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Die
Erfindung betrifft einen tragbaren Temperierbehälter sowie eine Stromversorgungseinheit, insbesondere
für einen
solchen Behälter.
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Aus
der
GB 2270149A ist
eine Kühlbox
bekannt, die einen in sich starren Behälter aus thermisch gut isolierendem
Material enthält,
der mit einem an ihm beispielsweise anscharnierten Deckel aus ebenfalls
thermisch isolierendem Material verschließbar ist. In die Wände des
Deckels sind Solarkollektoren integriert, die eine ebenfalls in
dem Behälter
integrierte Kühleinheit
mit Strom versorgen. Eine oder mehrere der Solarkollektoren können erforderlichenfalls
scharnierartig aus dem Behälter ausgeklappt
werden. Der Behälter
kann insgesamt als Rucksack getragen werden.
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Aus
der
DE 295 06 347
U1 ist eine tragbare Kühlbox
bekannt, die ein mit Peltierelementen arbeitendes Kühlelement
aufweist, das von in den Deckel integrierte Photovoltaikzellen gespeist
ist. Ein Wärmeableitblech
des Kühlelements
bildet einen Teil der Oberfläche
der Außenverkleidung
der Kühlbox
und ist spiegelnd oberflächenvergütet. Das
Kälteleitblech ist
wannenartig geformt und bildet einen Teil der Innenauskleidung.
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In
der US-PS 4,085,785 ist ein Kühlbehälter bekannt,
der aus einem nach oben offenen, insgesamt aufblasbaren Außenbehälter und
einem in den Außenbehälter einsetzbaren,
beispielsweise aus Kunststoff ausgebildeten eimerartigen Innenbehälter zusammengesetzt
ist. Der Innenbehälter übergreift den
Außenbehälter mit
einem Randflansch, auf den ein ebenfalls aufblasbarer Deckel aufsetzbar
ist. Die aufblasbaren Teile des Behälters sind nach Herausnahme
des Innenbehälters
zusammenlegbar.
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Aus
dem
DE 203 15 749
U1 ist ein Solarset für
Rucksäcke
zum Betrieb verschiedener Stromverbraucher bekannt, welches Solarset
beispielsweise mittels eines Klettverschlusses befestigbar ist und eine
Solarfläche
in einer flexiblen Nylonhülle
enthält.
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Aus
der
GB 2 250 084 A ,
von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen ist, ist ein
tragbarer Kühlbehälter bekannt,
in dessen Unterteil unterhalb des Bodens des Behälters eine Kühleinheit
integriert ist, die über
Batterien oder über
Solarzellen mit Strom versorgt wird. Die Seitenwand des Behälters ist
durch einen ziehharmonikaartigen Balg gebildet, der in einer mit
einem Griff versehenen Oberwand endet, in der beispielsweise ein
Reißverschluss
vorgesehen ist, durch den hindurch der Innenraum des Kühlbehälters zugänglich ist.
Die balgartigen Seitenwände
können
beispielsweise mittels Stützstreben
in unterschiedlicher Höhe
festgesetzt werden, so dass der Innenraum an das benötigte Nutzvolumen
anpassbar ist. Auch bei weitgehend auseinandergezogenem Balg bleiben
nach oben gerichtete Balgflächenbereiche
bestehen, an denen Solarzellen befestigt sind.
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In
der
DE 200 13 775
U1 ist ein als thermoelektrische Wandlereinrichtung ausgebildetes
Kühlgerät beschrieben,
das an unterschiedlichen Geräten angebracht
werden kann, beispielsweise in Ausschnitten von Deckeln oder Seitenwänden unterschiedlichster
Kühlbehälter. Das
Kühlaggregat
ist derart ausgebildet, dass die Montage an den jeweiligen Geräten ohne
Zuhilfenahme von Werkzeugen erfolgen kann. Über die Stromversorgung des
Kühlaggregats
werden keine Angaben gemacht.
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Die
DE 102 28 684 A1 beschreibt
einen aufblasbaren Kühlbehälter, an
dem ein Kühlaggregat mittels
einer Steckvorrichtung anbringbar ist. Über die Stromversorgung des
Kühlaggregats
werden keine näheren
Angaben gemacht.
