WO2013010804A2 - Method for operating a heat pump dryer - Google Patents

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Sven Baumgarten
David Paul Michaud
Rudolf Seidl
Jörg SKRIPPEK
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a heat pump dryer, in particular circulating air heat pump dryer, so that an imminent or already occurred error in operation is recognizable.
  • the invention further relates to a designed for carrying out the method heat pump dryer.
  • Recirculating heat laundry dryers typically include a laundry treatment space connected to a circulating process air duct so that the laundry treatment space and process air duct form a closed process air loop in which process air is circulated.
  • a fan is provided in the process air duct.
  • a heater which heats the process air flowing into the laundry treatment room so that it heats laundry located in the laundry treatment room.
  • Still wet laundry releases moisture to the process air, which emerges from the laundry treatment room as moist-warm process air.
  • Fluidically behind the laundry treatment room is located in the process air duct, a condensation device which cools the moist-warm process air, whereupon it condenses out. The now condensed cool process air is conveyed to the heater where it is heated and returned to the laundry treatment room.
  • a heat pump is provided instead of a dedicated heater and a dedicated condensation device.
  • the heat pump operates as a heat recovery unit and has at least one evaporator, a condenser or condenser, a compressor or compressor and a relaxation device.
  • the evaporator takes over the function of the condensation device and the condenser the function of heating. Consequently, the evaporator is disposed on and thermally coupled to a warmer part of the process air circuit, and the condenser is located at a colder part of the process air circuit and is thermally coupled thereto.
  • the thermal coupling can be achieved for example via a coolant / process air heat exchanger.
  • the heat pump or its refrigerant is from the evaporative Heat from the process air is taken up and discharged to the condenser, and discharged from the condenser to the process air.
  • the heat transfer in the heat pump is done essentially by a refrigerant that flows in a refrigerant circuit formed by the heat pump.
  • a restricted or blocked process air duct can be identified by means of a temperature difference of the process air at different positions.
  • the temperature difference can be sensed, for example, between an input and an output of the laundry treatment room, the condenser, etc. These two temperature sensors are needed, which is relatively complex and expensive.
  • DE 10 2005 041 145 A1 discloses a tumble dryer in which the warm air used to dry the laundry is heated using a heat pump heating system.
  • the heat pump heating system includes a variable power compressor. The power of the compressor can be adjusted depending on a temperature of a refrigerant.
  • DE 10 2008 041 019 A1 describes a condensation dryer with a drying chamber for the objects to be dried, a process air circuit, a first fan in the process air circuit, a heat pump in which a refrigerant circulates, with an evaporator, a compressor, a condenser and a A throttle, and a temperature sensor for measuring a temperature of the refrigerant, and a controller, wherein the controller first means for comparing a temperature of the refrigerant with an upper limit temperature stored for the refrigerant in the controller; second means for the temperature-based switching off of the compressor and for switching on the compressor after the expiration of a delay period each after a shutdown; a counting device for determining a number n of cases in which the compressor is switched off, which counting device is incremented in each case of a switch-off; and third means for comparing the number n with a predetermined limit number stored in the controller and for evaluating the difference in the presence of an inadmissible operating condition.
  • DE 10 2007 016 077 A1 discloses a condensation dryer with a drying chamber for objects to be dried, a process air circuit in which there is a heater for heating the process air and the heated process air can be guided by means of a first blower over the objects to be dried, an air-air - Heat exchanger and a heat pump circuit with an evaporator, a compressor and a condenser, wherein the heat pump circuit and the heater are adapted to act with a heat output in the process air circuit, a control and regulating unit is provided, by which the heating power depends on at least one parameter the heat pump cycle is adjustable.
  • the parameter is detected as the power consumption of the compressor.
  • corresponding data of the power supply of the compressor can be detected by the control and regulation unit, for which purpose possibly already existing sensors can be used, and evaluated accordingly. It is the object of the present invention to provide a less complicated method for detecting a fault condition, in particular a clogging of a process air circuit, a heat pump dryer, in particular a circulating air heat pump dryer. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
  • the object is achieved by a method for operating a heat pump dryer, wherein at least one operating parameter of a compressor of a heat pump is monitored for a change out.
  • This heat pump dryer makes use of the fact that a disturbance of a circulation of the process air in the process air circulation on the compressor becomes noticeable. It has additionally been shown that a disturbance of a circulation of a refrigerant in the heat pump to the compressor is noticeable.
  • dedicated sensors can be dispensed with. The method is used in particular for detecting an error case.
  • the heat pump dryer may in particular be a household appliance (eg also referred to as "white goods").
  • the heat pump dryer can be a washer-dryer or a pure tumble dryer.
  • the heat pump dryer may in particular be a circulating air heat pump drier, since there the heat pump can work particularly effectively.
  • the heat pump dryer may alternatively be, for example, an exhaust heat pump dryer.
  • the heat pump dryer may in particular be a heat pump dryer as described above.
  • the heat pump may in particular be a compression heat pump.
  • the expansion device may be an expansion valve (also called a throttle valve), e.g. a controllable expansion valve or a capillary with a fixed flow cross-section.
  • An operating parameter of the compressor may, in particular, be understood as meaning a parameter (directly) relating to the compressor as such, for example a rotational speed or a power or power consumption.
  • a parameter directly relating to the compressor as such, for example a rotational speed or a power or power consumption.
  • no parameter can be understood which acts only indirectly on the compressor, such as a temperature of a refrigerant.
  • the compressor may be a variable speed or variable speed compressor.
  • the compressor is operated at a constant speed ⁇ and an electric power P of the compressor is monitored.
  • an electric power can be understood in particular at least one parameter from which the power can be derived, for example, a motor current of a drive motor of the compressor at a constant motor voltage.
  • the determination of the electrical power can be determined, for example, by determining a value of a current which passes through a stator winding of the drive motor.
  • the compressor is operated with a constant electric power P and a rotational speed ⁇ of the compressor is monitored.
  • a (fast or slow) change in power P are used to detect an announcing or already existing error case.
  • a threatening or occurred fault can be detected which considerably impairs operation of the heat pump drier in a short time, prevents further operation or even damages the heat pump drier, e.g. an immediate clogging of the process air duct or a break in the refrigeration cycle.
  • a change with time of one or more variable operating parameters p (for example the rotational speed, the power and / or the load torque) that is variable for a particular operating mode is determined and compared with a predetermined limit value.
  • the at least one operating parameter p may be detected at regular time intervals ⁇ t and the gradient ⁇ / ⁇ t be compared with the predetermined threshold value.
  • the gradient method can also be carried out, for example, with average values of the at least one operating parameter p over a plurality of time intervals ⁇ t.
  • a plurality of values of the at least one operating parameter p can be recorded at different times t and summed or integrated into a total value and the total value compared with a predetermined limit value.
  • the temporal change of the at least one operating parameter p is not considered, but the at least one operating parameter p itself.
  • This has the advantage that a slowly developing, eg over several operating cycles, error case can be detected, for example a slow one Adding the process air duct or a hairline crack in the refrigeration cycle. Also In this way, errors can be detected which are already present at the beginning of an operating cycle.
  • the at least one action may include (at least) an indication signal for a disabled process air circulation. Because with a clogging of the process air duct and thus a reduced process air volume flow heat transfer between the evaporator and the condenser is reduced. The resulting increased temperature difference between the evaporator and the condenser leads to an increased pressure difference between an inlet and an outlet of the compressor, which in turn leads to an increased compression load. Consequently, a power increase is needed to keep the speed ⁇ of the compressor constant.
  • the alert signal may be a warning signal (e.g., visual and / or audible) to a user.
  • the warning signal for the user may, for example, also comprise a text with an indication of possible causes and, if necessary, an error correction (for example a change of a lint filter).
  • the at least one action may also include at least one action that affects operation of the heat pump dryer, e.g. switching off or switching to a fault mode of the heat pump dryer.
  • the compressor in the case where the compressor is operated at a constant speed ⁇ , that abnormal power reduction is detected, and subsequently, an action related to refrigerant loss is triggered. Because it has been shown that with a loss of coolant, a lower power is needed to keep the speed ⁇ constant.
  • the at least one action can be configured analogously as described above.
  • the warning signal may give the user an indication of a loss of refrigerant and / or give an indication to notify a customer service or even issue such a notification, for example via the Internet with a networked heat pump dryer.
  • the at least one action may include, for example, switching off or switching to an error mode of the heat pump dryer in order to avoid total failure of the heat pump dryer and thus high repair costs.
  • the compressor is operated at a constant power P, that an abnormal speed decrease is detected and following, e.g. analogously as described above, at least one action is triggered.
  • the at least one action may include an output of at least one notification signal to a disabled process air circulation.
  • the compressor is operated at a constant power, that an abnormal speed increase is detected and following, eg analogously as described above, at least one action is triggered.
  • the at least one action may include an output of at least one notification signal for a loss of refrigerant.
  • a load torque ⁇ may generally also be used as an operating parameter, i.e. as an operating parameter to be adjusted or as an operating parameter to be monitored.
