[0001] Die Erfindung betrifft ein Wärmepumpentrocknungsgerät und ein Verfahren zum Betreiben
eines Wärmepumpentrocknungsgerätes.
[0002] Bei der Behandlung von Textilien in einem Trockner können Mikroorgansimen auch mechanisch
entfernt werden und in den Bereich der Prozessluft gelangen. Zu solchen unerwünschten
Mikroorganismen zählen insbesondere Streptokokken und andere Hautbesiedler. Viren
können zum Teil sehr lange auf Oberflächen überleben. Diese Bereiche, in denen sich
diese Mikroorganismen ansammeln können, sind zum Teil sehr schlecht zugänglich oder
kommen in direkten Kontakt mit der Wäsche (Trommel) oder dem Nutzer (Reinigung der
Filter).
[0003] Der Erfindung stellt sich die Aufgabe ein verbessertes Wärmepumpentrocknungsgerät
und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Wärmepumpentrocknungsgerätes zu
schaffen.
[0004] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Wärmepumpentrocknungsgerät und ein Verfahren
zum Betreiben eines Wärmepumpentrocknungsgerätes mit den Merkmalen der Hauptansprüche
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
[0005] Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass durch die Verdampfung
von Wasser mittels eines Heizsystems die Luftwege in einem Wärmepumpentrocknungsgerät
hygienisch gereinigt werden können, indem das verdampfte Wasser mittels eines Prozessluftgebläses
durch die Luftwege des Wärmepumpentrocknungsgerätes gefördert wird. Dabei ist es möglich,
die sonst schwer zugänglichen Bereiche zu erreichen und diese von Mikroorganismen
und schlechten Gerüchen zu befreien.
[0006] Die vorliegende Erfindung schafft ein Wärmepumpentrocknungsgerät, das die folgenden
Merkmale aufweist:
eine Pumpe, die ausgebildet ist, um Wasser von einem Kondenswasseraufnahmesystem des
Wärmepumpentrocknungsgerätes zu einem Heizelement zu fördern;
das Heizelement, das ausgebildet ist, um das Wasser zu verdampfen; und ein Prozessluftgebläse
zum Leiten von Wasserdampf durch einen eine Textiltrocknungstrommel umfassenden Prozessluftkreis
in dem Wärmepumpentrocknungsgerät.
[0007] Bei dem Wärmepumpentrocknungsgerät kann es sich um einen Wäschetrockner zum Trocknen
von Textilien handeln, der eine Wärmepumpe und ein Kondenswasseraufnahmesystem aufweist.
Unter einem Wärmepumpentrocknungsvorgang kann ein Vorgang zum Trocknen von Textilien
verstanden werden, bei dem mittels einer Wärmepumpe kalte Prozessluft erwärmt und
der Trommel wieder zugeführt wird. Das beim Trocknen entstehende Kondenswasser wird
von einem Kondenswasseraufnahmesystem aufgenommen. Unter einem Kondenswasseraufnahmesystem
kann demnach ein System zur Aufnahme von Kondenswasser verstanden werden. Dabei besteht
das Kondenswasseraufnahmesystem aus einem Bodenmodul und einem Wasserbehälter. Das
Bodenmodul fördert mit zumindest einer entsprechenden Einheit das Kondenswasser in
den Wasserbehälter. Alternativ kann das Kondenswasser extern abgepumpt werden und
Frischwasser oder destilliertes Wasser in den Wasserbehälter gefüllt werden. Unter
einem Heizelement kann eine Heizung (beispielsweise mit einem elektrischen Heizwiderstand)
mit einer Befeuchtungseinheit verstanden werden. Eine Pumpe leitet das Wasser aus
dem Wasserbehälter über das Heizelement, um so das Wasser zu erwärmen. Dabei wird
das Wasser so stark erhitzt, dass es verdampft. Der dadurch entstehende Wasserdampf
wird dann von einem Prozessluftgebläse durch einen eine Textiltrocknungstrommel umfassenden
Prozessluftkreis geleitet. Unter einer Textiltrocknungstrommel kann eine Trommel zur
Aufnahme der zu trocknenden Textilien verstanden werden.
[0008] Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht eine Reinigung oder Desinfektion der Luftwege
eines Wärmepumpentrocknungsgerätes mittels einer Durchleitung von erhitztem Wasserdampf.
Diese Reinigung ermöglicht eine bessere Trockenfunktion, da bei der Behandlung von
trockenen Textilien im Trockner Mikroorganismen und Viren auch mechanisch abgetragen
werden und in den die Luftwege gelangen können. Gewisse Mikroorganismen können sich
dort vermehren und Fehlgerüche verursachen. Der hier vorgestellte Ansatz führt demnach
zur Vermeidung von Fehlgerüchen, die durch Mikroorganismen entstehen können. Die Keimzahl
wird reduziert, ebenso ist der Aufschluss von Biofilmen und organischen Feststoffen
möglich. Das Wärmepumpentrocknungsgerät ist durch den hier vorgestellten Ansatz weniger
anfällig für technische Störungen. Zudem vermeidet der hier vorgestellte Ansatz hygienische
Probleme durch Rückkontamination.
