DE102004035731A1

DE102004035731A1 - Thermoelectric cooling unit

Info

Publication number: DE102004035731A1
Application number: DE200410035731
Authority: DE
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2006-03-16
Also published as: WO2006010538A1; EP1774238A1; CN1989386A

Abstract

Ein Kühlgerät umfasst einen doppelwandigen Behälter (1), von dem eine innere Wand (4) einen Innenraum (2) zum Aufnehmen eines zu kühlenden Gegenstandes begrenzt und ein von der inneren (4) und einer äußeren Wand (5) umschlossener Hohlraum (6) mit einem Wärmeträgerfluid gefüllt ist, und ein thermoelektrisches Element (11) zum Erzeugen eines Temperaturgefälles von der inneren (4) zur äußeren Wand (5) des Behälters (1). Die Menge an Wärmeträgerfluid ist so bemessen, dass ihr Volumen im flüssigen Zustand kleiner ist als das des Hohlraums (6) und dass ein das Wärmeträgerfluid im dampfförmigen Zustand enthaltender Teil (8) des Hohlraums (6) sich durchgehend von der inneren (4) zur äußeren Wand (5) erstreckt.A refrigerator comprises a double-walled container (1) of which an inner wall (4) delimits an interior (2) for receiving an object to be cooled and a cavity (6) enclosed by the inner (4) and an outer wall (5). is filled with a heat transfer fluid, and a thermoelectric element (11) for generating a temperature gradient of the inner (4) to the outer wall (5) of the container (1). The amount of heat transfer fluid is so dimensioned that its volume in the liquid state is smaller than that of the cavity (6) and that the heat transfer fluid in the vapor state containing part (8) of the cavity (6) is continuous from the inner (4) outer wall (5) extends.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlgerät mit einem doppelwandigen Behälter, von dem eine innere Wand einen Innenraum zum Aufnehmen eines zu kühlenden Gegenstandes begrenzt und ein von der inneren und einer äußeren Wand umschlossener Hohlraum mit einem Wärmeträgerfluid gefüllt ist, sowie mit einem thermoelektrischen Element zum Erzeugen eines Temperaturgefälles von der inneren zur äußeren Wand des Behälters. Ein solches Kühlgerät zum Kühlen von Flaschen ist aus WO 2004/044 505, 3, bekannt.The present invention relates to a refrigerator having a double-walled container of which an inner wall defines an interior for receiving an article to be cooled, and a cavity enclosed by the inner and an outer walls is filled with a heat transfer fluid, and a thermoelectric element for producing a Temperature gradient from the inner to the outer wall of the container. Such a cooling device for cooling bottles is known from WO 2004/044505, 3 , known.

Bei diesem bekannten Kühlgerät ist der doppelwandige Behälter mit flüssigem Wärmeträgerfluid wie etwa einer Sole oder einem Alkohol-Wasser-Gemisch gefüllt. Um den Wärmeaustausch an einer Grenzfläche zwischen dem Behälter und dem thermoelektrischen Element zu intensivieren, ist eine Pumpe vorgesehen, die die Wärmeträgerflüssigkeit zwischen einem Teil des Behälters, der mit dem zu kühlenden Gegenstand in Kontakt steht, und einem Teil des Behälters, an dem das thermoelektrische Element montiert ist, umwälzt.at this known cooling device is the double-walled containers with liquid Heat transfer fluid like filled about a brine or an alcohol-water mixture. Around the heat exchange at an interface between the container and to intensify the thermoelectric element is a pump provided that the heat transfer fluid between a part of the container, the one with the to be cooled The object is in contact, and a part of the container the thermoelectric element is mounted, circulated.