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Die
DE 197 28 539 A1 beschreibt
eine faltbare Kühlbox,
in deren Deckel ein thermoelektrisches Kühlaggregat angebracht ist. Über die
Stromversorgung werden auch hier keine näheren Angaben gemacht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen tragbaren Temperierbehälter zu
schaffen, der flexibel nutzbar ist.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
Deckel des erfindungsgemäßen Behälters, in
den die thermoelektrische Wandlereinrichtung integriert ist, kann
zum Temperieren unterschiedlicher Behälter verwendet werden, indem
er an dem jeweiligen Behälterkörper angebracht
wird. Auch die lösbar
an dem Deckel befestigte Stromversorgungseinheit kann für unterschiedlichste
Zwecke verwendet werden. Durch die Zusammenlegbarkeit der Stromversorgungseinheit,
deren Solarmodule eine möglichst
große
Oberfläche
haben sollen, ist die Zusammenlegbarkeit des Temperierbehälters nicht
eingeschränkt,
so dass der Temperierbehälter
mit Deckel und Stromversorgungseinheit bei Nichtgebrauch nur wenig
Platz benötigt.
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Die
Unteransprüche
sind auf vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Temperierbehälters gerichtet,
bezüglich
deren Vorteile zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung
verweisen wird.
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Die
Ansprüche
11 und 12 sind auf spezielle Merkmale der Stromversorgungseinheit
gerichtet, die nicht nur für
den erfindungsgemäßen Temperierbehälter verwendbar
ist.
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Der
erfindungsgemäße Temperierbehälter, der
zusammen mit der Stromversorgungseinheit eine modular aufgebaute,
mit Solarenergie betreibbare Temperiervorrichtung bildet, kann für unterschiedlichste
Zwecke eingesetzt werden, die beispielsweise das Kühl- oder
Warmhalten von Getränken
und Lebensmitteln genauso betrifft wie die Temperierung von Arzneimitteln
oder wertvoller Gegenstände.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise
und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
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In
den Figuren stellen dar:
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1 einen
Querschnitt durch einen Behälter
mit integrierter thermoelektrischer Wandeleinrichtung;
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2 eine
Aufsicht auf eine Stromversorgungseinheit;
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3 ein
Schnitt durch die Versorgungseinheit gemäß 2 in der
Ebene III-III der 2,
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4 eine
perspektivische Ansicht des als Rucksack ausgebildeten Isolierbehälters bei
abgenommener Stromversorgungseinheit;
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5 eine
Ansicht ähnlich
der 3 mit am Isolierbehälter angebrachter Stromversorgungseinheit;
und
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6 eine
Ansicht ähnlich
der 5 mit schräg
am Isolierbehälter
angebrachter Stromversorgungseinheit.
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Gemäß 1 weist
ein insgesamt mit 2 bezeichneter Temperier- bzw. Isolierbehälter eine
Bodenwand 4 auf, die aus einer beispielsweise etwa 2 cm
dicken Hartschaumplatte 6 und einer auf diese aufgebrachten
Kunststoffschicht 8, beispielsweise aus geschäumtem PVC,
mit einer Dicke von beispielsweise 3 mm, zusammengesetzt ist.
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Mit
dem Randbereich der Kunststoffschicht 8 ist ein erster
aufblasbarer Ringkörper 10 dicht
verbunden, der an seiner von der Bodenwand 4 abgewandten
Seite mit einem zweiten aufblasbaren Ringkörper 12 verbunden
ist. Die Ringkörper 10 und 12 können aus
den jeweiligen Anforderungen entsprechendem Material, beispielsweise
einer entsprechend starken Kunststofffolie gegebenenfalls mit Gewebe
verstärkt,
hergestellt sein und sind beispielsweise in ihrem Verbindungsbereich
zusammenvulkanisiert oder zusammengeklebt. Die Ringkörper 10 und 12 können einzeln
oder gemeinsam von einer Folie 14 oder einem Gewebe umschlossen
sein, die gemäß 1 nach
oben verlängert
ist und einen vorstehenden Ringbereich 16 bildet.