  • at least the method may also be triggered based on the integral method or based on any other suitable method.
  • the at least one limit value can be dependent on an arbitrarily adjustable but then at least temporarily fixed operating parameter (eg a constant speed or power).
  • a plurality of limit values can be used or stored by the heat pump drier in dependence on at least one other operating parameter, for example in the form of a table or characteristic curve.
  • the object is also achieved by a heat pump dryer, in particular circulating air heat pump dryer, wherein the heat pump dryer is set up for carrying out the method.
  • the heat pump dryer can be designed analogously to the method and also achieve the same advantages.
  • An advantage is for example a fault detection without or with only a small additional expenditure on equipment.
  • the compressor may be a variable speed or variable speed compressor.
  • the method runs at least partially in a central control unit of the heat pump dryer.
  • the method at least partially runs in a motor control of the heat pump dryer.
  • the invention will be described schematically with reference to a preferred embodiment schematically.
  • FIG. 1 shows a recirculation unit according to the invention designed as a household appliance.
  • the circulating-air heat pump drier 1 shows a heat pump dryer designed as a domestic appliance in the form of a circulating-air heat pump dryer 1.
  • the circulating-air heat pump drier 1 has a heat exchanger. Sche oppositionsraum in the form of a rotatable laundry drum 2, which is connected to a circulating process air duct 3.
  • the laundry drum 2 and the process air duct 3 form a closed process air circuit in which process air L is circulated.
  • a fan 4 is present in the process air duct 3.
  • a condenser 8 of a heat pump acting as a heater which heats the process air L flowing into the laundry drum 2 so that this laundry W warming up in the laundry drum 2 warms up. Still wet laundry W releases moisture to the process air L, which exits the laundry drum 2 as moist-warm process air L.
  • Fluidically behind the laundry drum 2 is located in the process air duct 3 serving as a condenser evaporator 7 of the heat pump, which cools the hot-humid process air L, whereupon it condenses out.
  • the now condensed cool process air L is conveyed to the condenser 8, which acts as heating, where it is heated up and returned to the laundry drum 2.
  • a heat pump 7 to 10 with an evaporator 7, a condenser 8, a variable speed compressor or compressor 9 and a relaxation device here in the form of a capillary 10 as a heat recovery unit.
  • heat is taken up by the evaporator 7 from the process air L and passed to the condenser 8, and discharged from the condenser 8 back to the process air L.
  • the heat transport in the heat pump 7 to 10 takes place essentially by a refrigerant K, which flows in a refrigerant circuit formed by the heat pump 7 to 10.
  • the circulating-air heat pump drier 1 furthermore has a control device 11, which receives and / or evaluates, inter alia, operating parameters of the compressor 9 and controls or regulates the compressor 9.
  • the control device 1 1 is coupled to two temperature sensors 12 and 13, which here measure a temperature difference of the process air L, here purely by way of example in front of and behind the laundry drum, alternatively, for example, also in front of and behind the evaporator 7.
  • the process air circuit becomes clogged, for example because of the addition of a lint filter or the blower 4. This can happen quickly, for example suddenly or within a period of a few seconds or minutes.
  • the clogging can build up over several operating cycles. Also, there may be a slow leakage and thus escape of the refrigerant K from the heat pump 7 to 10, for example, by a leaking seal or a hairline crack, or a rapid leakage, eg due to breakage of a line or a release of a connection of the refrigeration cycle.
  • step S1 the control device 1 1 controls the compressor 9 to a predetermined speed ⁇ .
  • the compressor 9 may be e.g. be adjusted to a constant power or a constant torque.
  • the control unit 11 monitors an electric power (alternatively or additionally: a load torque) of the compressor 9 by monitoring a stator current of a drive motor (o.Fig.) Of the compressor 9, e.g. At regular time intervals At is sensed or calculated.
  • the controller 1 1 monitors, as shown in step S2, whether the power P within a predetermined time period At or a multiple thereof more than for example by a first threshold APmax ( ⁇ ) predetermined (rapid clogging) increases. If yes ("J"), at least one action A1 can be triggered by the control unit 1 1, eg together with an acoustic warning signal a text "process air circulation clogged, please check lint filter” or the like. output, possibly together with a transfer of the circulating air heat pump dryer 1 in a failure mode in which the drying process is stopped. If, as shown in step S3 of FIG.
  • an action A2 can be carried out by the control unit 11, for example a text "process air circulation threatens to clog, please check lint filter "or similar be issued, together with an overview if lead the recirculating heat pump dryer 1 in an error mode in which the drying process is stopped.
  • the control unit 11 can also trigger at least one action A3, e.g. together with an acoustic warning signal a text "coolant outlet, heat pump defective, please contact customer service” or similar. be issued, advantageously together with a transfer of the circulating air heat pump dryer 1 in an error mode in which the drying process, in particular the operation of the heat pump 7 to 10, is stopped.
  • step S5 of FIG. 2 if the power P falls below a second threshold value Pmin (oo) (slow coolant escape), the control unit 11 can supply at least one action A4, e.g. also the text "coolant outlet, heat pump defective, please contact customer service” or similar be issued, advantageously together with a transfer of the circulating air heat pump dryer 1 in an error mode in which the drying process, in particular the operation of the heat pump 7 to 10, is stopped.
  • Pmin low coolant escape
  • the controller may additionally determine a temperature difference across the temperature sensors 12 and 13 (eg, by the gradient method, the integral method, or by direct comparison with a threshold) and at least following to resolve an action A5 (step S6).
  • action A5 may be similar to actions A1 and / or A2.
  • the laundry drying device can also be designed as an exhaust air dryer, in which no circulating process air circuit is present, but from the outside a cooling air inlet channel to the laundry. leads action space and a cooling air outlet channel of the laundry treatment room leads to the outside.
  • exhaust air dryer drying device may be present in the process air cycle upstream of the laundry treatment room to accelerate a drying process.
  • a temperature difference at the heat pump for example in front of and behind the evaporator, the condenser, the compressor and / or the expansion device.

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Abstract

The method S1-S5 according to the invention is used to operate a heat pump dryer (1), wherein at least one operating parameter ω, P of a compressor (9) of a heat pump (7-10) is monitored for a change. The heat pump dryer (1) according to the invention is configured for carrying out said method S1-S5.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Wärmepumpentrockners  Method of operating a heat pump dryer
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmepumpentrockners, insbesondere Umluft-Wärmepumpentrockners, so, dass ein sich ankündigender oder bereits eingetretener Fehler im Betrieb erkennbar ist. Die Erfindung betrifft ferner einen zum Durchführen des Verfahrens ausgestalteten Wärmepumpentrockner. The invention relates to a method for operating a heat pump dryer, in particular circulating air heat pump dryer, so that an imminent or already occurred error in operation is recognizable. The invention further relates to a designed for carrying out the method heat pump dryer.
Umluft-Wärmewäschetrocknungsgeräte weisen typischerweise einen Wäschebehandlungsraum auf, welcher an einen umlaufenden Prozessluftkanal angeschlossen ist, so dass der Wäschebehandlungsraum und Prozessluftkanal einen geschlossenen Prozessluft-Kreislauf bilden, in dem Prozessluft umgewälzt wird. Zum Umwälzen der Prozessluft ist in dem Prozessluftkanal ein Gebläse vorgesehen. Strömungstechnisch vor dem Wäschebehandlungsraum befindet sich eine Heizung, welche die in den Wäschebehandlungsraum strömende Prozessluft aufheizt, so dass sie in dem Wäschebehandlungsraum befindliche Wäsche aufwärmt. Noch feuchte Wäsche gibt dabei Feuchtigkeit an die Prozessluft ab, welche als feucht-warme Prozessluft aus dem Wäschebehandlungsraum austritt. Strömungstechnisch hinter dem Wäschebehandlungsraum befindet sich in dem Prozessluftkanal eine Kondensationseinrichtung, welche die feucht-warme Prozessluft abkühlt, worauf diese auskondensiert. Die nun auskondensierte kühle Prozessluft wird zu der Heizung befördert, dort aufgeheizt und wieder in den Wäschebehandlungsraum geführt. Recirculating heat laundry dryers typically include a laundry treatment space connected to a circulating process air duct so that the laundry treatment space and process air duct form a closed process air loop in which process air is circulated. For circulating the process air, a fan is provided in the process air duct. Fluidically before the laundry treatment room is a heater which heats the process air flowing into the laundry treatment room so that it heats laundry located in the laundry treatment room. Still wet laundry releases moisture to the process air, which emerges from the laundry treatment room as moist-warm process air. Fluidically behind the laundry treatment room is located in the process air duct, a condensation device which cools the moist-warm process air, whereupon it condenses out. The now condensed cool process air is conveyed to the heater where it is heated and returned to the laundry treatment room.
