DE102021201716A1

DE102021201716A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse mit zumindest einem wärmeerzeugenden Bauteil

Info

Publication number: DE102021201716A1
Application number: DE102021201716.9A
Authority: DE
Inventors: Viktor Rakoczi
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2022-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1 a, 1b, 1c, 1d) zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse (2) mit zumindest einem wärmeerzeugenden Bauteil, die Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) aufweisend das Gehäuse (2) das einen Innenraum (6) ausbildet, wobei das Gehäuse (2) das zumindest eine wärmeerzeugende Bauteil umschließt, und wobei das Gehäuse (2) eine Gehäusewand aufweist, wobei die Gehäusewand eine dem Innenraum (6) zugewandte Innenwand und eine der Innenwand gegenüberliegende Außenwand aufweist,wobeiein erstes steuerbares Peltier-Element (10a) und zumindest ein steuerbares zweites Peltier-Element (10b) vorgesehen sind, wobei das zumindest eine steuerbare zweite Peltier-Element (10b) parallel zu dem ersten Peltier-Element (10a) angeordnet ist,wobei das erste Peltier-Element (10a) an der Außenwand angeordnet ist, und eine Peltier-Steuerung (9) vorgesehen ist, die die elektrische Leistung des ersten Peltier-Elements (10a) und des zumindest zweiten Peltier-Elements (10b) steuert, um bedarfsweise eine Aufheizung oder Abkühlung des Innenraums (6) zu bewirken.Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse mit zumindest einem wärmeerzeugenden Bauteil

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse mit zumindest einem wärmeerzeugenden Bauteil, die Vorrichtung aufweisend das Gehäuse das einen Innenraum ausbildet, wobei das Gehäuse das zumindest eine wärmeerzeugende Bauteil umschließt, und wobei das Gehäuse eine Gehäusewand aufweist, wobei die Gehäusewand eine dem Innenraum zugewandte Innenwand und eine der Innenwand gegenüberliegende Außenwand aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse mit zumindest einem wärmeerzeugenden Bauteil.
Es gibt viele technische Bauteile, die eine Kühlung erfordern und welche daher ein Kühlmodul aufweisen, um entweder das Bauteil direkt oder indirekt zu kühlen. Beispielsweise stellen Steuergeräte (ECU, electronic control unit) wie sie zum Beispiel in Fahrzeugen eingesetzt werden, hohe Anforderungen an eine Kühlung um diese vor Überhitzung durch vom Motor abgestrahlte Wärme zu schützen, so dass ein sicherer Betrieb gewährleistet werden kann. Steuergeräte umfassen beispielsweise Hardware-Plattformen zur logischen Verarbeitung von Eingangssignalen, um Logik- und/oder Leistungspegel als Regel- oder Steuersignale für die Fahrzeugsteuerung bereitzustellen. Ferner können solche Steuergeräte Fahrerassistenzsysteme und/oder automatisiertes/autonomes Fahren regeln und steuern. Diese Plattformen können Mehrkernprozessoren mit mehreren zentralen Prozessoreinheiten und mehrere Grafikprozessoren umfassen. Bei einem Mehrkernprozessor sind mehrere Kerne auf einem einzigen Chip, das heißt einem Halbleiterbauelement, angeordnet.
Die Steuergeräte sind für gewöhnlich in einem Gehäuse angeordnet, an welchem ein Kühlmodul mit einem Kühlmittel zum Abtransport der erzeugten Wärme angeordnet ist.
Eine Anforderung an Steuergeräte ist ein Betrieb im Temperaturbereich von im Wesentlichen -40°C bis +90°C. In der Regel wird dem Kühlmittel Wasser Ethylenglykol zugesetzt, um in Abhängigkeit des Volumenanteils von Ethylenglykol einen Eisflockenpunkt des Wasser-Ethylenglykols-Gemisches herabzusetzen.
Auch andere zu kühlende Bauteile beispielsweise wie eine Batterie, welche ebenfalls in einem Gehäuse angeordnet ist, können solche Kühlmodule zugeordnet sein.
Ein wesentliches Problem bei solchen wärmeerzeugenden Bauteilen ist die Bildung von Kondenswasser an den inneren und äußeren Gehäusewänden bei ungünstigen klimatischen Bedingungen.
Hier gibt es eine Vielzahl an reaktiven oder präventiven Maßnahmen entgegen einer Kondenswasserbildung. Dies kann beispielsweise ein gegenüber Luftfeuchtigkeit abgedichtetes Gehäuse, die eine hohe IP-Schutzklasse gegenüber Wasser erfordert, oder die Vorhersage einer Kondenswasserbildung auf Grundlage von Erfahrungswerten (große Fehlertoleranz) ohne Messsensoren, bei der das Gehäuse weniger abgedichtet werden muss.
Zum Schutz vor Kondenswasser können beispielsweise Steuergeräte bzw. deren Platinen gegen Korrosion mit einem Schutzschichtüberzug versehen sein.
Diese Maßnahmen sind jedoch sehr kostenintensiv.
Insbesondere bei wärmeerzeugenden Bauteilen, wie Steuergeräten, muss jedoch das Hochfahren gewährleistet werden.
Die DE 10 2005 050 683 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Kühlung einer Wärmequelle eines Kraftfahrzeugs, wobei die Wärmequelle zumindest einen, insbesondere in einem Fahrgastbereich des Fahrzeugs angeordneten, elektrischen Verbraucher aufweist, umfassend einen Strömungskanal, durch welchen Luft bewegbar und mit der Wärmequelle in thermischen Kontakt bringbar ist, wobei die Luft mittels eines bezüglich der Wärmequelle stromabwärts angeordneten Gebläses absaugbar ist.
