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Die
Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für eine Wärmetauscheranordnung, welche
einen ersten und einen zweiten Wärmetauscher
aufweist. Die beiden Wärmetauscher
sind beabstandet zueinander angeordnet, wobei in einem Zwischenraum
zwischen den Wärmetauschern
zumindest ein Peltier-Element angeordnet ist. Der Zwischenraum ist
durch ein Dichtelement abgedichtet.
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Aus
einem Dokument, welches am 25. November 2005 von der Internet-Adresse
http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element
herunterladbar
war, ist ein Peltier-Element in Aufbau und Funktion bekannt, welches
den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist. Die 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.
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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.
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Aus
der
DE 1 410 206 A geht
ein Hausgerät in
Form einer Waschmaschine hervor, in welcher Waschgut nicht nur gewaschen,
sondern auch getrocknet werden kann. Für die dazu erforderlichen zusätzlichen
Einrichtungen zeigt die Schrift mehrere Alternativen; ins besondere
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 Wärmepumpe
gehören.
Die Wärmepumpe
kann mit Peltier-Elementen zur Nutzung des thermoelektrischen Effekts
arbeiten.
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Ein
aus einem in der Datensammlung „Patent Abstracts of Japan" zur
JP 08 057 194 A gehörigen englischen
Kurzauszug hervorgehendes Hausgerät zum Trocknen von Waschgut
enthält
in einem Kanalsystem neben einem Heizer und einem Kühler, welche
beide zu einer thermoelektrisch betreibbaren Wärmepumpe gehören, einen
dem Kühler
vorgeschalteten zusätzlichen
Wärmetauscher
zur Abkühlung
des von dem Waschgut abgeführten
Luftstroms und eine dem Heizer nachgeschaltete zusätzliche Heizeinrichtung
zum weiteren Erwärmen
des Luftstroms vor dem Beaufschlagen des Waschguts.
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Bei
jeder Wärmetauscheranordnung,
welche nach der Peltier-Technik arbeitet, ist es wesentlich, dass
die Peltier-Elemente vor Feuchtigkeit geschützt sind. Möglich ist dabei eine Peltier-Baugruppe
(Wärmetauscher
und Peltier-Elemente) für
ein Hausgerät, insbesondere
einen Wäschetrockner,
bei der durch mehrere unabhängig
voneinander wirkende Dichtungssysteme die Peltier-Elemente gegen
Feuchtigkeit geschützt
werden sollen. Dazu werden die Peltier-Elemente selbst mit einem
Epoxidharz-Kleber und zusätzlich
ein äußerer Rand
der Peltier-Baugruppe mit Silikonharz abgedichtet. Diese Ausbildung
eines solchen Dichtungssystems ist relativ aufwendig und, da die
Dichtungen zum Teil manuell aufgetragen werden, sehr fehlerbehaftet.
Die Dichtfunktion ist dadurch nur sehr unzureichend gewährleistet. Ein
mögliches
Eindringen von Wasser in einen Zwischenraum der Peltier-Baugruppe
muss jedoch vermieden werden, da die Feuchtigkeit und die an den Peltier-Elementen
anliegende elektrische Spannung eine elektrolytische Reaktion mit
entsprechenden Korrosionserscheinungen zur Folge haben können. Dadurch
wird die Funktion der Peltier-Elemente unter Umständen erheblich
beeinträchtigt
bzw. kann vollkommen außer
Kraft gesetzt werden.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsvorrichtung
zu schaffen, mit welcher die Peltier-Elemente in einer Wärmetauscheranordnung
vor Feuchtigkeit zuverlässig
geschützt
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Dichtungsvorrichtung, welche die Merkmale
nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
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Eine
erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung
für eine
Wärmetauscheranordnung
bzw. eine Wärmetauscher-Dichtungsvorrichtung
umfasst zumindest ein Dichtelement, welches einen Zwischenraum zwischen
zwei Wärmetauschern
der Wärmetauscheranordnung
abdichtet. In diesem Zwischenraum ist zumindest ein Peltier-Element
angeordnet. Ein wesentlicher Gedanke besteht darin, dass das Dichtelement
zumindest zwei Dichtlippen aufweist, wobei jeweils eine Dichtlippe
an einem Basiselement eines Wärmetauschers
anliegt. Durch diese Ausbildung und Anordnung kann der Eintritt
von Feuchtigkeit in den Zwischenraum verhindert werden. Eine Funktionsbeeinträchtigung
der Peltier-Elemente durch Feuchtigkeit kann dadurch verhindert
werden.
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In
vorteilhafter Weise ist das Dichtelement an Randbereichen der Wärmetauscher,
insbesondere vollständig
umlaufend um diese Randbereiche, angeordnet. Dadurch kann der Zwischenraum
durch ein einziges Dichtelement, welches insbesondere einstückig ausgebildet
sein kann, zuverlässig
abgedichtet werden. Durch die Anordnung des Dichtelements an den
Randbereichen der Wärmetauscher
wird der Zwischenraum möglichst
wenig eingeschränkt
und dadurch kann in dem Zwischenraum ein möglichst großer Platz für die Anordnung von einem oder
mehreren Peltier-Elementen bereitgestellt werden. Darüber hinaus
kann durch die Formgestaltung des Dichtelements ein Dichten an den
Randbereichen besonders vorteilhaft erwirkt werden.
