Problembeschreibung/Veranlassung der Erfindung Auf Grund des physikalischen Wirkprinzips einer Wärmepumpe im Kreislauf eines elektrisch betriebenen Kondenswäschetrockners reduziert vorteilhaft den Stromverbrauch eines Wäschetrockners um etwa 50 %.

Neben der Kosteneinsparung für Elektroenergie für den individuellen Anwender hat die Anwendung solcher Geräte auch gesamtökologische und volkswirtschaftliche Vorteile.

Nachteilig beim wärmepumpebetriebenen Wäschetrockner sind folgende Punkte:

Der Neustart des Trockners nach Ablauf eines Trocknungsprogramms kann erst nach mehrminütiger Wartezeit erfolgen, weil sich im Wärmepumpensystem zunächst ein Druckasusgleich und dann das Abfallen des Gesamtsystemdrucks einstellen muss. Zu frühes Einschalten (wenn überhaupt möglich) kann Komponenten der Wärmepumpe schädigen.

Bei einem kurzzeitigen Stromausfall während des Trocknungsvorgangs schaltet der Kompressor der Wärmepumpe ab, um unmittelbar danach wieder einen Startversuch zu machen. Weil er bei vorhergehendem, längeren Betrieb (z.B. 45 Minuten) nicht gegen den hohen Anlagensystemdruck anlaufen kann, schaltet er sich über ein internes Sicherheitsorgan für mehrere Minuten ab. Dieses Verhalten verzögert den Trocknungsvorgang nicht unerheblich, wobei der Versuch des Anlaufens gegen zu hohen Anlagensystemdruck die Lebensdauer des Kompressors verkürzt.

Es sind Wäschetrockner für den Betrieb in Privathaushalten bekannt. Weiter sind Wäschetrockner bekannt, welche im Umluftverfahren arbeiten und einen Wärmetauscher aufweisen, welcher nach dem Prinzip der Kondensation der Luft Feuchte entzieht.

Vorteilhaft haben Wäschetrockner mit Zu- und Abluft einen geringeren Energiebedarf als Kondensationswäschetrockner.

Um den Wirkungsgrad von Kondensationswäschetrocknern maßgeblich zu erhöhen, sind solche bekannt, welche mit einer Wärmepumpe arbeiten. Damit wird der Wirkungsgrad des Wäschetrockners noch einmal verbessert. Folgenden Druckschriften ist der Stand der Technik zu entnehmen:

• DE 100 02 743 A1
• DE 37 38 031 C2
• DE 296 19 342 U1
• EP 04 68 573 A1

Das grundsätzliche Verfahren, den Wirkungsgrad eines Wäschetrockners mit Hilfe einer Wärmepumpe zu erhöhen, ist Stand der Technik.

Während des Trocknungsvorgangs ist es nicht zu vermeiden, dass sich feinste Flusenanteile (sog. Flusenmehl) insbesondere am kalten Wärmetauscher (weil dieser aufgrund des daran auskondensierenden Wassers immer nass ist) aber auch am warmen Wärmetauscher ablagern. Das Reinigen der Wärmepumpe von den Flusen ist im Stand der Technik ebenfalls nicht gelöst.

Ohne Reinigung kann man davon ausgehen, dass nach etwa 50 Trocknungsvorgängen der komplette kalte Wärmetauscher mit Flusenanteilen komplett zu gesetzt ist und der dahinter liegende warme Wärmetauscher etwa nach 200 Trocknungsgängen soweit mit Flusenstaub zu gesetzt ist, dass der Luftdurchsatz so maßgeblich behindert ist, dass ein einwandfreies Trocknen nicht mehr ohne das Ansprechen der Sicherheitsorgane der Wärmepumpe möglich ist.

Wenn der kalte Wärmetauscher regelmäßig gereinigt wird, besteht trotzdem die Möglichkeit, dass sich der warme Wärmetauscher nach etwa 500 bis 600 Trocknungsgängen mit Flusen zu gesetzt hat.