Die DE 10 2007 018 315 B4 offenbart ein Kühlmodul mit einem am Fahrzeug befestigten Kühler, eingerichtet zum Kühlen des Kühlwassers durch Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser und Luft und einem Kondensator, eingerichtet zum Kondensieren des Kältemittels durch Wärmeaustausch zwischen dem im Kühlkreis zirkulierten Kältemittel und der Luft.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welche ein Senken der Luftfeuchtigkeit als auch eine Kühlung von wärmeerzeugenden Bauteilen, welche in einem Gehäuse angeordnet sind, verbessert.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse mit zumindest einem wärmeerzeugenden Bauteil, die Vorrichtung aufweisend das Gehäuse das einen Innenraum ausbildet, wobei das Gehäuse das zumindest eine wärmeerzeugende Bauteil umschließt, und wobei das Gehäuse eine Gehäusewand aufweist, wobei die Gehäusewand eine dem Innenraum zugewandte Innenwand und eine der Innenwand gegenüberliegende Außenwand aufweist, wobei
ein erstes steuerbares Peltier-Element und zumindest ein steuerbares zweites Peltier-Element vorgesehen sind, wobei das zumindest eine steuerbare zweite Peltier-Element parallel zu dem ersten Peltier-Element angeordnet ist, wobei das erste Peltier-Element an der Außenwand angeordnet ist, und eine Peltier-Steuerung vorgesehen ist, die die elektrische Leistung des ersten Peltier-Elements und des zumindest zweiten Peltier-Elements steuert, um bedarfsweise eine Aufheizung oder Abkühlung des Innenraums zu bewirken.
Dabei kann unter Peltier-Element vereinfacht ein elektrothermischer Wandler verstanden werden, der auf dem Peltier-Effekt beruht. Der Peltier-Effekt basiert auf der Erkenntnis, dass ein Stromfluss, welcher an, in bestimmter Folge, angeordnete Halbleiter angelegt wird, einen Temperaturgradienten erzeugt. Peltier-Elemente können sowohl zur Kühlung als auch - bei Stromrichtungsumkehr - zum Heizen verwendet werden.
Durch die Anordnung zweier in Reihe angeordneter, das heißt parallel zueinander angeordneter Peltier-Elemente wird eine effiziente adaptierbare Heiz- und Kühlvorrichtung, welche flexibel verschaltbar ist, geschaffen, die ohne großen Aufwand realisierbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann einfach realisiert werden und ist zudem durch ihre kleine Ausführung an vielen Gehäusen mit wärmeerzeugenden Bauteilen einfach und schnell anbringbar. Ferner kann die Vorrichtung nicht nur in klimatischen Extremfällen, bei denen sich Kondenswasser bildet, insbesondere im transienten Bereich zum thermischen Gleichgewicht, genutzt werden, sondern permanent.
Durch die Einstellung zwischen Kühlwirkung und Heizwirkung - je nach klimatischer Bedingung - kann eine Entfeuchtung als auch eine verbesserte Kühlung bewirkt werden.
Aufgrund von vorherrschenden Temperaturunterschieden insbesondere in Verbindung mit einer relativen Luftfeuchtigkeit kann eine Kondenswasserbildung innerhalb und außerhalb des Gehäuses vermieden oder zumindest reduziert werden. Dadurch kann eine verminderte Funktionstüchtigkeit oder eine verkürzte Lebensdauer des wärmeerzeugenden Bauteils vermieden werden. Luftfeuchtigkeitsszenarien werden daher reduziert oder gar verhindert. Die Vorrichtung ist somit betriebstechnisch konfiguriert, die Temperatur in dem Innenraum stark zu beeinflussen. Durch Reduzierung oder Vermeidung des bei der Kondensation anfallenden Kondenswassers können Kurzschlüsse an dem wärmeerzeugenden Bauteil, insbesondere einer Elektronik und/oder die Korrosion des wärmeerzeugenden Bauteils vermieden werden.
Durch die in Reihe angeordneten Peltier-Elemente kann eine effiziente Verstärkung der Kühlleistung oder Wärmeerzeugung erzielt werden, in Anpassung an die verschiedenen klimatischen Randbedingungen.
Die Peltier-Elemente dienen auch somit als Entfeuchter als auch zur Kühlung und können durchgängig eingesetzt werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann das zumindest eine wärmeerzeugende Bauteil beispielsweise ein Steuergerät, robuster betrieben werden, beispielsweise bei Ausfall eines externen Kühlsystems. Dadurch kann die Sicherheit der Funktionsweise /Betriebs des zumindest einen wärmeerzeugenden Bauteils gewährleistet werden. Ferner ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine schnelle und effiziente Temperaturanpassung zur Entfeuchtung bzw. besseren Kühlung als beispielsweise mittels Pumpen oder anderer temperaturregelnder Mittel möglich.
In bevorzugter Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung einen Kondenser, welcher zwischen dem ersten und dem zumindest zweiten Peltier-Element angeordnet ist. Ein Kondenser ist ein Element, in welchem ein gasförmiger Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand überführt wird. Anhand des Kondensers (Kondensator) kann die abgeführte Wärme (Wasserdampf) auskondensiert werden. Durch die Anbringung zwischen den beiden Peltier-Elementen ist ein einfaches Auskondensieren von Wasserdampf möglich. Dadurch kann gezielt verdunstetes Kondenswasser entfernt werden.
In weiterer Ausgestaltung ist ein Wärmeleitzwischenelement zwischen der Außenwand und dem ersten Peltier-Element als auch zwischen dem ersten Peltier-Element und dem Kondenser als auch zwischen dem Kondenser und dem zumindest zweiten Peltier-Element angeordnet. Ein solches kann beispielsweise als ein thermisches Grenzflächenmaterial (Thermal Interface Material) ausgebildet sein, dass eingefügt wird, um die thermische Kopplung zu verbessern. Dadurch kann eine effiziente Wärmeableitung erzielt werden und lokale Temperaturüberlastungen verhindert werden. Solche Wärmeleitzwischenelemente können beispielsweise Wärmeleitpasten und/oder Wärmeleitkleber und/oder Wärmeleitplättchen sein. In dieser Ausgestaltung können durch Unebenheiten, Toleranzen, Luftspalt oder Rauheit bedingten Lücken zwischen Kondenser /Peltier-Element und Peltier-Element / Gehäuse geschlossen werden und eine gleichmäßigere Wärmeableitung erzielt werden.