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Das
Dichtelement, insbesondere die Dichtlippen, sind in vorteilhafter
Weise zumindest bereichsweise aus einem flexiblen Material ausgebildet. Besonders
bevorzugt ist hierbei eine Ausbildung aus einem Gummi oder einer
Gummimischung oder aus einem thermoplastischen Elastomer. Die Dichtwirkung
kann dadurch deutlich verbessert werden. Darüber hinaus kann durch diese
Ausgestaltung eines Dichtelements ein einfaches Platzieren gewährleistet werden.
Es ist dadurch nicht mehr erforderlich, eine Dichtungen manuell
anzubringen.
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In
vorteilhafter Weise ist das Dichtelement im Querschnitt U-förmig ausgebildet.
Die Schenkel der U-Form sind bevorzugt mit jeweils einer Aussparung versehen,
in welche jeweils ein Randbereich eines Wärmetauschers in einer Einbauposition
angeordnet ist.
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Dies
ermöglicht
eine stabile Positionierung des Dichtelements an den Wärmetauschern.
Darüber
hinaus kann durch das Anliegen des Dichtelements an mehreren Seitenflächen eines
Wärmetauschers
eine verbesserte Dichtwirkung erreicht werden.
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In
vorteilhafter Weise sind die Dichtlippen an den Schenkeln der U-Form
ausgebildet. Die Dichtlippen können
dadurch besonders einfach und dennoch fest an die Seitenflächen eines
Basiselements eines Wärmetauschers
angeführt
und angepresst werden, wodurch ebenfalls die Dichtigkeit erhöht werden kann.
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In
vorteilhafter Weise ist eine Mehrzahl an Dichtlippen an dem Dichtelement
ausgebildet, wobei jeweils zumindest zwei Dichtlippen an dem ersten Wärmetauscher
und zumindest zwei Dichtlippen an dem zweiten Wärmetauscher anliegen. Durch
eine derartige mehrfache Hintereinanderanordnung von Dichtlippen
wird zumindest ein Doppeldichtungssystem geschaffen, mit welchem
ein Eintritt von Feuchtigkeit in den Zwischenraum in optimaler Weise
verhindert werden kann. Die jeweils zumindest zwei Dichtlippen liegen
somit an Flächenbereichen
der Basiselemente der Wärmetauscher
an.
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In
vorteilhafter Weise grenzt das Dichtelement zumindest an zwei Seitenflächen eines
Basiselements eines Wärmetauschers
an und es liegt jeweils zumindest eine Dichtlippe an einer Seitenfläche dieses
Basiselements eines Wärmetauschers
an. An jeder, einer Seitenfläche
des Basiselements benachbarten Seite des Dichtelements ist somit
eine Dichtlippe ausgebildet, welche an der benachbarten Seitenfläche des
Basiselements anliegt. Neben einer besonders effektiven und effizienten
Abdichtung kann hierbei auch eine besonders positionsstabile Anordnung
des Dichtelements gewährleistet
werden.
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In
bevorzugter Weise ist die Dichtungsvorrichtung in einem Hausgerät, vorzugsweise
einem Hausgerät
zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere
einem Wäschetrockner,
angeordnet.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
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Die
einzige 1 zeigt eine perspektivische Darstellung
eines Teilausschnitts einer Wärmetauscheranordnung
mit einer Dichtungsvorrichtung.
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Die
schematische Darstellung in 1 zeigt eine
Wärmetauscheranordnung
mit einem ersten Wärmetauscher 1 und
einem zweiten Wärmetauscher 2.
Die Wärmetauscheranordnung
ist in einem Wäschetrockner
angeordnet. Der erste Wärmetauscher 1 weist
ein Basiselement 11 mit daran angrenzenden Durchströmungselementen 12 auf.
Die beiden Wärmetauscher 1 und 2 sind
beabstandet zueinander angeordnet, wobei in einem Zwischenraum 3 zwischen
den Wärmetauschern 1 und 2 zumindest ein
Peltier-Element 4 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel
ist der erste Wärmetauscher 1 als „warmer" Wärmetauscher
oder Heizer ausgebildet; werden Peltier-Elemente 4 in der
Anordnung mit einer elektrischen Gleichspannung betrieben, so heizen sie
sich jeweils an einer mit dem ersten Wärmetauscher 1 kontaktierten
Seite auf. Der zweite Wärmetauscher 2 weist
ebenfalls ein Basiselement 21 und daran angrenzende Kühlrippen 22 auf.
Der Wärmetauscher 2 ist
im Ausführungsbeispiel
als „kalter" Wärmetauscher
ausgebildet; werden Peltier-Elemente 4 mit einer elektrischen
Spannung betrieben, so kühlen
sie sich jeweils an einer mit dem zweiten Wärmetauscher 2 kontaktierten
Seite ab.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist die Wärmetauscheranordnung
als Wärmepumpe
ausgebildet. Darüber
hinaus bilden die beiden Wärmetauscher 1 und 2 und
das zumindest eine Peltier-Element 4 eine
Peltier-Baugruppe.
