ABLUFT-WÄSCHETROCKNUNG MIT ZUSATZHEIZUNG UND WÄRMETAUSCHERAGGREGAT

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Abluft-Wäschetrocknungsgerät aufweisend einen Lufteinlasskanal, der von Außen zu einem heizbaren Wäschebehandlungsraum führt, einen Luftauslasskanal, der von dem Wäschebehandlungsraum nach Außen führt, ein Wärmerückgewinnungsaggregat zum Übertragen von Wärme von dem Luftauslasskanal auf den Lufteinlasskanal und eine an dem Lufteinlasskanal angeordnete Zusatzheizung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Abluft-Wäschetrocknungsgeräts.

[0002] Beispielsweise aus DE 197 37 075 A1 ist ein Abluft-Wäschetrocknungsgerät der eingangs genannten Art bekannt, bei dem das Wärmerückgewinnungsaggregat ein Luft/Luft-Wärmetauscher ist, welcher einerseits mit Luft des Lufteingangskanals und andererseits mit Luft des Luftausgangskanals beströmt wird. Der Luft/Luft-Wärmetauscher ist dabei strömungstechnisch vor einer Zusatzheizung angeordnet.

[0003] EP 2 194 182 A1 offenbart einen Ablufttrockner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0004] DE 10 2007 062 776 A1 offenbart einen Ablufttrockner mit einer Trocknungskammer, einem Prozessluftkanal, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines Gebläses in die Trocknungskammer geführt werden kann, einem Motor und einer Steuerung, welcher Trockner eingerichtet ist zum Betrieb unter Aufnehmen einer elektrischen Leistung, welche einen vorgegebenen Wert Pmax niemals überschreitet. Der Ablufttrockner weist Mittel auf, die derart eingerichtet sind, dass der Trockner beim Betrieb zumindest phasenweise die elektrische Leistung entsprechend dem vorgegebenen Wert Pmax aufnimmt. Der Trockner kann einen Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer, einem Verflüssigen, einem Kompressor und einem Entspannungsventil oder Drosselventil aufweisen.

[0005] US 2007/0107255 A1 offenbart einen als Umlufttrockner mit zirkulierender Prozessluft ausgebildeten Wäschetrockner mit einer Wärmepumpe. Die Wärmepumpe beinhaltet ein einstellbares Expansionsventil, welches beim Betreiben der Wärmepumpe in Abhängigkeit von Temperaturmesswerten, die an der Wärmepumpe bestimmt werden, geregelt wird.

[0006] Mittels Austauschs des Luft/Luft-Wärmetauschers durch eine Wärmepumpe kann ein Wirkungsgrad des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts weiter gesteigert werden. Der Wirkungsgrad hängt dabei von einer vorbestimmten Auslegung oder Abstimmung der Wärmepumpe ab, wobei der Wirkungsgrad um so höher ist, je besser die Wärmepumpe an eine Temperatur oder an einen Temperaturunterschied der Prozessluft und damit der Luftkanäle angepasst ist. Umgekehrt wird der Wirkungsgrad verringert, wenn Schwankungen im Betriebsverhalten des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts, insbesondere in dessen Temperatur oder Temperaturunterschieden, auftreten. Solche Schwankungen können beispielsweise in Abhängigkeit einer Beladung und einer Feuchtigkeit der in dem Wäschebehandlungsraum befindlichen Wäsche auftreten, als auch aufgrund eines Betriebs der Zusatzheizung. Insbesondere aufgrund eines durch die Zusatzheizung erzeugten zusätzlichen Wärmeeintrags kann eine Überhitzung des Verdampfers so hoch werden, dass der Wirkungsgrad erheblich sinkt.

[0007] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Abluft-Wäschetrocknung mit einer Heizung (im Folgenden "Zusatzheizung" genannt) und einem Wärmetauscheraggregat bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet und insbesondere einen hohen Wirkungsgrad über einen weiteren Bereich von Betriebsbedingungen, insbesondere Temperaturänderungen, beibehalten kann.

[0008] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung entnehmbar.

[0009] Die Aufgabe wird demnach gelöst durch ein Abluft-Wäschetrocknungsgerät, aufweisend einen Lufteinlasskanal, der von Außen zu einem heizbaren Wäschebehandlungsraum führt, einen Luftauslasskanal, der von dem Wäschebehandlungsraum nach Außen führt, ein Wärmerückgewinnungsaggregat zum Übertragen von Wärme von dem Luftauslasskanal auf den Lufteinlasskanal und eine an dem Lufteinlasskanal angeordnete Zusatzheizung. Das Wärmerückgewinnungsaggregat ist eine Wärmepumpe mit einem Verdampfer, einem Verflüssiger, einem Verdichter und einer Entspannungseinrichtung, wobei der Verflüssiger mit dem Lufteinlasskanal thermisch gekoppelt ist und der Verdampfer mit dem Luftauslasskanal thermisch gekoppelt ist. Ein Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung ist in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Zusatzheizung einstellbar.