In weiterer Ausgestaltung kann ein Kühlwasserabführmittel vorgesehen sein, welches am Kondenser angeordnet ist, zur Abführung von kondensierten Wasser. Dieses kann beispielsweise als Kanal und / oder Rohre ausgebildet sein. Durch solche Kühlwasserabführmittel wird das abgeschiedene Wasser gezielt geführt, beispielsweise in einen Sammelbehälter oder bei einem Fahrzeug beispielsweise aus dem Fahrzeug hinaus.
In weiterer Ausbildung ist die Peltier-Steuerung dazu ausgebildet, das erste Peltier-Element und das zumindest eine zweite Peltier-Element unabhängig voneinander zu steuern. Die Bestromung der Peltier-Elemente kann dabei vom wärmeerzeugenden Bauteil selbst übernommen werden, beispielsweise durch Stromleitungen, welche aus dem Gehäuse herausgeführt werden. Die Peltier-Elemente können dadurch in ihrer Polarität verschieden sein und durch die Peltier-Steuerung akontinuierlich bestromt werden, beispielsweise etwa nach Pulsweitenmodulation angesteuert werden.
Durch die unabhängige Steuerung kann beispielsweise eine effiziente Kühlung oder Wärmung der Gehäusewand bewirkt werden, je nach klimatischer Fallkonstellation. Durch die unterschiedliche Beschaltung können Potentialunterschiede an den jeweiligen Heiß- und Kaltseiten der Peltier-Elemente so eingestellt werden, dass die Peltier-Elemente im thermisch wirksamen Bereich arbeiten können, beispielsweise einen hohen Wirkungsgrad, einen erwünschten Arbeitspunkt etc. aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung weist das Gehäuse eine Oberseite eine Unterseite und Seitenwände und ein Kühlmodul auf, welches an der Unterseite oder Oberseite angeordnet ist.
Das Kühlmodul kann dabei zur Führung oder Durchströmen eines Kühlmittels ausgelegt sein. Ferner kann das Kühlmodul Anschlüsse aufweisen, um das Kühlmittel durch das Kühlmodul zu leiten. Außerdem kann das Kühlmodul integrierte Turbulenzeinlagen, beispielsweise Kühlrippen, umfassen. Das Kühlmodul kühlt das Gehäuse bzw. den Innenraum bzw. das wärmeerzeugende Bauteil von der Unterseite (Oberseite). Strömt Kühlmittel durch das Kühlmodul, so kann die Unterseite (Oberseite) gut gekühlt werden.
Ferner kann in einer weiteren Ausgestaltung das erste Peltier-Element und das zumindest eine zweite Peltier-Element an einer der Seitenwände angeordnet sein. In weiterer Ausgestaltung ist das erste Peltier-Element und das zumindest eine zweite Peltier-Element im Bereich des Kühlmoduls an einer der Seitenwände angeordnet. Somit können die beiden Peltier-Elemente das Kühlmittel im Kühlmodul beeinflussen. In weiterer Ausbildung ist das Kühlmodul mit verschiedenen Betriebszuständen betreibbar und die Peltier-Steuerung dazu ausgelegt, das erste Peltier-Element und das zumindest eine zweite Peltier-Element in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kühlmoduls zu steuern.
Ferner kann die Peltier-Steuerung derart ausgebildet sein, in einem ersten Betriebszustand, der einem Anfahren des Kühlmoduls entspricht, das zu dem Gehäuse weisende erste Peltier-Element so zu steuern, dass das erste Peltier-Element eine zur Außenwand warme Peltier-Elementseite und das zumindest eine zweite Peltier-Element eine zum ersten Peltier-Element weisende kalte Peltier-Elementseite aufweist. Somit weist das erste Peltier-Element zu dem zweiten Peltier-Element eine kalte Peltier-Elementseite auf. Das zweite Peltier-Element weist ebenfalls ein zu dem ersten Peltier-Element hinweisende kalte Peltier-Elementseite und eine gegenüberliegende warme Peltier-Elementseite auf.
Sind beispielsweise die Temperatur um/im Gehäuse und die relative Luftfeuchtigkeit relativ hoch bei gleichzeitig sehr kühlen Kühlmittel, so bildet sich beim Taupunkt Kondenswasser. Dabei ist der Taupunkt abhängig von der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit. Wird nun die Gehäusewand durch das erste Peltier-Element aufgewärmt, so verdunstet das entstandene Kondenswasser auf und im Bereich der Gehäusewand. Dadurch wird eine trockene Umgebung geschaffen. Ferner kann bei Vorhandensein eines Kondensers zwischen den beiden Peltier-Elementen dieses gekühlt werden. Da die beiden Peltier-Elemente gegensinnig gepolt sind, wird der Kondenser doppelseitig gekühlt, sodass das verdunstende Kondenswasser das von dem Gehäuse und der näheren Umgebung am Kondenser konzentriert wird, an diesem abgeschieden. Gleichzeitig kann beispielsweise an der Gehäusewand über einen thermischen Pfad das noch nicht oder noch ungenügend erwärmte Kühlmittel erwärmt werden, so dass die Kondenswasserbildung im Gehäuse vermieden oder zumindest reduziert wird, indem der Temperaturunterschied zwischen Kühlmodul und dem Gehäuse reduziert wird.
In weiterer Ausgestaltung ist die Peltier-Steuerung derart ausgebildet, in einem zweiten Betriebszustand, der einem Ausfall des Kühlmoduls oder einer zu geringen Kühlung entspricht, das zu dem Gehäuse weisende erste Peltier-Element so zu steuern, dass das erste Peltier-Element eine zur Außenwand wärmende Peltier-Elementseite und das zumindest eine zweite Peltier-Element eine zum ersten Peltier-Element weisende warme Peltier-Elementseite aufweist.
