DE60110061T2 - Thermoelektrischer entfeuchter - Google Patents
Thermoelektrischer entfeuchter Download PDFInfo
- Publication number
- DE60110061T2 DE60110061T2 DE60110061T DE60110061T DE60110061T2 DE 60110061 T2 DE60110061 T2 DE 60110061T2 DE 60110061 T DE60110061 T DE 60110061T DE 60110061 T DE60110061 T DE 60110061T DE 60110061 T2 DE60110061 T2 DE 60110061T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- cold plate
- thermoelectric
- dehumidifier
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F2003/144—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only
- F24F2003/1446—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only by condensing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, welches ein im wesentlichen abgedichtetes Gehäuse aufweist, das mit passiver Feuchtigkeitsverminderung versehen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verminderung der Feuchtigkeit in einem im wesentlichen abgedichteten Gehäuse. Ein System und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 12 sind aus der US-Patentschrift 4 586 342 bekannt.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Herausforderungen in Verbindung mit der Aufrechterhaltung verhältnismäßig niedriger Feuchtigkeitspegel innerhalb Gehäusen, welche elektronische Bauanordnungen enthalten, sind den Fachleuten auf diesem Gebiet bestens bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, daß eine Kondensation innerhalb einer abgedichteten Einheit, welche elektronische Bauteile enthält, die Korrosion der Komponenten beschleunigt. Rauhe Umgebungsbedingungen, beispielsweise verhältnismäßig große Temperaturschwankungen, salzige Luft und Luftverunreinigungen können die Korrosionseffekte beschleunigen.
- Vielerlei Versuche wurden gemacht, um die Feuchtigkeitspegel innerhalb abgedichteter Elektronikgehäuse zu vermindern. In einigen Fällen wird eine Luftklimatisierung verwendet, um die Feuchtigkeit herabzusetzen. Eine Luftklimatisierung ist jedoch verhältnismäßig schwer, teuer, geräuschvoll und unzuverlässig. Entfeuchtungsmittel, die in ein abgedichtetes Gehäuse eingebracht werden, können einen anfänglichen Erfolg beim Vermindern der Feuchtigkeitspegel haben, werden aber unvermeidlich gesättigt und daher schließlich uneffektiv. Andere Versuche umfassen die Verwendung von Blaslüftern und Temperaturregeleinrichtungen. Während ein Erhitzen der Luft innerhalb des Gehäuses die relative Feuchtigkeit vermindern kann, wird die Feuchtigkeit in der Luft nicht entfernt. Zusätzlich sind die Lüfter mechanisch und elektrisch geräuschvoll, was die Wirkungsweise der Elektronikeinrichtungen innerhalb des Gehäuses verschlechtern kann. Weiter haben Temperaturregeleinrichtungen eine begrenzte nutzbare Lebensdauer, da sie aktive Komponenten enthalten.
- Es wäre daher wünschenswert, eine verhältnismäßig ruhige und zuverlässige Entfeuchtungseinrichtung zu schaffen, welche Feuchtigkeit aus der Luft innerhalb eines abgedichteten elektronischen Gehäuses entfernt.
- Die vorliegende Erfindung ist durch die anliegenden Ansprüche 1 und 12 definiert, auf die nun Bezug genommen sei. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vermindert ein thermoelektrischer Entfeuchter passiv die relative Feuchtigkeit der Luft innerhalb einer abgedichteten elektronischen Anordnung. Während der thermoelektrische Entfeuchter in erster Linie in Verbindung mit einem Antennen-Array-Gehäuse gezeigt und beschrieben ist, versteht es sich, daß die Erfindung auch auf andere Gehäuse anwendbar ist, in welchen es wünschenswert ist, die relative Feuchtigkeit zu vermindern, beispielsweise Gehäuse für einen Empfänger/Erreger und für eine AC/DC Leistungsquelle.
- In einer Ausführungsform enthält ein thermoelektrischer Entfeuchter mindestens ein thermoelektrisches Kühlelement, das in einem abgedichteten Bereich angeordnet ist, der durch einander gegenüberstehende Wandungen begrenzt ist. Die einander gegenüberstehenden Wandungen entsprechen einer heißen Platte, welche einem Innenraum eines Gehäuses zugewandt ist, in welchem sich der thermoelektrische Entfeuchter befindet, und einer kalten Platte, welche einem Außenbereich des Gehäuses zugewandt ist. Der thermoelektrische Entfeuchter kann einen Tropfenauffänger am Boden der kalten Platte zur Sammlung des Kondensates auf der kalten Platte enthalten.
