电气设备的湿度控制.pdf

本发明提供一种用于在包括电气设备的外壳(1)的内部除湿和控制湿度的装置(2)和方法。装置(2)包括加热元件(3)和冷却元件(4)，加热元件(3)被定位成与外壳(1)的外部的环境空气接触，冷却元件(4)被定位成与外壳(1)的内部的环境空气接触。在冷却元件(4)处凝结的露水被引导到加热元件(3)使得被凝结在冷却元件(4)处的空气中的湿气可以被输送到加热元件(3)以便被蒸发，其中导水装置包括毛细结构(6)。在本发明的另一个方面，该加热和冷却元件的功能可以被转换为使得将水的流向逆转并提供一种湿度控制布置。

1.  一种用于包括电气设备的外壳(1)的除湿器(2)，所述除湿器包括加热元件(3)和冷却元件(4)，所述冷却元件(4)被定位成与所述外壳(1)的内部的环境空气接触并且所述加热元件(3)被定位成与所述外壳(1)的外部的环境空气接触，所述除湿器(2)还设置有导水装置(5)，所述导水装置(5)将在所述冷却元件(4)处被凝结的露水引导到所述加热元件(3)使得在所述冷却元件(4)处被凝结的、来自空气中的水分可被输送到所述加热元件(3)以被蒸发，其中所述导水装置包括毛细结构(6)。

2.  根据权利要求1所述的除湿器(2)，其特征在于，所述毛细结构(6)与所述加热元件(3)接触并适于将凝结在所述冷却元件(4)处的水引导到所述加热元件(3)。

3.  根据权利要求2所述的除湿器(2)，其特征在于，所述毛细结构的第一部分(6a)覆盖所述加热元件(3)的表面的至少一部分以便在热侧蒸发被凝结的露水，并且所述毛细结构的第二部分(6b)覆盖所述冷却元件(4)的表面的至少一部分使得在冷侧吸收被凝结的露水，所述毛细结构(6)的所述第一部分和第二部分(6a、6b)通过导水装置(5)相互连接。

4.  根据权利要求3所述的除湿器(2)，其特征在于，连接所述毛细结构(6)的所述第一部分(6a)和所述第二部分(6b)的所述导水装置(5)包括所述毛细结构(6)的第三部分(6c)。

5.  根据前述权利要求中的任一项所述的除湿器(2)，其特征在于，所述加热元件(3)和所述冷却元件(4)被形成为一个整体(7)，所述整体(7)具有第一表面(8)和第二表面(9)，所述加热元件(3)被定位在所述第一表面(8)并且所述冷却元件(4)被定位在所述第二表面(9)。

6.  根据权利要求5所述的除湿器(2)，其特征在于，所述整体(7)包括珀耳帖元件(3)。

7.  根据权利要求4或5所述的除湿器(2)，其特征在于，所述加热和冷却整体(7)的所述第一表面(8)和所述第二表面(9)被彼此相反地定位，并且所述毛细结构的所述第三部分(6c)被定位于所述整体(7)的外侧以便在所述毛细结构(6)的第一部分(6a)和第二部分(6b)之间引导水。

8.  根据权利要求4或5所述的除湿器(2)，其特征在于，一个或几个孔(10)被设置在所述冷却和加热整体(7)中，所述孔连接所述冷却和加热整体(7)的所述第一表面(8)和第二表面(9)，并且所述毛细结构(6)的所述第三部分(6c)被定位在所述至少一个孔(10)中以便在所述毛细结构(6)的第一部分(6a)和第二部分(6b)之间引导水。

9.  根据权利要求5所述的除湿器(2)，其特征在于，一个或几个孔(10)被设置在所述冷却和加热整体(7)中，所述孔连接所述冷却和加热整体(7)的所述第一表面(8)和所述第二表面(9)，所述孔被设置有毛细结构(6)使得所述毛细结构(6)与所述加热元件(3)和冷却元件(4)接触以便形成一个或几个毛细管柱(11)，用以通过毛细作用将被凝结的水从冷侧(4)芯吸到热侧(3)以便将水蒸发。