Dadurch unterstützen alle beiden Peltier-Elemente die primäre Kühlung durch das Kühlmodul. Ist beispielsweise die Kühlung ausgefallen oder sind zu hohe Temperaturen vorhanden und die Kühlung durch das Kühlmodul nicht ausreichend, so kann durch eine solche Konstellation das wärmeerzeugende Bauteil bzw. der Innenraum gekühlt werden, womit ein Zeitraum eines sicheren Zustands verlängert werden kann und das System bzw. das wärmeerzeugende Bauteil länger im Betrieb bleiben kann.
Weiterhin kann zumindest ein drittes steuerbares Peltier-Element und zumindest ein viertes parallel zu dem dritten Peltier-Element angeordnetes steuerbares viertes Peltier-Element vorgesehen sein, wobei das dritte Peltier-Element an der Außenwand angeordnet ist.
In weiterer Ausbildung ist zumindest ein Temperatursensor vorgesehen, welcher im Innenraum oder an der Außenwand zur Messung der Temperatur angeordnet ist. Ferner ist in weiterer Ausgestaltung die Peltier-Steuerung dazu ausgelegt, das erste Peltier-Element und das zumindest eine zweite Peltier-Element anhand der gemessenen Temperatur zu steuern.
Die Peltier-Steuerung senkt / erhöht die Leistung (Spannung/Stromstärke), die den Peltier-Elementen zugeführt wird, bei Erreichen bestimmter Temperaturen des Gehäuses und/oder des wärmeerzeugenden Bauteils. Dadurch kann eine Entfeuchtung /Temperaturregelung anhand der gemessenen Temperatur erfolgen. Der Temperatursensor kann dabei auf dem wärmeerzeugenden Bauteil und/oder an dem Gehäuse im Innenraum / an der Außenwand angeordnet sein. Ist der Temperatursensor direkt am Bauteil angeordnet, so kann gleichzeitig das Bauteil selber überwacht werden.
In weiterer Ausgestaltung ist ein Feuchtigkeitssensor zur Messung der Feuchtigkeit vorgesehen, wobei die Peltier-Steuerung dazu ausgelegt ist, das erste Peltier-Element und das zumindest eine zweite Peltier-Element anhand der gemessenen Feuchtigkeit zu steuern. Dabei ist der Feuchtigkeitssensor vor allem am Gehäuse angebracht oder auf dem Bauteil direkt, um die relative Luftfeuchtigkeit zu erfassen.
In weiterer Ausgestaltung ist zumindest ein Temperatursensor vorgesehen, welcher im Innenraum oder an der Außenwand zur Messung der Temperatur vorgesehen ist als auch im Innenraum oder an der Außenwand ein Feuchtigkeitssensor, zur Messung der Luftfeuchtigkeit, und wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Taupunkt anhand der gemessenen Temperatur und der Luftfeuchtigkeit zu bestimmen und die Peltier-Steuerung dazu ausgelegt ist, das erste Peltier-Element und das zumindest eine zweite Peltier-Element anhand des bestimmten Taupunkts zu steuern.
Vorzugsweise ist der Temperatursensor dazu ausgelegt, die relative Luftfeuchtigkeit und die Oberflächentemperatur des Gehäuses oder des Bauteils zu ermitteln.
Dadurch kann der Taupunkt am Gehäuse oder am Bauteil ermittelt werden. Dabei ist der Taupunkt diejenige Temperatur, welche bei der Luft mit einer bestimmten Luftfeuchtigkeit unterschritten werden muss, damit sich Wasserdampf als Kondenswasser abscheiden kann. Die Oberflächentemperatur des Gehäuses oder des Bauteils darf dann nicht auf diesen Taupunkt absinken, sondern muss um einen bestimmten Minimalwert über dem Taupunkt bleiben, um eine Kondensation zu verhindern. Am Taupunkt beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 100 % und die Luft ist mit Wasserdampf gesättigt. Je mehr Wasserdampf die Temperatur enthält, desto höher liegt deren Taupunkt. Zur Bestimmung des Taupunktes kann die Vorrichtung eine Speichereinheit aufweisen, in welcher Kennlinien gespeichert sind, die eine Abhängigkeit des Taupunktes von relativer Luftfeuchtigkeit und Temperatur aufzeigen. Dadurch kann der Taupunkt einfacher bestimmt werden.
In weiterer Ausgestaltung ist die Peltier-Steuerung derart ausgebildet, das erste Peltier-Element und das zumindest zweite Peltier-Element so zu steuern, dass der Taupunkt kleiner ist als eine Temperatur, insbesondere Oberflächentemperatur der Gehäusewand, um ein Abscheiden von Kondenswasser an der Gehäusewand zu verhindern. Die Peltier-Steuerung kann nun beide Peltier-Elemente auch derart ansteuern, dass eine Oberflächentemperatur des Bauteils über dem berechneten Taupunkt liegt; d.h. der Taupunkt kleiner als die Oberflächentemperatur des Bauteils ist.
In weiterer Ausgestaltung ist das zumindest eine wärmeerzeugende Bauteil ein Steuergerät.
Insbesondere kann die Vorrichtung in einem Fahrzeug eingesetzt werden.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer wie oben beschriebenen Vorrichtung zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse in welchem zumindest ein wärmeerzeugendes Bauteil angeordnet ist.
Die Vorteile der Vorrichtung können auch auf das Verfahren übertragen werden.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar, die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben sind.
Die Figuren zeigen schematisch:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Ausgestaltung,
2: die verschiedenen Möglichkeiten einer Verschaltung der Peltier-Elemente,
3: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zweiten Ausgestaltung,
4: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer dritten Ausgestaltung.
