WO2007077077A1 - Domestic appliance comprising an adsorption apparatus and a heating device - Google Patents

Domestic appliance comprising an adsorption apparatus and a heating device Download PDF

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Andreas Stolze
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Definitions

  • the present invention relates to a domestic appliance with an adsorption apparatus which contains a solid adsorbent and a volatile adsorbent adsorbable reversibly by the adsorbent, in particular water, and a heating device for heating the adsorbent and adsorbing the adsorbate.
  • the invention further relates to a method for heating an adsorbent and desorption of an adsorptive within an adsorption apparatus in a domestic appliance, the adsorption apparatus being a solid adsorbent and a volatile adsorbent adsorbable reversibly by the adsorbent, in particular water, and a heater for heating the adsorbent and desorption contains the adsorptive.
  • Such a domestic appliance and such a method are known as laundry dryers or dishwashers with a zeolite as the adsorbent and process running therein, as described in DE 103 56 786 A1, EP 0 777 998 B1 or DE 36 26 887 A1.
  • Adsorptively used water is realized by zeolites with electric heating elements.
  • this type of energy input is not very efficient, resulting in high energy consumption
  • the heating device is a microwave generator.
  • the microwave generator or a microwave heating By using the microwave generator or a microwave heating, a very efficient energy input is ensured in the adsorbent. It is particularly advantageous that by heating with microwaves essentially only the adsorbent itself and no other areas surrounding the adsorbent of the domestic appliance are heated. The latter represents a major problem when using a conventional electric heater and leads to a very high energy consumption of the entire system.
  • the adsorbent is a storage medium based on a zeolite which operates by means of adsorption / desorption of water, and is the adsorptive water.
  • a zeolite material is a very effective adsorbent.
  • the frequency generated by the microwave generator for heating the adsorbent is adapted to the physicochemical properties of the adsorbent.
  • the frequency range can be in a range between 20 MHz and 25 GHz. Other microwave frequency ranges are conceivable.
  • the heating device is integrated in the adsorption apparatus.
  • the size of the household appliance is advantageously kept small.
  • the adsorption apparatus is arranged in a process cycle of the domestic appliance, wherein the heat resulting from the adsorption serves for heating a process medium, in particular water or air. This not only reduces the energy demand during the desorption of the
  • Adsorptivs but also the total energy consumption of the domestic appliance significantly reduced by the adsorption works as a heat pump.
  • a clothes dryer with a zeolite adsorbent and a microwave heating can be classified in the energy efficiency class A, with water being used as a kind of natural refrigerant.
  • a dishwasher that works on the principle of Household appliance according to the invention is designed, shows a significantly reduced total energy consumption.
  • adsorption apparatus is a solid adsorbent and a volatile, reversibly adsorbable by the adsorbent adsorbent, in particular water
  • a heater for heating the adsorbent and desorption of the adsorptive contains is used to heat the adsorbent and desorption of the adsorptive microwave radiation.
  • the adsorbent used is a storage medium based on a zeolite which operates by means of adsorption / desorption of water, and water is used as the adsorbent.
  • a zeolite or zeolite-based adsorbent ensures a high storage rate or adsorption rate of the water used as Adsorptiv.
  • zeolite can store up to about 40% of the dry weight of water that is completely released upon heating.
  • the frequency of the microwave radiation is tuned to the physicochemical properties of the adsorbent.
  • the frequency can be in a range between 20 MHz and 25 GHz.
  • the adsorption apparatus is arranged in a process cycle of the domestic appliance, wherein the heat resulting from the adsorption of the adsorbent through the adsorbent is used to heat a process medium, in particular water or air.
  • a process medium in particular water or air.
  • the figure shows a schematic representation of a domestic appliance 10, namely a tumble dryer, with a laundry drum 16 and a process circuit 20, in which air circulates as the process medium.
  • a domestic appliance 10 namely a tumble dryer
  • a laundry drum 16 and a process circuit 20, in which air circulates as the process medium.
  • an evaporator / condenser 18 is connected downstream.