Ohne eine kontinuierliche Reinigung beider Wärmetauscher kann das Zusetzen mit Flusen nicht verhindert werden. Weil der warme Wärmetauscher funktionsbedingt immer hinter dem kalten Wärmetauscher liegen muss, ist das Reinigen dieses Tauschers nur dann möglich, wenn der Trockner auseinander gebaut wird.

Es sollte hier nicht unerwähnt bleiben, dass auch das manuelle Reinigen des kalten Wärmetauschers nicht ganz unproblematisch ist. Letztlich kann der Nutzer dabei auch die Lamellen des Wärmetauschers platt drücken und damit funktionsuntüchtig machen.

Maßgeblich ist: Verschmutzte oder platt gedrückte Wärmetauscher hindern den Luftdurchsatz, wodurch der Trocknungsvorgang zunächst verlängert wird und bei starker Verschmutzung oder gänzlich platt gedrückten Lamellen die Sicherheitsorgane der Wärmepumpe den Trockner abschalten.

Eine kontinuierliche Reinigung beider Wärmetauscher ist aus vorbezeichnetem Grund wichtig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Apparat bereitzustellen, bei dem ein möglichst schneller Neustart nach kurzer Unterbrechung bei gleichzeitig einfacher und im wesentlichen automatischer Reinigung des Wärmetauschers möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Apparat mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Apparates ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.

Bei dem Apparat nach Anspruch 1 wird vorteilhaft der Wärmetauscher ganz oder partiell vor dem Neustart mit Wasser besprenkelt, besprüht und/oder geflutet. Durch das Überströmen oder Besprühen mit Wasser wird zum einen erreicht, dass sich ein schneller Druckausgleich zwischen dem kalten und dem warmen Wärmetauscher einstellt, so dass ein Neustart innerhalb von kürzester Zeit möglich ist. Das Überströmen oder Besprühen des Wärmetauschers hat zusätzlich den Vorteil, dass der Wärmetauscher von den auf im befindlichen Flusen gereinigt wird.

Wenn zu Beginn des Trocknungsvorgangs Wasser über beide Wärmetauscher läuft, hat das selbstverständlich dann, wenn es sich um einen erneuten Start des Trockners nach einem gerade beendeten Trocknungsvorgang handelt den Grund, dass der Druckausgleich zwischen dem kalten und dem warmen Wärmetauscher beschleunigt wird. Das gilt auch für einen kurzzeitigen Stromausfall während des laufenden Trocknungsvorgangs. Sehr wichtig ist jedoch auch das Abwaschen von Flusen, die sich auf beiden Wärmetauschern abgelagert haben können.

Wird der Trockner „kalt gestartet" (ohne dass er kurz vorher gelaufen ist ist es für den Start der Wärmepumpe schon von Vorteil, wenn die Wärmetauscher kurz mit Wasser überströmt werden, weil durch die Energie des Wassers der optimale Arbeitspunkt der Wärmepumpe schneller erreicht wird.

In allen Fällen des Überströmens mit Wasser ist aber immer der Punkt des Flusenausschwemmens eine wichtige Komponente.

Wenn das Ausschwemmen der Flusen bei jeder möglichen Gelegenheit durchgeführt wird dann befinden sich immer nur wenig Flusenanteile im Bereich der Kondenswasserpumpe. Es sind meist nur so wenige, dass nur eine geringe Möglichkeit besteht, dass die Pumpe verstopft. Es reicht meist völlig aus, wenn zumindest zum Beginn und am Ende des Trocknungsvorgangs der Wärmetauscher gereinigt wird.

Weil das Wasser für die Reinigung im Kreislauf gepumpt wird, ist es äußerst wichtig, dass sich im Bereich des Wasserzulaufs auf die Wärmetauscher keine Flusenanteile befinden. Das kann nur durch einen äußerst wirksamen Filter sicher gestellt werden, der sich vorteilhaft vor dem Sammelbehälter befindet, der das Wasser sammelt, bevor es auf die Wärmetauscher läuft. Der Filter muss also im Kreislauf der Wasserpumpe liegen.

