DE102007017624B4 - Thermoelectric temperature control device - Google Patents
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Abstract
Thermoelektrische Temperiervorrichtung mit mehreren thermoelektrisch arbeitenden Temperierelementen (10), die eine sich bei Zuführung elektrischen Stroms bildende kalte Fläche auf ihrer einen Seite und eine warme Fläche auf ihrer gegenüberliegenden Seite aufweisen, mit auf den Temperierelementen (10) aufgebrachten Luft-Wärmetauscherkörpern (11, 11') und mit zwei eine Luftströmung über dieselben bewirkenden Lüftern (13, 13'), wobei die Luftströmung parallel zu den Flächen der Temperierelemente (10) entlang den Wärmetauscherkörpern (11, 11') bewirkt ist, auf beiden Seiten der Temperierelemente (10) Luftströmungskammern als Strömungskanäle (15, 15') ausgebildet sind, die die Wärmetauscherkörper seitlich und auf deren von den Temperierelementen (10) abgewandten Deckseite umgeben und eine Lufteinströmöffnung (14, 14') und eine Luftausströmöffnung (16, 16') aufweisen, wobei der einem jeweiligen Strömungskanal (15, 15') zugeordnete Lüfter (13, 13') an dessen Lufteinströmöffnung (14, 14') oder an dessen Luftausströmöffnung (16, 16') angeordnet ist und die Lüfter (13, 13') seitlich neben dem betreffenden Wärmetauschkörper (11, 11') am gleichen Ende oder an gegenüberliegenden Enden des...Thermoelectric tempering device with a plurality of thermoelectrically operating tempering elements (10), which have a cold surface forming on supply on one side and a hot surface on its opposite side, with air-heat exchanger bodies (11, 11) applied to the tempering elements (10) ') and with two airflows via the same effecting fans (13, 13'), wherein the air flow is effected parallel to the surfaces of the tempering (10) along the heat exchanger bodies (11, 11 '), on both sides of the tempering (10) Air flow chambers are formed as flow channels (15, 15 ') which surround the heat exchanger body laterally and on the side facing away from the tempering (10) cover side and a Lufteinströmöffnung (14, 14') and an air outlet opening (16, 16 '), wherein the a respective flow channel (15, 15 ') associated fan (13, 13') at the Lufteinstr ömöffnung (14, 14 ') or at the Luftausströmöffnung (16, 16') is arranged and the fan (13, 13 ') laterally next to the respective heat exchange body (11, 11') at the same end or at opposite ends of the ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine thermoelektrische Temperiervorrichtung mit mehreren thermoelektrisch arbeitenden Temperierelementen, die eine sich bei Zuführung elektrischen Stroms bildende kalte Fläche auf ihrer einen Seite und eine warme Fläche auf ihrer gegenüberliegenden Seite aufweisen, mit auf den Temperierelementen aufgebrachten Luft-Wärmetauscherkörpern und mit zwei eine Luftströmung über dieselben bewirkenden Lüftern, wobei die Luftströmung parallel zu den Flächen der Temperierelemente entlang den Wärmetauscherkörpern bewirkt ist, auf beiden Seiten der Temperierelemente Luftströmungskammern als Strömungskanäle ausgebildet sind, die die Wärmetauscherkörper seitlich und auf deren von den Temperierelementen abgewandten Deckseite umgeben und eine Lufteinströmöffnung und eine Luftausströmöffnung aufweisen, wobei der einem jeweiligen Strömungskanal zugeordnete Lüfter an dessen Lufteinströmöffnung oder an dessen Luftausströmöffnung angeordnet ist und die Lüfter seitlich neben dem betreffenden Wärmetauschkörper am gleichen Ende oder an gegenüberliegenden Enden des Temperiermoduls integriert sind.The The invention relates to a thermoelectric temperature control device with several thermoelectrically operating tempering elements, the one at feeder electric current forming cold surface on its one side and a warm area on her opposite Side have, with applied to the tempering air heat exchanger bodies and with two an air flow over them causing fans, being the airflow parallel to the surfaces causes the tempering along the heat exchanger bodies is, on both sides of the tempering air flow chambers designed as flow channels are the side of the heat exchanger body and surrounded on the side facing away from the tempering top side and an air inflow opening and have an air outlet opening, wherein the one respective flow channel associated fans at the air inlet opening or arranged at the Luftausströmöffnung is and the fans laterally next to the respective heat exchange body at the same end or at opposite Ends of the tempering are integrated.