  • the evaporator / condenser 18 is followed by an adsorption vessel 12 with a heater 14.
  • the evaporator / condenser 18 and the adsorption vessel 12 together with the line containing the adsorption valve 22 form an adsorption apparatus 12, 18, 22.
  • the process circuit 20 leads back into the laundry drum 16 of the tumble dryer 10. It can be seen that the heating device 14 is formed integrally in the adsorption apparatus 12, 18, 22.
  • the heater 14 is a microwave generator.
  • a solid adsorbent is arranged, wherein in the present case as an adsorbent by means of adsorption / desorption of water as an adsorptive storage medium based on a zeolite is used.
  • the adsorption vessel 12 with the adsorbent and the microwave heater 14 forms with the condenser / evaporator 18 a water-filled, under horrbeaufschlagtes and closed system.
  • the negative pressure in the system is about 500 mbar.
  • the path of the water between the adsorption vessel 12 and the condenser / evaporator 18 can be shut off by an adsorption valve 22.
  • the microwave heating 14 located in the adsorption vessel 12 heats the adsorbent.
  • the thereby expelled from the adsorbent water vapor flows through the open adsorption valve 22 into the condenser / evaporator 18 and condenses there, releasing the liquefaction heat to the process air.
  • the process air is passed to the condenser / evaporator 18 via the adsorption vessel 12 and further heated there.
  • the process air cools the adsorbent so far that the adsorption phase can begin. During this cooling, the adsorption valve 22 may be closed.
  • the adsorption phase when the adsorption valve 22 is open, the water in the evaporator / condenser 18 cools down due to the adsorption of water vapor through the adsorbent so that the evaporator / condenser 18 cools through process air and dehumidifies due to condensation. Any condensate is separated from the process air and discharged. With the adsorption heat released in the adsorbent, the process air is reheated, and by the corresponding cooling of the adsorbent adsorption is kept in motion. In this way, the adsorption apparatus 12, 18, 22 operates as a heat pump.
  • the desorption phase begins again.
  • the durations of the adsorption and desorption phases as well as the pressure in the adsorption device are matched to the process air temperature.

Abstract

The invention relates to a domestic appliance (10), especially a tumble drier (10), comprising an adsorption apparatus (12, 18, 22) which contains a solid adsorbent and a volatile adsorbate which can be reversibly adsorbed by the adsorbent, and a heating device (14) for heating the adsorbent and desorbing the adsorbate, the heating device (14) being a microwave generator (14). The invention also relates to a method for heating an adsorbent and for desorbing an adsorbate in an adsorption apparatus (12, 18, 22) in such a household appliance (10). According to said method, microwave radiation is used for heating the adsorbent and desorbing the adsorbate.

Description

Hausgerät mit einem Adsorptionsapparat und einer Domestic appliance with an adsorption apparatus and a
Heizvorrichtungheater
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hausgerät mit einem Adsorptionsapparat, welcher ein festes Adsorbens und ein flüchtiges, von dem Adsorbens reversibel adsorbierbares Adsorptiv, insbesondere Wasser, sowie eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs enthält.The present invention relates to a domestic appliance with an adsorption apparatus which contains a solid adsorbent and a volatile adsorbent adsorbable reversibly by the adsorbent, in particular water, and a heating device for heating the adsorbent and adsorbing the adsorbate.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Erwärmung eines Adsorbens und Desorption eines Adsorptivs innerhalb eines Adsorptionsapparates in einem Hausgerät, wobei der Adsorptionsapparat ein festes Adsorbens und ein flüchtiges, von dem Adsorbens reversibel adsorbierbares Adsorptiv, insbesondere Wasser, sowie eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs enthält.The invention further relates to a method for heating an adsorbent and desorption of an adsorptive within an adsorption apparatus in a domestic appliance, the adsorption apparatus being a solid adsorbent and a volatile adsorbent adsorbable reversibly by the adsorbent, in particular water, and a heater for heating the adsorbent and desorption contains the adsorptive.