[0010] Dadurch, dass der Verdampfer mit dem Luftauslasskanal thermisch gekoppelt ist, wird dem Luftauslasskanal oder der in dem Luftauslasskanal befindlichen warm-feuchten Prozessluft (Abluft) Wärme entzogen und auf den Verdampfer übertragen. Umgekehrt kann dadurch, dass der Verflüssiger mit dem Lufteinlasskanal thermisch gekoppelt ist, Wärme von dem Verflüssiger auf den Lufteinlasskanal oder auf die in dem Lufteinlasskanal befindliche Prozessluft (Frischluft) übertragen werden. Durch die Temperaturen oder Temperaturunterschiede (und analog durch die Drücke oder Druckunterschiede) an dem Verdampfer und dem Verflüssiger ist der Wärmepumpenkreislauf betreibbar. Ein Wirkungsgrad der Wärmepumpe hängt von diesen Temperaturen oder Temperaturunterschieden ab und kann durch eine Auslegung der Elemente der Wärmepumpe an die Temperaturen oder Temperaturunterschiede für vorgegebene Randbedingungen optimiert werden. Durch die Änderung des Strömungsquerschnitts in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter der Zusatzheizung lässt sich die Wärmepumpe, insbesondere deren optimaler Arbeitspunkt, auf einfache Weise an eine besonders starke Verschiebung des Arbeitspunkts der Wärmepumpe aufgrund der Zusatzheizung anpassen.

[0011] Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät kann ein Abluft-Waschtrockner oder ein reiner Abluft-Wäschetrockner sein.

[0012] Der Wäschebehandlungsraum kann insbesondere eine drehbare Wäschetrommel sein. Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät kann insbesondere ein Frontlader sein.

[0013] Die Zusatzheizung kann beispielsweise eine strombetriebene oder eine gasbetriebene Zusatzheizung sein.

[0014] Die Zusatzheizung kann für einen noch geringeren Energieverbrauch eine autonom betreibbare Zusatzheizung sein, z.B. betrieben durch Solarzellen.

[0015] Ein mit einer Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängender Parameter ist ein Betriebsparameter der Zusatzheizung. Erfindungsgemäß ist also der Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von dem mindestens einem Betriebsparameter der Zusatzheizung einstellbar. So kann eine Anpassung an den Betrieb der Zusatzheizung unverzüglich erfolgen.

[0016] Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass der Strömungsquersschnitt der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von einer aktuellen Heizleistung der Zusatzheizung einstellbar ist. Der mit der Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängende Parameter ist also die Heizleistung. Diese Heizleistung kann also insbesondere als ein Betriebsparameter der Zusatzheizung angesehen werden. Die Heizleistung kann beispielsweise durch eine aktuell von der Zusatzheizung verbrauchte elektrische Leistung repräsentiert sein, welche z.B. mittels eines Stromsensors messbar ist. Alternativ mag die Heizleistung durch eine Soll-Leistung der Zusatzheizung dargestellt sein, wodurch auf einen Stromsensor verzichtet werden kann. Ein Zusammenhang zwischen der Heizleistung und der Entspannungseigenschaft, nämlich dem für einen optimierten Wirkungsgrad benötigten Strömungsquerschnitt, kann beispielsweise experimentell bestimmt worden sein.

[0017] Es ist zudem eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseigenschaft der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Einschaltzustand der Zusatzheizung einstellbar ist. Der mit der Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängende Parameter ist also der Einschaltzustand ("Ein" oder "Aus" o.ä.) der Zusatzheizung. Der Einschaltzustand kann also auch als ein Betriebsparameter der Zusatzheizung angesehen werden. So lässt sich mit besonders einfachen Mitteln eine Verbesserung des Wirkungsgrads erreichen. Insbesondere kann die Entspannungseinrichtung so zwischen einer ersten Betriebsstellung, welche einer ausgeschalteten Zusatzheizung entspricht, und einer zweiten Betriebsstellung, welche einer eingeschalteten Zusatzheizung entspricht, umgeschaltet werden. Beispielsweise kann ein Strömungsquerschnitt zwischen einem kleinsten Strömungsquerschnitt im Fall einer ausgeschalteten Zusatzheizung und einem größten Strömungsquerschnitt im Fall einer eingeschalteten Zusatzheizung umgeschaltet werden. Die Entspannungseinrichtung braucht insbesondere nur diese beiden Betriebsstellungen aufzuweisen.

[0018] Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung ein Expansionsventil (auch Drosselventil genannt) ist und ein Strömungsquerschnitt des Expansionsventils (als eine die Entspannungseigenschaft beeinflussende Größe) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter einstellbar ist. So lässt sich die Anpassung der Wärmepumpe auf eine besonders einfache und preiswerte Weise erreichen. Das Expansionsventil kann insbesondere ein fernsteuerbares, insbesondere ein regelbares, Expansionsventil sein. Das Expansionsventil kann insbesondere ein elektronisches Expansionsventil sein. Zum Betrieb der Wärmepumpe mag der Strömungsquerschnitt des einstellbaren Expansionsventils insbesondere zwischen einem kleinsten Strömungsquerschnitt und einem größten Strömungsquerschnitt einstellbar sein, wobei beide Strömungsquerschnitte größer als Null sind, das Expansionsventil also auch bei dem kleinsten Strömungsquerschnitt nicht geschlossen ist.

