Ka­ nalabschnitten 2a und 4 ein Unterdruck, so daß aus der Umge­ bung Zuluft Z in die entsprechenden Prozeßluftkanalab­ schnitte eindringen kann. Der Unterdruck vor allem im Kanal­ abschnitt 4 behindert den Abfluß des an den Wärmetauschflä­ chen des Verdampfers 5 gebildeten und abtropfenden Konden­ sats; denn ein Teil der Kondensattropfen wird in den Kanal­ abschnitt 4 abgesaugt und erreicht so nur über Umwege den Sammler 10. In der Trommel 1 entsteht ein der Druckseite des Gebläses 7 entsprechender Überdruck, der zu einem unvermeid­ baren Abluftstrom der erhitzten und feuchten Prozeßluft führt. Die feuchten Leckströme A im Trommelbereich führen zu unerwünschter Kondensatbildung in der Umgebung des Wäsche­ trockners.

Im Unterschied dazu ist bei dem in Fig. 2 schematisch dargestellten, erfindungsgemäßen Wärmepumpen-Wäschetrockner das Gebläse 7 im Kanalabschnitt 3 angeordnet, wobei die Ge­ bläsesaugseite 7a der Wäschetrommel 1 unmittelbar nachge­ schaltet ist und feuchte, warme Luft aus der Wäschetrommel 1 absaugt. Das Gebläse 7 erzeugt über die Saugseite 7a in der Trommel 1 einen gewissen Unterdruck und verhindert dadurch, daß feuchte, warme Luft aus der Trommel 1 in die Umgebungs­ atmosphäre des Wäschetrockners austritt. Über die Druckseite 7b des Gebläses werden der Kanalabschnitt 3, der Verdampfer 5 und der Kanalabschnitt 4 druckbeaufschlagt. Der Verflüssi­ ger 6 entfaltet eine gewisse Drosselwirkung und unterstützt den Aufbau eines Überdrucks im Kanalabschnitt 4. Dies hat den günstigen Effekt, daß das im Verdampfer gebildete Kon­ densat ungestört in den Sammler 10 abtropfen und von dort über die Kondensatpumpe 12 abgezogen werden kann.

Wie zu sehen ist, nimmt das Gebläse 7 keinen zusätzli­ chen Platz in Anspruch, da es in die Wäschetrocknertür 11 integriert ist. Das Gebläse ist als Radialventilator 7 aus­ gebildet, saugt Prozeßluft etwa axial aus der Wäschetrommel 1 an und drückt die feuchte und warme Luft durch die Druck­ seite 7b etwa radial zur Trommelachse in den Kanalabschnitt 3. Die trockene, heiße Luft aus dem Verflüssiger 6 kann auf dem kürzesten Wege ohne Kontakt mit bewegten Teilen direkt in die Wäschetrommel 1 gefördert werden. Die Kanalausbildung- und führung entlang der Wäschetrocknerrückwand kann dadurch vereinfacht werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird das Kondensat von der Kondensatpumpe 12 aber nicht di­ rekt in den Kondensatablauf gefördert, sondern dient zur Kühlung des Verdichters 8. Zu diesem Zweck ist die Druck­ seite der Kondensatpumpe 12 über eine Leitung 13 mit einer Kühlschlange- 15 oder rippe verbunden, die durch den Ölsumpf des Verdichters 8 geführt ist. Mit Hilfe des im Verdampfer abgekühlten Kondensats kann auf diese Weise höchst einfach und ohne einen zusätzlichen Antrieb eine wirksame Kühlung des Ölsumpfs des Verdichters und damit des Verdichters selbst erreicht werden.