Der komplizierte Aufbau des Behälters und die Pumpe machen das bekannte Kühlgerät kostspielig in der Herstellung. Da die Pumpe einem natürlichen Verschleiß unterliegt, ist das Gerät störungsgefährdet. Außerdem beeinträchtigt die Verlustwärme der Pumpe den Wirkungsgrad des Kühlgerätes. Besonders störend ist diese Verlustwärme, wenn das Kühlgerät im Inneren eines Haushaltskältegerätes eingesetzt wird, um eine Flasche darin besonders schnell abzukühlen, weil die von der Pumpe erzeugte Abwärme ins Innere des Haushaltskältegerätes abgegeben wird und von dessen Kältemaschine nach außen abgeführt werden muss.Of the complicated construction of the container and the pump make the known refrigerator expensive to manufacture. Because the pump is a natural one Wear is subject is the device trouble at risk. In addition, the affected heat loss the pump the efficiency of the refrigerator. Especially disturbing is this heat loss, if the refrigerator inside a household refrigerator used is to cool a bottle in it very quickly, because the waste heat generated by the pump delivered inside the household refrigerator and its chiller outward dissipated must become.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Kühlgerät der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das eine schnelle Abkühlung eines in seinem Innenraum geladenen Gegenstandes bei minimalem Energieaufwand ermöglicht, preiswert realisierbar und praktisch verschleißfrei ist.task The invention is a cooling device of the beginning specified type to create a rapid cooling of one in his interior charged object with minimal energy consumption allows inexpensive realizable and practically wear-free.

Alle diese Vorteile sind überraschenderweise dadurch erreichbar, dass die Menge an Wärmeträgerfluid, die in den Hohlraum des Kühlgeräts eingefüllt ist, so bemessen ist, dass ihr Volumen im flüssigen Zustand kleiner ist als das des Hohlraums, so dass dieser zwangsläufig einen Teil aufweist, der das Wärmeträgerfluid im dampfförmigen Zustand enthält, und dass dieser Teil des Hohlraums sich durchgehend von der inneren zur äußeren Wand erstreckt. Dieser Aufbau ermöglicht die Verdampfung des Wärmeträgerfluids an der inneren, wärmeren Wand des doppelwandigen Behälters, wodurch das Wärmeträgerfluid bei minimaler Erwärmung erhebliche Mengen an Wärmeenergie aufnehmen kann, und den schnellen Transport dieser Wärmeenergie in Form von verdampftem Wärmeträgerfluid zur äußeren Wand des Hohlraums, wo der Dampf rekondensiert und die in ihm gespeicherte Wärmemenge nach außen abgegeben wird.All These advantages are surprisingly achievable that the amount of heat transfer fluid, which is filled in the cavity of the refrigerator, is dimensioned so that their volume in the liquid state is smaller as that of the cavity, so that it inevitably has a part, the the heat transfer fluid in the vaporous State contains, and that this part of the cavity is continuous from the inner to the outer wall extends. This structure allows the evaporation of the heat transfer fluid on the inside, warmer Wall of the double-walled container, whereby the heat transfer fluid with minimal warming significant amounts of heat energy can absorb, and the rapid transport of this heat energy in the form of vaporized heat transfer fluid to the outer wall the cavity where the vapor is recondensed and the stored in it heat outward is delivered.

Um zu gewährleisten, dass an der inneren Wand verdampftes Wärmeträgerfluid zügig die äußere Wand erreicht und nicht an anderen Stellen unerwünscht rekondensiert, ist vorzugsweise der Weg zwischen innerer und äußerer Wand in dem den Wärmeträgerdampf enthaltenden Teil des Hohlraums kürzer bemessen als eine Abmessung dieses Teils in einer quer zu besagtem Weg orientierten Richtung, d.h., der kürzeste Weg, auf dem an der inneren Wand verdampftes Wärmeträgerfluid eine Oberfläche erreichen kann, auf der es rekondensieren kann, ist der zur äußeren Wand.Around to ensure, that evaporated at the inner wall heat transfer fluid rapidly reaches the outer wall and not unwanted in other places is recondensed, preferably the path between inner and outer wall in which the heat transfer steam containing portion of the cavity is shorter than a dimension this part in a direction transverse to said path, i.e. the shortest Path on which heat transfer fluid vaporized on the inner wall reaches a surface can on which it can condense, that is to the outer wall.

Einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist das thermoelektrische Element an der äußeren Wand angebracht, um diese zu kühlen Vorzugsweise ist das thermoelektrische Element in Höhe des den Wärmeträgerdampf enthaltenden Teils angebracht, um so an der äußeren Wand eine Region zu schaffen, an der verstärkt Kondensation stattfindet.one According to a first embodiment of the invention, the thermoelectric Element on the outer wall attached to cool it Preferably, the thermoelectric element is at the level of the Heat transfer steam attached portion so as to create a region on the outer wall, at the reinforced Condensation takes place.

Das thermoelektrische Element kann hier zweckmäßigerweise in eine Isolationsschicht eingebettet sein, die die äußere Wand von einem durch das thermoelektrische Element erwärmten Wärmetauscher trennt.The Thermoelectric element can expediently in an insulating layer be embedded, which is the outer wall from a heat exchanger heated by the thermoelectric element separates.

Einer zweiten Ausgestaltung zufolge kann das thermoelektrische Element auch an der inneren Wand angebracht sein, um diese zu erwärmen und so die Verdunstung des Wärmeträgerfluids zu fördern.one According to a second embodiment, the thermoelectric element also be attached to the inner wall to heat them and so on the evaporation of the heat transfer fluid to promote.

Um bevorzugt das flüssige Wärmeträgerfluid zu erwärmen, kann dieses thermoelektrische Element in Höhe eines mit dem flüssigen Wärmeträgerfluid gefüllten Teils des Hohlraums angebracht sein.Around prefers the liquid Heat transfer fluid to heat, This thermoelectric element at the level of one with the liquid heat transfer fluid filled Part of the cavity be attached.

Bei beiden Ausgestaltungen des Kühlgeräts ist es vorteilhaft, wenn die innere Wand hohlraumseitig eine poröse Schicht aufweist. In dieser porösen Schicht kann flüssiges Wärmeträgerfluid durch Kapillareffekt aufsteigen, mit der Folge, dass zu seiner Verdunstung eine Oberfläche zur Verfügung steht, die im Allgemeinen erheblich größer ist als die des Flüssigkeitsspiegels des Wärmeträgerfluids in dem Hohlraum. Ein weiterer Vorteil ist, dass über die innere Wand zufließende Wärme nur in geringem Maße direkt an den bereits vorhandenen Wärmeträgerdampf abgegeben werden kann, sondern zunächst den flüssigen Wärmeträger in der porösen Schicht erwärmt und so dessen Verdunstung fördert.In both embodiments of the refrigerator, it is advantageous if the inner wall has a porous layer on the cavity side. In this porous layer, liquid heat transfer fluid can ascend by capillary action, with the result that its evaporation surface has a surface which is generally considerably larger than that of the liquid level of the heat transfer fluid in the cavity. Another advantage is that over the inner wall incoming heat only to a small extent directly to the existing heat transfer medium steam can be discharged, but first heats the liquid heat carrier in the porous layer and thus promotes its evaporation.

Um einen stetigen Zustrom von flüssigem Wärmeträgerfluid in die poröse Schicht zu gewährleisten, sollte ein Teil der porösen Schicht mit der flüssigen Phase des Wärmeträgerfluids in Kontakt stehen.Around a steady influx of liquid heat transfer fluid in the porous To ensure layer should be part of the porous Layer with the liquid Phase of the heat transfer fluid stay in contact.

Um eine übermäßige Kühlung eines in dem Kühlgerät aufgenommenen Gegenstandes zu vermeiden, insbesondere, wenn das erfindungsgemäße Kühlgerät im Innern eines Haushaltskältegerätes eingesetzt wird, ist das Kühlgerät vorzugsweise mit einem Temperaturfühler und einem Schalter zum Unterbrechen oder Invertieren eines Versorgungsstroms des thermoelektrischen Elements in Abhängigkeit von der vom Temperaturfühler erfassten Temperatur ausgestattet.Around excessive cooling of one taken in the refrigerator To avoid object, in particular, when the cooling device according to the invention in the interior a household refrigerator used is, the refrigerator is preferably with a temperature sensor and a switch for interrupting or inverting a supply current of the thermoelectric element as a function of that detected by the temperature sensor Temperature equipped.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments with reference to the attached Characters. Show it:

1 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlgeräts; 1 a schematic section through a first embodiment of the cooling device according to the invention;

2 einen horizontalen Schnitt durch das Kühlgerät in der Ebene II-II aus 1; 2 a horizontal section through the refrigerator in the level II-II 1 ;

3 einen schematischen horizontalen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung des Kühlgeräts; 3 a schematic horizontal section through a second embodiment of the refrigerator;

4 das Kühlgerät der 1 in liegender Orientierung; 4 the cooling unit of 1 in a lying orientation;

5 eine bevorzugte Weiterentwicklung des Kühlgeräts aus 1; 5 a preferred development of the refrigerator 1 ;

6 eine vierte Ausgestaltung des Kühlgeräts in einem vertikalen Schnitt; und 6 a fourth embodiment of the refrigerator in a vertical section; and

7 eine fünfte Ausgestaltung des Kühlgeräts im vertikalen Schnitt. 7 a fifth embodiment of the refrigerator in vertical section.

1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlgeräts. Ein hohlwandig, becherförmiger Behälter 1 hat einen zylindrischen, stirnseitig offenen Innenraum 2, der so bemessen ist, um eine Getränkeflasche 3 aufzunehmen. Der Behälter 1 besteht aus einem gut wärmeleitenden, formstabilen Material wie etwa Aluminium. Ein von innerer Wand 4 und äußerer Wand 5 des Behälters begrenzter, dicht verschlossener Hohlraum 6 enthält ein Wärmeträgerfluid in einem unteren Teil 7 des Hohlraums 6 in flüssigem, in einem oberen Teil 8 in gasförmigem Zustand. Der Flüssigkeitsspiegel 9 zwischen unterem und oberem Teil 7 bzw. 8 kann je nach Temperatur des Behälters 1 geringfügig schwanken; die Menge des Wärmeträgerfluids ist allerdings so bemessen, dass bei jeder Temperatur der das gasförmige Wärmeträgerfluid enthaltende obere Teil 8 einen wesentlichen Anteil am Volumen des Innenraums 2 hat, das aber auch bei realistischen Betriebsbedingungen das Wärmeträgerfluid nie vollständig verdampft, sondern stets ein Kontakt zwischen dem Wärmeträgerfluid und der inneren Wand 4 bestehen bleibt. 1 shows a vertical section through a first embodiment of the cooling device according to the invention. A hollow-walled, cup-shaped container 1 has a cylindrical, open-sided interior 2 which is sized to a beverage bottle 3 take. The container 1 consists of a good thermal conductivity, dimensionally stable material such as aluminum. One of inner wall 4 and outer wall 5 the container limited, tightly closed cavity 6 contains a heat transfer fluid in a lower part 7 of the cavity 6 in liquid, in an upper part 8th in gaseous state. The liquid level 9 between lower and upper part 7 respectively. 8th may vary depending on the temperature of the container 1 vary slightly; However, the amount of heat transfer fluid is such that at any temperature containing the gaseous heat transfer fluid upper part 8th a significant proportion of the volume of the interior 2 has, but never fully evaporated, even under realistic operating conditions, the heat transfer fluid, but always a contact between the heat transfer fluid and the inner wall 4 persists.

