Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Trocknen von Wäsche, aufweisend wenigstens ein offenes Prozessluftsystem mit wenigstens einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer und wenigstens eine thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelte Wärmepumpe, die wenigstens einen als Wärmesenke für aus der Trockenkammer abge- führte Prozessluft dienenden Verdampfer und wenigstens einen als Wärmequelle für der Trockenkammer zuzuführende Prozessluft dienenden Verflüssiger aufweist.

Geräte zum Trocknen von Wäsche sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt. Insbe- sondere sind Geräte zum Trocknen von Wäsche bekannt, die ein offenes Prozessluftsys- tem mit einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trockenkammer und eine Rückge- winnung von Wärme aus der in dem Prozessluftsystem strömenden Prozessluft ermögli- chen. Ein solches Gerät kann beispielsweise als Ablufttrockner mit Wärmerückgewinnung ausgebildet sein. Entsprechende Geräte sind beispielsweise aus DE 197 37 075 A1 , DE 197 31 826 A1 und DE 30 00 865 A1 bekannt. Dabei kann das Aggregat zur Wärmerück- gewinnung ein einzelner thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelter Wärmetauscher oder eine thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelte Kompressor-Wärmepumpe sein. In letzterem Fall wird der aus der Trockenkammer austretenden Abluft mittels eines Verdampfers der Wärmepumpe Wärme entzogen, die in einem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe mittels eines Verflüssigers der Wärmepumpe der in das Prozessluftsystem eingetretenen Prozessluft wieder zugeführt wird. EP 2 037 034 B1 offenbart zudem einen Ablufttrockner mit einer Wärmepumpe und einer Reinigungseinrichtung zum Reinigen des Verdampfers der Wärmepumpe.

Da ein Ablufttrockner ein offenes Prozessluftsystem aufweist, wird mit dem Ablufttrockner im Gegensatz zu einem Kondensationstrockner mit einer geschlossenem Prozessluftfüh- rung und Wärmerückgewinnung neben der latenten auch sensible Wärme zurückgewon- nen. Zusätzlich erhöht auch die über den Verflüssiger der Wärmepumpe in die Prozessluft eingebrachte Kompressorleistung die Trockengeschwindigkeit. Dadurch kann ein Ablufttrockner mit Wärmerückgewinnung trotz eines Kondensationswirkungsgrades klei- ner 50% geringere Verbrauchswerte haben als ein Kondensationstrockner. In einem geschlossenen Prozessluftsystem führt die kontinuierlich eingebrachte Kompressorleistung zu einer zunehmenden Erwärmung des Kondensationstrockners. Steht dieser Leistungseintrag nicht im Gleichgewicht mit den während eines Trocknungs- vorgangs gegebenen Energieverlusten, wie beispielsweise einer Bauteilerwärmung, Ver- lusten durch Wärmestrahlung, Konvektion oder Leckage, können das Prozessluftsystem und die Wärmepumpe überhitzen, wodurch die Effizienz der Wärmepumpe sinkt. Als Ge- genmaßnahme hierzu sind Anwendungen mit aktiv gekühlten Zusatzwärmetauschern im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe oder mit Luft-Luft-Wärmetauschern in der Prozess- luft bekannt.

Da in einem offenen Prozessluftsystem eines Ablufttrockners die Temperatur der ange- saugten Prozessluft nahezu konstant bleibt und nicht höher als die Umgebungstemperatur ist, kommt es zu keiner entsprechenden Überhitzung. Das konstant niedrige Temperatur- niveau der angesaugten Umgebungsluft bedingt hohe Wirkungsgrade der Wärmepumpe. Demgegenüber kann der Nachteil einer Gesamtenergiebilanz des Aufstellortes stehen, da die in der Regel wärmere Raumluft mehrmals durch kältere Außenluft ausgetauscht wird. DE 103 49 712 A1 offenbart einen Ablufttrockner mit einem regelbaren Umluftanteil. Be- kannt ist zudem, dass Ablufttrockner mit einer Wärmepumpe und einer Zusatzheizung sehr hohe Entfeuchtungsleistungen realisieren können.