[0009] Das Prozessluftgebläse kann gemäß einer Ausführungsform in Flussrichtung des Prozessluftkreises
vor dem Heizelement angeordnet sein und ausgebildet sein, um Wasserdampf aus dem Heizelement
in die Textiltrocknungstrommel zu leiten. Dies bietet den Vorteil, dass das Material
des Prozessluftgebläses weniger beansprucht wird.
[0010] Der Prozessluftkreis kann gemäß einer Ausführungsform einen Temperatursensor aufweisen,
der zwischen dem Heizelement und der Textiltrocknungstrommel angeordnet ist und/oder
wobei der Prozessluftkreis einen weiteren Temperatursensor aufweisen kann, wobei die
Textiltrocknungstrommel zwischen dem weiteren Temperatursensor und dem Heizelement
angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, dass mittels der Temperatursensoren die Verdampfung
des Kondenswassers überwacht werden kann.
[0011] Das Wärmepumpentrocknungsgerät kann gemäß einer Ausführungsform ein Kondenswasseraufnahmesystem
zur Aufnahme von einem aus einem Wärmepumpentrocknungsvorgang in dem Wärmepumpentrocknungsgerät
erhaltenes Kondenswasser aufweisen, insbesondere wobei das Kondenswasseraufnahmesystem
einen Wasserbehälter und ein Bodenmodul umfassen kann, wobei das Bodenmodul ausgebildet
ist, um das aus dem Wärmepumpentrocknungsvorgang in dem Wärmepumpentrocknungsgerät
erhaltene Kondenswasser zu sammeln und mit einer Kondensatpumpe in den Wasserbehälter
zu pumpen. Dies bietet den Vorteil, dass das Kondenswasser für die hygienische Reinigung
genutzt werden kann und kein Wasseranschluss für das Wärmepumpentrocknungsgerät nötig
ist.
[0012] Das Bodenmodul kann gemäß einer Ausführungsform einen Schwimmerschalter aufweisen,
der ausgebildet ist, um einen maximalen Füllstand des Kondenswassers in dem Bodenmodul
zu erkennen, und wobei die Kondensatpumpe ausgebildet ist, um ansprechend auf ein
von dem Schwimmerschalter bereitgestelltes Schwimmersignal Kondenswasser in den Wasserbehälter
zu pumpen. Dies bietet den Vorteil, dass die Bereiche im Bodenmodul mit dem warmen
Kondenswasser bestmöglich behandelt werden können, wobei beispielsweise ein Überlaufen
der Behälter im Bodenbereich möglichst gut vermieden werden kann.
[0013] Das Bodenmodul kann gemäß einer weiteren Ausführungsform ein weiteres Heizelement
aufweisen, um Kondenswasser im Bodenmodul zu erwärmen. Dies bietet den Vorteil, dass
die optimale Temperatur des Kondenswassers schneller erreicht werden kann oder dass
auch die Elemente im Bodenbereich möglichst gut gereinigt oder desinfiziert werden
können.
[0014] Das weitere Heizelement kann gemäß einer Ausführungsform in einem kleineren von zwei
miteinander verbundenen Wasserreservoiren im Bodenmodul angeordnet sein. Dies bietet
den Vorteil, dass der Energieaufwand gering gehalten wird, da das Kondenswasser durch
das weitere Heizelement schon vorerwärmt wird, bevor es von dem Heizelement auf Zieltemperatur
gebracht wird. Auch kann durch die Erwärmung des Kondenswassers im kleineren Wasserreservoir
eine Energie gering gehalten werden, da kleinere Wassermengen schnell auf eine hohe,
zur Reinigung oder Desinfektion erforderliche Temperatur gebracht werden können.
[0015] Besonders günstig ist es gemäß einer Ausführungsform auch, ein Verfahren zum Betreiben
eines Wärmepumpentrocknungsgerätes vorzusehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
umfasst:
Ausgeben eines Heizsignals zur Ansteuerung des Heizelementes des Wärmepumpentrocknungsgerätes,
um das Heizelement auf eine Zieltemperatur zu bringen; und
Bereitstellen eines Pumpensignals zum Ansteuern der Pumpe , wenn das Heizelement die
Zieltemperatur erreicht hat, um ein aus dem Wärmepumpentrocknungsvorgang in dem Wärmepumpentrocknungsgerät
erhaltenes Kondenswasser über das Heizelement zu leiten.
[0016] Im Schritt des Ausgebens des Heizsignals kann das Heizelement auf eine Zieltemperatur
gebracht werden, die ein Verdampfen des Wassers bewirkt, insbesondere wobei die Zieltemperatur
mindestens 130 Grad Celsius beträgt. Dies bietet den Vorteil, dass das Kondenswasser
schnell verdampft.
[0017] Das Verfahren kann einen Schritt des Ansteuerns der Kondensatpumpe umfassen, um das
Kondenswasser von dem Bodenmodul in den Wasserbehälter zu pumpen.
[0018] Im Schritt des Ansteuerns kann die Kondensatpumpe deaktiviert werden, wenn ein Grenzwert
einer Temperatur des Kondenswassers erreicht wurde.
[0019] Im Schritt des Ansteuerns kann die Kondensatpumpe in vorab definierten Zeitintervallen
eingeschaltet werden.
[0020] Das Verfahren kann einen Schritt des Aktivierens einer Wärmepumpeneinheit umfassen,
die ausgebildet ist, um zumindest eine Leitung des Prozessluftkreises des Wärmepumpentrocknungsgerätes
und/oder das Heizelement zu trocknen.
