Haushaltsgerät wie beispielsweise ein Wäschetrockner, Waschtrockner, eine Waschmaschine, ein Geschirrspülmaschine mit einer Wärmepumpeneinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät wie beispielsweise ein Wäschetrockner, Waschtrockner, eine Waschmaschine, ein Geschirrspülmaschine mit einer Wärmepumpeneinrichtung, die einen Kältemittelkreislauf umfasst, wobei das Kältemittel in einem Leitungssystem mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel zirkuliert und wobei das Bodenmodul als Träger für die Wärmepumpeneinrichtung einen Teil des Gerätegehäuses bildet, wobei wenigstens ein Bereich in dem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpeneinrichtung gegenüber der atmosphärischen Umgebung im Gehäuse des Haushaltsgerätes mit einer Kapselung versehen ist.

Ein derartiges Haushaltgerät ist aus der EP 2 343 411 A1 bekannt. Der dort beschriebene Wäschetrockner weist eine geschlossene Kapselung für den Kompressor der Wärmepumpeneinrichtung auf. Durch die Kapselung des Kompressors soll erreicht werden, dass im Kältekreislauf keine zusätzlichen Maßnahmen zur Kühlung erforderlich werde.

Aus dem Stand der Technik ist gemäß der EP 2 407 587 A1 ein Wäschetrockner mit einer Wärmepumpeneinrichtung bekannt. Wärmepumpen-Wäschetrockner sind besonders begehrt, da sie die von der Wärmepumpe bereit gestellte Wärme für den Prozessluftstrom zur Trocknung der Wäsche nutzen, als auch die entsprechend erzeugte Kälte. Dadurch kann der Energieeinsatz effizienter genutzt werden.

So ist beispielsweise aus der DE 10 2012 014 230 A1 ein Wäschetrocknungsgerät mit einer Wärmepumpeneinrichtung bekannt, die über eine Brandschutzeinrichtung verfügt. Bei diesem aus dem Stand der Technik bekannten Wäschetrockner ist insbesondere ein Bodenmodul bekannt, in dem die Wärmepumpeneinrichtung ein Leitungssystem umfasst, welches einen Verdampfer, einen Kompressor und einen Verflüssiger sowie eine Drossel verbindet. Die in dem Bodenmodul vorhandenen Aggregate werden hierbei mittels eines Bleches abgedeckt, um auf diese Weise zu unterbinden, dass sich auf der Bodengruppe und hier auf den Aggregaten Flusen ablagern, die zu einem Brand führen können. Somit wirkt das in der Druckschrift beschriebene Abdeckblech wie ein Brandschutz in dem Gerät.

Diese dort beschriebene Brandschutzanordnung ist insbesondere dazu ausgelegt, dass die Wärmepumpeneinrichtung und die Zündquellen vor äußeren Einflüssen geschützt sind, wobei auch sichergestellt werden soll, dass beispielsweise Staub und Flusen nicht in die Wärmepumpeneinheit eindringen sollen. Die dort beschriebene Brandschutzeinrichtung stellt jedoch nicht sicher, dass insbesondere Leckagen von Kältemitteln, die zu einem Brand führen können, verhindert werden können.

Für den Einsatz oder den Ersatz des Kältemittels gibt es viele Alternativen, wobei Alternativkältemittel einer Brandschutzauflage unterliegen. Mit dem jetzigen Aufbau des Trockners lässt sich sehr schwer ein Trockner mit einem brennbaren Kältemittel realisieren, da im Fall eines Lecks eine explosive Konzentration des Luft-Gas-Gemisches im Bereich von Zündquellen (Relais, Motor, etc.) vorhanden sein kann.

Eine mögliche Leckage des Kältemittels in der Nähe von Zündquellen ist bei der Verwendung nicht brennbarer Kältemittel weniger problematisch. Im Fall einer Leckage verteilt sich das Kältemittel überall im Trockner. Lötstellen, die als Schwachstellen im System zu sehen sind, befinden sich im Prozessluftstrom und auch in der Nähe von Zündquellen. Eine Kältemittelleckage führt hierbei zu einer guten Verteilung des Kältemittels innerhalb des Trockners. Brennbares Kältemittel kann deshalb nur unter erhöhter Sicherheit der möglichen Zündquelle angewendet werden.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem ein Haushaltsgerät mit einer Wärmepumpeneinrichtung derart weiter zu bilden, dass auch der Einsatz von alternativen Kältemitteln wie beispielsweise brennbaren Kältemitteln möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, dass brennbare Kältemittel mit niedrigem Treibhausgaspotenzial für Wäschetrockner, Waschtrockner oder Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen genutzt werden können. Durch eine neue Konzeptionierung bzw. Aufteilung des Bodenmoduls ergeben sich gasdichte bzw. gasabgeschirmte Zonen, die vom Rest des Trockners isoliert sind. Dabei kann das Bodenmodul dahingehend geändert werden, dass auf Grund von im Spritzgussverfahren hergestellten Deckhauben Abkapselungen im Bereich des