- Im Betrieb werden die thermoelektrischen Kühlelemente durch ein Gleichstromsignal gespeist, welches in der Weise wirksam ist, daß es die kalte Platte auf eine vorbestimmte Temperatur kühlt. Feuchtigkeit in der Luft innerhalb des relativ abgedichteten Gehäuses kondensiert an der kalten Platte und wandert in den Tropfenauffänger. Die gesammelte Feuchtigkeit wird schließlich nach der Außenseite des Gehäuses abgeleitet, um die relative Feuchtigkeit innerhalb dieses Gehäuses zu reduzieren.
- Eine Array-Antenne, bei welcher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt, enthält eine thermoelektriche Entfeuchtungseinrichtung zur Abführung von Feuchtigkeit aus dem Gehäuse der Array-Antenne. In einer Ausführungsform ist die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung in der Nachbarschaft einer Gehäusewand angeordnet. Eine Ableitungsröhre reicht von einem Tropfenauffänger weg zur Ableitung von Kondensat von dem Innenraum der Array-Antenne. Die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung reduziert die relative Feuchtigkeit innerhalb des Gehäuses der Array-Antenne.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Ausführungsformen der Erfindung werden vollumfänglicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlich, in welchen:
-
1 eine schematische Querschnittsansicht einer thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung ist; -
1A eine schematische Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform einer thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung zeigt; -
2 eine in der Länge aufgeschnittene Ansicht einer thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung wiedergibt; -
3 eine perspektivische Ansicht eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; -
4 eine weitere perspektivische Ansicht des Systems von3 innerhalb eines Gehäuses einer Array-Antenne darstellt; und -
5 eine Graphik der relativen Feuchtigkeit, über die Zeit hin aufgetragen, in einem Beispiel eines Elektronikgehäuses vor und nach Aktivierung einer thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufzeigt. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
1 zeigt eine thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung100 zur Entfernung von Feuchtigkeit bzw. zur Reduzierung der Feuchtigkeitspegel innerhalb eines im wesentlichen abgedichteten Gehäuses. Die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung100 ist gut zur Verminderung der relativen Feuchtigkeitspegel innerhalb von Gehäusen von elektronischen Einrichtungen geeignet, um die Korrosion von Komponenten innerhalb des Gehäuses herabzusetzen. - In einer beispielsweisen Ausführungsform enthält die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung
100 mindestens ein thermoelektrisches Kühlelement (TEC)102 (2 ), welches sich in einem Bereich104 befindet, der zwischen einer ersten Wand106 und einer zweiten Wand108 angeordnet ist. In einer Ausführungsform entspricht die erste Wand106 einer heißen Platte, welche dem Innenraum eines Gehäuses zugekehrt ist, und die zweite Wand entspricht einer zweiten Platte, welche einem Außenbereich des Gehäuses zugewandt ist, wie weiter unten im einzelnen erläutert wird. Der Bereich104 zwischen der heißen Platte106 und der kalten Platte108 ist abgedichtet, so daß sich eine geschlossene Umgebung für die thermoelektrischen Kühlelemente ergibt. In einer Ausführungsform ist ein Abdichtmittel110 , beispielsweise Silikon, an den Enden der heißen Platte und der kalten Platte vorgesehen, um den Bereich104 abzudichten. - Die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung
100 kann fakultativ einen Tropfenauffänger oder eine Abflußrinne112 zur Aufnahme von Kondensat enthalten, das sich auf der kalten Platte108 sammelt. Es versteht sich, daß der Tropfenauffänger oder die Abflußrinne im breiten Sinne so zu verstehen ist, daß bekannte Flüssigkeitssammelstrukturen vorgesehen sind, welche Flüssigkeit zu einem gewünschten Ort führen. In einer beispielsweisen Ausführungsform enthält die Abflußrinne oder der Tropfenauffänger112 einen U-förmigen Kanal114 , der sich von der Oberfläche der kalten Platte nach außen erstreckt. Ein Ableitungsmechanismus116 , beispielsweise eine Röhre oder eine andere flüssigkeitsführende Einrichtung, kann mit der Abflußrinne oder dem Tropfenauffänger112 verbunden sein, um einen Ableitungsweg vorzusehen, über den Flüssigkeit aus dem Gehäuse heraus abgeleitet werden kann. -
