DE1979810U - DEVICE FOR DRYING AIR WITH A PELTIER COOLING BLOCK. - Google Patents
DEVICE FOR DRYING AIR WITH A PELTIER COOLING BLOCK.Info
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- DE1979810U DE1979810U DE1967S0063504 DES0063504U DE1979810U DE 1979810 U DE1979810 U DE 1979810U DE 1967S0063504 DE1967S0063504 DE 1967S0063504 DE S0063504 U DES0063504 U DE S0063504U DE 1979810 U DE1979810 U DE 1979810U
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0042—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
Description
PÄÜ027171 221267PÄÜ027171 221267
SIEMEIS AKTIENGESELLSCHAFT Berlin und MünchenSIEMEIS AKTIENGESELLSCHAFT Berlin and Munich
11 OEl 196711 OEl 1967
PLA 67/0146 G-H PLA 67/0146 GH
Gerat zur'Trocknung von Luft in einem Peltier-Device for drying air in a Peltier
KühlblockCooling block
Es ist bekannt, zur Trocknung von Luft einen Peltier-Lühlbl&ek au verwenden, der auf beiden Seiten mit Bippen-ISriaeaustsuschern versehen ist (USA-Patentschrift 3 126 710). Die zu trocknende Luft tritt von Olsen in den Wärmeaustauscher der Kaltseite ein, wird auf der Unterkante des lähliDlockes uiBgelenkt und strömt dann durch den Wärmeaustauscher der f arm,- It is known to use a Peltier-Lühlbl & ek au for drying air, which is provided with Bippen-ISria eustsuschern on both sides (USA-Patent 3,126,710). The air to be dried enters the heat exchanger on the cold side from Olsen, is deflected on the lower edge of the lähliDlockes and then flows through the heat exchanger of the f arm, -
- 1 - WssAie- 1 - WssAie
fU 67/0146 fU 67/0146
seite nach oben aus. Hierbei kondensiert die Luftfeuchtigkeit auf der Kaltseite des Peltier-Kühlblockes. Zur Förderung des Luftströmes wird die natürliche Konvektion in Verbindung mit einer laminwirkung ausgenutzt.side up. The humidity condenses on the cold side of the Peltier cooling block. Natural convection in conjunction with a laminate effect is used to promote the air flow.
Die Erfindung bezieht sich auf ein 5er st zur Trocknung tob Luft mit eineii auf beiden Seiten mit Wärmeaustauschern versehenen Peltier-Kühlblock, bei dem die zu trocknesde luft über den Wärmeaustauscher der Kaltseite des Peltier-Kühlblockes einströmt und über den Wärmeaustauscher der Waraseite wieder ausströmt. Sie besteht darin, daß das Gerät durch Einbau eines motorisch betriebenen Lüfters als Waraluftgebläse ausgebildet ist. Die Erfindung ermöglicht es, die durch Kondensation;, der luftfeuchtigkeit freiwerdende Wärme zur Erzeugung eines gerichteten Warmluftströmes auszunutzen. Bas Gerät kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Luft im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges zu trocknen und gleichzeitig die Heckscheibe des Fahrzeuges 2ur Klarhaltung zu beblasen. Da der Peltier-Kühlblock bei dem Transport äer Kondensationswärme von der Kalt- zur Warmseite mit einem hohen Wirkungsgrad vonThe invention relates to a 5er st for drying tob air with a Peltier cooling block provided with heat exchangers on both sides, in which the air to be dried flows in via the heat exchanger on the cold side of the Peltier cooling block and flows out again via the heat exchanger on the wara side. It consists in the fact that the device is designed as a wara air blower by installing a motor-driven fan. The invention makes it possible to use the heat released by condensation; the air humidity to generate a directed flow of warm air. The device can be used, for example, to dry the air in the passenger compartment of a motor vehicle and at the same time to blow the rear window of the vehicle 2 to keep it clear. Since the Peltier cooling block transports aeer condensation heat from the cold to the warm side with a high efficiency of
et
etwa 2 bis 3 arbeit/, ist die erforderliche elektrische Leistung
sehr gering, so daß die Kraftfahrzeugbatterie nur wenig beansprucht
wird.et
about 2 to 3 work /, the required electrical power is very low, so that the vehicle battery is used only little.