Bodenmoduls vorgesehen werden. Es wird dabei eine abgekapselte Zone (Kapselung) um den Kompressor und/oder die Lötverbindungen konstruiert. Die Zone (Kapselung) ist mit Bohrungen (Öffnungen) für die Ausführung des austretenden Kältemittels verstehen. Darüber hinaus werden kritische Leitungen mit Lötverbindungen unterhalb der Abdeckung, das heißt außerhalb des restlichen Bodenmoduls geführt. Konstruktiv kann dies durch entsprechende Tunnel (Sammelkanäle) nach Art eines umgekehrten U's oder Ähnlichem, die nach unten oder einer anderen günstigen Position geöffnet sind, geschehen. Hierdurch wird ein gezielter Gasabfluss erreicht.

Eine Verteilung des Gases im Gerät während des dynamischen Vorganges und damit die möglicherweise kritische Ansammlung von zündfähigem Gas wird somit unterbunden. Die abgekapselte Zone (Kapselung) kann in einem belüfteten Bereich und unbelüfteten Bereich getrennt werden, um das Risiko der Leckage weiter zu verringern. Es ist möglich, die Zonen in mehrere Bereiche zu trennen, die sich an den Lötstellen orientieren.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die abgekapselte Zone (Kapselung) mit einem inertem Gas (z. B. Stickstoff) gefüllt werden, um die Eindringung von Sauerstoff zu vermeiden. Dafür müssen die Bohrungen im dem Boden der Kapselung zu einer gasdichten Zone verschlossen werden. Die Kühlung des Kompressors kann hierbei mittels "heat pipes" bzw. "thermosyphons" geschehen, so dass das Enthitzergebläse den Kompressor nicht mehr direkt kühlt. Eine direkte Kühlung des Kompressors ist weiterhin mit der Anwendung von Gebläsen möglich, wenn sich nur die Lötstellen des Kompressorsaugstutzens und Kompressordruckstutzens in dem geschützten Bereich, also innerhalb der Kapselung, befinden (Figur 6a). Die abgekapselte Zone (Kapselung) kann hierbei auch mit Sensoren versehen werden, um eine mögliche Leckage des Kältemittels zu erfassen. Vor dem Erreichen eines kritischen, zündfähigen Luft-Gas-Gemisches kann das Gerät automatisch über eine Schalteinrichtung stillgesetzt werden. Die als Schnittstellte zwischen den Rohrbögen und der Prozessluft angeordnete Trennplatte kann beispielsweise mit Epoxidharz oder anderen Dichtmaterialen z. B. PUR-Schaum vergossen werden. Ein Enthitzergebläse kann beispielsweise genutzt werden, um die Konzentration des brennbaren Kältemittels in der Zone zu verringern.

Ein Trockner mit brennbarem Kältemittel kann so realisiert werden. Die Zündquellen wie beispielsweise Relais, Antriebsmotor-Elektronik und Schalter müssen nicht in explosionsgeschützter Ausführung eingebaut werden. Im Fall eines Lecks bleibt das brennbare Kältemittel in einem geschützten Bereich bzw. innerhalb einer Kapselung und weicht in den Aufstellraum über geeignete Öffnungen und/oder Sammelkanäle aus. Hierzu können Sammelkanäle unterhalb des Bodenmoduls angebracht werden, um das austretende Kältemittel gezielt an eine definierte Position des Geräts zu leiten. Weiterhin ist es von Vorteil, dass Kältemittelleckagen sich besser identifizieren lassen.

Gemäß der Erfindung wird hierzu vorgeschlagen, dass unter Verwendung eines entflammbaren Kältemittels wenigstens ein Bereich in dem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpeneinrichtung gegenüber der atmosphärischen Umgebung im Gerätegehäuse mit einer Kapselung versehen ist. Hierbei kann die Kapselung vorzugsweise um den Kompressor und/oder die Lötverbindungen des Leitungssystems angeordnet sein.

