Waschtrockner

Die Erfindung betrifft einen Waschtrockner und ein Verfahren zum Betreiben eines Waschtrockners.

Der Gebrauch eines Trocknungsmittels, z. B. Zeolith, zur Entfeuchtung von Luft in Haushaltsgeräten wie Geschirrspülern und Waschtrocknern ist als solcher bekannt. So offenbart die DE 26 26 887 A1 einen Waschtrockner, bei dem erwärmte Luft über ein Gebläse und eine Heizvorrichtung geführt wird und der Wäsche Feuchtigkeit entzieht. In einem Luftführungssystem ist ein Trocknungsmittelbehälter zwischengeschaltet, so dass die mit Feuchtigkeit beladene Luft in den Behälter gelangt und das dort vorhandene Trocknungsmittel die Feuchtigkeit der Prozessluft adsorbiert. Als Trocknungsmittel kommen vorzugsweise perlenförmige adsorptive Trocknungsmittel auf Zeolith-Basis zum Einsatz. Die getrocknete und weiter aufgewärmte Luft wird wieder zur feuchten Wäsche geführt. Zur Regeneration des Trocknungsmittels weist das Gerät ein Luftführungssystem mit Steuermitteln auf, bei dem ein mit dem adsorptiven Trocknungsmittel gefüllter Behälter wechselweise an einen zu entfeuchtenden Luftstrom und einen Regenerationsluftstrom anschließbar ist. Zur Erzeugung des Regenerationsluftstroms ist eine Heizvorrichtung vorgesehen. Durch eine solche Wärmerückgewinnung soll ein günstiger Wirkungsgrad erzielt werden. Hierbei ist es jedoch nachteilig, dass zur Regeneration eine nicht für eine Gerätefunktion nutzbare Heizleistung aufgebracht werden muss.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur weiteren Erhö- hung eines Wirkungsgrads eines Waschtrockners bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch einen Waschtrockner nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines Wäschetrockners nach Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere den Unteransprüchen entnehmbar.

Der Waschtrockner, der sowohl Wäsche waschen als auch trocknen kann, weist eine Waschtrommel und eine ein Sorptionsmittel enthaltende Sorbereinheit mit einer Heizung auf. Der Waschtrockner ist dazu eingerichtet, während eines Waschgangs und / oder eines Spülgangs mittels der Heizung ein erwärmtes Desorbat aus der Sorbereinheit so ab- zugeben, dass zumindest ein Teil der Wärme des Desorbats an eine Waschflotte abgebbar ist. Während eines Trockengangs kann ein Strom feuchter Luft aus der Wäsche von der Waschtrommel zur Sorbereinheit und ein Luftstrom von der Sorbereinheit zurück zur

Waschtrommel und damit zur Wäsche geleitet werden. Da dieser Waschtrockner sowohl den Adsorptionsvorgang des Sorptionsmittels als auch den Regenerationsvorgangs des Sorptionsmittels zur Wäschebehandlung benutzt, wie untenstehend beispielhaft genauer erläutert wird, lässt sich ein Wirkungsgrad des Waschtrockners erhöhen.

Es ist aufgrund des hohen Adsorptionsvermögens und der guten Handhabbarkeit vorteilhaft, wenn das Sorptionsmittel ein Sorptionsmittel auf Zeolith-Basis ist. Insbesondere zur Erreichung einer niedrigen Desorptionstemperatur kann auch Silikagel als Sorptionsmittel verwendet werden.

Zur Einstellung der Temperatur der Waschflotte ist es vorteilhaft, wenn der Waschtrockner ferner eine Steuereinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Maß eines Wärmeübertrags des erwärmten Desorbats an die Waschflotte zu steuern. Dazu kann die Steuereinheit beispielsweise mit einem Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur der Waschflotte gekoppelt sein. Die Größe des Wärmeübertrags kann beispielsweise durch eine Einstellung der Heizleistung der Heizung gesteuert werden.