Die DE 10 2010 028 741 A1 offenbart mögliche Anordnungen von Wärmetauschern einer Wärmepumpe in Zusammenhang mit einem Ablufttrockner mit offenem Prozessluftsys- tem. Insbesondere sind eine Anordnung der Wärmetauscher parallel übereinander und in eine Anordnung der Wärmetauscher parallel nebeneinander offenbart. Für die auf dem europäischen Markt genormten Abmessungen von Gehäusen von Wäschetrocknern er- geben sich hieraus gegenüber der üblichen Anordnung der Wärmetauscher, die in einem Wärmetauscher mit geschlossenem Prozessluftkreislauf bezüglich einer Prozessluftströ- mung hintereinanderliegen, deutlich reduzierte Anströmquerschnitte. Bedingt durch zu- sätzliche Trennwände oder Rohrbögen können die Anströmquerschnitte kleiner 50 % der Ausgangsgrößen sein. Diese starke Reduzierung der Anströmquerschnitte führt bei übli- chen Volumenströmen von 200 m ³ /h bis 250 m ³ /h zu Druckverlusten an den Wärme- tauschern, die mit über 300 Pa für die Gebläsecharakteristik nicht akzeptabel sind. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmeübertragung zwischen einem Prozessluft- system und einer Wärmepumpe eines Geräts zum Trocknen von Wäsche zu verbessern und Druckverluste innerhalb des Prozessluftsystems zu minimieren.

Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausge- staltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und der Figur wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen mitei- nander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können.

Ein erfindungsgemäßes Gerät zum Trocknen von Wäsche weist wenigstens ein offenes Prozessluftsystem mit wenigstens einer zu trocknende Wäsche aufnehmenden Trocken- kammer und wenigstens eine thermisch an das Prozessluftsystem gekoppelte Wärme- pumpe auf, die wenigstens einen als Wärmesenke für aus der Trockenkammer abgeführ- te Prozessluft dienenden Verdampfer und wenigstens einen als Wärmequelle für der Tro- ckenkammer zuzuführende Prozessluft dienenden Verflüssiger aufweist. Der Verdampfer und der Verflüssiger sind seitlich nebeneinander und höhenversetzt zueinander angeord- net, wobei entweder einerseits ein Abschnitt einer die Trockenkammer mit dem Verdamp- fer verbindenden ersten Prozessluftleitung oberhalb des Verflüssigers verläuft und ein Abschnitt einer den Verflüssiger mit der Trockenkammer verbindenden zweiten Prozess- luftleitung unterhalb des Verdampfers verläuft oder andererseits ein Abschnitt der ersten Prozessluftleitung unterhalb des Verflüssigers verläuft und ein Abschnitt der zweiten Pro- zessluftleitung oberhalb des Verdampfers verläuft.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Verdampfers, des Verflüssigers und der Abschnitte der Prozessluftleitungen relativ zueinander können ein größerer Anströmquer- schnitt für den Verdampfer anströmende Prozessluft und ein größerer Abströmquerschnitt für von dem Verflüssiger abströmende Prozessluft im Vergleich zu den in 201001572 be- schriebenen Anordnungsmöglichkeiten von Wärmetauschern einer Wärmepumpe reali siert werden. Hierdurch kann eine maximale volumetrische Leistungsdichte bei gleichzei- tiger Reduzierung von Druckverlusten sowohl kältemittelseitig als auch prozessluftseitig erreicht werden, ohne dass hierzu die Abmessungen des Geräts geändert werden müs- sen. Insbesondere sind keine oder lediglich geringe bauliche Veränderungen an einem Basisgerät erforderlich. Wesentlich ist, dass die Wärmeübertragung zwischen einem Pro- zessluftsystem und der Wärmepumpe verbessert werden kann und gleichzeitig Druckver- luste innerhalb des Prozessluftsystems minimiert werden können.

Der Verdampfer und der Verflüssiger sind in einer senkrecht zur Gerätehochachse gege- benen Richtung seitlich nebeneinander und in Richtung der Gerätehochachse höhenver- setzt zueinander angeordnet. Dies bedeutet, dass entweder der Verdampfer bezüglich der Gerätehochachse höher als der Verflüssiger angerordnet ist oder der Verflüssiger bezüg- lich der Gerätehochachse höher als der Verflüssiger angerordnet ist. Bei der ersten Alter- native verläuft der Abschnitt der ersten Prozessluftleitung oberhalb des Verflüssigers und der Abschnitt der zweiten Prozessluftleitung unterhalb des Verdampfers. Bei der zweiten Alternative verläuft der Abschnitt der ersten Prozessluftleitung unterhalb des Verflüssigers und der Abschnitt der zweiten Prozessluftleitung oberhalb des Verdampfers. Dass die beiden Wärmetauscher, das heißt der Verdampfer und der Verflüssiger, seitlich nebenei- nander angeordnet sind, bedeutet, dass eine Unterseite des jeweilig höher angeordneten Wärmetauschers tiefer als eine Oberseite des jeweilig tiefer angeordneten Wärmetau- schers angeordnet ist. Vorzugsweise sind die beiden Wärmetauscher derart seitlich ne- beneinander angeordnet, dass die beiden Wärmetauscher in einem vorgegebenen Ab- stand seitlich beabstandet voneinander angeordnet sind und sich somit seitlich nicht kon- taktieren.