10.  根据前述权利要求中的任一项所述的除湿器(2)，其特征在于，所述加热元件(3)和所述冷却元件(4)被安装在所述外壳(1)的外壁(12)上或与所述外壳(1)的外壁(12)相邻。

11.  根据权利要求1至9中中的任一项所述的除湿器(2)，其特征在于，所述加热元件(3)和所述冷却元件(4)被安装在所述外壳(1)的内部，因而所述加热元件(3)经由空气通风管(13)被连接到所述外壳(2)的外部。

12.  根据前述权利要求中的任一项所述的除湿器(2)，其特征在于，所述加热元件(3)和所述冷却元件(4)的功能被转换使得所述除湿过程被改变以提供加湿过程。

13.  一种用于包括电气设备的外壳(1)的湿度控制过程，所述湿度控制过程包括以下步骤：
提供冷却元件(4)，所述冷却元件被定位成与外壳(2)的内部的环境空气接触以便从环境空气中凝结水分；
提供加热元件(3)，所述加热元件被定位成与外壳(1)的外部的环境空气接触；
提供导水装置(5)，所述导水装置将在所述冷却元件(4)处被凝结的露水引导到加热元件(3)，
因而在所述冷却元件(4)处被凝结的水分被引导到所述加热元件(3)以在所述加热元件(3)处被蒸发，以便对所述外壳(1)的内部的空气除湿，其中，所述被凝结的水在其从所述冷却元件(4)到所述加热元件(3)的输送过程的至少一部分过程中借助于毛细力被输送。

14.  根据权利要求13所述的湿度控制过程，其特征在于，所述加热元件(3)和冷却元件(4)的功能可被转换使得水的流动可被逆转以便对所述外壳(1)内部的空气加湿。