Ein solches Hausgerät und ein solches Verfahren sind bekannt als Wäschetrockner oder Geschirrspüler mit einem Zeolithen als Adsorbens und darin ablaufendem Verfahren, wie in der DE 103 56 786 A1 , der EP 0 777 998 B1 oder der DE 36 26 887 A1 beschrieben.Such a domestic appliance and such a method are known as laundry dryers or dishwashers with a zeolite as the adsorbent and process running therein, as described in DE 103 56 786 A1, EP 0 777 998 B1 or DE 36 26 887 A1.
Nachteilig an den bekannten Hausgeräten ist jedoch, dass die Desorption des alsA disadvantage of the known household appliances, however, is that the desorption of as
Adsorptiv eingesetzten Wassers vom Zeolithen mit elektrischen Heizelementen realisiert wird. Aufgrund der schlechten Wärmeleitung von Zeolithen ist diese Art von Energieeintrag jedoch nicht sehr effizient, was zu einem hohen Energieverbrauch desAdsorptively used water is realized by zeolites with electric heating elements. However, due to poor zeolite thermal conductivity, this type of energy input is not very efficient, resulting in high energy consumption
Hausgerätes an sich führt.Household appliance leads to.
Im Internet ist am 9. Dezember 2005 unter der Adresse http://de.wikipedia.org/wiki/Zeolith ein Dokument öffentlich verfügbar gewesen, in welchem die zum Oberbegriff „Zeolith" gehörigen Werkstoffe beschrieben sind. Bei diesen Stoffen handelt es sich um Aluminium- Silikat-Stoffe komplexer Zusammensetzung, die teils natürlich verfügbar und teils künstlich herstellbar sind und insbesondere fähig sind zur Anlagerung größerer Mengen Wassers. Die Offenbarung dieses Dokuments ist vorliegender Offenbarung in vollem Umfange zuzurechnen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Hausgerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs möglichst energiesparend durchgeführt werden kann.On the Internet, a document was publicly available on December 9, 2005 under the address http://de.wikipedia.org/wiki/Zeolith, in which the materials belonging to the generic term "zeolite" are described Aluminum-silicate substances of complex composition, some of which are naturally available and partly artificially preparable, and in particular are capable of accumulating greater amounts of water, the disclosure of which is fully incorporated herein by reference. It is an object of the invention to improve a domestic appliance of the type mentioned in that the heating of the adsorbent and desorption of the adsorptive can be performed as energy-saving.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs möglichst energiesparend durchgeführt werden können.It is a further object of the invention to improve a method of the type mentioned in that the heating of the adsorbent and desorption of the adsorptive can be performed as energy efficient.
Diese Aufgaben werden durch ein Hausgerät und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.These objects are achieved by a domestic appliance and a method having the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the respective subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßes Hausgerät mit einem Adsorptionsapparat, welcher ein festes Adsorbens und ein flüchtiges, von dem Adsorbens reversibel adsorbierbares Adsorptiv, insbesondere Wasser, sowie eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs enthält, ist die Heizvorrichtung ein Mikrowellengenerator.In the inventive household appliance with an adsorption apparatus, which contains a solid adsorbent and a volatile adsorbent adsorbable reversibly by the adsorbent, in particular water, as well as a heating device for heating the adsorbent and desorption of the adsorptive, the heating device is a microwave generator.