Zur Regelung und Begrenzung der Trocknungstemperatur ist es vorteilhaft, wenn ferner mindestens ein Ventilator zum Erzeugen des Luftstroms zur Sorbereinheit vorhanden ist, wobei der Ventilator zum Einstellen einer Stärke des Luftstroms insbesondere drehzahlveränderlich und / oder im Intervallbetrieb betreibbar ist. Dabei ist die genaue Anordnung des Ventilators in vorhandenen Luftkanälen dem Fachmann überlassen; auch ist das Vorsehen mehrerer Ventilatoren oder anderer Luftstromerzeuger möglich.

Zur Regelung und Begrenzung der Trocknungstemperatur ist es auch vorteilhaft, wenn ferner mindestens ein Steuerventil zum Einstellen einer Stärke des Luftstroms zur Sorbereinheit vorhanden ist, z. B. durch Einstellen eines Strömungsquerschnitts, z. B. mittels einer Drosselklappe.

Die Heizung kann eine Kontaktwärmeheizung sein, ist aber vorzugsweise mit einem

Warmluftgebläse ausgerüstet. Die warme Luft wird dann zum Sorptionsmittel geführt, um dieses auf die Desorptionstemperatur bringen und die dann freiwerdende Feuchtigkeit abzutransportieren. Dabei genügen vergleichsweise geringe Luftgeschwindigkeiten. Vorzugsweise wird die Feuchtigkeit aus einem vorzugsweise schlanken, hohen und mit dem Sorptionsmittel gefüllten Behälter desorbiert. Diese feuchte, warme Luft gibt ihre Wärme vorzugsweise über einen Wärmetauscher, welcher mit dem Wasserkreislauf der Waschflotte verbunden ist, ab. Das Kondensat kann in den Abguss fließen oder aber der Wasch-

flotte möglichst ohne (weitere) Pumpe zugeführt werden, was wiederum den Wasserverbrauch des Waschvollautomaten senkt. Die Warmluft wird vorzugsweise in einem, z. B. spiral- oder mäanderförmig ausgebildeten, Luftkanal im oder am Sorptionsmittel geführt. Alternativ kann die Wärme auch durch Flüssigkeit übertragen werden, z. B. Warm- wasser oder warme Lauge, insbesondere durch die vergleichsweise heiße Lauge von Kochwäsche.

Das Verfahren zum Betreiben eines Waschtrockners mit einer ein Sorptionsmittel enthaltende Sorbereinheit mit einer Heizung ist so ausgestaltet, dass während eines Wasch- gangs und / oder eines Spülgangs mittels der Heizung ein erwärmtes Desorbat aus der Sorbereinheit abgegeben wird und folgend zumindest ein Teil der Wärme des Desorbats an eine Waschflotte abgegeben wird; und so, dass während eines Trockengangs feuchte Luft aus der Wäsche über die Sorbereinheit und folgend Luft von der Sorbereinheit zurück zur feuchten Wäsche geleitet wird.

In dem folgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung schematisch näher erläutert.

FIG 1 zeigt skizzenhaft einen Aufbau eines Waschtrockners mit für einen Waschoder Spülgang relevanten Komponenten;

FIG 2 zeigt skizzenhaft einen Aufbau eines Waschtrockners mit für einen Trocknungsgang relevanten Komponenten.

FIG 1 zeigt für einen Wasch- und / oder Spülgang relevante Komponenten eines in Form eines Waschvollautomat vorliegenden Waschtrockners 1. Im Einzelnen ist eine drehbare Waschtrommel 2 gezeigt, die hier mit Lauge bzw. Waschflotte 3 (oder Spülwasser) gefüllt ist, in der sich zu waschende (oder auszuspülende) Wäsche 4 befindet. Die Waschtrommel 2 ist über eine Zuleitung 5 und eine Ableitung 6 mit einem Laugenbehälter 7 verbunden, so dass die Waschflotte 3 zwischen der Waschtrommel 2 und dem Laugenbehälter 7 ausgetauscht werden kann. Ferner umfasst der Waschtrockner 1 eine Sorbereinheit 8, die mit Trocknungsmaterial in Form von Sorptionsmittel auf Zeolith-Basis (ohne Darstellung) gefüllt ist.