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Jeder
Ringkörper 10 und 12 kann über ein
eigenes Ventil 18 aufblasbar sein. Alternativ können die
Ringkörper
derart verbunden sein, dass beide gemeinsam über ein Ventil aufblasbar sind.
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An
dem oberen Bereich des oberen Ringkörpers 12 ist dichtend
ein scheibenförmiger
Kunststoffring 20 befestigt, auf dem eine zu einem Deckel 22 des
Temperierbehälters
gehörende
Hartschaumplatte 24 angeordnet ist.
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Die
Hartschaumplatte 24 weist ein mittiges Loch 26 auf,
durch das eine insgesamt mit 28 bezeichnete thermoelektrische
Wandlereinrichtung hindurchragt.
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Die
thermoelektrische Wandlereinrichtung 28 enthält ein thermoelektrisches
Wandlerelement, beispielsweise ein handelsübliches, plattenartiges Peltierelement 30,
dessen Stirnseiten jeweils in wärmeleitender
Berührung
mit beispielsweise aus Aluminium bestehende Wärmetauscherplatten 32 und 34 sind,
die mit großer
freier Oberfläche
ausgebildet sind. Durch die Wärmetauscherplatten
erstrecken sich Schraubbolzen 36, mit denen die Wärmetauscherplatten 32 und 34 gegeneinander
gespannt werden, so dass sie das Peltierelement 30 und
unter Zwischenanordnung einer Dichtung 38 die Hartschaumplatte 24 sandwichartig
zwischen sich aufnehmen. Zusätzlich
kann jeweils außerhalb
der Wärmetauscherplatten 32 und 34 je
ein Lüfter 40 und 42 an
den Schraubbolzen 36 befestigt sein und außerhalb
des Behälters
ein beispielsweise perforiertes Abdeckteil 44 vorgesehen
sein.
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Die
Stromversorgung des Peltierelements und der Lüfter 40, 42 erfolgt
beispielsweise über
eine an eine Buchse 46 anschließbare Stromversorgungsleitung.
Vorteilhafterweise ist ein Adap ter vorgesehen, so dass ein Anschluss
an unterschiedlichste Stromquellen, wie Autobatterien, Photovoltaikeinheiten
usw. möglich
ist.
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Die
Montage der Wandlereinrichtung 28 an der Hartschaumplatte 24 geschieht
derart, dass das plattenförmige
Peltierelement 30, das in unterschiedlicher und an sich
bekannter Weise aus mehreren Einzelelementen zusammengesetzt sein
kann, in das Loch 26 eingesetzt wird. Anschließend werden
von beiden Seiten her, gegebenenfalls unter Zwischenanordnung einer
die Länge
der Lochwandung füllenden
thermisch gut leitenden Platte, beispielsweise einer Aluminiumplatte,
die Wärmetauscherplatten 32 und 34 angeordnet,
wobei vorher der Dichtring 38 angeordnet wird. Anschließend werden
die Schraubbolzen 36 mit entsprechend angeordneten Lüftern 42 eingeführt, das
Abdeckteil 44 aufgesetzt und auf die Schraubbolzen aufgesetzten
Muttern festgezogen.
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Der
derart komplettierte Deckel 22 wird dann auf den Kunststoffring 20 aufgesetzt
und beispielsweise durch Festziehen eines im Rand des Ringbereichs 16 aufgenommenen
Schnurzugs 48 mit dem aus der Bodenwand 4 und
der durch die Ringkörper 10 und 12 gebildeten
Seitenwand bestehenden Teil des Isolierbehälters 2 verbunden.
Auf diese Weise entsteht ein Behälterinnenraum 50,
der gegenüber der
Umgebung thermisch gut isoliert ist.
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Durch
mehr oder weniger starkes Aufblasen der Ringkörper 10 und 12 kann
der Isolierbehälter 2 in
seiner Größe verändert werden.