- 2- 2nd
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Man kann einen Lüfter beliebiger Art, z.B. einen Turbinenlüfter, verwenden und an beliebiger Stelle, z.B. am Lufteintritt oder am Luftaustritt anordnen. Mit forteil ist der Lüfter jedoch als Tangentiallüfter ausgebildet und an der IMenkstelle des Luftstromes zwischen den beiden Wärmeaustauschern angeordnet. Ein walzenförmiger Tangentiallüfter läßt sich der im Ganzen flachen Form des Peltier-Kühlblockes in besonders günstiger leise anpassen, Am Wärmeaustauscher der Kaltseite des Peltier-Kühlblockes können quer zur Strömungsrichtung der Luft firbelbleche angeordnet sein, durch die die eintretende Luft gründlich durchmischt und mit dem Wärmeaustauscher in Kontakt gebracht wird.You can use a fan of any kind, e.g. a turbine fan, and arrange it anywhere, e.g. at the air inlet or the air outlet. With forteil is the Fan, however, designed as a tangential fan and attached to the The central point of the air flow is arranged between the two heat exchangers. A cylindrical tangential fan The overall flat shape of the Peltier cooling block in particularly favorable quietly adjust, on the heat exchanger the cold side of the Peltier cooling block can cross to the The direction of flow of the air baffles are arranged, through which the incoming air is thoroughly mixed and brought into contact with the heat exchanger.
normalerweise wird die gesamte, auf der Kaltseite eintretende Luftmenge auf der faraiseite wieder abgegeben; die Übertemperatur der ausströmenden Luft wird in diesem Fall nur durch die Kondensationawärme der ihr entzogenen Feuchtigkeit und durch die Verlust wärme des Peltieir-Ktihlblockes verursacht. Für viele Zwecke reicht diese übertemperatur bereits aus. Soll jedoch eine höhere Übertemperatur erreicht werden, so kann man vor dem Wärmeaustauscher der Warmseite ein Leitblech anordnen, das einen Teil des Luftstromes nach außen ablenkt. Der verbleibende, durch den Wärmeaustauscher der Warmseite fließende Luftstrom hat dann zwar ein geringeres Volumen,. wird aber höher erwärmt, und zwar zusätzlich durch die demusually the entire, entering on the cold side Air volume released again on the farai side; the overtemperature the outflowing air is in this case only due to the condensation heat of the moisture removed from it and caused by the heat loss from the Peltieir cooling block. This excess temperature is already sufficient for many purposes. However, if a higher overtemperature is to be achieved, so a baffle can be installed in front of the heat exchanger on the hot side arrange that deflects part of the air flow to the outside. The remaining one, through the heat exchanger on the hot side flowing air flow then has a smaller volume. but is heated higher, additionally by the dem
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abgeteilten Luftstrom entzogene Wärme.heat extracted from the separated air flow.
Die figuren 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar Figur 1 in einem Vertikalschnitt, figur 2 in einem Horizontalschnitt längs der Linie Π-Π in Figur 1 und figur 3 in einer Seitenansicht bei abgenommener Seitenwand .Figures 1 to 3 show an embodiment of the invention, namely Figure 1 in a vertical section, Figure 2 in a horizontal section along the line Π-Π in Figure 1 and FIG. 3 in a side view with the side wall removed .
In äen figuren ist mit 1 der Peltier-Kiihlblock bezeichnet. Sr besteht in an.sich bekannter -eise aus mäanderförmig angeordneten Thermoelementschenkeln 1a (Halbleitermaterial) und zwei in der Hegel metaiiisehen Trägerplatten 1b und 1c. Auf beiden Seiten des Peltier-Kühlblockes 1 sind metallische Wärmeaustauscher angeordnet, und z?/ar auf der Kalt sei te der Wärmeaustauscher 2 und auf der Warmseite der Wärmeaustauscher 5. Jeder Wärmeaustauscher besteht aus einer Grundplatte 2a bzw. 5a und einer Reihe von lippen 2b baw. 5b. Die Wärmeaustauscher 2 und 3 können mit den Trägerplatten des Peltier-Kühlblockes beispielsweise verklebt sein. Der Bau® zwischen den Wärmeaustauschern ist mit einer Festschaumstoffisolierung 4 ausgefüllt. Der Peltier-Küh!block 1 kann 2.B. unmittelbar aus einer Kraftfahrzeugbatterie mit 6 oder 12 ¥ betrieben werden.In AEEN figures, 1 denotes the Peltier Kiihlblock. Sr consists in a well-known manner of meandering thermocouple legs 1a (semiconductor material) and two generally metallic carrier plates 1b and 1c. Metallic heat exchangers are arranged on both sides of the Peltier cooling block 1, and the heat exchanger 2 on the cold side and the heat exchanger 5 on the warm side. Each heat exchanger consists of a base plate 2a or 5a and a series of lips 2b baw. 5b. The heat exchangers 2 and 3 can, for example, be glued to the carrier plates of the Peltier cooling block. The Bau® between the heat exchangers is filled with solid foam insulation 4. The Peltier cooling block 1 can 2.B. can be operated directly from a vehicle battery with 6 or 12 ¥.
Unter dem Peltier-Kühlblock und den lärmeaustauscherη ist einUnder the Peltier cooling block and the lärmeaustauscherη is a
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walzenförmiger Tangentiallüfter 5 angeordnet, der durch einen Motor 6 angetrieben wird und in der Sichtung des Pfeiles Sa rotiert. Der Tangentiallüfter erstreckt sich über die ganze Breite des Gerätes.cylindrical tangential fan 5 arranged by a Motor 6 is driven and in the sighting of the arrow Sa rotates. The tangential fan extends over the whole Width of the device.
Die Anordnung ist in ein Gehäuse 7 eingeschlossen, das aus Blech bestehe» kann. Auf der Seite des kaltseitigen Wärmeaustauschers 2 sind innerhalb des .Gehäuses Wirbelbleche 3 angeordnet, die quer gur Ströiaungsrichtung der Luft liegen. Mit 9 ist eine Kinne "bezeichnet, die unter dem Wärmeaustauscher 2 angeordnet ist und abfließendes Kondenswasser auffängt. Das lasser wird in einer einschlebbaren Schale 10 gesammelt;diese Schale ist durch ein Sieb 11 aus Drahtgaze abgedeckt, das ein Herausspritzen des fassers bei Bewegung des Gerätes verhindert·The arrangement is enclosed in a housing 7 which can consist of sheet metal. On the side of the cold-side heat exchanger 2 , vortex plates 3 are arranged within the .Gehäuses, which are transverse to the flow direction of the air. With 9 a chute is designated, which is arranged under the heat exchanger 2 and collects draining condensation water. The water is collected in a insertable tray 10; this tray is covered by a sieve 11 made of wire gauze, which prevents the barrel from splashing out when the device is moved prevents
Bei Betrieb des Gerätes'tritt die luft in Richtung des Pfeiles 12 is den kaltseitigen Wärmeaustauscher 2 ei»; beim Durchströmen der Bippen des Wärmeaustauschers 2 sorgen die lirbelbleche 8 für eine intensive Eurchmiscfaung der Luft, so daß sämtliche Teile des Luft ströme s in Kontakt si it dem Wärmeaustauscher gelangen. Dabei kondensiert der größte Teil des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft an den Hippen 2b; das Kondenswasser läuft über die Sinne 9 in die Schale 10. Die so getrocknete und abgekühlte Luft wird durch den Tangent ialliift er 5 umgelenkt und in den warmseltigen Wärmeaustauscher 3 ge-When the device is in operation, the air flows in the direction of the arrow 12 is the cold-side heat exchanger 2 ei »; when flowing through the ribs of the heat exchanger 2, the vortex plates ensure 8 for an intensive mixing of the air so that all parts of the air flows in contact with the heat exchanger reach. Most of the condenses Moisture content of the air at the hip 2b; the condensation runs through the senses 9 into the bowl 10. The air dried and cooled in this way is lifted by the tangent 5 deflected and fed into the warm heat exchanger 3
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fördert, wo sie wieder erwärmt wird; die Luft strömt dann durch diö öffnung 13 aus, die je nach dem Zweck des G-erätes, sr'.B. in Form einer über die ganze Breite äes Gerätes gezogenen, länglichen Düse, gestaltet v/erden kann.promotes where it is reheated; the air then flows out through the opening 13, which, depending on the purpose of the device, 'sr'.B. in the form of a äes over the entire width of the device drawn elongated nozzle designed, v can ground /.
Die Wärmemenge, die der Luft bein Durchströmen des Wärmeaustauschers 3 zugeführt wird, setzt sich aus drei Teilen zu-The amount of heat that the air passes through the heat exchanger 3 is supplied, is made up of three parts-
BT-BT-
saminen. Die Luft halt zunächst die Wärmemenge zurück, die ihr beim Durchtritt durch den kaltseitigen Wärmeaustauscher 2 entzogen worden ist. Der zweite Anteil besteht aus der Wärmemenge, die den elektrischen Verlusten im Peltier-Kühlblock entspricht, ils dritten und wesentlichsten Teil erhält die Luft diejenige Wärmemenge, die auf der Kalt seit e durch Konden--.sation der in ihr enthaltenen Feuchtigkeit freigeworden ist.saminen. The air initially holds back the amount of heat that you when passing through the cold-side heat exchanger 2 has been withdrawn. The second part consists of the amount of heat the electrical losses in the Peltier cooling block corresponds, ils third and most essential part receives the Air is that amount of heat which on the cold side is due to condensation the moisture contained in it has been released.
Für den Betrieb des Gerätes im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges ergibt sieh folgendes:For operating the device in the passenger compartment of a motor vehicle results in the following:
■Vier Insassen eines Kraftwagens erzeugen in einer Stunde etwa 50 g Luftfeuchtigkeit, insbesondere über die Atemluft; diese Feuchtigkeit führt bei kaltem Wetter zu dem bekannten unangenehmen: Beschlagen der Wagen scheiben. Bei Kondensation dieser Wassermenge wird eine Wärme von etwa 25 · 10 cal/h frei. Diese Wärmemenge reicht aus, pro Stunde 10 ar Luft um 10° C zu. erwärmen. Damit läßt-sich ein sehr wirksamer Warm-■ Four occupants of a vehicle generate energy in one hour about 50 g air humidity, especially via the air we breathe; In cold weather, this moisture leads to the well-known unpleasant thing: the windows of the car fogging up. With condensation this amount of water will have a heat of about 25 x 10 6 cal / h free. This amount of heat is sufficient to circulate 10 ar air per hour 10 ° C. heat. A very effective warm-
-.-€■--.- € ■ -
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luftstrom, z.B. zum. Beblasen der Heckscheibe, gewinnen.air flow, e.g. for. Blowing the rear window, win.
Der Transport der Kondensationswärme von 25 · 10 cal/h durch den Peltier-Kühlblock 1 entspricht einer Wärmeleistung von etwa 30 Watt. Ba der Peltier-Sühlblock bei einer Temperaturdifferenz von 10° C etwa mit dem Wirkungsgrad 2 arbeitet, sind an elektrischer Leistung zum Betrieb des Peltier-Kühlblockes nur etwa 15 Watt erforderlich. Außerdem hat der Peltier-KUhlblock 1 diejenige Wärme auf das höhere liveau zn pumpen, die der Luft vom kaltseitigen Wärmeaustauscher 2 entzogen wurde. Biese Wärmemenge ist um so geringer, je höher die eintretende Luft mit Feuchtigkeit gesättigt ist, da die Temperatur der Kaltseite nur bis zum Taupunkt der eintretenden Luft absinkt, d.h. bei nahezu gesättigter Luft nur um wenige Grade. Für den Betrieb des Peltier-Kühlblookes 1 wird man daher in jedem Fall mit einer elektrischen Leistung von etwa 20 Watt auskommen, die nicht verloren geht, sondern ebenfalls zur Erwärmung des austretenden Luftstromes beiträgt. Bei einer elektrischen Leistung von 20 Watt wird also eine Wärmeleistung von 50 Watt gewonnen, die in Form eines gerichtet austretenden Warmluftstromes zur Verfügung steht.The transport of the condensation heat of 25 · 10 7 cal / h through the Peltier cooling block 1 corresponds to a heat output of about 30 watts. Since the Peltier cooling block works at a temperature difference of 10 ° C with an efficiency of around 2, only about 15 watts of electrical power are required to operate the Peltier cooling block. In addition, the Peltier cooling block 1 has to pump the heat to the higher level that was withdrawn from the air by the heat exchanger 2 on the cold side. This amount of heat is less, the more the incoming air is saturated with moisture, since the temperature of the cold side only drops to the dew point of the incoming air, ie only a few degrees if the air is almost saturated. For the operation of the Peltier cooling block 1, an electrical power of about 20 watts will therefore be sufficient in any case, which is not lost, but also contributes to the heating of the exiting air flow. With an electrical output of 20 watts, a thermal output of 50 watts is obtained, which is available in the form of a directed flow of warm air.
Falls für einen besonderen Zweck die Temperatur des austretenden Luft stromes nicht ausreicht, kann vor dem läriie aus tauscher 3 ein Leitblech angeordnet sein, das einen Teil des'In case for a special purpose the temperature of the leaking Air flow is not sufficient, can be in front of the noise from the exchanger 3 a baffle can be arranged, which is part of the '
Pll 67/0146Pll 67/0146
Luft ströme s nach außen ablenkt. Dieses Blech ist im Ausführtingsbeispiel als Klappe 14 ausgebildet, die in der '-ana- des Gehäuses 7 angeordnet ist und nach innen geschwenkt werden kann. Wenn sich diese Klappe in der gezeichneten Stellung befindet, strömt ein Teil des noch kalten luftstromes in Richtung des Pfeiles 15 nach außen. Je nach dem Anteil dieses abgelenkten Stromes wird das Volumen des Warmluft stromes, geringer und seine Temperatur entsprechend höher.Air flow s deflects outwards. In the exemplary embodiment, this sheet metal is designed as a flap 14 which is arranged in the '-ana- of the housing 7 and can be pivoted inward. When this flap is in the position shown, part of the still cold air stream flows in the direction of arrow 15 to the outside. Depending on the proportion of this deflected flow, the volume of the hot air flow is lower and its temperature is correspondingly higher.
Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei Kraftfahrzeugen beschränkt; das vorliegende Gerät ist vielmehr auch für andere Zwecke, z.B. für Handtuch- oder Wäschetrockner,, geeignet.The invention is not to be applied to motor vehicles limited; Rather, the present device is also for others Purposes, e.g. for towel or laundry dryers, suitable.
3 Figuren ■ : 3 figures ■:
5 Ansprüche5 claims
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1967S0063504 DE1979810U (en) | 1967-12-22 | 1967-12-22 | DEVICE FOR DRYING AIR WITH A PELTIER COOLING BLOCK. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1967S0063504 DE1979810U (en) | 1967-12-22 | 1967-12-22 | DEVICE FOR DRYING AIR WITH A PELTIER COOLING BLOCK. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1979810U true DE1979810U (en) | 1968-02-29 |
Family
ID=33383541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1967S0063504 Expired DE1979810U (en) | 1967-12-22 | 1967-12-22 | DEVICE FOR DRYING AIR WITH A PELTIER COOLING BLOCK. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1979810U (en) |
Cited By (8)
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-
1967
- 1967-12-22 DE DE1967S0063504 patent/DE1979810U/en not_active Expired
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