Durch die Verwendung des Mikrowellengenerators bzw. einer Mikrowellenheizung ist ein sehr effizienter Energieeintrag in das Adsorbens gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist, dass durch die Aufheizung mit Mikrowellen im Wesentlichen lediglich das Adsorbens selbst und keine anderen, das Adsorbens umgebenden Bereiche des Hausgerätes erwärmt werden. Letzteres stellt bei der Verwendung einer üblichen Elektroheizung ein großes Problem dar und führt zu einem sehr hohen Energieverbrauch des Gesamtsystems.By using the microwave generator or a microwave heating, a very efficient energy input is ensured in the adsorbent. It is particularly advantageous that by heating with microwaves essentially only the adsorbent itself and no other areas surrounding the adsorbent of the domestic appliance are heated. The latter represents a major problem when using a conventional electric heater and leads to a very high energy consumption of the entire system.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Adsorbens ein mittels Adsorption/Desorption von Wasser arbeitendes Speichermedium auf Basis eines Zeolithen, und ist das Adsorptiv Wasser. Ein solches Adsorbens hat den Vorteil, dass es bis etwa 40 % seines Trockengewichts an Wasser reversibel speichern, insbesondere also beim Erhitzen wieder abgeben kann. Es handelt sich bei einem Zeolith-Material daher um ein sehr effektives Adsorbens. Durch die energiesparende Desorption des Wassers von Zeolith lässt sich somit eine Energieeinsparung von bis zu 60 % gegenüber einer herkömmlichen Heizvorrichtung erzielen.In an advantageous embodiment, the adsorbent is a storage medium based on a zeolite which operates by means of adsorption / desorption of water, and is the adsorptive water. Such an adsorbent has the advantage that it can store reversibly up to about 40% of its dry weight of water, ie in particular can give it off again on heating. It is therefore a zeolite material is a very effective adsorbent. By the energy-saving desorption of the water of zeolite Thus, an energy saving of up to 60% compared to a conventional heater can be achieved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die von dem Mikrowellengenerator erzeugte Frequenz zur Erwärmung des Adsorbens auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Adsorbens abgestimmt. Der Frequenzbereich kann dabei in einem Bereich zwischen 20 MHz und 25 GHz liegen. Auch andere Mikrowellen- Frequenzbereiche sind denkbar. Durch die Abstimmung der Betriebsfrequenz auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Adsorbens ergibt sich ein idealer Energieeintrag.In a further advantageous embodiment, the frequency generated by the microwave generator for heating the adsorbent is adapted to the physicochemical properties of the adsorbent. The frequency range can be in a range between 20 MHz and 25 GHz. Other microwave frequency ranges are conceivable. By tuning the operating frequency to the physicochemical properties of the adsorbent results in an ideal energy input.
Neben den physikalisch-chemischen Eigenschaften des Adsorbens können auch andere Parameter für die Frequenzwahl berücksichtigt werden. So kann zum Beispiel angestrebt werden, Standard-Frequenzen, wie zum Beispiel die so genannten ISM-Frequenzen zu verwenden. Diese liegen zum Beispiel bei 27 MHz, 433 MHz, 2,45 GHz, 5,8 GHz und 24,125 GHz. Als weiterer Parameter kann die Verfügbarkeit von Standardkomponenten der Mikrowellenheizung angegeben werden. Durch die Verwendung frei erhältlicher und marktüblicher Standardkomponenten ist es möglich, das Hausgerät kostengünstig herzustellen.In addition to the physico-chemical properties of the adsorbent, other parameters for frequency selection may also be taken into account. For example, it may be desirable to use standard frequencies, such as the so-called ISM frequencies. These are, for example, at 27 MHz, 433 MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz and 24.125 GHz. As another parameter, the availability of standard components of the microwave heating can be specified. By the use of freely available and market standard components, it is possible to produce the household appliance cost.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Heizvorrichtung in den Adsorptionsapparat integriert ausgebildet. Damit wird vorteilhafterweise die Baugröße des Hausgerätes klein gehalten.In a further advantageous embodiment, the heating device is integrated in the adsorption apparatus. Thus, the size of the household appliance is advantageously kept small.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Adsorptionsapparat in einem Prozesskreislauf des Hausgerätes angeordnet, wobei die durch die Adsorption entstehende Wärme zur Erwärmung eines Prozessmediums, insbesondere von Wasser oder Luft, dient. Dadurch wird nicht nur der Energiebedarf bei der Desorption desIn a further advantageous embodiment, the adsorption apparatus is arranged in a process cycle of the domestic appliance, wherein the heat resulting from the adsorption serves for heating a process medium, in particular water or air. This not only reduces the energy demand during the desorption of the