Nach dem Einräumen der Wäsche 4 in die Waschtrommel 2 wird diese dort entsprechend einem eingestellten Waschprogramm gewaschen. Die Waschflotte 3 wird je nach Programmeinstellung auf einen vorbestimmten Temperaturwert erwärmt. Dieses Erwärmen wird bei dem dargestellten Waschvolltrockner 1 mittels eines Regenerierungsvorgangs

des Zeolithmaterials in der Sorbereinheit 8 übernommen oder unterstützt. Dabei wird angenommen, dass zu Beginn des Waschvorgangs das Zeolithmaterial feucht ist. Diese Feuchte stammt typischerweise aus einem vorhergegangenen Trocknungsgang, wie genauer weiter unten beschrieben wird. Durch Anschalten der Heizung 9 wird das feuchte Zeolith desorbiert, wodurch aufgrund hoher Regenerierungstemperaturen einerseits Wasserdampf 10 entsteht und andererseits das Zeolith selbst stark erwärmt wird.

Diese latente Wärme wird zur Erwärmung bzw. weiteren Erwärmung der Waschflotte 3 genutzt, und zwar beispielsweise über eine Positionierung des Laugenbehälters 7 im Be- reich des Wasserdampfes und / oder durch geeignete Anordnung oder Kontaktierung von Laugenbehälter 7 und Sorbereinheit 8 zueinander.

Beispielsweise mittels eines Warmluftgebläses wird der Zeolith im Bereich der Sorbereinheit 8 erwärmt. Dadurch wird Feuchtigkeit aus einem vorzugsweise schlanken hohen und mit dem Zeolith gefüllten Behälter desorbiert. Die sich ergebende feuchte, heiße Luft gibt ihre Wärme über einen Wärmetauscher, welcher mit dem Wasserkreislauf der Waschflotte verbunden ist, ab. Das Kondensat kann in den Abguss fließen oder aber der Waschflotte möglichst ohne (weitere) Pumpe zugefördert werden, was wiederum den Wasserverbrauch des Waschvollautomaten senkt.

Bei diesem Regenerierungsvorgang kann zudem der Wasserdampf 10 aufgefangen und durch Kondensation der Waschflotte 3 zugeführt werden, wie durch die Tropfen symbolisch angedeutet. Der Regenerationsvorgang wird (maximal) solange in Gang gehalten, bis die für das gewählte Wasch- oder Spülprogramm vorgegebene Waschtemperatur erreicht ist.

Wird während eines Waschgangs der Zeolith nicht vollständig regeneriert, z. B. bei Niedrigtemperatur-Waschprogrammen, so kann der Prozess der Erwärmung der Waschflotte 3 folgend bei Spülgängen eingesetzt werden, insbesondere beim letzten Spülbad. Dadurch ist es möglich, die Wäsche 4 warm zu spülen, was bei gleicher Wassermenge zu besse- ren Spülergebnissen führt, und / oder in warmem Zustand zu schleudern, was zu deutlich geringeren Schleuderrestfeuchtigkeiten führt. Die somit trockenere und dazu warme Wäsche 4 benötigt zudem weniger Energie für die nachfolgende Trocknung.

FIG 2 zeigt für einen, z. B. sich einem Waschvorgang nach FIG 1 anschließenden, Trock- nungsvorgang des Waschtrockners 1 relevante Komponenten bzw. Abläufe.

In der Waschtrommel 1 befindet sich nun zu Beginn des Trocknungsgangs zu trocknende, feuchte Wäsche 4. Luft wird in der Waschtrommel 1 über oder durch die feuchte Wäsche 4 geführt. Dabei nimmt die relativ trockene Luft Feuchtigkeit aus der Wäsche 4 auf und wird dann über einen Zufuhrluftkanal 11 zur Sorbereinheit 8 bzw. dem darin enthaltenen Zeolith geleitet. Das Zeolith adsorbiert das in der feuchten Luft enthaltene Wasser und gibt dabei Wärme ab; dadurch wird die Luft getrocknet und erwärmt. Von der Sorbereinheit 8 kann die getrocknete, erwärmte Luft dann über einen Rücklaufluftkanal 13 zurück zur Waschtrommel 1 geleitet, und wieder über die feuchte Wäsche 4 geführt werden.

