DE19813924A1 - Kondensationseinrichtung und Verfahren für den Betrieb derselben - Google Patents

Abstract

Eine Kondensationseinrichtung für ein Haushaltsgerät weist ein Modulelement (20) auf, das ein Peltier-Element, eine wärmeabgebende Fläche (21) und eine wärmeaufnehmende Fläche (22) umfaßt. Die wärmeaufnehmende Fläche (22) entzieht einer Arbeitsraumatmospähre eines Arbeitsraums (2) des Haushaltsgerätes Wärme, wodurch Feuchtigkeit der Arbeitsraumatmosphäre an der gekühlten Stelle kondensiert und so ein Trockenvorgang des Haushaltsgerätes wirksamer und schneller ist. Vorteilhaft kann die wärmeabgebende Fläche (22) an ein wärmeaufnehmendes Volumen, wie z. B. einen Wasserbehälter, gekoppelt sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kondensationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zum Betrieb ei­ ner Kondensationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 22.

Ein in einem Spülraum einer Geschirrspülmaschine angeordnetes Geschirr wird während der eines Reinigungsganges und/oder eines evtl. daran anschließenden Klarspülganges durch die hohe Tempe­ ratur einer Reinigungs- bzw. Klarspülflüssigkeit aufgeheizt, die Flüssigkeit abgepumpt und in der Trockenphase die in der Spülraumatmosphäre enthaltene Feuchtigkeit durch Kondensation an kühleren Flächen des Spülraums entfernt. Bei dieser Trocken­ methode läßt es sich aber kaum vermeiden, daß nach der Abküh­ lung Resttropfen am Geschirr haften, da der Abtransport der Wärmeenergie an den Spülraumwänden nur langsam durchgeführt wird.

Eine beschleunigte Wärmeenergieabgabe in einer Geschirrspülma­ schine ist in der DE 196 22 882.4 A1 beschrieben. Darin sind ein evakuierter flacher Behälter, ein Latentwärmespeicher und ein Vorratsbehälter mit einer verdampfbaren, wärmeleitenden Flüs­ sigkeit offenbart, wobei die eine Seite des flachen Behälters mit der Außenseite einer Spülraumwand und die andere Seite des flachen Behälters mit dem Latentwärmespeicher in thermischen Kontakt steht. Während der Trockenphase der Geschirrspülmaschi­ ne wird Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den flachen Be­ hälter hinein verdampft, so daß dieser wärmeleitend wird. Auf diese Weise wird Wärmeenergie aus dem Spülraum an den Latent­ wärmespeicher abgegeben. Dadurch kondensiert der Wasserdampf der Spülraumatmosphäre durch Wärmeabgabe an der Innenwand des Spülraums, wohingegen der Latentwärmespeicher Wärmeenergie auf­ nimmt. Vor und nach der Trockenphase kann der Wärmeübertrag zwischen der Spülraumwand und dem Latentwärmespeicher unterbun­ den, indem die wärmeübertragende Flüssigkeit aus dem flachen Behälter in den Vorratsbehälter kondensiert wird, so daß der flache Behälter wieder wärmeisolierend wird.

Der Einsatz eines Latentwärmespeichers weist jedoch den Nach­ teil auf, daß der Latentwärmespeicher nach der Aufnahme von Wärmeenergie diese wieder während einer Abkühlzeit an die Umge­ bung abgeben muß. Das führt dazu, daß bei Kondensationseinrich­ tungen mit einem Latentwärmespeicher vor einem weiteren Spül­ gang die Regenerationszeit des Latentwärmespeichers abgewartet werden muß oder daß bei einem direkt anschließenden Spülgang die Kondensation während der Trockenphase nicht effektiv ausge­ führt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kondensationseinrich­ tung für ein Haushaltsgerät anzugeben, die einfach realisierbar und jederzeit mit voller Kondensationsleistung einsetzbar ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung bei einer Kondensationseinrichtung der eingangs genannten Art durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 und bei einem Verfahren für den Betrieb einer Kondensationseinrichtung durch das kenn­ zeichnende Merkmal des Anspruchs 22.