An der Kapselung sind tunnelartige Öffnungen bzw. Sammelkanäle vorgesehen, so dass die zuführenden Leitungen in dem tunnelartigen Gang dichtend eingeschlossen werden können. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, beispielsweise die tunnelartigen Öffnungen vorzugsweise unterhalb des Bodenmoduls zu verlegen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kapselung des Kältemittelkreislaufs mehrere Bereiche. Diese können voneinander getrennt ausgebildet sein. Dabei besteht dann auch die Möglichkeit, einzelne Bereiche hier mit einer Innenbelüftung auszustatten. Hierfür kann ein Ex-geschütztes Gebläse zum Einsatz kommen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kapselung als Kunststoffhaube ausgebildet, die an dem Bodenmodul fixiert ist und mit ihrem ersten Bereich den Kompressor und mit dem zweiten Bereich die Lötverbindungen des Leitungssystems überdeckt.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Kapselung auch mit einem inerten Gas gefüllt werden. Um hier beispielsweise entstehende Wärme in der abgeschlossenen Kapselung abzuführen, kann die Kapselung mit einem Enthitzergebläse zusammen wirken. Auch besteht die Möglichkeit, in der Kapselung Sensoren vorzusehen, die zur Erfassung einer möglichen Leckage ein Signal geben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1

eine perspektivische Ansicht eines Bodenmoduls für einen Wäschetrockner mit einer Kapselung in einer ersten Ausführungsform mit einem Bereich,

Figur 2

eine weitere perspektivische Ansicht eines Bodenmoduls mit einer Kapselung in einer zweiten Ausführungsform mit zwei Bereichen;

Figur 3

eine Draufsicht auf ein Bodenmodul mit einer Kapselung in der ersten Ausführungsform,

Figur 4

eine Draufsicht auf ein Bodenmodul mit der Kapselung in der zweiten Ausführungsform mit zwei Bereichen,

Figur 5

eine Vorderansicht in teilweise geschnittener Darstellung des Bodenmoduls mit Kapselung in der geöffneten Ausführungsform,

Figur 5a

eine Vorderansicht in teilweise geschnittener Darstellung des Bodenmoduls mit tunnelartigen Öffnungen,

Figur 6

eine weitere Vorderansicht in teilweise geschnittener Darstellung des Bodenmoduls mit Kapselung in der geschlossenen Ausführungsform,

Figur 6a

eine weitere Vorderansicht mit Kapselung des Kompressordruckstutzens und des Kompressorsaugstutzens,

Figur 7

ein Ausführungsbeispiel der in Figur 5 bzw. 6 schematisch dargestellten Kapselung,

Figur 8

eine Ansicht mit Blick auf die Unterseite des Bodenmoduls.

Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils in perspektivischen Darstellungen ein Bodenmodul 1 für ein Haushaltsgerät, wie beispielsweise für einen Wäschetrockner, der über eine Wärmepumpeneinrichtung 2 verfügt. Die Wärmepumpeneinrichtung 2 umfasst hierbei einen Kältemittelkreislauf, wobei in einem Leitungssystem 3 ein Verdampfer 4, ein Kompressor 5, ein Verflüssiger 6 und eine Drossel 7 angeordnet sind. In dem Leitungssystem 3 zirkuliert ein Kältemittel.

Wie aus den beiden Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, befinden sich der Verdampfer 4 und der Verflüssiger 6 unterhalb einer Haube 8, durch die über ein Gebläse 9, dargestellt in den Figuren 3 und 4, die Prozessluft strömt, die zur Trocknung der Wäsche in einer Trommel 10, angedeutet in den Figuren 5 und 6, dient. Die Prozessluft strömt ausgehend von der Trommel 10 über den Verdampfer 4 in die als Abdeckung dargestellte Kanaleinrichtung 11 ein, bevor sie am Verflüssiger 6 wieder Wärme aufnimmt, um dann an der Rückseite des Wäschetrockners wieder in die Trommel 10 gelangt.

Wie aus den Figuren 3 und 4, aber auch in den beiden perspektivischen Darstellungen der Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, ist zur Verwendung eines entflammbaren Kältemittels in dem Leitungssystem 3 wenigstens ein Bereich 12, hier insbesondere herausgestellt durch die kastenartige Anordnung in den Figuren 1 und 2, in dem der Kältemittelkreislauf der Wärmepumpeneinrichtung 2 vorgehalten ist, gegenüber der atmosphärischen Umgebung in dem Gehäuse des Haushaltsgerätes mit einer Kapselung 13 versehen.

