DE1189250B

DE1189250B - Thermoelektrischer Luftentfeuchter

Info

Publication number: DE1189250B
Application number: DEL39855A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dunkel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-08-24
Filing date: 1961-08-24
Publication date: 1965-03-18

Description

Thermoelektrischer Luftentfeuchter Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die auf thermoelektrischer Basis der Umgebungsluft eines Raumes Feuchtigkeit entzieht. Derartige thermoelektrische Luftentfeuchter sind bereits mehrfach bekannt. Sie sind in der Regel so ausgebildet, daß ein feuchter Luftstrom zunächst über die den kalten Lötstellen der Thermoeiemente zugeordneten Wärmeaustauschflächen geleitet wird, wobei sich die Feuchtigkeit der Luft an den Wärmeaustauschern niederschlägt, und daß dann diese entfeuchtete Luft an den den warmen Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauschflächen vorbeigeleitet wird, wo eine Erwärmung und weitere Trocknung der Luft stattfindet.
Die bekannten Anordnungen dieser Art haben jedoch meist einen schlechten Wirkungsgrad und sind nur geeignet, in warmer, feuchter Luft zu arbeiten, dagegen nicht in gemäßigten bis kalten Zonen, wo auch bei niedrigen Temperaturen Luftfeuchtigkeitsgehalte auftreten, die als unbehaglich empfunden werden und allein durch Beheizen der Räume nicht zu beseitigen sind. So ist z. B. ein thermoelektrischer L uftentfeuchter bekannt, bei dem die Thermoelemente Teile eines senkrechten Röhrensystems sind, in deren unteren Bereich sich die kalten und im oberen Bereich die warmen Lötstellen befinden. Es tritt dabei eine Kaminwirkung auf, durch die die zu entfeuchtende Luft durch die Rohre gesaugt wird. Dabei muß aber vermieden werden, daß das niedergeschlagene Wasser im Innern der Rohre anfriert.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftentfeuchter auf thermoelektrischer Basis zu schaffen, der auch bei tieferen Temperaturen eine wirksame Entfeuchtung der Luft ermöglicht und einen höheren Wirkungsgrad besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gelöst, bei der die Thermoelemente wärmeisoliert in einer Wand angeordnet sind, aus der auf der einen Seite die den warmen Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher und auf der anderen Seite die den kalten Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher heraustreten, und bei welcher der kalten Seite gegenüber ein Sammelbehälter für das Kondensat derart angeordnet ist, daß zwischen diesem und der die Thermoelemente enthaltenden Wand ein Kamin für die zu entfeuchtende Luft gebildet wird, der von den kalten Wärmeaustauschern durchsetzt wird, die ihrerseits mit ihren nach unten gerichteten Enden in den Sammelbehälter für das Kondensat münden.
Dabei ist zweckmäßig die Thermoelementenbatterie in ihrer Kälteleistung so bemessen, daß bei niedrigen Temperaturen die der vorbeiströmenden Luft entzogene Feuchtigkeit an den Wärmeaustauschern anfriert. Das so gebildete Eis wird dann in. Abhängigkeit von seiner Stärke oder auch periodisch durch Umpolen des die Thermoelemente durchfließenden Gleichstromes rasch abgetaut, wobei das Schmelzwasser an den Wärmeaustauschern entlang in den Sammelbehälter abfließt.
Eine hierfür besonders zweckmäßige Gestaltung der Wärmeaustauscher ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dieses Beispiel ist in den F i g. 1 bis 4 dargestellt, von denen F i g. 1 die Gesamtanordnung des Luftentfeuchters von der Seite, teilweise im Schnitt, zeigt; F i g. 2 stellt einen Schnitt entlang der Linie II-II in F i g. 1 dar; F i g. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung das untere Ende eines kalten Wärmeaustauschers in Ansicht und F i g. 4 dasselbe im Schnitt.
Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, sind in einer senkrechten plattenförmigen und wärmeisolierten Wand 1 in entsprechender Anzahl, vorzugsweise in mehreren übereinanderliegenden Reihen Thermoelemente 2 von abwechselnd p- und n-Leitfähigkeit angeordnet und über gut wärmeleitende Zwischenglieder 3, die zur Verbindung mit Wärmeaustauschelementen 4 und 5 dienen bzw. Bestandteile solcher sind, miteinander verbunden.
Gegenüber dieser Wand ist auf der kalten Seite ein schmaler hoher Behälter 6 angeordnet, dessen seitliche Enden mit der Wand durch Abdeckbleche 7 verbunden sein können, so daß ein unten und oben offener Kamin 8 entsteht. Dieser wird durchsetzt von den den kalten Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauschelementen 5, deren schräg nach unten gerichtete, in Spitzen auslaufende Enden 9 durch (Öffnungen 10 in dem Behälter 6 in dessen Inneres hineinragen.
Auch den warmen Lötstellen sind Wärmeaustauschelemente 4 zugeordnet, die auf der warmen Seite der Wand aus dieser in den freien Luftraum austreten. Diese Wärmeaustauscher haben zweckmäßig eine gerippte Oberfläche, um möglichst gute Wärmeableitung zu erzielen. Die Tiefe der Rippen nimmt dabei vom aus der Wand austretenden Fußpunkt des Wärmeaustauschers zu seinem freien Ende hin entsprechend dem Wärmefluß zu, d. h. der Kernquerschnitt verringert sich stetig.