[0019] Es ist noch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung eine Gruppe aus mehreren fluidisch parallel geschalteten Kapillaren aufweist, von denen zumindest eine Kapillare in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wahlweise öffenbar und verschließbar ist. Ein Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung ist dann also durch die Zahl der offenen Kapillare bestimmt, wodurch die Entspannungseinrichtung folglich einen stufenweise einstellbaren Strömungsquerschnitt aufweist. Eine Kapillare kann insbesondere als ein Expansionsventil mit einem im offenen Zustand festen Strömungsquerschnitt vorliegen. Insbesondere können alle Kapillare oder alle Kapillare außer einer ersten Kapillare wahlweise öffenbar und verschließbar sein.

[0020] Es ist ferner eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung dergestalt einstellbar ist, dass sie (nur) zwischen einer ersten Betriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellung umschaltbar ist. Die Entspannungseinrichtung weist in diesem Fall also insbesondere nur zwei einstellbare Strömungsquerschnitte auf. Eine solche Entspannungseinrichtung mag besonders einfach und preiswert ausgestaltbar sein, z.B. durch ein Vorsehen von nur zwei Kapillaren.

[0021] Es ist auch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseinrichtung vielstufig oder kontinuierlich einstellbar ist, wodurch sich eine noch genauere Anpassung der Wärmepumpe erreichen lässt. Beispielsweise mag das Expansionsventil seinen Strömungsquerschnitt stufenweise oder kontinuierlich ändern. Zum Betrieb der Wärmepumpe mag der Strömungsquerschnitt des einstellbaren Expansionsventils insbesondere schrittweise oder stufenweise zwischen einem kleinsten Strömungsquerschnitt und einem größten Strömungsquerschnitt einstellbar sein. Auch ein Gesamt-Strömungsquerschnitt der Gruppe aus mehreren fluidisch parallel geschalteten Kapillaren ist einfach stufenweise oder vielstufig einstellbar.

[0022] Es ist noch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Entspannungseigenschaft, insbesondere der Strömungsquerschnitt, der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz einstellbar ist. Der mit der Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängende mindestens eine Parameter umfasst also eine Temperaturdifferenz und/oder eine Druckdifferenz. Die Temperaturdifferenz und/oder eine Druckdifferenz kann eine Differenz in dem Luftkanal bzw. der Prozessluft sein. Die Temperaturdifferenz und/oder die Druckdifferenz kann alternativ oder zusätzlich eine Differenz in dem Kältekreislauf bzw. des Kältemittels sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders genaue Anpassung der Wärmepumpe.

[0023] Es wird besonders bevorzugt, dass die Entspannungseigenschaft in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz an dem Verdampfer (d.h., zwischen einer Eintrittstemperatur und einer Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer) einstellbar ist.

[0024] Die Einstellung der Entspannungseigenschaft, insbesondere des Strömungsquerschnitts, in Abhängigkeit von der aktuellen Heizleistung, der Temperaturdifferenz, der Druckdifferenz und/oder einem anderen Parameter des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts, welcher mehrere Werte annehmen kann, mag proportional (d.h., linear proportional oder nicht-linear proportional) zu diesem Parameter eingestellt werden, ggf. nur innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs des Parameters.

[0025] Die Einstellung kann alternativ oder zusätzlich mit Erreichen oder Überschreiten / Unterschreiten eines oder mehrerer Schwellwerte mindestens eines Parameters des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts vorgenommen werden. So mag ein einstellbares Expansionsventil stufenweise geöffnet oder geschlossen werden, wenn entsprechende Schwellwerte der Heizleistung und/oder der Temperaturdifferenz an dem Verdampfer erreicht werden.

[0026] Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts mit einer Zusatzheizung und einer Kompressionswärmepumpe mit einer Entspannungseinrichtung, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Überwachen mindestens eines mit einer Aktivität der Zusatzheizung zusammenhängenden Betriebsparameters (z.B. einer Leistung der Zusatzheizung und/oder einer Temperaturdifferenz an einem Verdampfer) und (b) Ändern eines Strömungsquerschnitts der Entspannungseinrichtung in Abhängigkeit von dem mindestens einen Betriebsparameter. Das Verfahren weist die gleichen Vorteile auf wie das beschriebene Abluft-Wäschetrocknungsgerät und kann analog ausgestaltet werden.

[0027] Ein Überwachen kann insbesondere ein Feststellen eines Soll-Werts und/oder ein Messen eines Ist-Werts umfassen.

[0028] Beispielsweise kann die Entspannungseinrichtung ein einstellbares Expansionsventil sein und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweisen: (a) Überwachen eines Einschaltzustands (Ein/Aus) der Zusatzheizung und (b) Erweitern eines Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei einer angeschalteten Zusatzheizung und Verengen des Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei einer ausgeschalteten Zusatzheizung.

[0029] Im Rahmen eines weiteren Beispiels kann die Entspannungseinrichtung ein Expansionsventil sein und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweisen: (a) Überwachen einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz (insbesondere des Kühlmittels, insbesondere zwischen einer Eintrittstemperatur und einer Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer); (b) Erweitern eines Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei steigender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz und (c) Verkleinern des Strömungsdurchmessers des Expansionsventils bei sinkender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz. Das Erweitern und Verkleinern kann kontinuierlich oder stufenweise (insbesondere mittels Schwellwerten) durchgeführt werden.

