DE19852333A1 - Heat pump for a clothes dryer - Google Patents

Abstract

Um eine Wärmepumpe für einen Wäschetrockner, dessen Prozessluftkreis (2, 3, 4) mit dem Wärmepumpen- oder Kältemittelkreis (8) gekoppelt ist, besonderes zuverlässig und mit geringem technischem Aufwand betreiben zu können, werden als Kältemittel (KM) vorzugsweise R134a und ein für ein anderes Kältemittel (KM), insbesondere für R404A oder R407C, vergleichsweise hoher Kälteleistung ausgelegter Motorverdichter (10, 11) verwendet.In order to operate a heat pump for a tumble dryer, the process air circuit (2, 3, 4) of which is coupled with the heat pump or refrigerant circuit (8) particularly reliably and with little technical effort, the refrigerants (KM) used are preferably R134a and one for another refrigerant (KM), in particular for R404A or R407C, uses comparatively high refrigeration capacity engine compressors (10, 11).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmepumpe für einen Wäschetrockner, des­ sen Prozessluftkreis mit einem Kältemittelkreis gekoppelt ist, in dem ein Motor­ verdichter ein Kältemittel über einen Verdampfer und über einen Verflüssiger för­ dert, der über eine Drossel mit dem Verdampfer verbunden ist. Unter Motorver­ dichter wird hier ein motorisch angetriebener Verdichter in halbhermetischer oder hermetischer Bauart verstanden.The invention relates to a heat pump for a clothes dryer, the sen process air circuit is coupled with a refrigerant circuit in which an engine compress a refrigerant via an evaporator and a condenser that is connected to the evaporator via a throttle. Under Motorver a motor-driven compressor in semi-hermetic or Hermetic design understood.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 23 000 A1 ist ein Wäschetrockner mit angekoppeltem Wärmepumpenkreis bekannt. Die durch einen Wäschetroc­ kenraum (Wäschetrommel) strömende Prozessluft wird im Wärmetausch mit ei­ nem Kältemittel geführt, das in einem geschlossenen Kältemittel- oder Wärme­ pumpenkreis einen Verdampfer und einen Verdichter sowie einen Verflüssiger oder Kondensator und eine Drossel durchströmt. Der Wärmepumpenkreis dient dabei zum Ausfällen der in der Prozessluft aus dem Wäschetrockenraum mitge­ führten Feuchtigkeit und zur anschließenden Aufheizung der Prozessluft. Dazu nimmt das primärseitige Kältemittel im Verdampfer Wärme aus der sekundärseiti­ gen Prozessluft auf und überträgt über die Wärmetauscherfläche des Verflüssi­ gers Wärme aus dem Wärmepumpenkreis an die bei der Verdampfung abgekühl­ te Prozessluft.From the German patent application DE 40 23 000 A1 is a clothes dryer known with coupled heat pump circuit. The through a laundry troc Process air flowing through the process chamber is exchanged with egg nem refrigerant performed in a closed refrigerant or heat pump circuit an evaporator and a compressor and a condenser or flows through a capacitor and a choke. The heat pump circuit serves thereby failing in the process air from the laundry drying room caused moisture and the subsequent heating of the process air. To the primary-side refrigerant in the evaporator takes heat from the secondary side process air and transfers it over the heat exchanger surface of the condenser heat from the heat pump circuit to the cooling during evaporation process air.