Bei einem energetisch besonders sparsam arbeitenden Umluft-Wärmepumpentrockner ist anstelle einer dedizierten Heizung und einer dedizierten Kondensationseinrichtung eine Wärmepumpe vorgesehen. Die Wärmepumpe arbeitet als Wärmerückgewinnungsaggregat und weist mindestens einen Verdampfer, einen Kondensator oder Verflüssiger, einen Kompressor oder Verdichter und eine Entspannungseinrichtung auf. Der Verdampfer übernimmt die Funktion der Kondensationseinrichtung und der Verflüssiger die Funktion der Heizung. Folglich ist der Verdampfer an einem wärmeren Teil des Prozessluftkreis- laufs angeordnet und mit diesem thermisch gekoppelt, und der Verflüssiger befindet sich an einem kälteren Teil des Prozessluftkreislaufs und ist mit diesem thermisch gekoppelt. Die thermische Kopplung kann z.B. über einen Kühlmittel/Prozessluft-Wärmetauscher erreicht werden. Über die Wärmepumpe bzw. dessen Kältemittel wird von dem Verdamp- fer Wärme der Prozessluft aufgenommen und an den Verflüssiger abgegeben, und von dem Verflüssiger an die Prozessluft abgegeben. Der Wärmetransport in der Wärmepumpe geschieht dabei im Wesentlichen durch ein Kältemittel, dass in einem durch die Wärmepumpe gebildeten Kältekreislauf strömt. In a particularly economical working recirculating heat pump, a heat pump is provided instead of a dedicated heater and a dedicated condensation device. The heat pump operates as a heat recovery unit and has at least one evaporator, a condenser or condenser, a compressor or compressor and a relaxation device. The evaporator takes over the function of the condensation device and the condenser the function of heating. Consequently, the evaporator is disposed on and thermally coupled to a warmer part of the process air circuit, and the condenser is located at a colder part of the process air circuit and is thermally coupled thereto. The thermal coupling can be achieved for example via a coolant / process air heat exchanger. About the heat pump or its refrigerant is from the evaporative Heat from the process air is taken up and discharged to the condenser, and discharged from the condenser to the process air. The heat transfer in the heat pump is done essentially by a refrigerant that flows in a refrigerant circuit formed by the heat pump.
Es ist für Umluft-Wärmepumpentrockner bekannt, dass ein eingeschränkter oder blockierter Prozessluftkanal mittels einer Temperaturdifferenz der Prozessluft an unterschiedlichen Positionen erkennbar ist. Die Temperaturdifferenz kann beispielsweise zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Wäschebehandlungsraums, des Verflüssigers usw. abgefühlt werden. Dazu werden zwei Temperatursensoren benötigt, was vergleichsweise aufwändig und teuer ist. It is known for circulating air heat pump driers that a restricted or blocked process air duct can be identified by means of a temperature difference of the process air at different positions. The temperature difference can be sensed, for example, between an input and an output of the laundry treatment room, the condenser, etc. These two temperature sensors are needed, which is relatively complex and expensive.
Aus DE 10 2005 041 145 A1 offenbart einen Wäschetrockner beschrieben, bei welchem die zum Trocknen der Wäsche verwendete warme Luft unter Verwendung eines Wärme- pumpenheizsystems erwärmt wird. Das Wärmepumpenheizsystem enthält einen Verdichter mit veränderbarer Leistung. Die Leistung des Verdichters kann in Abhängigkeit von einer Temperatur eines Kältemittels eingestellt werden. DE 10 2005 041 145 A1 discloses a tumble dryer in which the warm air used to dry the laundry is heated using a heat pump heating system. The heat pump heating system includes a variable power compressor. The power of the compressor can be adjusted depending on a temperature of a refrigerant.
DE 10 2008 041 019 A1 beschreibt betrifft einen Kondensationstrockner mit einer Trock- nungskammer für die zu trocknenden Gegenstände, einem Prozessluftkreis, einem ersten Gebläse im Prozessluftkreis, einer Wärmepumpe, in der ein Kältemittel zirkuliert, mit einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel, sowie einem Temperaturfühler zum Messen einer Temperatur des Kältemittels, und einer Steuerung, wobei die Steuerung erste Mittel zum Vergleich einer Temperatur des Kältemittels mit einer für das Kältemittel in der Steuerung gespeicherten oberen Grenztemperatur; zweite Mittel für das temperaturbasierte Ausschalten des Kompressors und für das Einschalten des Kompressors nach Ablauf eines Verzögerungszeitraums jeweils nach einem Abschalten; eine Zählvorrichtung zur Ermittlung einer Anzahl n an Fällen, in denen der Kompressor ausgeschaltet wird, welche Zählvorrichtung in jedem Fall eines Ausschaltens inkre- mentiert wird; und dritte Mittel zum Vergleich der Anzahl n mit einer in der Steuerung gespeicherten vorgegebenen Grenzanzahl und zur Auswertung der Differenz in Hinblick auf das Vorhandensein eines unzulässigen Betriebszustands umfasst. DE 10 2007 016 077 A1 offenbart einen Kondensationstrockner mit einer Trocknungskammer für zu trocknende Gegenstände, einem Prozessluftkreis, in dem sich eine Heizung zur Erwärmung der Prozessluft befindet und die erwärmte Prozessluft mittels eines ersten Gebläses über die zu trocknenden Gegenstände führbar ist, einem Luft-Luft- Wärmetauscher und einem Wärmepumpenkreis mit einem Verdampfer, einem Kompressor und einem Verflüssiger, wobei der Wärmepumpenkreis und die Heizung eingerichtet sind, um mit einer Heizleistung im Prozessluftkreis zu wirken, ist eine Steuer- und Regeleinheit vorgesehen, durch welche die Heizleistung abhängig von zumindest einem Parameter des Wärmepumpenkreises regelbar ist. Eine Möglichkeit ist dadurch gegeben, dass der Parameter als Leistungsaufnahme des Kompressors erfasst wird. Zu diesem Zweck können entsprechende Daten der Energieversorgung des Kompressors durch die Steuer- und Regeleinheit erfasst werden, wozu gegebenenfalls ohnehin vorhandene Sensorik benutzt werden kann, und entsprechend ausgewertet werden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weniger aufwändige Methode zum Erkennen eines Fehlerzustands, insbesondere eines Zusetzens eines Prozessluft- Kreislaufs, eines Wärmepumpentrockners, insbesondere Umluft-Wärmepumpentrockners, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. DE 10 2008 041 019 A1 describes a condensation dryer with a drying chamber for the objects to be dried, a process air circuit, a first fan in the process air circuit, a heat pump in which a refrigerant circulates, with an evaporator, a compressor, a condenser and a A throttle, and a temperature sensor for measuring a temperature of the refrigerant, and a controller, wherein the controller first means for comparing a temperature of the refrigerant with an upper limit temperature stored for the refrigerant in the controller; second means for the temperature-based switching off of the compressor and for switching on the compressor after the expiration of a delay period each after a shutdown; a counting device for determining a number n of cases in which the compressor is switched off, which counting device is incremented in each case of a switch-off; and third means for comparing the number n with a predetermined limit number stored in the controller and for evaluating the difference in the presence of an inadmissible operating condition. DE 10 2007 016 077 A1 discloses a condensation dryer with a drying chamber for objects to be dried, a process air circuit in which there is a heater for heating the process air and the heated process air can be guided by means of a first blower over the objects to be dried, an air-air - Heat exchanger and a heat pump circuit with an evaporator, a compressor and a condenser, wherein the heat pump circuit and the heater are adapted to act with a heat output in the process air circuit, a control and regulating unit is provided, by which the heating power depends on at least one parameter the heat pump cycle is adjustable. One possibility is that the parameter is detected as the power consumption of the compressor. For this purpose, corresponding data of the power supply of the compressor can be detected by the control and regulation unit, for which purpose possibly already existing sensors can be used, and evaluated accordingly. It is the object of the present invention to provide a less complicated method for detecting a fault condition, in particular a clogging of a process air circuit, a heat pump dryer, in particular a circulating air heat pump dryer. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmepumpentrockners, wobei mindestens ein Betriebsparameter eines Verdichters einer Wärme- pumpe auf eine Änderung hin überwacht wird. Dieser Wärmepumpentrockner macht sich zunutze, dass sich eine Störung einer Zirkulation der Prozessluft in dem Prozessluftkreislauf an dem Verdichter bemerkbar macht. Es hat sich zusätzlich gezeigt, dass sich auch eine Störung einer Zirkulation eines Kältemittels in der Wärmepumpe an dem Verdichter bemerkbar macht. Um diese Störung(en) zu erkennen, brauchen nur die ohnehin über- wachten oder ohne weiteren apparativen Aufwand überwachbaren Betriebsparameter des Verdichters betrachtet zu werden. So kann insbesondere auf dedizierte Sensoren verzichtet werden. Das Verfahren dient insbesondere zum Erkennen eines Fehlerfalls. Der Wärmepumpentrockner kann insbesondere ein Haushaltsgerät sein (z.B. auch als "weiße Ware" bezeichnet). Der Wärmepumpentrockner kann ein Waschtrockner oder ein reiner Wäschetrockner sein. Der Wärmepumpentrockner kann insbesondere ein Umluft- Wärmepumpentrockner sein, da dort die Wärmepumpe besonders effektiv arbeiten kann. Jedoch kann der Wärmepumpentrockner alternativ z.B. ein Abluft-Wärmepumpentrockner sein. The object is achieved by a method for operating a heat pump dryer, wherein at least one operating parameter of a compressor of a heat pump is monitored for a change out. This heat pump dryer makes use of the fact that a disturbance of a circulation of the process air in the process air circulation on the compressor becomes noticeable. It has additionally been shown that a disturbance of a circulation of a refrigerant in the heat pump to the compressor is noticeable. In order to recognize this fault (s), only the operating parameters of the compressor, which are already monitored or can be monitored without further expenditure on equipment, need to be considered. In particular, dedicated sensors can be dispensed with. The method is used in particular for detecting an error case. The heat pump dryer may in particular be a household appliance (eg also referred to as "white goods"). The heat pump dryer can be a washer-dryer or a pure tumble dryer. The heat pump dryer may in particular be a circulating air heat pump drier, since there the heat pump can work particularly effectively. However, the heat pump dryer may alternatively be, for example, an exhaust heat pump dryer.