[0021] Die Steuervorrichtung kann die Schritte des Verfahrens in entsprechenden Einheiten
ausführen und/oder ansteuern.
[0022] Auch wenn der beschriebene Ansatz anhand eines Haushaltgeräts beschrieben wird, kann
das hier beschriebene Wärmepumpentrocknungsgerät oder das hier beschriebene Verfahren
entsprechend im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise
einem medizinischen Gerät, wie einem Reinigungs- oder Desinfektionsgerät, eingesetzt
werden.
[0023] Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Steuervorrichtung, die ausgebildet
ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden
Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante
der Erfindung in Form einer Steuervorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
[0024] Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter
Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein
Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung
einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder
ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt
werden kann. Die Steuervorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter
Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu
bestimmen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen
integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein
diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
[0025] Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode,
der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher,
einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird
das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt,
so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung
der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
verwendet werden.
[0026] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- Figur 1
- eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes;
- Figur 2
- ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände der Pumpe des hier dargestellten Ausführungsbeispiels
eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 3
- ein Diagramm eines Verlaufs der Temperatur an der Heizung des hier dargestellten Ausführungsbeispiels
eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 4
- ein Diagramm einer Ansteuerung eines Motors des hier dargestellten Ausführungsbeispiels
eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 5
- ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände des Heizelementes des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 6
- ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände der Kondensatpumpe des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 7
- ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände eines Schwimmerschalters des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 8
- ein Diagramm eines Verlaufs des Temperaturanstiegs im Kondenswasser. des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 9
- ein Diagramm eines Verlaufs der Temperatur der Prozessluft nach der Trommel des hier
dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 10
- ein Diagramm eines Verlaufs einer Leistung eines Kompressors des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 11
- ein Diagramm einer Temperaturmessung des Kältemittels nach dem Kompressor des hier
dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 12
- ein Diagramm eines Verlaufs einer Temperatur in dem Wasserbehälter des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz;
- Figur 13
- ein Diagramm eines Verlaufs von Schaltzuständen des Enthitzergebläses des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz; und
- Figur 14
- ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines
Wärmepumpentrocknungsgerätes.
[0027] Figur 1 zeigt eine schematische Blockschaltbilddarstellung eines Ausführungsbeispiels
eines Wärmepumpentrocknungsgerätes 100. Bei dem Wärmepumpentrocknungsgerät 100 kann
es sich um einen Wärmepumpentrockner zum Trocknen von Textilien handeln.
[0028] Das Wärmepumpentrocknungsgerät 100 weist ein Kondenswasseraufnahmesystem 105 zur
Aufnahme eines Kondenswassers 106 auf. Das Kondenswasser 106 stammt dabei aus einem
Wärmepumpentrocknungsvorgang im Wärmepumpentrocknungsgerät 100. Ferner weist das Wärmepumpentrocknungsgerät
100 ein Heizelement 110 auf. Das Heizelement 110 ist ausgebildet, um das Kondenswasser
106 zu erwärmen und um das erwärmte Kondenswasser 106 in das Kondenswasseraufnahmesystem
105 zu leiten. Zwischen dem Kondenswasseraufnahmesystem 105 und dem Heizelement 110
befindet sich eine Pumpe 115. Die Pumpe 115 ist ausgebildet, um das Kondenswasser
106 von dem Kondenswasseraufnahmesystem 105 zu dem Heizelement 110 zu fördern. Das
Heizelement 110 besteht dabei aus einer Heizung 120 und einer Befeuchtungseinheit
125. Das Kondenswasseraufnahmesystem 105 besteht aus einem Wasserbehälter 130 und
einem Bodenmodul 135. Das Bodenmodul 135 ist ausgebildet, um das aus dem Wärmepumpentrocknungsvorgang
in dem Wärmepumpentrocknungsgerät 100 erhaltene Kondenswasser 106 zu sammeln und mit
einer Kondensatpumpe 140 in den Wasserbehälter 130 zu pumpen. Der Wasserbehälter 130
dient also der Aufnahme des Kondenswassers 106. Alternativ kann das Kondenswasser
106 extern abgepumpt werden und Frischwasser oder destilliertes Wasser in den Wasserbehälter
130 gefüllt werden. Das Bodenmodul 135 weist einen Schwimmerschalter 145 auf. Der
Schwimmerschalter 145 ist ausgebildet, um einen maximalen Füllstand des Kondenswassers
106 in dem Bodenmodul 135 zu erkennen. Die in dem Bodenmodul 135 befindliche Kondensatpumpe
140 ist ausgebildet, um ansprechend auf ein von dem Schwimmerschalter 145 bereitgestelltes
Schwimmersignal Kondenswasser 106 in den Wasserbehälter 130 zu pumpen. Gemäß einer
Ausführungsform weist das Bodenmodul 135 drei Wasserreservoire 150, 155, 160 auf,
die miteinander verbunden sind. Davon weisen zwei Wasserreservoire 150, 155 je einen
Temperatursensor 165, 170 auf. Die Temperatursensoren 165, 170 erfassen die Temperatur
in dem jeweiligen Wasserreservoir 150, 155 und stellen daraufhin ein Temperatursignal
bereit. Das Heizelement 110 erwärmt dann das Kondenswasser 106 unter Verwendung des
Temperatursignals.