Sobald der Wasserfilter soweit mit Flusen belastet ist, dass für den Reinigungsvorgang nicht mehr ausreichend Wasser über die Wärmetauscher gefördert werden kann, läuft man Gefahr, dass die Reinigung nicht mehr einwandfrei funktioniert. Es ist dann ganz wichtig, dass dem Anwender eindeutig und unmissverständlich signalisiert wird, dass der Wasserfilter gereinigt bzw. auszutauschen ist. Hier reicht es erfahrungsgemäß nicht aus, dass etwa eine Leuchte oder ein akustisches Signal auf den notwendigen Filterwechsel hin weist. Unmissverständlich für den Anwender heißt hier:

• „wenn der Wasserfilter gesättigt ist, führt der Trockner den gerade laufenden Trocknungsvorgang noch aus, lässt sich dann aber solange nicht mehr einschalten, bis der Filter gewechselt ist".

Es hat sich folgendes als vorteilhaft herausgestellt:

Die Pumpe fördert während des Trocknungsvorgangs alle 4 Minuten für etwa 30 sec. Wasser aus dem Bereich der Wärmetauscher über den Wasserfilter zu dem oder den Auffangbehälter(n).

Irgendwann während des Trocknungsvorgangs ist der Filter soweit gesättigt, dass die Pumpe nur noch wenig Wasser durch den Filter in die Behälter fördern kann. Ein großer Anteil des Wassers bleibt dann im Bereich der Wärmetauscher bzw. im Bereich vor der Pumpe.

Stand der Technik ist die Überwachung einer Kondenswasserpumpe mittels Schwimmer und Schwimmerschalter, wobei bei zu hohem Wasserstand der Schwimmer auftreibt und damit den Schalter betätigt. Unter Nutzung dieses Verfahrens kann die Elektronik veranlasst werden, die Pumpe bis zum Ende des Trocknungsprogramms durchlaufen zu lassen. Gleichzeitig wird ein weiteres Schaltelement aktiviert, welches das Wiedereinschalten der Trockners nach Beendigung des Trocknungsvorganges unterbindet. Dieses Schaltelement wird erst durch Herausnehmen und erneutes Einsetzen des Filters zurückgesetzt.

Würde nun ein Anwender den Filter heraus nehmen und nicht wieder einsetzen, könnte er ohne den eingesetzten Filter den Trockner nicht starten. Würde er den Filter ungereinigt wieder einsetzen, würde sich der Trockner nach Ablauf des nächsten Trocknungsvorgangs wieder nicht einschalten lassen.

Der Trockner kann nach einem Trocknungsvorgang oder einer Unterbrechung des Trocknungsvorganges schneller wieder Starten. Zudem muss der Nutzer den Trockner nicht mehr aufwändig selbst reinigen. Er kann ihn dabei nicht mehr beschädigen und er kann die Reinigung nicht mehr falsch machen. Der vom Nutzer zu reinigende Filter kann an einer gut zugänglichen Stelle des Trockners angeordnet werden, so dass eine Entnahme und Reinigung, so wie das Wiedereinsetzen des Filters leicht und problemlos möglich ist.

Es ist nicht mehr möglich, dass sich Flusenanteile im Trockner „verstecken" und dann durch üble Gerüche auf sich aufmerksam machen. Auch kann sich vorteilhaft kein Pilz mehr bilden.

Die immer sauberen Luftwege sorgen für einen immer optimalen niederigen Energieverbrauch.

Der gesamte Trockner wird weniger belastet und ist somit langlebiger.

Nachfolgend wird anhand von Figuren die Erfindung näher erläutert:

Es zeigen:

1: Prinzip eines Wärmetauschers;

2: Prinzipdarstellung eines Wäschetrockners;

3: Ablaufdiagramm;

4: erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparates;

5: Ablaufdiagramm;

6: zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparates;

7: Ablaufdiagramm:

Erfindungsgemäß wird eine vorteilhafte und neue Betriebsmethode vorgeschlagen, welche den Vorteil des elektrischen Wirkungsgrades ausschöpft und die vorbeschriebenen Nachteile des Standes der Technik umgeht, indem die Druckverhältnisse im Wärmepumpensystem schneller als heute üblich in den idealen Anfahrzustand gebracht werden.