Der Wärmepumpentrockner kann insbesondere ein Wärmepumpentrockner wie eingangs beschrieben sein. Die Wärmepumpe kann insbesondere eine Kompressions- Wärmepumpe sein. Die Entspannungseinrichtung kann ein Expansionsventil (auch Drosselventil genannt) sein, z.B. ein regelbares Expansionsventil oder eine Kapillare mit einem festen Strömungsquerschnitt. The heat pump dryer may in particular be a heat pump dryer as described above. The heat pump may in particular be a compression heat pump. The expansion device may be an expansion valve (also called a throttle valve), e.g. a controllable expansion valve or a capillary with a fixed flow cross-section.
Unter einem Betriebsparameter des Verdichters kann insbesondere ein (unmittelbar) auf den Verdichter als solches bezogener Parameter verstanden werden, beispielsweise eine Drehzahl oder eine Leistung oder Leistungsaufnahme. Jedoch mag unter einem Betriebsparameter des Verdichters insbesondere kein Parameter verstanden werden, der nur mittelbar auf den Verdichter wirkt, wie eine Temperatur eines Kältemittels. Der Verdichter kann insbesondere ein drehzahlsteuerbarer oder drehzahlregelbarer Verdichter sein. An operating parameter of the compressor may, in particular, be understood as meaning a parameter (directly) relating to the compressor as such, for example a rotational speed or a power or power consumption. However, under an operating parameter of the compressor, in particular, no parameter can be understood which acts only indirectly on the compressor, such as a temperature of a refrigerant. In particular, the compressor may be a variable speed or variable speed compressor.
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass der Verdichter mit einer konstanten Drehzahl ω betrieben wird und eine elektrische Leistung P des Verdichters überwacht wird. Unter einer elektrischen Leistung kann insbesondere auch mindestens ein Parameter verstanden werden, aus welchem sich die Leistung ableiten lässt, beispielsweise ein Motorstrom eines Antriebsmotors des Verdichters bei konstanter Motorspannung. Die Bestimmung der elektrischen Leistung kann beispielsweise mittels einer Bestimmung eines Werts eines Stroms, welcher durch eine Statorwicklung des Antriebsmotors läuft, bestimmt wer- den. It is a preferred embodiment that the compressor is operated at a constant speed ω and an electric power P of the compressor is monitored. Under an electric power can be understood in particular at least one parameter from which the power can be derived, for example, a motor current of a drive motor of the compressor at a constant motor voltage. The determination of the electrical power can be determined, for example, by determining a value of a current which passes through a stator winding of the drive motor.
Es ist eine alternative bevorzugte Ausgestaltung, dass der Verdichter mit einer konstanten elektrischen Leistung P betrieben wird und eine Drehzahl ω des Verdichters überwacht wird. In beiden Betriebsarten kann eine (schnelle oder langsame) Änderung der Leistung P zur Erfassung eines sich ankündigenden oder bereits vorliegenden Fehlerfalls verwendet werden. It is an alternative preferred embodiment that the compressor is operated with a constant electric power P and a rotational speed ω of the compressor is monitored. In both modes, a (fast or slow) change in power P are used to detect an announcing or already existing error case.
Es ist noch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass auf eine schnelle Veränderung des min- destens einen Betriebsparameters p hin überwacht wird. Dadurch kann insbesondere ein drohender oder eingetretener Fehler erkannt werden, welcher einen Betrieb des Wärmepumpentrockners in kurzer Zeit erheblich beeinträchtigt, einen weiteren Betrieb verhindern oder den Wärmepumpentrockner sogar schädigen kann, z.B. ein sofortiges Zusetzen des Prozessluftkanals oder ein Bruch in dem Kältekreislauf. It is still a preferred embodiment that is monitored for a rapid change of at least one operating parameter p out. As a result, in particular, a threatening or occurred fault can be detected which considerably impairs operation of the heat pump drier in a short time, prevents further operation or even damages the heat pump drier, e.g. an immediate clogging of the process air duct or a break in the refrigeration cycle.
Es ist eine bevorzugte Weiterbildung, dass mittels einer Gradientenmethode auf die zeitliche Änderung des mindestens einen Betriebsparameters p hin überwacht wird. Dabei werden eine zeitliche Änderung eines oder mehrerer für eine bestimmte Betriebsart variabler Betriebsparameter p (z.B. die Drehzahl, die Leistung und/oder das Lastmoment) bestimmt und mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen. Insbesondere mag der mindestens eine Betriebsparameter p in regelmäßigen Zeitintervallen At erfasst werden und der Gradient Δρ/At mit dem vorbestimmten Schwellwert verglichen werden. Die Gradientenmethode kann beispielsweise auch mit Mittelwerten des mindestens einen Betriebsparameters p über mehrere Zeitintervalle At durchgeführt werden. It is a preferred development that is monitored by means of a gradient method on the temporal change of the at least one operating parameter p out. A change with time of one or more variable operating parameters p (for example the rotational speed, the power and / or the load torque) that is variable for a particular operating mode is determined and compared with a predetermined limit value. In particular, the at least one operating parameter p may be detected at regular time intervals Δt and the gradient Δρ / Δt be compared with the predetermined threshold value. The gradient method can also be carried out, for example, with average values of the at least one operating parameter p over a plurality of time intervals Δt.
Es ist noch eine bevorzugte Weiterbildung, dass mittels einer Integralmethode auf die Änderung hin überwacht wird. Dabei können insbesondere mehrere Werte des mindestens einen Betriebsparameters p zu unterschiedlichen Zeitpunkten t aufgenommen und zu einem Gesamtwert summiert oder integriert und der Gesamtwert mit einem vorbestimm- ten Grenzwert verglichen werden. It is still a preferred development that is monitored for the change by means of an integral method. In this case, in particular a plurality of values of the at least one operating parameter p can be recorded at different times t and summed or integrated into a total value and the total value compared with a predetermined limit value.
Es ist noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung, dass auf ein Erreichen oder Durchschreiten eines vorbestimmten Schwellwerts des mindestens einen Betriebsparameters p als solchen hin überwacht wird. Hierbei wird also nicht die zeitliche Änderung des mindes- tens einen Betriebsparameters p betrachtet, sondern der mindestens ein Betriebsparameter p selbst. Dies ergibt den Vorteil, dass sich auch ein langsam entwickelnder, z.B. sich über mehrere Betriebszyklen aufbauender, Fehlerfall erkennen lässt, beispielsweise ein langsames Zusetzen des Prozessluftkanals oder ein Haarriss in dem Kältekreislauf. Auch lassen sich so Fehler erkennen, die bereits zu Beginn eines Betriebszyklus vorhanden sind. It is yet another preferred embodiment that is monitored for reaching or passing through a predetermined threshold value of the at least one operating parameter p as such. In this case, the temporal change of the at least one operating parameter p is not considered, but the at least one operating parameter p itself. This has the advantage that a slowly developing, eg over several operating cycles, error case can be detected, for example a slow one Adding the process air duct or a hairline crack in the refrigeration cycle. Also In this way, errors can be detected which are already present at the beginning of an operating cycle.
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung für den Fall, dass der Verdichter mit einer konstan- ten Drehzahl ω betrieben wird, dass eine abnorme (nicht einem normalen, fehlerfreien Betriebsablauf entsprechende) Leistungserhöhung erkannt wird und folgend von dem Wärmepumpentrockners mindestens eine Aktion ausgelöst wird. It is a preferred embodiment for the case that the compressor is operated at a constant speed ω, that an abnormal (not a normal, error-free operation corresponding performance increase) is detected and subsequently initiated by the heat pump dryer at least one action.