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Der
Zwischenraum 3 ist durch ein einstückig ausgebildetes Dichtelement 5 abgedichtet,
welches vollständig
umlaufend um die Wärmetauscher 1 und 2 angeordnet
ist.
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Wie
in der Darstellung zu erkennen ist, ist das Dichtelement 5 an
Randbereichen 11a und 21a der Basiselemente 11 und 21 befestigt.
Das Dichtelement 5 weist im Querschnitt eine U-Form auf.
In jedem Schenkel der U-Form ist eine Aussparung ausgebildet, wobei
in der Aussparung 51 der Randbereich 11a und in
der Aussparung 52 der Randbereich 21a angeordnet
ist.
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Im
Ausführungsbeispiel
weist das Dichtelement 5 eine erste Dichtlippe 53 auf,
welche umlaufend an dem Randbereich 11a dichtend anliegt.
Die erste Dichtlippe 53 erstreckt sich in die Aussparung 51.
Darüber
hinaus sind an dem ersten Schenkel zwei weitere Dichtlippen 54 und 55 ausgebildet,
welche sich ebenfalls in die Aussparung 51 erstrecken. Wie
aus der Darstellung in 1 zu erkennen ist, sind diese
beiden Dichtlippen 54 und 55 hintereinander ausgebildet
und erzeugen dadurch ein Doppeldichtungssystem. Im Ausführungsbeispiel
greifen die vollständig
umlaufenden Dichtlippen 54 und 55 in entsprechende
Aussparungen des Randbereichs 11a ein. Die Dichtlippen 54 und 55 sind
somit einrastend in den entsprechenden Vertiefungen bzw. Aussparungen
in dem Randbereich 11a angeordnet. Dadurch kann eine positionsstabile
Anordnung des Dichtelements 5 und eine besonders effektive
und effiziente Abdichtung erreicht werden.
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In
analoger Weise ist der zweite Schenkel der U-Form des Halteelements 5 in
der Querschnittdarstellung ausgebildet. Wie dabei zu erkennen ist, ist
eine Dichtlippe 56 an der Vorderseite des Schenkels ausgebildet,
welche an einer Außenseite
des Basiselements 21 anliegt. Das Dichtelement 56 erstreckt
sich in die Aussparung 52. Darüber hinaus sind auch in diesem
zweiten Schenkel zwei weitere Dichtlippen 57 und 58 ausgebildet,
welche sich ebenfalls in die Aussparung 52 erstrecken.
Die Dichtlippen 57 und 58 greifen ebenfalls einrastend
in entsprechende Vertiefungen bzw. Aussparungen an der Innenseite
des Basiselements 21 ein. Im Ausführungsbeispiel liegen somit
jeweils zumindest eine Dichtlippe an einer äußeren und an einer inneren
Seitenfläche
der Basiselemente 11 und 21 an.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass eine weitere Dichtlippe an dem Dichtelement
ausgebildet ist, welche sich in die Aussparung 51 erstreckt
und an der schmalen Seitenfläche
(vertikale Seitenfläche
in 1) des Randbereichs 11a anliegt. Analog
kann eine derartige Dichtlippe auch im Bereich der Aussparung 52 ausgebildet
sein.
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Die
gezeigte Anordnung und Ausgestaltung der Dichtlippen in Anzahl und
Formgestaltung ist lediglich beispielhaft und kann in vielfältiger Weise
variieren. Auch die Formgestaltung des Dichtelements im Querschnitt,
welche im Ausführungsbeispiel
eine U-Form aufweist, ist lediglich beispielhaft. Die Dichtlippen 53 bis 58 können auch
lediglich an nur einer Seitenfläche
eines Basiselements 11 oder 12 anliegen. Es kann
dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass lediglich jeweils nur
eine Dichtlippe ausgebildet ist, welche nur an einer Seitenfläche der
Basiselemente 11 oder 12 anliegt. Durch die vorgeschlagene Dichtungsvorrichtung,
insbesondere das Dichtelement, ist eine zusätzliche Abdichtung des Peltier-Elements 4 in
dem Zwischenraum 3 mit Epoxidklebern und/oder Silikonharz
nicht mehr erforderlich. Dadurch wird auch der Wirkungsgrad des
Peltier-Elements 4 erhöht.
Eine Wärmeleitung über die
Dichtmassen von der warmen zur kalten Seite des Peltier-Elements 4 ist
nicht mehr möglich.
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Zusätzlich zur
Abdichtung der Peltier-Baugruppe, insbesondere des Zwischenraums 3,
kann die vorgeschlagene Dichtungsvorrichtung auch eine Abdichtung
gegenüber
von nicht gezeigten Luftführungsbauteilen
im Wäschetrockner
und/oder elektrischen Leitungen für die Kontaktierung des Peltier-Elements 4 übernehmen.