Dadurch, daß bei einer Kondensationseinrichtung für ein Haus­ haltsgerät ein Peltier-Element zur Kühlung und Kondensation des Dampfes in einem Arbeitsraum während einer Trockenphase ein­ setzbar ist, ist die Kondensationseinrichtung mit wenigen Ele­ menten aufgebaut und flexibel an vorhandene Spülmaschinen an­ paßbar. Das Peltier-Element ist durch die Steuerung der Strom­ zufuhr jederzeit einsetzbar und benötigt keine Regenerierungs­ phasen. Die Kühlleistung läßt sich dabei durch die Dimensionie­ rung des Peltier-Elements und den speisenden Strom einstellen. Zur Optimierung der Kondensationsleistung können auch mehrere Peltier-Elemente an verschiedenen Positionen des Haushaltsgerä­ tes angeordnet sein. Bei einer späteren Entsorgung des Haus­ haltsgerätes sind gegenüber einem solchen ohne Kondensations­ einrichtung keine zusätzlichen Entsorgungsmaßnahmen durchzufüh­ ren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen 2 bis 21 angegeben.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein wärmeaufnehmender Übergang im Inneren des Arbeitsraumes des Haushaltsgerätes an­ geordnet. Dadurch erfolgt eine unmittelbare Wärmeübertragung zwischen dem wärmeaufnehmenden Übergang und der Arbeitsraumat­ mosphäre, so daß die Kondensationseffizienz für das in der Ar­ beitsraumatmosphäre enthaltene Wasser erhöht ist.

Wird bei einer weiteren Ausgestaltung der Kondensationseinrich­ tung der wärmeaufnehmende Übergang an der Außenseite einer Wand des Arbeitsraums angeordnet, sind keine ggf. notwendige Kapse­ lung des wärmeaufnehmenden Übergangs gegen die Arbeitsraumatmos­ phäre und ebenso keine elektrischen Durchführungen durch die Arbeitsraumwand notwendig.

Ein wärmeabgebender Übergang des Peltier-Elements ist vorteil­ hafterweise außerhalb des Arbeitsraums angeordnet, um die Wär­ meenergie der Arbeitsraumatmosphäre vom Arbeitsraum nach außen abzuführen. Dort wird der wärmeabgebende Übergang von Umge­ bungsluft umströmt, an die er die Wärme abgibt.

Zur Steigerung des Wärmeaustauschs können sowohl der wärmeauf­ nehmende als auch der wärmeabgebende Übergang an ein Oberflä­ chenelement, das die wärmeaustauschende Oberfläche vergrößert, gekoppelt sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist der wärmeabgebende Über­ gang an ein wärmeaufnehmendes Volumen mit hoher Wärmeaufnahme­ kapazität gekoppelt. Das Volumen können z. B. Metallelemente sein, die die Wärme schnell aufnehmen und diese während dem Trockenvorgang und danach kontinuierlich an die Umgebungsluft abgeben.

Handelt es sich bei dem Haushaltsgerät beispielsweise um eine Geschirrspülmaschine, so ist das Volumen vorteilhafterweise Wasser, das als kaltes Frischwasser einer Wasserversorgung der Spülmaschine entnehmbar ist. Aufgrund der hohen Wärmeaufnahme­ kapazität des Wassers ist der Wasserverbrauch der Spülmaschine kaum erhöht. Das Wasser strömt am wärmeabgebenden Übergang kon­ tinuierlich vorbei oder ist in einem Vorratsbehälter zwischen­ gespeichert. Das zwischengespeicherte Wasser kann nach der Er­ wärmung ausgewechselt werden. Da eine bei Spülmaschinen übli­ cherweise vorhandene Bodenwanne als Vorratsbehälter einsetzbar ist, sind keine zusätzlichen Elemente für die Kondensationsein­ richtung erforderlich, weil auf eine vorhandene Wasserzufuhr und Wasserpumpe zurückgegriffen werden kann, um das Wasser aus­ zutauschen.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Kondensationseinrichtung sind der wärmeaufnehmende Übergang und der wärmeabgebende Über­ gang jeweils an eine Fläche angekoppelt oder als solche ausge­ staltet und beide in einem Modulelement integriert. Gegenüber der ersten Ausführungsform ist dabei der Wirkungsgrad des Pel­ tier-Elements erhöht.