[0030] Im Rahmen noch eines weiteren Beispiels kann die Entspannungseinrichtung eine Gruppe fluidisch parallel geschalteter Kapillare aufweisen, von denen zumindest eine Kapillare in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wahlweise öffenbar und schließbar ist, und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Überwachen eine Heizleistung der Zusatzheizung und (b) Öffnen zumindest einer zuvor geschlossenen Kapillare bei steigender Heizleistung und (c) Schließen zumindest einer zuvor geöffneten Kapillare bei sinkender Heizleistung.

[0031] Im Rahmen noch eines weiteren Beispiels kann die Entspannungseinrichtung eine Gruppe fluidisch parallel geschalteter Kapillare aufweisen, von denen zumindest eine Kapillare in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wahlweise öffenbar und schließbar ist, und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: (a) Überwachen einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz (insbesondere des Kühlmittels, insbesondere zwischen einer Eintrittstemperatur und einer Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer) und (b) Öffnen zumindest einer zuvor geschlossenen Kapillare bei steigender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz und (c) Schließen zumindest einer zuvor geöffneten Kapillare bei sinkender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz. Das Erweitern und Verkleinern wird also stufenweise durchgeführt.

[0032] In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

Fig.1

zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig.2

zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig.3

zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform; und

Fig.4

zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts gemäß einer vierten Ausführungsform.

[0033] Fig.1 zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 1 ist ein Frontlader mit einer drehbaren Wäschetrommel 2 als Wäschebehandlungsraum. Von einem Außenraum A führt ein Lufteinlasskanal 3 zu der Wäschetrommel 2. An dem Lufteinlasskanal 3 ist ein Gebläse 4 zum Fördern von Luft L (dann noch als Frischluft) von dem Außenraum A in die Wäschetrommel 2 und weiter (als Abluft) von der Wäschetrommel 2 über einen Luftauslasskanal 5 wieder in den Außenraum A. Bei dem Durchströmen der Wäschetrommel 2 nimmt die Luft L Feuchtigkeit von darin befindlicher Wäsche W auf, um die Wäsche W zu trocknen.

[0034] Zur Erwärmung der Luft L in dem Lufteinlasskanal 3 auf eine energiesparende Weise weist das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 1 eine Kompressions-Wärmepumpe 8 bis 11 mit einem Verdampfer 8, einem Kondensator oder Verflüssiger 9, einem Kompressor oder Verdichter 10 und einer Entspannungseinrichtung in Form eines Expansionsventils 11 auf. Der Verflüssiger 9 ist mit dem Lufteinlasskanal 3 thermisch gekoppelt, und der Verdampfer 8 ist mit dem Luftauslasskanal 5 thermisch gekoppelt. Dadurch wird dem Luftauslasskanal 5 oder der in dem Luftauslasskanal 5 befindlichen warm-feuchten Luft (Abluft) L Wärme entzogen und auf den Verdampfer 8 übertragen. Umgekehrt kann dadurch, dass der Verflüssiger 9 mit dem Lufteinlasskanal 3 thermisch gekoppelt ist, Wärme von dem Verflüssiger 9 auf den Lufteinlasskanal 3 oder auf die in dem Lufteinlasskanal 3 befindliche Luft (Frischluft) L übertragen werden. Durch die Temperaturen oder Temperaturunterschiede an dem Verdampfer 8 und dem Verflüssiger 9 ist die Wärmepumpe 8 bis 11 betreibbar. Eine Funktionsweise der Wärmepumpe 8 bis 11 ist grundsätzlich gut bekannt und braucht hier nicht weiter ausgeführt zu werden.

[0035] An dem Lufteinlasskanal 3 ist ferner eine Zusatzheizung 7 angeordnet, um die Wäsche W noch stärker zu erwärmen und ihre Trocknung zu beschleunigen. Das Gebläse 4 kann alternativ an dem Luftauslasskanal 5 angeordnet sein.

[0036] Ein Wirkungsgrad der Wärmepumpe 8 bis 11 hängt von diesen Temperaturen oder Temperaturunterschieden ab und kann durch eine Auslegung, z.B. durch eine Dimensionierung der Elemente der Wärmepumpe 8 bis 11 für vorgegebene Randbedingungen optimiert werden. Um den Wirkungsgrad auch für wechselnde Randbedingungen hoch halten zu können, insbesondere bei einem Betrieb des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 1 wahlweise mit und ohne der Zusatzheizung 7, kann eine Entspannungseigenschaft des Expansionsventil 11 in Abhängigkeit von mindestens einem mit einer Aktivität der Zusatzheizung 7 zusammenhängenden Parameter eingestellt werden. Das Expansionsventil ist dazu als ein (einstellbares) Expansionsventil 11 ausgebildet, dessen Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter einstellbar ist.

[0037] Zum Einstellen des Expansionsventils 11 sind im Wärmepumpen- oder Kältekreislauf der Wärmepumpe 8 bis 11 vor und hinter dem Verdampfer 8 Temperaturfühler 12 und 13 vorgesehen, welche eine Eintrittstemperatur bzw. eine Austrittstemperatur des Kühlmittels an dem Verdampfer 8 abfühlen. Die Temperaturfühler 12 und 13 sind mit einer aus als Auswertevorrichtung dienenden Steuereinrichtung 14 gekoppelt, wie durch die zugehörigen gestrichelten Linien angedeutet. Die Steuereinrichtung 14 kann beispielsweise auch den Betrieb anderer Komponenten (wie der Wäschetrommel 2und der Zusatzheizung 7) steuern. In der Steuereinrichtung 14 werden die von den Temperaturfühlern 12 und 13 abgefühlten Sensorsignale oder Temperaturwerte zu einer Temperaturdifferenz verknüpft.

