WO2007077098A1 - Dichtungsanordnung für eine wärmetauschervorrichtung - Google Patents

Dichtungsanordnung für eine wärmetauschervorrichtung Download PDF

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WO2007077098A1
WO2007077098A1 PCT/EP2006/069547 EP2006069547W WO2007077098A1 WO 2007077098 A1 WO2007077098 A1 WO 2007077098A1 EP 2006069547 W EP2006069547 W EP 2006069547W WO 2007077098 A1 WO2007077098 A1 WO 2007077098A1
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WO
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sealing
heat exchanger
screw
arrangement according
sealing arrangement
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PCT/EP2006/069547
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English (en)
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Inventor
Klaus Grunert
Günter Steffens
Andreas Stolze
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/20—General details of domestic laundry dryers 
    • D06F58/206—Heat pump arrangements
    • 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
    • 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
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/023—Mounting details thereof

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement for a heat exchanger device.
  • Heat exchanger devices which are used for example in household appliances, are known in many ways. From DE 69 261 82 U1 a tumble dryer is known, which has a heat exchanger device with Peltier elements. For this purpose, Peltier elements are arranged between two heat exchangers, wherein a heat exchanger on the hot side and a second heat exchanger on the cold side of the pelletizing cells are arranged. The Peltier elements form a planar arrangement between the heat exchangers.
  • Peltier element in structure and function is known, which the above-described Structure has.
  • the half elements of this Peltier element are formed in columns or cuboid and consist of doped semiconductors as materials.
  • the semiconductors are, in particular, bismuth telluride, and a p-type doped semiconductor and an n-type doped semiconductor are used.
  • a half element made of the p-type doped semiconductor and a half element made of the n-type doped semiconductor are each connected to one another via a printed circuit board, also referred to as a metal bridge, and to another side, which is one side opposite, connected in each case via a further printed circuit board with a further half-element or a connection contact for connection of the Peltier element to an electrical network.
  • a printed circuit board also referred to as a metal bridge
  • a heat exchange device comprising an electric heating device for heating an air stream used for drying laundry and a simple heat exchanger for cooling the heated air stream after the loading of the laundry is provided;
  • heating and cooling device can also belong to a heat pump.
  • the heat pump device may be a heat pump device which operates with Peltier elements for utilizing the thermoelectric effect.
  • An apparatus for drying laundry which in turn corresponds to the genus described in the abstract "Patent Abstracts of Japan" of JP 08 057 194 A, contains in its first duct system in addition to a heat exchanger device with a heater and a cooler which both belong to a thermoelectrically operable heat pump device, an additional heat exchanger upstream of the cooler for cooling the air flow discharged from the laundry and an additional heating device connected downstream of the heater for further heating of the air flow before the laundry is acted upon.
  • the heat exchangers are connected to one another by screw connections, wherein at least one of the two heat exchangers has a through hole through which a screw or a bolt is inserted.
  • a sealing arrangement according to the invention is designed for a heat exchanger device.
  • This has a first and at least one second heat exchanger, which are arranged at a distance from one another and connected to one another via at least one mechanical connecting element. It is arranged at least one Peltier element in a space between the two heat exchangers, such that a first heat exchanger with a cold side and a second heat exchanger are connected to a hot side of the Peltier element.
  • This space is sealed by at least one sealing element substantially moisture sealed.
  • the connecting element and the sealing element are clamped parallel to one another between the heat exchangers (1, 2).
  • a mechanical stress acting on the sealing element is decoupled from a voltage acting on the connecting element, the mechanical, substantially rigid connection between the heat exchangers being defined primarily by the connecting element.
  • the voltage acting on the sealing element voltage can be set and adjusted independently of the voltage required for the mechanical connection, so that a flow of the sealing element is prevented with subsequent impairment of the mechanical connection.
  • the sealing arrangement is designed as a screw, which has a screw head and a screw shank.