An der äußeren Wand 5 ist oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 9 über einen Verteilerkörper 10 aus massivem Metall ein Peltier-Element 11 befestigt. Unter normalen Betriebsbedingungen ist das Peltier-Element 11 von einer nicht dargestellten Stromversorgung mit einer solchen Polarität versorgt, dass die dem Verteilerkörper 10 zugewandte Seite die kalte Seite des Peltier-Elements 11 ist. Seine warme Seite steht in Kontakt mit einem Wärmetauscher 12 zum Abführen von Wärmeenergie von der warmen Seite des Peltier-Elements 11 an die umgebende Atmosphäre. Der hier als einfache ebene Platte dargestellte Wärmetauscher 12 kann natürlich in an sich bekannter Weise mit Kühlrippen zur Intensivierung der Wärmeabgabe an die Luft versehen sein.On the outer wall 5 is above the liquid level 9 via a distributor body 10 made of solid metal a Peltier element 11 attached. Under normal operating conditions, this is the Peltier element 11 supplied by a power supply, not shown, with such a polarity that the distributor body 10 facing side of the cold side of the Peltier element 11 is. Its warm side is in contact with a heat exchanger 12 for dissipating heat energy from the warm side of the Peltier element 11 to the surrounding atmosphere. The heat exchanger shown here as a simple flat plate 12 can of course be provided in a conventional manner with cooling fins to intensify the heat transfer to the air.

Wenn das Peltier-Element 11 in Betrieb ist, kühlt es über den Verteilerkörper 10 den daran angrenzenden Bereich der äußeren Wand 5, so dass die äußere Wand 5 in Höhe des Verteilerkörpers 10 den kältesten Ort des Behälters 1 darstellt. Das dampfförmige Wärmeträgerfluid des oberen Teils 8 kondensiert bevorzugt an dieser Stelle und fließt von dort in den unteren Teil 7 ab. Daraus resultiert eine Verminderung des Dampfdrucks im oberen Teil 8 unter den Sättigungsdampfdruck, mit der Folge, dass am Flüssigkeitsspiegel 9 verstärkt Verdampfung stattfindet und so der flüssigen Phase Wärme entzogen wird. Die dadurch abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit kühlt den Innenraum 2 und die daran befindliche Flasche.If the Peltier element 11 is in operation, it cools over the manifold body 10 the adjacent area of the outer wall 5 so that the outer wall 5 at the level of the distributor body 10 the coldest place of the container 1 represents. The vaporous heat transfer fluid of the upper part 8th condenses preferentially at this point and flows from there into the lower part 7 from. This results in a reduction of the vapor pressure in the upper part 8th below the saturation vapor pressure, with the result that at the liquid level 9 Increased evaporation takes place and so the liquid phase is deprived of heat. The thus cooled heat transfer fluid cools the interior 2 and the bottle on it.

Bei der in 3 im horizontalen Schnitt gezeigten zweiten Ausgestaltung des Kühlgerätes sind drei Peltier-Elemente 11 und Verteilerkörper 10 über den Umfang der äußeren Wand 5 verteilt angeordnet, und ihre Wärmetauscher sind zu einer zylindrischen Hülse 12' verschmolzen. Der Zwischenraum zwischen benachbarten Peltier-Elementen ist mit einem Isolierschaum 13 verfüllt.At the in 3 shown in horizontal section second embodiment of the refrigerator are three Peltier elements 11 and distributor body 10 over the circumference of the outer wall 5 distributed, and their heat exchangers are to a cylindrical sleeve 12 ' merged. The space between adjacent Peltier elements is with an insulating foam 13 filled.

4 zeigt das Kühlgerät der 1 in liegender Stellung mit oben liegendem Peltier-Element 11. Das flüssige Wärmeträgerfluid berührt die zylindrischen inneren und äußeren Wände 4, 5 auf ihrer gesamten Länge und auf einem Teil ihres Umfangs. Da die Flasche 3 auf dem vom flüssigen Wärmeträgerfluid berührten Umfangsabschnitt der Innenwand 4 aufliegt, ergibt sich ein enger thermischer Kontakt zwischen der Flasche und dem flüssigen Wärmeträgerfluid und damit eine besonders effiziente Kühlung. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist in der liegenden Orientierung der 4 die gleiche wie in der stehenden Orientierung der 1. 4 shows the refrigerator the 1 in a lying position with Peltier element on top 11 , The liquid heat transfer fluid touches the cylind inner and outer walls 4 . 5 along its entire length and on part of its circumference. Because the bottle 3 on the area touched by the liquid heat transfer fluid peripheral portion of the inner wall 4 rests, there is a close thermal contact between the bottle and the liquid heat transfer fluid and thus a particularly efficient cooling. The operation of the device is in the horizontal orientation of 4 the same as in the standing orientation of 1 ,