5: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer vierten Ausgestaltung.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1a in einer ersten Ausgestaltung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1a weist ein Gehäuse 2 auf, welches aus einer Gehäusewand mit einer Oberseite 3, einer Unterseite 4 und Seitenwänden 5 besteht. Das Gehäuse 2 bildet einen Innenraum 6 aus. Die Oberseite 3, die Unterseite 4 und die Seitenwände 5 weisen jeweils zum Innenraum 6 hinweisende Innenwände (ohne Bezugszeichen) und gegenüberliegende Außenwände (ohne Bezugszeichen) auf. In dem Innenraum 6 ist als wärmeerzeugendes Bauteil ein Steuergerät 7 auf einer Platine 8 angeordnet. Am Steuergerät 7 ist ferner ein Wärmeleiter 13 angeordnet, um die entstehende Wärme des Steuergerätes 7 gezielt abzuführen. Durch das Eindringen von Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit und der Wärme, welche das Steuergerät 7 im Betrieb abgibt, kann unter ungünstigen klimatischen Bedingungen an der Gehäusewand vor allem im Innenraum 6 Kondenswasser entstehen. Ferner kann auf dem Steuergerät 7 oder auf der Platine 8 selber Kondenswasser abgeschieden werden. Das Kondenswasser hat Auswirkung auf die Funktionstüchtigkeit bzw. auf die Lebensdauer des Steuergerätes 7. Bestimmte Temperatur-/ Luftfeuchtigkeitsszenarien müssen daher vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1a weist hierzu ein erstes steuerbares Peltier-Element 10a und zumindest ein zweites parallel zu dem ersten Peltier-Element 10a angeordnetes steuerbares zweites Peltier-Element 10b auf. Dabei sind das erste Peltier-Element 10a und das zweite Peltier-Element 10b an der Außenwand von einem der Seitenwände 5 angeordnet.
Die Peltier-Elemente 10a, 10b basieren auf dem Peltier-Effekt und erzeugen jeweils bei Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Peltier-Elementseiten.
Ferner ist eine Peltier-Steuerung 9 vorgesehen. Die Peltier-Steuerung 9 ist dazu ausgelegt, jedes der beiden in Reihe angeordnete Peltier-Elemente, d.h. das erste Peltier-Element 10a und das zweite Peltier-Element 10b separat anzusteuern. Den hierfür benötigten Strom kann beispielsweise das Steuergerät 7 liefern. Die Peltier-Steuerung 9 ist beispielsweise im Innenraum 6 oder beispielsweise an den Seitenwänden 5 oder direkt an den beiden Peltier-Elementen 10a, 10b angeordnet.
Ferner ist ein Kondenser 11 vorgesehen, welcher zwischen dem ersten Peltier-Element 10a und dem zweiten Peltier-Element 10b angeordnet ist. Ein solcher Kondenser 11 (Kondensator) dient der Abscheidung von kondensierten Dampf als Kondenswasser.
An dem Kondenser 11 kann eine Leitung /Rohr 12 angeordnet sein, welcher ein unkontrolliertes Abtropfen von Kondenswasser, beispielsweise in einen Kofferraum oder in einen Motor eines Fahrzeugs verhindert. Das abgeschiedene Kondenswasser wird zielgerichtet durch die Leitung 12 geleitet.
Zwischen den ersten Peltier-Element 10a und der Gehäusewand bzw. Außenwand der Gehäusewand ist ein Wärmeleitzwischenelement, beispielsweise in Form einer Wärmeleitpaste 14 angeordnet, um die thermische Kopplung zwischen den ersten Peltier-Element 10a und der Gehäusewand zu verbessern.
Ferner kann zwischen dem ersten Peltier-Element 10a und dem Kondenser 11, als auch zwischen dem Kondenser 11 und dem zweiten Peltier-Element 10b ebenfalls eine Wärmeleitpaste 14 angeordnet sein. Dadurch kann eine effiziente Wärmeableitung erzielt werden und lokale Temperaturüberlastungen verhindert werden. Die Wärmeleitpaste 14 kann zudem durch Unebenheiten, Toleranzen oder Rauheit bedingten Lücken zwischen Kondenser 11 / Peltier-Element 10b, 10a und ersten Peltier-Element 10a/ Gehäuse 2 schließen, wodurch ebenfalls eine gleichmäßigere Wärmeableitung erzielt wird.
Die Peltier-Elemente 10a, 10b können dabei identisch (beispielsweise in den Abmaßen) sein, müssen aber nicht identisch sein.
Durch die freie Ansteuerung der beiden Peltier-Elemente 10a, 10b kann eine Heiz- und Kühlanlage für die unterschiedlichen klimatischen Konstellationen geschaffen werden.
Die beiden Peltier-Elemente 10a, 10b können hierzu unterschiedlich bestromt werden, wodurch elektrische Potentiale φ1, φ2, φ3, φ4 (2) an den einzelnen Peltier-Elementseiten anliegen, die unterschiedlich Wärme / Kälte erzeugen können. Zwischen den Peltier-Elementseiten entsteht eine Temperaturdifferenz, zwischen denen einzelne Wärmeströme Φ von einer warmen zu einer kalten Peltier-Elementseite fließen.
2 zeigt die verschiedenen Möglichkeiten einer Verschaltung /Bestromung schematisch als Tabelle mit Kondenser 11 (schematisch). Dabei stehen „w“ für warme und „k“ für kalte Peltier-Elementseiten. Die elektrischen Potentiale φ1, φ2 gehören dabei zum zweiten Peltier-Element 10b; die elektrischen Potentiale φ3, φ4 zum ersten Peltier-Element 10a. Die Beschaltungspolaritäten der zwei in Reihe angeordneten Peltier-Elemente 10a,10b können, je nach klimatischem Szenario, frei konfiguriert werden. Bei den Peltier-Elementen 10a,10b wird der Vorteil genutzt, dass je nach Stromrichtung, die eine Peltier-Elementseite heizt und die andere Peltier-Elementseite kühlt. Somit kann die Richtung des Wärmestroms frei konfiguriert werden.
2 zeigt vier verschiedene Konfigurationen. Dabei heizt eine erste Konfiguration 1 die Gehäusewand des Gehäuses 2 auf und kühlt den Kondenser 11 extrem ab, da die beiden Peltier-Elemente 10a,10b so geschaltet sind, dass die beiden Kaltseiten der beiden Peltier-Elemente 10a, 10b zu dem Kondenser 11 weisen.