Adsorptivs, sondern auch der Gesamtenergieverbrauch des Hausgerätes signifikant reduziert, indem der Adsorptionsapparat als Wärmepumpe arbeitet. So kann zum Beispiel ein Wäschetrockner mit einem Zeolithen als Adsorbens und einer Mikrowellenheizung in die Energieeffizienzklasse A eingeordnet werden, wobei Wasser gewissermaßen als natürliches Kältemittel benutzt wird. Auch ein Geschirrspüler, der nach dem Prinzip des erfindungsgemäßen Hausgerätes ausgebildet ist, zeigt einen signifikant reduzierten Gesamtenergieverbrauch.Adsorptivs, but also the total energy consumption of the domestic appliance significantly reduced by the adsorption works as a heat pump. Thus, for example, a clothes dryer with a zeolite adsorbent and a microwave heating can be classified in the energy efficiency class A, with water being used as a kind of natural refrigerant. Also a dishwasher that works on the principle of Household appliance according to the invention is designed, shows a significantly reduced total energy consumption.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erwärmung eines Adsorbens und Desorption eines Adsorptivs innerhalb eines Adsorptionsapparates in einem Hausgerät, wobei der Adsorptionsapparat ein festes Adsorbens und ein flüchtiges, von dem Adsorbens reversibel adsorbierbares Adsorptiv, insbesondere Wasser, sowie eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs enthält, wird zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs Mikrowellenstrahlung verwendet.In a method according to the invention for heating an adsorbent and desorption of an adsorptive within an adsorption apparatus in a domestic appliance, wherein the adsorption apparatus is a solid adsorbent and a volatile, reversibly adsorbable by the adsorbent adsorbent, in particular water, and a heater for heating the adsorbent and desorption of the adsorptive contains, is used to heat the adsorbent and desorption of the adsorptive microwave radiation.
Dadurch ergibt sich eine sehr energiesparende und effizient durchgeführte Erwärmung und Desorption.This results in a very energy-saving and efficiently carried out heating and desorption.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als Adsorbens ein mittels Adsorption/Desorption von Wasser arbeitendes Speichermedium auf Basis eines Zeolithen, und als Adsorptiv Wasser verwendet. Die Verwendung eines Zeolithen oder Zeolith-basierenden Adsorbens gewährleistet eine hohe Speicherrate bzw. Adsorptionsrate des als Adsorptiv eingesetzten Wassers. So kann Zeolith bis etwa 40 % des Trockengewichts an Wasser speichern, das beim Erhitzen vollständig wieder abgegeben wird.In an advantageous embodiment, the adsorbent used is a storage medium based on a zeolite which operates by means of adsorption / desorption of water, and water is used as the adsorbent. The use of a zeolite or zeolite-based adsorbent ensures a high storage rate or adsorption rate of the water used as Adsorptiv. Thus, zeolite can store up to about 40% of the dry weight of water that is completely released upon heating.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Frequenz der Mikrowellenstrahlung auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Adsorbens abgestimmt. Die Frequenz kann dabei in einem Bereich zwischen 20 MHz und 25 GHz liegen. Durch die Abstimmung der Frequenz der Mikrowelle auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Adsorbens ist ein besonders effizienter Energieeintrag gewährleistet.In a further advantageous embodiment, the frequency of the microwave radiation is tuned to the physicochemical properties of the adsorbent. The frequency can be in a range between 20 MHz and 25 GHz. By tuning the frequency of the microwave to the physico-chemical properties of the adsorbent, a particularly efficient energy input is ensured.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Adsorptionsapparat in einem Prozesskreislauf des Hausgerätes angeordnet, wobei die durch die Adsorption des Adsorptivs durch das Adsorbens entstehende Wärme zur Erwärmung eines Prozessmediums, insbesondere Wasser oder Luft, verwendet wird. Dadurch reduziert sich nicht nur erfindungsgemäß der Energiebedarf bei der Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs, sondern es reduziert sich auch der Gesamtenergieverbrauch des Hausgerätes. Das Hausgerät kann dabei ein Wäschetrockner oder Geschirrspüler sein.In a further advantageous embodiment, the adsorption apparatus is arranged in a process cycle of the domestic appliance, wherein the heat resulting from the adsorption of the adsorbent through the adsorbent is used to heat a process medium, in particular water or air. This not only reduces the energy requirement according to the invention in the heating of the adsorbent and desorption of the adsorptive, but it also reduces the total energy consumption of the household appliance. The home appliance can be a tumble dryer or dishwasher.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in dem nachfolgend beschriebenen und zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.Further details, features and advantages of the invention are explained in more detail in the exemplary embodiment described below and illustrated in the drawing.