Dabei kann die Höhe
der Seitenwandung 10, 12, d.h. der Abstand zwischen
Bodenwand 4 und Deckel 6 mit Hilfe eines außen an den
Ringkörpern 10 und 12 befestigten Schnurzugs 52 entsprechend
dem Aufblaszustand der Ringkörper
verändert
werden. Die Behälterhöhe kann
somit bei jeweils in sich stabilen Behälter an die jeweiligen Erfordernisse
angepasst werden bzw. bei Nichtgebrauch kann der Behälter vollständig flach zusammengelegt
werden. Der Schnurzug 52 kann mit dem Schnurzug 48 zusammengefasst
sein, so dass lediglich durch Festziehen des Schnurzugs 48 die
Behälterhöhe eingestellt
und der Deckel am Behälter
befestigt wird.
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Es
versteht sich, dass der Behälter
in vielfältiger
Weise verändert
werden kann. Es können
mehrere Ringkörper
vorgesehen sein. Die Bodenwand und die Stirnwand können ebenfalls
aufblasbar sein, so dass der Behälter
sehr klein zusammenlegbar ist und seine Größe im We sentlichen nur durch
den Platzbedarf der Wandlereinrichtung 28 gegeben ist. Anstelle
der beiden Lüfter
kann nur an der Außen- oder
der Innenseite ein Lüfter
vorgesehen sein oder die Lüfter
können
ganz fehlen usw. Die Höhenverstellbarkeit
der Seitenwandung kann auch auf andere Weise realisiert werden,
beispielsweise dadurch, dass die Seitenwandung durch einen elastisch
zusammendrückbaren
Ringkörper
gebildet ist, dessen Höhe
mittels des Schnurzugs einstellbar ist, dadurch, dass die Seitenwandung
durch teleskopartig ausfahrbare Ringe gebildet ist, durch einen
Balg usw. Die dargestellte Ausführung
der Seitenwandung aus Ringkörpern
hat den Vorteil, besonders leicht zu sein, da die Luft in den Ringkörpern die
thermische Isolierung übernimmt.
Die Bodenwand 4 kann eine unterbrochene Hartschaumplatte
aufweisen, so dass die Bodenwand um Trennlinien der Hartschaumplatte herum
längs der
Kunststoffschicht 8 faltbar ist.
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2 zeigt
eine Aufsicht auf eine insgesamt mit 60 bezeichnete solare
Stromversorgungseinheit. Der Grundriss der Stromversorgungseinheit 60 entspricht
etwa dem Grundriss der Stirnwand bzw. des Deckels 22 (1).
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Im
dargestellten Beispiel enthält
die Stromversorgungseinheit 60 vier Solarmodule 52,
die in einem aufblasbaren Kunststoffschlauch 54 gefasst
und mit ihm beispielsweise durch Verkleben befestigt sind, so dass
gemäß 2 vier
Felder entstehen, die längs
ihrer Umfange von dem Kunststoffschlauch 64 umgeben sind.
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Gemäß 3,
die einen Schnitt durch die 2 in der
Ebene III-III darstellt, ist jedes Solarmodul 62, das vorteilhafterweise
in an sich bekannter Weise aus mehreren Solarzellen besteht, auf
einem Trägerkörper bzw.
Trägerrahmen 66 angeordnet,
an dessen von dem Solarmodul 62 abgewandter Seite eine
vorteilhafterweise vergossene Elektronikeinheit 68 angeordnet
ist, in der die Verschaltung der einzelnen Solarzellen erfolgt und
gegebenenfalls eine Spannungswandlung, so dass in einem Stecker 70 Gleichstrom
abgegriffen werden kann, der zur Stromversorgung der Wandlereinrichtung 28 (1)
dient. Es versteht sich, dass die einzelnen Elektronikeinheiten 68 zu
einer Elektronikeinheit zusammengefasst sein können. In diese Elektronikeinheit
kann eine Adaptereinheit 72 integriert sein, an der unterschiedliche
Spannungen zur Stromversorgung bzw. zum Laden unterschiedlichster
Geräte,
wie Handy, PC usw., verfügbar
sind. Die Adaptereinheit kann auch als eine eigene, an die Elektronikeinheit
anschließbare
Einheit ausgebildet sein.