Ferner heizt auch die Konfiguration 4 die Gehäusewand des Gehäuses 2 auf, jedoch werden hier die beiden Peltier-Elemente 10a, 10b so geschaltet, dass die Warmseite des zweiten Peltier-Elements 10b zu dem Kondenser 11 und die Warmseite des ersten Peltier-Elements 10a zur Außenwand des Gehäuses 2 weist.
Bei der Konfiguration 2 wird die Gehäusewand des Gehäuses 2 abgekühlt. Die beiden Peltier-Elemente 10a, 10b sind so geschaltet, dass die beiden Warmseiten der beiden Peltier-Elemente 10a,10b zu dem Kondenser 11 weisen und die Kaltseite des ersten Peltier-Elements 10a zur Außenwand des Gehäuses 2 weist.
Ferner kühlt auch die Konfiguration 3 die Gehäusewand des Gehäuses 2 ab, jedoch werden hier die beiden Peltier-Elemente 10a, 10b so geschaltet, dass die Kaltseite des zweiten Peltier-Element 10b zu dem Kondenser 11 weist und die Kaltseite des ersten Peltier-Elements 10a zur Außenwand des Gehäuses 2 weist.
Dies bedeutet, dass die Wärmeströme Φ beliebig konfiguriert werden können, so dass eine Kondenswasserbildung im Gehäuse 2 reduziert oder gar vermieden wird, also das Steuergerät 7 im sicheren/trockenen Arbeitspunkt arbeitet. Ferner kann auch die Kühlung des Gehäuses 2 verbessert werden.
Die Peltier-Elemente 10a, 10b können in Polarität verschieden sein und durch die Peltier-Steuerung 9 akontinuierlich bestromt werden, beispielsweise etwa mit einer Pulsweitenmodulation angesteuert werden.
3 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1b. Diese weist die parallel am Gehäuse 2 angeordneten und separat ansteuerbaren Peltier-Elemente 10a, 10b auf. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1b den Kondenser 11 als auch die Wärmeleitpaste 14 auf.
Zusätzlich weist die Vorrichtung 1b noch ein Kühlmodul 15 auf. Dieses ist an der Unterseite 4 des Gehäuses 2 angeordnet.
Durch das Kühlmodul 15 wird ein Kühlmittel, beispielsweise ein Wasser-Ethylenglykol-Gemisch, geleitet. Das Kühlmodul 15 kann hierzu Ein- und Auslässe aufweisen, zum Ein- und Ausströmen des Kühlmittels. Im Kühlmodul 15 können Kühlrippen und/oder Turbulenzeinlagen 16 zur Erzeugung eines turbulenten Kühlstroms 17 des Kühlmittels angeordnet sein. Dadurch kann eine Erhöhung im Abtransport der durch das Steuergerät 7 erzeugten Wärme erfolgen.
Das erste Peltier-Element 10a und das zweite Peltier-Element 10b sind dabei vorzugsweise im Bereich des Kühlmoduls 15 an einer der Seitenwände 5 angeordnet und können beispielsweise unterstützend für das Kühlmodul 15 eingesetzt werden.
4 zeigt eine dritte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1c. Diese weist die parallel am Gehäuse 2 angeordneten und separat ansteuerbaren Peltier-Elemente 10a, 10b auf. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1c den Kondenser 11 als auch die Wärmeleitpaste 14 auf.
Zusätzlich weist die Vorrichtung 1b noch das Kühlmodul 15 auf.
Ferner weist die Vorrichtung 1c noch einen Temperatursensor 18 zur Messung der Temperatur und einen Feuchtigkeitssensor 19 zum Messen der relativen Luftfeuchtigkeit auf. Diese können im Innenraum 6 zum Messen der Innenraumtemperatur und zum Messen der relativen Luftfeuchtigkeit im Innenraum 6 angeordnet sein und/oder am Gehäuse 2. So kann der Temperatursensor 18 dazu ausgelegt sein, die Innenraumtemperatur und die Oberflächentemperatur des Gehäuses 2 oder des Steuergerätes 7 zu ermitteln. Dadurch kann der Taupunkt am Gehäuse oder am Steuergerät 7 ermittelt werden. Dabei ist der Taupunkt diejenige Temperatur, die bei einer Luft mit einer bestimmten Luftfeuchtigkeit, unterschritten werden muss, damit sich Wasserdampf als Kondenswasser abscheiden kann.
Die Oberflächentemperatur des Gehäuses 2 oder des Steuergerätes 7 darf daher nicht auf / unter diesen Taupunkt absinken, sondern muss um einen bestimmten Minimalwert über dem Taupunkt bleiben, um eine Kondensation zu verhindern. Am Taupunkt beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 100 % und die Luft ist mit Wasserdampf gesättigt. Je mehr Wasserdampf die Temperatur enthält, desto höher liegt deren Taupunkt. Zur Bestimmung des Taupunktes kann die Vorrichtung 1c eine Speicherung jener Kennlinien aufweisen, die eine Abhängigkeit des Taupunktes von der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur aufzeigen. Dadurch kann der Taupunkt einfacher bestimmt werden.
Ferner ist die Peltier-Steuerung 9 dazu ausgelegt, das erste Peltier-Element 10a und das zweite Peltier-Element 10b anhand des bestimmten Taupunkts zu steuern.