Die Figur zeigt dabei in einer schematischen Darstellung ein Hausgerät 10, nämlich einen Wäschetrockner, mit einer Wäschetrommel 16 und einem Prozesskreislauf 20, in welchem Luft als Prozessmedium umläuft. In dem Prozesskreislauf 20 ist der Trommel 16 ein Verdampfer/Verflüssiger 18 nachgeschaltet. Dem Verdampfer/Verflüssiger 18 ist ein Adsorptionsgefäß 12 mit einer Heizvorrichtung 14 nachgeschaltet. Der Verdampfer/Verflüssiger 18 und das Adsorptionsgefäß 12 bilden zusammen mit der das Adsorptionsventil 22 enthaltenden Leitung einen Adsorptionsapparat 12, 18, 22. Ausgehend von dem Adsorptionsgefäß 12 führt der Prozesskreislauf 20 wieder in die Wäschetrommel 16 des Wäschetrockners 10. Man erkennt, dass die Heizvorrichtung 14 in dem Adsorptionsapparat 12, 18, 22 integriert ausgebildet ist. Die Heizvorrichtung 14 ist dabei ein Mikrowellengenerator. In dem Adsorptionsgefäß 12 ist ein festes Adsorbens angeordnet, wobei vorliegend als Adsorbens ein mittels Adsorption/Desorption von Wasser als Adsorptiv arbeitendes Speichermedium auf Basis eines Zeolithen verwendet wird. Das Adsorptionsgefäß 12 mit dem Adsorbens und der Mikrowellenheizung 14 bildet mit dem Verflüssiger/Verdampfer 18 ein wasserbefülltes, unterdruckbeaufschlagtes und abgeschlossenes System. Im Adsorptionsapparat 12, 18, 22 sind dabei etwa 1 kg Zeolith und etwa 1 kg Wasser gespeichert, der Unterdruck im System beträgt etwa 500 mbar. Des Weiteren erkennt man, dass der Weg des Wassers zwischen dem Adsorptionsgefäß 12 und dem Verflüssiger/Verdampfer 18 durch ein Adsorptionsventil 22 abgesperrt werden kann.The figure shows a schematic representation of a domestic appliance 10, namely a tumble dryer, with a laundry drum 16 and a process circuit 20, in which air circulates as the process medium. In the process circuit 20 of the drum 16, an evaporator / condenser 18 is connected downstream. The evaporator / condenser 18 is followed by an adsorption vessel 12 with a heater 14. The evaporator / condenser 18 and the adsorption vessel 12 together with the line containing the adsorption valve 22 form an adsorption apparatus 12, 18, 22. Starting from the adsorption vessel 12, the process circuit 20 leads back into the laundry drum 16 of the tumble dryer 10. It can be seen that the heating device 14 is formed integrally in the adsorption apparatus 12, 18, 22. The heater 14 is a microwave generator. In the adsorption vessel 12, a solid adsorbent is arranged, wherein in the present case as an adsorbent by means of adsorption / desorption of water as an adsorptive storage medium based on a zeolite is used. The adsorption vessel 12 with the adsorbent and the microwave heater 14 forms with the condenser / evaporator 18 a water-filled, underdruckbeaufschlagtes and closed system. In the adsorption apparatus 12, 18, 22 while about 1 kg of zeolite and about 1 kg of water are stored, the negative pressure in the system is about 500 mbar. Furthermore, it can be seen that the path of the water between the adsorption vessel 12 and the condenser / evaporator 18 can be shut off by an adsorption valve 22.
