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Die
Erfindung betrifft einen Kondensationstrockner sowie ein bevorzugtes
Verfahren zu seinem Betrieb. Die Erfindung betrifft insbesondere
einen als Trockner oder Waschtrockner ausgestalteten Kondensationstrockner
mit einer internen Reinigung eines innerhalb eines Prozessluftkanals
angeordneten Bauteils.
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Ein
Kondensationstrockner, dessen Funktionsweise auf der Kondensation
der mittels warmer Prozessluft verdampften Feuchtigkeit aus der
Wäsche beruht, benötigt keinen Abluftschlauch
und ist sehr beliebt, weil er in einem innen liegenden Bad oder
einer Waschküche eines größeren Wohnkomplexes
verwendet werden kann. In einem Kondensationstrockner (im Folgenden
auch als „Trockner” abgekürzt) wird Luft
(so genannte Prozessluft) durch ein Gebläse über
eine Heizung in eine feuchte Wäschestücke enthaltende
Trommel als Trocknungskammer geleitet. In der Trommel befinden sich
feuchte, zu trocknende Wäschestücke. 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
oder Wärmesenke einer Wärmepumpe) wird die feuchte
Prozessluft abgekühlt, so dass das in der feuchten Prozessluft
enthaltene Wasser kondensiert. Das kondensierte Wasser (Kondensat)
wird anschließend in der Regel in einem geeigneten Behälter
gesammelt und die abgekühlte und getrocknete Luft erneut
der Heizung und anschließend der Trommel zugeführt.
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Von
der Prozessluft werden beim Durchgang durch die Trocknungskammer
in den zu trocknenden Wäschestücken enthaltene
Flusen, welches kleine schwebfähige Gewebepartikel sind,
mitgerissen. Größere Flusen werden in einem Flusensieb
zurückgehalten. Ein Teil der feinteiligen Flusen geht jedoch durch
das Flusensieb hindurch und lagert sich hinter diesem im Prozessluftkanal
ab. Die Ablagerung von Flusen ist besonders ausgeprägt
im Wärmetauscher, wo sich aufgrund der Abkühlung
der feuchtwarmen Prozessluft Kondensat befindet und die Flusen befeuchtet,
so dass sie regelrecht kleben. Die am Wärmetauscher abgeschiedenen
Flusen stellen eine Behinderung für die den Wärmetauscher
durchströmende Prozessluft dar und beeinträchtigen
den Wärmeaustausch, so dass die Effizienz des Kondensationstrockners
abnimmt und dessen Störanfälligkeit zunehmen kann.
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Häufig
sind die Wärmetauscher abnehmbar, insbesondere Luft-Luft-Wärmetauscher,
so dass sie dem Kondensationstrockner zur Reinigung entnommen und
nach einer Beseitigung anhaftender Flusen, beispielsweise durch
Spülung mit einer Spülflüssigkeit wie
Wasser, wieder in den Trockner eingesetzt werden können.
Dies ist jedoch nicht unbedingt möglich, wenn als Wärmetauscher
eine Wärmesenke einer Wärmepumpe verwendet wird.
Die Bestandteile einer Wärmepumpe sind in der Regel fest
miteinander verbunden und nicht reversibel aus dem Kondensationstrockner
entnehmbar. Dies gilt zum Beispiel für die Komponenten
einer Kompressor-Wärmepumpe, da diese in einem vollkommen
geschlossenen und nicht ohne weiteres auftrennbaren Kreislauf für ein
Kältemittel vereinigt sind. Es gilt auch für die Komponenten
einer thermoelektrischen Wärmepumpe, die unter Einschluss
der Peltier-Elemente, in denen der Peltier-Effekt, der das Pumpen
der Wärme bewirkt, auftritt, eine kompakte und kaum mehr
auftrennbare Baueinheit bildet. Für weitere Wärmepumpen,
zum Beispiel Adsorptions-Wärmepumpen und Wärmepumpen,
die einen regenerativen Gaskreislauf ausnutzen, mag es ebenfalls
gelten.
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Für
einen Wärmetauscher eines Kondensationstrockners sind somit
die Bestimmung eines Reinigungsbedarfs sowie die Reinigung an sich
mit einem erheblichen Aufwand für den Benutzer verbunden. Unterbleibt
jedoch eine rechtzeitige Reinigung des Wärmetauschers,
kann es zu einer Verschlechterung der Leistung des Kondensationstrockners
oder sogar zu einer Störung hin bis zu einem Ausfall des
Kondensationstrockners kommen, so dass eine Reparatur erforderlich
sein kann. Es sind daher Maßnahmen für eine interne
Reinigung eines Trockners, insbesondere eine interne Reinigung eines
Wärmetauschers bekannt, wobei zur Reinigung häufig
das im Kondensationstrockner anfallende Kondensat verwendet wird.
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Die
DE 10 2006 006 080
A1 beschreibt eine Reinigungsvorrichtung für ein
innerhalb eines Prozessluft-Kreislaufes eines Haushaltswäschetrockners
angeordnetes Bauteil, insbesondere für einen Wärmetauscher,
mit einem Kanalbereich des Prozessluft-Kreislaufes, der zur Reinigung
des Bauteils über einen Einlass mit einer Reinigungsflüssigkeit
zu fluten ist, die nach Abschluss des Reinigungsvorgangs über
ein Sperrorgan abzulassen ist, wobei dem Kanalbereich eine Erregereinrichtung
zugeordnet ist, mit der die Reinigungsflüssigkeit in Bewegungen
zu versetzen ist.