Die Erfindung schlägt vor, dass vor dem Start des Kompressors die beiden im System vorhandenen Wärmetauscher (Verdampfer und Verflüssiger) mit Wasser geflutet, besprüht oder überströmt bzw. durchströmt werden. Wasser hat eine höhere thermische Kapazität als Luft und eine viel höhere Wärmeleitfähigkeit.

Den prinzipiellen Zusammenhang beschreibt 1.

Dabei ist:

• 1 = Verdampfer (kalter Teil der Wärmepumpe)
• 2 = Verflüssiger (warmer Teil der Wärmepumpe)
• 3 = Vorrichtung zur Flutung der Tauscheroberfläche

Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe im Wäschetrockner ist in 2 dargestellt:

Der Kompressor (1) saugt gasförmiges Kältemittel aus dem Verdampfer (2) an und drückt selbiges über eine Rohrleitung in den Verflüssiger (3). Hier kann das unter hohem Druck stehende Kältemittel Wärme an den Luftkreislauf abgeben. An der Austrittsseite des Verflüssigers befindet sich ein Expansionsorgan (4), welches flüssiges Kältemittel in den Verdampfer fördert. Im Verdampfer siedet das flüssige Kältemittel bei niedrigem Druck, wodurch die Oberfläche des Verdampfers abkühlt. Das am Ende dampfförmige Kältemittel wird durch den Kompressor angesaugt und wieder in den Kreislauf gebracht.

Zur Funktion in einem Wäschetrockner wird der Verflüssiger in Luftrichtung hinter den Verdampfer geschaltet. Auf diese Weise kann das Gebläse (5) warme Luft ansaugen und über den Trommeleinblaskanal (6) in die mit feuchter Wäsche beladene Wäschetrommel einblasen. Beim Kontakt mit der feuchten Wäsche nimmt die warme Luft Wasser auf.

Über den Trommelausblaskanal (8) gelangt die jetzt feuchtwarme Luft auf den kälteren Verdampfer. Hier unterschreitet sie den Taupunkt, wobei Wasser ausfällt. Das ausgefällte Wasser wird in einer Auffangvorrichtung (9) gesammelt. Die abgekühlte und entfeuchtete Luft gelangt nach dem Verdampfer zum Verflüssiger, wo sie aufgeheizt wird.

Während des Betriebs entsteht zwischen Verflüssiger und Verdampfer ein hoher Druckunterschied, der sich nach Abschalten des Kompressors nur langsam angleicht. Nach einem kurzzeitigen Stromausfall oder einem schnell aufeinander folgenden Ab- und Einschaltvorgang des Trockners kann der Kompressor der Wärmepumpe nicht gegen den hohen Betriebsdruck des Systems anlaufen. Er schaltet sich über sein internes Sicherheitsorgan (Schutz gegen Überlast) ab, um dann erst etliche Minuten später wieder seinen Betrieb auf zu nehmen.

Der Kompressor kann hierbei Schaden nehmen. Der Trocknungsvorgang wird verlängert.

Vorteilhaft vermeidet die Lehre dieser Erfindung diese Nachteile.

Erfindungsgemäß werden im Falle eines kurzzeitigen Netzausfalls oder der Abschaltung des Trockners oder generell vor dem Start der Wärmepumpe Verdampfer und Verflüssiger über eine entsprechende Ablaufvorrichtung mit Wasser geflutet. Dies hat die Folge, dass der Druckausgleich zwischen Verdampfer- und Verflüssigerseite stark beschleunigt wird, weil die hohe thermische Kapazität des Wassers einen schnellen Temperaturausgleich der beiden Wärmetauscher bewirkt. Der Kompressor kann unbeschadet sofort wieder gestartet werden.

Der Ablauf folgt prinzipiell 3:

Dabei ist:

• 1 = Der Betrieb
• 2 = Die Unterbrechung durch Stromausfall
• 3 = Die Flutung, Besprühen, Durchströmen oder Überströmen der Wärmetauscher
• 4 = Der Weiterbetrieb

Wenn unmittelbar nach Ende eines Trocknungsvorgangs ein weiterer Trocknungsvorgang gestartet werden soll, sind die Anlagendrücke des Wärmepumpensystems noch hoch und dabei weder vom Druck her ausgeglichen noch abgekühlt. Das problemlose Anlaufen des Kompressors wird behindert und der Versuch des Anlaufs gegen die hohen Anlagendrücke wirkt sich nachteilig auf die Lebensdauer des Kompressors und der Anlagenkomponenten aus.

