DE102005060673A1

DE102005060673A1 - Wäschetrockner mit Peltier-Wärmepumpe

Info

Publication number: DE102005060673A1
Application number: DE102005060673A
Authority: DE
Inventors: Harald MOSCHÜTZ; Ingo Schulze; Andreas Dr. Stolze
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-06-21
Also published as: EP1966427A1; KR20080079326A; DE502006003748D1; EP1966427B1; WO2007071536A1; ATE431455T1; US20100212176A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit einer Wärmepumpe, die ein Peltier-Element-Modul mit Peltier-Elementen (20) umfasst, das eine Kaltseite hat, an der in einem Rohr (16) Luft zur Abkühlung und zum Abgeben von Feuchtigkeit vorbeigeführt wird, und das eine Warmseite hat, an der in einem Rohr (24) die getrocknete Luft zum Wiederaufwärmen vorbeigeführt wird. In dem Rohr (24), das entlang der Warmseite des Moduls verläuft, ist ein für Luft und Wasserdampf durchlässiger Filter (28) zu den Peltier-Elementen (20) hin angeordnet. Eventuell an den Peltier-Elementen (20) auftretende Feuchtigkeit kann in das Rohr (24) entweichen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit Peltier-Wärmepumpe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solcher Wäschetrockner ist beispielsweise aus der DE 69 26 182 U bekannt.

Aus einem Dokument, welches am 25. November 2005 von der Internet-Adresse
http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element
herunterladbar war, ist ein marktübliches Peltier-Element in Aufbau und Funktion bekannt. Halbelemente dieses Peltier-Elements, sind säulen- oder quaderförmig ausgebildet und bestehen aus dotierten Halbleitern als Werkstoffe. Die Halbleiter sind insbesondere Wismut-Tellurid, und es kommen ein p-leitend dotierter und ein n-leitend dotierter Halbleiter zum Einsatz. Jeweils ein Halbelement aus dem p-leitend dotierten Halbleiter und ein Halbelement aus dem n-leitend dotierten Halbleiter sind jeweils an einer Seite über ein Leiterplättchen, auch als Metallbrücke bezeichnet, miteinander verbunden, und an einer anderen Seite, welche der genannten einen Seite gegenüber liegt, über jeweils ein weiteres Leiterplättchen mit einem weiteren Halbelement oder einem Anschlusskontakt zum Anschluss des Peltier-Elements an ein elektrisches Netzwerk verbunden.

Weitere Hinweise zu Grundlagen, anwendungsbezogener Auswahl und Montage von Peltier-Elementen ergeben sich aus Dokumenten, die am 25. November 2005 von den Internet-Adressen
http://www.quick-ohm.de/waerme/download/Erlaeuterung-zu-Peltierelementen.pdf und
http://www.quick-ohm.de/waerme/download/Einbau.pdf
herunterladbar waren.

Aus der DE 1 410 206 A geht eine Waschmaschine hervor, in welcher Waschgut nicht nur gewaschen, sondern auch getrocknet werden kann. Für die dazu erforderlichen zusätzlichen Einrichtungen zeigt die Schrift mehrere Alternativen; insbesondere können eine elektrische Heizvorrichtung zum Erwärmen eines zur Trocknung von Waschgut eingesetzten Luftstroms und ein einfacher Wärmetauscher zum Abkühlen des erwärmten Luftstroms nach dem Beaufschlagen des Waschguts vorgesehen sein, der Heizer und der Kühler können aber auch zu einer Wärmepumpeinrichtung gehören. Die Wärmepumpeinrichtung kann eine Wärmepumpeinrichtung sein, welche mit Peltier-Elementen zur Nutzung des thermoelektrischen Effekts arbeitet.

Eine aus einem in der Datensammlung „Patent Abstracts of Japan" zur JP 08 057 194 A gehörigen englischen Kurzauszug hervorgehende Vorrichtung zum Trocknen von Waschgut, welche wiederum der Eingangs beschriebenen Gattung entspricht, enthält in ihrem ersten Kanalsystem neben einer Warmseite und einer Kaltseite, welche beide zu einer thermoelektrisch betreibbaren Wärmepumpeinrichtung gehören, einen der Kaltseite vorgeschalteten zusätzlichen Wärmetauscher zur Abkühlung des von dem Waschgut abgeführten Luftstroms und eine der Warmseite nachgeschaltete zusätzliche Heizeinrichtung zum weiteren Erwärmen des Luftstroms vor dem Beaufschlagen des Waschguts.