Zwischen der wärmeaufnehmenden und der wärmeabgebenden Fläche sind bei einer Ausgestaltung Stege vorgesehen, so daß zwischen diesen Stegen Luft, Wasser oder die Arbeitsraumatmosphäre durchströmen kann und die Flächen mit diesen Wärme austauscht.

Um einen Wärmeaustausch einer der beiden Flächen über einen Zwischenraum zwischen den Stegen zu verringern, kann entweder die wärmeabgebende oder die wärmeaufnehmende Fläche gegen den Zwischenraum isoliert sein.

Analog zur ersten Ausführungsform, weist auch die zweite Aus­ führungsform die entsprechenden Vorteile auf, wenn das Modul­ element innerhalb des Arbeitsraums oder an der Außenseite des Arbeitsraums angeordnet ist, wenn zusätzliche Oberflächenele­ ment an die Flächen gekoppelt sind oder wenn der wärmeabgebende Übergang mit einem wärmeaufnehmenden Volumen gekoppelt ist.

Bei einer Ausgestaltung der ersten und zweiten Ausführungsform kann dem wärmeabgebenden Übergang ein Lüfter beigeordnet sein, um erwärmte Umgebungsluft von dem wärmeabgebenden Übergang zwangsweise abzuführen. Gegenüber einer Konvektionskühlung des wärmeabgebenden Übergangs ist der Wirkungsgrad aufgrund besse­ rer Kühlung erhöht.

Das bei beiden Ausführungsformen verwendete Peltier-Element ist vorzugsweise ein Halbleiter-Peltier-Element, bei dem der Wir­ kungsgrad höher als bei einem Peltier-Element mit Me­ tall/Metall-Übergang ist.

Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform der Kondensationseinrichtung ist die bei der Trockenphase flie­ ßende Stromrichtung umkehrbar, wodurch der wärmeaufnehmende Übergang erwärmt und der wärmeabgebende Übergang abgekühlt wird. Bei diesem Betrieb der Kondensationseinrichtung z. B. wäh­ rend einer Aufheizphase wird das Arbeitsrauminnere durch den wärmeaufnehmenden Übergang zusätzlich erwärmt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren von Ausfüh­ rungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Kondensationsein­ richtung innerhalb einer Haushalts- Geschirrspülmaschine und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Kondensationseinrich­ tung gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Kondensationsein­ richtung für eine Geschirrspülmaschine 1 gemäß der Erfindung, bei der die Kondensationseinrichtung ein Peltier-Element 11, 12 aufweist, dessen wärmeaufnehmender Übergang 11 separat vom wär­ meabgebenden Übergang 12 angeordnet ist.

Bei der ersten Ausführungsform ist der wärmeaufnehmende Über­ gang 11 im Inneren eines Spülraums 2 der Spülmaschine 1 und der wärmeabgebende Übergang 12 außerhalb des Spülraums 2 angeord­ net. Der wärmeaufnehmende Übergang 11 ist durch eine elektri­ sche Leitung 16 mit dem wärmeabgebenden Übergang 12 verbunden und beide Übergänge sind jeweils durch eine elektrische Leitung 16 mit einer Stromversorgung 15 verbunden, so daß der Strom von der Stromversorgung 15 durch die in Reihe geschalteten Übergän­ ge fließt.

Wenn die Stromrichtung so gewählt ist, daß sich der wärmeauf­ nehmende Übergang 11 abkühlt und der wärmeabgebende Übergang 12 erwärmt, so entzieht der wärmeaufnehmende Übergang 11 der Spül­ raumatmosphäre Wärmeenergie, wodurch sich die Gas- bzw. Dampf­ phase des in der Spülraumatmosphäre enthaltenen Wassers abkühlt und zur flüssigen Phase kondensiert.