1A zeigt eine alternative Struktur des Tropfenauffängers oder der Ablaufrinne112' bei welcher ein Kanal114' in die kalte Platte108' eingeformt ist. Ein thermisch isolierendes Material119 kann in dem Bereich unterhalb des Kanales114' an der kalten Platte befestigt sein, um die Bildung von Kodensat an Orten zu verhindern, an welchen das Kondensat nicht in die Ablaufrinne112' hineinfließen könnte, wie weiter unten genauer beschrieben wird. -
2 zeigt den inneren Bereich104 der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung100 nach1 , wobei die heiße Platte106 entfernt ist. Die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung100 enthält vier thermoelektrische Kühlelemente102a bis102d , welche in Serie über die Längserstreckung der kalten Platte108 hin angeordnet sind. Die thermoelektrischen Kühlelemente102 übertragen Wärme von der kalten Platte auf die heiße Platte, wenn sie mit Energie beaufschlagt werden. Es versteht sich, daß die Anzahl der thermoelektrischen Kühlelemente in Entsprechung mit den Anforderungen in einem bestimmten Anwendungsfall variieren kann. Es versteht sich weiterhin, daß die thermoelektrischen Kühlelemente auch zueinander parallel geschaltet sein können. Jedes der thermoelektrischen Kühlelemente102 wird mit einem Signal einer Gleichstromenergie über einen ersten Anschluß118a , beispielsweise einem positiven Anschluß, und einen zweiten Anschluß118b , beispielsweise einen Erdungsanschluß, gespeist. Die thermoelektrischen Kühlelemente können unter der Teilenummer CP1,4-054L von Firma Melcor Corporation, Trenton, New Jersey, bezogen werden, welche die Website mit der Bezeichnung www.melcor.com hat. Diese Teile arbeiten bei etwa sieben Volt und ziehen etwa 14 Ampere. - Es versteht sich, daß der Abstand der thermoelektrischen Kühlelemente variieren kann, um die Anforderungen in einem bestimmten Anwendungsfall zu erfüllen. Im allgemeinen soll der Abstand zwischen den thermoelektrischen Kühlelementen die Temperaturgradienten zwischen den thermoelektrischen Kühlelementen minimal machen.
-
3 zeigt einen Teil eines Beispiels eines Gehäuses10 , welches eine thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung100 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Das Gehäuse kann Teil einer Array-Antenne für ein Schiffsradar sein, das Tausende von Sender-/Empfänger-Modulen (nicht dargestellt) enthält. Die Array-Antenne10 enthält eine Trägerstruktur12 zur Halterung der Sender-/Empfänger-Module. Die Trägerstruktur12 enthält ein Anschlußteil14 mit einem Kühlungs-Strömungsmittelnetzwerk zur Ableitung von Wärme und zur Aufrechterhaltung der Temperatur innerhalb des Gehäuses auf zulässigen Werten. Erste und zweite Strömungsmittelanschlüsse können ein Teil des Kühlungs-/Strömungsmittelnetzwerkes sein, das sich durch die ganze Trägerstruktur erstrecken kann. - Die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung
100 kann in einer Vielfalt von Anordnungen innerhalb des Gehäuses der Array-Antenne gelegen sein. In einer beispielsweisen Ausführungsform ist die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung100 in der oberen Ecke des Gehäuses10 der Array-Antenne gelegen, um den Vorteil einer natürlichen Konvektion innerhalb des Gehäuses zu nutzen. Die heiße Platte106 kann den Sender-/Empfänger-Modulen zugewandt sein und die kalte Platte108 kann einer Außenwand des Gehäuses der Array-Antenne zugewandt sein. Ein Versteifungsteil109 kann an der heißen Platte106 befestigt sein, um die gesamte bauliche Festigkeit der Entfeuchtungseinrichtung zu erhöhen. Ein Zwischenraum, welcher etwa 2,5 cm (1 Zoll) bis etwa 15,5 cm (6 Zoll) messen kann, ist zwischen der kalten Platte und dem Gehäuse vorgesehen, um eine natürliche Konvektion zur Zirkulation der Luft innerhalb des Gehäuses zuzulassen. Dies bedeutet, daß Luft innerhalb des verhältnismäßig abgedichteten Gehäuseraumes ohne aktive Kräfte, beispielsweise diejenigen eines Lüfters, zirkuliert. Eine Massendiffusion vermindert die Feuchtigkeit in Abwesenheit von Luftzirkulation, jedoch mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit. -