Zur Regelung und Begrenzung der Trocknungstemperatur ist in diesem Ausführungsbeispiel im Rücklaufluftkanal 13 ein Ventilator 14 vorhanden, der einen Luftstrom sowohl im Zufuhrluftkanal 1 1 als auch im Rücklaufluftkanal 13 erzeugt. Der Ventilator 14 kann zur Einstellung einer Stärke des Luftstroms beispielsweise in seiner Drehzahl verändert werden oder im Intervallbetrieb betrieben werden. Die Stärke des Luftstroms ist ferner mittels eines im Zufuhrluftkanal 1 1 angeordneten Steuerventils 12 einstellbar. Das Steuerventil 12 kann beispielsweise eine elektrisch verstellbare Drosselklappe sein. Die Heizung 9 kann bei der Wäschetrocknung ausgeschaltet bleiben.

Bei hohem Wasseraufnahmevermögen können bei einem Trocknungsvorgang bis zu 30 % des Gewichts von Zeolith an Wasser aufgenommen werden. Geht man von einer Restfeuchte der Wäsche von 50 % nach dem Schleudern sowie von ca. 5 kg Wäsche aus, sind dann ca. 2,5 kg Wasser in der feuchten Wäsche 4 enthalten. Damit ergibt sich ein maximal erforderliches Gewicht von ca. 7,5 kg (entsprechend ca. 10 1 Volumen) für den einzusetzenden Zeolith. Für eine Beladung des Zeoliths von nur 20 % ergibt sich dement- sprechend ein maximal erforderliches Gewicht von 12 kg (entsprechend ca. 16 1 Volumen). Durch geeignete Anordnung des Zeolith und / oder Berücksichtigung des Gewichts des Zeolith kann das bisherige Gewicht um den Laugenbehälter reduziert oder dieser sogar vollständig ersetzt werden. Wird die Hälfte der Wäsche entnommen, kann der Bedarf an Zeolith entsprechend um die Hälfte gesenkt werden: für 30 % Beladung folgen 3,75 kg (5 I) und für 20 % Beladung folgen 6 kg (8 I).

Grundsätzlich sind alle geeigneten Trocknungsmaterialien einsetzbar, insbesondere alle geeigneten Sorptionsmittel.

Das obige Ausführungsbeispiel beschreibt ein offenes sorptives System. Grundsätzlich kann auch ein geschlossenes sorptives System mit einem nicht mit der Umwelt austauschbaren Adsorbat / Desorbat verwendet werden. Ein geschlossenes sorptiven Sys-

tems erlaubt die Verwendung anderer Adsorbate / Desorbate als Wasser, welche ggf. einen höheren Wirkungsgrad aufweisen; jedoch wird der konstruktive Aufwand höher sein, z. B. durch Vorsehen von Wärmetauschern zwischen dem Sorptionskreislauf und dem Luftkreislauf.

Zudem ist es auch möglich, im Wasch- oder Spülgang die Wärme der "verbrauchten", warmen Waschflotte 3 zur teilweisen Regenerierung des Zeoliths zu nutzen, bevor sie in den Abfluss geleitet wird. Dazu wird die Waschflotte über einen Wärmetauscher geführt, welcher dann das zu regenerierende Zeolith in der Sorbereinheit erwärmt. Erst danach erfolgt die Regenerierungsphase des Zeoliths. Diese Ausführungsform ist aufgrund eines höheren Temperaturgradienten insbesondere sinnvoll anwendbar, bevor der Zeolith durch die in der Sorbereinheit eingebaute Heizung erwärmt wurde.

Es ist auch möglich, den Zeolith während des Trocknungsvorgangs teilweise oder ganz zu regenerieren. Dazu werden zusätzliche technische Einrichtungen wie Wärmetauscher und Stelleinrichtungen zur Umschaltung der Luftströme vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1 Waschtrockner

2 Waschtrommel 3 Waschflotte

4 Wäsche

5 Laugenzuleitung

6 Laugenableitung

7 Laugenbehälter 8 Sorbereinheit

9 Heizung

10 Wasserdampf

11 Zufuhrluftkanal

12 Steuerventil 13 Rücklaufluftkanal 14 Ventilator