Das offene Prozessluftsystem ist teilweise durch die zu trocknende Wäsche aufnehmende Trockenkammer gebildet und weist wenigstens ein Prozessluftgebläse zum Bewegen von Prozessluft durch kommunizierend mit der Trockenkammer verbundene Prozessluftfüh- rungen des Prozessluftsystems auf. Das Prozessluftgebläse ist insbesondere an der zwei- ten Prozessluftleitung angeordnet. Das Prozessluftsystem kann zudem wenigstens einen Prozessluftfilter aufweisen, der beispielsweise an der ersten Prozessluftleitung angeord- net ist. Des Weiteren kann das Prozessluftsystem wenigstens eine elektrische Zusatz- heizeinheit aufweisen, die an der zweiten Prozessluftleitung angeordnet sein kann.

Die Wärmepumpe ist vorzugsweise unmittelbar thermisch an das Prozessluftsystem ge- koppelt. Insbesondere sind der Verdampfer und der Verflüssiger thermisch an das Pro- zessluftsystem gekoppelt. Die Wärmepumpe kann als Kompressor-Wärmepumpe ausge- bildet sein und entsprechend wenigstens einen Kompressor zum Verdichten des Kältemit- tels der Wärmepumpe und wenigstens eine Expansionseinheit zu Expandieren des Käl- temittels aufweisen. Der Verdampfer entzieht der aus der Trockenkammer abgeführten Prozessluft Wärme (Wärmesenke), während Kältemittel innerhalb des Verdampfers ver- dampft wird. Der Verflüssiger führt der der Trockenkammer zuzuführenden Prozessluft Wärme zu (Wärmequelle), während Kältemittel innerhalb des Verflüssigers verflüssigt wird.