Eine
thermoelektrische Temperiervorrichtung dieser Art ist in der
Eine
weitere thermoelektrische Temperiervorrichtung mit entlang der Flächen der
Temperierelemente ausgebildeten Kammern und darin angeordneten Lüftern zeigt
auch die
Auch
die
Die
Eine
thermoelektrische Temperiervorrichtung mit mehreren thermoelektrisch
arbeitenden Temperierelementen ist auch in der
Auch
die
Die
Die
Eine
weitere thermoelektrische Temperiervorrichtung mit Peltier-Elementen
zum Kühlen
oder Wärmen
geht aus der
Eine
weitere Temperiervorrichtung ist in der
Bei
einem in der nicht vorveröffentlichten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermoelektrische Temperiervorrichtung der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die von Anwendern für verschiedene Zwecke mit möglichst wenig Aufwand einsetzbar ist und einfache Erweiterungs- und Anpassungsmöglichkeiten bietet.Of the Invention is based on the object, a thermoelectric temperature control of the type mentioned above, provided by users for different Purposes with as possible little effort can be used and easy expansion and customization options offers.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass eine so als Temperiermodul aufgebaute Einheit an mindestens einem Randabschnitt im Bereich des Umfangsrandes mit einer Koppelvorrichtung versehen ist, über die ein entsprechend ausgebildetes, eine komplementäre Koppelvorrichtung aufweisendes weiteres Temperiermodul anschließbar ist.These The object is achieved with the features of claim 1. in this connection It is envisaged that a unit constructed as a tempering module at least one edge portion in the region of the peripheral edge with a coupling device is provided, via which a suitably trained, a complementary Coupling device having further tempering is connectable.
Diese Maßnahmen ergeben einen kompakten Aufbau in modularer Bauweise, der infolge der Koppelbarkeit mehrerer Temperiermodule einfache Erweiterungs- und Anpassungsmöglichkeiten an unterschiedliche Anforderungen bietet. Beispielsweise ergeben sich durch die raumsparende, kompakte Bauform vorteilhafte Einbaumöglichkeiten in einem elektronische Einbaukomponenten aufweisenden Schaltschrank oder auch kleineren Gehäuse. Darüber hinaus sind weitere Anwendungen, wie z. B. eine Kühlung von Oberflächen oder Substanzen unterschiedlicher Art möglich. Neben der kompakten, flachen und dabei kostengünstigen Bauweise ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad im Vergleich zu Geräten in herkömmlicher Bauweise und ein geringes Gewicht. Die Temperierung kann dabei, wie an sich bekannt, in einer Kühlung oder einer Erwärmung der vorbei geführten Luft bestehen, je nach gewählter elektrischer Stromrichtung der betreffenden Temperierelemente.These activities result in a compact design in a modular design, the result the coupling ability of several temperature control modules simple expansion and customization options to different requirements. For example, give the space-saving, compact design advantageous installation options in a control cabinet having electronic components or smaller housing. About that In addition, other applications, such. B. a cooling of surfaces or substances of different types possible. In addition to the compact, flat and inexpensive Construction results in a high efficiency compared to devices in conventional Construction and a low weight. The temperature control can as is known, in a cooling or a warming the guided by Air exist, depending on the selected electrical Current direction of the respective tempering.