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Die
Stromversorgungseinheit 60 kann an dem Isolierbehälter 2 angebracht
werden, indem beispielsweise ein vom Umfangsrand des Kunststoffschlauches 54 vorstehendes
Klettband 74 mit einem entsprechenden, längs des
Umfangs des Ringbereichs 16 (1) vorgesehenen
Klettband (nicht dargestellt) zusammengefügt wird. Die in 3 dargestellte
winklige Anordnung ermöglicht,
die Stromversorgungseinheit 60 an dem Temperierbehälter 2 derart
anzubringen, dass das Abdeckteil 44 darunter aufgenommen
ist. Wie ersichtlich, schattet die Stromversorgungseinheit das Abdeckteil 44 bzw.
die darunter angeordnete Wärmetauscherplatte 34 zusätzlich ab,
wodurch die Effizienz der Kühlung
verbessert wird.
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Die
Stromversorgungseinheit 60 und/oder der Deckel 22 können Batterien
bzw. Akkus enthalten, die gegebenenfalls mit Solarenergie geladen werden
können
und im Bedarfsfall die Stromversorgung übernehmen.
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4 zeigt
den Isolierbehälter 2 in
einer als Rucksack ausgebildeten Ausführungsform, wobei die Bodenwand 4 (1)
am Rücken
einer Person anliegt und eine Tragschlaufe 80 sowie Riemen 82 an einer
Gewebefolie befestigt sind, die mit der Bodenwand und den Ringkörpern verbunden
ist. Es versteht sich, dass die Tragschlaufe und die Riemen auch
unmittelbar an der in sich stabilen Bodenwand befestigt sein können.
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5 zeigt
den Rucksack mit an dem Isolierbehälter angebrachter Stromversorgungseinheit 60, wobei
nur die gemäß 5 senkrechten
Längsseiten der
Stromversorgungseinheit 60 an dem Temperierbehälter 2 befestigt
sind, so dass die Umgebungsluft längs der Wärmetauscherplatten 32 strömen kann. Auf
diese Weise kann während
des Tragens eine Temperierung des Innenraums 50 des Temperierbehälters 2 unter
Nutzung von Sonnenenergie erfolgen, wobei je nach Polung des Peltierelementes
der Innenraum gekühlt
oder erwärmt
werden kann.
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Es
versteht sich, dass die Stromversorgungseinheit 60 auf
unterschiedlichste Weise an dem Temperierbehälter 2 befestigt werden
kann, beispielsweise mittels Druckknöpfen, über die gegebenenfalls auch
die elektrische Verbindung erfolgen kann, über Reißverschlüsse, Schnür züge usw. 6 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der die Stromversorgungseinheit 60 an ihrem oberen
Ende scharnierartig mit dem Deckel 22 verbunden ist und
an ihrem unteren Ende mittels einer sich am Deckel 22 abstützenden
Stütze 84 aufgeklappt
ist, so dass die Solarmodule 62 zur Senkrechten geneigt
sind und eine effiziente Nutzung der Sonneneinstrahlung unter gleichzeitiger
Abschattung des Rucksacks beim Tragen des Rucksacks oder bei abgestelltem
Rucksack möglich
ist. In der Darstellung der 6 sind die
Solarmodule 62 fassenden Kunststoffschläuche 64 starr aufgeblasen,
so dass die Stromversorgungseinheit 60 insgesamt eben ist.
Alternativ können
die Kunststoffschläuche 64 durch
einen Rahmen aus in sich starren Rahmenteilen ersetzt sein, der
derart ausgebildet ist, dass die durch die Solarmodule 62 definierten
Felder scharnierartig miteinander verbunden sind.
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Dadurch,
dass der Temperierbehälter 2 getrennt
von der Stromversorgungseinheit 60 angeordnet werden kann
und beide über
ein Kabel verbunden werden können,
ist eine jeweils günstigste
Ausrichtung der Solarmodule zur Einstrahlung des Sonnenlichts möglich. Weiter
kann der Isolierbehälter 2 durch
die Stromversorgungseinheit 60 beschattet werden oder von
der Stromversorgungseinheit getrennt aufgestellt werden. Die Stirnwand
mit integrierter thermoelektrischer Wandlereinrichtung kann für unterschiedlichste
Behälterunterteile
verwendet werden. Der Temperierbehälter ist vollständig wasserdicht
und kann unmittelbar auf einer Wasseroberfläche angeordnet werden. Die
Wasseroberfläche
kann dann beispielsweise benutzt werden, um die Temperatur der äußeren Wärmetauscherplatte 32 konstant zu
halten, wodurch die Effizienz der Temperierung steigt. Es versteht
sich, dass der Lüfter 40 dann
fehlen kann.