Bei diesem Prinzip der Wärmeübertragung zwischen der Prozessluft des Wäsche­ trockners und dem Kältemittel der Wärmepumpe ist jedoch die Anpassung der beiden Kreisläufe im Hinblick auf die Energieübertragung problematisch, da die Heizleistung des Wärmepumpenkreises im Bereich des Verflüssigers um die Ver­ dichterleistung höher ist als die Verdampferleistung. Aufgrund der nur begrenzten Wärmeaufnahmekapazität der Prozessluft würde daher deren Temperatur konti­ nuierlich ansteigen. Zur Einstellung der Temperatur sind daher bei dem bekannten Wärmepumpen-Wäschetrockner im Prozessluftkreis eine einstellbare Abluftöff­ nung und eine Zuluftöffnung vorgesehen, um die überschüssige Wärmemenge aus dem Prozessluftkreis abzuführen.This principle of heat transfer between the process air of the laundry dryer and the refrigerant of the heat pump, however, is the adjustment of the Both circuits are problematic in terms of energy transmission, since the Heat output of the heat pump circuit in the area of the condenser around the ver seal output is higher than the evaporator output. Because of the limited Heat absorption capacity of the process air would therefore keep its temperature constant increase gradually. To adjust the temperature are therefore in the known Heat pump clothes dryer in the process air circuit an adjustable exhaust vent  a supply air opening to the excess amount of heat dissipate from the process air circuit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem Prozessluftkreis eines Wäschetrockners gekoppelte Wärmepumpe anzugeben, mit der bei gleichzeitig zuverlässigem Betrieb eine einfache Anpassung der beiden Kreisläufe mit ver­ gleichsweise geringem technischen Aufwand erreicht wird.The invention has for its object one with a process air circuit Specify tumble dryer coupled heat pump with which at the same time reliable operation a simple adjustment of the two circuits with ver equally low technical effort is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des An­ spruchs 1. Dazu wird einerseits ein Kältemittel vergleichsweise niedriger Kältelei­ stung und andererseits ein Motorverdichter für die Wärmepumpe verwendet, der leistungsmäßig für ein anderes Kältemittel mit im Vergleich zum eingesetzten Kältemittel höherer Kälteleistung ausgelegt ist.This object is achieved by the features of the Proverb 1. On the one hand, a refrigerant with comparatively low refrigeration stung and on the other hand a motor compressor for the heat pump used performance for a different refrigerant compared to the one used Refrigerant is designed for higher cooling capacity.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine bezüglich der Ver­ dichterleistung für ein bestimmtes Druckverhältnis zwischen Verflüssigungsdruck und Verdampfungsdruck bzw. für ein entsprechendes Temperaturverhältnis aus­ gelegte Wärmepumpe auch bei einem höheren Temperaturniveau des Kältemit­ tels sowohl im Bereich des Verdampfers als auch im Bereich des Verflüssigers zuverlässig betrieben werden kann, wenn lediglich die motorische Verdichterlei­ stung, nicht aber die Kälteleistung erhöht wird.The invention is based on the consideration that a Ver seal performance for a specific pressure ratio between condensing pressure and evaporation pressure or for a corresponding temperature ratio placed heat pump even at a higher temperature level of the refrigerant means both in the area of the evaporator and in the area of the condenser can be operated reliably if only the motorized compressor stung, but not the cooling capacity is increased.

Die Erfindung nutzt dabei die Kenntnis, dass bei der üblichen Dimensionierung des Elektromotors eines Hermetik- oder Halbhermetik-Verdichters nicht nur das Druck- bzw. Temperaturverhältnis im Wärmepumpenkreis, sondern auch das hin­ sichtlich der erforderlichen Kälteleistung verwendete Kältemittel als Parameter herangezogen werden. Bei der üblichen Dimensionierung oder Auslegung einer derartigen Wärmepumpe, wie diese auch zur Tiefkühlung, Normalkühlung und im Klimabereich eingesetzt wird, ist die Motorleistung des Verdichter-Motors auf eine Verdampfertemperatur und eine Verflüssigertemperatur abgestimmt, die sich bei einem offenen Sekundärkreis mit praktisch unbegrenzter Wärmeaufnahmefähig­ keit einstellt. The invention uses the knowledge that in the usual dimensioning of the electric motor of a hermetic or semi-hermetic compressor not only that Pressure or temperature ratio in the heat pump circuit, but also that The refrigerant used as a parameter clearly shows the required cooling capacity be used. With the usual dimensioning or design of a Such heat pump, such as those for deep-freezing, normal cooling and in Climatic range is used, the engine power of the compressor motor is one Evaporator temperature and a condenser temperature matched at an open secondary circuit with practically unlimited heat absorption capacity setting.  

