EP3091120A1

EP3091120A1 - Waschtrockner und verfahren zum betreiben eines waschtrockners

Info

Publication number: EP3091120A1
Application number: EP16020147.1A
Authority: EP
Inventors: Olaf Witte; Stefan Siepmann; Norbert Wieczorek; Michael Presto; Meltem Erdogan; Uwe Bau; Franz Lanzerath; André Bardow
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2016-11-09
Also published as: DE102015107063A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Waschtrockner und ein Verfahren zum Betreiben eines Waschtrockners. Der Waschtrockner weist einen Laugenbehälter (1), in dem eine Wäschetrommel (11) zur Aufnahme von Wäsche drehbar gelagert ist, ein Adsorptionsmodul (2), welches ein Adsorptionsmittel zum Aufnehmen von Feuchtigkeit enthält, ein Gebläse (6), welches zum Austausch von Prozessluft zwischen dem Laugenbehälter (1) und dem Adsorptionsmodul (2) ausgebildet ist, und eine Steuervorrichtung auf, welche ausgebildet ist, während einer Trocknungsphase mittels des Gebläses (6) trockene Prozessluft aus dem Adsorptionsmodul (2) derart in den Laugenbehälter (1) zu leiten, dass Feuchtigkeit aus der Wäsche an die Prozessluft abgegeben wird, und während einer Waschphase mittels des Gebläses (6) feuchte Prozessluft aus dem Adsorptionsmodul (2) derart in den Laugenbehälter (1) zu leiten, dass Feuchtigkeit aus der Prozessluft an der Wäsche kondensiert und die Wäsche mittels in diesem Kondensationsprozess freigesetzter Kondensationswärme erwärmt wird. Das Adsorptionsmodul (2) dem Gebläse (6) ist nachgelagert angeordnet, so dass die aus dem Laugenbehälter (1) herausströmende Prozessluft durch das Gebläse (6) und danach durch das Adsorptionsmodul (2) strömt, bevor es wieder in den Laugenbehälter (1) geleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Waschtrockner, also ein Haushaltsgerät, das in der Lage ist, Wäsche sowohl zu Waschen als auch zu trocknen. Als Alternative zu einer Anordnung aus einer Waschmaschine und einem separaten Wäschetrockner dient der Waschtrockner in erster Linie der Platzersparnis - es muss lediglich ein Gerät angeschafft und aufgestellt werden.
Wie bei einer Waschmaschine üblich, weist ein Waschtrockner einen Laugenbehälter und eine in dem Laugenbehälter drehbar angeordnete Wäschetrommel zur Aufnahme von Wäsche auf. Zusätzlich sind, wie bei einem Wäschetrockner üblich, ein Heizelement, ein Gebläse und ein Kondensator vorgesehen, die zusammen mit dem Laugenbehälter einen Kreislauf bereitstellen, der in einem Trocknungsprozess von einer Prozessluft durchlaufen wird. Dieser Stand der Technik wird anhand der Fig. 1 erläutert.
Ein weiteres Trocknungskonzept sieht vor, dass Adsorptionsmittel zur Trocknung in Haushaltgeräten eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür zeigt EP 2 315 547 B1 , aus der eine Geschirrspülmaschine hervorgeht, in der eine mit Zeolith gefüllte Sorptionseinrichtung als Trocknungseinrichtung betrieben wird. Eine Anwendung der Trocknung mittels Adsorption im Bereich der Waschtrockner wird in EP 2 439 329 B1 und in DE 10 2007 031 481 A1 offenbart.
Die Problematik beim Einsatz von Adsorptionsmitteln zur Trocknung von Wäsche besteht darin, dass eine große Menge an Feuchtigkeit aus der Wäsche entnommen werden muss. Um die gesamte Wäsche ausschließlich mittel Adsorption zu trocknen, müsste das Adsorptionsmodul entsprechend groß dimensioniert sein, was zu Bauraumproblemen im Haushaltsgerät führen würde.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Waschtrockner und ein Verfahren zu dessen Betrieb bereitzustellen, bei denen die Ausgestaltung des Adsorptionsmoduls und seine Anordnung im Waschtrockner optimiert ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Waschtrockner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, ein Adsorptionsmodul derart anzuordnen und auszulegen, dass eine Nachrüstung konventioneller, das bedeutet mittels eines Kondensators und gegebenenfalls einer Wärmepumpe arbeitende Waschtrockner mit einem Adsorptionsmodul nachzurüsten. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Adsorptionsmodul dem in dem nachfolgend beschriebenen Prozessluft-Kreislauf hinter dem Gebläse anzuordnen. Der Waschtrockner weist eine Steuervorrichtung auf, welche ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren durchzuführen, also die Prozessluft derart zu leiten, dass sie zuerst das Gebläse und dann das Adsorptionsmodul passiert.