4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Array-Antenne mit einer thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Ecke oder mehrere Ecken der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung100 nahe der kalten Platte108 können als eine schräggestellte Oberfläche111 ausgebildet sein, um die Kondensatansammlung an der kalten Platte und die Sammlung in der Abflußrinne112 am Boden des Gerätes zu begünstigen. Zusätzlich sind Teile der kalten Platte108 , an denen sich kein Kondensat absetzen soll, mit einem thermisch isolierenden Material119 abgedeckt. Allgemein ist eine Isolation an der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung an den Rändern der Außenfläche an oder nahe der kalten Platte sowie unterhalb der Auffangrinne befestigt, da unterhalb der Auffangrinne gebildetes Kondensat nicht in die Auffangrinne abfließen könnte. - Im Betrieb wird die kalte Platte
108 auf eine verhältnismäßig tiefe Temperatur, beispielsweise 4°C gekühlt, was bewirkt, daß die Feuchtigkeit in dem Gehäuse an der kalten Platte kondensiert. Die Feuchtigkeit sammelt sich an der kalten Platte108 und rinnt nach abwärts in die Auffangrine112 und schließlich aus dem Gehäuse über die Entwässerungsleitung116 . In dem Fall, in welchem Luft von außen in das Gehäuse über die Ablaufröhre eintritt, wird diese Luft unmittelbar der kalten Platte ausgesetzt. Somit wird Feuchtigkeit in der hereinströmenden Luft mindestens in gewissem Maße entfernt, bevor die Luft in das Innere der Array-Antenne gelangt. - Es versteht sich, daß die Gesamtabmessungen der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung sich in Entsprechung mit dem gewünschten Anwendungsfall ändern. In einer beispielsweisen Ausführungsform enthält eine Array-Antenne Tausende von Sender-/Empfänger-Modulen, welche innerhalb eines Array-Gehäuses von 1,83 m mal 1,22 m mal 0,46 m (6 × 4 × 1,5 Fuß) untergebracht sind. Eine beispielsweise thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann vier thermoelektrische Kühlelemente enthalten, welche jeweils etwa 3,8 cm (1,5 Zoll) mal 3,8 cm (1,5 Zoll) messen. Die Entfeuchtungseinrichtung kann eine Länge von etwa 40,6 cm (16 Zoll), eine Höhe von etwa 7,6 cm (3 Zoll) und eine Breite von etwa 2,5 cm (1 Zoll) haben.
-
5 zeigt die relative Feuchtigkeit aufgetragen über der Zeit für ein Beispiel eines Gehäuses, das etwa 1,52 m (5 Fuß) breit, 1,8 m (6 Fuß) hoch und etwa 0,45 m (1,5 Fuß) tief ist und etwa 5000 Sender-/Empfänger-Module enthält. Die Betriebstemperatur innerhalb des Arrays ist etwa 28°C und die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung ist in einer oberen Ecke der Array-Antenne angeordnet, wie dies in4 gezeigt ist. - Wenn die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung zu einer Zeit t0 (17:00 Uhr) aktiviert wird, fällt die relative Feuchtigkeit in dem Array-Gehäuse von etwa 65% auf etwa 30% in annähernd vier Stunden ab. Die Temperatur der kalten Platte der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung sinkt auf eine Dauerzustandstemperatur von etwa 3°C oder 4°C ab.
- Eine ähnliche Wirkungsweise der Einrichtung wird für vergleichbare Verhältnisse der Oberflächengröße der kalten Platte und des Luftvolumens erreicht. Die Geschwindigkeit, mit welcher Feuchtigkeit aus einem Gehäuse entfernt wird, hängt teilweise von der Oberflächengröße der kalten Platte und dem Volumen der Luft innerhalb des Gehäuses ab.
- Es versteht sich, daß die Temperatur, auf welche die kalte Platte herabgekühlt wird, sich verändern kann. Ein beispielsweiser Temperaturbereich für die kalte Platte reicht von etwa 2 bis etwa 20°C. In einer Ausführungsform wird die Temperatur der kalten Platte auf etwa 3°C gehalten. Die heiße Platte hat eine Temperatur, welche von etwa 25°C bis etwa 55°C reicht. Es versteht sich, daß die Temperatur der kalten Platte den Taupunkt innerhalb des Gehäuses definiert, der basierend auf der Größe der TEC- Elemente in Verbindung mit der thermischen Analyse der Betriebsbedingung des Gehäuses gewählt werden kann.
- Die heiße Platte und die kalte Platte der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung kann aus einer Vielfalt geeigneter Materialien hergestellt werden, die den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt sind. Im allgemeinen sollten die heiße Platte und die kalte Platte verhältnismäßig wärmeleitend und starr sein. Es versteht sich, daß viele Metalle, beispielsweise Aluminium sowie Kunststoffe und keramische Stoffe mit den geeigneten Eigenschaften eingesetzt werden können. In einer Ausführungsform sind die heiße Platte und die kalte Platte aus Aluminium hergestellt.