电气设备的湿度控制
技术领域
本发明涉及用于在包括电气设备的外壳(或封壳)的内部除湿和控制湿度的装置和方法。
背景技术
用于打算放置在可能暴露于潮湿环境或水的地方的电气设备通常由防水外壳保护。然而，可能存在小入口，例如间隙、小孔或扩散渗漏处，水可能通过这些小入口而进入该外壳。使这些壳体(壳舱)完全防水，通常是成本高的工序，并且在多数情况下，当产品崭新的时，水，例如雾或湿空气，就可能已经进入该壳体中。即使产品被制成完全防水，但由于正常使用时的老化、对产品的意外撞击或剧烈施力或者暴露于例如太阳、风雨的环境，所述环境可能导致防水保护系统的老化以致水或湿空气可进入壳体，因此这些产品也可能变得有缺陷。当为了维修而打开壳体时，也有湿气或水进入壳体的危险。无论什么原因使湿气存留于该壳体内部，若湿度不被控制，则湿气都将引起壳体内部的腐蚀问题。
打算由本发明除湿的壳体的尺寸可以为宽范围的变化尺寸，例如，从2到500升(0.002至0.500立方米)。这些尺寸代表了许多不同的低功率耗散设备，对于这些设备希望进行长期的防腐蚀保护。为了对具有如上讨论的这些尺寸的设备进行除湿，通常安装在除湿领域中通常使用的除湿或通风装置是困难的。这些装置通常包括某种主动除湿单元，例如加热元件、风扇和通风管道，并且一般体积都相当大且难以装配到小的空间中。这种系统的相当复杂的构造还使它们成本高，且先进的构造进一步可能造成该构造中的某些部分出现故障且为了工作而需要不定期的保养的风险。在许多情况下，打算使用除湿装置的壳体位于不方便的地方或远离维修人员的地方，这会使这样的维修工作成本高且费时。
迄今为止，一种常用类型的用于包括电气设备的外壳的内部的保护是使用不透水的密封并附接带有吸收剂的干燥盒，所述吸收剂吸收外壳内部的水分。因为为了具有低维修成本，重要的是所述密封是防扩散的，因此，这种制造设备的方式使该设备外壳的设计上的自由度相当受限制。在这种系统中，经常很难知道如何确定除湿装置的尺寸以便不会占用不必要的所需的空间，同时仍具有足够的负荷能力以便不需要经常更换除湿装置。为了以期望的方式发挥作用，要么需要某种显示系统，所述显示系统当吸收剂吸满时显示，要么需要某种定期维修，在维修时吸收剂将被检查并且如果需要可以被更换。无论是哪种情况，都需要物理地打开外壳并更换除湿盒。不管如何确定这样的除湿装置的尺寸，总是需要维修以定期更换干燥盒，以便将外壳内的湿度水平保持在可接受的水平以下。由于需要维修人员去现场检查所述盒并在必要时进行更换，因此长期成本会很高。
已经提出了对与电气设备相关联的湿度的问题的一些其它解决方案，这些方案不涉及干燥盒。一个解决方案被描述在美国专利文件US6,196,003中，其中使用加热元件用来对装满油的电气设备除湿，以便防止油受水的影响。在德国专利文件DE25 349 09中描述了一种用于移动式网络连接的分站的除湿系统。根据文中所公开的构思，传感器被用作露点检测器，该露点检测器当检测到露水时接通分站中的加热器。然而，没有公开如何在这些系统中去除湿气，而仅仅公开了如何防止湿气凝结，因此没有为电气设备提供被除湿的环境。
另外欧洲专利文件EP368 382描述了一种用于对包括电气设备的外壳除湿的装置，其中将湿气从外壳内部除去。在该装置中，冷却元件被放置成与内部的空气接触并从内部空气中冷凝露水以便将露水收集在一容器中，使露水从该容器中通过管道被引导到外壳之外。然而，该装置可能不能非常有效地工作，除非有很大量的被冷凝的水。在只有少量的被冷凝的水的情况下，很可能存在将被冷凝的水输送到外部的问题。首先，为了使水滴滴落到容器中，这些水滴在它们例如由于重力开始向下流之前需要具有一定大小。此外，如果出口管太小，水可能由于毛细作用力附着到管的内部。相反，如果管太大，呈湿空气形式的水分可能从外部进入外壳。