In einer derart ausgelegten Wärmepumpe mit bezüglich der einzelnen Leistungen aufeinander abgestimmten Komponenten stellt sich bei deren Ankopplung an ei­ nen geschlossenen Sekundärkreis in Form des Prozessluftkreises infolge dessen nur begrenzter Wärmeaufnahmefähigkeit ein vergleichsweise hohes Temperatur­ niveau ein. Die Verflüssigung des Kältemittels erfordert bei höherem Temperatur­ niveau eine höhere Verdichterleistung, die vom Elektromotor des Verdichters auf­ zubringen ist. Da dieser jedoch üblicherweise zur Vermeidung von Überdimensio­ nierungen und überhöhtem Materialaufwand bezüglich der Motorwicklungen nur für ein auf das eingesetzte Kältemittel und damit auf das durch dieses festgelegte volumetrische Antriebs- oder Kälteleistung abgestimmte Verdichterverhältnis ein­ gestellt ist, ergeben sich bei den durch die Kopplung der beiden Kreisläufe einstel­ lenden erhöhten Verdampfungs- und Verflüssigungstemperaturen entsprechend höhere Ströme in der Motorwicklung. Dies würde zu unzulässig hohen Wick­ lungstemperaturen führen, so dass der Thermoschutz der Wicklung den Strom unterbricht und den Verdichter abschaltet.In a heat pump designed in this way with regard to the individual outputs coordinated components arise when they are connected to egg NEN closed secondary circuit in the form of the process air circuit as a result limited heat absorption capacity a comparatively high temperature level one. Liquefaction of the refrigerant requires at a higher temperature level a higher compressor output by the electric motor of the compressor is to be brought. However, as this is usually used to avoid overdimensioning nations and excessive material expenditure with regard to the motor windings only for a refrigerant used and thus the one specified by it volumetric drive or cooling capacity adjusted compressor ratio is set in the result of the coupling of the two circuits suffer from increased evaporation and liquefaction temperatures accordingly higher currents in the motor winding. This would result in impermissibly high wick lead temperatures, so that the thermal protection of the winding the current interrupts and switches off the compressor.

So ist üblicherweise bei Einsatz des Kältemittels R134a die Motorleistung, d. h. bei einem Motorverdichter in hermetischer oder halbhermetischer Ausführung die Klemmenleistung, auf eine Verdampfertemperatur von ca. 15°C und eine Verflüs­ sigertemperatur von ca. 55°C bis 65°C abgestimmt, während sich bei einer derart ausgelegten Wärmepumpe durch deren Ankopplung an einen Prozessluftkreis eines Wäschetrockners Temperaturen von etwa 25°C am Verdampfer und etwa 75°C am Verflüssiger einstellen. Der Verdichter würde motorseitig bei diesen Temperaturen überlastet werden mit der Folge, dass der Thermoschalter aufgrund der zu hohen Temperatur der Wicklung abschaltet.Thus, when using the refrigerant R134a, the engine output, i.e. H. at a motor compressor in hermetic or semi-hermetic design Terminal power, to an evaporator temperature of approx. 15 ° C and a condenser siger temperature of about 55 ° C to 65 ° C, while such a designed heat pump by coupling it to a process air circuit a tumble dryer temperatures of about 25 ° C on the evaporator and about Set 75 ° C on the condenser. The compressor would be on the motor side with these Temperatures are overloaded with the result that the thermal switch due to the winding temperature switches off.

Ebenso würde der Thermoschutz einer für das Kältemittel R404A oder R407C mit vergleichsweise höherer Kälteleistung ausgelegten Wärmepumpe deren Verdich­ ter abschalten, obwohl dieser für eine vergleichsweise hohe Motorleistung ausge­ legt ist. Grund hierfür ist, dass auch bei diesem höher dimensionierten Verdichter- Motor dessen Leistung wiederum auf die vergleichsweise niedrigen Temperaturen von 15°C am Verdampfer und 55°C am Verflüssiger ausgelegt ist. Dabei ist das Kältemittel R404a ein Gemisch aus 44% R125 (CF₃-CHF₂) und 52% R143a (CH₃-CF₃) sowie 4% R134a (CF₃-CH₂F), während das Kältemittel R407C ein Gemisch aus 25% R125 und 23% R32 (CH₂F₂) sowie 52% R134a ist.Likewise, the thermal protection of a heat pump designed for the refrigerant R404A or R407C with a comparatively higher cooling capacity would switch off the compressor, although this is designed for a comparatively high motor output. The reason for this is that even with this higher-dimension compressor motor, its performance is in turn designed for the comparatively low temperatures of 15 ° C on the evaporator and 55 ° C on the condenser. The refrigerant R404a is a mixture of 44% R125 (CF ₃ -CHF ₂ ) and 52% R143a (CH ₃ -CF ₃ ) and 4% R134a (CF ₃ -CH ₂ F), while the refrigerant R407C is a mixture of 25 % R125 and 23% R32 (CH ₂ F ₂ ) and 52% R134a.