- Die thermoelektrischen Kühlelemente können aus einer Vielfalt geeigneter Peltier-Geräte ausgewählt werden, welche Wärme von einer Seite eines Gerätes zu der anderen transportieren, wenn ein Gleichstrom angelegt wird. Ein Beispiel eines solchen Gerätes enthält zwei keramische Platten mit einer Gruppenanordnung von Wismut-Tellurid-Würfeln dazwischen.
- Es ist für eine Person mit entsprechendem Fachwissen auf diesem Gebiete einleuchtend, daß sie ohne weiteres thermoelektrische Elemente in Serie und/oder in Parallelschaltung stapeln kann, um eine gewünschte Wärmeübergangskapazität zu erreichen.
- Die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung ist in der Weise wirksam, daß sie passiv die relative Feuchtigkeit in einem Gehäuse herabsetzt. Die passive Natur der thermoelektrischen Kühlelemente hält elektrische und mechanische Störungen minimal. Außerdem verschlechtert sich die Wirkungsweise der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung nur mäßig, falls eines oder mehrere der thermoelektrischen Kühlelemente fehlerhaft wird. Weiter kann die Anordnung der Entfeuchtungseinrichtung so gewählt werden, daß die Feuchtigkeit reduziert wird, die in eintretender Luft vor der Ausbreitung innerhalb des Array-Gehäuses enthalten ist. Die thermoelektrische Ent feuchtungseinrichtung verbraucht relativ wenig Leistung und ist verhältnismäßig zuverlässig im Vergleich zu Entfeuchtungseinrichtungen, welche bewegte Teile aufweisen.
- Eine Person mit Fachwissen auf diesem Gebiet erkennt weitere Vorteile der Erfindung anhand der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Demgemäß ist die Erfindung durch die anliegenden Ansprüche definiert.
Claims (17)
- System, welches ein im wesentlichen abgedichtetes Gehäuse aufweist, das mit passiver Feuchtigkeitsverminderung versehen ist und folgendes enthält: eine thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung (
100 ), die folgendes aufweist: eine kalte Platte (108 ), eine heiße Platte (106 ), die gegenüberliegend und beabstandet von der kalten Platte angeordnet ist, so daß ein Hohlraum ausgebildet wird, eine Dichtung (110 ) zur Abdichtung des Hohlraumes, und ein erstes thermoelektrisches Kühlelement (102 ), das sich in dem Hohlraum befindet, um die kalte Platte abzukühlen, so daß Feuchtigkeit an der kalten Platte kondensiert; wobei die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung passiv die Feuchtigkeit vermindert, gekennzeichnet durch eine Trägerstruktur (12 ) zur Abstützung einer Anzahl von elektronischen Modulen innerhalb des im wesentlichen abgedichteten Gehäuses, wobei die Trägerstruktur ein Kühlungs-Strömungsmittelnetzwerk enthält; und wobei die Trägerstruktur (112 ) Wärme innerhalb des im wesentlichen abgedichteten Gehäuses vernichtet. - System nach Anspruch 1, bei welchem die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung in einem Eckenbereich des Gehäuses angeordnet ist, so daß die kalte Platte einem Außenbereich des Gehäuses zugewandt ist.
- System nach Anspruch 2, bei welchem die heiße Platte einem Innenbereich des Gehäuses zugekehrt ist.
- System nach Anspruch 1, welches weiter ein thermisch isolierendes Material (
119 ) enthält, das auf einem Teil einer äußeren Oberfläche der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung zur Verhinderung von Kondensation auf den überdeckten Teilen der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung angeordnet ist. - System nach Anspruch 1, bei welchem die thermoelektrische Entfeuchtungseinrichtung einen abgeschrägten Außenabschnitt (
111 ) aufweist. - System nach Anspruch 1, welches weiter zusätzliche thermoelektrische Kühlelemente enthält, die mit dem ersten thermoelektrischen Kühlelement parallel geschaltet sind.
- System nach Anspruch 1, welches weiter zusätzliche thermoelektrische Kühlelemente aufweist, die mit dem ersten thermoelektrischen Kühlelement in Serie geschaltet sind.
- System nach Anspruch 1, bei welchem die kalte Platte einer Innenwand des Gehäuses benachbart ist.
- Sytstem nach Anspruch 1, welches weiter eine Abflußrinne (
112 ) aufweist, die an der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung ausgebildet ist, um an der kalten Platte gebildetes Kondensat zu sammeln. - System nach Anspruch 1, welches weiter einen Ablaufmechanismus (
116 ) enthält, um Kondensat von der kalten Platte abzuleiten. - System nach Anspruch 1, bei welchem das Gehäuse einer Gruppenantenne oder Arrayantenne entspricht.