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Die
DE 199 43 125 A1 beschreibt
ein Verfahren zum Reinigen eines Abschnitts einer Führung
eines Prozessluftstroms in einem Haushaltswäschetrockner,
bei dem außerhalb einer Trocknungsphase, in der mittels
eines Gebläses der Prozessluftstrom erzeugt und in einen
Trockenraum in Berührung mit der zu trocknenden Wäsche
gebracht wird, in einer Reinigungsphase bei ausgeschaltetem Gebläse
ein Abschnitt der Prozessluftführung zumindest teilweise für
eine bestimmte Zeitdauer mit einer Flüssigkeit geflutet
wird, die am Ende der Reinigungsphase aus dem gefluteten Abschnitt
der Prozessluftführung entfernt wird. Vorzugsweise wird
in der Reinigungsphase zum Fluten Kondensat aus einem in Prozessluftströmungsrichtung
hinter dem Trockenraum liegenden Wärmetauscher zum Kondensieren
der Feuchtigkeit in der Prozessluft verwendet.
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Die
DE 37 38 031 C2 beschreibt
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Flusen aus
einem als Wärmetauscher ausgebildeten Kondenswasser-Abscheider.
Mindestens ein Prozessluftkanal ist gegen das Kühlmittel
hermetisch abgedichtet und zum Abführen des Kondensats
eingerichtet, das in einem unter dem Wärmetauscher angeordneten
Auffangbehälter bis zum Entleeren gesammelt wird. Bei dem
Verfahren wird zumindest mit einem Teil des gesammelten Kondensats
während eines zeitlich begrenzten Programmabschnitts mindestens eine
Innenfläche des Prozessluftkanals bespült. Bei der
Vorrichtung ist der Wärmetauscher mit einer Spülvorrichtung
versehen, die mindestens eine auf mindestens eine Innenfläche
des Prozessluftkanals gerichtete Düse aufweist. Vorzugsweise
weist der Sammelbehälter einen Bodenablauf auf, der über
ein steuerbares Ventil mit der Spülvorrichtung verbunden ist.
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Die
WO 2008/077708 A1 beschreibt
ein Verfahren zum Entfernen von Flusen aus einem Wärmetauscher
eines Hausgeräts sowie ein entsprechendes Hausgerät,
wozu eine insbesondere durch ein während eines Trocknungsprozesses
in dem Hausgerät erzeugtes Kondensat gebildete Spülflüssigkeit während
einer Reinigungsphase abhängig von der Stärke
eines Luftstromes abgelenkt wird und abhängig von der Ablenkung
durch verschiedene Bereiche des Wärmetauschers strömt.
Dabei kann eine effiziente Reinigung des Wärmetauschers
jedoch nur mit einem ausreichend großen Volumen an und/oder
mit hinreichend schnell fließender Spülflüssigkeit
erreicht werden. Wie dies zu erreichen ist, ist offen gelassen.
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Schließlich
offenbart die
WO
2008/119611 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines
innerhalb eines Prozessluftkreislaufes eines Wasch- oder Wäschetrockners
angeordneten Bauteiles, insbesondere eines Verdampfers einer Kondensatoreinrichtung,
mittels Kondensat, welches in dem Prozessluftkreislauf aus der feuchten
Wäsche gewonnen und in einer Kondensatwanne aufgefangen wird,
aus der es zu einem oberhalb des Verdampfers vorgesehenen Spülbehälter
geleitet wird. Von dessen Austrittsseite wird das Kondensat durch
schlagartiges Öffnen des betreffenden Spülbehälters
an das genannte Bauteil abgegeben.
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Beim
Reinigen eines Wärmetauschers in einem Trockner kann es
verfahrensbedingt dazu kommen, dass aufgrund einer niedrigen Beladung
mit zu trocknenden Wäschestücken und/oder einer
geringen Feuchtigkeit in den Wäschestücken für
eine ausreichende Spülung der Wärmetauscher zu
wenig Kondensat vorliegt. Ein weiterer Nachteil bei mehrmaligem
Spülen mit Kondensat während eines Trockenzyklus
liegt darin, dass man die Verunreinigungen mit Flusen etc., die
sich mit dem Abspülen der Wärmetauscher im Wasser
der Kondensatwanne wiederfinden, vor dem nächsten Spülen
der Wärmetauscher herausfiltern und entsorgen muss. Dies kann
zwar dadurch gelöst werden, dass anstatt mit Kondensat
mit Leitungswasser gespült wird. D. h. der Trockner wird
mit einem Wasseranschluss versehen. Problematisch ist dann, dass
die zur Erzielung optimaler Reinigungsergebnisse notwendige Wassermenge
meist aufgrund des niedrigen Wasserdrucks, der in vielen Ländern
herrscht, nicht eingestellt werden kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung war es daher, einen Kondensationstrockner
bereitzustellen, bei dem ein im Prozessluftkanal angeordnetes Bauteil,
insbesondere ein Wärmetauscher, auf einfache Weise gereinigt
werden kann. Vorzugsweise soll diese Reinigung automatisch oder
durch einen Benutzer steuerbar vorgenommen werden können.
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Die
Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht
durch einen Trockner mit den Merkmalen des entsprechenden unabhängigen
Patentanspruchs sowie das Verfahren des entsprechenden unabhängigen
Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trockners
sind in entsprechenden abhängigen Patentansprüchen
aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Trockners entsprechen bevorzugte
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Verfahrens und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt
ist.