Der wärmeaufnehmende Übergang 11 ist im oberen Bereich der hin­ teren Seitenwand der Spülraumwand 3 angeordnet, so daß sich die warme, nach oben aufsteigende Spülraumatmosphäre an dem wärme­ aufnehmenden Übergang 11 abkühlt. Vorzugsweise ist der wärme­ aufnehmende Übergang 11 so ausgeformt, daß das kondensierte Wasser zur Spülraumwand und an dieser entlang zu einer Boden­ wanne 5 des Spülraums 2 abfließt, so daß kein kondensiertes Wasser auf ein zu trocknendes Spülgut im Spülraum 2 tropft.

Zur Erhöhung des Wärmeaustauschs zwischen der Spülraumatmosphä­ re und dem wärmeaufnehmenden Übergang 11, sind an den wärmeauf­ nehmenden Übergang 11 Wärmeabsorber 17 thermisch angekoppelt, die eine große Oberfläche aufweisen.

Der wärmeabgebende Übergang 12 des Peltier-Elements 11, 12 ist z. B. im oberen Bereich der Spülmaschine 1 außerhalb des Spül­ raums 2 angeordnet und gibt die Wärme an die Umgebungsluft ab (siehe Fig. 1). Zur Erhöhung der Wärmeabgabe ist an den wärme­ abgebenden Übergang 12 ein Kühlkörper 18 thermisch angekoppelt. Die erwärmte Umgebungsluft kann durch Lüftungsöffnungen 31 aus der Spülmaschine austreten und kühlere Umgebungsluft von außer­ halb der Spülmaschine 1 kann durch Lüftungsöffnungen 31 zum wärmeabgebenden Übergang 12 nachströmen, so daß eine Luftzirku­ lation entsteht. Durch das Vorsehen eines Ventilators 30 in ei­ nem Strömungsweg der Luftzirkulation, kann die Zirkulation ver­ stärkt und folglich die Kühlung des wärmeabgebenden Übergangs 12 erhöht werden.

Bei einer Abwandlung der ersten Ausführungsform ist der wärme­ aufnehmende Übergang 11 an der Außenseite der Spülraumwand 3 angeordnet und thermisch mit dieser gekoppelt, um die Wärme­ energie aus dem Spülraum 2 mittels Wärmeleitung durch die Spül­ raumwand 3 aufzunehmen. Die thermische Kopplung zwischen dem wärmeaufnehmenden Übergang 11 und der Spülraumwand 3 sowie die anderen, in der Beschreibung erwähnten, thermischen Kopplungen erfolgt z. B. durch einen mechanischen Kontakt, durch eine Schweißverbindung, durch einen Heizkörperkleber oder eine Wär­ meleitpaste. Im Kontaktbereich zum wärmeaufnehmenden Übergang 11 kann die Spülraumwand 3 an der Innenseite zur Ausbildung von Oberflächenelementen entsprechend strukturiert sein.

Ist der wärmeaufnehmende Übergang 11 außerhalb des Spülraums 2 angeordnet, so ist der wärmeaufnehmende Übergang 11 nicht der Spülraumatmosphäre ausgesetzt. Daher muß der wärmeaufnehmende Übergang 11 nicht eingekapselt oder gegenüber der Spülraumatmo­ sphäre resistent sein. Auch ist dabei keine elektrische Durch­ führung in und aus dem Spülraum 2 für das Peltier-Element er­ forderlich.