5 zeigt eine bevorzugte Weiterentwicklung des Kühlgeräts aus 1, wieder in stehender Orientierung. Die innere Wand 4 ist auf ihrer gesamten Höhe von einer porösen Schicht 14 bedeckt. Die Poren der Schicht 14 sind so fein, dass das flüssige Kältemittelfluid sich darin durch Kapillareffekt ausbreitet. Die Einfüllmenge des Wärmeträgerfluids ist kleiner als bei der Ausgestaltung der 1, der Flüssigkeitsspiegel 9 liegt nur so weit über dem Boden 15 der inneren Wand 4, dass gewährleistet ist, dass der sich über die gesamte Höhe des zylindrischen Teils der inneren Wand 4 erstreckende Schicht 14 stets an ihrem unteren Rand in die flüssige Phase eintaucht. 5 shows a preferred development of the refrigerator 1 , again in a standing orientation. The inner wall 4 is at its entire height of a porous layer 14 covered. The pores of the layer 14 are so fine that the liquid refrigerant fluid propagates therein by capillary action. The amount of charge of the heat transfer fluid is smaller than in the embodiment of 1 , the liquid level 9 is just so far above the ground 15 the inner wall 4 in that it ensures that it extends over the entire height of the cylindrical part of the inner wall 4 extending layer 14 always immersed at its lower edge in the liquid phase.

Die poröse Schicht kann aus einem Keramikmaterial wie etwa Aluminiumoxid oder einem Gemisch auf Aluminiumoxidgrundlage oder aus Kieselgel bestehen, das z.B. als Suspension zusammen mit einem Bindemittel auf die innere Wand 4 aufgebracht und durch Verdampfen der Trägerflüssigkeit der Suspension an der Wand 4 verfestigt sein kann. Die poröse Schicht kann aber auch eine Schicht aus Glasfaser, Kohlefaser, natürlicher oder – Beständigkeit gegen das Wärmeträgerfluid vorausgesetzt – synthetischer Textilfaser sein, die mit Hilfe von herumgeschlungenen Drähten oder Fäden an der inneren Wand 4 befestigt ist. Auch eine Schicht aus einem offenporigen polymeren Schaumstoffmaterial kommt bei entsprechender Beständigkeit in Betracht.The porous layer may consist of a ceramic material such as alumina or an alumina-based mixture or silica gel, for example as a suspension together with a binder on the inner wall 4 applied and by evaporation of the carrier liquid of the suspension to the wall 4 can be solidified. However, the porous layer can also be a layer of glass fiber, carbon fiber, natural or - assuming resistance to the heat transfer fluid - synthetic textile fiber, which by means of wound around wires or threads on the inner wall 4 is attached. Also, a layer of an open-pore polymeric foam material comes with appropriate resistance into consideration.

Da die poröse Schicht 14 stets mit flüssigem Wärmeträgerfluid getränkt ist, trägt aus dem Innenraum 2 in den Hohlraum fließende Wärme auf der ganzen Fläche der inneren Wand 4 zur Verdunstung von Wärmeträgerfluid bei, so dass in Höhe des Verteilerkörpers 10 an der äußeren Wand 5 kondensierendes Wärmeträgerfluid schnell ersetzt wird und der Druck im oberen Teil 8 des Hohlraums stets nahe am Sättigungsdampfdruck des Wärmeträgerfluids bleibt. Der im Vergleich zur Ausgestaltung der 1 erhöhte Dampfdruck ermöglicht eine höhere Kondensationsrate und damit eine schnellere Kühlung.Because the porous layer 14 is always soaked with liquid heat transfer fluid, carries from the interior 2 heat flowing into the cavity over the entire surface of the inner wall 4 for the evaporation of heat transfer fluid, so that at the level of the distributor body 10 on the outer wall 5 condensing heat transfer fluid is replaced quickly and the pressure in the upper part 8th the cavity always remains close to the saturation vapor pressure of the heat transfer fluid. The compared to the design of the 1 increased vapor pressure allows a higher condensation rate and thus a faster cooling.