Wird jedoch dieser höher dimensionierte, in vorteilhafter Ausgestaltung auf das Kältemittel R404A oder R407C mit vergleichsweise hoher Kälteleistung ausgeleg­ te Motorverdichter in Kombination mit dem Kältemittel R134a (C₂H₂F₄) mit ver­ gleichsweise niedriger Kälteleistung eingesetzt, so sind die sich bei der Ankopp­ lung der derart ausgelegten Wärmepumpe an den Prozessluftkreis des Wäsche­ trockners einstellenden vergleichsweise hohen Temperaturen ohne Überlastung des Verdichter-Motors beherrschbar. Dabei wird vorteilhafterweise die Prozessluft im Bereich des Verflüssigers auf eine Temperatur von T ≧ 70°, zweckmäßigerwei­ se T = 75° bis T = 80°, aufgeheizt. Im Bereich des Verdampfers wird die Prozess­ luft auf eine Temperatur von T₀ ≧ 20°, vorzugsweise T₀ = 25°, abgekühlt.However, if this higher-dimensioned motor compressor, which is designed for the refrigerant R404A or R407C with a comparatively high refrigeration capacity, is used in combination with the refrigerant R134a (C ₂ H ₂ F ₄ ) with a comparatively low refrigeration capacity, this is the case with the coupling development of the heat pump designed in this way to the process air circuit of the clothes dryer setting comparatively high temperatures can be controlled without overloading the compressor motor. The process air in the region of the condenser is advantageously heated to a temperature of T ≧ 70 °, expediently T = 75 ° to T = 80 °. In the area of the evaporator, the process air is cooled to a temperature of T ₀ ≧ 20 °, preferably T ₀ = 25 °.

Diese vergleichsweise hohen Temperaturen sind bei Verwendung von R134a und eines für R404A oder R407C ausgelegtem Verdichter möglich, da der Verflüssi­ gungsdruck bei R134a nur ca. 24 bar beträgt, während bei R404A der kritische Punkt mit einer kritischen Temperatur von 72,02°C und einem kritischen Druck von 37,22 bar überschritten wird. Ein ebenso hoher Druck von etwa 37 bar, für den ein üblicherweise vorgesehener Motorverdichter aufgrund einer Überschrei­ tung der Einsatzgrenzen und einer Überlastung des Motors nicht einsetzbar ist, tritt auch bei R407C auf. Demzufolge müßte bei dem üblichen Motorverdichter mit vergleichsweise niedrigen Temperaturen getrocknet werden, was mit dem Nach­ teil vergleichsweise langer Trockenzeiten verbunden ist.These comparatively high temperatures are when using R134a and a compressor designed for R404A or R407C possible because the condenser pressure at R134a is only approx. 24 bar, while the critical pressure at R404A Point with a critical temperature of 72.02 ° C and a critical pressure of 37.22 bar is exceeded. An equally high pressure of about 37 bar for the a normally provided motor compressor due to an overrun limits and an overload of the motor cannot be used, also occurs with R407C. Accordingly, it would have to be part of the usual motor compressor comparatively low temperatures are dried, what with the after is connected to comparatively long drying times.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch Verwendung eines Kältemittels niedriger Kälteleistung und eines für ein anderes Kältemittel vergleichsweise hoher Kälteleistung ausgelegten Motorverdichters eine bezüglich der Energieübertragung unproblematische Anpassung eines derart aus­ gelegten Wärmepumpenkreises an einen Prozessluftkreis eines Wäschetrockners erreicht wird. Gleichzeitig wird eine vergleichsweise hohe Trockentemperatur von etwa 75° bis 80° erreicht, so dass die Trockenzeit entsprechend verkürzt ist. Da sich bei einem derart ausgelegten Wärmepumpenkreis bei allen Betriebsbedin­ gungen stets ein stabiler Betriebszustand einstellt, sind zusätzliche Maßnahmen weder zur Einstellung oder Regelung der Prozesslufttemperatur noch zur Rege­ lung des Wärmepumpenkreises oder einzelner Komponenten der Wärmepumpe erforderlich.The advantages achieved with the invention are in particular that Use one refrigerant with low refrigeration capacity and one for another Refrigerant comparatively high refrigeration capacity designed engine compressor unproblematic adjustment of such a with regard to the energy transmission heat pump circuit connected to a process air circuit of a dryer  is achieved. At the same time, a comparatively high drying temperature of reached about 75 ° to 80 °, so that the drying time is shortened accordingly. There with such a heat pump circuit designed for all operating conditions always sets a stable operating state, are additional measures neither for setting or regulating the process air temperature nor for rain the heat pump circuit or individual components of the heat pump required.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die Figur schematisch einen Wärmepumpen-Wäsche­ trockner mit vollständig geschlossenem Prozessluftkreis.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to a drawing explained in more detail. The figure shows schematically a heat pump wash dryer with completely closed process air circuit.