Bei einer weiteren, nicht näher dargestellten Ausgestaltung der ersten Ausführungsform der Kondensationseinrichtung ist der wärmeabgebende Übergang 12 des Peltier-Elements 11, 12 ther­ misch an ein wärmeaufnehmendes Volumen gekoppelt, um die Wärme­ energie an das wärmeaufnehmende Volumen abzugeben (evtl. zu­ sätzlich zur Wärmeabgabe an die Umgebungsluft). Dabei weist das wärmeaufnehmende Volumen eine höhere Wärmeaufnahmekapazität als die Umgebungsluft auf. Vorteilhafterweise ist das wärmeaufneh­ mende Volumen Wasser, das in einem Behälter in der Spülmaschine enthalten ist. Das Wasser zur Füllung des Behälters ist vor oder während des Trockenvorgangs aus der Frischwasserzufuhr der Spülmaschine 1 entnehmbar, so daß entsprechend kaltes Wasser bereitsteht (Üblicherweise liegt die Temperatur des Frischwas­ sers unter 200°C). Vor einem weiteren Trockenvorgang oder falls sich das Wasser während des Trockenvorgangs zu stark erwärmt (etwa über 350°C), kann das im Behälter vorrätige Wasser zur Ab­ wasserseite der Spülmaschine 1 abgeleitet und durch frisches Wasser aus der Frischwasserzufuhr ersetzt werden.

Der Behälter für das wärmeaufnehmende Wasser ist z. B. eine Bo­ denwanne 5 der Spülraumwand 3, wobei die Bodenwanne 5 während des Trockenvorgangs zumindest teilweise mit Frischwasser ge­ füllt ist. Der wärmeabgebende Übergang 12 taucht innerhalb des Spülraums in das Wasser ein oder ist außerhalb des Spülraums an der Bodenseite der Bodenwanne 5 angeordnet und steht mit dieser in thermischen Kontakt.

Bei einer weiteren, ebenfalls nicht näher dargestellten Ausge­ staltung der ersten Ausführungsform kann das wärmeaufnehmende Volumen, das mit dem wärmeabgebenden Übergang 12 in thermischen Kontakt steht, strömendes Wasser sein, das der Frischwasserzu­ fuhr kontinuierlich entnehmbar ist.

Eine zweite Ausführungsform einer Kondensationseinrichtung der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind ein oder mehrere Peltier-Elemente in ein Modulelement 20 integriert. Das Modulelement 20 weist eine wärmeaufnehmende Fläche 21 und eine wärmeabgebende Fläche 22 auf, die z. B. an zwei gegenüberliegenden Seiten des Modulelements 20 angeordnet sind. Die wärmeabgebende Fläche 22 und die wärmeaufnehmende Fläche 21 sind mittels Stegen 23 miteinander verbunden, so daß zwischen den Flächen ein Zwischenraum 24 ausgebildet ist, der je nach Einbauweise von einer Spülraumatmosphäre, Umgebungsluft oder Wasser durchströmt wird.

Der Unterschied zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform liegt darin, daß bei der zweiten Ausführungsform der wärmeabge­ bende bzw. wärmeaufnehmende Übergang an die wärmeabgebende Flä­ che 22 bzw. wärmeaufnehmende Fläche 21 gekoppelt oder als eine solche Fläche ausgestaltet ist.

Die wärmeaufnehmende Fläche 21 des Modulelements 20 ist im obe­ ren Bereich eines Spülraums 2 einer Spülmaschine 1 mit der Au­ ßenseite einer Spülraumwand 3 thermisch verbunden (Fig. 2). Auch bei der zweiten Ausführungsform erfolgt die thermische Kopplung zwischen der wärmeaufnehmenden Fläche 21 und der Spül­ raumwand 3 z. B. durch einen mechanischen Kontakt, durch eine Schweißverbindung, durch einen Heizkörperkleber oder eine Wär­ meleitpaste. Ebenso kann im Kontaktbereich zum wärmeaufnehmen­ den Übergang 21 die Spülraumwand 3 zur Ausbildung eines ober flächenvergrößernden Oberflächenelements 17 wellig oder gefalzt ausgeformt sein.

Weiterhin gibt bei der zweiten Ausführungsform die wärmeabge­ bende Fläche 22 des Modulelements 20 die Wärme an die Umge­ bungsluft außerhalb des Spülraums 2 ab. Zur Erhöhung der Wärme­ abgabe ist an die wärmeabgebende Fläche 22 ein Kühlkörper 18 thermisch angekoppelt. Die erwärmte Umgebungsluft kann z. B. durch Lüftungsöffnungen aus der Spülmaschine austreten und küh­ lere Umgebungsluft von außerhalb der Spülmaschine 1 durch Lüf­ tungsöffnungen zur wärmeabgebenden Fläche 22 nachströmen, so daß eine Luftzirkulation entsteht. Durch das Vorsehen eines Ventilators 30 im Strömungsweg der Luftzirkulation, wird die Zirkulation verstärkt und folglich die Kühlung der wärmeabge­ benden Fläche 22 erhöht.

Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform, kann bei einer nicht gezeigten Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform die wärme­ abgebende Fläche 22 an ein wärmeaufnehmendes Volumen thermisch gekoppelt sein. Auch hier ist vorteilhafterweise das wärmeauf­ nehmende Volumen Wasser, das in einem Behälter in der Spülma­ schine enthalten ist, wobei das nasser zur Füllung des Behäl­ ters vor oder während des Trockenvorgangs aus der Frischwasser­ zufuhr der Spülmaschine 1 entnehmbar und in Intervallen oder kontinuierlich ersetzbar ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ohne näherer Darstellung der zweiten Ausführungsform ist das Modulelement 20 innerhalb des Spülraums 2 angeordnet. Dabei kann die wärmeabgebende Fläche 22 mit der Spülmaschinenwand 3 thermisch gekoppelt sein, um die Wärme durch die Spülmaschinenwand 3 nach außen an die Umge­ bungsluft abzugeben, oder analog zu dem zuvor Beschriebenen mit einem wärmeaufnehmenden Volumen gekoppelt sein. Zur Erhö­ hung des Wärmeaustauschs kann an die wärmeaufnehmende Fläche 21 ein Wärmeabsorber 17 und/oder an die wärmeabgebende Fläche 22 ein Kühlkörper 18 thermisch angekoppelt sein. Im Falle der Wär­ meabgabe an die Umgebungsluft ist die Umgebungsluft wiederum mittels eines Lüfters 30 zirkulierbar.

Ist das Modulelement 20 außerhalb des Spülraums 2 eingesetzt, so kann die wärmeaufnehmende Fläche 21 gegen den Zwischenraum 24 zwischen der wärmeaufnehmenden Fläche 21 und der wärmeabge­ benden Fläche 22 isoliert sein, damit keine Wärmeenergieaufnah­ me der wärmeaufnehmenden Fläche 21 aus dem Zwischenraum er­ folgt. Ist andererseits das Modulelement 20 innerhalb des Spül­ raums 2 eingesetzt, so kann die wärmeabgebende Fläche 22 gegen den Zwischenraum 24 isoliert sein, damit keine Wärmeenergieab­ gabe der wärmeabgebenden Fläche 22 in den Zwischenraum erfolgt.

Sowohl bei der ersten Ausführungsform als auch bei der zweiten Ausführungsform können die Übergänge 11, 12; 21, 22 des Pel­ tier-Elements geeignete Metall/Metall-Übergänge oder ein ther­ moelektrischer Kältesatz, der verschieden dotierte Halblei­ terübergänge aufweist, sein, wobei der Wirkungsgrad bei Halb­ leiterübergängen höher ist. Weiterhin können mehrere Peltier- Elemente 11, 12; 20 zur Leistungssteigerung parallel geschaltet und an verschiedenen Stellen außerhalb und innerhalb des Spül­ raums 2 angeordnet sein, um die Wärmeaufnahme/-abgabe zu opti­ mieren.

Bei einer Wärmeabgabe an die Umgebungsluft kann z. B. bei einer Einbaugeschirrspülmaschine der wärmeabgebende Übergang 12 bzw. die wärmeabgebende Fläche 22 in einer Tür 4 der Spülmaschine 1 integriert sein. Die Wärmeabgabe kann durch eine Außenfläche der Tür 4 oder durch eine Luftzirkulation durch in der Tür 4 angeordnete Lüftungsöffnungen erfolgen.