Das Gerät zum Trocknen von Wäsche kann beispielsweise als Wäschetrockner (Ablufttrockner), als Waschtrockner mit einer Ablufttrockenfunktion oder als Trocken- schrank mit einer Ablufttrockenfunktion ausgebildet sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Verdampfer und der Verflüssiger unter Belassung eines vorgegebenen Bauraums seitlich beabstandet zueinander angeordnet, wobei der oberhalb bzw. unterhalb des Verflüssigers verlaufende Abschnitt der ersten Prozessluftleitung kommunizierend mit einem sich in Richtung des Verdampfers aufweitenden, mit dem Verdampfer verbundenen Einführabschnitt der ersten Prozessluft- leitung verbunden ist, wobei der unterhalb bzw. oberhalb des Verdampfers verlaufende Abschnitt der zweiten Prozessluftleitung kommunizierend mit einem sich in Richtung des Verflüssigers aufweitenden, mit dem Verflüssiger verbundenen Abführabschnitt der zwei- ten Prozessluftleitung verbunden ist, und wobei der Einführabschnitt und der Abführab- schnitt in Geräthöhenrichtung benachbart zueinander und zumindest größtenteils in dem Bauraum zwischen dem Verdampfer und dem Verflüssiger angeordnet sind und sich ge- genläufig verjüngen. Vorzugsweise ist der Einführabschnitt, über den die von der Tro- ckenkammer kommende Prozessluft dem Verdampfer zugeführt wird, derart aufgeweitet, dass seine auf der Seite des Verdampfers angeordnete Auslassöffnung eine Querschnittsfläche aufweist, die hinsichtlich ihrer Größe und Formgebung annähernd oder exakt einer dem Einführabschnitt zugewandten Seitenfläche des Verdampfers entspricht. Vorzugsweise ist der Abführabschnitt, über den die von dem Verflüssiger kommende Pro- zessluft der Trockenkammer zugeführt wird, derart aufgeweitet, dass seine auf der Seite des Verflüssigers angeordnete Einlassöffnung eine Querschnittsfläche aufweist, die hin- sichtlich ihrer Größe und Formgebung annähernd oder exakt einer dem Abführabschnitt zugewandten Seitenfläche des Verflüssigers entspricht. Da die teilweise größer ausgebil- deten Endabschnitte (Einführabschnitt, Abführabschnitt) der Prozessluftleitungen größten- teils oder vollständig in dem Bauraum zwischen den seitlich beabstandet zueinander an- geordneten Wärmetauschern (Verdampfer, Verflüssiger) angeordnet sind und lediglich der sich jeweilig an den jeweiligen Endabschnitt anschließende Abschnitt der jeweiligen Prozessluftleitung, der eine geringere Bauhöhe als der größere Teil des jeweiligen End- abschnitts aufweist, oberhalb bzw. unterhalb an dem jeweiligen Wärmetauscher vorbeige- führt ist, bilden die Wärmetauscher und die Abschnitte der Prozessluftleitungen ein Bau- gruppe, deren Bauhöhe etwa einer herkömmlich für eine Baugruppe mit entsprechenden Funktionsbauteilen üblichen Bauhöhe entspricht, so dass die Baugruppe in dem Gerät verbaut werden kann, ohne dass hierzu Abmessungen des Geräts geändert werden müs- sen. Insbesondere können die beiden Endabschnitte (Einführabschnitt, Abführabschnitt) der Prozessluftleitungen durch ihre gegenläufige bzw. komplementäre Verjüngung und ihre in Geräthöhenrichtung benachbarte Anordnung größtenteils oder vollständig in dem Bauraum zwischen dem Verdampfer und dem Verflüssiger, also bauraumsparend in dem Bauraum angeordnet werden. Durch die Aufweitung der Endabschnitte (Einführabschnitt, Abführabschnitt) werden Prozessluftleitungsabschnitte mit vergrößerter Strömungsquerschnittsfläche bereitgestellt und es geht kein für die Wärmeübertragungs- leistung maßgebliches Volumen innerhalb des Prozessluftsystems verloren. Die größeren Strömungsquerschnittsflächen quer zu der jeweiligen Prozessluftströmung ermöglicht eine Erhöhung der Wärmeübertragungsleistung und niedrigere Druckverluste innerhalb des Prozessluftsystems.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass eine Gesamthöhe einer aus dem Verdampfer und dem Abschnitt der zweiten Prozessluftleitung gebildeten ersten Baugrup- pe einer Gesamthöhe einer aus dem Verflüssiger und dem Abschnitt der ersten Prozess- luftleitung gebildeten zweiten Baugruppe entspricht. Hierdurch ist die aus den Wärme- tauschern (Verdampfer, Verflüssiger) und den Abschnitten der Prozessluftleitungen gebil dete Baugruppe gleichmäßig hoch und somit in etwa wie eine herkömmliche Baugruppe ausgebildet, so dass die Baugruppe in einem herkömmlichen Gerät verbaut werden kann, ohne dass größere Änderungen an dem Gerät vorgenommen werden müssen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung entspricht eine Gesamthöhe einer aus dem Einführabschnitt und dem Abführabschnitt gebildeten dritten Baugruppe der Ge- samthöhe der ersten Baugruppe. Auch hierdurch wird der aus den Wärmetauschern (Ver- dampfer, Verflüssiger) und den Abschnitten der Prozessluftleitungen gebildete Baugruppe eine gleichmäßig Bauhöhe verliehen, um die Baugruppe entsprechend einer herkömmli- chen Baugruppe verbauen zu können.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Figur anhand einer bevorzugten Ausführungsform exemplarisch erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfin- dungsgemäßes Gerät.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für ein er- findungsgemäßes Gerät 1 zum Trocknen von Wäsche.

Das Gerät 1 weist ein offenes Prozessluftsystem 2 mit einer zu trocknende Wäsche auf- nehmenden Trockenkammer 6 und eine thermisch an das Prozessluftsystem 2 gekoppel- te Wärmepumpe 3 auf. Die Wärmepumpe 3 weist einen als Wärmesenke für aus der Tro- ckenkammer abgeführte Prozessluft dienenden Verdampfer 4, wenigstens einen als Wärmequelle für der Trockenkammer zuzuführende Prozessluft dienenden Verflüssiger 5, einen nicht gezeigten Kompressor, eine nicht gezeigte Expansionseinheit und diese Kom- ponenten miteinander verbindende, nicht gezeigte Kältemittelleitungen auf.

Der Verdampfer 4 und der Verflüssiger 5 sind seitlich nebeneinander und höhenversetzt zueinander angeordnet. Insbesondere sind der Verdampfer 4 und der Verflüssiger 5 unter Belassung eines vorgegebenen Bauraums 11 seitlich beabstandet zueinander angeord- net. Ein Abschnitt 7 einer die Trockenkammer 6 mit dem Verdampfer 4 verbindenden ers- ten Prozessluftleitung 8 verläuft oberhalb des Verflüssigers 5 und ein Abschnitt 9 einer den Verflüssiger 5 mit der Trockenkammer 6 verbindenden zweiten Prozessluftleitung 10 verläuft unterhalb des Verdampfers 4.