[0029] Das Bodenmodul 135 weist optional ein weiteres Heizelement 175 auf, um das Kondenswasser
106 schon im Bodenmodul 135 erwärmen zu können. Das weitere Heizelement 175 ist dabei
in dem kleinen Wasserreservoir 155 angeordnet.
[0030] Um die Luftwege des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100 zu reinigen, ist das Heizelement
110 ausgebildet, um Kondenswasser 106 zu verdampfen. Das Kondenswasser 106 wird dafür
mit der Pumpe 115 aus dem Wasserbehälter 130 zu dem Heizelement 110 gepumpt. Das Wasser
106 wird durch das Heizelement 110 so stark aufgeheizt, dass es verdampft, es entsteht
Wasserdampf. Dieser Wasserdampf wird nun zum Reinigen oder Desinfizieren der Luftwege
des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100 verwendet. Dazu weist das Wärmepumpentrocknungsgerät
100 ein Prozessluftgebläse 201 auf. Das Prozessluftgebläse 201 ist ausgebildet, um
den Wasserdampf durch einen eine Textiltrocknungstrommel 180 umfassenden Prozessluftkreis
in dem Wärmepumpentrocknungsgerät 100 zu leiten. Das Prozessluftgebläse 201 ist in
Flussrichtung des Prozessluftkreises vordem Heizelement 110 angeordnet und ausgebildet,
um Wasserdampf aus dem Heizelement in die Textiltrocknungstrommel 180 zu leiten oder
zu drücken. Der Prozessluftkreis weist beispielsweise einen Temperatursensor 277 auf,
der zwischen dem Heizelement 110 und der Textiltrocknungstrommel 180 angeordnet ist.
Der Prozessluftkreis kann einen weiteren Temperatursensor 178 aufweisen, wobei die
Textiltrocknungstrommel 180 zwischen dem weiteren Temperatursensor 178 und dem Heizelement
110 angeordnet ist.
[0031] Ein Nutzer nutzt das Wärmepumpentrocknungsgerät 100 um beispielsweise Textilien darin
zu trocknen. Dazu gibt der Nutzer die Textilien in die Textiltrocknungstrommel 180
und wählt ein Trockenprogramm aus. Die Textilien besitzen meist eine gewisse Restfeuchte,
wenn sie in die Textiltrocknungstrommel 180 des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100 gegeben
werden. Ein Motor 185 treibt die Textiltrocknungstrommel 180 und ein Prozessluftgebläse
201 an. Dadurch strömt heiße Prozessluft durch die Textiltrocknungstrommel 180 und
die darin befindlichen Textilien. Die heiße Prozessluft nimmt die Restfeuchte aus
den Textilien auf, wodurch die Prozessluft abkühlt. In dem Wärmepumpentrocknungsgerät
100 befindet sich eine Wärmepumpeneinheit 190. Die kühle Prozessluft wird an die Wärmepumpeneinheit
190 weitergeleitet. Dort strömt die kühle Prozessluft in einen Verdampfer 195, in
dem sie weiter abgekühlt wird. Die kalte Prozessluft strömt danach in den Verflüssiger
200, in dem sie erwärmt wird. Die erwärmte Prozessluft wird anschließend durch ein
Prozessluftgebläse 201 wieder in die Textiltrocknungstrommel 180 des Wärmepumpentrocknungsgerätes
100 geführt, um die Textilien von weitere der Restfeuchte zu befreien. Dieser Vorgang
wird so lange wiederholt, bis das Trockenprogramm beendet wird und/oder optimaler
Weise die Textilien einen gewünschten Trocknungsgrad haben. Dabei ist das Heizelement
110 beispielshaft ausgebildet, um die Prozessluft für einen Wärmepumpentrocknungsvorgang
zu erwärmen. Dies führt zu einem schnelleren Wärmepumpentrocknungsvorgang, da die
Prozessluft, nachdem sie im Verflüssiger 200 erwärmt wurde, nochmals durch das Heizelement
110 erwärmt wird. Dadurch gelangt eine noch wärmere Prozessluft wieder in die Textiltrocknungstrommel
180 des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100.
[0032] Wenn die Prozessluft in den Verdampfer 195 geleitet wird und dort abgekühlt wird,
entsteht Kondenswasser 106. Dieses Kondenswasser 106 wird in dem Wasserreservoir 160
im Bodenmodul 135 aufgefangen und gelangt so in das Kondenswasseraufnahmesystem 105.
Alternativ kann das Kondenswasser 106 extern abgepumpt werden und Frischwasser oder
destilliertes Wasser in den Wasserbehälter 130 gefüllt werden. Mit dem Wasser 106
werden dann die Bauteile des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100 hygienisch gereinigt.
[0033] Das Wärmepumpentrocknungsgerät 100 weist ferner die Steuervorrichtung 205 auf. Die
Steuervorrichtung 205 ist hier beispielhaft in dem beschriebenen Wärmepumpentrocknungsgerät
100 im Zusammenhang mit dem in dem Innenraum des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100
angeordneten Kondenswasseraufnahmesystem 105 einsetzbar. Unter Verwendung der Steuervorrichtung
205 kann das Wärmepumpentrocknungsgerät 100 betrieben werden.