  • the connecting element is relatively simple and can be installed with little effort. The resulting compound does not extend completely over the functionally determined relatively soft and ductile sealing element, but also from the relatively hard and tough screw head to a hard and tough support for the screw head.
  • the sealing element is arranged between the heat exchangers.
  • the sealing element is arranged in a preferred manner adjacent to the screw shaft.
  • the seal can also be mounted very close and immediately adjacent to the Peltier element and thereby moisture access to the Peltier element are particularly well prevented.
  • this arrangement provides the use of conventional connecting elements, in particular known screws. This also allows a cost-effective design.
  • the sealing element is formed in a preferred manner as a sealing sleeve, which surrounds the screw shaft annular and which is arranged circumferentially spaced from the screw shaft.
  • a circumferential groove is formed in the screw head, in which a sealing element designed as a sealing element is arranged.
  • the sealing element is contacted directly with the connecting element and, even in this embodiment, makes it possible to set the connection essentially without being impaired by a possible reduction of the pretensioning force of the sealing element.
  • a space-saving solution can be realized in this embodiment, since the sealing element in the final state is quasi contained in the screw head and thus no additional space for the sealing element is required.
  • the sealing element can be brought as a loose finished part to screw or urgeformt at the desired location, in particular molded.
  • the circumferential groove is formed on the screw shaft facing the underside of the screw head.
  • the circumferential groove is also designed such that the screw head has a peripheral edge region on the underside. This makes it possible that at least partial regions of the screw head can be contacted directly with one of the heat exchangers during the formation of the mechanical connection and a secure mechanical connection can be ensured. By resting the edge regions on one of the heat exchangers, the mechanical connection can be particularly stable and the connecting element can be precisely positioned and held in this position.
  • the heat exchanger device is designed as a Peltier heat pump.
  • Another aspect of the invention relates to a domestic appliance for the care of laundry items, in particular a clothes dryer, which has a seal assembly according to the invention or an advantageous embodiment thereof.
  • Fig. 1 is a sectional view of a first embodiment
  • Fig. 2 is a sectional view of a second embodiment.
  • a sealing arrangement is shown, which is designed for a Peltier heat pump of a clothes dryer.
  • the tumble dryer with its Peltier heat pump comprises a first heat exchanger 1 and a second heat exchanger 2.
  • the heat exchangers 1 and 2 are arranged at a distance from one another, a first Peltier element 3 and a second Peltier element 4 being arranged between them. Which of the two heat exchangers 1 or 2 is connected to a cold side or to a hot side of the Peltier elements 3 and 4, is of minor importance in the present case.
  • a gap 5 is formed between the heat exchangers 1 and 2 and adjacent to the Peltier elements 3 and 4, a gap 5 is formed.
  • a through hole 1 1 is formed, through which a connecting element, designed here as a screw 6, is passed.
  • a connecting element designed here as a screw 6, is passed.
  • the screw 6 has a screw head 61 and an adjoining screw shank 62.
  • the screw shaft 62 is passed through the passage opening 1 1 and screwed into a formed in the heat exchanger 2 and not shown thread.
  • an annular circumferential groove 61 a is formed in the screw head 61.
  • the circumferential groove 61 a is formed on an underside 61 b of the screw head 61 and extends arcuately in the screw head 61st
  • the circumferential groove 61 a in the horizontal direction of the sectional view shown an extent, which extends substantially from the transition into the screw shaft 62 to an edge portion 61 c.
  • an engagement portion 61 d formed, in which a tool for actuating, in particular for screwing the screw 6, can engage.
  • a sealing element in the form of a flexible sealing ring 7 is introduced into the circumferential groove 61 a.