- Verfahren zur Verminderung von Feuchtigkeit in einem im wesentlichen abgedichteten Gehäuse, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Vorsehen einer thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung (
100 ), die folgendes aufweist: eine kalte Platte (108 ), eine heiße Platte (106 ), die im Abstand gegenüberstehend der kalten Platte angeordnet ist, so daß ein Hohlraum gebildet ist, eine Dichtung (110 ) zur Abdichtung des Hohlraumes, und ein erstes thermoelektrisches Kühlelement (102 ), das sich in dem Hohlraum befindet, um die kalte Platte zu kühlen, so daß Feuchtigkeit an der kalten Platte innerhalb des im wesentlichen abgedichteten Gehäuses kondensiert; und passives Vermindern der Feuchtigkeit innerhalb des im wesentlichen abgeschlossenen Gehäuses durch Aktivieren der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung; gekennzeichnet durch Halterung einer Anzahl von elektronischen Modulen an einer Trägerstruktur (12 ) innerhalb des Gehäuses; und Vernichtung von Wärme durch die Trägerstruktur, welche ein Kühl-Strömungsmittelnetzwerk aufweist. - Verfahren nach Anspruch 12, welches weiter das Anordnen der thermoelektrischen Entfeuchtungseinrichtung in einem Eckenbereich des Gehäuses vorsieht.
- Verfahren nach Anspruch 13, welches weiter vorsieht, daß die heiße Platte in Richtung auf die elektronischen Module weist.
- Verfahren nach Anspruch 14, welches weiter vorsieht, daß die kalte Platte nahe einer Innenwand des Gehäuses angeordnet wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, welches weiter vorsieht, daß ein Teil eines Außenbereiches der elektrischen Entfeuchtungseinrichtung mit einem thermisch isolierenden Material abgedeckt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, welches weiter vorsieht, daß Kondensat, das sich an der kalten Platte bildet, aus dem Gehäuse abgeleitet wird.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US574107 | 2000-05-18 | ||
US09/574,107 US6378311B1 (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Thermoelectric dehumidifier |
PCT/US2001/015838 WO2001088441A1 (en) | 2000-05-18 | 2001-05-17 | Thermoelectric dehumidifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60110061D1 DE60110061D1 (de) | 2005-05-19 |
DE60110061T2 true DE60110061T2 (de) | 2006-03-02 |
Family
ID=24294716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60110061T Expired - Lifetime DE60110061T2 (de) | 2000-05-18 | 2001-05-17 | Thermoelektrischer entfeuchter |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6378311B1 (de) |
EP (1) | EP1283975B1 (de) |
AU (1) | AU2001261675B2 (de) |
CA (1) | CA2409107C (de) |
DE (1) | DE60110061T2 (de) |
DK (1) | DK1283975T3 (de) |
IL (2) | IL152851A0 (de) |
WO (1) | WO2001088441A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009008233A1 (de) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Dr. Neumann Peltier-Technik Gmbh | Entfeuchter und Verfahren zur Raumenfeuchtung |
DE102009036598A1 (de) | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Komos Gmbh | Thermoelektrisches Modul und Thermoelektrischer Wohnraumentfeuchter |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10139556A1 (de) * | 2001-08-10 | 2003-02-27 | Aloys Wobben | Einrichtung zur Entfeuchtung eines gasförmigen Mediums und Windenergieanlage mit einer solchen Einrichtung |
AU2003256110A1 (en) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Ec Tech Co., Ltd. | Heat exchange unit including apparatus to remove condensed water |
US7587901B2 (en) | 2004-12-20 | 2009-09-15 | Amerigon Incorporated | Control system for thermal module in vehicle |
US20080087316A1 (en) | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Masa Inaba | Thermoelectric device with internal sensor |
WO2009036077A1 (en) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Amerigon, Inc. | Operational control schemes for ventilated seat or bed assemblies |
KR20170064568A (ko) | 2008-02-01 | 2017-06-09 | 젠썸 인코포레이티드 | 열전 소자용 응결 센서 및 습도 센서 |
AU2009270757B2 (en) | 2008-07-18 | 2016-05-12 | Gentherm Incorporated | Climate controlled bed assembly |
US9121414B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-09-01 | Gentherm Incorporated | Low-profile blowers and methods |