Aus diesem Grund schlägt die Erfindung einen Ablauf wie 4 und 5 vor.

Dabei ist nach 4:

• 1 = Der Kompressor
• 2 = Druckleitung des Kompressors
• 3 = Saugleitung des Kompressors
• 4 = Verflüssiger
• 5 = Verdampfer
• 6 = Sammelvorrichtung für Wassere
• 7 = Pumpe
• 8 = Wasser führende Leitung
• 9 = Wasser Sammelbehälter
• 10 = Vorrichtung zum Öffnen und Absperren des Wasserablaufs
• 11 = Verteilervorrichtung für Wasser

Der zeitliche Ablauf ist in 5 dargestellt.

Dabei ist:

• 1 = Der Betrieb
• 2 = Abschaltpunkt der Wärmepumpe
• 3 = Fluten, Besprühen, Durchströmen oder Überströmen des Wärmetauschers
• 4 = Ende-Stellung des Trockners

Es liegt im Trocknungsverfahren begründet, dass überwiegend feiner Textilstaub beim Trocknungsprozess entsteht und sich an diversen Oberflächen anlagert.

Beim Fluten, Besprühen, Überströmen bzw. Durchströmen zum erfindungsgemäßen Zweck des Temperatur- und damit Druckausgleichs gelangt anhaftender Staub in den Behälter für Kondenswasser. Hierdurch wird gleichzeitig der Wärmetauscher gereinigt. Erfindungsgemäß wird daher ein Filter vorgeschlagen, welcher sich nach 4 vor oder nach der Kondenswasserpumpe befindet und zu Servicezwecken leicht entnommen und gereinigt werden kann. Der Aufbau ist in 6 beschrieben.

Dabei ist:

• 1 = Der Kompressor
• 2 = Druckleitung des Kompressors
• 3 = Saugleitung des Kompressors
• 4 = Verflüssiger
• 5 = Verdampfer
• 6 = Sammelvorrichtung für Wasser
• 7 = Pumpe
• 8 = Wasser führende Leitung
• 9 = Wasser Sammelbehälter
• 10 = Vorrichtung zum Öffnen und Absperren des Wasserablaufs
• 11 = Verteilervorrichtung für Wasser
• 12 = Filter

Weil nach Zwischenstopp oder nach Programmende des Trocknungsvorgangs der Neustart im Belieben des Nutzers liegt und gelegentlich unmittelbar bevorstehend sein könnte, wird nach Ende jedes Trocknungsvorgangs obligatorisch ein Temperatur- und Druckausgleich wie vorstehend durchgeführt.

Um den Wirkungsgrad der Wärmepumpe im Anfahrfall (Kalt-Start) zu verbessern wird ein zeitlicher Ablauf nach 7 erfindungsgemäß vorgeschlagen. Um die thermische Energie aus dem im Kondensatbehälter befindlichen Wasser der anlaufenden Wärmepumpe zur Verfügung zu stellen, weil Wasser eine höhere thermische Enthalpie als Luft hat. Um dies auch für den ersten Trocknungsvorgang sicher zu stellen ist es notwendig, den dafür vorgesehenen Sammelbehälter vor Inbetriebnahme mit einer bestimmten Wassermenge zu füllen, welche ausreicht, um die beiden Wärmetauscher zu fluten.

Der zeitliche Ablauf ist in 7 dargestellt.

Dabei ist:

• 1 = Start des Trockners
• 2 = Fluten, Besprühen, Durchströmen oder Überströmen
• 3 = Betriebsablauf des Trocknungsvorgangs

Die vorstehend beschriebene Erfindung kann in zahlreichen Varianten eingesetzt werden.

Allen Varianten ist gemeinsam, dass Wasser auf Grund seiner gegenüber Luft höheren Enthalpie die Effektivität der Anlage erhöht und damit die Lebensdauer der anlagentechnischen Komponenten verlängert.