  • the screw 6 is shown in a fully screwed end position, which means that a stable mechanical connection between the heat exchangers 1 and 2 is made. Due to the arrangement of the screw 6 and the sealing ring 7 shown on the one hand ensures that the Peltier elements 3 and 4 are arranged moisture protected, and on the other hand, the screw 6 and the sealing ring 7 clamped parallel to each other between the heat exchanger 1 and 2. Therefore, the mechanical connection is defined essentially by the screw 6 and the heat exchanger 1, on which the screw 6 rests directly, and is not affected if the biasing force of the sealing element 7 due to a plastic deformation of its material (flow) should reduce , This ensures in particular that the maximum pump power of the heat pump can be achieved continuously. It is also a moisture on the through hole 1 1 and the gap 5 to the Peltier elements 3 and 4 prevented.
  • a secure positioning of the screw 6 is achieved by the embodiment shown in Fig. 1, since the edge portions 61 c rest stably on the surface 12 of the first heat exchanger 1.
  • the support of the screw head 61 thus remains unchanged or undisturbed in these edge regions 61 c even in the embodiment of the seal arrangement shown.
  • the biasing force of the screw 6 when forming the mechanical connection or when screwing is thus not affected by the sealing ring 7.
  • FIG. 2 a further embodiment of a sealing arrangement is shown in a sectional view.
  • a conventional connecting element is used here, which is also designed as a screw 6 '.
  • a sealing element which is designed as a sealing sleeve T, is arranged in the intermediate space 5 between the heat exchangers 1 and 2.
  • this sealing sleeve T is adjacent to the Peltier elements 3 and 4 and also adjacent to Screw shaft 62, and clamped parallel to this between the heat exchangers 1 and 2.
  • the sealing sleeve 7 ' is thus located between the heat exchangers 1 and 2 and also allows a moisture-protected arrangement of the Peltier elements 3 and 4.

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Abstract

Die Dichtungsanordnung für eine Wärmetauschervorrichtung weist einen ersten (1) und einen zweiten Wärmetauscher (2) auf, die beabstandet zueinander angeordnet und mit zumindest einem Verbindungselement (6; 6') mechanisch verbunden sind, wobei zumindest ein Peltier-Element (3, 4) in einem Zwischenraum (5) zwischen den beiden Wärmetauschern (1, 2) angeordnet ist und der Zwischenraum (5) durch zumindest ein Dichtelement (7; 7') im Wesentlichen feuchtedicht abgedichtet ist. Das Verbindungselement (6; 6') und das Dichtelement (7; 7') sind parallel zueinander zwischen die Wärmetauscher (1, 2) eingespannt. Die Wärmetauschervorrichtung ist insbesondere eine Peltier-Wärmepumpe, und gehört vorzugsweise zu einem Hausgerät insbesondere zur Wäschepflege.

Description

Dichtungsanordnung für eine Wärmetauschervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine Wärmetauschervorrichtung.
Wärmetauschervorrichtungen, welche beispielsweise in Haushaltsgeräten eingesetzt werden, sind in vielfältiger Weise bekannt. Aus der DE 69 261 82 U1 ist ein Wäschetrockner bekannt, welcher eine Wärmetauschervorrichtung mit Peltier-Elementen aufweist. Dazu sind Peltier-Elemente zwischen zwei Wärmetauschern angeordnet, wobei ein Wärmetauscher an der Warmseite und ein zweiter Wärmetauscher an der Kaltseite der PeI- tier-Zellen angeordnet sind. Die Peltier-Elemente bilden dabei eine flächige Anordnung zwischen den Wärmetauschern.
Aus einem Dokument, welches am 25. November 2005 von der Internet- Adresse http://de.wikipedia.org/vi/iki/Peltier-Element herunterladbar war, ist ein Peltier-Element in Aufbau und Funktion bekannt, welches den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist. Die Halbelemente dieses Peltier-Elements sind säulen- oder quaderförmig ausgebildet und bestehen aus dotierten Halbleitern als Werkstoffe. Die Halbleiter sind insbesondere Wismut-Tellurid, und es kommen ein p- leitend dotierter und ein n-leitend dotierter Halbleiter zum Einsatz. Jeweils ein Halbele- ment aus dem p-leitend dotierten Halbleiter und ein Halbelement aus dem n-leitend dotierten Halbleiter sind jeweils an einer Seite über ein Leiterplättchen, auch als Metallbrücke bezeichnet, miteinander verbunden, und an einer anderen Seite, welche der genannten einen Seite gegenüber liegt, über jeweils ein weiteres Leiterplättchen mit einem weiteren Halbelement oder einem Anschlusskontakt zum Anschluss des Peltier-Elements an ein elektrisches Netzwerk verbunden.