Wie der in 6 gezeigte Schnitt durch eine vierte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlgerätes zeigt, kann das Peltier-Element 11 nicht nur an der äußeren Wand, sondern auch an der inneren Wand 4' des Behälters, hier mit 1' bezeichnet, angeordnet sein. 6 zeigt zwei Peltier-Elemente 11, die jeweils unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 9 angeordnet sind und so direkt die flüssige Phase des Wärmeträgerfluids erwärmen und so dessen Verdunstung fördern. Eine Kondensation des Kältemittels findet an der äußeren Wand 5 im oberen Teil des Behälters 1 statt. (Eine durch die Peltier-Elemente 11 gekühlte Hülse 16 aus gut wärmeleitendem Material wie etwa Aluminium umgibt die zu kühlende Flasche 3.In again 6 shown section through a fourth embodiment of the refrigerator according to the invention, the Peltier element 11 not only on the outer wall, but also on the inner wall 4 ' of the container, here with 1' designated, be arranged. 6 shows two Peltier elements 11 , each below the liquid level 9 are arranged and thus directly heat the liquid phase of the heat transfer fluid and thus promote its evaporation. Condensation of the refrigerant takes place on the outer wall 5 in the upper part of the container 1 instead of. (One by the Peltier elements 11 cooled sleeve 16 made of highly thermally conductive material such as aluminum surrounds the bottle to be cooled 3 ,

Die fünfte Ausgestaltung der 7 kombiniert die innenseitige Anordnung der Peltier-Elemente 11 mit der in die flüssige Phase des Wärmeträgerfluids eintauchenden porösen Schicht 14. Da das flüssige Wärmeträgerfluid in der porösen Schicht 11 aufsteigt, können hier die Peltier-Elemente 11 an der inneren Wand in beliebiger Höhe angeordnet sein und so eine gleichmäßige Kühlung der Flasche 3 auf ihrer gesamten Höhe bewirken. The fifth embodiment of 7 combines the inside arrangement of the Peltier elements 11 with the porous layer immersed in the liquid phase of the heat transfer fluid 14 , As the liquid heat transfer fluid in the porous layer 11 ascend, here can the Peltier elements 11 be arranged on the inner wall at any height and so a uniform cooling of the bottle 3 effect on their entire height.

Selbstverständlich könnten bei den Ausgestaltungen der 6 und 7 zusätzlich noch Peltier-Elemente an der äußeren Wand 5, wie in den 1 bis 5 gezeigt, vorgesehen werden, um die Kondensation des Wärmeträgerfluids zu fördern und so den Wärmetransport von innen nach außen zu beschleunigen.Of course, in the embodiments of the 6 and 7 additionally Peltier elements on the outer wall 5 as in the 1 to 5 can be provided to promote the condensation of the heat transfer fluid and thus to accelerate the heat transfer from the inside to the outside.