Die mindestens eine Aktion kann (mindestens) ein Hinweissignal auf eine behinderte Pro- zessluftzirkulation umfassen. Denn bei einem Zusetzen des Prozessluftkanals und damit einem verringerten Prozessluft-Volumenstrom wird eine Wärmeübertragung zwischen dem Verdampfer und dem Verflüssiger verringert. Die sich so ergebende erhöhte Tempe- raturdifferenz zwischen dem Verdampfer und dem Verflüssiger führt zu einer erhöhten Druckdifferenz zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Verdichters, was wie- derum zu einer erhöhten Verdichtungslast führt. Folglich wird eine Leistungserhöhung benötigt, um die Drehzahl ω des Verdichters konstant zu halten. The at least one action may include (at least) an indication signal for a disabled process air circulation. Because with a clogging of the process air duct and thus a reduced process air volume flow heat transfer between the evaporator and the condenser is reduced. The resulting increased temperature difference between the evaporator and the condenser leads to an increased pressure difference between an inlet and an outlet of the compressor, which in turn leads to an increased compression load. Consequently, a power increase is needed to keep the speed ω of the compressor constant.
Das Hinweissignal kann ein (z.B. optisches und/oder akustisches) Warnsignal für einen Nutzer sein. Das Warnsignal für den Nutzer kann beispielsweise auch einen Text mit ei- nem Hinweis auf mögliche Ursachen und ggf. eine Fehlerbehebung (z.B. ein Wechseln eines Flusenfilters) umfassen. The alert signal may be a warning signal (e.g., visual and / or audible) to a user. The warning signal for the user may, for example, also comprise a text with an indication of possible causes and, if necessary, an error correction (for example a change of a lint filter).
Die mindestens eine Aktion kann auch mindestens eine Aktion umfassen, welche einen Betrieb des Wärmepumpentrockners beeinflusst, z.B. ein Ausschalten oder ein Schalten in einen Fehlermodus des Wärmepumpentrockners. The at least one action may also include at least one action that affects operation of the heat pump dryer, e.g. switching off or switching to a fault mode of the heat pump dryer.
Mindestens eine Aktion kann also dann ausgelöst werden, falls sich eine elektrische Leistung P des Verdichters innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums At stärker erhöht als ein vorbestimmter (oberer) Schwellwert APmax, d.h. ΔΡ/At = APmax oder ΔΡ/At > APmax (insbesondere für eine Erfassung einer schnellen Änderung). Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Aktion ausgelöst werden, falls eine Leistung P des Verdichters einen vorbestimmten oberen Schwellwert Pmax erreicht oder überschreitet, d.h. P = Pmax oder P > Pmax (insbesondere für eine Erfassung einer langsamen Änderung). Auch ist es eine bevorzugte Ausgestaltung, für den Fall, dass der Verdichter mit einer konstanten Drehzahl ω betrieben wird, dass eine abnorme Leistungsverringerung erkannt wird und folgend eine mit einem Kältemittelverlust zusammenhängende Aktion ausgelöst wird. Denn es hat sich gezeigt, dass bei einem Verlust von Kühlmittel eine geringere Leis- tung benötigt wird, um die Drehzahl ω konstant zu halten. Die mindestens eine Aktion kann analog wie oben beschrieben ausgestaltet sein. Insbesondere mag das Warnsignal dem Nutzer einen Hinweis auf einen Kältemittelverlust geben und/oder einen Hinweis zur Benachrichtigung eines Kundendienstes geben oder eine solche Benachrichtigung selbst ausgeben, z.B. über das Internet bei einem vernetzten Wärmepumpentrockner. Insbe- sondere mag die mindestens eine Aktion z.B. ein Ausschalten oder ein Schalten in einen Fehlermodus des Wärmepumpentrockners umfassen, um einen Totalausfall des Wärmepumpentrockners und damit hohe Reparaturkosten zu vermeiden. At least one action can therefore be triggered if an electric power P of the compressor increases more than a predetermined (upper) threshold value APmax within a predetermined time period Δt, ie .DELTA.Ρ / At = APmax or .DELTA.Ρ / At> APmax (in particular for a detection a quick change). Alternatively or additionally, the at least one action can be triggered if a power P of the compressor reaches or exceeds a predetermined upper threshold value Pmax, ie P = Pmax or P> Pmax (in particular for a detection of a slow change). Also, it is a preferred embodiment, in the case where the compressor is operated at a constant speed ω, that abnormal power reduction is detected, and subsequently, an action related to refrigerant loss is triggered. Because it has been shown that with a loss of coolant, a lower power is needed to keep the speed ω constant. The at least one action can be configured analogously as described above. In particular, the warning signal may give the user an indication of a loss of refrigerant and / or give an indication to notify a customer service or even issue such a notification, for example via the Internet with a networked heat pump dryer. In particular, the at least one action may include, for example, switching off or switching to an error mode of the heat pump dryer in order to avoid total failure of the heat pump dryer and thus high repair costs.
Insbesondere kann dann mindestens eine Aktion ausgelöst werden, falls sich eine Leis- tung P des Verdichters innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums At stärker erniedrigt als ein vorbestimmter (unterer) Schwellwert Pmin, d.h. ΔΡ/Δί = Pmin oder ΔΡ/At < APmin (insbesondere für eine Erfassung einer schnellen Änderung). Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Aktion ausgelöst werden, falls eine Leistung P des Verdichters einen vorbestimmten Schwellwert Pmin erreicht oder unterschreitet, d.h. P = Pmin oder P < Pmin (insbesondere für eine Erfassung einer langsamen Änderung). In particular, at least one action can then be triggered if a power P of the compressor falls below a predetermined (lower) threshold value Pmin within a predetermined period Δt, ie. ΔΡ / Δί = Pmin or ΔΡ / At <APmin (in particular for detection of a rapid change). Alternatively or additionally, the at least one action may be triggered if a power P of the compressor reaches or falls below a predetermined threshold Pmin, i. P = Pmin or P <Pmin (especially for a slow change detection).
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung für den Fall, dass der Verdichter mit einer konstanten Leistung P betrieben wird, dass eine abnorme Drehzahlerniedrigung erkannt wird und folgend, z.B. analog wie bereits oben beschrieben, mindestens eine Aktion ausgelöst wird. Die mindestens eine Aktion kann eine Ausgabe mindestens eines Hinweissignals auf eine behinderte Prozessluftzirkulation umfassen. It is a preferred embodiment for the case that the compressor is operated at a constant power P, that an abnormal speed decrease is detected and following, e.g. analogously as described above, at least one action is triggered. The at least one action may include an output of at least one notification signal to a disabled process air circulation.
Die mindestens eine Aktion kann also insbesondere ausgelöst werden, falls sich eine Drehzahl ω des Verdichters innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums At stärker erniedrigt als ein vorbestimmter (unterer) Schwellwert Aoomin, d.h. Δω/At = Aoomin oder Δω/At < Aoomin (insbesondere für eine Erfassung einer schnellen Änderung). Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Aktion ausgelöst werden, falls eine Drehzahl ω des Verdichters einen vorbestimmten Schwellwert oomin erreicht oder unterschreitet, d.h. ω = oomin oder ω < oomin (insbesondere für eine Erfassung einer langsamen Änderung). Es ist noch eine bevorzugte Ausgestaltung für den Fall, dass der Verdichter mit einer konstanten Leistung betrieben wird, dass eine abnorme Drehzahlerhöhung erkannt wird und folgend, z.B. analog wie bereits oben beschrieben, mindestens eine Aktion ausgelöst wird. Die mindestens eine Aktion kann eine Ausgabe mindestens eines Hinweissignals auf einen Kältemittelverlust umfassen. The at least one action can therefore be triggered, in particular, if a rotational speed ω of the compressor falls more sharply within a predetermined period Δt, than a predetermined (lower) threshold Aoomin, ie Δω / At = Aoomin or Δω / At <Aoomin (in particular for detection a quick change). Alternatively or additionally, the at least one action can be triggered if a speed ω of the compressor reaches or falls below a predetermined threshold value oomin, ie, ω = oomin or ω <oomin (in particular for detection of a slow change). It is still a preferred embodiment for the case that the compressor is operated at a constant power, that an abnormal speed increase is detected and following, eg analogously as described above, at least one action is triggered. The at least one action may include an output of at least one notification signal for a loss of refrigerant.
Die mindestens eine Aktion kann also insbesondere ausgelöst werden, falls sich eine Drehzahl ω des Verdichters innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums At stärker erhöht als ein vorbestimmter (oberer) Schwellwert Aoomax, d.h. Δοο/At = Aoomax oder Δοο/At > Aoomax (insbesondere für eine Erfassung einer schnellen Änderung). Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Aktion ausgelöst werden, falls eine Drehzahl ω des Verdichters einen vorbestimmten Schwellwert oomax erreicht oder überschreitet, d.h. ω = oomax oder ω > oomax (insbesondere für eine Erfassung einer langsamen Änderung). The at least one action can therefore be triggered, in particular, if a rotational speed ω of the compressor increases more sharply than a predetermined (upper) threshold value Aoomax within a predetermined time period Δtax, i. Δοο / At = Aoomax or Δοο / At> Aoomax (especially for a fast change detection). Alternatively or additionally, at least one action may be triggered if a speed ω of the compressor reaches or exceeds a predetermined threshold oomax, i. ω = oomax or ω> oomax (in particular for detection of a slow change).