Im Betrieb des Wäschetrockners 10 beginnt die Trocknung mit dem Desorptionsprozess. Dabei erwärmt die sich in dem Adsorptionsgefäß 12 befindliche Mikrowellenheizung 14 das Adsorbens. Der dabei aus dem Adsorbens ausgetriebene Wasserdampf strömt über das geöffnete Adsorptionsventil 22 in den Verflüssiger/Verdampfer 18 und kondensiert dort unter Abgabe der Verflüssigungswärme an die Prozessluft. Die Prozessluft wird nach dem Verflüssiger/Verdampfer 18 über das Adsorptionsgefäß 12 geführt und dort weiter erwärmt. Nach Beendigung der Desorption kühlt die Prozessluft das Adsorbens so weit ab, dass die Adsorptionsphase beginnen kann. Während dieser Abkühlung kann das Adsorptionsventil 22 geschlossen sein. In der Adsorptionsphase wird bei geöffnetem Adsorptionsventil 22 das Wasser im Verdampfer/Verflüssiger 18 aufgrund der Adsorption von Wasserdampf durch das Adsorbens soweit abgekühlt, dass der Verdampfer/Verflüssiger 18 durchströmende Prozessluft abkühlt und aufgrund von Kondensation entfeuchtet. Anfallendes Kondensat wird von der Prozessluft abgetrennt und abgeführt. Mit der im Adsorbens frei werdenden Adsorptionswärme wird die Prozessluft wieder erwärmt, und durch die entsprechende Kühlung des Adsorbens wird die Adsorption in Gang gehalten. Auf diese Weise arbeitet der Adsorptionsapparat 12, 18, 22 als Wärmepumpe. Ist das Adsorbens mit dem Adsorptiv gesättigt oder kein adsorbierbares Adsorptiv mehr vorhanden, beginnt wieder die Desorptionsphase. Dabei sind die Dauern der Adsorptions- und Desorptionsphase sowie der Druck in der Adsorptionsvorrichtung auf die Prozesslufttemperatur abgestimmt. During operation of the tumble dryer 10 drying begins with the desorption process. The microwave heating 14 located in the adsorption vessel 12 heats the adsorbent. The thereby expelled from the adsorbent water vapor flows through the open adsorption valve 22 into the condenser / evaporator 18 and condenses there, releasing the liquefaction heat to the process air. The process air is passed to the condenser / evaporator 18 via the adsorption vessel 12 and further heated there. After completion of desorption, the process air cools the adsorbent so far that the adsorption phase can begin. During this cooling, the adsorption valve 22 may be closed. In the adsorption phase, when the adsorption valve 22 is open, the water in the evaporator / condenser 18 cools down due to the adsorption of water vapor through the adsorbent so that the evaporator / condenser 18 cools through process air and dehumidifies due to condensation. Any condensate is separated from the process air and discharged. With the adsorption heat released in the adsorbent, the process air is reheated, and by the corresponding cooling of the adsorbent adsorption is kept in motion. In this way, the adsorption apparatus 12, 18, 22 operates as a heat pump. If the adsorbent saturated with the adsorptive or no adsorbable Adsorptiv more available, the desorption phase begins again. The durations of the adsorption and desorption phases as well as the pressure in the adsorption device are matched to the process air temperature.

Claims

Patentansprüche claims
1. Hausgerät (10) mit einem Adsorptionsapparat (12, 18, 22), welcher ein festes Adsorbens und ein flüchtiges, von dem Adsorbens reversibel adsorbierbares sowie eine Heizvorrichtung (14) zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (14) ein1. domestic appliance (10) with an adsorption apparatus (12, 18, 22), which contains a solid adsorbent and a volatile, reversibly adsorbable adsorbent from the adsorbent and a heater (14) for heating the adsorbent and desorption of the adsorptive, characterized in that the heater (14)
Mikrowellengenerator (14) ist.Microwave generator (14) is.