Weitere Hinweise zu Grundlagen, anwendungsbezogener Auswahl und Montage von Peltier-Elementen ergeben sich aus Dokumenten, die am 25. November 2005 von den Internet-Adressen http://www.quick-ohm.de/waemie/download/Erlaeuterung-zu-Peltiereiementen.pdf und http://www.quick-ohm.de/waerme/download/Einbau.pdf herunterladbar waren. Aus der DE 1 410 206 A geht eine Waschmaschine hervor, in welcher Waschgut nicht nur gewaschen, sondern auch getrocknet werden kann. Für die dazu erforderlichen zusätzlichen Einrichtungen zeigt die Schrift mehrere Alternativen. Insbesondere ist eine Wärmetauschvorrichtung umfassend eine elektrische Heizvorrichtung zum Erwärmen eines zur Trocknung von Waschgut eingesetzten Luftstroms und einen einfachen Wärmetauscher zum Abkühlen des erwärmten Luftstroms nach dem Beaufschlagen des Waschguts vorgesehen; Heiz- und Kühlvorrichtung können aber auch zu einer Wärmepumpeinrichtung gehören. Die Wärmepumpeinrichtung kann eine Wärmepumpeinrichtung sein, welche mit Peltier-Elementen zur Nutzung des thermoelektrischen Effekts arbeitet.
Eine aus einem in der Datensammlung „Patent Abstracts of Japan" zur JP 08 057 194 A gehörigen englischen Kurzauszug hervorgehende Vorrichtung zum Trocknen von Waschgut, welche wiederum der Eingangs beschriebenen Gattung entspricht, enthält in ihrem ersten Kanalsystem neben einer Wärmetauschervorrichtung mit einem Heizer und einem Kühler, welche beide zu einer thermoelektrisch betreibbaren Wärmepumpeinrichtung gehören, einen dem Kühler vorgeschalteten zusätzlichen Wärmetauscher zur Abkühlung des von dem Waschgut abgeführten Luftstroms und eine dem Heizer nachgeschaltete zusätzliche Heizeinrichtung zum weiteren Erwärmen des Luftstroms vor dem Beaufschlagen des Waschguts.
Üblicherweise sind die Wärmetauscher durch Schraubverbindungen miteinander verbunden, wobei zumindest einer der beiden Wärmetauscher ein Durchgangsloch aufweist, durch welches eine Schraube oder ein Bolzen hindurch gesteckt ist.
Beim Betrieb der Peltier-Elemente ist es für eine ordnungsgemäße Funktion vorteilhaft, wenn möglichst wenig Feuchtigkeit zu diesen Peltier-Elementen gelangt. Es kann dazu vorgesehen sein, dass im Randbereich der Wärmetauscher Flachdichtungen angebracht sind. Darüber hinaus können Unterlegscheiben aus plastisch verformbarem Material, insbesondere Kunststoff, für Schraubverbindungen benutzt werden, welche jedoch einen Nachteil darin aufweisen, dass durch Kriechen des Materials ein erheblicher Verlust der Vorspannkraft einer entsprechenden Schraubverbindung eintreten kann. Die Erhaltung einer entsprechenden Vorspannkraft ist jedoch für eine möglichst gute thermische An- kopplung, entsprechend einer maximalen Pumpleistung, der Peltier-Elemente notwendig. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung zu schaffen, welche eine verbesserte Dichtfunktion aufweist und eine stabile thermische Ankopplung von Peltier-Elementen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
Eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ist für eine Wärmetauschervorrichtung ausgebildet. Diese weist einen ersten und zumindest einen zweiten Wärmetauscher auf, wel- che beabstandet zueinander angeordnet und über zumindest ein mechanisches Verbindungselement miteinander verbunden sind. Es ist zumindest ein Peltier-Element in einem Zwischenraum zwischen den beiden Wärmetauschern angeordnet, derart, dass ein erster Wärmetauscher mit einer Kaltseite und ein zweiter Wärmetauscher mit einer Warmseite des Peltier-Elements verbunden sind. Dieser Zwischenraum ist durch zumindest ein Dichtelement im Wesentlichen feuchtedicht abgedichtet. Erfindungsgemäß sind das Verbindungselement und das Dichtelement parallel zueinander zwischen die Wärmetauscher (1 , 2) eingespannt.