Anstelle oder zusätzlich zu der Drehzahl und/oder der Leistung kann allgemein auch ein Lastmoment τ als ein Betriebsparameter verwendet werden, d.h., als ein einzuregelnder Betriebsparameter oder als ein zu überwachender Betriebsparameter. Allgemein kann mindestens das Verfahren auch basierend auf der Integralmethode oder basierend auf irgendeiner weiteren geeigneten Methode ausgelöst werden. In place of or in addition to the speed and / or power, a load torque τ may generally also be used as an operating parameter, i.e. as an operating parameter to be adjusted or as an operating parameter to be monitored. Generally, at least the method may also be triggered based on the integral method or based on any other suitable method.
Der mindestens eine Grenzwert kann abhängig von einem beliebig einstellbaren, aber dann zumindest zeitweise fest gewählten Betriebsparameter (z.B. einer konstanten Dreh- zahl oder Leistung) sein. Insbesondere können von dem Wärmepumpentrockner mehrere Grenzwerte in Abhängigkeit von mindestens einem anderen Betriebsparameter verwendet oder vorgehalten werden, z.B. in Form einer Tabelle oder Kennlinie. Beispielsweise können die Grenzwerte der Drehzahl oomax bzw. Aoomax und/oder oomin bzw. Aoomin abhängig von der aktuell eingeregelten Leistung sein, d.h. oomax = oomax(P), Aoomax = Aoomax(P), oomin = oomin(P) und/oder Aoomin = Aoomin(P). Analog können die Grenzwerte der Leistung P Pmax und/oder Pmin abhängig von der aktuell eingeregelten Drehzahl oo sein, d.h. APmax = APmax(oo), Pmax = Pmax(oo), und/oder APmin = APmin(oo), Pmin = Pmin(oo). Allgemein können die Schwellwerte auch von anderen Betriebsparametern abhängig sein, z.B. von dem Lastmoment τ, z.B. als APmax = APmax(ooj) usw. Die obigen Ausführungen zu einem Schwellwertvergleich anhand eines zeitlichen Gradienten und/oder eines Absolutwerts können für jeden geeigneten Betriebsparameter p durchgeführt werden. The at least one limit value can be dependent on an arbitrarily adjustable but then at least temporarily fixed operating parameter (eg a constant speed or power). In particular, a plurality of limit values can be used or stored by the heat pump drier in dependence on at least one other operating parameter, for example in the form of a table or characteristic curve. For example, the limit values of the speed oomax or Aoomax and / or oomin or Aoomin can be dependent on the currently adjusted power, ie oomax = oomax (P), Aoomax = Aoomax (P), oomin = oomin (P) and / or Aoomin = Aoomin (P). Analogously, the limit values of the power P Pmax and / or Pmin can be dependent on the currently adjusted rotational speed oo, ie APmax = APmax (oo), Pmax = Pmax (oo), and / or APmin = APmin (oo), Pmin = Pmin ( oo). In general, the threshold values can also be dependent on other operating parameters, eg on the load torque τ, eg as APmax = APmax (ooj) etc. The above statements regarding a threshold value comparison based on a temporal gradient and / or an absolute value can be carried out for each suitable operating parameter p.
Es ist auch eine bevorzugte Ausgestaltung, dass zusätzlich eine Temperaturdifferenz einer Prozessluft und/oder des Kältemittels gemessen wird. So kann ein (eingetretener oder sich ankündigender) Fehlerfall mit einer weiter verbesserten Genauigkeit und erhöhten Sicherheit festgestellt werden. It is also a preferred embodiment that additionally a temperature difference of a process air and / or the refrigerant is measured. Thus, a (occurred or announcing) error case with a further improved accuracy and increased security can be determined.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Wärmepumpentrockner, insbesondere Umluft- Wärmepumpentrockner, wobei der Wärmepumpentrockner zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist. Der Wärmepumpentrockner kann analog zu dem Verfahren ausgestaltet sein und auch die gleichen Vorteile erreichen. Ein Vorteil ist beispielsweise eine Fehlererkennung ohne oder mit einem nur geringen zusätzlichen apparativen Aufwand. Der Verdichter kann insbesondere ein drehzahlsteuerbarer oder drehzahlregelbarer Verdichter sein. The object is also achieved by a heat pump dryer, in particular circulating air heat pump dryer, wherein the heat pump dryer is set up for carrying out the method. The heat pump dryer can be designed analogously to the method and also achieve the same advantages. An advantage is for example a fault detection without or with only a small additional expenditure on equipment. In particular, the compressor may be a variable speed or variable speed compressor.
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass das Verfahren zumindest teilweise in einer zentralen Steuereinheit des Wärmepumpentrockners abläuft. It is a preferred embodiment that the method runs at least partially in a central control unit of the heat pump dryer.
Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass das Verfahren zumindest teilweise in einer Motorsteuerung des Wärmepumpentrockners abläuft. In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. It is a preferred embodiment that the method at least partially runs in a motor control of the heat pump dryer. In the following figures, the invention will be described schematically with reference to a preferred embodiment schematically.
Fig.1 zeigt einen als Haushaltsgerät ausgestalteten erfindungsgemäßen Umluft-1 shows a recirculation unit according to the invention designed as a household appliance.
Wärmepumpentrockner 1 und Heat pump dryer 1 and
Fig.2 zeigt als Ablaufdiagramm einen möglichen Ablauf für eine Fehlererkennung. 2 shows as a flowchart a possible sequence for error detection.
Fig.1 zeigt einen als Haushaltsgerät ausgestalteten Wärmepumpentrockner in Form eines Umluft-Wärmepumpentrockners 1. Der Umluft-Wärmepumpentrockner 1 weist einen Wä- schebehandlungsraum in Form einer drehbaren Wäschetrommel 2 auf, welche an einen umlaufenden Prozessluftkanal 3 angeschlossen ist. Die Wäschetrommel 2 und der Prozessluftkanal 3 bilden einen geschlossenen Prozessluft-Kreislauf, in dem Prozessluft L umgewälzt wird. Zum Umwälzen der Prozessluft L ist in dem Prozessluftkanal 3 ein Ge- bläse 4 vorhanden. Strömungstechnisch vor der Wäschetrommel 2 befindet sich ein als Heizung wirkender Verflüssiger 8 einer Wärmepumpe (wie weiter unten genauer beschrieben ist), welche die in die Wäschetrommel 2 strömende Prozessluft L aufheizt, so dass diese in der Wäschetrommel 2 befindliche Wäsche W aufwärmt. Noch feuchte Wäsche W gibt dabei Feuchtigkeit an die Prozessluft L ab, welche als feucht-warme Prozess- luft L aus der Wäschetrommel 2 austritt. Strömungstechnisch hinter der Wäschetrommel 2 befindet sich in dem Prozessluftkanal 3 ein als Kondensationseinrichtung dienender Verdampfer 7 der Wärmepumpe, welcher die feucht-warme Prozessluft L abkühlt, worauf diese auskondensiert. Die nun auskondensierte kühle Prozessluft L wird zu dem als Heizung wirkenden Verflüssiger 8 befördert, dort aufgeheizt und wieder in die Wäschetrom- mel 2 geführt. 1 shows a heat pump dryer designed as a domestic appliance in the form of a circulating-air heat pump dryer 1. The circulating-air heat pump drier 1 has a heat exchanger. Schebehandlungsraum in the form of a rotatable laundry drum 2, which is connected to a circulating process air duct 3. The laundry drum 2 and the process air duct 3 form a closed process air circuit in which process air L is circulated. For circulating the process air L, a fan 4 is present in the process air duct 3. In terms of flow technology, in front of the laundry drum 2 there is a condenser 8 of a heat pump acting as a heater (as will be described in more detail below), which heats the process air L flowing into the laundry drum 2 so that this laundry W warming up in the laundry drum 2 warms up. Still wet laundry W releases moisture to the process air L, which exits the laundry drum 2 as moist-warm process air L. Fluidically behind the laundry drum 2 is located in the process air duct 3 serving as a condenser evaporator 7 of the heat pump, which cools the hot-humid process air L, whereupon it condenses out. The now condensed cool process air L is conveyed to the condenser 8, which acts as heating, where it is heated up and returned to the laundry drum 2.
Zum besonders energiesparenden Betrieb des Umluft-Wärmepumpentrockners 1 ist als ein Wärmerückgewinnungsaggregat eine Wärmepumpe 7 bis 10 mit einem Verdampfer 7, einem Verflüssiger 8, einem drehzahlregelbaren Kompressor oder Verdichter 9 und einer Entspannungseinrichtung hier in Form einer Kapillare 10 vorhanden. An der Wärmepumpe 7 bis 10 wird Wärme von dem Verdampfer 7 aus der Prozessluft L aufgenommen und zu dem Verflüssiger 8 geleitet, und von dem Verflüssiger 8 wieder an die Prozessluft L abgegeben. Der Wärmetransport in der Wärmepumpe 7 bis 10 geschieht dabei im Wesentlichen durch ein Kältemittel K, dass in einem durch die Wärmepumpe 7 bis 10 gebil- deten Kältekreislauf strömt. For particularly energy-saving operation of the recirculating heat pump dryer 1 is a heat pump 7 to 10 with an evaporator 7, a condenser 8, a variable speed compressor or compressor 9 and a relaxation device here in the form of a capillary 10 as a heat recovery unit. At the heat pump 7 to 10, heat is taken up by the evaporator 7 from the process air L and passed to the condenser 8, and discharged from the condenser 8 back to the process air L. The heat transport in the heat pump 7 to 10 takes place essentially by a refrigerant K, which flows in a refrigerant circuit formed by the heat pump 7 to 10.