[0038] Die Steuereinrichtung 14 überwacht also die Temperaturdifferenz und kann den Strömungsquerschnitt des Expansionsventils 11 in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz kontinuierlich einstellen, z.B. proportional zu der Temperaturdifferenz. Insbesondere mag der Strömungsquerschnitt mit steigender Temperaturdifferenz vergrößert und mit sinkender Temperaturdifferenz verkleinert werden. Zudem mag der Strömungsquerschnitt einen kleinsten (aber endlichen) Wert annehmen, falls die Temperaturdifferenz bei ausgeschalteter Zusatzheizung 7 einen unteren Schwellwert erreicht oder unterschreitet. Auch mag der Strömungsquerschnitt einen größten Wert annehmen, falls die Temperaturdifferenz bei mit maximaler Leistung betriebener Zusatzheizung 7 einen oberen Schwellwert erreicht oder überschreitet. Durch die Einstellung des Strömungsquerschnitts wird die Wärmepumpe 8 bis 11 mit hoher Genauigkeit an den Betrieb des Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 1 mit und ohne Zusatzheizung 7 angepasst, und zwar auch dann, wenn eine Leistung der Zusatzheizung 7 variabel ist.

[0039] Fig.2 zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 21 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 21 ist ähnlich zu dem Abluft-Wäschetrocknungsgerät 1 ausgebildet, außer dass nun der Strömungsquerschnitt des Expansionsventils 11 in Abhängigkeit von einer aktuellen Heizleistung der Zusatzheizung 7 einstellbar ist. Die aktuelle Heizleistung kann mittels eines Stromsensors 22 abgefühlt werden oder anderweitig, z.B. indirekt, erfasst oder berechnet werden. Insbesondere kann der Strömungsquerschnitt des Expansionsventils 11 mit steigender Heizleistung vergrößert und mit sinkender Heizleistung verkleinert werden.

[0040] Fig.3 zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 31 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 21 ist ähnlich zu dem Abluft-Wäschetrocknungsgerät 1 ausgebildet, wobei jedoch nun der Strömungsdurchmessers des Expansionsventils 11 bei einer ausgeschalteten Zusatzheizung 7 auf einen kleinsten Strömungsquerschnitt verkleinert oder verengt wird (erste Betriebsstellung) und bei einer angeschalteten Zusatzheizung 7 auf einen größten Strömungsquerschnitt vergrößert oder erweitert wird (zweite Betriebsstellung). Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 31 benötigt dazu keine Sensorik, sondern mag den Einschaltzustand ("Ein" bzw. "Aus") der Zusatzheizung 7 z.B. mittels der Steuereinrichtung 14 erkennen, z.B. durch ein Belegen bestimmter Flags oder Signalpegel. Diese Anpassung der Wärmepumpe 8 bis 11 ist besonders vorteilhaft anwendbar, falls die Zusatzheizung 7 nur an- und ausschaltbar ist, aber ihre Heizleistung nicht variabel einstellbar ist.

[0041] In einer anderen durch die Fig.3 abgedeckten Variante eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts mag der Strömungsdurchmessers des Expansionsventils 11 (insbesondere stufenweise) in Abhängigkeit von einem (sich insbesondere stufenweise änderbaren) Sollwert der Heizleistung der Zusatzheizung 7 eingestellt werden. Auch hierbei kann auf eine Sensorik verzichtet werden, da der Sollwert (vorliegend z.B. als ein absoluter Wert oder als ein relativer Wert (z.B. als eine Heizstufe)) vorbekannt ist und z.B. in der Steuereinrichtung 14 abgespeichert sein kann.

[0042] Fig.4 zeigt eine Skizze eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts 41 gemäß einer vierten Ausführungsform. Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 41 ist ähnlich dem Abluft-Wäschetrocknungsgerät 1 aufgebaut, weist als Entspannungseinrichtung aber nun eine Gruppe von vier fluidisch parallel geschalteten Kapillaren 42a-d auf, von denen drei Kapillare 42b-e mittels der Steuereinrichtung 14 wahlweise öffenbar und verschließbar sind. Die Kapillare 42a weist hingegen einen festen Strömungsquerschnitt auf. Dadurch ist ein Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung 42a-d in hier vier Stufen einstellbar.

[0043] Das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 41 ist auch in der Lage, die Temperaturdifferenz an dem Verdampfer 8 zu überwachen und bei steigender Temperaturdifferenz zumindest eine zuvor geschlossene Kapillare 42b-d zu öffnen und bei sinkender Temperaturdifferenz zumindest eine zuvor geöffnete Kapillare 42b-d zu schließen. Insbesondere mag zum Öffnen oder Schließen einer der Kapillaren 42b-d ein zugehöriger Schwellwert der Temperaturdifferenz erreicht oder überschritten bzw. unterschritten worden sein.