In dieser Dichtungsanordnung ist eine auf das Dichtelement einwirkende mechanische Spannung entkoppelt von einer auf das Verbindungselement einwirkenden Spannung, wobei die mechanische, im Wesentlichen starre Verbindung zwischen den Wärmetauschern vor allem durch das Verbindungselement definiert ist. Die auf das Dichtelement einwirkende Spannung kann unabhängig von der für die mechanische Verbindung notwendigen Spannung vorgegeben und eingestellt werden, so dass ein Fließen des Dicht- elements mit nachfolgender Beeinträchtigung der mechanischen Verbindung verhindert wird.
Durch die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ist einerseits eine sichere und zuverlässige mechanische Verbindung zwischen den Wärmetauschern durch das Dichtelement und das Verbindungselement geschaffen. Andererseits wird auch das Peltier-Element durch die Dichtungsanordnung derart abgedichtet, dass praktisch keine Feuchte mehr zu dem Peltier-Element gelangen kann und seine Funktion nicht negativ beeinflusst wird. Nicht zuletzt ist die Dichtungsanordnung aufwandswarm und kostengünstig realisierbar. In vorteilhafter Weise ist das Verbindungselement als Schraube ausgebildet, welche einen Schraubenkopf und einen Schraubenschaft aufweist. Das Verbindungselement ist dabei relativ einfach ausgebildet und kann aufwandsarm angebracht werden. Die somit entstandene Verbindung erstreckt sich nicht völlig über das funktionsbestimmt relativ weiche und duktile Dichtelement, sondern auch von dem relativ harten und zähen Schraubenkopf zu einer harten und zähen Auflage für den Schraubenkopf. Es liegt deshalb ein „harter Schraubfall" vor: das Drehmoment beim Anziehen der Schraube ist recht gering, bis der Schraubenkopf seine Auflage erreicht, und steigt dann sehr rasch und sehr stark an. Ein üblicher, auf ein maximales Drehmoment einstellbarer Schrauber, mit dem solche Verbin- düngen im Rahmen einer Serienproduktion gebildet werden, kann die Drehmomente in den Verbindungen deshalb relativ genau bestimmen und somit die Verbindungen mit geringer Schwankungsbreite hinsichtlich des Drehmomentes ausführen. Somit kann durch diese Ausgestaltung eine Serie zuverlässiger mechanischer Verbindungen geschaffen werden.
In vorteilhafter Weise ist das Dichtelement zwischen den Wärmetauschern angeordnet. Das Dichtelement ist dabei in bevorzugter Weise benachbart zum Schraubenschaft angeordnet. Durch eine derartige Ausgestaltung kann die Dichtung auch sehr nahe und unmittelbar benachbart zum Peltier-Element angebracht werden und dadurch ein Feuchtig- keitszutritt zum Peltier-Element besonders gut verhindert werden. Darüber hinaus ist durch diese Anordnung die Verwendung von herkömmlichen Verbindungselementen, insbesondere bekannten Schrauben, gegeben. Dadurch wird ebenfalls eine kostengünstige Ausgestaltung ermöglicht.