Vorteilhafte Erweiterungsmöglichkeiten werden dadurch erhalten, dass jedes Temperiermodul an einem Randabschnitt eine Koppelvorrichtung und an einem anderen Randabschnitt eine komplementäre Koppelvorrichtung aufweist. Die äußere Kontur des Temperiermoduls kann unterschiedlich sein, ist aber vorteilhaft in Draufsicht rechteckförmig oder quadratisch ausgeführt, so dass sich z. B. mit auf gegenüberliegenden Seiten eines Temperiermoduls an den schmalen Randabschnitten angeordneter Koppelvorrichtung und komplementärer Koppelvorrichtung einfache Erweiterungsmöglichkeiten durch Anreihung weiterer Temperiermodule und damit eine Kaskadierung und Skalierung der Temperierleistung ergeben.advantageous expansion options are obtained by each temperature control module at an edge portion a coupling device and at another edge portion a complementary coupling device having. The outer contour the temperature control module may be different, but is advantageous in plan view rectangular or square, so that z. B. with on opposite Pages of a tempering arranged at the narrow edge portions Coupling device and complementary Coupling device simple expansion options by adding more Temperature control modules and thus a cascading and scaling of the temperature control result.
Verschiedene Ausgestaltungsvarianten der Bauform bestehen darin, dass die Lüfter seitlich neben dem betreffenden Wärmetauschkörper beide auf der gleichen Seite oder auf gegenüberliegenden Seiten des Temperiermoduls integriert sind.Various Design variants of the design are that the fan side next to the respective heat exchange body both on the same side or on opposite sides of the tempering module are integrated.
Ein flacher, kompakter Aufbau und ein hoher Wirkungsgrad werden dadurch begünstigt, dass die Lüfter beide als Radiallüfter ausgebildet sind, deren radialseitige Strömungsöffnung dem jeweiligen Wärmetauschkörper zugekehrt ist und deren axialseitige Strömungsöffnung senkrecht zur Flachseite der Temperierelemente gerichtet ist, wobei die radialseitige Strömungsöffnung seitlich neben dem jeweiligen Wärmetauschkörper angeordnet ist.One flat, compact construction and high efficiency are thereby favors, that the fans both as radial fans are formed, the radial-side flow opening facing the respective heat exchange body is and whose axial-side flow opening vertically directed to the flat side of the tempering, wherein the radial-side flow opening laterally arranged next to the respective heat exchange body is.
Verschiedene weitere Aufbauvarianten bestehen darin, dass beide Lüfter als blasende, beide als saugende oder einer als saugender und der andere als blasender Lüfter bezüglich des zugehörigen Strömungskanals ausgebildet sind.Various Other design variants are that both fans as blowing, both as sucking or sucking one and the other as a blowing fan in terms of the associated flow channel are formed.
Für die Wirkungsweise und variable Anordnungsmöglichkeiten günstige weitere Ausgestaltungen bestehen darin, dass der der kalten Fläche zugeordnete Strömungskanal einerseits und der der warmen Fläche zugeordnete Strömungskanal andererseits im Gegenstrom oder im Gleichstrom von der Luft durchströmt werden.For the mode of action and variable arrangement options favorable further embodiments are that of the cold surface added ordered flow channel on the one hand and the hot surface associated flow channel on the other hand are flowed through in countercurrent or in direct current from the air.
Ein für einen möglichst hohen Wirkungsgrad vorteilhafter Aufbau ergibt sich dadurch, dass die Wärmetauschkörper senkrecht zu der kalten oder warmen Fläche und pa rallel zur Luftströmung durch den betreffenden Strömungskanal orientierte Lamellen aufweisen.One for one preferably high efficiency advantageous structure results from the fact that the heat exchange body perpendicular to the cold or warm area and parallel to the air flow through the relevant flow channel have oriented lamellae.
Zu einem einfach aufbaubaren Zusammenschluss mehrerer Temperiermodule tragen die Maßnahmen bei, dass die Koppelvorrichtung mechanische Koppelmittel und elektrische Koppelkomponenten aufweist, und ferner die Maßnahmen, dass die elektrischen Koppelkomponenten mindestens eine Stecker-/Kupplungseinheit für die elektrische Kopplung von Signalleitungen und/oder Versorgungsleitungen aufweisen.To a simple assembly of several temperature control modules carry the measures in that the coupling device mechanical coupling means and electrical Coupling components, and further the measures that the electrical Coupling components at least one plug / coupling unit for the electrical Have coupling of signal lines and / or supply lines.