[0034] Die Steuervorrichtung 205 weist eine Ausgabeeinrichtung 210 und eine Bereitstellungseinrichtung
215 sowie lediglich optional eine Ansteuereinrichtung 220 und eine optionale Aktivierungseinrichtung
225 auf. Die Ausgabeeinrichtung 210 ist ausgebildet, um ein Heizsignal 230 an das
Heizelement 110 auszugeben, wobei das Heizsignal 230 eine Ansteuerung des Heizelementes
110 des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100 repräsentiert, um das Heizelement 110 auf
eine Zieltemperatur zu bringen. Die Bereitstellungseinrichtung 215 ist ausgebildet,
um unter Verwendung des Heizsignals 230 ein Pumpensignal 235 zum Ansteuern der Pumpe
115 bereitzustellen, wenn das Heizelement 110 die Zieltemperatur erreicht hat, um
Wasser 106 über das Heizelement 110 zu leiten. Dazu stellt das Heizelement 100 ein
Temperatursignal 240 an die Bereitstellungseinrichtung 215 bereit. Das Temperatursignal
240 repräsentiert die erreichte Zieltemperatur des Heizelementes 110. Die Ansteuereinrichtung
220 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Pumpensignals 235 die Kondensatpumpe
140 anzusteuern, um das Kondenswasser 106 von dem Bodenmodul 135 in den Wasserbehälter
130 zu pumpen. Dabei wird die Kondensatpumpe 140 deaktiviert, wenn ein Grenzwert einer
Temperatur des Kondenswassers 106 erreicht wurde. Die Kondensatpumpe 140 wird dabei
in vorab definierten Zeitintervallen eingeschaltet. Die Aktivierungseinrichtung 225
ist ausgebildet, um die Wärmepumpeneinheit 190 zu aktivieren, um zumindest eine Leitung
des Prozessluftkreises das Wärmepumpentrocknungsgerät 100 und/oder das Heizelement
110 zu trocknen.
[0035] Wenn in einem Anwendungsbeispiel eine Reinigung der Wasserwege des Wärmepumpentrocknungsgerätes
100 erfolgt, wird das Heizsignal 230 von der Ausgabeeinrichtung 210 ausgegeben, das
eine Ansteuerung des Heizelementes 110 des Wärmepumpentrocknungsgerätes 100 repräsentiert.
Anschließen wird von der Bereitstellungseinrichtung 215 das Pumpensignal 235 bereitgestellt,
das ausgebildet ist, um abhängig von der erreichten Temperatur des Heizelementes 110
die Pumpe 115 anzusteuern. Dabei ist das Pumpensignal 235 ausgebildet, um ein aus
dem Wärmepumpentrocknungsvorgang in dem Wärmepumpentrocknungsgerät 100 erhaltenes
Kondenswasser 106 über das Heizelement 110 zu leiten. Das Pumpensignal 235 wird gemäß
einem Ausführungsbeispiel erst aktiviert, wenn das Heizelement 110 eine Zieltemperatur
erreicht hat. Die Wärmepumpeneinheit 190 weist ferner ein Erhitzergebläse 245 auf.
Durch das Erhitzergebläse 245 wird die Umgebungsluft 250 aus dem Aufstellraum des
Wärmepumpentrocknungsgeräts 100 über einen Kompressor 251 geleitet. Der Kompressor
250 wird von einem Motor 255 angetrieben. Durch den Kompressor 251 wird ein Kältemittel
260 geleitet. Das Kältemittel 260 zirkuliert in der Wärmepumpeneinheit 190 und kann
beispielsweise aus Propan bestehen oder dies enthalten. Das Kältemittel 260 nimmt
Energie auf und verdampft. Das Kältemittel 260 durchströmt den Verdampfer 195, in
diesem wird das Kältemittel 260 abgekühlt. Danach wird das Kältemittel 260 von einem
Kompressor 250 auf einen höheren Druck komprimiert. Dabei erwärmt sich das Kältemittel
260 und fließt durch den Verflüssiger 200. Danach fließt das Kältemittel 260 durch
einen Filter 265 und wird von einem Drosselorgan 270 entspannt, wodurch das Kältemittel
260 verdampft und sehr kalt wird.
[0036] Das Wärmepumpentrocknungsgerät weist optional an verschiedenen Stellen Temperatursensoren
275, 276, 277, 278, 279 zur Temperaturmessung auf. Dabei kann ein optionaler Temperatursensor
275 zur Temperaturmessung im Wasserbehälter 130 angeordnet sein, um dort die Temperatur
des Kondenswassers 106 zu messen. Ein weiterer optionaler Temperatursensor 276 kann
sich zwischen dem Wasserbehälter 130 und der Pumpe 115 befinden, um dort die Temperatur
des Kondenswassers 106 zu messen, das von der Pumpe 115 aus dem Wasserbehälter 130
zu dem Heizelement 110 gepumpt wird. Ein dritter optionaler Temperatursensor 277 kann
sich zwischen dem Heizelement 110 und der Textiltrocknungstrommel 180 befinden, um
dort die Temperatur der Prozessluft zu messen. Ein vierter Temperatursensor 278 kann
sich optional nach der Textiltrocknungstrommel 180 befinden, um dort die Temperatur
der aus der Textiltrocknungstrommel 180 austretenden Prozessluft zu messen. Ein fünfter
Temperatursensor 279 kann sich optional in der Wärmepumpeneinheit 190 befinden, zwischen
dem Kompressor 251 und dem Verflüssiger 200, um dort die Temperatur des Kältemittels
nach dem Kompressor 251 zu messen.