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Weiter
kann auch die Stromversorgungseinheit 60 völlig wassergeschützt ausgeführt sein,
so dass sie schwimmfähig
ist und ihre Rückseite
vom Wasser gekühlt
wird.
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Die
Wandlereinrichtung 28 ist vorteilhafterweise derart ausgelegt,
dass sie an verschiedene externe Stromquellen, beispielsweise auch
Kraftfahrzeugbatterien, angeschlossen werden kann und elektrische
Betriebsleistungen, die um einen Faktor 10 auseinander
liegen, abdeckt. Beispielsweise kann die Wandlereinrichtung derart
ausgelegt sein, dass sie sowohl mit Solarmodulen 6 Volt/4 Watt betrieben werden
kann als auch mit 12 Volt Batterien, aus denen heraus sie mit 50
Watt Leistung betrieben wird. Die Anpassung kann auch über Vorschaltwiderstände oder
sonstige Adapter erfolgen.
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Insgesamt
wird mit der Erfindung eine vielseitig nutzbare, modular aufgebaute
Baugruppe geschaffen. Wenn der Deckel 22 als einfaches
plattenförmiges
Bauteil aus thermisch gut isolierendem Material ausgebildet ist,
steht durch die Erfindung ein Isolierbehälter zur Verfügung, der
bei Nichtgebrauch flach oder sonstwie zusammengelegt werden kann. Es
versteht sich, dass sowohl der Deckel als auch die Bodenwand beispielsweise
einseitig mit einer Folie kaschiert sein können, so dass durch die Folie
Filmscharniere gebildet sind, die ein Zusammenlegen auch von Deckel
und Bodenwand gestatten. Die Stromversorgungseinheit 60 kann
in unterschiedlichster Weise genutzt werden, beispielsweise – bei in
die Stromversorgungseinheit 60 integrierter oder zusätzlicher
Adaptereinheit – zum
Laden unterschiedlichster Elektrogeräte, oder vom Isolierbehälter getrennt
oder an ihn angebaut zur Temperierung des Innenraums des Isolierbehälters mittels
der Stromversorgung der Wandlereinrichtung. Es versteht sich, dass
im Inneren des Isolierbehälters
oder auch an dessen Außenseite
Aufnahmetaschen für unterschiedliche
Gegenstände
angebracht sein können,
beispielsweise Handys, Kameras, Radios usw., die von der Stromversorgungseinheit 60 versorgt werden.
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- 2
- Isolierbehälter
- 4
- Bodenwand
- 6
- Hartschaumplatte
- 8
- Kunststoffschicht
- 10
- Ringkörper
- 12
- Ringkörper
- 14
- Folie
- 16
- Ringbereich
- 18
- Ventil
- 20
- Kunststoffring
- 22
- Deckel
- 24
- Hartschaumplatte
- 26
- Loch
- 28
- Wandlereinrichtung
- 30
- Peltierelement
- 32
- Wärmetauscherplatten
- 34
- Wärmetauscherplatte
- 36
- Schraubbolzen
- 38
- Dichtring
- 40
- Lüfter
- 42
- Lüfter
- 44
- Abdeckteil
- 46
- Buchse
- 48
- Schnurzug
- 50
- Behälterinnenraum
- 52
- Schnurzug
- 60
- Stromversorgungseinheit
- 62
- Solarmodul
- 64
- Kunststoffschlauch
- 66
- Trägerrahmen
- 68
- Elektronikeinheit
- 70
- Stecker
- 72
- Elektronikbaustein
- 74
- Klettband
- 80
- Tragschlaufe
- 82
- Riemen
- 84
- Stütze