因此，需要一种更好的除湿装置(或除湿单元)，该除湿装置依然相当小以便配装到外壳中而无需任何大的改进。优选地，除湿应能够连续工作而无需任何必需的周期性维修工作。甚至更优选地，除湿装置将允许外壳不一定在所有密封中完全防水以便允许更大的设计自由度，并避免了在该外壳和其连接边缘的制造上过于精密的要求。此外，需要一种改进的除湿系统，该除湿系统将在将凝结的水从外壳的内部输送到外壳的外部方面上令人满意地工作。
发明内容
本发明提供了一种改进的装置和方法以便实现包括电气设备的外壳的内部的满意的除湿，以便防止由于外壳内存在的水或雾造成的腐蚀。根据本发明，一种包括加热元件和冷却元件的除湿器被安装成以如下方式与外壳连接，使得冷却元件被定位成与外壳的内部的环境空气接触，而加热元件被定位成与外壳的外部的环境空气接触。该除湿器还设置有导水装置，该导水装置将冷却元件处凝结的露水引导到加热元件，使得在冷却元件处凝结的来自空气中的水分可被输送到加热元件以便在该处被蒸发。为了提供改进的水输送，该导水装置包括毛细结构。
该解决方案提供一种用于对在壳体的内部的空气除湿的简单布置。本发明可用于包含在盒等中的所有电气设备。一个应用的领域例如可以是电信网络的基站。
根据本发明的实施例，毛细结构与加热元件接触并适于将冷却元件处冷凝的水引导到加热元件。毛细结构例如可以是毡(mat)。
通过使用与加热元件接触的毛细管毡，可以利用毛细管毡的吸力将水抽吸到加热元件，水在该加热元件处被蒸发。通过利用毛细力输送水的优点在于，这样的分配系统能够无需不得不利用重力或任何泵吸设备来输送水而工作。在这种情况下，水的输送将主要取决于蒸发速率，该蒸发速率使加热元件处的毛细管从水中释放出，从而将新的被凝结的水吸到被加热的毛细管。在本文中，“毛细管毡(capillary mat)”的含义为任何能够通过毛细力来抽吸液体的毛细结构。
除了具有覆盖加热元件的表面的至少一部分的毛细管毡的第一部分以便在热侧蒸发被凝结的露水之外，该除湿器还可设置有覆盖冷却元件的表面的至少一部分的毛细管毡的第二部分以便吸收在冷侧凝结的露水。所述毡的第一和第二部分通过导水装置彼此连接。在特定实施例中，连接毛细管毡的第一部分和第二部分的导水装置可包括所述毡的第三部分。
应该注意的是，所述毡的三个部分可以是独立的部件或者是包括不同区域的一个整体。而且，不在冷却元件和/或加热元件的整个表面提供所述毡将是有利的。例如，使冷却表面的一部分不被覆盖有毛细结构将使凝结效率增加，因为冷却元件将与环境空气直接接触而不是被所述毡隔离开。
然而，除湿器不是必须要包括第二和第三毛细管毡。在一替代实施例中，可以在容器中收集在冷侧凝结的露水，第一毛细管毡的一部分与该容器接触。优选地，该容器定位成低于冷却元件使得水会由于重力作用而滴落到该容器中。然后第一毛细管毡通过毛细力将被收集的水输送到加热元件，因此露水被蒸发到外壳的外部。
在本发明的一个实施例中，加热元件和冷却元件被形成为一个整体，该整体具有第一表面和第二表面，其中该加热元件被定位在该第一表面，而该冷却元件被定位在该第二表面。
在特定设计中，这些表面被制成普通的平表面。在这种情况下，所述元件优选地被制成比较平的板，所述板具有定位在相对两侧上的加热元件和冷却元件。为了防止所述两侧之间的热传递，所述板可以在所述两侧之间设置隔离层。
要注意的是，“表面”不一定意味平的、连续的结构，例如可以在微结构尺度上包括多孔结构、微纤维或纤维、波形元件或是具有微结构不规则的任何所希望的形状。此外，在微结构尺度上，这些元件可以是球形、圆柱性、凸形、凹形、在其中具有孔的平面或是其它几何形状。
当加热和冷却元件被构造为一个整体时，该整体可以包括珀耳帖(peltier)元件，该珀耳帖元件在一侧包括加热元件，而在另一侧包括冷却元件。该实施例提供了具有当被通以直流电时固有地产生加热元件和冷却元件的单个元件的优势。