Während der Trockenphase, während der das Spülgut im Spülraum 2 der Spülmaschine 1 durch die Kondensationseinrichtung getrock­ net werden soll, ist die Richtung des durchfließenden Stroms so, daß der wärmeaufnehmende Übergang 11 (1. Ausführungsform) bzw. die wärmeaufnehmende Fläche 21 (2. Ausführungsform) ge­ kühlt und der wärmeabgebende Übergang 12 bzw. die wärmeabgeben­ de Fläche erwärmt wird. Durch die Umkehr der Stromrichtung wird dagegen der wärmeaufnehmende Übergang 11 bzw. die wärmeaufneh­ mende Fläche 21 erwärmt und der wärmeabgebende Übergang 12 bzw. die wärmeabgebende Fläche 22 gekühlt. Dies kann zur (zusätzlichen) Aufheizung der Spülraumatmosphäre oder des Was­ sers in der Bodenwanne 5 genutzt werden, um zu Beginn der Troc­ kenphase das Spülgut im Spülraum 2 auf die notwendige Trocken­ temperatur von ungefähr 50 bis 70°C aufzuheizen oder um heißes Spülwasser für einen Spülgang bereitzustellen.

Die Kondensationseinrichtung der Erfindung ist nicht auf die Verwendung bei einer Geschirrspülmaschine beschränkt. Die Aus­ führungsformen der Kondensationseinrichtung, bei denen die Wär­ me an die Umgebungsluft abgegeben wird, ist beispielsweise bei Wäschetrocknern und Waschmaschinen mit Trockengang einsetzbar, während die Ausführungsformen der Kondensationseinrichtung, bei der die Wärme an ein Frischwasservolumen abgegeben wird, vor­ teilhaft bei einer Waschmaschine mit Trockengang einsetzbar ist.

Bezugszeichenliste

1

Spülmaschine

2

Spülraum

3

Spülraumwand

4

Tür

5

Bodenwanne

11

wärmeaufnehmender Übergang

12

wärmeabgebender Übergang

15

Stromversorgung

16

elektrische Leitungen

17

Oberflächenelement/Kühlkörper

18

Wärmeabsorber/Kühlkörper

20

Modulelement

21

wärmeaufnehmende Fläche

22

wärmeabgebende Fläche

23

Stege

24

Zwischenraum

30

Ventilator

31

Lüftungsöffnungen

Claims (24)

1. Kondensationseinrichtung für ein Haushaltsgerät, gekenn­ zeichnet durch ein Peltier-Element (11, 12) zum Entziehen von Wärmeenergie aus dem Inneren eines Arbeitsbehälters (2).

2. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wärmeaufnehmender Übergang (11) des Peltier-Elements (11, 12) im Inneren des Arbeitsbehälters (2) angeordnet ist.

3. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wärmeaufnehmender Übergang (11) des Peltier-Elements (11, 12) an der Außenseite einer Arbeits­ behälterwand (3) angeordnet ist, wobei der wärmeaufnehmende Übergang (11) mit der Arbeitsbehälterwand (3) thermisch gekop­ pelt ist.

4. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein wärmeabgebender Übergang (12) des Peltier-Elements (11, 12) außerhalb des Arbeitsbehälters (2) angeordnet ist.

5. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den wärmeabgebenden Übergang (12) Oberflächenelemente (17) für den Wärmeaustausch angekop­ pelt sind, um die Wärme von dem wärmeabgebenden Übergang (12) aufzunehmen und an die Umgebung außerhalb des Arbeitsbehälters (2) abzugeben.

6. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein wärmeabgebender Übergang (12) des Peltier-Elements an ein wärmeaufnehmendes Volumen thermisch gekoppelt ist.

7. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaufnehmende Volumen am wärmeaufnehmenden Übergang (12) vorbeiströmendes Wasser ist, das einer Frischwasserzufuhr des Haushaltsgerätes (1) entnehm­ bar ist.

8. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaufnehmende Volumen Wasser ist, das einer Frischwasserzufuhr entnehmbar und in einer Auf­ nahmevorrichtung zwischenspeicherbar ist.

9. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung für das Wasser eine Bodenwanne (5) am Boden des Arbeitsbehälters (2) ist, wobei der wärmeabgebende Übergang (12) in das Wasser ein­ taucht oder an der Unterseite der Bodenwanne (5) mit dieser thermisch gekoppelt ist.

10. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Peltier-Element (11, 12) in ei­ ne Moduleinheit (20) integriert ist, die auf einer ersten Seite eine wärmeaufnehmende Fläche (21) und auf einer zweiten Seite eine wärmeabgebende Fläche (22) aufweist.

11. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeaufnehmende Fläche (21) über Stege (23) mit der wärmeabgebenden Fläche (22) verbunden ist, so daß ein oder mehrere offene Zwischenräume (24) zwischen den Flächen (22, 23) ausgebildet sind.

12. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabgebende Fläche (21) zum Zwischenraum (24) hin isoliert ist, damit die Wärmeabgabe in den Zwischenraum (24) verhindert ist; und/oder die wärmeaufnehmende Fläche (22) zum Zwischenraum (24) hin iso­ liert ist, damit die Wärmeaufnahme aus dem Zwischenraum verhin­ dert ist.

13. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeaufnehmende Fläche (21) und/oder die wärmeabgebende Fläche (22) an der Außenseite des Modulelements (20) an Oberflächenelemente (17, 18) für den Wärmeaustausch thermisch gekoppelt sind.

14. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeaufnehmende Fläche (21) an die Außenseite einer Arbeitsbehälterwand (3) thermisch angekoppelt ist, um über die Arbeitsbehälterwand (3) Wärmeener­ gie aus dem Arbeitsbehälter (2) aufzunehmen.

15. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabgebende Fläche (22) an die Innenseite einer Arbeitsbehälterwand (3) thermisch ange­ koppelt ist, um über die Arbeitsbehälterwand (3) Wärmeenergie außerhalb des Arbeitsbehälters (2) abzugeben.

16. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabgebende Fläche (22) des Modulelements (20) an ein wärmeaufnehmendes Volumen ther­ misch gekoppelt ist.

17. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaufnehmende Volumen am wärmeaufnehmenden Übergang (12) vorbeiströmendes Wasser ist, das einer Frischwasserzufuhr des Haushaltsgerätes (1) entnehm­ bar ist.

18. Kondensationseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaufnehmende Volumen Wasser ist, das der Frischwasserzufuhr entnehmbar und in einer Aufnah­ mevorrichtung zwischenspeicherbar ist.

19. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5, 6 oder 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem wärme­ abgebenden Übergang (12; 22) erwärmte Umgebungsluft durch einen Lüfter (30) zwangsweise bewegbar ist, um die Wärmeabgabe des wärmeabgebenden Übergangs (12; 22) zu erhöhen.

20. Kondensationseinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Peltier-Element (11, 12; 20) ein Halbleiter-Peltier-Element ist.

21. Kondensationseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 oder 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine während einer Trockenphase an das Peltier-Element (11, 12; 20) angelegte, erste Spannung den wärmeaufnehmenden Übergang (11; 21) kühlt und
den wärmeabgebenden Übergang (12; 22) des Peltier-Elements er­ wärmt; und
eine während einer Heizphase an das Peltier-Element (11, 12; 20) angelegte zweite Spannung den wärmeaufnehmenden Übergang (11; 21) aufheizt und den wärmeabgebenden Übergang (12; 22) ab­ kühlt.

22. Verfahren zum Betreiben einer Kondensationseinrichtung für ein Haushaltsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß im Haushaltsge­ rät ein Peltier-Element (11, 12) umfaßt ist, welches Wärmeener­ gie aus dem Inneren eines Arbeitsbehälters entzieht.

23. Verfahren zum Betreiben einer Kondensationseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Trocken­ phase an das Peltier-Element (11, 12) eine erste Spannung ange­ legt wird, die zu einer Abkühlung eines wärmeaufnehmenden Über­ gangs (11, 21) führt.

24. Verfahren zum Betreiben einer Kondensationseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß an das Peltier-Element (11, 12) während einer Heizphase eine zweite Spannung angelegt wird, die zu einer Erwärmung des wärmeaufnehmenden Übergangs (11, 21) führt.