Der Wäschetrockner umfasst als Wäschetrockenraum eine Wäschetrommel 1, die mit Prozessluft L in Richtung der dargestellten Pfeile durchströmt wird. Die Pro­ zessluft L ist in einem geschlossenen Prozessluftstrom durch einen vorzugsweise abgeschlossenen, d. h. ohne Zu- und Abluftöffnungen versehenen Prozessluftka­ nal geführt. Dieser weist einen Kanalteil 2 für die trockene warme Luft und einen Kanalteil 3 für feuchte, vergleichsweise kühle Luft sowie einen Kanalteil 4 für die kühle trockene Luft zwischen einem Verdampfer 5 und einem Verflüssiger 6 auf. Im Kanalteil 2 ist zwischen dem Verflüssiger 6 und der Wäschetrommel 1 ein elektromotorisch angetriebenes Gebläse 7 geschaltet, die den gezeigten Umluft­ strom der Prozessluft L aufrechterhält.As a laundry drying room, the tumble dryer comprises a laundry drum 1 through which process air L flows in the direction of the arrows shown. The process air L is guided in a closed process air flow through a preferably closed process air duct, that is to say without supply and exhaust air openings. This has a duct part 2 for the dry warm air and a duct part 3 for moist, comparatively cool air and a duct part 4 for the cool dry air between an evaporator 5 and a condenser 6 . In the channel part 2 between the condenser 6 and the laundry drum 1, an electric motor-driven fan 7 is connected, which maintains the circulating air flow of the process air L shown.

Im Bereich des Prozessluftkanals sind der Verdampfer 5 und der Verflüssiger 6 eines Wärmepumpenkreises 8 derart angeordnet, dass die Prozessluft L jeweils in intensiven Kontakt mit den Wärmetauscherflächen des Verdampfers 5 und denen des Verflüssigers 6 gelangt. Der Wärmepumpenkreis 8 enthält als weiters Kom­ ponenten der Wärmepumpe zwischen dem Verflüssiger 6 und dem Verdampfer 5 eine Drosseleinrichtung 9 sowie einen motorisch angetriebenen Verdichter 10. Dieser ist zusammen mit dem Elektromotor 11 in einem gemeinsamen Gehäu­ se 12 angeordnet. Der Motorverdichter 10,11 ist in hermetischer Bauart mit ver­ schweißtem Kapselgehäuse 12 oder in halbhermetischer Bauart mit verschraub­ tem Gehäuse 12 ausgeführt. Unterhalb des Verdampfers 5 ist eine Auffangeinrich­ tung 13 für wässriges Kondensat K angeordnet, das sich aus der Prozessluft L an den kühlen Wärmetauscherflächen des Verdampfers 5 niederschlägt. Die Wär­ mepumpe, d. h. der Verdichter 10, der Verdampfer 5, der Verflüssiger 6 und das Expansionsorgan 9, sind für eine bestimmte Wäschemenge und eine bestimmte Wäschetrommel 1 ausgelegt.In the area of the process air duct, the evaporator 5 and the condenser 6 of a heat pump circuit 8 are arranged in such a way that the process air L comes into intensive contact with the heat exchanger surfaces of the evaporator 5 and those of the condenser 6 . The heat pump circuit 8 contains as further components of the heat pump between the condenser 6 and the evaporator 5, a throttle device 9 and a motor-driven compressor 10 . This is arranged together with the electric motor 11 in a common housing 12 . The motor compressor 10 , 11 is designed in a hermetic design with welded capsule housing 12 or in a semi-hermetic design with screwed housing 12 . Below the evaporator 5 is a Auffangeinrich device 13 for aqueous condensate K is arranged, which is reflected from the process air L on the cool heat exchanger surfaces of the evaporator 5 . The heat pump, ie the compressor 10 , the evaporator 5 , the condenser 6 and the expansion element 9 are designed for a certain amount of laundry and a certain drum 1 .