Verschiedene Ausgestaltungsvarianten bestehen dabei darin, dass die mechanischen Koppelmittel Steck-, Rast-, Schraub- und/oder Magnetverbindungselemente aufweisen.Various Ausgestaltungsvarianten exist in that the mechanical Coupling means plug, latch, screw and / or magnetic connection elements exhibit.
Der Aufbau und der Betrieb der Temperiervorrichtung werden dadurch begünstigt, dass eine Steuereinrichtung mit einem Steuermodul vorhanden ist, die mit einem oder einer Gruppe von Temperiermodulen in elektrische Verbindung gebracht oder bringbar ist und die so ausgebildet ist, dass sowohl ein Temperiermodul als auch mehrere Temperiermodule im Verbund mit unterschiedlicher Temperierleistung steuerbar oder regelbar sind.Of the Construction and operation of the tempering are favored, that a control device is present with a control module, with one or a group of tempering in electrical Be brought in or brought together and that is so formed that both a tempering and several Temperiermodule controlled in conjunction with different tempering or are controllable.
Zu variablen Einsatz- und Betriebsmöglichkeiten tragen auch die Merkmale bei, dass die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, dass unterschiedliche Temperierleistungen durch unterschiedliche Ansteuerung der Lüfter und/oder durch unterschiedliche Steuerung der Stromzuführung zu den Temperierelementen steuerbar oder einregelbar sind.To variable application and operating options Also contribute to the features that the control device designed so is that different tempering by different Control of the fans and / or by different control of the power supply to the temperature control elements are controllable or einregelbar.
Ist vorgesehen, dass die Temperiermodule mittels der Steuereinrichtung untereinander unterschiedlich steuerbar sind, so ergeben sich weitere vorteilhafte Steuermöglichkeiten der Temperierung.is provided that the Temperiermodule means of the control device can be controlled differently with each other, so there are more advantageous control options the temperature control.
Eine Anpassung an unterschiedliche Anforderungen wird ferner dadurch begünstig, dass eine elektrische Energieversorgung mit mindestens einem Energieversorgungsmodul vorhanden ist, das oder die zur wahlweisen Versorgung eines einzelnen Temperiermoduls oder einer Gruppe von Temperiermodulen ausgebildet ist/sind.A Adaptation to different requirements is further characterized favors, that an electrical energy supply with at least one power supply module is present, the or for the optional supply of an individual Tempering module or a group of Temperiermodulen formed is / are.
Ein vorteilhafter Aufbau ergibt sich dabei dadurch, dass das Steuermodul und/oder das oder die Versorgungsmodule ebenfalls mit einer Koppelvorrichtung zur elektrischen und/oder mechanischen Kopplung mit einem oder mehreren Temperiermodulen versehen ist/sind.One advantageous structure results from the fact that the control module and / or the one or more supply modules also with a coupling device for electrical and / or mechanical coupling with one or more Tempering modules is / are provided.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawings explained. Show it:
Das
Temperiermodul
Auf
der kalten Fläche
und auf der warmen Fläche
der Temperierelemente
Die
Wärmetauschkörper
Wie
Bei
dem Ausführungsbeispiel
nach den
Bei
dem in
Bei
dem in den
Zum
einfachen Herstellen der Koppelverbindung ist an den betreffenden
Seiten der Temperiermodule
Des
Weiteren kann die Temperiervorrichtung mit einem oder mehreren Netzteilen
ausgestaltet sein, die in Form von elektrischen Energieversorgungsmodulen
Für die Steuerung
oder Regelung der Temperierung ist des Weiteren eine Steuereinrichtung
Der beschriebene Aufbau der thermoelektrischen Temperiervorrichtung bietet dem Anwender einfache Anpass- und Erweiterungsmöglichkeiten.Of the described construction of the thermoelectric temperature control device offers the user simple fitting and expansion options.
Claims (14)
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