[0044] Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.

[0045] So mag das Abluft-Wäschetrocknungsgerät 41 die Kapillare 42a-d auch abhängig von einem stufig einstellbaren Sollwert einer Heizleistung einstellen, wobei die Zahl der möglichen Sollwerte der Heizleistung (einschließlich Null für eine ausgeschaltete Zusatzheizung 7) vorzugsweise der Zahl der Kapillare 42a-d entspricht. Jedem Sollwert kann dann eine bestimmte Zahl offener Kapillare zugeordnet werden.

[0046] Auch sonst können Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele und Varianten miteinander kombiniert oder alternativ verwendet werden.

Bezugszeichenliste

[0047] 

1

Abluft-Wäschetrocknungsgerät

2

Wäschetrommel

3

Lufteinlasskanal

4

Gebläse

5

Luftauslasskanal

7

Zusatzheizung

8

Verdampfer

9

Verflüssiger

10

Verdichter

11

Expansionsventil

12

Temperaturfühler

13

Temperaturfühler

14

Steuereinrichtung

21

Abluft-Wäschetrocknungsgerät

22

Stromsensor

31

Abluft-Wäschetrocknungsgerät

41

Abluft-Wäschetrocknungsgerät

42a-d

Kapillare

A

Außenraum

L

Luft

W

Wäsche

Ansprüche

1. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (1; 21; 31; 41), aufweisend

- einen Lufteinlasskanal (3), der von Außen (A) zu einem heizbaren Wäschebehandlungsraum (2) führt,

- einen Luftauslasskanal (5), der von dem Wäschebehandlungsraum (2) nach Außen (A) führt,

- ein Wärmerückgewinnungsaggregat (8-11; 8-10, 42a-d) zum Übertragen von Wärme von dem Luftauslasskanal (5) auf den Lufteinlasskanal (3) und

- eine an dem Lufteinlasskanal (3) angeordnete Zusatzheizung (7),
wobei

- das Wärmerückgewinnungsaggregat (8-11; 8-10, 42a-d) eine Wärmepumpe mit einem Verdampfer (8), einem Verflüssiger (9), einem Verdichter (10) und einer Entspannungseinrichtung (11; 42a-d) ist, wobei der Verflüssiger (9) mit dem Lufteinlasskanal (3) thermisch gekoppelt ist und der Verdampfer (8) mit dem Luftauslasskanal (5) thermisch gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung (11; 42a-d) in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Zusatzheizung (7) einstellbar ist.

2. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (21) nach Anspruch 1, wobei der Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung (11; 42a-d) in Abhängigkeit von einer aktuellen Heizleistung der Zusatzheizung (7) einstellbar ist.

3. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (31) nach Anspruch 1, wobei der Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung (11) in Abhängigkeit von einem Einschaltzustand der Zusatzheizung (7) einstellbar ist.

4. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (1; 21; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entspannungseinrichtung ein Expansionsventil (11) ist und der Strömungsquerschnitt des Expansionsventils (11) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter einstellbar ist.

5. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (41) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entspannungseinrichtung (42a-d) eine Gruppe fluidisch parallel geschalteter Kapillare (42a-d) aufweist, von denen zumindest eine Kapillare (42b-d) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Parameter wahlweise öffenbar und verschließbar ist.

6. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entspannungseinrichtung (11) zwischen einer ersten Betriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellung umschaltbar ist.

7. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (1; 21; 31; 41) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entspannungseinrichtung (11; 42a-d) vielstufig oder kontinuierlich einstellbar ist.

8. Abluft-Wäschetrocknungsgerät (1; 41) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strömungsquerschnitt der Entspannungseinrichtung (11; 42a-d) in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz, insbesondere an dem Verdampfer (8), einstellbar ist.

9. Verfahren zum Betreiben eines Abluft-Wäschetrocknungsgeräts (1; 21; 31; 41) wobei das Abluft-Wäschetrocknungsgerät (1; 21; 31; 41) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:

a) Überwachen mindestens eines Betriebsparameters der Zusatzheizung (7), und

b) Ändern eines Strömungsquerschnitts der Entspannungseinrichtung (11; 42a-d) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Betriebsparameter.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Entspannungseinrichtung (11) ein Expansionsventil ist und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:

a) Überwachen eines Einschaltzustands einer Zusatzheizung (7) und

b) Erweitern eines Strömungsdurchmessers des Expansionsventils (11) bei einer angeschalteten Zusatzheizung (7) und Verengen des Strömungsdurchmessers des Expansionsventils (11) bei einer ausgeschalteten Zusatzheizung (7).

11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Entspannungseinrichtung (11) ein Expansionsventil ist und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:

a) Überwachen einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz, insbesondere an dem Verdampfer (8);

b) Erweitern eines Strömungsdurchmessers des Expansionsventils (11) bei steigender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz und

c) Verkleinern des Strömungsdurchmessers des Expansionsventils (11) bei sinkender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz.

12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Entspannungseinrichtung eine Gruppe fluidisch parallel geschalteter Kapillare (42a-d) aufweist, von denen zumindest eine Kapillare (42b-d) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Betriebsparameter wahlweise öffenbar und schließbar ist, und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:

a) Überwachen eine Heizleistung der Zusatzheizung (7) und

b) Öffnen zumindest einer zuvor geschlossenen Kapillare (42b-d) bei steigender Heizleistung und

c) Schließen zumindest einer zuvor geöffneten Kapillare (42b-d) bei sinkender Heizleistung.