Beim Betrieb des Wärmepumpen-Wäschetrockners wird durch den im Verdamp­ fer 5 bei niedrigem Druck p₀ und tiefer Temperatur T₀ aus der Prozessluft L auf­ genommenen Wärmestrom Q₀ flüssiges Kältemittel KM verdampft, das in dem geschlossenen Kältemittel- oder Wärmepumpenkreis 8 geführt ist. Der dabei ent­ stehende Kältemitteldampf wird vom Verdichter 10 angesaugt und verdichtet, so dass im von der Prozessluft L gekühlten Verflüssiger 6 das Kältemittel KM bei hö­ herer Temperatur T wieder verflüssigt wird. Der Verflüssigungsdruck p ist um so höher, je wärmer die Prozessluft L ist. Dabei beeinflusst das Druckverhältnis p/p₀ zwischen Verflüssigungsdruck p und Verdampfungsdruck p₀ den Leistungsbe­ darf P des Verdichters 10, wobei die Heizleistung des Verflüssigers 6, d. h. der Verflüssiger-Wärmestrom Q um die Antriebsleistung P des Verdichters 10, die der Klemmenleistung des Motors entspricht, höher ist als die Wärmeleistung bzw. der Wärmestrom Q₀ des Verdampfers 5. Dabei entspricht der Verdampfer-Wärme­ strom Q₀ der Gesamtkälteleistung.During operation of the heat pump dryer, liquid refrigerant KM is evaporated by the heat flow Q ₀ in the evaporator 5 at low pressure p ₀ and low temperature T ₀ from the process air L, which is conducted in the closed refrigerant or heat pump circuit 8 . The resulting refrigerant vapor is sucked in and compressed by the compressor 10 , so that in the condenser 6 cooled by the process air L the refrigerant KM is liquefied again at a higher temperature T. The warmer the process air L, the higher the condensing pressure p. The pressure ratio p / p ₀ between the condensing pressure p and the evaporation pressure p _{0 influences} the power requirement P of the compressor 10 , the heating power of the condenser 6 , ie the condenser heat flow Q by the drive power P of the compressor 10 , which corresponds to the terminal power of the motor , is higher than the heat output or the heat flow Q _{0 of} the evaporator 5 . The evaporator heat flow Q ₀ corresponds to the total cooling capacity.

Das verflüssigte und ggf. unterkühlte Kältemittel KM mit dem Verflüssigungs­ druck p wird durch die Drosseleinrichtung 9 auf den niedrigen Verdampferdruck p₀ entspannt und dem Verdampfer 5 wieder zugeführt. Bei diesem sich wiederholen­ den Vorgang nimmt die Prozessluft L im Verflüssiger 6 die beim Verflüssigungs­ vorgang frei werdende Wärmeenergie Q und zumindest einen Teil der Kompres­ sorenergie P auf und trägt diese in die Wäschetrommel 1. Dort dient die auf eine Temperatur von etwa 75° bis 80°C aufgewärmte Prozessluft L zum Aufheizen der feuchten Wäsche und zum Verdunsten oder Verdampfen der in der Wäsche vor­ handenen Feuchtigkeit. Diese wird durch den Kanalteil 3 wiederum zum Verdamp­ fer 5 geführt und kondensiert dort mit gleichzeitiger Abkühlung der Prozessluft L auf eine Temperatur von etwa 25°C.The liquefied and possibly supercooled refrigerant KM with the condensing pressure p is expanded by the throttle device 9 to the low evaporator pressure p ₀ and fed to the evaporator 5 again. During this repetition of the process, the process air L in the condenser 6 absorbs the heat energy Q released during the liquefaction process and at least part of the compressor energy P and carries it into the laundry drum 1 . There, the process air L, heated to a temperature of approximately 75 ° to 80 ° C., is used to heat the damp laundry and to evaporate or evaporate the moisture present in the laundry. This is in turn led through the duct part 3 to the evaporator 5 and condenses there with simultaneous cooling of the process air L to a temperature of about 25 ° C.