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Gegenstand
der Erfindung ist somit ein Kondensationstrockner mit einer Trocknungskammer
für zu trocknende Gegenstände, einem Prozessluftkanal,
in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft,
ein Wärmetauscher zur Abkühlung der Prozessluft
nach Durchgang durch die Trocknungskammer und ein Gebläse
für die Beförderung der Prozessluft befinden,
einem Spülbehälter und einer Steuereinrichtung,
wobei der Spülbehälter mit einem Anschluss an
eine Wasserversorgung versehen ist.
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Unter
Wasserversorgung wird hierin im Allgemeinen eine Wasserversorgung
mit in Haushalten verfügbarem Leitungswasser verstanden,
welches normalerweise mit einem Leitungswasserdruck von mindestens
3 bar, zuweilen aber auch mit einem höheren Druck, wie
z. B. mit 6 bar, bereitgestellt wird.
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Der
Spülbehälter enthält im Allgemeinen eine
zur Reinigung eines Bauteils im Prozessluftkanal vorgesehene wässrige
Spülflüssigkeit (im Folgenden auch mit „Spülflüssigkeit
abgekürzt). Die Spülflüssigkeit umfasst
im Allgemeinen Kondensat und/oder Leitungswasser aus der Wasserversorgung.
Zur Verbesserung der Reinigungswirkung können der Spülflüssigkeit
Zusätze wie andere Lösungsmittel (beispielsweise
Alkohole) oder oberflächenaktive Agenzien zugesetzt sein.
Der Spülbehälter kann auch Teil eines größeren
Sammelbehälters für wässrige Flüssigkeit
sein, wobei dann der die Spülflüssigkeit enthaltende
Teil des Sammelbehälters auch als Spülkammer bezeichnet
werden kann. Wenn im Folgenden von Spülbehälter
die Rede ist, sollen beide Möglichkeiten erfasst sein.
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Der
erfindungsgemäße Kondensationstrockner kann als
reiner Trockner, aber auch als Waschtrockner ausgestaltet sein.
Unter einem Waschtrockner wird hierbei ein Kombinationsgerät
verstanden, das über eine Waschfunktion zum Waschen von
Wäsche und über eine Trocknungsfunktion zum Trocknen
von feuchter Wäsche verfügt. Bei einem Waschtrockner
ist von Vorteil, dass er als solcher bereits an eine Wasserversorgung
angeschlossen ist.
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Die
Erfindung ermöglicht, dass die Spülflüssigkeit
mit einem gleichmäßigen, fest vorgegebenen Druck
zur Reinigung von Bauteilen im Prozessluftkanal verwendet werden
kann, unabhängig von einer evtl. vorhandenen Menge an Kondensat.
Durch einen einfachen Verfahrensschritt, nämlich durch
eine schwallartige Abgabe der im Spülbehälter
vorhandenen Spülflüssigkeit, kann das betreffende
Bauteil, insbesondere ein Wärmetauscher, gereinigt werden. Ein
innerhalb eines Prozessluftkanals eines Waschtrockners oder Trockners
angeordnetes Bauteil kann somit effizienter als bislang bekannt
gereinigt werden, insbesondere von Flusen, die sich dort während eines
Trocknungsvorgangs von feuchter Wäsche angesammelt haben.
Nimmt man beispielsweise eine Spülflüssigkeitsmenge
von 2,5 Liter an, die in dem Spülbehälter gesammelt
ist, so wird eine effiziente Reinigung des Bauteiles bzw. Wärmetauschers
dadurch erzielt, dass diese Spülflüssigkeitsmenge
innerhalb von 1 bis 2 Sekunden abgegeben wird. Im Fall der Abgabe
von 2,5 Litern Spülflüssigkeit innerhalb von 1
Sekunde entspricht dies einer Fließgeschwindigkeit von
150 Litern Spülflüssigkeit pro Minute. Für
eine derartige Fließgeschwindigkeit müsste – wollte
man zu deren Erreichung eine Pumpe einsetzen – eine relativ
großvolumige und leistungsstarke Förderpumpe eingesetzt
werden, deren Einsatz jedoch in Waschtrocknern oder Trocknern für
die Förderung von Kondensat zum Reinigen von dort innerhalb
von Prozessluftkanälen angeordneten Bauteilen, und zwar
insbesondere von Wärmetauschern, nicht in Frage kommen
dürfte. Alternativ könnte an eine Reinigung mit
Frischwasser aus der Wasserversorgung unter Nutzung des internen
Drucks in dieser Wasserversorgung gedacht werden. Erfahrungsgemäß ist
aber der Druck in einer öffentlichen Wasserversorgung weder
zeitlich noch von Ort zu Ort konstant. Es kann somit nicht ohne
weiteres davon ausgegangen werden, dass eine entsprechende Reinigungseinrichtung
an jedem Ort und zu jeder Zeit einwandfrei funktionieren könnte.
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Der
im erfindungsgemäßen Trockner eingesetzte Spülbehälter
weist vorzugsweise an einem Austrittsbereich für die Spülflüssigkeit
ein Verschlussteil auf, durch dessen schlagartiges Öffnen der
Spülbehälter die in ihm enthaltene Spülflüssigkeit schwallartig
durch ein Fallrohr als Ran das genannte Bauteil abzugeben gestattet.
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Vorzugsweise
ist das Verschlussteil des Spülbehälters mit einer
bistabilen Federanordnung verbunden, die zum Öffnen des
durch das Verschlussteil verschlossenen Austrittsbereiches des Spülbehälters
betätigbar ist. Dies hat den Vorteil, dass das Verschlussteil
des Spülbehälters durch die bistabile Wirkung
der Federanordnung besonders sicher geöffnet werden kann.
Die betreffende Öffnung kann dabei vorzugsweise dadurch
besonders schnell erfolgen, dass der betreffenden bistabilen Federanordnung
eine Sprungfunktion zur Umschaltung in ihre jeweilige bistabile
Lage gegeben ist. Für die Betätigung der bistabilen
Federanordnung ist vorzugsweise ein mittels dieser gekoppeltes Thermo-
oder Magnetrelais vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass für die
Ansteuerung der bistabilen Federanordnung ein besonders geringer
Aufwand ausreicht.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird bei
einem das genannte Bauteil bildenden Wärmetauscher die
Spülflüssigkeit an einen vorzugsweise lediglich
in einem festgelegten Abstand von dem Eintrittsbereich der Prozessluft in
den Wärmetauscher befindlichen Wärmetauscherbereich
abgegeben. Dies hat den Vorteil, dass im gesamten Eintrittsbereich
des Wärmetauschers üblicherweise verstärkt
auftretende Ablagerungen in Form von Flusen wirksam entfernt werden
können. Dabei wird die Abgabe der Spülflüssigkeit
vorzugsweise unmittelbar oder kurz nach Beendigung eines Trocknungsvorgangs
von zu trocknender feuchter Wäsche ausgeführt,
da zu diesem Zeitpunkt an dem Bauteil bzw. Wärmetauscher
haftende Verunreinigungen, insbesondere Flusen, noch feucht oder
angelöst sind und durch die abgegebene Spülflüssigkeit relativ
leicht entfernbar sind. Zu diesem Zeitpunkt sind darüber
hinaus Kondensatwanne bzw. Spülbehälter üblicherweise
mit Kondensat gefüllt, das zum Reinigen des Bauteils, z.
B. eines Wärmetauschers, verwendet werden kann. Ferner
vergeht im Allgemeinen nach jedem Trocknungsvorgang längere
Zeit bis zum nächsten Trocknungsvorgang, so dass genügend
Zeit zur Entfernung der Spülflüssigkeit bleibt.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird bei einem das genannte Bauteil bildenden Wärmetauscher
die Spülflüssigkeit unter mechanischer, hydraulischer, pneumatischer
oder elektromechanischer Ablenkung von einem am Eintrittsbereich
der Prozessluft in den Wärmetauscher vorgesehenen Anfangsbereich
bis zu einem in Abstand davon in Richtung zum Austrittsbereich der
Prozessluft aus dem Wärmetauscher liegenden Endbereich
zugeführt. Dies hat den Vorteil, dass das zu reinigende
Bauteil, hier insbesondere ein Wärmetauscher, auf relativ
einfache Weise über einen festlegbaren Bereich gereinigt
werden kann. Der betreffende Bereich kann sich dabei vom Eintrittsbereich
der Prozessluft in den Wärmetauscher bis zu deren Austrittsbereich
aus dem Wärmetauscher erstrecken. Die Zufuhr von Spülflüssigkeit
wird auch in diesem Fall vorzugsweise unmittelbar oder kurz nach Beendigung
eines Trocknungsvorgangs von zu trocknender feuchter Wäsche
ausgeführt, da zu diesem Zeitpunkt an dem erwähnten
Bauteil haftende Verunreinigungen, insbesondere Flusen, noch feucht
sind und durch die schwallartig abgegebene Spülflüssigkeit
gut entfernbar sind.
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Vorzugsweise
umfasst der Spülbehälter für die wässrige
Spülflüssigkeit eine untere Behälteröffnung
und eine Reinigungsleitung ist zwischen einem Wärmetauscher
und dem Spülbehälter angeordnet.
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Der
Spülbehälter ist vorzugsweise ein Aufbewahrungsgefäß für
Kondensat, das nach seiner Bildung im Wärmetauscher durch
Abkühlung feuchtwarmer Prozessluft zunächst in
einer Kondensatwanne aufgefangen und dann in ein Aufbewahrungsgefäß (Kondensatbehälter)
befördert wird. Ganz besonders bevorzugt ist daher der
Spülbehälter über einen Kondensatkanal,
in dem sich eine Kondensatpumpe befindet, mit einer Kondensatwanne
verbunden. Der Spülbehälter kann im Kondensationstrockner
fest oder abnehmbar installiert sein.
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Zwischen
dem Spülbehälter und dem Anschluss an eine Wasserversorgung
oder zwischen dem Anschluss und der Wasserversorgung kann vorteilhaft
ein Ventil angeordnet sein, das als Zweiwegeventil ausgestaltet
die Zufuhr von Wasser zum Spülbehälter regulieren
kann oder als Dreiwegeventil auch einen Weg für das Abpumpen
von mit Flusen versehenem Kondensat bereitstellen kann.
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Zweckmäßigerweise
wird daher im erfindungsgemäßen Trockner ggf.
anfallendes Kondensat mittels einer Pumpe aus einer Kondensatwanne,
die im Allgemeinen unterhalb eines Wärmetauschers angeordnet
ist, in den Spülbehälter gepumpt. Hierdurch wird
das Kondensat auf relativ einfache Weise zur Verfügung
gestellt. Dabei wird in vorteilhafter Weise eine relativ kleine
und eine geringe Leistung aufweisende Pumpe verwendet, um das Kondensat
aus der Kondensatwanne in den Spülbehälter zu
pumpen. Die Leistung einer solchen Pumpe liegt deutlich, insbesondere
größenordnungsmäßig, unter der
Leistung einer Pumpe, wie sie eingangs im Zusammenhang mit der prinzipiellen
Ausführung der vorliegenden Erfindung erwähnt
worden ist.
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Dies
hat den Vorteil eines geringen apparativen Aufwands für
ein besonders effizientes Reinigen eines innerhalb eines Prozessluftkanals
eines Waschtrockners oder Trockners angeordneten Bauteiles. Durch
insbesondere schlagartiges Öffnen des Spülbehälters
lässt sich nämlich das in dem Spülbehälter
gesammelte Kondensat, ggf. mit einer Menge an Leitungswasser aus
der Wasserversorgung aufgefüllt, in effizienter Weise schnell
als Wasserschwall an das zu reinigende Bauteil abgeben, ohne dass dazu
noch zusätzliche Einrichtungen erforderlich sind.
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Im
erfindungsgemäßen Kondensationstrockner ist im
Prozessluftkanal mindestens ein Wärmetauscher vorhanden.
Der Wärmetauscher ist insbesondere ein Luft-Luft-Wärmetauscher
oder eine Wärmesenke einer Wärmepumpe. Bei einem
mit einer Wärmepumpe ausgestatteten Kondensationstrockner
erfolgt die Kühlung der warmen, mit Feuchtigkeit beladenen
Prozessluft im Wesentlichen in der Wärmesenke der Wärmepumpe,
wo im Falle einer Kompressor-Wärmepumpe die übertragene
Wärme zur Verdampfung eines in der Wärmepumpe
zirkulierenden Kältemittels verwendet wird. Das aufgrund
der Erwärmung verdampfte Kältemittel wird über
einen Kompressor dem Verflüssiger der Wärmepumpe
zugeführt, welcher die Wärmequelle der Wärmepumpe bildet
und wo aufgrund der Kondensation des gasförmigen Kältemittels
Wärme freigesetzt wird, die zum Aufheizen der Prozessluft
vor Eintritt in die Trommel verwendet wird. Vom Verflüssiger
fließt das Kältemittel durch eine Drossel zurück
zum Verdampfer, womit der Kreislauf geschlossen ist.
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Im
Prozessluftkanal befindet sich daher als zu reinigendes Bauteil
vorzugsweise ein Wärmetauscher, insbesondere ein Luft-Luft-Wärmetauscher oder
eine Wärmesenke einer Wärmepumpe.
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Vorzugsweise
weist der erfindungsgemäße Kondensationstrockner
ein Mittel zur Erkennung eines Reinigungsbedarfs für einen
Wärmetauscher als gemäß der vorliegenden
Erfindung vorzugsweise zu reinigendes Bauteil auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kondensationstrockner
Mittel zur Erkennung eines Reinigungsbedarfs für den Wärmetauscher
auf, die zur Ermittlung des Reinigungsbedarfs für den Wärmetauscher
eine Benutzungsmaßzahl U bestimmen, diese mit einem vorgegebenen
Wert Ulim vergleichen und bei Erreichen
von Ulim, d. h. unter der Bedingung Ulim = U, den Reinigungsbedarf feststellen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Kondensationstrockners ist als Mittel zur Erkennung des Reinigungsbedarfs
ein Zähler vorhanden, der die Anzahl n der bereits durchgeführten
Trocknungsprozesse bestimmt und mit einer vorgegebenen Grenzanzahl
nlim vergleicht. Dieser Zähler
kann vorzugsweise zurückgesetzt werden, wenn eine Reinigung
des Wärmetauschers durchgeführt wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Kondensationstrockners ist als Mittel zur Erkennung des Reinigungsbedarfs
eine Uhr vorhanden, welche eine Gesamtdauer tsum von
bisher durchgeführten Trocknungsprozessen bestimmt und
mit einer vorgegebenen Grenzdauer tlim vergleicht.
Diese Uhr kann vorzugsweise zurückgesetzt werden, wenn
eine Reinigung des Wärmetauschers durchgeführt
wird.
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Daneben
umfasst der erfindungsgemäße Kondensationstrockner
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform als Mittel
zur Erkennung des Reinigungsbedarfs eine Auswerteeinheit, die eine Gesamtmenge
M an bislang getrockneten Wäschestücken ermittelt
und mit einer vorgegebenen Grenzgesamtmenge Mlim vergleicht.
Der Wert für die Gesamtmenge M kann vorzugsweise zurückgesetzt werden,
wenn eine Reinigung des Wärmetauschers durchgeführt
wird.
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Schließlich
weist der Kondensationstrockner in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
als Mittel zur Erkennung des Reinigungsbedarfs im Prozessluftkanal
einen ersten Temperaturfühler und einen zweiten Temperaturfühler
auf, die auf entgegen gesetzten Seiten des Wärmetauschers
angeordnet sind und durch Vergleich einer Differenz ΔT
der von ihnen gemessenen Temperaturen mit einem vorgegebenen Grenzwert
für die Temperaturdifferenz ΔTlim eine
Bestimmung des Reinigungsbedarfs erlauben.
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Es
ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Kondensationstrockner
ein akustisches und/oder optisches Anzeigemittel zur Anzeige des
Reinigungsbedarfs aufweist.