Der Umluft-Wärmepumpentrockner 1 weist ferner eine Steuereinrichtung 1 1 auf, welche unter anderem Betriebsparameter des Verdichters 9 aufnimmt und/oder auswertet und den Verdichter 9 ansteuert bzw. regelt. Die Steuereinrichtung 1 1 ist mit zwei Temperatur- sensoren 12 und 13 gekoppelt, welche hier eine Temperaturdifferenz der Prozessluft L messen, hier rein beispielhaft vor und hinter der Wäschetrommel, alternativ z.B. auch vor und hinter dem Verdampfer 7. Bei einem Betrieb des Umluft-Wärmepumpentrockners 1 kann es vorkommen, dass der Prozessluftkreislauf verstopft, z.B. aufgrund eines Zusetzens eines Flusenfilters oder des Gebläses 4. Die kann schnell geschehen, z.B. plötzlich oder innerhalb eines Zeitraums von wenigen Sekunden oder Minuten. Bei einer langsamen Blockade des Prozessluft- kreislaufs kann sich das Zusetzen über mehrere Betriebszyklen aufbauen. Auch kann es zu einer langsamen Leckage und damit Entweichen des Kältemittels K aus der Wärmepumpe 7 bis 10 kommen, z.B. durch eine leckende Dichtung oder einen Haarriss, oder zu einer schnellen Leckage, z.B. aufgrund eines Bruchs einer Leitung oder eines Lösens einer Verbindung der Kältekreislaufs. The circulating-air heat pump drier 1 furthermore has a control device 11, which receives and / or evaluates, inter alia, operating parameters of the compressor 9 and controls or regulates the compressor 9. The control device 1 1 is coupled to two temperature sensors 12 and 13, which here measure a temperature difference of the process air L, here purely by way of example in front of and behind the laundry drum, alternatively, for example, also in front of and behind the evaporator 7. During operation of the circulating-air heat pump drier 1, it may happen that the process air circuit becomes clogged, for example because of the addition of a lint filter or the blower 4. This can happen quickly, for example suddenly or within a period of a few seconds or minutes. If there is a slow block in the process air cycle, the clogging can build up over several operating cycles. Also, there may be a slow leakage and thus escape of the refrigerant K from the heat pump 7 to 10, for example, by a leaking seal or a hairline crack, or a rapid leakage, eg due to breakage of a line or a release of a connection of the refrigeration cycle.
Die Fehlererkennung wird im Folgenden anhand eines beispielhaften Betriebs des Umluft- Wärmepumpentrockners 1 in einer Betriebsart beschrieben, wie auch als Ablaufdiagramm in Fig.2 gezeigt. Wie in Schritt S1 gezeigt, regelt dabei die Steuereinrichtung 1 1 den Verdichter 9 auf eine vorbestimmte Drehzahl ω ein. Alternativ kann der Verdichter 9 z.B. auch auf eine konstante Leistung oder ein konstantes Drehmoment eingeregelt werden. Bei vorbestimmter Drehzahl ω überwacht die Steuereinheit 1 1 eine elektrische Leistung (alternativ oder zusätzlich: ein Lastmoment) des Verdichters 9, indem ein Statorstrom eines Antriebsmotors (o.Abb.) des Verdichters 9 überwacht wird, z.B. in regelmäßigen Zeitintervallen At abgefühlt oder berechnet wird. The error detection will be described below with reference to an exemplary operation of the circulating air heat pump dryer 1 in an operating mode, as shown as a flowchart in Figure 2. As shown in step S1, the control device 1 1 controls the compressor 9 to a predetermined speed ω. Alternatively, the compressor 9 may be e.g. be adjusted to a constant power or a constant torque. At a predetermined rotational speed ω, the control unit 11 monitors an electric power (alternatively or additionally: a load torque) of the compressor 9 by monitoring a stator current of a drive motor (o.Fig.) Of the compressor 9, e.g. At regular time intervals At is sensed or calculated.
Die Steuereinrichtung 1 1 überwacht, wie in Schritt S2 gezeigt, ob sich die Leistung P innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums At oder eines Vielfachen davon stärker als z.B. durch einen ersten Schwellwert APmax (ω) vorbestimmt (schnelle Verstopfung) erhöht. Falls ja ("J"), kann von der Steuereinheit 1 1 mindestens eine Aktion A1 ausgelöst werden, z.B. zusammen mit einem akustischen Warnsignal ein Text "Prozessluftkreislauf verstopft, bitte Flusenfilter überprüfen" o.ä. ausgegeben werden, ggf. zusammen mit einem Überführen des Umluft-Wärmepumpentrockners 1 in einen Fehlermodus, in welchem der Trocknungsablauf gestoppt ist. Überschreitet, wie in Schritt S3 von Fig.2 gezeigt, die Leistung P als solches einen zweiten Schwellwert Pmax(oo) (langsame Verstopfung), kann von der Steuereinheit 1 1 eine Aktion A2 durchgeführt werden, z.B. ein Text "Prozessluftkreislauf droht zu verstopfen, bitte Flusenfilter überprüfen" o.ä. ausgegeben werden, ggf. zusammen mit einem Über- führen des Umluft-Wärmepumpentrockners 1 in einen Fehlermodus, in welchem der Trocknungsablauf gestoppt ist. The controller 1 1 monitors, as shown in step S2, whether the power P within a predetermined time period At or a multiple thereof more than for example by a first threshold APmax (ω) predetermined (rapid clogging) increases. If yes ("J"), at least one action A1 can be triggered by the control unit 1 1, eg together with an acoustic warning signal a text "process air circulation clogged, please check lint filter" or the like. output, possibly together with a transfer of the circulating air heat pump dryer 1 in a failure mode in which the drying process is stopped. If, as shown in step S3 of FIG. 2, the power P as such exceeds a second threshold value Pmax (oo) (slow blockage), an action A2 can be carried out by the control unit 11, for example a text "process air circulation threatens to clog, please check lint filter "or similar be issued, together with an overview if lead the recirculating heat pump dryer 1 in an error mode in which the drying process is stopped.
Erniedrigt sich hingegen, wie in Schritt S4 von Fig.2 gezeigt, die Leistung P innerhalb ei- nes vorbestimmten Zeitraums At oder eines Vielfachen davon stärker als z.B. durch einen ersten Schwellwert APmax (ω) vorbestimmt (schneller Kühlmittelaustritt), kann von der Steuereinheit 1 1 ebenfalls mindestens eine Aktion A3 ausgelöst werden, z.B. zusammen mit einem akustischen Warnsignal ein Text "Kühlmittelaustritt, Wärmepumpe defekt, bitte Kundendienst benachrichtigen" o.ä. ausgegeben werden, vorteilhafterweise zusammen mit einem Überführen des Umluft-Wärmepumpentrockners 1 in einen Fehlermodus, in welchem der Trocknungsablauf, insbesondere der Betrieb der Wärmepumpe 7 bis 10, gestoppt ist. On the other hand, as shown in step S4 of Fig. 2, the power P within a predetermined period Δt or a multiple thereof decreases more than e.g. is predetermined by a first threshold value APmax (ω) (rapid coolant outlet), the control unit 11 can also trigger at least one action A3, e.g. together with an acoustic warning signal a text "coolant outlet, heat pump defective, please contact customer service" or similar. be issued, advantageously together with a transfer of the circulating air heat pump dryer 1 in an error mode in which the drying process, in particular the operation of the heat pump 7 to 10, is stopped.
Unterschreitet die Leistung P, wie in Schritt S5 von Fig.2 gezeigt, als solches einen zwei- ten Schwellwert Pmin(oo) (langsamer Kühlmittelaustritt), kann von der Steuereinheit 1 1 als mindestens eine Aktion A4 z.B. ebenfalls der Text "Kühlmittelaustritt, Wärmepumpe defekt, bitte Kundendienst benachrichtigen" o.ä. ausgegeben werden, vorteilhafterweise zusammen mit einem Überführen des Umluft-Wärmepumpentrockners 1 in einen Fehlermodus, in welchem der Trocknungsablauf, insbesondere der Betrieb der Wärmepumpe 7 bis 10, gestoppt ist. As shown in step S5 of FIG. 2, if the power P falls below a second threshold value Pmin (oo) (slow coolant escape), the control unit 11 can supply at least one action A4, e.g. also the text "coolant outlet, heat pump defective, please contact customer service" or similar be issued, advantageously together with a transfer of the circulating air heat pump dryer 1 in an error mode in which the drying process, in particular the operation of the heat pump 7 to 10, is stopped.