Sind beispielsweise in einer ersten Konstellation die Temperatur um/im Gehäuse 2 und die relative Luftfeuchtigkeit relativ hoch bei gleichzeitig sehr kühlen Kühlmittel im Kühlmodul 15, so bildet sich Kondenswasser. Die Peltier-Steuereinheit 9 schaltet beispielsweise bei dieser Konstellation die Peltier-Elemente 10a,10b derart, dass das Gehäuse 2 bzw. die Gehäusewand durch das erste Peltier-Element 10a bei der Stelle φ4 aufgewärmt wird, sodass das Kondenswasser auf und im Bereich der Gehäusewand verdunstet. Dadurch wird eine trockene Umgebung geschaffen. Durch diese Schaltung wird der Kondenser 11 vom ersten Peltier-Element 10a an der Stelle φ3 gekühlt. Das zweite Peltier-Element 10b kann von der Peltier-Steuerung 9 gegensinnig gepolt geschaltet werden, d.h. an der Stelle φ2 des zweiten Peltier-Elements 10b wird der Kondenser 11 gekühlt. Dies bewirkt nicht nur eine Kühlung des Kondensers 11 durch das erste Peltier-Element 10a, sondern auch durch das zweite Peltier-Element 10b. Dadurch wird der Kondenser 11 weiter abgekühlt, sodass das verdunstende Kondenswasser von dem Gehäuse 2 / Innenraum 9 und der näheren Umgebung hier konzentriert und abgeschieden wird.
Gleichzeitig kann an der Stelle φ1 des zweiten Peltier-Element 10b über einen thermischen Pfad das ggf. noch nicht erwärmte oder nicht genügend erwärmte Kühlmittel, erwärmt werden, wodurch zusätzlich ein Beitrag gegen eine Kondenswasserbildung geschaffen wird. Dabei kann das Kühlmittel beispielsweise dann zu kühl sein, wenn noch kein Durchstrom durch das Kühlmodul 15 erfolgt ist, beispielsweise als bevor der Motor gestartet wird.
Durch das Erwärmen des Kühlmittels nimmt der Temperaturunterschied zwischen Kühlmodul 15 und Gehäuse 2 bzw. Unterseite 4 des Gehäuses 2 ab. Gleichzeitig sind jedoch die Potentialunterschiede an den Stellen φ1, φ2, φ3, φ4, das heißt die Temperaturdifferenzen in den einzelnen Peltier-Elementen 10a, 10b so hoch, dass die Peltier-Elemente 10a,10b im thermisch wirksamen Bereich beispielsweise bezogen auf den Wirkungsgrad, Arbeitspunkt etc. arbeiten können.
In einer anderen Konstellation, kann die Peltier-Steuerung 9 derart ausgebildet sein, das zu dem Gehäuse 2 weisende erste Peltier-Element 10a so zu steuern, dass das erste Peltier-Element 10a an der Stelle φ4 eine zur Außenwand wärmende Peltier-Elementseite und an eine zum Kondenser 11 weisende Stelle φ3 kühlende Peltier-Elementseite aufweist.
Ferner weist das zweite Peltier-Element 10b eine zum Kondenser 11 weisende warme Peltier-Elementseite an der Stelle φ3 auf und eine gegenüberliegende kühle Peltier-Elementseite an der Stelle φ4 auf.
Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das Kühlmodul 15 ausgefallen ist oder eine zu geringe Kühlung vorliegt. Durch diese Verschaltung /Bestromung unterstützen alle beiden Peltier-Elemente 10a,10b den primären Kühlkreislauf.
Dadurch kann das Kühlmittel im Kühlmodul 15 zusätzlich gekühlt werden, womit der Zeitraum des sicheren Zustands verlängert werden kann und die Vorrichtung 1c und damit das Steuergerät 7 länger im Betrieb bleiben kann.
Die Peltier-Elemente 10a,10b dienen somit der Kühlung und als Entfeuchter und werden nicht nur im transienten Fall benutzt, sondern durchgängig. Dadurch wird die Vorrichtung 1a, 1b, 1c selber robuster, beispielsweise bei einem Ausfall eines Kühlsystems.
5 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1d. Diese weist die parallel am Gehäuse 2 angeordneten und separat ansteuerbaren Peltier-Elemente 10a, 10b auf. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1c den Kondenser 11 als auch die Wärmeleitpaste 14 auf.
Zusätzlich weist die Vorrichtung 1b noch das Kühlmodul 15, welches hier an der Oberseite 3 angeordnet ist, auf.
Die Platine 8 als auch das Steuergerät 7 werden durch einen Stromanschluss 20 mit Spannung versorgt.
In dem Kühlmodul 15 sind Kühlrippen 16/ Kühlstrukturen angeordnet, welche eine verbesserte Kühlung des Gehäuses 2 bewirken.
Die Kühlrippen 16 sind seitlich in Nähe der beiden Peltier-Elemente 10a, 10b angeordnet.
Am Kondenser 11 bzw. hier an den beiden Peltier-Elementen 10a,10b kann als Kühlwasserabführmittel ein Blech, insbesondere ein Kupferblech 21 ausgebildet sein, welche sich bis zum oder über eine dem Kondenser 11 abgewandte Peltier-Elementseite des zweiten Peltier-Elements 10b erstreckt und welche ein unkontrolliertes Abtropfen von Kondenswasser, beispielsweise in einen Kofferraum oder in einen Motor eines Fahrzeugs verhindert. Das abgeschiedene Kondenswasser wird zielgerichtet durch die in einen als Auffangschale ausgebildeten Teil des Kupferbleches 21 geleitet, zur Abführung von kondensiertem Wasser.
Die Vorrichtung 1a, 1b,1c, 1d kann somit als adaptierbare Heiz- und Kühlvorrichtung gegen eine Kondenswasserbildung in einem Gehäuse 2 mit einem wärmeerzeugenden Steuergerät 7 oder einem anderen wärmeerzeugenden Bauteil angesehen werden. Die Richtung und der Betrag der Wärmeströme können beliebig durch die vier unterschiedlichen Konfigurationen an den Stellen φ1, φ2, φ3, φ4, beeinflusst werden, womit in der Summe eine thermische Regelung des Steuergerätes 7 realisiert und die Systemverfügbarkeit gesteigert wird.