2. Hausgerät (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorbens ein mittels Adsorption/Desorption von Wasser arbeitendes Speichermedium auf Basis eines Zeolithen, und das Adsorptiv Wasser ist.2. domestic appliance (10) according to claim 1, characterized in that the adsorbent is a working by adsorption / desorption of water storage medium based on a zeolite, and the adsorptive water.
3. Hausgerät (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Mikrowellengenerator (14) erzeugte Frequenz zur Erwärmung des Adsorbens auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Adsorbens abgestimmt ist.3. domestic appliance (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency generated by the microwave generator (14) for heating the adsorbent is adapted to the physico-chemical properties of the adsorbent.
4. Hausgerät (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz in einem Bereich zwischen 20 MHz und 25 GHz liegt.4. domestic appliance (10) according to claim 3, characterized in that the frequency is in a range between 20 MHz and 25 GHz.
5. Hausgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Heizvorrichtung (14) in den Adsorptionsapparat (12,18, 22) integriert ausgebildet ist.5. domestic appliance (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating device (14) in the adsorption apparatus (12,18, 22) is integrated.
6. Hausgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorptionsapparat (12, 18, 22) in einem Prozesskreislauf (20) für ein Prozessmedium, insbesondere Luft oder Wasser, angeordnet ist und die durch die6. domestic appliance (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the adsorption apparatus (12, 18, 22) in a process circuit (20) for a process medium, in particular air or water, is arranged and by the
Adsorption entstehende Adsorptionswärme zur Erwärmung des Prozessmediums dient.Adsorption resulting heat of adsorption serves to heat the process medium.
7. Hausgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ein Wäschetrockner (10) oder ein Geschirrspüler ist. 7. Domestic appliance (10) according to one of the preceding claims, which is a tumble dryer (10) or a dishwasher.
8. Verfahren zur Erwärmung eines Adsorbens und Desorption eines Adsorptivs innerhalb eines Adsorptionsapparates (12, 18, 22) in einem Hausgerät (10), wobei der Adsorptionsapparat (12, 18, 22) ein festes Adsorbens und ein flüchtiges, von dem Adsorbens reversibel adsorbierbares Adsorptiv sowie eine Heizvorrichtung (14) zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erwärmung des Adsorbens und Desorption des Adsorptivs8. A method of heating an adsorbent and desorbing an adsorptive within an adsorption apparatus (12, 18, 22) in a domestic appliance (10), wherein the adsorption apparatus (12, 18, 22) is a solid adsorbent and a volatile, reversibly adsorbable from the adsorbent Adsorptive and a heating device (14) for heating the adsorbent and desorption of the adsorptive contains, characterized in that for heating the adsorbent and desorption of the adsorptive
Mikrowellenstrahlung verwendet wird.Microwave radiation is used.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Adsorbens ein mittels Adsorption/Desorption von Wasser arbeitendes Speichermedium auf Basis eines Zeolithen, und als Adsorptiv Wasser verwendet wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the adsorbent used by means of adsorption / desorption of water storage medium based on a zeolite, and is used as adsorptive water.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Mikrowellenstrahlung auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Adsorbens abgestimmt ist.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the frequency of the microwave radiation is tuned to the physicochemical properties of the adsorbent.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz in einem Bereich zwischen 20 MHz und 25 GHz liegt.1 1. A method according to claim 10, characterized in that the frequency is in a range between 20 MHz and 25 GHz.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorptionsapparat (12, 18, 22) in einem Prozesskreislauf (20) des Hausgerätes (10) angeordnet ist und die durch die Adsorption entstehende Adsorptionswärme zur Erwärmung eines in dem Prozesskreislauf (20) umlaufenden Prozessmediums, insbesondere Luft oder Wasser, verwendet wird.12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the adsorption apparatus (12, 18, 22) in a process circuit (20) of the domestic appliance (10) is arranged and the adsorption caused by the adsorption for heating a in the process cycle (20) circulating process medium, in particular air or water, is used.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät (10) ein Wäschetrockner (10) oder ein Geschirrspüler ist. 13. The method according to any one of claims 8 to 12, characterized in that the domestic appliance (10) is a clothes dryer (10) or a dishwasher.
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