Die Kondensatpumpe ist in einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung steuerbar, und zwar in Abhängigkeit von der Temperatur der Prozeßluft an irgendeiner geeigneten Stelle des Prozeßluftkanals. Eine besonders einfache Mög­ lichkeit der Steuerung der Kondensatpumpe ist eine Zwei­ punktsteuerung, bei der die Kondensatpumpe in Abhängigkeit vom Erreichen eines Temperaturschwellwerts im Prozeßluft­ kreis ein- und ausgeschaltet wird. Ggfs. kann der durch den Ölkühler über die Kühlschlange 15 geführte Kondensat- und Kühlmittelstrom unterbrochen und direkt über einen Bypass 14 in den Kondensatablauf geleitet werden.

Die anhand von Fig. 2 erläuterte Wäschetrockneranordnung kann geeignete Zuluftöffnungen und zugehörige Klappenanord­ nungen aufweisen, wie sie aus den eingangs genannten gat­ tungsbildenden Druckschriften bekannt sind. Es sind auch zahlreiche Abwandlungen hinsichtlich der Ausbildung der an der Absaugung des Kondensats aus dem Sammler 10 und der Kon­ densatkühlung des Verdichters 8 beteiligten Komponenten mög­ lich. So kann beispielsweise die Kondensatpumpe 12 in alter­ nativer Ausführung zwischen Verdichterkühlschlange 15 und Kondensatablauf angeordnet sein. Bei dieser Anordnung wird das Kondensat von der Pumpensaugseite durch die Kühlschlange 15 im Ölkühler des Verdichters gefördert.

Claims (9)

1. Wäschetrockner mit einem Prozeßluftkreis, der einen Wäschetrockenraum (1), ein die Prozeßluft umwälzendes Geblä­ se (7) und Mittel (5) zum Ausfällen von Feuchtigkeit aus dem Prozeßluftstrom aufweist, wobei die Mittel zum Ausfällen von Feuchtigkeit als Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer (5), einem Verdichter (8), einem Verflüssiger (6) und einer Dros­ sel (9) ausgebildet sind und der Verdampfer (5) zum Abkühlen der aus dem Wäschetrockenraum abgesaugten Prozeßluft und der Verflüssiger (6) zum Aufheizen der zuvor abgekühlten Prozeß­ luft dient, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kondensatpumpe (12) saugseitig mit dem Verdamp­ fer (5) und druckseitig mit einer den Verdichter (8) kühlen­ den Vorrichtung verbunden ist und daß ein Kondensatbehälter der Verdichterkühlvorrichtung nachgeordnet ist, so daß die Kondensatpumpe das Kondenswasser über die Verdichterkühlvor­ richtung zum Kondensatbehälter fördert.

2. Wäschetrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verdichterkühlvorrichtung ein Wärmetauscher, insbesondere eine Kühlschlange- oder rippe ist, die durch den Ölsumpf des Verdichters (8) geführt ist.

3. Wäschetrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kondensatpumpe (12) in Abhängigkeit von der Prozeßlufttemperatur, insbesondere der Temperatur im Wäschetrockenraum, steuerbar ist.

4. Wäschetrockner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kondensatpumpe (12) in Abhängigkeit von einem Temperaturschwellwert im Prozeßluftkreis ein- und ausschalt­ bar ist.

5. Wäschetrockner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verdichterkühlvorrichtung durch einen Bypass (14) überbrückbar ist.

6. Wäschetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gebläse (7) derart zwischen dem Wäschetrockenraum (1) und dem Verdampfer (5) im Prozeß­ luftkreis angeordnet ist, daß die Gebläse-Saugseite (7a) dem Wäschetrockenraum (1) und der Verdampfer (5) der Gebläse-Druck­ seite (7b) nachgeschaltet sind.

7. Wäschetrockner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gebläse (7) in der Tür (11) des Wäschetrockners angeordnet ist.

8. Wäschetrockner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gebläse (7) als Radialventilator ausgebildet ist und Prozeßluft etwa axial aus einer als Wäschetrocken­ raum dienenden Wäschetrommel (1) absaugt.

9. Wäschetrockner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Prozeßluftstrom im Innenraum der Tür (11) des Wäschetrockners etwa radial zur Trommelachse umge­ lenkt wird.