在加热和冷却元件被构造为一个整体，例如平的珀耳帖元件，的情况下，在该整体中第一表面和第二表面彼此相反设置，毛细管毡的第三部分可以被定位在该整体的外侧以便在该毡的第一部分和第二部分之间引导水。这可以通过将毛细管毡或毛细结构包围在该整体(珀耳帖元件)周围使得该整体的加热元件、冷却元件和至少一个边缘部分被该毡所覆盖来实现。这提供了要制造的简易结构和待被安装到外壳的相对小的元件。
在另一实施例中，冷却和加热整体设置有一个或几个连接所述第一表面(加热表面)和所述第二表面(冷却表面)的孔。以这种方式，水可从该毡的位于一侧的第一部分通过所述孔被引导到该毡的位于该毡的另一侧的第二部分。期望数量的孔优选地设置有该毛细管毡的第三部分，以便有助于水从冷侧输送到热侧。
在与上述一个实施例，也就是，元件包括一个或几个连接冷却和加热整体的第一表面和第二表面的孔，相似的一个实施例中，不一定要提供具有毛细管毡的加热和冷却表面，而是只有所述孔设置有毛细管毡。然而，在该孔中的毛细管毡被如此定位使得该毛细管毡在该孔中与加热元件和冷却元件接触以便形成一个或几个毛细管柱，用以通过毛细作用将水从冷侧芯吸到暖侧以便被蒸发。当然也可以使一个实施例是该实施例和前述一个实施例的混合，也就是为包括加热元件的一侧或者包括冷却元件的一侧提供毛细管毡的一部分。例如，在冷侧提供毛细管毡从而吸收被冷凝的水是有利的，以便避免水从冷却元件滴落因而留滞在外壳中。
在前述实施例中，本发明已被描述为包括单个元件，该单个元件包括加热元件和冷却元件。应该注意到的是，如果加热元件和冷却元件为定位于不同位置上的独立部件，本发明的原理也将起作用。就特定应用中的结构方面而言，这可能是有利的，并且也具有更好地隔离热源和冷源的好处。然而，在大多数应用中，加热和冷却元件作为一个整体的结合将具有紧凑且简单的设计的好处，该设计具有短距离用于在这两个元件间传送水。
该除湿器可以被定位在外壳中的不同位置或连接到外壳。在一个实施例中，加热元件和冷却元件被安装在外壳的外壁中或与外壳的外壁相邻。在加热和冷却元件被构造为一个整体的情况下，在加热侧的相反侧上具有其冷却侧，所述元件优选地被结合作为外壳的外壁的一部分，在内侧上具有其冷却元件，而在外侧上具有其加热侧。
作为替代方案，加热元件和冷却元件可被安装在外壳内部，从而所述加热元件经由空气通风管被连接到外壳的外部。为了防止再蒸发的水重新进入外壳内部的空气，空气通风管应当密封以便不允许离开外壳的空气与外壳的内部空气相接触。
在加热元件和冷却元件被设置为不同实体的情况下，当然可以将它们定位于不同的位置，例如将冷凝元件定位在外壳内部并且将加热元件定位为与壁相邻，使得水分将在外壳外部的空气中直接蒸发。
因此，本发明提供了一种除湿装置或布置，该除湿装置基本不需要维修并且在湿度控制和功率消耗方面能够完全自动化。而且，本发明的装置无需任何可动部件而工作并且无噪音，这使之特别适合于所有类型的家用电器或任何希望低噪音的设备。由于其简单性，该装置或布置将提供几乎没有故障或损坏的风险的可靠布置。该装置也可以针对外壳的尺寸和需要的干燥能力被容易地确定尺度。由于其比较小的尺寸，该装置能够容易地被安装在没有或几乎没有有效的除湿装置的现有外壳上并结合在现有外壳中。在紧凑的板形加热和冷却装置，例如珀耳帖元件，的情况下，它可被安装在外壳的外壁或盖中，并可以通过更换原始壁或盖被容易地装配到外壳。
此外，如果需要，除湿装置(或除湿单元)可以设置有如恒湿器的附加部件或结构，以便仅当湿度高于一定水平时起作用。
为了实现更有效的除湿，该装置也可以设置有风扇。然而，这样的设备将使除湿器更复杂并且有空间要求，且对于大多数的应用不要求这样的设备。如果风扇被应用，那么风扇通常不会提供强空气流而是相当柔和的内部空气的混合或搅动以便提供湿空气向冷却元件附近的输送。
还应当注意到，本发明对于逆向功能可以是有用的，也就是说，如果加热和冷却元件被转换。在使用珀耳帖元件的情况下，通过改变电流的极性可以容易地转换冷却侧和加热侧。因此，例如，定位在壁中或壁附近的珀耳帖元件可以从外侧凝结水并在内侧上将水蒸发以便使外壳内部的空气加湿。通过例如响应于恒温器控制电极极性，本发明可以被用于控制外壳内部空气的湿度在期望区间内。