13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Entspannungseinrichtung eine Gruppe fluidisch parallel geschalteter Kapillare (42a-d) aufweist, von denen zumindest eine Kapillare (42b-d) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Betriebsparameter wahlweise öffenbar und schließbar ist, und das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:

a) Überwachen einer Temperaturdifferenz und/oder einer Druckdifferenz, insbesondere an dem Verdampfer (8), und

b) Öffnen zumindest einer zuvor geschlossenen Kapillare (42b-d) bei steigender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz, und

c) Schließen zumindest einer zuvor geöffneten Kapillare (42b-d) bei sinkender Temperaturdifferenz und/oder Druckdifferenz.

Claims

1. Vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) having

- an air inlet duct (3), which passes from the outside (A) to a heatable laundry treatment compartment (2),

- an air outlet duct (5), which passes from the laundry treatment compartment (2) to the outside (A),

- a heat recovery system (8-11; 8-10; 42a-d) for transferring heat from the air outlet duct (5) to the air inlet duct (3) and

- an additional heater (7) disposed on the air inlet duct (3),
wherein

- the heat recovery system (8-11; 8-10; 42a-d) is a heat pump with an evaporator (8), a condenser (9), a compressor (10) and a relaxation unit (11; 42a-d), the condenser (9) being thermally coupled to the air inlet duct (3) and the evaporator (8) being thermally coupled to the air outlet duct (5),
characterized in that

- a flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) can be set as a function of at least one operating parameter of the additional heater (7).

2. Vented laundry dryer (21) according to claim 1, wherein the flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) can be set as a function of a current heating power of the additional heater (7).

3. Vented laundry dryer (31) according to claim 1, wherein the flow cross-section of the relaxation unit (11) can be set as a function of an activation state of the additional heater (7).

4. Vented laundry dryer (1; 21; 31) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit is an expansion valve (11) and the flow cross-section of the expansion valve (11) can be set as a function of the at least one parameter.

5. Vented laundry dryer (41) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit (42a-d) has a group of capillaries (42a-d) connected fluidically in a parallel manner, of which at least one capillary (42b-d) can be opened and closed optionally as a function of the at least one parameter.

6. Vented laundry dryer (31) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit (11) can be switched between a first operating position and a second operating position.

7. Vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) according to one of the preceding claims, wherein the relaxation unit (11; 42a-d) can be set in multiple stages or continuously.

8. Vented laundry dryer (1; 41) according to one of the preceding claims, wherein the flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) can be set as a function of a temperature difference and/or a pressure difference, in particular at the evaporator (8).

9. Method for operating a vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) wherein the vented laundry dryer (1; 21; 31; 41) is embodied according to one of the preceding claims, and wherein the method has at least the following steps:

(a) monitoring at least one parameter of the additional heater (7) and

(b) changing a flow cross-section of the relaxation unit (11; 42a-d) as a function of the at least one parameter.

10. Method according to claim 9, wherein the relaxation unit (11) is an expansion valve and the method has at least the following steps:

(a) monitoring an activation state of an additional heater (7) and

(b) widening a flow diameter of the expansion valve (11) with an additional heater (7) connected and narrowing the flow diameter of the expansion valve (11) with an additional heater deactivated (7).

11. Method according to claim 9, wherein the relaxation unit (11) is an expansion valve and the method has at least the following steps:

(a) monitoring a temperature difference and/or a pressure difference, in particular at the evaporator (8);

(b) widening a flow diameter of the expansion valve (11) as the temperature difference and/or pressure difference rises and

(c) reducing the flow diameter of the expansion valve (11) as the temperature difference and/or pressure difference drops.

12. Method according to claim 9, wherein the relaxation unit has a group of capillaries (42a-d) connected fluidically in a parallel manner, of which at least one capillary (42b-d) can be opened and closed optionally as a function of the at least one parameter and the method has at least the following steps:

(a) monitoring a heating power of the additional heater (7) and

(b) opening at least one previously closed capillary (42b-d) as the heating power rises and

(c) closing at least one previously opened capillary (42b-d) as the heating power drops.

13. Method according to claim 9, wherein the relaxation unit has a group of capillaries (42a-d) connected fluidically in a parallel manner, of which at least one capillary (42b-d) can be opened and closed optionally as a function of the at least one parameter and the method has at least the following steps:

(a) monitoring a temperature difference and/or a pressure difference in particular at the evaporator (8) and

(b) opening at least one previously closed capillary (42b-d) as the temperature difference and/or pressure difference rises and

(c) closing at least one previously opened capillary (42b-d) as the temperature difference and/or pressure difference drops.