Bei dem Adsorptionsmodul kann es sich um ein offenes Adsorptionssystem handeln, welches mit der Atmosphäre in direkter Verbindung steht. Hierbei erfolgen die Adsorption und die Desorption bei Umgebungsdruck. Alternativ kann es sich um ein geschlossenes Adsorptionssystem handeln, also um ein gegenüber der Umgebungsluft abgedichtetes System. Bei einem geschlossenen Adsorptionssystem kann der Arbeitsdruck frei gewählt werden.
Wenn zunächst von einem teilweise oder bereits vollständig entladenem Adsorptionsmodul ausgegangen wird, also von einem Adsorptionsmodul, bei dem das hierin enthaltene Adsorptionsmittel im Wesentlichen trocken ist, dann wird während der Trocknungsphase durch das Gebläse feuchte Prozessluft aus dem Laugenbehälter in das Adsorptionsmodul geblasen. Die Feuchtigkeit aus der Prozessluft wird von dem Adsorptionsmittel adsorbiert. Es handelt sich bei der Adsorption um einen exothermen Prozess, so dass die aufgrund des Adsorptionsvorgangs freigesetzte Wärmeenergie die Prozessluft erwärmt. Die aufgrund des Durchströmens des Adsorptionsmoduls trockene heiße Prozessluft wird mittels des Gebläses in den Laugenbehälter geleitet, wo er Feuchte aus der dort in der Wäschetrommel angeordneten Wäsche aufnimmt und die Wäsche so trocknet. Die nunmehr wieder feuchte Prozessluft wird dann im Sinne eines Kreislaufs wieder durch das Adsorptionsmodul geleitet, um das Adsorptionsmittel weiter zu beladen.
Der Trocknungsprozess kann derart weiter betrieben werden, bis das Adsorptionsmittel vollständig beladen ist, das bedeutet, bis das Adsorptionsmittel bei gegebenem Prozessdruck keine weitere Feuchtigkeit mehr aufnehmen kann. Dies erfolgt in Abhängigkeit vom Adsorptionsmittel üblicherweise bei einer Beladung des Adsorptionsmittels zwischen 20% und 40%. Wenn die Wäsche dann noch nicht ausreichend trocken ist, kann mittels eines konventionellen Trocknungsprozesses die Wäschetrocknung weiter betrieben werden. Hierbei kann wie einleitend erläutert ein Kondensator zum Einsatz kommen. Zusätzlich kann der Einsatz einer Wärmepumpe von Vorteil sein.
Vorzugsweise wird das Adsorptionsmodul in der Trocknungsphase jedoch gleichzeitig mit dem Kondensator und gegebenenfalls mit der Wärmepumpe betrieben. Dies hat den Vorteil, dass der Trocknungsprozess schneller ablaufen kann. In diesem Fall wird mittels des Kondensators der Hauptanteil an Feuchtigkeit aus der aus dem Laugenbehälter tretenden Prozessluft entzogen, und das Adsorptionsmodul dient dazu, die Restfeuchte aus der Prozessluft zu entnehmen, welche aus dem Kondensator austritt. Zudem kann der Prozess so abgestimmt sein, dass das Adsorptionsmittel in dem Adsorptionsmodul erst mit dem Ende der Trocknungsphase oder sogar mit dem Ende zweier nacheinander folgender Trocknungsphasen vollständig beladen ist.
Alternativ kann das Adsorptionsmodul auch zeitweise oder intervallmäßig in der Trocknungsphase betrieben werden. Insbesondere kann ein Boostbetrieb vorgesehen sein, bei dem das Adsorptionsmodul nach der Hälfte oder gegen Ende einer Trocknungsphase zugeschaltet wird, um den Trocknungsvorgang sprunghaft zu beschleunigen.