本发明还涉及一种用于包括电气设备的外壳的湿度控制过程，所述湿度控制过程包括以下步骤：
—提供冷却元件，该冷却元件被定位成与外壳的内部的环境空气接触以便从环境空气中凝结水分；
—提供加热元件，该加热元件被定位成与外壳的外部的环境空气接触；
—提供导水装置，该导水装置将在冷却元件处凝结的露水引导到加热元件；
因而在冷却元件处被凝结的水分将被引导到加热元件以在该加热元件处被蒸发，以便对外壳的内部的空气除湿。
在湿度控制过程的具体实施例中，被凝结的水从冷却元件到加热元件的至少一部分输送借助于毛细力。
该湿度控制过程主要旨在被运行以便对外壳的内部的空气除湿，该湿度控制过程也可以用于逆向功能，也就是使外壳内部的空气加湿。这可以以容易的方式通过转换加热元件和冷却元件的功能使得水的流动可被反向以便对外壳的内部的空气加湿来实现。在这种情况下，该湿度控制过程优选地包括测量空气中的湿度的湿度计，并控制系统以便当空气中的水分含量高于一定水平时对空气除湿并当水分含量低于一定值时逆转该功能以便对空气加湿。改变该加热和冷却元件的功能的简单方法是使用包括两个元件的珀耳帖元件并改变电流的极性。
附图说明
下面将参考下列附图描述本发明的各实施例，所述附图公开了：
图1为用于包括除湿器的电气设备的外壳；
图2a为根据本发明的第一实施例定位加热和冷却元件的示意图；
图2b为根据本发明的第二实施例定位加热和冷却元件的示意图；
图2c为根据本发明的第三实施例定位加热和冷却元件的示意图；
图2d为根据本发明的第四实施例定位加热和冷却元件的示意图；
图3为除湿元件的示意图；
图4为在使用时图3中的元件内的水输送的示意图；
图5为图3中的除湿元件的实施例的变型的示意图；
图6a为除湿元件的第二实施例；
图6b为图6a中所示的除湿元件的实施例的第一形式；
图6c为图6a中所示的除湿元件的实施例的第二形式；以及
图7为包括珀耳帖(peltier)元件的除湿元件。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的不同实施例，也就是用于包括电气设备的外壳的内部除湿的装置。各实施例(附图)旨在阐明除湿器的各元件的不同部分，例如加热元件和冷却元件，可以如何被安装而与该外壳连接以及所述除湿器的不同构造的细节是怎样的。
在这些附图中的总的原则是，(当不与附图标记相关联时的)实线箭头表示水或凝结的湿气，也就是呈液态的水，的流动；虚线箭头表示湿空气或雾的流动，也就是呈气态的水的流动。
图1为除湿器2的指定使用的简单示意概图，并示出了用于电气设备(未示出)的外壳1，所述外壳1包括位于该外壳的外壁13上的除湿器2。
由于图1仅示出了非常简要的概要图，图2中则示出了除湿布置或配置的更详细的描述，列举了将除湿器的不同部分放置或定位在外壳中以及它们如何连接的不同方式。图2a-d公开了四种不同的将加热元件3和冷却元件4定位在外壳1中的方式，如图示意性地示出。在图2a中，表示出加热元件3和冷却元件4被构造成一个整体并被放置在外壳的外壁2中。冷却元件4被定位于外壁的外侧上，或形成外壁的外侧。加热元件3被定位于外壁2的内侧上，或形成外壁2的内侧。外壳1内部的空气中的水分将在冷却元件4处凝结，并被输送到在外壁2的外侧上的加热元件从而被蒸发。在这个实例中将凝结的水从冷却元件输送到加热元件的机构将利用毛细结构，所述毛细结构将结合其它附图被示出并进行解释。
在图2b中，示出了该除湿器的另一设计。加热元件3和冷却元件4依然被构造成一个单个整体，但被放置于外壳1的内部。加热元件3通过套(或壳体)14保护而免受外壳1内部空气的影响，所述套14被连接到空气通风管13。该套14当然也防止套1的内部空气接触套外部的空气，从而防止新鲜空气中的湿气进入外壳1中。除了通过空气通风管13引导空气而不是如图2a所示将空气直接释放到新鲜空气中之外，该构造按照在此描述的相同原理进行工作。