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Nach
Ermittlung des Reinigungsbedarfs für den Wärmetauscher
wird vorzugsweise eine Reinigung des Wärmetauschers durchgeführt.
Die Reinigung unter Verwendung der Spülflüssigkeit
kann automatisch oder durch einen Benutzer des Kondensationstrockners
steuerbar durchgeführt werden. Vorzugsweise kann hierzu
am Kondensationstrockner eingestellt werden, ob automatisch oder
manuell eine Reinigung durchgeführt werden soll.
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Die
Erfindung betrifft daher außerdem ein Verfahren zum Betrieb
eines Kondensationstrockners mit einer Trocknungskammer für
zu trocknende Gegenstände, einem Prozessluftkanal, in dem
sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft, ein Wärmetauscher
zur Abkühlung der Prozessluft nach Durchgang durch die
Trocknungskammer und ein Gebläse für die Beförderung
der Prozessluft befinden, einer Steuereinrichtung, einem Spülbehälter
mit einer wässrigen Spülflüssigkeit und
einem Anschluss an eine Wasserversorgung, wobei der Wärmetauscher
mit einer vorgegebenen Menge an der Spülflüssigkeit
gereinigt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird
eine in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Reinigungsprogramm
benötigte Menge an einer Spülflüssigkeit
ermittelt, mit der im Vorratsbehälter vorhandenen Menge
an Spülflüssigkeit verglichen und bei einem Unterschreiten
der benötigten Menge der Spülbehälter
mit Wasser aus der Wasserversorgung bis zur benötigten
Menge aufgefüllt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Kondensationstrockners
benutzt vorzugsweise einen Kondensationstrockner mit Mitteln zur Erkennung
eines Reinigungsbedarfs für den Wärmetauscher,
wobei diese Mittel zur Ermittlung des Reinigungsbedarfs für
den Wärmetauscher vorzugsweise eine Benutzungsmaßzahl
U bestimmen, diese mit einem vorgegebenen Wert Ulim vergleichen
und bei Erreichen von Ulim, d. h. unter
der Bedingung Ulim = U, den Reinigungsbedarf
feststellen.
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Art
und Größe der Benutzungsmaßzahl U sowie
des vorgegebenen Wertes Ulim hängen
von der Art der eingesetzten Mittel ab. Ist das Mittel ein Zähler,
wird die Benutzungsmaßzahl U in der Regel eine natürliche
Zahl sein, die mit jedem durchgeführten Trocknungsprogramm
um den Wert eins erhöht wird. Entsprechend ist der vorgegebene
Wert Ulim bei Verwendung eines Zählers
in der Regel ebenfalls eine natürliche Zahl. Für
den Fall U = Ulim wird ein Reinigungsbedarf
festgestellt und im Allgemeinen das erfindungsgemäße
Verfahren eingeleitet.
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Entsprechend
sind der gemessene Wert U und der vorgegebene Wert Ulim bei
Verwendung einer Uhr jeweils ein Zeitraum Δt, bei Verwendung
von zwei Temperaturfühlern eine Temperaturdifferenz ΔT und
bei Verwendung einer bestimmten Gesamtmeng M an bislang getrockneten
Wäschestücken jeweils ein Gewicht.
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Es
ist beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt,
dass der Reinigungsbedarf für den vorzugsweise zu reinigenden
Wärmetauscher akustisch und/oder optisch angezeigt wird.
Da es hierdurch für einen Benutzer des Kondensationstrockners
möglich ist, den Reinigungsbedarf zu erkennen, ermöglicht eine
akustische und/oder optische Anzeige des Reinigungsbedarfs neben
einer automatischen Reinigung auch eine Steuerung der Reinigung
durch den Benutzer.
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Es
ist beim erfindungsgemäßen Verfahren ganz besonders
bevorzugt, dass die Spülflüssigkeit Kondensat
umfasst. Hierbei ist es wiederum bevorzugt, dass die Spülflüssigkeit
aus dem Spülbehälter in den Wärmetauscher
geleitet wird, anschließend in einer Kondensatwanne aufgefangen
und wieder in den Spülbehälter zurückgepumpt
wird. Im Verfahren kann vorgegeben sein, dass ein solcher Zyklus
mehr als einmal durchlaufen wird.
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Die
Steuereinrichtung kann eine automatische Reinigung auch zu einer
Nachtzeit durchführen, wenn der Benutzer den Trockner ohnehin
nicht benutzt. In jedem Fall kann der Trockner eine bevorstehende
Reinigungsphase anzeigen und den Benutzer ggf. darauf hinweisen,
dass ein als Spülbehälter genutzter Kondensatbehälter
nicht geleert werden soll, damit genügend Kondensat für
eine Reinigung zur Verfügung steht.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der
Erfindung, bei dem die Reinigung von einem Benutzer des Kondensationstrockners
durchgeführt wird, wird der Spülbehälter
beispielsweise durch Hinzufügung von Leitungswasser aus
der Wasserversorgung bis zu einer bestimmten Wassermenge (z. B.