Revendications

1. Appareil de séchage de linge à évacuation (1 ; 21 ; 31 ; 41) présentant

- un canal d'entrée d'air (3) qui conduit de l'extérieur (A) vers une chambre de traitement de linge (2) chauffable,

- un canal de sortie d'air (5) qui conduit de la chambre de traitement de linge (2) vers l'extérieur (A),

- une unité de récupération de chaleur (8-11 ; 8-10, 42a-d) destinée à transférer la chaleur du canal de sortie d'air (5) sur le canal d'entrée d'air (3), et

- un chauffage supplémentaire (7) disposé sur le canal d'entrée d'air (3),

- l'unité de récupération de chaleur (8-11 ; 8-10, 42a-d) étant une pompe de chaleur munie d'un évaporateur (8), d'un condenseur (9), d'un compresseur (10) et d'un dispositif de détente (11 ; 42a-d), le condenseur (9) étant thermiquement couplé au canal d'entrée d'air (3) et l'évaporateur (8) étant thermiquement couplé au canal de sortie d'air (5),
caractérisé en ce qu'

- une section d'écoulement du dispositif de détente (11 ; 42a-d) est réglable en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du chauffage supplémentaire (7).

2. Appareil de séchage de linge à évacuation (21) selon la revendication 1, la section d'écoulement du dispositif de détente (11 ; 42a-d) étant réglable en fonction d'une capacité de chauffage actuelle du chauffage supplémentaire (7).

3. Appareil de séchage de linge à évacuation (31) selon la revendication 1, la section d'écoulement du dispositif de détente (11) étant réglable en fonction d'un état de service du chauffage supplémentaire (7).

4. Appareil de séchage de linge à évacuation (1 ; 21 ; 31) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de détente étant une vanne de détente (11), et la section d'écoulement de la vanne de détente (11) étant réglable en fonction de l'au moins un paramètre.

5. Appareil de séchage de linge à évacuation (41) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de détente (42a-d) présentant un groupe de capillaires (42a-d) connectés fluidiquement en parallèle, dont au moins un capillaire (42b-d) peut être sélectivement ouvert et fermé en fonction de l'au moins un paramètre.

6. Appareil de séchage de linge à évacuation (31) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de détente (11) étant commutable entre une première position de fonctionnement et une deuxième position de fonctionnement.

7. Appareil de séchage de linge à évacuation (1 ; 21 ; 31 ; 41) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de détente (11 ; 42a-d) étant réglable sur plusieurs échelons ou de manière continue.

8. Appareil de séchage de linge à évacuation (1 ; 41) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la section d'écoulement du dispositif de détente (11 ; 42a-d) étant réglable en fonction d'une différence de température et/ou d'une différence de pression, notamment sur l'évaporateur (8).

9. Procédé de fonctionnement d'un appareil de séchage de linge à évacuation (1 ; 21 ; 31 ; 41), l'appareil de séchage de linge à évacuation (1 ; 21 ; 31 ; 41) étant réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes, et le procédé présentant au moins les étapes suivantes :

a) contrôle au moins d'un paramètre de fonctionnement du chauffage supplémentaire (7), et

b) modification d'une section d'écoulement du dispositif de détente (11 ; 42a-d) en fonction de l'au moins un paramètre de fonctionnement.

10. Procédé selon la revendication 9, le dispositif de détente (11) étant une vanne de détente, et le procédé présentant au moins les étapes suivantes :

a) contrôle d'un état de service d'un chauffage supplémentaire (7), et

b) élargissement d'un diamètre d'écoulement de la vanne de détente (11) lorsqu'un chauffage supplémentaire (7) est en marche, et rétrécissement du diamètre d'écoulement de la vanne de détente (11) lorsqu'un chauffage supplémentaire (7) est arrêté.

11. Procédé selon la revendication 9, le dispositif de détente (11) étant une vanne de détente, et le procédé présentant au moins les étapes suivantes :

a) contrôle d'une différence de température et/ou d'une différence de pression, notamment sur l'évaporateur (8) ;

b) élargissement d'un diamètre d'écoulement de la vanne de détente (11) lorsque la différence de température et/ou la différence de pression augmentent, et

c) diminution du diamètre d'écoulement de la vanne de détente (11) lorsque la différence de température et/ou la différence de pression baissent.

12. Procédé selon la revendication 9, le dispositif de détente (11) présentant un groupe de capillaires (42a-d) connectés fluidiquement en parallèle, dont au moins un capillaire (42b-d) peut être sélectivement ouvert et fermé en fonction de l'au moins un paramètre de fonctionnement, et le procédé présentant au moins les étapes suivantes :

a) contrôle d'une capacité de chauffage du dispositif supplémentaire (7), et

b) ouverture au moins d'un capillaire (42b-d) fermé auparavant, lorsque la capacité de chauffage augmente, et

c) fermeture au moins d'un capillaire (42b-d) ouvert auparavant, lorsque la capacité de chauffage baisse.

13. Procédé selon la revendication 9, le dispositif de détente présentant un groupe de capillaires (42a-d) connectés fluidiquement en parallèle, dont au moins un capillaire (42b-d) peut être sélectivement ouvert et fermé en fonction de l'au moins un paramètre de fonctionnement, et le procédé présentant au moins les étapes suivantes :

a) contrôle d'une différence de température et/ou d'une différence de pression, notamment sur l'évaporateur (8), et

b) ouverture au moins d'un capillaire (42b-d) fermé auparavant, lorsque la différence de température et/ou la différence de pression augmentent, et

c) fermeture au moins d'un capillaire (42b-d) ouvert auparavant, lorsque la différence de température et/ou la différence de pression baissent.

Zeichnung