In den Figuren 3 und 4 ist die Kapselung 13 ebenfalls in der Draufsicht erkennbar. Dabei ist die Kapselung 13 vorzugsweise um den Kompressor 5 und den Lötverbindungen 14 des Leitungssystems 3 angeordnet. Die Kapselung 13 ist mit tunnelartigen Öffnungen 15 vorsehen, die hier nicht weiter gezeigt sind. Diese tunnelartigen Öffnungen 15 können hierbei vorzugsweise unterhalb des Bodenmoduls 1 angeordnet sein, wie dies beispielsweise in der Figur 5 gezeigt ist, wo ein Teilbereich des Bodenmoduls 1 in der Vorderansicht schematisch gezeigt ist. Somit erkennt man, dass hier die "tunnelartigen" Öffnungen 15 nach unten verlaufen, so dass auf Grund der gegebenen Kapselung 13, das entflammbare Kältemittel hier nicht in den Innengehäusebereich eindringen kann sondern gezielt nach unten aus dem Gerätegehäusegehäuse herausgeführt wird. Den tunnelartigen Öffnungen 15 können Sammelkanäle 15a für die gezielte Ableitung des ausgetretenen Kältemittels zugeordnet sein (siehe Figur 5a).

Die Kapselung 13 umfasst hierbei mehrere Bereiche 16 und 17, wie diese beispielsweise in der Figur 4 dargestellt sind. Die Bereiche 16 und 17 der Kapselung 13 sind hierbei voneinander getrennt. So erkennt man insbesondere in der Figur 3, dass einerseits der Kompressor 5 in dem ersten Bereich 16 eingekapselt ist, und neben der Einkapselung des Kompressors 5 zudem ein zweiter Bereich 17 für das Leitungssystem 3 vorgesehen ist, welches insbesondere die Verbindung zwischen dem Kompressor 5 und einer Drossel 7 herstellt. Ein Ausführungsbeispiel dazu ist in Figur 7 dargestellt. Die Kapselung 13 ist als Kunststoffhaube ausgebildet, die an dem Bodenmodul 1 fixiert ist und mit ihrem ersten Bereich 16 den Kompressor 5 und mit dem zweiten Bereich 17 die Lötverbindungen 14 des Leitungssystems 3 überdeckt.

Figur 8 zeigt eine Ansicht mit Blick auf die Unterseite des Moduls, bei der die in Figur 5 gezeigten Öffnungen 15 dargestellt sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 15 in der Aufnahme für den Kompressor 5 integriert.

Dabei kann die Kapselung 13 auch mit einer Innenbelüftung ausgestattet sein, die insbesondere die Luftmassen, die sich in der Kapselung 13 des einen oder anderen Bereiches 16, 17 befindet, umwälzt, so dass, wie in der Figur 4 zu erkennen ist, diese in den Prozessluftstrom abgeleitet werden kann. Die Innenbelüftung hat hierbei den Vorteil, dass dadurch der Kompressor 5 gekühlt wird und es somit nicht zu einer Überwärmung kommt.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, dass die Kapselung 13 derart dicht verschlossen wird, wie dies insbesondere in der Figur 6 und 6a dargestellt ist. Hierbei ist die Kapselung 13 mit einem inerten Gas wie beispielsweise Stickstoff befüllt. Um dies zu ermöglichen, wirkt hierbei die Kapselung 13 mit einem Enthitzergebläse zusammen, welches die anfallende Wärme aus dem hermetisch abgeschlossenen Raum abführt. Um insbesondere mögliche Leckagen in der Kapselung 13 zu erkennen, können auch Sensoren vorgesehen sein, die hier eine Konzentrierung des brennbaren Gases mit der Umgebungsluft feststellen, so dass dann eine automatische Abschaltung der Wärmepumpeneinrichtung 2 erfolgt.

Für die Verwendung des Ersatzkältemittels können nun auf Grund der so ausgestatteten Wärmepumpeneinrichtung 2 mit einer Kapselung 13 brennbare Kältemittel verwendet werden, die beispielsweise aus Propangas oder Isopropangas bestehen.

01

Bodenmodul

02

Wärmepumpeneinrichtung

03

Leitungssystem

04

Verdampfer

05

Kompressor

06

Verflüssiger

07

Drossel

08

Haube

09

Gebläse

10

Trommel

11

Kanaleinrichtung

12

Bereich

13

Kapselung

14

Lötverbindung

15

Öffnungen, 15a Sammelkanäle

16

Erster Bereich Kapselung

17

Zweiter Bereich Kapselung