Die den kalten Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher sind zweckmäßig hinter ihrer Austrittsstelle aus der Wand abgewinkelt und verlaufen von da aus unter stetiger Verjüngung schräg nach unten und enden in einer abgerundeten Spitze. Eine für die Eisbildung und die Schmelzwasser- bzw. Kondensatabführung besonders gut geeignete Formgebung lassen die F i g. 3 und 4 erkennen, welche das untere Ende eines solchen Wärmeaustauschelementes in größerem Maßstabe und in perspektivischer Darstellung wiedergeben.
Wie ersichtlich, besitzt dieses Element im Querschnitt ein Doppel-T-Profil. Die beiden Querbalken 12, 13 des Doppel-T gehen in der Spitze ineinander über. Der Mittelsteg 14 verjüngt sich vom Fuß bis zur Spitze stetig. Damit werden die zu seinen beiden Seiten von den Querschenkeln gebildeten Vertiefungen zur Spitze hin tiefer. Die Spitze selbst weist eine zentrale Bohrung 15 auf, die so weit und so tief ist, daß das unterste Ende des Mittelsteges abgeschnitten ist und die Bohrung somit in Verbindung mit den beiderseitigen Vertiefungen im Wärmeaustauschelement steht, so daß das darin sich sammelnde Kondensat durch die Bohrung abfließen kann. Da die Spitze in das Sammelgefäß ragt, wird die Feuchtigkeit dort gesammelt. Sie kann also nicht wie bei bekannten Anordnungen mit offenem Sammelbehälter wieder verdunsten.
Die Spitzen der senkrecht übereinanderliegenden kalten Wärmeaustauschelemente können untereinander noch durch zwei parallele vertikal gerichtete Drähte verbunden werden, die jeweils an den zusammenlaufenden Enden der Querbalken 12, 13 der profilierten Wärmeaustauschelemente anliegen. Dadurch wird das aus der Bohrung 15 austretende Kondensat am freien Abtropfen gehindert, sondern zwischen den Drähten, von diesen geführt, nach unten abgeleitet. Die Wärmeaustauscher sind vorteilhaft als Preß-bzw. Druckgußteile oder Walzprofile ausgebildet.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Umschaltung für das Abtauen sowohl zeitlich gesteuert als auch von der Dicke der Reifschicht abhängig gemacht werden. Da die Reifschicht isolierend wirkt, würde nach Bereifen die Temperaturdifferenz zwischen den warmen und den kalten Wärmeaustauschelementen stark ansteigen. Diese Temperaturdifferenz kann als Maß für die Bereifung und damit zur Bestimmung und Auslösung des Umschaltvorganges benutzt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Thermoelektrischer Luftentfeuchter mit einer Anzahl von Thermoelementen, deren warme und kalte Lötstellen je mit Wärmeaustauschern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoelemente wärmeisoliert in einer Wand (1) angeordnet sind, aus der auf der einen Seite die den warmen Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher (4) und auf der anderen Seite die den kalten Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher (5) heraustreten, und daß der kalten Seite gegenüber ein Sammelbehälter (6) für das Kondensat derart angeordnet ist, daß zwischen diesem und der die Thermoelemente enthaltenden Wand ein Kamin (8) für die zu entfeuchtende Luft gebildet wird und daß ferner die kalten Wärmeaustauscher diesen Kamin durchsetzen und mit nach unten gerichteten Enden (9) in den Sammelbehälter für das Kondensat münden.
2. Thermoelektrischer Luftentfeuchter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Kälteleistung so bemessen ist, daß bei niedrigen Temperaturen die der Luft entzogene Feuchtigkeit an den Wärmeaustauschern anfriert und daß das so gebildete Eis in Abhängigkeit von seiner Stärke oder periodisch durch Umpolen des die Thermoelemente durchfließenden Gleichstromes rasch abgetaut wird.
3. Thermoelektrischer Luftentfeuchter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den warmen Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher (4) eine durch Rippen vergrößerte Oberfläche besitzen und daß die Tiefe der Rippen von der Wandfläche, aus der die Wärmeaustauscher austreten, zu ihrem freien Ende hin dem Wärmefluß entsprechend größer wird.
4. Thermoelektrischer Luftentfeuchter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den kalten Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher (5) schräg nach unten geneigt sind, in Spitzen auslaufen und Leitrinnen für den Ablauf des Kondensats besitzen.
5. Thermoelektrischer Luftentfeuchter nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kalten Wärmeaustauscher (5) ein Doppel-T-Profil besitzen, dessen Querschenkel (12, 13) an der Spitze zusammenlaufen und daß in der Spitze eine Bontang (15) vorgesehen ist, die die Querschenkel durchsetzt und das Ende des Mittelsteges (14) abschneidet derart, daß das in den von dem Doppel-T-Profil gebildeten Kanälen ablaufende Kondensat durch die Bohrung in den Sammelbehälter abfließen kann.
6. Thermoelektrischer Luftanfeuchter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der übereinanderliegenden kalten Wärmeaustauscher untereinander durch zwei vertikal gerichtete und beiderseits der Bohrungen (15) an den Querbalken (12, 13) der profilierten Wärmeaustauschelemente anliegende Drähte verbunden sind.
7. Thermoelektrischer Luftentfeuchter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mittelsteg der kalten Wärmeaustauscher nach seinem Ende hin im Querschnitt verjüngt. B. Thermoelektrischer Luftentfeuchter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Bereifung der kalten Wärmeaustauscher bewirkte Erhöhung der Temperaturdifferenz zwischen warmen und kalten Wärmeaustauschern als Maß für die Bereifung und damit zur Bestimmung und Auslösung der Umschaltung, benutzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 779172.