Das Dichtelement ist in bevorzugter Weise als Dichthülse ausgebildet, welche den Schraubenschaft ringförmig umgibt und welche umlaufend beabstandet zum Schraubenschaft angeordnet ist. Dadurch wird eine besonders günstige mechanische Verbindung der Wärmetauscher erreicht, wobei insbesondere die Vorspannkraft dieser mechanischen Verbindung praktisch nicht reduziert wird, wenn es doch zum Fließen des Dichtelements kommen sollte.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in dem Schraubenkopf eine umlaufende Nut ausgebildet, in welcher ein als Dichtring ausgebildetes Dichtelement angeordnet ist. Das Dichtelement ist in dieser Ausgestaltung unmittelbar mit dem Verbindungselement kontaktiert und ermöglicht auch in dieser Ausgestaltung, die Verbindung im Wesentlichen ohne Beeinträchtigung durch eine mögliche Reduzierung der Vorspannkraft des Dichtelements einzustellen. Darüber hinaus kann bei dieser Ausgestaltung eine Platz sparende Lösung realisiert werden, da das Dichtelement im Endzustand quasi in dem Schrauben- köpf enthalten ist und somit kein zusätzlicher Platz für das Dichtelement erforderlich ist. Das Dichtelement kann als loses Fertigteil zu Schraube gebracht oder an der gewünschten Stelle urgeformt, insbesondere angespritzt werden.
In vorteilhafter Weise ist die umlaufende Nut an der dem Schraubenschaft zugewandten Unterseite des Schraubenkopfs ausgebildet. Die feuchtigkeitsdichte Abdichtung des PeI- tier-Elements kann dadurch optimal gewährleistet werden.
In vorteilhafter Weise ist die umlaufende Nut darüber hinaus derart ausgebildet, dass der Schraubenkopf an der Unterseite einen umlaufenden Randbereich aufweist. Dies ermög- licht, dass zumindest Teilbereiche des Schraubenskopfs unmittelbar mit einem der Wärmetauscher beim Ausbilden der mechanischen Verbindung kontaktierbar sind und eine sichere mechanische Verbindung gewährleistet werden kann. Indem die Randbereiche auf einem der Wärmetauscher aufliegen, kann die mechanische Verbindung besonders stabil und das Verbindungselement exakt positioniert sein und in dieser Position gehalten werden.
In vorteilhafter Weise ist die Wärmetauschervorrichtung als Peltier-Wärmepumpe ausgebildet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere einen Wäschetrockner, welches eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung oder eine vorteilhafte Ausgestaltung davon aufweist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematischen Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels; und Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszei- gen versehen.
In Fig. 1 ist eine Dichtungsanordnung gezeigt, welche für eine Peltier-Wärmepumpe eines Wäschetrockners ausgebildet ist. In der Schnittdarstellung sind lediglich die für das Verständnis der folgenden Ausführungen wesentlichen Elemente gezeigt. Der Wäschetrockner mit seiner Peltier-Wärmepumpe umfasst einen ersten Wärmetauscher 1 und einen zweiten Wärmetauscher 2. Die Wärmetauscher 1 und 2 sind beabstandet zueinander an- geordnet, wobei zwischen ihnen ein erstes Peltier-Element 3 und ein zweites Peltier- Element 4 angeordnet sind. Welcher der beiden Wärmetauscher 1 oder 2 mit einer Kaltseite oder mit einer Warmseite der Peltier-Elemente 3 und 4 verbunden ist, ist vorliegend von untergeordneter Bedeutung.
Wie des Weiteren zu erkennen ist, ist zwischen den Wärmetauschern 1 und 2 und benachbart zu den Peltier-Elementen 3 und 4 ein Zwischenraum 5 ausgebildet. In dem ersten Wärmetauscher 1 ist eine Durchgangsöffnung 1 1 ausgebildet, durch welche ein Verbindungselement, hier als Schraube 6 ausgebildet, hindurchgeführt ist. Durch diese Schraube 6 ist eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Wärmetauschern 1 und 2 hergestellt.