Ein Peltier-Element-Modul in einer entsprechenden Wärmepumpeinrichtung hat eine Kaltseite und eine Warmseite. An der Kaltseite wird in einem Rohr Luft zur Abkühlung und zum Abgeben von Feuchtigkeit vorbeigeführt. Die so getrocknete Luft wird in einem Rohr an der Warmseite zum Wiederaufwärmen vorbeigeführt.

Üblicherweise wird an der Kaltseite auskondensierte Feuchtigkeit in einem Behälter gesammelt. Das Rohr, das an der Kaltseite vorbeigeführt ist, ist zumindest an der Seite, welche direkt in Kontakt mit der Kaltseite steht, häufig mit einem Wasserfilm überzogen. Zwar befinden sich die Peltier-Elemente jenseits des Rohrs. Häufig kann jedoch Feuchtigkeit zu den Peltier-Elementen vordringen. Auch Abdichtungen mit Silikon können solches nur bedingt ändern. Kritisch sind insbesondere Löcher in den Wärmeleitkörpern, auf denen die Peltier-Elemente angeordnet sind. Solche Löcher werden häufig für Verschraubungen benötigt.

Wasser auf einem Peltier-Element kann zu Korrosion und sogar zu einem Kurz- oder Masseschluss führen und kann damit den Ausfall des gesamten Peltier-Element-Moduls bewirken.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Wäschetrockner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, dass ein nachteiliger Einfluss von Wasser, welches in das Peltier-Element-Modul gelangt, unterdrückt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist also in dem Rohr, das entlang der Warmseite des Moduls verläuft, (also dort entlang geführt ist) ein für Luft und Wasserdampf durchlässiger Filter zu den Peltier-Elementen hin angeordnet.

Dieser Filter stellt eine zum Transport von Wasser wirksame Verbindung zwischen dem Raum, in dem die Peltier-Elemente angeordnet sind, und der Warmseite des Peltier-Moduls dar, wo jedenfalls im Bereich des Peltier-Moduls ein minimaler Partialdruck von Wasserdampf vorliegt. Aufgrund des Filters stellt sich dieser minimale Partialdruck auch an den Peltier-Elementen ein, und jedwedes überschüssige Wasser, welches sich dort angesammelt haben könnte, wird durch den Filter zur Warmseite abtransportiert, So entweicht unerwünschte Feuchtigkeit von den Peltier-Elementen in das Rohr.

Mit anderen Worten werden durch die Auswahl eines passenden Filters die Peltier-Elemente nunmehr belüftet, und zwar von der Warmseite her, und gleichzeitig aktiv entfeuchtet. Dadurch ist der Abdichtungsaufwand bei der Herstellung der Module reduziert und die gesamte Qualität der Wärmepumpe ist verbessert.

Der Filter ist vorzugsweise undurchlässig für eine Flüssigkeit wie Wasser, um ein Eindringen flüssigen Wassers jedenfalls von der Warmseite her auszuschließen.

Als Filter eignet sich insbesondere ein Filter aus Polytetrafluorethylen, z. B. aus expandiertem Polytetrafluorethylen, wie er von der Firma Gore & Ass. auf dem Markt angeboten wird.

Bevorzugt sind die Peltier-Elemente in einem durch Wandungen abgegrenzten Innenraum des Peltier-Moduls angeordnet, und der Filter schafft eine luft- und wasserdampfdurchlässige Verbindung vom Rohr zum Innenraum (und damit auch vom Innenraum zum Rohr). Durch die ausreichende Belüftung des Innenraums des Peltier- Element-Moduls werden Druckschwankungen verhindert, und eventuell eindringende Feuchtigkeit kann aufgrund des Wasserdampfpartialdruckgefälles aus dem Inneren des Moduls verdampfen.

Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei die
Figur schematisch den Aufbau eines Wäschetrockners veranschaulicht.
In dem Wäschetrockner befindet sich die Wäsche in einer Wäschetrommel 10. Die Wäschetrommel 10 hat einen Auslass 12 und einen Einlass 14 für Luft. Die Luft aus dem Auslass 12 gelangt zunächst in ein Rohr 16, in das sie mit Hilfe einer Pumpe 18 hineingesaugt wird, wobei das Rohr zur Kaltseite (im Bild rechts) eines aus Peltier-Elementen 20 bestehenden Peltier-Element-Moduls geführt ist. An der Kaltseite des Peltier-Element-Moduls kondensiert Wasser aus der Luft, das diese von der Wäsche in der Trommel 10 aufgenommen hat, aus und wird in einem (nicht gezeigten) Behälter aufgefangen. Die getrocknete Luft wird nun über das Rohr 22 in das Rohr 24 geleitet, welches die Warmseite des Peltier-Element-Moduls mit dem Einlass 14 der Trommel 10 verbindet. Dort wird die getrocknete Luft aufgewärmt, so dass sie als warme Luft in den Einlass 14 gelangt, um erneut Wäsche in der Trommel 10 trocknen zu können.
Es sei bemerkt, dass die in der Figur dargestellte Führung der Luft nur als schematisierter Repräsentant einer realen Führung, gemäß der die in der Figur dargestellten Peltier-Elemente 20 nacheinander von der Luft überstrichen werden müssten, zunächst an der jeweiligen Kaltseite, dann an der jeweiligen Warmseite. Zu diesem Zweck ist die reale Führung als S-förmige Schleife, die zweimal wie beschrieben an den Peltier-Elementen 20 vorbei führt, auszulegen.
Das Peltier-Element-Modul ist gemäß der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform nach außen abgedichtet durch Wandungen 26, wobei im Bild seitlich die Rohre 16 und 24 jeweils den Abschluss bilden.
Um zu verhindern, dass Flüssigkeit zwischen die Wandungen 26 in den Innenraum des Peltier-Element-Moduls aus den Peltier-Elementen 20 eindringt und die Peltier-Elemente 20 somit beeinträchtigt, ist ein Filter 28 vorgesehen, der in dem Rohr 24 angeordnet ist und eine Verbindung vom Rohrinneren des Rohrs 24 zum Inneren des Peltier-Element-Moduls schafft. Der hier nur schematisch eingezeichnete Filter 28 ist an einer Stelle angeordnet, wo er am wenigsten das Aufwärmen der Luft in dem Rohr 24 an der Warmseite des Peltier-Element-Moduls beeinträchtigt und das Innere des Peltier-Element-Moduls mit einem Ort in dem Rohr 24, an welchem ein minimaler Partialdruck von Wasserdampf herrscht, verbindet. Durch den Filter 28, der aus expandiertem Polytetrafluorethylen hergestellt ist, welches luft- und wasserdampfdurchlässig, aber für Flüssigkeiten undurchlässig ist, kann gegebenenfalls in den Innenraum des Peltier-Element-Moduls zwischen den Wandungen 26, beispielsweise über Undichtigkeiten an dem Rohr 16 an der Kaltseite, eingetretene Flüssigkeit, abdampfen und über den Filter 28 in das Rohr 24, und somit aus dem Inneren des Peltier-Element-Moduls wieder heraus, gelangen.
Das bisher gebräuchliche Konzept, das Peltier-Element-Modul vermittels Silikon oder dergleichen komplett abzudichten, ist damit abgelöst. Stattdessen wird gezielt eine geeignete Verbindung zwischen dem Inneren des Peltier-Element-Moduls und dem Rohr 24 geschaffen, durch welche jedwede Flüssigkeit aus dem Peltier-Element-Modul über den Filter 28 austreten kann.
Es handelt sich also um ein belüftetes Peltier-Element-Modul.

Claims

Wäschetrockner mit einer Wärmepumpe, die ein Peltier-Element-Modul mit Peltier-Elementen (20) umfasst, das eine Kaltseite hat, an der in einem Rohr (16) Luft zur Abkühlung und zum Abgeben von Feuchtigkeit vorbeigeführt wird, und das eine Warmseite hat, an der in einem Rohr (24) die getrocknete Luft zum Wiederaufwärmen vorbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohr (24), das entlang der Warmseite des Moduls verläuft, ein für Luft und Wasserdampf durchlässiger Filter (28) zu den Peltier-Elementen (20) hin angeordnet ist.
Wäschetrockner nach Anspruch 1, bei dem der Filter (28) undurchlässig für eine Flüssigkeit ist.
Wäschetrockner nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem der Filter aus Polytetrafluorethylen (PTFE), bevorzugt aus expandiertem Polytetrafluorethylen, besteht.
Wäschetrockner nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem die Peltier-Elemente (20) in einem durch Wandungen (26) abgegrenzten Innenraum des Peltier-Moduls angeordnet sind, und dass der Filter (28) eine luft- und wasserdampfdurchlässige Verbindung vom Rohr (24) zum Innenraum schafft.