Die endgültigen Temperaturen T, T₀ stellen sich bei dem geschlossenen Luftkreis­ lauf in Abhängigkeit von Luftleckagen einerseits und von der Wärmeabgabe der Wäschetrommel 1, der Kanalteile 2 bis 4 und des Verdichters 10 andererseits ein. Ein weiterer Anstieg der Temperatur T von etwa 75° bis 80° am Verflüssiger 6 kann bedarfsweise durch Steigerung der Wärmeabgabe des Verdichters 10 bzw. des Verdichtermotors 11, beispielsweise durch eine Zwangsbelüftung und/oder eine Ölsumpfkühlung, verhindert werden.The final temperatures T, T ₀ are set in the closed air circuit depending on air leakage on the one hand and on the heat emission of the laundry drum 1 , the channel parts 2 to 4 and the compressor 10 on the other. A further increase in the temperature T of approximately 75 ° to 80 ° at the condenser 6 can, if necessary, be prevented by increasing the heat output of the compressor 10 or the compressor motor 11 , for example by means of forced ventilation and / or oil sump cooling.

Bei diesen Temperaturen von T₀ = 25°C im Verdampfer 5 und T = 75°C im 'Verflüs­ siger 6 würde ein auf das Kältemittel R134a (C₂H₂F₄) abgestimmter Motorverdich­ ter 10, 11 mit einer typischen Leistungsaufnahme von 600-700 W hinsichtlich des zur Verflüssigung des Kältemittels KM erforderlichen mechanischen Momentes einen unzulässig hohen Strom I[A] in der Wicklung des Elektromotors 11 mit der Folge erzeugen, dass der (nicht dargestellte) Thermoschalter zum Schutz der Motorwicklungen auslöst. Analog würde bei einem für das Kältemittel R404A oder R407C ausgelegten Motorverdichter 10, 11 mit höherer zulässiger Leistungsauf­ nahme von ca. 1000-1100 W bei diesen Temperaturverhältnissen wiederum der Thermoschutz auslösen, da aufgrund der höheren Kälteleistung dieses Kältemit­ tels R404A oder R407C im Vergleich zum Kältemittel R134a auch eine höhere volumetrische Antriebsleistung P des Motorverdichters 10, 11 erforderlich ist. Dies führt dazu, dass sich bei einer derart ausgelegten Wärmepumpe wiederum eine Verdampfertemperatur T₀ von 15°C und eine Verflüssigertemperatur T von 55°C einstellen würde. Der Einsatz eines Kältemittels KM mit höherer Kälteleistung und eines Motorverdichters 10, 11 mit höherer Antriebsleistung P würde daher wieder­ um zu einer Überlastung des Elektromotors 11 führen.At these temperatures of T ₀ = 25 ° C in the evaporator 5 and T = 75 ° C in the 'condenser 6 , a motor compressor 10 , 11 matched to the refrigerant R134a (C ₂ H ₂ F ₄ ) would have a typical power consumption of 600 -700 W generate an inadmissibly high current I [A] in the winding of the electric motor 11 with regard to the mechanical torque required to liquefy the refrigerant KM, with the result that the thermal switch (not shown) trips to protect the motor windings. Analogously, in the case of a motor compressor 10 , 11 designed for the refrigerant R404A or R407C with a higher permissible power consumption of approx. 1000-1100 W, thermal protection would again be triggered at these temperature conditions, since, due to the higher refrigerating capacity of this refrigerant R404A or R407C compared to the refrigerant R134a also a higher volumetric drive power P of the motor compressor 10 , 11 is required. The result of this would be that an evaporator temperature T ₀ of 15 ° C. and a condenser temperature T of 55 ° C. would again occur in the case of a heat pump designed in this way. The use of a refrigerant KM with a higher cooling capacity and a motor compressor 10 , 11 with a higher drive power P would therefore again lead to an overload of the electric motor 11 .