[0037] Der hier beschriebene Ansatz soll die Reinigung der Luftwege eines Wärmepumpentrocknungsgerätes
100, das auch als Trockner bezeichnet werden kann, verbessern. Es sollen auch schwer
zugängliche Bereiche eines Wärmepumpentrocknungsgerätes 100, das auch als Wärmepumpentrockner
bezeichnet werden kann, hygienisch behandelt werden können. Außerdem soll die Reinigung
automatisch erfolgen können. Zum Beispiel nach längeren Stillstandszeiten. Dazu wird
ein kostengünstiges System als ein Dampferzeuger durch Doppelnutzen des Heizelementes
110 geschaffen.
[0038] Dazu wird Wasser intervallweise über eine heiße Oberfläche geleitet und dort verdampft.
Über ein Prozessluftgebläse 201 wird die feuchte, warme Luft (Ziel: Temperatur > 65°C
und rel. Feuchte > 65%) im Wärmepumpentrocknungsgerät 100 bewegt und im Prozessluftkreis
verteilt. Somit werden alle mit der Prozessluft in Kontakt kommende Bereiche mit heißer,
feuchter Luft beaufschlagt und gereinigt. Die Behandlung kann regelmäßig / automatisch
im Anschluss an Hygieneprogramme oder nach gewissen Stillstandszeiten erfolgen. Ziel
des hier vorgestellten Ansatzes ist es, die Realisierung einer Hygienefunktion für
die kritischen Bauteile eines Wärmepumpentrocknungsgerätes 100 zu schaffen und dazu
hohe Lufttemperaturen von mindestens 65 Grad Celsius und eine relative Feuchte von
mindestens 65 Prozent durch Verdampfen von Wasser an einem Heizelement 110 zu ermöglichen,
das auch als Zusatzheizkörper (QPD) bezeichnet werden kann. Zuerst wird das Heizelement
110 auf Zieltemperatur gebracht. Diese liegt bei einer Oberflächentemperatur von beispielsweise
150°C. Die anderen Aktoren (Prozessluftgebläse 201, Motor 185 und Wärmepumpeneinheit
190) werden dabei beispielsweise eingeschaltet, um die Prozessluft und Bauteile schnell
zu erwärmen und um Sicherheitsfunktionen zu gewährleisten. Nach Erreichen der Zieltemperatur
wird beispielsweise die Pumpe 115 angesteuert um Kondenswasser über das Heizelement
110 zu fördern. Die Kondensatpumpe 140, die auch als Pumpe bezeichnet werden kann,
wird dabei in definierten Zeitabständen angesteuert, um ein Auslösen des Schwimmerschalters
145 zu vermeiden. Der Prozess wird mehrfach wiederholt bis die Zieltemperatur an den
Temperatursensoren 277, 278, die auch als Fühler bezeichnet werden können, erreicht
und für eine gewisse Zeit gehalten wird. Das Enthitzergebläse 245 wird während des
Vorgangs in regelmäßigen Abständen getaktet, um eine Kondensation der durch Undichtigkeiten
in das Wärmepumpentrocknungsgerät gelangende Feuchtigkeit zu verhindern. Anschließend
wird das Gerät mit der Wärmepumpeneinheit 190, die auch als Wärmepumpe bezeichnet
werden kann, getrocknet.
[0039] Figur 2 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände der Pumpe des hier
dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz.
Die y-Achse 280 repräsentiert die Leistung der Pumpe, die x-Achse 285 repräsentiert
den zeitlichen Verlauf. Bei dem Wärmepumpentrocknungsgerät kann es sich um das in
Figur 1 beschriebene Wärmepumpentrocknungsgerät handeln. Die Pumpe wird angesteuert,
um das Kondenswasser über das Heizelement zu fördern. Dies geschieht, wenn das Heizelement
eine Zieltemperatur erreicht hat. Die Pumpe zur Dampferzeugung fördert intervallweise
Wasser zu einer Verteilereinrichtung zum Beaufschlagen der Heizung des Heizelementes.
[0040] Figur 3 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs der Temperatur an der Heizung des hier
dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz.
Die y-Achse 300 repräsentiert den Verlauf der Temperatur, die x-Achse 285 repräsentiert
den zeitlichen Verlauf. Die Temperatur wird mit einem Temperaturfühler gemessen. Die
Lufttemperatur kurz nach der Zusatzheizung fällt mit der Wasserbeaufschlagung des
Heizkörpers. Nach Ausschalten der Pumpe steigt diese wieder an. Die Regelung der Dampferzeugung
kann dabei intervallweise oder nach der Temperatur geführt sein.
[0041] Figur 4 zeigt ein Diagramm von Schaltzuständen eines Motors des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz. Die y-Achse 400
repräsentiert die Ansteuerung des Motors, die x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen
Verlauf. Der Motor wird zur besseren Dampferzeugung während der Wasserbeaufschlagung
auf einer niedrigeren Drehzahl betrieben. Somit auch bei geringer Gebläsedrehzahl
/ Volumenstrom.
[0042] Figur 5 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände des Heizelementes des
hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im Einsatz.