Zur Bereitstellung einer Redundanz und folglich einer erhöhten Sicherheit der Fehlererkennung in Bezug auf ein Blockieren des Prozessluftkreislaufs kann die Steuereinrichtung zusätzlich eine Temperaturdifferenz über die Temperatursensoren 12 und 13 bestimmen (z.B. nach der Gradientenmethode, der Integralmethode oder durch direkten Vergleich mit einem Schwellwert) und folgende mindestens eine Aktion A5 auflösen (Schritt S6). Die Aktion A5 kann beispielsweise ähnlich der Aktionen A1 und/oder A2 sein. In order to provide redundancy and thus increased security of error detection with respect to blocking the process air cycle, the controller may additionally determine a temperature difference across the temperature sensors 12 and 13 (eg, by the gradient method, the integral method, or by direct comparison with a threshold) and at least following to resolve an action A5 (step S6). For example, action A5 may be similar to actions A1 and / or A2.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbei- spiel beschränkt. Of course, the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
So kann das Wäschetrocknungsgerät (Wäschetrockner oder Waschtrockner) auch als Abluft-Wäschetrocknungsgerät ausgestaltet sein, bei dem kein umlaufender Prozessluftkreislauf vorhanden ist, sondern von Außen ein Kühlluft-Einlasskanal zu dem Wäschebe- handlungsraum führt und ein Kühlluft-Auslasskanal von dem Wäschebehandlungsraum nach Außen führt. Insbesondere bei einer Ausgestaltung als Abluft-Wäschetrocknungsgerät kann in dem Prozessluftkreislauf vor dem Wäschebehandlungsraum eine Zusatzheizung vorhanden sein, um einen Trocknungsprozess zu beschleunigen. Thus, the laundry drying device (tumble dryer or washer-dryer) can also be designed as an exhaust air dryer, in which no circulating process air circuit is present, but from the outside a cooling air inlet channel to the laundry. leads action space and a cooling air outlet channel of the laundry treatment room leads to the outside. In particular, in one embodiment as exhaust air dryer drying device may be present in the process air cycle upstream of the laundry treatment room to accelerate a drying process.
Auch mag für eine zusätzliche Steigerung einer Genauigkeit der Fehlererfassung eine Temperaturdifferenz an der Wärmepumpe gemessen und ausgewertet werden, z.B. vor und hinter dem Verdampfer, dem Verflüssiger, dem Verdichter und/oder der Entspannungseinrichtung. Also may be measured and evaluated for an additional increase in accuracy of error detection, a temperature difference at the heat pump, for example in front of and behind the evaporator, the condenser, the compressor and / or the expansion device.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Umluft-Wärmepumpentrockner 1 convection heat pump dryer
2 Wäschetrommel  2 laundry drum
3 Prozessluftkanal  3 process air duct
4 Gebläse  4 fans
7 Verdampfer  7 evaporator
8 Verflüssiger  8 liquefier
9 Verdichter  9 compressors
10 Kapillare  10 capillaries
1 1 Steuereinrichtung  1 1 control device
12 Temperatursensor  12 temperature sensor
13 Temperatursensor  13 temperature sensor
A Aktion  A action
S Schritt  S step
K Kältemittel  K refrigerant
L Prozessluft  L process air
ω Drehzahl des Verdichters  ω speed of the compressor
P elektrische Leistung des Verdichters  P electric power of the compressor
APmax oberer Grenzwert  APmax upper limit
APmin unterer Grenzwert  APmin lower limit
Pmax oberer Grenzwert  Pmax upper limit
Pmin unterer Grenzwert  Pmin lower limit

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren (S1 -S6) zum Betreiben eines Wärmepumpentrockners (1 ), insbesondere Umluft-Wärmepumpentrockners (1 ), wobei zum Erkennen eines Fehlerfalls mindestens ein Betriebsparameter (ω, P) eines Verdichters (9) einer Wärmepumpe (7-10) auf eine Änderung überwacht wird (S2-S5). Method (S1 -S6) for operating a heat pump dryer (1), in particular recirculating heat pump dryer (1), wherein for detecting an error case at least one operating parameter (ω, P) of a compressor (9) of a heat pump (7-10) to a change is monitored (S2-S5).
Verfahren (S1 -S6) nach Anspruch 1 , wobei der Verdichter (9) mit einer konstanten Drehzahl (ω) betrieben wird und eine Leistung (P) des Verdichters (9) überwacht wird. Method (S1 -S6) according to claim 1, wherein the compressor (9) is operated at a constant speed (ω) and a power (P) of the compressor (9) is monitored.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Verdichter (9) mit einer konstanten Leistung (P) betrieben wird und eine Drehzahl (ω) des Verdichters (9) überwacht wird. A method according to claim 1, wherein the compressor (9) is operated at a constant power (P) and a speed (ω) of the compressor (9) is monitored.
Verfahren (S1 -S6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf eine schnelle Veränderung (ΔΡ/At) des mindestens einen Betriebsparameters (P) hin überwacht wird (S2, S4). Method (S1 -S6) according to one of the preceding claims, wherein a rapid change (ΔΡ / At) of the at least one operating parameter (P) is monitored (S2, S4).
Verfahren (S1 -S6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf ein Erreichen oder Durchschreiten eines vorbestimmten Schwellwerts (Pmax, Pmin) des mindestens einen Betriebsparameters (P) hin überwacht wird (S3, S5). Method (S1 -S6) according to one of the preceding claims, wherein monitoring or reaching of a predetermined threshold value (Pmax, Pmin) of the at least one operating parameter (P) is monitored (S3, S5).
Verfahren (S1-S6) nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 4 und 5, wobei eine abnorme Leistungserhöhung (S2, S3) erkannt wird und folgend mindestens eine Aktion (A1 , A2) ausgelöst wird, insbesondere ein Hinweissignal auf einen behinderten Prozessluftstrom ausgegeben wird. Method (S1-S6) according to claim 2 and one of claims 4 and 5, wherein an abnormal power increase (S2, S3) is detected and following at least one action (A1, A2) is triggered, in particular an indication signal is output to a disabled process air flow ,
Verfahren (S1-S6) nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei eine abnorme Leistungsverringerung (S4, S5) erkannt wird und folgend mindestens eine Aktion (A3, A4) ausgelöst wird, insbesondere ein Hinweissignal auf einen Kältemittelverlust ausgegeben wird. Verfahren nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei eine abnorme Drehzahlerniedrigung erkannt wird und folgend mindestens eine Aktion ausgelöst wird, insbesondere ein Hinweissignal auf einen behinderten Prozessluftstrom ausgegeben wird. Method (S1-S6) according to claim 2 and one of claims 4 or 5, wherein an abnormal power reduction (S4, S5) is detected and following at least one action (A3, A4) is triggered, in particular an indication signal is issued for a loss of refrigerant. A method according to claim 3 and one of claims 4 or 5, wherein an abnormal speed reduction is detected and following at least one action is triggered, in particular an indication signal is output to a disabled process air flow.
Verfahren nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei eine abnorme Drehzahlerhöhung erkannt wird und folgend mindestens eine Aktion ausgelöst wird, insbesondere ein Hinweissignal auf einen Kältemittelverlust ausgegeben wird. A method according to claim 3 and one of claims 4 or 5, wherein an abnormal speed increase is detected and following at least one action is triggered, in particular a warning signal is issued for a loss of refrigerant.
Verfahren (S1-S6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich eine Temperaturdifferenz einer Prozessluft (L) gemessen wird (S6). Method (S1-S6) according to one of the preceding claims, wherein additionally a temperature difference of a process air (L) is measured (S6).
Wärmepumpentrockner (1 ), insbesondere Umluft-Wärmepumpentrockner (1 ), wobei der Wärmepumpentrockner (1 ) zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist. Heat pump dryer (1), in particular recirculating heat pump dryer (1), wherein the heat pump dryer (1) is set up for carrying out the method.
Wärmepumpentrockner (1 ) nach Anspruch 1 1 , wobei das Verfahren zumindest teilweise in einer zentralen Steuereinheit (1 1 ) des Wärmepumpentrockners (1 ) abläuft. Heat pump dryer (1) according to claim 1 1, wherein the method at least partially in a central control unit (1 1) of the heat pump dryer (1) runs.
Wärmepumpentrockner (1 ) nach Anspruch 1 1 , wobei das Verfahren zumindest teilweise in einer Motorsteuerung des Verdichters (9) des Wärmepumpentrockners (1 ) abläuft. Heat pump dryer (1) according to claim 1 1, wherein the method at least partially in an engine control of the compressor (9) of the heat pump dryer (1) runs.
Wärmepumpentrockner nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, wobei der Wärmepumpentrockner (1 ) einen drehzahlgeregelten Verdichter (9) aufweist. Heat pump dryer according to one of claims 1 1 to 13, wherein the heat pump dryer (1) has a speed-controlled compressor (9).
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