Zur Vermeidung einer Überlastung des Elektromotors 11 bei diesen erhöhten Temperaturverhältnissen werden daher R134a als Kältemittel KM und der bei üb­ lichen Wärmepumpen auf das Kältemittel R404A oder R407C abgestimmte Mo­ torverdichter 10,11 verwendet. Bei dem beschriebenen Wäschetrockner mit ange­ koppelter Wärmepumpe wird durch den Einsatz des derart höher dimensionierten Verdichters 10 und durch die Verwendung des Kältemittels R134a der Betrieb auch bei hohen Umgebungstemperaturen und extremen Bedingungen durch Ver­ flusung beherrscht. Dabei bleibt die Wicklungstemperatur des Elektromotors 11 im zulässigen Temperaturbereich, so dass keine Abschaltung des Thermoschutzes erfolgt. To avoid overloading the electric motor 11 at these elevated temperature conditions, R134a is therefore used as the refrigerant KM and the motor compressor 10 , 11 which is matched to the refrigerant R404A or R407C in conventional heat pumps. In the tumble dryer described with the heat pump connected, the use of the compressor 10 of such higher dimensions and the use of the refrigerant R134a means that operation is also possible at high ambient temperatures and extreme conditions due to flow. The winding temperature of the electric motor 11 remains in the permissible temperature range, so that the thermal protection is not switched off.

BezugszeichenlisteReference list

11

Wäschetrommel
Laundry drum

22nd

, ,

33rd

, ,

44th

Kanalteil/Prozessluftkreis
Duct part / process air circuit

55

Verdampfer
Evaporator

66

Verflüssiger
Condenser

77

Gebläse
fan

88th

Kältemittelkreis
Refrigerant circuit

99

Drosseleinrichtung
Throttle device

1010th

Verdichter
compressor

1111

Elektromotor
Electric motor

1212th

Gehäuse
casing

1313

Auffangeinrichtung
K Kondensat
KM Kältemittel
L Prozessluft
Fall arrester
K condensate
KM refrigerant
L process air

Claims (5)

1. Wärmepumpe für einen Wäschetrockner, dessen Prozessluftkreis (2, 3, 4) mit einem Kältemittelkreis (8) gekoppelt ist, in dem ein Motorverdichter ein Käl­ temittel (KM) über einen Verdampfer (5) und einen Verflüssiger (6) fördert, der über eine Drossel (9) mit dem Verdampfer (5) verbunden ist, gekennzeichnet durch, die Verwendung eines für ein anderes Kältemittel (KM) vergleichsweise hoher Kälteleistung ausgelegten Motorverdichters (10, 11).1. Heat pump for a clothes dryer, the process air circuit ( 2 , 3 , 4 ) is coupled to a refrigerant circuit ( 8 ) in which a motor compressor promotes a refrigerant (KM) via an evaporator ( 5 ) and a condenser ( 6 ), the is connected to the evaporator ( 5 ) via a throttle ( 9 ), characterized by the use of a motor compressor ( 10 , 11 ) designed for a different refrigerant (KM) with a comparatively high cooling capacity. 2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kältemittel R134a und ein für das Kältemittel R404A oder R407C ausgelegter Motorverdichter (10, 11) vorgesehen sind.2. Heat pump according to claim 1, characterized in that the refrigerant R134a and a motor compressor ( 10 , 11 ) designed for the refrigerant R404A or R407C are provided. 3. Wärmepumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluft (L) im Bereich des Verflüssigers (6) eine Temperatur 80° ≧ T ≧ 70°, vorzugsweise T = 75°, aufweist.3. Heat pump according to claim 1 or 2, characterized in that the process air (L) in the region of the condenser ( 6 ) has a temperature of 80 ° ≧ T ≧ 70 °, preferably T = 75 °. 4. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessluft (L) im Bereich des Verdampfers (5) eine Temperatur T₀ ≧ 20°, vorzugsweise T₀ = 25°, aufweist.4. Heat pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the process air (L) in the region of the evaporator ( 5 ) has a temperature T ₀ ≧ 20 °, preferably T ₀ = 25 °. 5. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwangsbelüftung und/oder eine Ölsumpfkühlung des Verdich­ ters (10) bzw. des Verdichtermotors (11) vorgesehen ist.5. Heat pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that a forced ventilation and / or an oil sump cooling of the compressor ( 10 ) or the compressor motor ( 11 ) is provided.