Wie aus der Darstellung in Fig. 1 zu erkennen ist, weist die Schraube 6 einen Schraubenkopf 61 und einen daran anschließenden Schraubenschaft 62 auf. Insbesondere der Schraubenschaft 62 ist durch die Durchgangsöffnung 1 1 hindurchgeführt und in ein in dem Wärmetauscher 2 ausgebildetes und nicht dargestelltes Gewinde eingeschraubt.
In dem Schraubenkopf 61 ist eine ringförmige umlaufende Nut 61 a ausgebildet. Die umlaufende Nut 61 a ist an einer Unterseite 61 b des Schraubenkopfs 61 ausgebildet und erstreckt sich bogenförmig in den Schraubenkopf 61 . Wie des Weiteren zu erkennen ist, weist die umlaufende Nut 61 a in horizontaler Richtung der gezeigten Schnittdarstellung eine Ausdehnung auf, welche sich im Wesentlichen vom Übergang in den Schraubenschaft 62 bis zu einem Randbereich 61 c erstreckt. An der Oberseite des Schraubenkopfs 61 ist ein Eingriffsbereich 61 d ausgebildet, in den ein Werkzeug zum Betätigen, insbesondere zum Eindrehen der Schraube 6, eingreifen kann.
Wie in der Darstellung zu erkennen ist, ist in die umlaufenden Nut 61 a ein Dichtelement in Form eines flexiblen Dichtrings 7 eingebracht.
In Fig. 1 ist die Schraube 6 in einer vollständig eingedrehten Endposition gezeigt, was bedeutet, dass eine stabile mechanische Verbindung zwischen den Wärmetauschern 1 und 2 hergestellt ist. Durch die gezeigte Anordnung der Schraube 6 und dem Dichtring 7 ist einerseits erreicht, dass die Peltier-Elemente 3 und 4 feuchtegeschützt angeordnet sind, und sind andererseits die Schraube 6 und der Dichtring 7 parallel zueinander zwischen die Wärmetauscher 1 und 2 eingespannt. Deshalb ist die mechanische Verbindung definiert im Wesentlichen durch die Schraube 6 und den Wärmetauscher 1 , auf dem die Schraube 6 direkt aufliegt, und wird nicht beeinträchtigt, wenn sich die Vorspannkraft des Dichtelements 7 aufgrund einer plastischen Verformung seines Werkstoffs (Fließen) redu- zieren sollte. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass die maximale Pumpleistung der Wärmepumpe stetig erreicht werden kann. Es wird auch ein Feuchtigkeitseintritt über die Durchgangsöffnung 1 1 und den Zwischenraum 5 zu den Peltier-Elementen 3 und 4 verhindert.