3 l) gefüllt. Die hinzugefügte Wassermenge wird
davon abhängen, ob der Spülbehälter für
die Aufbewahrung von Kondensat verwendet wird und ggf. bereits Kondensat
enthält. Dann wird beispielsweise vom Benutzer am Kondensationstrockner
ein Reinigungsprogramm ausgewählt. Über die Steuereinrichtung
werden dann ein oder mehrere Reinigungsschritte eingeleitet. Start
und Ende der Reinigungsschritte werden dem Benutzer vorzugsweise
akustisch und/oder optisch angezeigt. Nach Beendigung der Reinigungsschritte
und ggf. Zurückpumpen der gebrauchten Spülflüssigkeit
kann der Benutzer in Abhängigkeit von der Verunreinigung der
gebrauchten Spülflüssigkeit im Falle eines entnehmbaren
Spülbehälters manuell die Spülflüssigkeit durch
Abnehmen und Entleeren entsorgen. Alternativ kann die Spülflüssigkeit über
einen Ablaufschlauch vom Kondensationstrockner automatisch entsorgt werden.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass bei einem Kondensationstrockner
unabhängig vom Vorhandensein von Kondensat bzw. einer ausreichenden Menge
von Kondensat auf einfache und effiziente Weise eine Reinigung von
Bauteilen im Prozessluftkanal durchgeführt werden kann.
Somit kann automatisch oder durch Einflussnahme eines Benutzers der
Wärmetauscher des Kondensationstrockners gereinigt werden.
In Ausführungsformen der Erfindung kann zudem ohne die
Notwendigkeit einer Öffnung des Kondensationstrockners
ein Reinigungsbedarf eines Wärmetauschers ermittelt werden.
Die Erfindung ist insbesondere von Vorteil bei Verwendung einer
Wärmepumpe, da die Wärmesenke einer Wärmepumpe
in der Regel zur Reinigung nicht aus dem Kondensationstrockner entnommen
werden kann. Der Wärmetauscher des Kondensationstrockners kann
auch ohne mechanischen Eingriff im Gerät einfach und bequem
gereinigt werden. Zur Reinigung werden weder Pinsel, Filter noch
Bürsten benötigt. Da die Erfindung eine regelmäßige,
dem Bedarf angepasste Reinigung des Wärmetauschers ermöglicht,
ist ein Trockner mit einer verbesserten Effizienz und einer deutlich
verringerten Störanfälligkeit möglich.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von zwei nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen
für den erfindungsgemäßen Kondensationstrockner
und einem Verfahren zum Betrieb dieses Kondensationstrockners. Dabei
wird Bezug auf die 1 und 2 genommen.
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1 zeigt
einen senkrechten Schnitt durch einen Kondensationstrockner, der
als Ablufttrockner ausgestaltet ist.
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2 zeigt
einen senkrechten Schnitt durch einen Kondensationstrockner, der
als Umlufttrockner ausgestaltet ist.
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In
den 1 und 2 zeigen die Pfeile die Fließrichtung
der Prozessluft an.
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Der
in 1 dargestellte Trockner 1 weist eine
um eine horizontale Achse drehbare Trommel als Trocknungskammer 3 auf,
innerhalb welcher Mitnehmer 25 zur Bewegung von Wäsche
während einer Trommeldrehung befestigt sind. Zuluft wird
im Prozessluftkanal 2 mittels eines Gebläses 6 vom
Zulufteingang 23 über einen Luft-Luft-Wärmetauscher 5 und
eine elektrische Heizung 4 durch die Trommel 3 geführt.
Dabei wird von der elektrischen Heizung 4 erwärmte
Luft von hinten, d. h. von der einer Tür 22 gegenüber
liegenden Seite der Trommel 3, durch deren gelochten Boden
in die Trommel 3 geleitet.
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Nach
Austritt aus der Trommel 3 wird die mit Feuchtigkeit beladene
Prozessluft in einem als Abluftkanal bezeichneten Teil des Prozessluftkanals 2 über
den Luft-Luft-Wärmetauscher 5 zu einem Abluftausgang 24 geleitet.
Hierbei strömt die Prozessluft durch die Befüllöffnung
der Trommel 3 zu einem Flusensieb 16 innerhalb
einer die Befüllöffnung verschließenden
Tür 22. Anschließend wird der Prozessluftstrom
in der Tür 22 nach unten umgelenkt und weiter
zum Luft-Luft-Wärmetauscher 5 geleitet. Dort kondensiert
infolge Abkühlung die von der Prozessluft aus den Wäschestücken
aufgenommene Feuchtigkeit und wird in einer Kondensatwanne 17 aufgefangen.
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Die
Kondensatwanne 17 ist über einen Kondensatkanal 18,
in dem sich eine Pumpe 28 befindet mit einem Spülbehälter 19 verbunden,
in dem sich eine Spülflüssigkeit 29 befindet.
Der Spülbehälter 19 ist zudem mit einem
Anschluss 33 an eine Wasserversorgung 35 versehen.
Zwischen dem Anschluss 33 und der Wasserversorgung 35 befindet
sich ein Zweiwegeventil 34 zur Steuerung der Wasserzufuhr in
den Spülbehälter 19. Der Spülbehälter 19 umfasst eine
untere Behälteröffnung 21 und eine Reinigungsleitung
ist zwischen dem Spülbehälter 19 und
dem Luft-Luft-Wärmetauscher 5 angeordnet.
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Die
in 1 gezeigte Wasserversorgung 35 ist insbesondere
ein Wasserleitungssystem eines Gebäudes.
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Im
Zuluftkanal 2 befindet sich bei dieser Ausführungsform
zwischen dem Abluftausgang 24 und dem Luft-Luft-Wärmetauscher 5 ein
erster Temperaturfühler 14 und zwischen dem Luft-Luft-Wärmetauscher 5 und
der Trommel 3 ein zweiter Temperaturfühler 15.
Bei einem sauberen Luft-Luft-Wärmetauscher 5 läuft
der Wärmetausch sehr effizient ab, so dass sich die Prozessluft
beim Durchgang durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 5 stark
abkühlt. Ist jedoch der Luft-Luft-Wärmetauscher 5 durch
Ablagerung von Flusen verunreinigt, lässt die Effizienz
des Luft-Luft-Wärmetauschers 5 nach. In diesem
Fall kühlt sich die Prozessluft beim Durchgang durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 5 nicht
mehr so stark ab. Im Ergebnis wird für den Fall eines verunreinigten Luft-Luft-Wärmetauschers 5 eine
verringerte Temperaturdifferenz ΔT zwischen dem ersten
Temperaturfühler 14 und dem zweiten Temperaturfühler 15 festgestellt.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform sind als
Mittel zur Feststellung eines Reinigungsbedarfs des Luft-Luft-Wärmetauschers 5 zusätzlich
ein Zähler 11 für die Anzahl der durchgeführten
Trocknungsprozesse, eine Uhr 12 sowie eine Auswerteeinheit 13 vorhanden.
Diese sind entweder Teil der Steuereinrichtung 10 des Kondensationstrockners 1 oder ihr
zugeordnet.
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Bei
festgestelltem Reinigungsbedarf wird bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform der Luft-Luft-Wärmetauscher 5 mittels
einer in einem Vorratsbehälter 19 vorhandenen
Spülflüssigkeit 29 gereinigt. Die Spülflüssigkeit 29 umfasst
hierbei Kondensat, das zuvor im Luft-Luft-Wärmetauscher 5 angefallen
ist und von einer Kondensatwanne 17 mittels einer Pumpe 28 über
einen Kondensatkanal 18 in den Vorratsbehälter 19 gepumpt
worden war. Zur Reinigung wird die untere Behälteröffnung 21 geöffnet
und die Spülflüssigkeit 29 durch die
Reinigungsleitung 20 in den Luft-Luft-Wärmetauscher 5 geleitet. Nach
Durchgang durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 5 wird
die Spülflüssigkeit 29 in der Kondensatwanne 17 aufgefangen
und zurück in das Spülgefäß 19 gepumpt.
Dieser Zyklus kann ggf. wiederholt werden.
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Die
Trommel 3 wird in der in 1 gezeigten Ausführungsform
am hinteren Boden mittels eines Drehlagers und vorne mittels eines
Lagerschildes 16 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 Trockners
erfolgt über eine Steuereinrichtung 10, die vom
Benutzer über eine Bedieneinheit 9 geregelt werden
kann.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform werden das
Gebläse 6 und die Trommel 3 durch den Motor 30 angetrieben.
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2 zeigt
einen senkrechten Schnitt durch einen Trockner, der als Umlufttrockner
ausgestaltet ist. Bei dieser Ausführungsform fehlen daher
ein Zuluftzugang und ein Abluftkanal. Im Gegensatz zur Ausführungsform
von 1 erfolgt die Kühlung der warmen, mit
Feuchtigkeit beladenen Prozessluft aus der Trommel 3 im
Luft-Luft-Wärmetauscher 5 durch Wärmetausch
mit Kühlluft in einem Kühlluftkanal 32. Im
Kühlluftkanal 32 befindet sich ein Kühlgebläse 27, welches
Kühlluft von einem Kühllufteingang 26 durch den
Luft-Luft-Wärmetauscher 5 hindurch bis zum Kühlluftausgang 31 befördert.
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Bei
der in 2 gezeigten Ausführungsform erfolgt die
Ermittlung eines Reinigungsbedarfs für den Luft-Luft-Wärmetauscher 5 sowie
dessen Reinigung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
wie für 1 gezeigt. Die für 2 nicht
gesondert erklärten Teile des Kondensationstrockners entsprechen
somit den für 1 beschriebenen Teilen und deren
Funktionen.
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Bei
der in 2 gezeigten Ausführungsform werden das
Gebläse 6, das Kühlgebläse 27 sowie
die Trommel 3 durch den gleichen Motor 30 angetrieben, wobei
sich das Gebläse 6 und das Kühlgebläse 27 auf
entgegen gesetzten Seiten von Motor 30 befinden.
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Anzumerken
ist, dass der Wärmetauscher 5 nicht einfach nur
al Luft-Luft-Wärmetauscher 5 aufzufassen ist,
sondern als Repräsentant für einen Wärmetauscher 5,
der Bestandteil einer Wärmepumpe, insbesondere eine Wärmesenke,
ist. Für die vorliegend relevante Reinigungsfunktion und
die Verschmutzungsneigung des Wärmetauschers 5 kommt es
durchaus nicht wesentlich darauf an, was mit der Wärme,
die der Wärmetauscher 5 der durchfließenden
Prozessluft entnimmt, geschieht. Insbesondere ist es ohne Bedeutung, ob
diese Wärme den Trockner letztlich verlässt, wie
es beim konventionellen Kondensationstrockner geschieht, oder ob
sie auf irgendeine Weise zurückgewonnen wird und in den Trocknungsprozess
zurückgelangt. In jedem Fall bietet vorliegende neue Lehre
eine Möglichkeit zur Realisierung eines in besonderer Weise
benutzungsfreundlichen und funktionssicheren Trockners.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006006080
A1 [0006]
- - DE 19943125 A1 [0007]
- - DE 3738031 C2 [0008]
- - WO 2008/077708 A1 [0009]
- - WO 2008/119611 A1 [0010]