Die y-Achse 500 repräsentiert das Deaktivieren 510 und Aktivieren 505 des Heizelementes,
also den ein- bzw. ausgeschalteten Zustand des Heizelements, die x-Achse 285 repräsentiert
den zeitlichen Verlauf. Die Zusatzheizung wird möglichst kontinuierlich angesteuert,
um hohe Temperaturen auf der Heizung zur Dampferzeugung zu erreichen. Die Heizung
ist optimaler Weise mit PTC Basis. Das heißt die Leistung wird bei hohen Temperaturen
eigenständig reduziert.
[0043] Figur 6 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände der Kondensatpumpe
des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im
Einsatz. Die y- Achse 600 repräsentiert die Ansteuerung und Abriegelung der Kondensatpumpe,
die x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Die Kondensatpumpe wird nur
Ein/Aus betrieben. Hier wird ein fester Takt gefahren, der ein Auslösen des Schwimmerschalters
verhindert.
[0044] Figur 7 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs der Schaltzustände eines Schwimmerschalters
des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im
Einsatz. Die y-Achse 700 repräsentiert das Auslösen des Schwimmerschalters, die x-Achse
285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Der Schwimmerschalter wird während des Betriebs
nicht ausgelöst.
[0045] Figur 8 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs des Temperaturanstiegs im Kondenswasser.
des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im
Einsatz. Die y-Achse 800 repräsentiert den Temperaturanstieg im Kondenswasser, die
x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Die Temperatur im Kondensatbereich
steigt durch den indirekten Wärmeeintrag nur geringfügig an.
[0046] Figur 9 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs der Temperatur der Prozessluft nach der
Trommel des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes
im Einsatz. Die y-Achse 900 repräsentiert den Verlauf der Temperatur der Prozessluft
vor der Trommel, die x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Die Temperatur
steigt und sinkt wellenförmig.
[0047] Figur 10 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs von Schaltzuständen eines Kompressors
des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im
Einsatz. Die y-Achse 1000 repräsentiert den Verlauf der Schaltzustände des Kompressors,
die x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Der Kompressor wird intervallweise
geschaltet.
[0048] Figur 11 zeigt ein Diagramm eines Temperaturverlaufs des Kältemittels nach dem Kompressor
des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im
Einsatz. Die y-Achse 1100 repräsentiert den Verlauf der Temperatur des Kältemittels
nach dem Kompressor, die x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Die Temperatur
steigt und sinkt wellenförmig.
[0049] Figur 12 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs einer Temperatur in dem Wasserbehälter
des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im
Einsatz. Die y-Achse 1200 repräsentiert den Verlauf der Temperatur im Wasserbehälter,
die x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Die Temperatur steigt an.
[0050] Figur 13 zeigt ein Diagramm eines Verlaufs von Schaltzuständen des Enthitzergebläses
des hier dargestellten Ausführungsbeispiels eines Wärmepumpentrocknungsgerätes im
Einsatz. Die y-Achse 1300 repräsentiert den Verlauf der Schaltzustände des Enthitzergebläses,
die x-Achse 285 repräsentiert den zeitlichen Verlauf. Das Enthitzergebläse wird intervallweise
geschaltet.
[0051] Figur 14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1400
zum Betreiben eines Wärmepumpentrocknungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Das Verfahren 1400 zum Betreiben des Wärmepumpentrocknungsgerätes weist die folgenden
Schritt auf: Ausgeben 1405 eines Heizsignals zur Ansteuerung des Heizelementes des
Wärmepumpentrocknungsgerätes, um das Heizelement auf eine Zieltemperatur zu bringen,
wobei die Zieltemperatur in einem Bereich zwischen 130 und 150 Grad Celsius liegt
und ein Verdampfen des Kondenswassers bewirkt; und
Bereitstellen 1410 eines Pumpensignals zum Ansteuern der Pumpe, wenn das Heizelement
die Zieltemperatur erreicht hat, um ein aus dem Wärmepumpentrocknungsvorgang in dem
Wärmepumpentrocknungsgerät erhaltenes Kondenswasser über das Heizelement zu leiten.
[0052] Das Verfahren 1400 umfasst ferner einen Schritt 1415 des Ansteuerns der Kondensatpumpe,
um das Kondenswasser von dem Bodenmodul in den Wasserbehälter zu pumpen, wobei im
Schritt 1415 des Ansteuerns die Kondensatpumpe deaktiviert wird, wenn ein Grenzwert
einer Temperatur des Kondenswassers erreicht wurde und wobei im Schritt 1415 des Ansteuerns
die Kondensatpumpe in vorab definierten Zeitintervallen eingeschaltet wird. Das Verfahren
1400 umfasst auch einen Schritt 1420 des Aktivierens einer Wärmepumpeneinheit, die
ausgebildet ist, um zumindest eine Leitung des Prozessluftkreises des Wärmepumpentrocknungsgerätes
und/oder das Heizelement zu trocknen.
1. Wärmepumpentrocknungsgerät (100), das die folgenden Merkmale aufweist:
- eine Pumpe (115), die ausgebildet ist, um Wasser von einem Kondenswasseraufnahmesystem
(105) des Wärmepumpentrocknungsgerätes zu einem Heizelement (110) zu fördern;
- das Heizelement (110), das ausgebildet ist, um das Wasser (106) zu verdampfen; und
- ein Prozessluftgebläse (201) zum Leiten von Wasserdampf durch einen eine Textiltrocknungstrommel
(180) umfassenden Prozessluftkreis in dem Wärmepumpentrocknungsgerät (100).