Bezugszeichenliste

1a, 1b, 1c: Vorrichtung
2: Gehäuse
3: Oberseite
4: Unterseite
5: Seitenwände
6: Innenraum
7: Steuergerät
8: Platine
9: Peltier-Steuerung
10a: erstes Peltier-Element
10b: zweites Peltier-Element
11: Kondenser
12: Leitung
13: Wärmeleiter
14: Wärmeleitpaste
15: Kühlmodul
16: Kühlrippen / Kühlturbulenzeinlagen
17: Kühlstrom
18: Temperatursensor
19: Feuchtigkeitssensor
20: Stromanschluss
21: Kupferblech

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005050683 A1 [0011]
DE 102007018315 B4 [0012]

Claims

Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse (2) mit zumindest einem wärmeerzeugenden Bauteil, die Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) aufweisend das Gehäuse (2) das einen Innenraum (6) ausbildet, wobei das Gehäuse (2) das zumindest eine wärmeerzeugende Bauteil umschließt, und wobei das Gehäuse (2) eine Gehäusewand aufweist, wobei die Gehäusewand eine dem Innenraum (6) zugewandte Innenwand und eine der Innenwand gegenüberliegende Außenwand aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes steuerbares Peltier-Element (10a) und zumindest ein steuerbares zweites Peltier-Element (10b) vorgesehen sind, wobei das zumindest eine steuerbare zweite Peltier-Element (10b) parallel zu dem ersten Peltier-Element (10a) angeordnet ist, wobei das erste Peltier-Element (10a) an der Außenwand angeordnet ist, und eine Peltier-Steuerung (9) vorgesehen ist, die die elektrische Leistung des ersten Peltier-Elements (10a) und des zumindest zweiten Peltier-Elements (10b) steuert, um bedarfsweise eine Aufheizung oder Abkühlung des Innenraums (6) zu bewirken.
Vorrichtung (1a,1b, 1c, 1d) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) einen Kondenser (11) umfasst, welcher zwischen dem ersten Peltier-Element (10a) und dem zumindest zweiten Peltier-Element (10b) angeordnet ist.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeleitzwischenelement zwischen der Außenwand und dem ersten Peltier-Element (10a) als auch zwischen dem ersten Peltier-Element (10a) und dem Kondenser (11) als auch zwischen dem Kondenser (11) und dem zumindest zweiten Peltier-Element (10b) angeordnet ist.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlwasserabführmittel vorgesehen ist, welches am Kondenser (11) angeordnet ist, zur Abführung von kondensierten Wasser.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Peltier-Steuerung (9) dazu ausgebildet ist, das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) unabhängig voneinander zu steuern.
Vorrichtung (1 a, 1b, 1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Oberseite (3), eine Unterseite (4) und Seitenwände (5) aufweist und ein Kühlmodul (15) aufweist, welches an der Unterseite (4) oder Oberseite (3) angeordnet ist.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) an einer der Seitenwände (5) angeordnet ist.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) im Bereich des Kühlmoduls (15) an einer der Seitenwände (5) angeordnet ist.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul (15) mit verschiedenen Betriebszuständen betreibbar ist und die Peltier-Steuerung (9) dazu ausgelegt ist, das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kühlmoduls (15) zu steuern.
Vorrichtung (1a,1b, 1c, 1d) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Peltier-Steuerung (9) derart ausgebildet ist, in einem ersten Betriebszustand, der einem Anfahren des Kühlmoduls (15) entspricht, das zu dem Gehäuse (2) weisende erste Peltier-Element (10a) so zu steuern, dass das erste Peltier-Element (10a) eine zur Außenwand warme Peltier-Elementseite und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) eine zum ersten Peltier-Element (10a) weisende kalte Peltier-Elementseite aufweist.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Peltier-Steuerung (9) derart ausgebildet ist, in einem zweiten Betriebszustand der einem Ausfall des Kühlmoduls (15) entspricht, das zu dem Gehäuse (2) weisende erste Peltier-Element (10a) so zu steuern, dass das erste Peltier-Element (10a) eine zur Außenwand wärmende Peltier-Elementseite und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) eine zum ersten Peltier-Element (10a) weisende warme Peltier-Elementseite aufweist.
Vorrichtung (1a,1b, 1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein drittes steuerbares Peltier-Element und zumindest ein viertes parallel zu dem dritten Peltier-Element angeordnetes steuerbares viertes Peltier-Element vorgesehen sind, wobei das dritte Peltier-Element an der Außenwand angeordnet ist.
Vorrichtung (1a,1b, 1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Temperatursensor (18) vorgesehen ist, welcher im Innenraum (6) oder an der Außenwand zur Messung der Temperatur angeordnet ist, und die Peltier-Steuerung (9) dazu ausgelegt ist, das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) anhand der gemessenen Temperatur zu steuern.
Vorrichtung (1a,1b,1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (6) oder an der Außenwand ein Feuchtigkeitssensor (19) zur Messung der Feuchtigkeit vorgesehen ist und die Peltier-Steuerung (9) dazu ausgelegt ist, das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) anhand der gemessenen Feuchtigkeit zu steuern.
Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Temperatursensor (18) vorgesehen ist, welcher im Innenraum (6) oder an der Außenwand zur Messung der Temperatur vorgesehen ist, als auch im Innenraum (6) oder an der Außenwand ein Feuchtigkeitssensor (19) zur Messung der Luftfeuchtigkeit, und die Vorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d) dazu ausgebildet ist, einen Taupunkt anhand der gemessenen Temperatur und der Luftfeuchtigkeit zu bestimmen und die Peltier-Steuerung (9) dazu ausgelegt ist, das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest eine zweite Peltier-Element (10b) anhand des bestimmten Taupunkts zu steuern.
Vorrichtung (1a,1b, 1c, 1d) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Peltier-Steuerung (9) derart ausgebildet ist, das erste Peltier-Element (10a) und das zumindest zweite Peltier-Element (10b) so zu steuern, dass der Taupunkt kleiner ist als eine Temperatur der Gehäusewand, um ein Abscheiden von Kondenswasser an der Gehäusewand zu verhindern.
Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung (1a,1b, 1c, 1d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Gehäuse (2), in welchem zumindest ein wärmeerzeugendes Bauteil angeordnet ist.