在图2c中，加热元件3和冷却元件4为分开的单元。因此需要包括某种水管5用以将凝结水从冷却元件4输送到加热元件3。从图中可知，加热元件3被放置在外壳1内部并通过套14来保护而免受内部空气的影响。当凝结水到达加热元件3时，水将被蒸发并通过外壁12中的通气孔被释放到外壳的外部，在壁的该部分处，套14用作防护罩用来防止周围空气进入外壳1。作为可替代的方案，加热元件也可以被放置在外壁12的外部，从而不需要具有遮蔽加热元件3免受外壳1内部的空气影响的套14。如果需要，这些元件也可以位置颠倒的方式进行设置。
在图2d中，加热元件3和冷却元件4是如图2c所述一样的分开的单元，并且水管5在这两个元件之间输送水。这个构形(或构造)与图2c所描述的构形的不同之处在于：冷却元件被放置于外壳1的内部(不与与外壁12相邻)。因此包括空气通风管13，所述空气通风管13连接到包封加热元件3的套14，并将蒸发的水引导到外界空气中。
在示意图2a-2d中，并没有详细地描述水如何在冷却和加热元件之间被输送。在这两个元件彼此相距一定距离进行设置的情况下，它们之间的连接可以例如是普通的水管或毛细管柱。下面将描述当这两个元件被构造为一个整体时可以如何布置水的输送的实例。
图3至7更详细地表示了形成除湿器的一部分的加热元件和冷却元件可以如何被设计为一个整体的不同实施例。
在图3和4中，示出了这样的元件的第一实施例，其中这个整体由紧凑的加热-冷却芯形成，所述芯被导水材料包围。图3中所示的元件包括加热元件3、冷却元件4和为毛细管毡6a至6c形式的导水装置，以便形成一个包括冷凝、输送和蒸发水所需的所有元件的加热和冷却整体7。如可看到的，毛细管毡6被划分为3个部分：其第一部分6a与加热元件3的表面8相接触，毛细管毡的第二部分6b与冷却元件4的表面9相接触，而毛细管毡的第三部分6c将所述毡的第一部分6a和第二部分6b相连接。如这个图中所示，所述毡的第三部分6c只在加热和冷却整体7的一个边缘部分连接所述毡的其它部分6a、6b。毛细管毡6当然可以覆盖一个或几个更多的边缘以便增加第一部分6a和第二部分6b之间的连接。此外，所述毡不一定覆盖整个表面，而也可以覆盖一部分，所述毡设有孔或形成条形以便露出加热或冷却表面的一部分。特别有利的是，避免覆盖整个冷却表面9以便将冷却表面9暴露于环境空气，从而提高冷凝效果。
在图4中，示出了冷却和加热整体7在使用中如何工作。来自外壳内空气中的水分将在毛细管毡6的部分6b处凝结于所述毡上，所述毡的部分6b位于冷却元件4的冷却表面9处。所述毡6将由于毛细力吸收被散布在毡6中的水分，所述毛细力促进达到毡6中湿度的平衡，并且水分就开始朝着所述毡的干燥部分运行。因此，液体将开始从所述毡的位于冷侧的部分6b经由连接部分6c朝着所述毡的位于热侧的部分6a移动。由于加热元件3，已经到达所述毡的位于加热元件3的热表面8的部分6a的水分将开始蒸发。蒸发使所述毡的这部分6a比所述毡的其它部分6a[d4]、6b更干燥，从而将存在有朝向元件7的热侧的水或水分的连续流。更准确地说，只要热侧的相对湿度低于冷侧的相对湿度，水流就会持续。由于元件的热侧和冷侧之间的温差，在热侧的空气中的绝对湿度可能大于在冷侧的空气中的绝对湿度，然而由于热空气在冷凝前会更湿润，因此冷侧的相对湿度会更高。因此，将存在有从冷侧向热侧的水的流动，直到各自或相应表面附近的外侧和内侧上达到相对湿度的平衡。然而，由于这些元件的加热和冷却需要被供给某种能量以便发挥作用，因此希望当不需要对外壳内部的空气除湿时控制该元件将其关闭。所述除湿系统可以设置有测量外壳内湿度的装置或配置，例如湿度计，所述装置连接到根据湿度打开和关闭除湿器的开关，即恒湿器。因为当外部的相对湿度高于内部的相对湿度时存在有湿气可能通过该装置进入外壳中的危险，所以，该开关也可以测量装置内部和外部的湿度。为了防止湿气进入外壳，当外部的相对湿度高于内部时，所述装置可以自动打开或接通[d5]。这个问题也可以通过某些其它的防护机构来解决，例如通过某种停止水进入外壳的可能性的机械装置或配置来解决。此外，明显的是，加热和/或冷却元件不一定被完全接通或切断(关闭)，而是可以具有或是无级别变化的或是通过预定的步进的可变效果，以获得期望的效果且由此在外壳内的受控的湿度。