2. Wärmepumpentrocknungsgerät (100) gemäß Anspruch 1, wobei das Prozessluftgebläse (201)
in Flussrichtung des Prozessluftkreises vor dem Heizelement (110) angeordnet ist und
ausgebildet ist, um Wasserdampf aus dem Heizelement (110) in die Textiltrocknungstrommel
(180) zu leiten.
3. Wärmepumpentrocknungsgerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
der Prozessluftkreis einen Temperatursensor (277) aufweist, der zwischen dem Heizelement
(110) und der Textiltrocknungstrommel (180) angeordnet ist und/oder wobei der Prozessluftkreis
einen weiteren Temperatursensor (278) aufweist, wobei die Textiltrocknungstrommel
(180) zwischen dem weiteren Temperatursensor (278) und dem Heizelement (110) angeordnet
ist.
4. Wärmepumpentrocknungsgerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem
Kondenswasseraufnahmesystem (105) zur Aufnahme von einem aus einem Wärmepumpentrocknungsvorgang
in dem Wärmepumpentrocknungsgerät (100) erhaltenes Kondenswasser (106), insbesondere
wobei das Kondenswasseraufnahmesystem (105) einen Wasserbehälter (130) und ein Bodenmodul
(135) umfasst, wobei das Bodenmodul (135) ausgebildet ist, um das aus dem Wärmepumpentrocknungsvorgang
in dem Wärmepumpentrocknungsgerät (100) erhaltene Kondenswasser (106) zu sammeln und
mit einer Kondensatpumpe (140) in den Wasserbehälter (130) zu pumpen.
5. Wärmepumpentrocknungsgerät (100) gemäß Anspruch 4, wobei das Bodenmodul (135) einen
Schwimmerschalter (145) aufweist, der ausgebildet ist, um einen maximalen Füllstand
des Kondenswassers (106) in dem Bodenmodul (135) zu erkennen, und wobei die Kondensatpumpe
(140) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein von dem Schwimmerschalter (145) bereitgestelltes
Schwimmersignal Kondenswasser (106) in den Wasserbehälter (130) zu pumpen.
6. Wärmepumpentrocknungsgerät (100) gemäß Anspruch 4 bis 5, wobei das Bodenmodul (135)
ein weiteres Heizelement (175) aufweist, um Kondenswasser (106) im Bodenmodul (135)
zu erwärmen.
7. Wärmepumpentrocknungsgerät (100) gemäß Anspruch 6, wobei das weitere Heizelement (175)
in einem kleineren von zwei miteinander verbundenen Wasserreservoiren (150, 155) im
Bodenmodul (135) angeordnet ist.
8. Verfahren (1400) zum Betreiben eines Wärmepumpentrocknungsgerätes (100) gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren (1400) die folgenden Schritte aufweist:
- Ausgeben (1405) eines Heizsignals (230) zur Ansteuerung des Heizelementes (110)
des Wärmepumpentrocknungsgerätes (100), um das Heizelement (110) auf eine Zieltemperatur
zu bringen; und
- Bereitstellen (1410) eines Pumpensignals (235) zum Ansteuern der Pumpe (115), wenn
das Heizelement (110) die Zieltemperatur erreicht hat, um ein aus dem Wärmepumpentrocknungsvorgang
in dem Wärmepumpentrocknungsgerät (100) erhaltenes Kondenswasser (106) über das Heizelement
(110) zu leiten.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei im Schritt des Ausgebens des Heizsignals (230) das
Heizelement (110) auf eine Zieltemperatur gebracht wird, die ein Verdampfen des Wassers
(106) bewirkt, insbesondere wobei die Zieltemperatur mindestens 130 Grad Celsius beträgt.
10. Verfahren (1400) gemäß Anspruch 8 oder 9, mit einem Schritt (1415) des Ansteuerns
der Kondensatpumpe (140), um das Kondenswasser (106) von dem Bodenmodul (135) in den
Wasserbehälter (130) zu pumpen.
11. Verfahren (1400) gemäß Anspruch 10, wobei im Schritt (1415) des Ansteuerns die Kondensatpumpe
(140) deaktiviert wird, wenn ein Grenzwert einer Temperatur des Kondenswassers (106)
erreicht wurde.
12. Verfahren (1400) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei im Schritt (1415) des
Ansteuerns die Kondensatpumpe (140) in vorab definierten Zeitintervallen eingeschaltet
wird.
13. Verfahren (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (1420)
des Aktivierens einer Wärmepumpeneinheit (190), die ausgebildet ist, um zumindest
eine Leitung des Prozessluftkreises des Wärmepumpentrocknungsgerätes (100) und/oder
das Heizelement (110) zu trocknen.
14. Steuervorrichtung (205), die ausgebildet ist, um die Schritte (1405, 1410, 1415, 1420)
des Verfahrens (1400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden
Einheiten (210, 215, 220, 225) auszuführen und/oder anzusteuern.
15. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (1400) nach
einem der vorangegangenen Ansprüche, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Steuervorrichtung
(205) ausgeführt wird.