US9700835B2 (en) * | 2011-01-06 | 2017-07-11 | Spx Flow Technology Usa, Inc. | Thermoelectric compressed air and/or inert gas dryer |
WO2013052823A1 (en) | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric device controls and methods |
US9207002B2 (en) | 2011-10-12 | 2015-12-08 | International Business Machines Corporation | Contaminant separator for a vapor-compression refrigeration apparatus |
US9989267B2 (en) | 2012-02-10 | 2018-06-05 | Gentherm Incorporated | Moisture abatement in heating operation of climate controlled systems |
DE102012022650A1 (de) | 2012-10-31 | 2014-04-30 | ELMEKO GmbH + Co. KG | Entfeuchtungsgerät für ein gasförmiges Medium |
US9662962B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-05-30 | Gentherm Incorporated | Vehicle headliner assembly for zonal comfort |
JP6652493B2 (ja) | 2014-02-14 | 2020-02-26 | ジェンサーム インコーポレイテッドGentherm Incorporated | 伝導性および対流性の温度調節シート |
KR102242789B1 (ko) * | 2014-02-20 | 2021-04-20 | 엘지전자 주식회사 | 휴대용 공기조화기 |
US11857004B2 (en) | 2014-11-14 | 2024-01-02 | Gentherm Incorporated | Heating and cooling technologies |
US11639816B2 (en) | 2014-11-14 | 2023-05-02 | Gentherm Incorporated | Heating and cooling technologies including temperature regulating pad wrap and technologies with liquid system |
CN107251247B (zh) | 2014-11-14 | 2021-06-01 | 查尔斯·J·柯西 | 加热和冷却技术 |
US20170163065A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-08 | Benjamin Avery Freer | Constant power supply for thermo-electric cells |
CN106129575B (zh) * | 2016-08-20 | 2022-03-01 | 星展测控科技股份有限公司 | 一种动中通天线用小型除湿机 |
US10508421B2 (en) * | 2017-09-29 | 2019-12-17 | Rain Bird Corporation | Water reclamation systems and methods |
US11472264B2 (en) * | 2018-03-07 | 2022-10-18 | Gogoro Inc. | Apparatuses for controlling environmental conditions and associated methods |
US11223004B2 (en) | 2018-07-30 | 2022-01-11 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric device having a polymeric coating |
WO2020112902A1 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric conditioning system and methods |
US11152557B2 (en) | 2019-02-20 | 2021-10-19 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric module with integrated printed circuit board |
US11835259B2 (en) | 2020-06-16 | 2023-12-05 | City University Of Hong Kong | Self-regenerated hybrid dehumidifier with air purification |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3412566A (en) | 1965-06-21 | 1968-11-26 | Borg Warner | Thermoelectric apparatus |
US4400948A (en) * | 1981-12-28 | 1983-08-30 | Moorehead Jack F | Air dryer |
US4586342A (en) * | 1985-02-20 | 1986-05-06 | Nissin Electric Co., Ltd. | Dehumidifying and cooling apparatus |
JPH02187120A (ja) | 1989-01-13 | 1990-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電子乾燥装置 |
US4922721A (en) * | 1989-05-01 | 1990-05-08 | Marlow Industries, Inc. | Transporter unit with communication media environmental storage modules |
US5111359A (en) | 1991-04-17 | 1992-05-05 | E-Systems Inc. | Heat transfer device and method |
US5255738A (en) | 1992-07-16 | 1993-10-26 | E-Systems, Inc. | Tapered thermal substrate for heat transfer applications and method for making same |
JP2666902B2 (ja) * | 1993-03-10 | 1997-10-22 | 松下電器産業株式会社 | 除湿装置 |
US5375421A (en) * | 1993-12-06 | 1994-12-27 | Hsieh; Chi-Sheng | Portable thermoelectric dehumidifier |
US5444984A (en) * | 1994-05-10 | 1995-08-29 | Carson; Steven D. | Storage cabinet with active dehumidifier |
EP0766049A4 (de) * | 1994-07-01 | 1999-10-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Klimatgerät |
US5555732A (en) * | 1995-02-09 | 1996-09-17 | Whiticar; John | Portable dehumidifier |
JP3951315B2 (ja) | 1995-05-26 | 2007-08-01 | 松下電工株式会社 | ペルチェモジュール |
DE19600470C2 (de) | 1995-08-01 | 1999-06-10 | Bernhard Harter | H-Thermokompaktgerät |
US5575835A (en) * | 1995-08-11 | 1996-11-19 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Apparatus for removing moisture from an environment |
US6182453B1 (en) * | 1996-04-08 | 2001-02-06 | Worldwide Water, Inc. | Portable, potable water recovery and dispensing apparatus |