Das in den 1 bis 7 gezeigte Kühlgerät eignet sich aufgrund seiner kompakten Bauform nicht nur zu frei stehenden Anwendung, sondern auch zur Anwendung im Innern eines Kühlraums eines Haushaltskältegerätes. Wenn das erfindungsgemäße Kältegerät in einer solchen vorgekühlten Umgebung eingesetzt wird, sind in seinem Innenraum 2 Temperaturen unterhalb von 0°C leicht erreichbar. Dies kann zum Gefrieren des Inhalts einer Flasche in dem Innenraum 2 und damit zum Platzen der Flasche führen. Um dies zu vermeiden, ist einer nicht gezeichneten Weiterentwicklung zufolge ein Temperaturfühler im Innenraum 2 vorgesehen, der bei Unterschreitung des Gefrierpunktes einen Schalter betätigt, über den jedes Peltier-Element 11 mit Strom versorgt wird. Die Betätigung des Schalters kann in einer einfachen Unterbrechung des Versorgungsstroms beruhen, so dass die Vorrichtung zu kühlen aufhört; es kann aber auch vorgesehen werden, dass durch den Schalter die Polarität des Versorgungsstroms invertiert wird, so dass sich die Wärmetransportrichtung der Peltier-Elemente 11 umkehrt und der Innenraum 2 erwärmt wird. Es können auch zwei verschiedene Grenztemperaturen vorgesehen werden, bei deren Unterschreitung der Schalter wirksam wird, eine höhere, bei der lediglich der Versorgungsstrom unterbrochen wird und eine tiefere, bei der eine akute Gefahr des Gefrierens des Inhalts des Innenraums 2 besteht und dieser durch Invertieren des Versorgungsstroms aktiv erwärmt wird.That in the 1 to 7 shown cooling unit is due to its compact design not only free-standing application, but also for use in the interior of a refrigerator of a household refrigerator. If the refrigerator according to the invention is used in such a pre-cooled environment, are in its interior 2 Temperatures below 0 ° C easily accessible. This can be used to freeze the contents of a bottle in the interior 2 and thus cause the bottle to burst. To avoid this, a not shown further development is a temperature sensor in the interior 2 provided, which operates below the freezing point, a switch over which each Peltier element 11 is powered. The operation of the switch may be due to a simple interruption of the supply current, so that the device stops cooling; but it can also be provided that the polarity of the supply current is inverted by the switch, so that the heat transport direction of the Peltier elements 11 reverses and the interior 2 is heated. It can also be provided two different limit temperatures below which the switch is effective, a higher, in which only the supply current is interrupted and a deeper, at an acute risk of freezing the contents of the interior 2 and this is actively heated by inverting the supply current.

Claims

Refrigerator with a double-walled container ( 1 ), from which an inner wall ( 4 ) an interior ( 2 ) for receiving an object to be cooled and one of the inner ( 4 ) and an outer wall ( 5 ) enclosed cavity ( 6 ) is filled with a heat transfer fluid, and with a thermoelectric element ( 11 ) for generating a temperature gradient from the inner ( 4 ) to the outer wall ( 5 ) of the container ( 1 ), characterized in that the amount of heat transfer fluid is such that its volume in the liquid state is smaller than that of the cavity ( 6 ), and in that a part containing the heat transfer fluid in the vapor state ( 8th ) of the cavity ( 6 ) continuously from the inner ( 4 ) to the outer ( 5 ) Wall extends.

Refrigerator according to claim 1, characterized in that the path between inner ( 4 ) and outer ( 5 ) Wall in the part containing the heat transfer steam ( 8th ) of the cavity ( 6 ) is shorter than a dimension of this part ( 8th ) in a direction transverse to said path oriented direction.

Refrigerator according to claim 1 or 2, characterized in that the thermoelectric element ( 11 ) on the outer wall ( 5 ) is attached.

Refrigerator according to claim 3, characterized in that the thermoelectric element ( 11 ) at the level of the part containing the heat carrier vapor ( 8th ) is attached.

Refrigerator according to claim 3 or 4, characterized in that the thermoelectric element ( 11 ) in an insulating layer ( 13 ) between the outer (5) wall and a heat exchanger ( 12 ' ) is embedded.

Refrigerator according to claim 1, characterized in that the thermoelectric element ( 11 ) on the inner wall ( 4 ) is attached.

Refrigerator according to claim 6, characterized in that the thermoelectric element ( 11 ) at the level of a liquid heat transfer fluid filled part ( 7 ) of the cavity ( 6 ) is attached.

Refrigerator according to one of the preceding claims, characterized in that the inner wall ( 4 ) on the cavity side a porous layer ( 14 ) having.

Refrigerator according to claim 8, characterized in that a part of the porous layer ( 14 ) is in contact with the vapor phase and another part with the liquid phase of the heat transfer fluid in contact.

Refrigerator according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a temperature sensor and a switch for interrupting or inverting a supply current of the thermoelectric element ( 11 ) as a function of the temperature detected by the temperature sensor.