如可比较容易理解的，所述装置提供了用于改变水分的流动以在相反方向上工作的简单方法。仅需做的事为转换加热元件和冷却元件。下面将结合图7更详细地说明进行这样的转换的简单方法。
如在概述部分已经提到的，热侧和冷侧不是都必需设置有毡。图5示出了一个可替代的实施例。在该实施例中，空气中的湿气以液滴16出现在冷表面上的方式凝结在冷却元件4的冷表面9处。由于重力作用，液滴16向下运行从而被收集在容器15中。在该容器的另一端，它接触毛细管毡6。该毛细管毡包括与加热元件3的表面8接触的主要部分6a或由其构成。因此，凝结的水将通过毛细管毡6向加热元件运行，并在该加热元件处被蒸发并被释放到外界空气中。
不过，当存在有相对大量的水分被从空气中凝结时，该实施例可能会更好的工作。小液滴可能会粘附到冷壁上且在液滴达到一定大小之前不会开始下落。
如该实施例中所示，毛细管毡只覆盖加热元件的表面并具有伸入容器中的一部分，以便能够通过毛细力将水从容器吸到加热元件。由于这种构造，不需要用毛细管毡覆盖加热和冷却整体7的两侧。此外，由于冷却元件将直接接触空气，因此冷凝效率会非常好。该构造的另一优点在于，它可以作为水分捕集器(moisture trap)工作。如果外部的吸湿压力大于内部的吸湿压力，水将开始从外部向内部运行，不过，流到内部的水将收集在容器15中，因此相对快地产生高吸湿压力，导致不希望的从外部向内部的水流动将停止。
在该实施例的替代方案中，毛细管毡当然可以一直延续并覆盖加热和冷却整体7的下边缘部分。
图6示出了除湿器的加热和冷却元件的另一实施例。图6a示出了加热和冷却整体7的透视图，该整体7成形为一基本上平的板，所述板具有放置于一侧上的加热元件3和放置于相反侧上的冷却元件4，且该整体7设置有孔10。
图6b为图6a中的加热和冷却整体7的截面视图，图6b中，孔10设置有形成毛细管柱11的毛细管毡6，从而将热侧3与冷侧连接，以便将冷侧4处凝结的水输送到热侧3蒸发。
图6c示出了图6中描述的元件的截面视图，其中元件7在热侧3和冷侧4上以及孔10中已设置有毛细管毡6。如前所述，在冷侧4处凝结的水将被吸收到冷侧的毡6b中，通过毛细力经过位于这些孔中的毡的部分6c被输送以便形成毛细管柱11。水将从毛细管毡6a的位于冷却和加热整体的热侧3处的那部分被蒸发，使得水从冷侧4被吸到热侧3。
图6b和6c所示的实施例的组合也是可能的，也就是，两侧中的只有一侧被毛细管毡完全或部分地覆盖。
图7描述了可如何制成如图3至6所述的紧凑设计的整体的加热和冷却元件，且包括加热侧3和冷却侧4的该加热和冷却整体7被示例为珀耳帖元件17。该元件17包括阳极接头18和阴极接头19。当直流电流被施加到接头18、19时，该元件开始工作并且该元件17的两侧3、4开始各自变热或变冷。
如果希望将该过程逆转，可以改变极性。通过这样做，冷侧和热侧将转换。这意味着该构思的本发明理念不仅提供了有效的除湿装置而且还提供了有效的湿度控制器。如果希望在外壳中将湿度保持在期望的范围内，则该系统可以设置有恒湿器和用于根据恒湿器的值交替改变电流的装置。当希望除湿时，与外壳内部接触的元件将是冷侧，从而冷凝水，冷凝的水将被引导到外部。另一方面，如果需要使内部空气加湿，可以改变电极极性并且该元件将在外部凝结水并将水输送到内部，从而水在内部被蒸发。这样的布置尤其适合于两侧同等设计的实施例，例如，如图3、4和6所示的实施例。图5中所示的实施例不能在两个方向上同等效果地工作，更适合于仅仅用作除湿装置。