Aufgrund des üblicherweise kleineren Fassungsvermögens der Waschtrommel eines Waschtrockners im Vergleich zu einem eigenständigen Trockner, wird eine Waschladung an Wäsche nach der Waschphase in der Regel auf zwei Trocknungsprozesse verteilt. Beispielsweise werden im Anschluss an einen Waschgang bei einer Standard-Beladung von 5,5kg Wäsche in der Regel zwei Trocknungsphasen bei einer Beladung von jeweils etwa 2,75kg durchgeführt. Das ist der Grund, weshalb es vorteilhaft sein kann, wenn das Adsorptionsmodul erst nach der zweiten Trocknungsphase vollständig mit Feuchtigkeit beladen ist. Der Vorteil ist dann, dass das Adsorptionsmodul während beider Trocknungsphasen aktiv sein kann, um den Trocknungsvorgang zu unterstützen.
Wenn nun von einem teilweise oder bereits vollständig beladenen Adsorptionsmodul ausgegangen wird, also von einem Adsorptionsmodul, bei dem das Adsorptionsmittel bis zur Sättigung mit adsorbierter Feuchtigkeit beladen ist, dann wird in einer nachfolgenden Waschphase in einem Desorptionsprozess die Feuchtigkeit aus dem Adsorptionsmittel entnommen und in den Laugenbehälter geleitet. In dem Laugenbehälter befindet sich nun üblicherweise andere Wäsche, als während der vorangehenden Trocknungsphase. Die in das Adsorptionsmodul geleitete Prozessluft muss, um den Desorptionsprozess effizient durchzuführen, eine bestimmte Mindesttemperatur aufweisen, nämlich eine vom Adsorptionsmittel abhängige Desorptionstemperatur. Diese Desorptionstemperatur ist bei üblichen Adsorptionsmitteln weitaus höher, als die zum Waschen benötigte Temperatur. Die aus dem Adsorptionsmodul austretende feuchte Prozessluft ist also immer wärmer, als die Wäsche im Laugenbehälter, so dass die Feuchtigkeit an der Wäsche kondensiert. Aufgrund dieses Kondensationsprozesses wird Kondensationswärme freigesetzt, so dass gleichzeitig die Wäsche erwärmt und so auf die für den gewählten Waschprozess benötigte oder optimale Waschtemperatur gebracht wird.
Erfindungsgemäß ist, wie vorangehend erläutert, das Adsorptionsmodul dem Gebläse nachgelagert angeordnet, so dass die aus dem Laugenbehälter herausströmende Prozessluft durch das Gebläse und danach durch das Adsorptionsmodul strömt, bevor es wieder in den Laugenbehälter geleitet wird. Auf diese Weise ist es möglich, konventionelle Waschtrockner, also Waschtrockner, welche ohne Adsorptionsmodule arbeiten, kostengünstig und effizient nachträglich mit einem Adsorptionsmodul auszurüsten.
Der Waschtrockner weist vorzugsweise einen Kondensator auf, welcher zwischen dem Laugenbehälter und dem Gebläse angeordnet ist, so dass die aus dem Laugenbehälter herausströmende Prozessluft durch den Kondensator, anschließend durch das Gebläse und danach durch das Adsorptionsmodul strömt, bevor es wieder in den Laugenbehälter geleitet wird. Es kann auch eine Wärmepumpenanordnung zwischen dem Laugenbehälter und dem Gebläse angeordnet sein.
Bevorzugterweise ist das Adsorptionsmodul in einem Bauraum oberhalb des Laugenbehälters angeordnet. Vorzugsweise weist das Adsorptionsmodul eine quaderförmige Gestalt auf, wobei die Höhe des Adsorptionsmodul, also seine vertikale Ausdehnung vorzugsweise wesentlich geringer ist, als seine Breite und Tiefe, also seine horizontalen Ausdehnungen. "Oberhalb", "vertikal" und "horizontal" beziehen sich hierbei auf die bevorzugte Aufstellorientierung des Waschtrockners.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist das Adsorptionsmittel in dem Adsorptionsmodul in Form eines Körpers derart geformt, eingehaust oder aufgeschüttet, dass der Körper von der Prozessluft entlang einer Körperdicke durchströmt wird, wobei die Körperdicke die kürzeste Dimension entlang des Körpers bildet. Der Körper ist vorzugsweise quaderförmig.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Körper von einer Eintrittsebene zum Einströmen der Prozessluft in den Körper und einer Austrittsebene zum Ausströmen der Prozessluft aus dem Körper begrenzt, wobei die Körperdicke als Abstand zwischen der Eintrittsebene und der Austrittsebene gemessen ist, und wobei zwischen der Eintrittsebene und einer ersten Modulinnenwand des Adsorptionsmoduls ein Eintrittsspalt und/oder zwischen der Austrittsebene und einer zweiten Modulinnenwand des Adsorptionsmoduls ein Austrittsspalt gebildet ist. Bei durchströmen des Adsorptionsmoduls dringt die Prozessluft zunächst in den Eintrittsspalt. Durch die Eintrittsebene dringt die Prozessluft dann in den aus dem Adsorptionsmittel gebildeten Körper ein und durch die Austrittsebene wieder aus. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Prozessluft das Adsorptionsmittel möglichst gleichmäßig durchströmt.