Der oberhalb des Verflüssigers 5 verlaufende Abschnitt 7 der ersten Prozessluftleitung 8 ist kommunizierend mit einem sich in Richtung des Verdampfers 4 aufweitenden, mit dem Verdampfer 4 verbundenen Einführabschnitt 12 der ersten Prozessluftleitung 8 verbun- den. Der unterhalb des Verdampfers 4 verlaufende Abschnitt 9 der zweiten Prozessluftlei- tung 10 ist kommunizierend mit einem sich in Richtung des Verflüssigers 5 aufweitenden, mit dem Verflüssiger 5 verbundenen Abführabschnitt 13 der zweiten Prozessluftleitung 10 verbunden. Der Einführabschnitt 12 und der Abführabschnitt 13 sind in Geräthöhenrich- tung benachbart zueinander und vollständig in dem Bauraum 11 zwischen dem Verdamp- fer 4 und dem Verflüssiger 5 angeordnet. Zudem verjüngen sich der Einführabschnitt 12 und der Abführabschnitt 13 gegenläufig, indem die einander zugewandt angeordneten Wandabschnitte des Einführabschnitts 12 und des Abführabschnitts 13 relativ zu einer Strömungsrichtung der Prozessluft gegenläufig geneigt angeordnet sind.

Eine Gesamthöhe einer aus dem Verdampfer 4 und dem Abschnitt 9 der zweiten Pro- zessluftleitung 10 gebildeten ersten Baugruppe entspricht einer Gesamthöhe einer aus dem Verflüssiger 5 und dem Abschnitt 7 der ersten Prozessluftleitung 8 gebildeten zwei- ten Baugruppe. Eine Gesamthöhe einer aus dem Einführabschnitt 12 und dem Abführab- schnitt 13 gebildeten dritten Baugruppe entspricht der Gesamthöhe der ersten Baugrup- pe.

In einem Trocknungsbetrieb des Geräts 1 wird Umgebungsluft mittels eines an der zwei- ten Prozessluftleitung 10 angeordneten Prozessluftgebläses 14 in die zweite Prozessluft- leitung 10 eingesaugt, wobei die angesaugte Umgebungsluft an einer nicht gezeigten Lufteintrittsöffnung an einer nicht gezeigten Vorderwand des Geräts 1 in das Gerät 1 ein- tritt und anschließend den Verflüssiger 5 umströmt bzw. durchströmt. Hierdurch wird die angesaugte Umgebungsluft erwärmt, wodurch sie zur Prozessluft wird. Die aus dem Ver- flüssiger 5 austretende Prozessluft wird durch den Abschnitt 9 der zweiten Prozessluftlei- tung 10 gesaugt und anschließend in die Trockenkammer 6 eingeleitet, um dort befindli- che feuchte Wäsche zu trocknen. Die mit Feuchtigkeit beladene, aus der Trockenkammer 6 austretende Prozessluft tritt in die erste Prozessluftleitung 8 ein und strömt durch den Abschnitt 7 der ersten Prozessluftleitung 8 zu dem Verdampfer 4. Die den Verdampfer 4 anschließend umströmende bzw. durchströmende Prozessluft wird mittels des Verdamp- fers 4 abgekühlt, wobei gleichzeitig in der Prozessluft enthaltene Feuchtigkeit an dem Verdampfer 4 kondensiert und aufgefangen und/oder zur Spülung der Verdampfers 4 und/oder des Verflüssigers 5 weiterverwendet wird. Die aus dem Verdampfer 4 austreten- de Prozessluft verlässt anschließend das Gerät 1.

Eine Öffnungsquerschnittsfläche des Einführabschnitts 12 an seinem dem Verdampfer 4 zugewandten Ende entspricht bezüglich ihrer Größe und Formgebung im Wesentlichen der dem Einführabschnitt 12 zugewandten Seitenfläche des Verdampfers 4. Eine Öffnungsquerschnittsfläche des Abführabschnitts 13 an seinem dem Verflüssiger 5 zuge- wandten Ende entspricht bezüglich ihrer Größe und Formgebung im Wesentlichen der dem Abführabschnitt 13 zugewandten Seitenfläche des Verflüssigers 5. Hierdurch werden maximale Strömungsquerschnitte bereitgestellt, um eine maximale Wärmeübertragungs- leistung bereitstellen zu können und Druckverluste innerhalb des Prozessluftsystems 2 minimieren zu können.

Bezugszeichenliste:

Gerät

Prozessluftsystem

Wärmepumpe

Verdampfer

Verflüssiger

Trockenkammer

Abschnitt von 8

erste Prozessluftleitung

Abschnitt von 10

zweite Prozessluftleitung

Bauraum zwischen 4 und 5

Einführabschnitt von 8

Abführabschnitt von 10

Prozessluftgebläse