Darüber hinaus wird durch die in Fig. 1 gezeigte Ausführung auch ein sicheres Positionieren der Schraube 6 erreicht, da die Randbereiche 61 c stabil auf der Oberfläche 12 des ersten Wärmetauschers 1 aufliegen. Die Auflage des Schraubenkopfs 61 bleibt somit in diesen Randbereichen 61 c auch bei der gezeigten Ausgestaltung der Dichtungsanordnung unverändert bzw. ungestört. Die Vorspannkraft der Schraube 6 beim Ausbilden der mechanischen Verbindung bzw. beim Einschrauben wird somit durch den Dichtring 7 nicht beeinflusst.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtungsanordnung in einer Schnittdarstellung gezeigt. Im Unterschied zur Ausgestaltung in Fig. 1 ist hier ein herkömmliches Verbindungselement verwendet, welches ebenfalls als Schraube 6' ausgebildet ist. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist ein Dichtelement, welches als Dichthülse T ausgebildet ist, in dem Zwischenraum 5 zwischen den Wärmetauschern 1 und 2 angeordnet. Somit ist diese Dichthülse T benachbart zu den Peltier-Elementen 3 und 4 und auch benachbart zum Schraubenschaft 62, sowie parallel zu diesem zwischen den Wärmetauschern 1 und 2 eingespannt. Die Dichthülse 7' befindet sich somit zwischen den Wärmetauschern 1 und 2 und ermöglicht ebenfalls eine feuchtegeschützte Anordnung der Peltier-Elemente 3 und 4. Auch bei dieser Ausgestaltung wird durch die Anordnung der Dichthülse 7' einerseits ein Feuchteschutz für die Peltier-Elemente 3 und 4, und andererseits durch die Anordnung dieser Dichthülse T eine mechanische Verbindung der Wärmetauscher 1 und 2 erreicht werden, bei der die Vorspannkraft insbesondere der Schraube 6', praktisch nicht reduziert wird, wenn es bei der Dichthülse T zum Fließen des Werkstoffs oder einer anderen Beeinträchtigung der Vorspannkraft kommen sollte. Darüber hinaus ist bei dieser Ausgestaltung erreicht, dass die Unterseite 61 b' des Schraubenkopfs 61 ' vollständig auf der Ober- seite 12 des Wärmetauschers 1 aufliegt.

Claims

Patentansprüche
1 . Dichtungsanordnung für eine Wärmetauschervorrichtung, welche einen ersten (1 ) und einen zweiten Wärmetauscher (2) aufweist, die beabstandet zueinander ange- ordnet und über zumindest ein Verbindungselement (6; 6') mechanisch miteinander verbunden sind, wobei zumindest ein Peltier-Element (3, 4) in einem Zwischenraum (5) zwischen den beiden Wärmetauschern (1 , 2) angeordnet ist und der Zwischenraum (5) durch zumindest ein Dichtelement (7; 7') im Wesentlichen feuchtedicht abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6; 6') und das Dichtelement (7; 7') parallel zueinander zwischen die Wärmetauscher (1 , 2) eingespannt sind.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , bei der das Dichtelement (7; 7') benachbart zum Verbindungselement (6; 6') angeordnet ist und zumindest mit einem Wärme- tauscher (1 , 2) kontaktiert ist.
3. Dichtungsanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der das Dichtelement (7; 7') zwischen den Wärmetauschern (1 , 2) angeordnet ist und an beiden Wärmetauschern (1 , 2) anliegt.
4. Dichtungsanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem das Verbindungselement eine Schraube (6; 6') mit einem Schraubenkopf (61 ; 61 ') und einem Schraubenschaft (62; 62') ist.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, bei der das Dichtelement (7; 7') benachbart zum Schraubenschaft (62; 62') angeordnet ist.
6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, bei der das Dichtelement (7, 7') eine Dichthülse (7') ist, welche den Schraubenschaft (62') ringförmig umgibt und welche um- laufend, insbesondere umlaufend beabstandet, zum Schraubenschaft (62') angeordnet ist.
7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, bei der in dem Schraubenkopf (61 ) eine umlaufende Nut (61 a) ausgebildet ist, in welcher ein als Dichtring (7) ausgebildetes Dichtelement (7, 7') angeordnet ist.
8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, bei der die umlaufende Nut (61 a) an einer dem Schraubenschaft (62) zugewandten Unterseite (61 b) des Schraubenkopfes
(61 ) ausgebildet ist.
9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, bei der die umlaufende Nut (61 a) derart ausgebildet ist, dass der Schraubenkopf (61 ) an der Unterseite (61 b) einen umlaufenden Randbereich (61 c) aufweist.
10. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einer Wärmetauschervorrichtung, welche als Peltier-Wärmepumpe ausgebildet ist.
1 1 . Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere Wäschetrockner, welches eine Dichtungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
PCT/EP2006/069547 2006-01-03 2006-12-11 Dichtungsanordnung für eine wärmetauschervorrichtung WO2007077098A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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