Vorzugsweise weist der Eintrittsspalt senkrecht zur Eintrittsebene und/oder der Austrittsspalt senkrecht zur Austrittsebene eine Spaltbreite aufweist, welche mindestens 15%, 20% oder 25% der Körperdicke entspricht. Mit anderen Worten, beträgt das Größenverhältnis zwischen der Breite des Eintrittsspalts und/oder des Austrittsspalts und der Körperdicke etwa 1 zu 5. Die Gesamthöhe der Adsorptionsmoduls ist in jedem Fall vorzugsweise die Summe aus der Körperdicke und den Spaltbreiten des Eintrittsspalts und/oder des Austrittsspalts.
Die Körperdicke beträgt vorzugsweise zwischen 30mm und 80mm, bevorzugt zwischen 40mm und 60mm. Die Spaltbreite des Eintrittsspalts und/oder des Austrittsspalts beträgt vorzugsweise zwischen 5mm und 20mm. In der Eintrittsebene weist der Körper vorzugsweise eine quadratische oder nahezu quadratische Form auf. Die Adsorptionsmodulbreite und die Adsorptionsmodultiefe senkrecht zur Gesamthöhe der Adsorptionsmoduls liegen vorzugsweise zwischen 250mm und 400mm, bevorzugt zwischen 300mm und 350mm.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Adsorptionsmodul zwischen 2kg und 7kg Adsorptionsmittel enthält, vorzugsweise zwischen 2,5kg und 4,5kg oder zwischen 4,5kg und 6,5kg, bevorzugter zwischen 3kg und 4kg oder zwischen 5kg und 6kg. Das Adsorptionsmodul enthält beim Einsatz von Zeolith vorzugsweise zwischen 3kg und 4kg Zeolith, eher bevorzugt etwa 3,55 kg, und beim Einsatz von Silikagel vorzugsweise zwischen 5kg und 6kg Silikagel, eher bevorzugt etwa 5,85 kg.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Adsorptionsmodul als Adsorptionsmittel ein Silikagel, auch Kieselgel genannt, und/oder ein Zeolith enthält. Insbesondere sind hier das Silikagel 123, 125 und/oder 127 und das Zeolith 13X von Vorteil. Dem Silikagel sind vorzugsweise Salze eingebunden, beispielsweise Calciumchloridhexahydrat, um als Adsorptionsmittel ein sogenanntes Selective Water Sorbens (SWS) zu erhalten. In jedem Fall kann das Adsorptionsmittel in Form einer Schüttung in einem Festbettreaktor vorliegen.
Bevorzugterweise sind ein Laugenbehälterzulauf-Heizelement, welches in einer Laugenbehälterzulaufleitung angeordnet ist, um die Prozessluft unmittelbar vor dem Eintritt in den Laugenbehälter zu erwärmen, und/oder ein Adsorptionsmodulzulauf-Heizelement vorgesehen, welches in einer Adsorptionsmodulzulaufleitung angeordnet ist, um die Prozessluft unmittelbar vor dem Eintritt in das Adsorptionsmodul zu erwärmen. Zusätzlich oder alternativ zum Adsorptionsmodulzulauf-Heizelement kann ein Adsorptionsmodul-Heizelement vorgesehen sein, welches eingerichtet ist, das Adsorptionsmodul auf die für den Desorptionsvorgang notwendige Desorptionstemperatur zu bringen.
Das Adsorptionsmodul wird gegebenenfalls zusammen mit dem Adsorptionsmodulzulauf-Heizelement vorzugsweise zwischen dem Gebläse und dem Laugenbehälter oder dem Laugenbehälterzulauf-Heizelement angeordnet, und zwar vorzugsweise so, dass die aus dem Laugenbehälter tretende Prozessluft zuerst den Kondensator, dann das Gebläse und danach das Adsorptionsmodul durchströmt und schließlich wieder in den Laugenbehälter gelangt. Auf diese Weise können vorzugsweise auch bestehende Waschtrockner mit einem Adsorptionsmodul nachgerüstet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Komponenten eines konventionellen Waschtrockners und den Ablauf beim konventionellen Trocknungsprozess;
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Waschtrockners gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines Waschtrockners gemäß Fig. 1, bei dem nachträglich ein Adsorptionsmodul hinzugefügt wurde; und
Fig. 4: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Adsorptionsmoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.

Der Ablauf eines konventionellen Trocknungsprozesses in einem Waschtrockner gemäß Stand der Technik wird anhand der schematischen Darstellung in Fig. 1 erläutert. Hier wird anhand der breiten Pfeile, welche die Strömung einer Prozessluft 7 zwischen Hauptkomponenten des Waschtrockners schematisch darstellen, ein Kreislaufprozess veranschaulicht. In einem Laugenbehälter 1 befindet sich noch feuchte Wäsche in einer Waschtrommel 11. Zunächst trockenere Prozessluft 7 strömt in den Laugenbehälter 1 ein und entnimmt dort Feuchtigkeit aus der Wäsche. Die aufgrund dieses Vorgangs abgekühlte und feuchte Prozessluft 7 strömt zum Kondensator 3, wo sie weiter abkühlt und die Feuchtigkeit teilweise auskondensiert. Am Ausgang des Kondensators 3 weist die nun viel kühlere Prozessluft 7 eine Feuchtigkeit von nahezu 100% auf. Die Prozessluft 7 wird anschließend zu einem Heizelement 5 geleitet, welches die Prozessluft 7 erwärmt. Hierdurch sinkt die relative Feuchtigkeit der Prozessluft 7. Mittels eines Gebläses 6 wird die warme trockene Prozessluft 7 wieder dem Laugenbehälter 1 zugeführt.
Der so entstehende Kreislauf wird so lange aufrechterhalten, bis die Wäsche im Laugenbehälter 1 den gewünschten Trockenheitsgrad erreicht hat und der Trocknungsprozess damit abgeschlossen ist. Der Kondensator 3 kann auch durch ein Wärmepumpensystem (nicht dargestellt) ersetzt sein, bei dem es sich um eine Kombination aus einem Verdampfer und einem Verflüssiger handelt. Dann wird von einem Wärmepumpen-Kondensatortrockner gesprochen bzw. von einem Kondensationstrockner, der nach dem Prinzip der Wärmepumpe funktioniert. Auch in allen vorangehend oder nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann ein solches Wärmepumpensystem eingesetzt sein.
In der Fig. 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Waschtrockners anhand eines Flussdiagramms schematisch dargestellt. Hier umfasst der Kreislauf den Laugenbehälter 1, in dem die Waschtrommel 11 drehbar gelagert ist, den Kondensator 3, das Gebläse 6 und ein Adsorptionsmodul 2, welches mit einem Adsorptionsmittel gefüllt ist. Die Komponenten innerhalb des gestrichelten Rahmens 71 sind die bei dem konventionellen Waschtrockner aus Fig. 1 bereits vorhandenen Komponenten. Von dem Laugenbehälter 1 führt eine Kondensatorzulaufleitung 43 zu dem Kondensator 3. Eine Laugenbehälterzulaufleitung 41 führt die Prozessluft zum Laugenbehälter 1 und eine Adsorptionsmodulzulaufleitung 42 zu dem Adsorptionsbehälter 2. Bei diesen Leitungen 41, 42, 43 kann es sich teilweise um Kanäle, Rohre oder Schläuche handeln. Mit dem Begriff der Leitung kann allerdings auch einfach ein irgendwie geartetes Gebilde gemeint sein, welches bewirkt, dass die Prozessluft 7 entlang eines gewünschten Pfades zu der jeweiligen Komponente 1, 2, 3 des Waschtrockners geleitet wird.
Zusätzlich sind ein Laugenbehälterzulauf-Heizelement 51 und ein Adsorptionsmodulzulauf-Heizelement 52 vorgesehen. Das Laugenbehälterzulauf-Heizelement 51 dient dazu, die aus dem Adsorptionsmodul 2 austretende Prozessluft 7 zu erwärmen, bevor sie in den Laugenbehälter 1 strömt. Dies ist in einer Trocknungsphase notwendig, wenn der aufgrund des eingesetzten Adsorptionsmittels erzielte Temperaturhub nicht ausreicht, um die Wäsche effizient zu trocknen. In der Trocknungsphase sind also das Gebläse 6, der Kondensator 3, das Adsorptionsmodul 2 und gegebenenfalls das Laugenbehälterzulauf-Heizelement 51 aktiv. Die zunächst feuchte Prozessluft 7 wird durch die Kondensatorzulaufleitung 43 zum Kondensator 3 geleitet, wo es wie in einem konventionellen Trockner abkühlt. Zwar kondensiert viel von der sich in der Prozessluft 7 befindende Feuchte im Kondensator 3, doch aufgrund der verminderten Temperatur der Prozessluft 7 steigt ihre relative Feuchte auf etwa 100%. Diese kühle feuchte Luft wird mittels des Gebläses 6 durch die Adsorptionsmodulzulaufleitung 42 in das Adsorptionsmodul 2 geleitet.
In dem Adsorptionsmodul 2 wird die restliche Feuchtigkeit aus der Prozessluft 7 am Adsorptionsmittel adsorbiert und die Prozessluft 7 erfährt einen Temperaturhub. Wenn die Temperatur der Prozessluft 7 nach dem Temperaturhub ausreicht, um der Wäsche im Laugenbehälter 1 effizient Feuchte zu entziehen, dann wird die aufgrund des Adsorptionsvorgangs nun trockene warme Luft durch die Laugenbehälterzulaufleitung 51 in den Laugenbehälter 1 geleitet, ohne weiter erwärmt zu werden. Ansonsten wird die Prozessluft 7 mittels des Laugenbehälterzulauf-Heizelementes 51 auf die notwendige Temperatur erwärmt und tritt in den Laugenbehälter 1 ein.
Nach Abschluss der Trocknungsphase wird die trockene Wäsche üblicherweise durch den Benutzer aus der Waschtrommel 11 entnommen und entweder gleich im Anschluss, oder aber erst nach einiger Zeit, beispielsweise nach einigen Stunden, Tagen oder gar Wochen eine neue Waschladung an Wäsche in die Waschtrommel 11 platziert. Daraufhin wird eine Waschphase eingeleitet. Während der Waschphase, vorzugsweise zu Beginn der Waschphase, wird bei einem handelsüblichen Waschtrockner gemäß Fig. 1 die Wäsche mittels eines unterhalb des Laugenbehälters angeordneten Heizelementes erwärmt und auf die gewünschte oder benötigte Waschtemperatur gebracht. Vorliegend geschieht dies stattdessen mittels der aus dem Adsorptionsmodul 2 austretenden Prozessluft 7. Die Prozessluft 7 wurde zunächst mittels des Adsorptionsmodulzulauf-Heizelementes 42 auf die notwendige Desorptionstemperatur erwärmt. Diese liegt bei Silikagel bei etwa 150°C und bei Zeolith bei etwa 300°C.
Die heiße trockene Prozessluft 7 durchströmt dann das Adsorptionsmodul 2 und nimmt in einem Desorptionsprozess die im dem Adsorptionsmittel gespeicherte Feuchtigkeit auf. Hierdurch wird die Prozessluft 7 etwas abgekühlt und zugleich feuchter. Die feuchte Prozessluft 7 aus dem Adsorptionsmodul 2 wird dann durch die Laugenbehälterzulaufleitung 41 in den Laugenbehälter 1 geleitet. Dort kondensiert die Feuchtigkeit aus der Prozessluft an der Wäsche, an den Wänden des Laugenbehälters 1 und an der Waschtrommel 11. Aufgrund dieses Kondensationsprozesses wird Kondensationswärme freigesetzt, welche die Wäsche erwärmt. Der Desorptionsprozess endet dann, wenn das Adsorptionsmittel vollständig trocken ist, wenn also das Adsorptionsmodul 2 vollständig regeneriert ist, oder wenn die Wäsche die gewünschte Waschtemperatur erreicht hat, so dass der Waschprozess beginnen kann. Wenn das Adsorptionsmittel noch Feuchte enthält, kann der Desorptionsprozess innerhalb der Waschphase wiederholt werden, um die Wäsche aufzuwärmen.
Die Fig. 3 ist aus der Fig. 1 unter Hinzufügung eines Adsorptionsmoduls 2 hervorgegangen. Es wird hier also dargestellt, wie sich der anhand der Fig. 1 beschriebene konventionelle Trocknungsprozess mittels Einfügen eines Adsorptionsmoduls 2 zu einem erfindungsgemäßen Trocknungsprozess entwickeln lässt. Das Adsorptionsmodul 2 wird zwischen dem Gebläse 6 und dem Laugenbehälter 1 eingesetzt. Wenn der Temperaturhub des Adsorptionsmoduls 2 nicht ausreicht, dann kann zusätzlich ein weiteres Heizelement zwischen dem Adsorptionsmodul 2 und dem Laugenbehälter 1 angeordnet werden.
Schließlich zeigt die Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Adsorptionsmoduls 2. Die Adsorptionsmittel-Partikel 211 aus dem Adsorptionsmittel setzen sich hierbei zu einem Körper 21 zusammen, welcher sich zwischen einer Eintrittsebene 22 und einer Austrittsebene 23 erstreckt. Der Abstand zwischen den beiden zueinander parallelen Ebenen 22, 23 bildet die Körperdicke. Unterhalb des Körpers 21 ist ein Eintrittsspalt 224 angeordnet, welcher mit einem Lufteintritt 26 verbunden und von dem Körper 21 und einer ersten Modulinnenwand 24 begrenzt ist. Auf der oberen Seite des Körpers 21 befindet sich ein Austrittsspalt 235, der mit einem Luftaustritt 27 verbunden und nach oben hin von einer zweiten Modulinnenwand 25 begrenzt ist.
Die in das Adsorptionsmodul 2 geleitete Prozessluft 7 tritt durch den Lufteintritt 26 am unteren Ende des Adsorptionsmoduls 2 in den Eintrittsspalt 224 ein. Von dort aus durchströmt es durch die Eintrittsebene 22 hindurch das Adsorptionsmittel. Je nach Beladungsgrad des Adsorptionsmittels und Temperatur der Prozessluft 7 findet hierbei ein Adsorptionsvorgang oder ein Desorptionsvorgang statt. Anschließend fließt die Prozessluft 7 durch die Austrittsebene 23 hindurch in den Austrittsspalt 235 und von dort zum Austritt 27, durch den sie das Adsorptionsmodul 2 verlässt. Das Adsorptionsmodul 2 ist hier nicht notwendigerweise maßstabsgerecht wiedergegeben. In Wirklichkeit beträgt das Verhältnis zwischen der Höhe und der Breite des Adsorptionsmodul vorzugsweise 0,15 bis 0,25.

Bezugszeichenliste

1: Laugenbehälter
11: Waschtrommel
2: Adsorptionsmodul
21: Körper aus Adsorptionsmittel
211: Adsorptionsmittel-Partikel
22: Eintrittsebene
224: Eintrittsspalt
23: Austrittsebene
235: Austrittsspalt
24: erste Modulinnenwand
25: zweite Modulinnenwand
26: Lufteintritt
27: Luftaustritt
3: Kondensator
41: Laugenbehälterzulaufleitung
42: Adsorptionsmodulzulaufleitung
43: Kondensatorzulaufleitung
5: Heizelement
51: Laugenbehälterzulauf-Heizelement
52: Adsorptionsmodulzulauf-Heizelement
6: Gebläse
7: Prozessluft

Claims

Waschtrockner mit einem Laugenbehälter (1), in dem eine Wäschetrommel (11) zur Aufnahme von Wäsche drehbar gelagert ist, einem Adsorptionsmodul (2), welches ein Adsorptionsmittel zum Aufnehmen von Feuchtigkeit enthält, einem Gebläse (6), welches zum Austausch von Prozessluft zwischen dem Laugenbehälter (1) und dem Adsorptionsmodul (2) ausgebildet ist, und einer Steuervorrichtung, welche ausgebildet ist, während einer Trocknungsphase mittels des Gebläses (6) trockene Prozessluft aus dem Adsorptionsmodul (2) derart in den Laugenbehälter (1) zu leiten, dass Feuchtigkeit aus der Wäsche an die Prozessluft abgegeben wird, und während einer Waschphase mittels des Gebläses (6) feuchte Prozessluft aus dem Adsorptionsmodul (2) derart in den Laugenbehälter (1) zu leiten, dass Feuchtigkeit aus der Prozessluft an der Wäsche kondensiert und die Wäsche mittels in diesem Kondensationsprozess freigesetzter Kondensationswärme erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmodul (2) dem Gebläse (6) nachgelagert angeordnet ist, so dass die aus dem Laugenbehälter (1) herausströmende Prozessluft durch das Gebläse (6) und danach durch das Adsorptionsmodul (2) strömt, bevor es wieder in den Laugenbehälter (1) geleitet wird.
Waschtrockner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kondensator (3), welcher zwischen dem Laugenbehälter (1) und dem Gebläse (6) angeordnet ist, so dass die aus dem Laugenbehälter (1) herausströmende Prozessluft durch den Kondensator (3), anschließend durch das Gebläse (6) und danach durch das Adsorptionsmodul (2) strömt, bevor es wieder in den Laugenbehälter (1) geleitet wird.
Waschtrockner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmodul (2) in einem Bauraum oberhalb des Laugenbehälters (1) angeordnet ist.
Waschtrockner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmittel in dem Adsorptionsmodul (2) in Form eines Körpers (21) derart geformt, eingehaust oder aufgeschüttet ist, dass der Körper (21) von der Prozessluft entlang einer Körperdicke durchströmt wird, wobei die Körperdicke die kürzeste Dimension entlang des Körpers (21) bildet.
Waschtrockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (21) von einer Eintrittsebene (22) zum Einströmen der Prozessluft in den Körper (21) und einer Austrittsebene (23) zum Ausströmen der Prozessluft aus dem Körper (21) begrenzt ist, wobei die Körperdicke als Abstand zwischen der Eintrittsebene (22) und der Austrittsebene (23) gemessen ist, und wobei zwischen der Eintrittsebene (22) und einer ersten Modulinnenwand (24) des Adsorptionsmoduls (2) ein Eintrittsspalt (224) und/oder zwischen der Austrittsebene (23) und einer zweiten Modulinnenwand (25) des Adsorptionsmoduls (2) ein Austrittsspalt (235) gebildet ist.
Waschtrockner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsspalt (224) senkrecht zur Eintrittsebene und/oder der Austrittsspalt (235) senkrecht zur Austrittsebene eine Spaltbreite aufweist, welche mindestens 15%, 20% oder 25% der Körperdicke entspricht.
Waschtrockner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmodul (2) zwischen 2kg und 7kg Adsorptionsmittel enthält, vorzugsweise zwischen 2,5kg und 4,5kg oder zwischen 4,5kg und 6,5kg, bevorzugter zwischen 3kg und 4kg oder zwischen 5kg und 6kg.
Waschtrockner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmodul (2) als Adsorptionsmittel ein Silikagel und/oder ein Zeolith enthält.
Waschtrockner nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Laugenbehälterzulauf-Heizelement (51), welches in einer Laugenbehälterzulaufleitung (41) angeordnet ist, um die Prozessluft unmittelbar vor dem Eintritt in den Laugenbehälter (1) zu erwärmen, und/oder durch ein Adsorptionsmodulzulauf-Heizelement (52), welches in einer Adsorptionsmodulzulaufleitung (42) angeordnet ist, um die Prozessluft unmittelbar vor dem Eintritt in das Adsorptionsmodul (2) zu erwärmen.
Verfahren zum Betreiben eines Waschtrockners mit einem Laugenbehälter (1), in dem eine Wäschetrommel (11) zur Aufnahme von Wäsche drehbar gelagert ist, einem Adsorptionsmodul (2), welches ein Adsorptionsmittel zum Aufnehmen von Feuchtigkeit enthält, und einem Gebläse (6), welches zum Austausch von Prozessluft zwischen dem Laugenbehälter (1) und dem Adsorptionsmodul (2) ausgebildet ist, wobei das Verfahren ausgebildet ist, während einer Trocknungsphase mittels des Gebläses (6) trockene Prozessluft aus dem Adsorptionsmodul (2) derart in den Laugenbehälter (1) zu leiten, dass Feuchtigkeit aus der Wäsche an die Prozessluft abgegeben wird, und während einer Waschphase mittels des Gebläses (6) feuchte Prozessluft aus dem Adsorptionsmodul (2) derart in den Laugenbehälter (1) zu leiten, dass Feuchtigkeit aus der Prozessluft an der Wäsche kondensiert und die Wäsche mittels in diesem Kondensationsprozess freigesetzter Kondensationswärme erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Waschphase und oder während der Trocknungsphase die aus dem Laugenbehälter (1) herausströmende Prozessluft durch das Gebläse (6) und danach durch das Adsorptionsmodul (2) strömt, bevor es wieder in den Laugenbehälter (1) geleitet wird.