US5827424A (en) | 1996-09-26 | 1998-10-27 | International Business Machines Corporation | Contaminant reduction system for disk drives |
US5884486A (en) * | 1997-06-19 | 1999-03-23 | Northern Telecom Limited | Thermoelectric humidity pump and method for dehumidfying of an electronic apparatus |
US6101815A (en) * | 1998-11-09 | 2000-08-15 | General Electric Company | Thermo-electrical dehumidifier |
US6158224A (en) * | 1999-05-14 | 2000-12-12 | Nestec S.A. | Beverage dispenser with a dehumidifier utilizing a thermoelectric cooler |
-
2000
- 2000-05-18 US US09/574,107 patent/US6378311B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-17 AU AU2001261675A patent/AU2001261675B2/en not_active Expired
- 2001-05-17 WO PCT/US2001/015838 patent/WO2001088441A1/en active IP Right Grant
- 2001-05-17 CA CA002409107A patent/CA2409107C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-17 DK DK01935596T patent/DK1283975T3/da active
- 2001-05-17 DE DE60110061T patent/DE60110061T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-17 EP EP01935596A patent/EP1283975B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-17 IL IL15285101A patent/IL152851A0/xx active IP Right Grant
-
2002
- 2002-11-14 IL IL152851A patent/IL152851A/en unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009008233A1 (de) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Dr. Neumann Peltier-Technik Gmbh | Entfeuchter und Verfahren zur Raumenfeuchtung |
DE102009008233B4 (de) * | 2009-02-10 | 2016-02-11 | Dr. Neumann Peltier-Technik Gmbh | Entfeuchter zur Raumentfeuchtung |
DE102009036598A1 (de) | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Komos Gmbh | Thermoelektrisches Modul und Thermoelektrischer Wohnraumentfeuchter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL152851A (en) | 2006-08-20 |
WO2001088441A1 (en) | 2001-11-22 |
CA2409107C (en) | 2008-03-11 |
CA2409107A1 (en) | 2001-11-22 |
US6378311B1 (en) | 2002-04-30 |
DK1283975T3 (da) | 2005-08-15 |
AU6167501A (en) | 2001-11-26 |
DE60110061D1 (de) | 2005-05-19 |
EP1283975A1 (de) | 2003-02-19 |
IL152851A0 (en) | 2003-06-24 |
AU2001261675B2 (en) | 2003-11-06 |
EP1283975B1 (de) | 2005-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60110061T2 (de) | Thermoelektrischer entfeuchter | |
EP0662209B1 (de) | Thermoelektrische heiz- oder kühlvorrichtung | |
DE69318663T2 (de) | Thermoelektrische Kühlvorrichtung für thermoelektrischen Kühlschrank und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3617762C2 (de) | Mit Kapillareffekt arbeitender Wärmetauscher für ein thermisches Betriebssystem | |
DE3044314C2 (de) | Gehäuse zur Aufnahme von mit Wärme erzeugenden elektronischen Bauteilen bestückten gedruckten Schaltungen | |
DE4121534C2 (de) | Kühlvorrichtung | |
DE1233626B (de) | Gekuehlte elektronische Baugruppe | |
DE2225491A1 (de) | Mit fluessigkeit arbeitende waermeableitungsvorrichtung fuer halbleiter-bauelemente | |
DE102008001675A1 (de) | Kameramodul mit verbessertem Kühlkonzept | |
EP3928600B1 (de) | Gehäuseanordnung | |
DE102014102833B3 (de) | Trocknungsvorrichtung | |
WO2004082088A1 (de) | Kühlmittelführungselement und kühlmittelführungseinrichtung | |
DE69405504T2 (de) | Kühlgerät mit elektronischer Kühlung | |
EP1432295B1 (de) | Kühlvorrichtung für eine elektrische und/oder elektronische Einheit | |
DE10218115B4 (de) | Kühleinrichtung, insbesondere zur Klimatisierung von Kleingeräten und/oder Bedieneinheiten | |
DE2543075A1 (de) | Kuehlvorrichtung fuer elektrische schaltungselemente | |
EP0268081B1 (de) | Vorrichtung zur Kühlung von Halbleiterbauelementen | |
DE102019210190B4 (de) | Thermoelektrische kühleinheit | |
DE1140613B (de) | Elektronische Baugruppe mit einem geschlossenen Gehaeuse und mit einer Kuehlanlage | |
DE19904279A1 (de) | Halbleitervorrichtung | |
DE102016101439A1 (de) | Temperiereinheit | |
DE9103615U1 (de) | Elektrisch betriebenes Kleinkühlgerät | |
DE202007006007U1 (de) | Verbindungsbox für Solar-Panels | |
DE9100467U1 (de) | Gehäuse eines elektrischen Steuergerätes | |
EP2667137B1 (de) | Modularer Thermosyphon und Kühlgehäuse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |