DE102016013205A1

DE102016013205A1 - Temperiereinrichtung

Info

Publication number: DE102016013205A1
Application number: DE102016013205.1A
Authority: DE
Inventors: Jochen Pfaff; Rüdiger Spillner; Alexander Rappl
Original assignee: Gentherm GmbH
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-05-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung (10) mit zumindest einer thermoelektrischen Vorrichtung (12, 14) und zumindest einer elektrischen Heizeinrichtung (16, 20), welche einen oder mehrere Kaltleiter (18, 22) umfasst, wobei die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) wärmeübertragend mit einem Temperierbereich (24) der Temperiereinrichtung (10) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperiereinrichtung und ein Steuerungsverfahren für eine Temperiereinrichtung.
Temperiereinrichtungen werden beispielsweise in Fahrzeuginnenräumen eingesetzt, um den Komfort für die Fahrzeuginsassen zu erhöhen. Um eine Komfortsteigerung zu erreichen, können Flächen, Objekte und/oder Luftströme temperiert werden. Das Temperieren umfasst dabei sowohl das Erwärmen als auch das Kühlen.
Zur Steigerung des Komforts innerhalb eines Fahrzeug kann beispielsweise eine Lehnenfläche eines Fahrzeugsitzes oder eine Lehnenfläche im Bereich der Mittelkonsole abhängig von der Fahrzeuginnenraum- oder der Außentemperatur gekühlt oder erwärmt werden. Außerdem führt die Bereitstellung einer Temperierfunktion bei einem Getränkehalter zu einer Komfortsteigerung für die Fahrzeuginsassen.
Insbesondere bei Cabrio-Fahrzeugen kommen vermehrt Nackenwärmersysteme in Fahrzeugsitzen zum Einsatz, welche eine warme Luftströmung in dem Nackenbereich der sich auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person erzeugen. Somit wird der Fahrkomfort beim Fahren mit geöffnetem Verdeck erhöht und gleichzeitig wird Muskelverspannungen entgegengewirkt.
Die bekannten Temperiereinrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass der Betriebsbereich und der Funktionsbereich zu eingeschränkt sind. Es existieren beispielsweise elektrische Heizeinrichtungen, welche zum schnellen Aufheizen von Luftströmen oder Gegenständen eingesetzt werden können. Solche Heizeinrichtungen eigenen sich jedoch nicht zum Kühlen und weisen einen hohen Energiebedarf auf.
Ferner sind thermoelektrische Einrichtungen bekannt, welche zwar einen geringen Energiebedarf haben und neben einer Heizfunktion auch eine Kühlfunktion umsetzen können, deren Temperierleistung jedoch äußerst beschränkt ist.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Temperiereinrichtung bereitzustellen, welche gegenüber den bekannten Temperiereinrichtungen variabler einsetzbar ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Temperiereinrichtung mit zumindest einer thermoelektrischen Vorrichtung und zumindest einer elektrischen Heizeinrichtung. Die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung umfasst einen oder mehrere Kaltleiter. Die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung sind wärmeübertragend mit einem Temperierbereich der Temperiereinrichtung verbunden. Der eine oder die mehreren Kaltleiter sind PTC (Positive Temperature Coefficient) Widerstände oder PTC Thermistoren, welche sich bei der Herstellung eines Stromflusses erwärmen.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch eine Kombination einer elektrischen Heizeinrichtung mit einer thermoelektrischen Vorrichtung eine Temperiereinrichtung bereitgestellt werden kann, deren Betriebsbereich und Funktionsbereich erheblich erweitert ist, sodass die Temperiereinrichtung wesentlich variabler einsetzbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung umfasst die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung ein Peltier-Element. Dadurch, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung ein Peltier-Element umfasst, kann durch das Erzeugen eines geeigneten Stromflusses ein Temperaturgefälle an der thermoelektrischen Vorrichtung verursacht werden. Wird dabei ein Stromfluss in eine erste Richtung eingestellt, kann ein Temperaturgefälle erzeugt werden, welches zu einer Erwärmung des Temperierbereichs führt. Wird dagegen ein Stromfluss in eine zweite entgegengesetzte Richtung eingestellt, kann ein Temperaturgefälle erzeugt werden, welches zu einer Kühlung des Temperierbereichs führt. Insbesondere umfasst das Peltier-Element zwei thermische Austauschflächen, zwischen welchen eine Mehrzahl von p-dotierten und n-dotierten Halbleitern angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung ist der Temperierbereich dazu eingerichtet, Wärme mit einem den Temperierbereich durchströmenden Temperierfluid auszutauschen. Das den Temperierbereich durchströmende Temperierfluid wird durch den Wärmeaustausch temperiert. Das temperierte Temperierfluid kann dann einer Einrichtung, wie beispielsweise einer Nackentemperiereinrichtung eines Fahrzeugsitzes, zur Verfügung gestellt werden. Das den Temperierbereich durchströmende Temperierfluid kann beispielswiese eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Gasgemisch sein. Bevorzugt ist eine Temperiereinrichtung, bei welcher das den Temperierbereich durchströmende Temperierfluid als Luft ausgebildet ist, welches durch einen Strömungserzeuger, wie einem Ventilator, in Richtung des Temperierbereichs der Temperiereinrichtung beschleunigt wurde.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung ist der Temperierbereich dazu eingerichtet, Wärme mit einem zu temperierenden Objekt auszutauschen. Hierdurch wird nicht die Temperierung eines Temperierfluids, sondern die direkte Temperierung eines Objekts beabsichtigt. Vorzugsweise befindet sich die Temperiereinrichtung mit dem zu temperierenden Objekt in Kontakt. Beispielsweise weist der Temperierbereich der Temperiereinrichtung eine oder mehrere Kontaktflächen auf, welche mit dem zu temperierenden Objekt in Berührung zu bringen sind. Auf diese Weise wird ein effektiver Wärmetransport zwischen der Temperiereinrichtung und dem zu temperierenden Objekt gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Temperiereinrichtung wird außerdem dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der Temperierbereich eine oder mehrere Temperierrippen und/oder eine oder mehrere Temperierlamellen aufweist. Alternativ oder zusätzlich weist die elektrische Heizeinrichtung eine oder mehrere Temperierrippen und/oder eine oder mehrere Temperierlamellen auf. Der Temperierbereich und/oder die elektrische Heizeinrichtung können außerdem eine Wabenstruktur umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen der Temperierbereich und/oder die elektrische Heizeinrichtung gesinterte Keramik. Vorzugsweise ist die Keramik teilweise oder vollständig aus Siliciumnitrid ausgebildet. Der Temperierbereich kann ferner eine oder mehrere besonders wärmeleitfähige Streben umfassen, welche beispielswiese aus einem Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet sind. Die Streben sind vorzugsweise dazu eingerichtet, den Wärmeaustausch zwischen den Temperierrippen, den Temperierlamellen oder der Wabenstruktur zu erhöhen. Beispielsweise können die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung wärmeübertragend mit den gleichen Temperierrippen und/oder Temperierlamellen und/oder der gleichen Wabenstruktur verbunden sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung ist der Temperierbereich zumindest abschnittsweise innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung angeordnet ist. Wenn der Temperierbereich innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung angeordnet ist, stellen die Temperierrippen, die Temperierlamellen und/oder die Wabenstruktur der elektrischen Heizeinrichtung die Temperierrippen, die Temperierlamellen und/oder die Wabenstruktur des Temperierbereichs dar. Dadurch, dass der Temperierbereich abschnittsweise oder vollständig innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung angeordnet ist, kann eine direkte und somit besonders effektive und rasche Erwärmung des Temperierbereichs erfolgen.
Die erfindungsgemäße Temperiereinrichtung wird dadurch weitergebildet, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann zwischen der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung ein Lötmittel oder Klebstoff angeordnet sein. Die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung können auch miteinander verschraubt, verklemmt oder verhakt sein. Außerdem kann zwischen der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung Wärmeleitpaste oder eine andere Materialschicht angeordnet sein. Im Sinne der Erfindung können die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung direkt, also unmittelbar, oder indirekt miteinander verbunden sein. Wenn die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung indirekt miteinander verbunden sind, sind zwischen der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung ein oder mehrere Bauteile angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung sind die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung übereinander angeordnet. Alternativ können die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung auch nebeneinander angeordnet sein. Abhängig von dem zur Verfügung stehenden Bauraum und/oder dem Einsatzbereich kann sowohl das seitliche Anordnen der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung nebeneinander als auch das Anordnen der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung übereinander vorteilhaft sein. Vorzugsweise weisen die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung eine im Wesentlichen übereinstimmende Breite und/oder Tiefe auf, sodass der zur Verfügung stehende Bauraum beim Anordnen der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung übereinander effektiv ausgenutzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Temperiereinrichtung wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung wärmeübertragend mit einer Wärmeaustauscheinrichtung oder einem zu temperierenden Objekt verbunden ist. Wenn der Temperierbereich der Temperiereinrichtung zumindest abschnittsweise innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung angeordnet ist, ist vorzugsweise eine Seite der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung mit der elektrischen Heizeinrichtung gekoppelt. Die zweite Seite der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung kann somit zum Austausch von Wärme zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung mit einem Wärmeaustauschfluid verwendet werden. Abhänggig von dem Betriebszustand der thermoelektrischen Vorrichtung, also der Tatsache, ob die thermoelektrische Vorrichtung im Kühlbetrieb und im Heizbetrieb betrieben wird, kann somit mittels der Wärmeaustauscheinrichtung Wärme an das Wärmeaustauschfluid abgegeben oder Wärme von dem Wärmeaustauschfluid aufgenommen werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung ist die Wärmeaustauscheinrichtung dazu eingerichtet, Wärme mit einem die Wärmeaustauscheinrichtung umströmenden und/oder durchströmenden Wärmeaustauschfluid auszutauschen. Das Wärmeaustauschfluid kann beispielsweise eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Gasgemisch sein. Wenn das Wärmeaustauschfluid als Flüssigkeit ausgebildet ist, umfasst die Wärmeaustauscheinrichtung vorzugsweise ein oder mehrere Fluidkanäle, welche von dem Wärmeaustauschfluid durchströmt werden können. Wenn das Wärmeaustauschfluid als Gas oder Gasgemisch ausgebildet ist, umfasst die Wärmeaustauscheinrichtung vorzugsweise ein oder mehrere Wärmeaustauschrippen oder Wärmeaustauschlamellen oder eine Wabenstruktur, welche von dem Wärmeaustauschfluid durchströmt und/oder umströmt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Wärmeaustauscheinrichtung eine thermische Masse umfassen, welche dazu eingerichtet ist, thermische Energie aufzunehmen und temporär zu speichern.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung ist die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung zwischen der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung und der Wärmeaustauscheinrichtung angeordnet. Die thermoelektrische Vorrichtung baut bei dieser Anordnung ein Temperaturgefälle zwischen einer ersten Seite, welche der elektrischen Heizeinrichtung zugewandt ist, und einer zweiten Seite, welche der Wärmeaustauscheinrichtung zugewandt ist, auf. Die Richtung des Temperaturgefälles ist von der Flussrichtung des die thermoelektrische Vorrichtung durchfließenden Stroms abhängig. Im Heizbetrieb kann die thermoelektrische Vorrichtung somit Wärme durch die Wärmeaustauscheinrichtung, beispielsweise von einem Wärmeaustauschfluid, aufnehmen. Im Kühlbetrieb kann die thermoelektrische Vorrichtung somit Wärme durch die Wärmeaustauscheinrichtung, beispielsweise an ein Wärmeaustauschfluid, abgeben.
In einer anderen Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Temperiereinrichtung mehrere thermoelektrische Vorrichtungen und/oder mehrere elektrische Heizeinrichtungen auf, wobei die mehreren elektrischen Heizeinrichtungen jeweils einen oder mehrere Kaltleiter umfassen. Die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen und/oder die mehreren elektrischen Heizeinrichtungen sind wärmeübertragend mit einem Temperierbereich der Temperiereinrichtung verbunden. Vorzugsweise sind sämtliche thermoelektrischen Vorrichtungen und/oder sämtliche elektrische Heizeinrichtungen übereinander angeordnet. Wenn die Temperiereinrichtung mehrere thermoelektrische Vorrichtungen umfasst, weist die Temperiereinrichtung vorzugsweise auch mehrere Wärmeaustauscheinrichtungen auf, wobei jede Wärmeaustauscheinrichtung vorzugsweise wärmeübertragend mit zumindest einer thermoelektrischen Vorrichtung verbunden ist. Die thermoelektrischen Vorrichtungen, die elektrischen Heizeinrichtungen und die Wärmeaustauscheinrichtungen können wie zuvor beschrieben ausgebildet sein.
Es ist außerdem eine Temperiereinrichtung bevorzugt, welche eine Steuerungseinrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung zu steuern. Hierzu ist die Steuerungseinrichtung vorzugsweise mit der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung verbunden. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und/oder die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung wahlweise zu aktivieren oder zu deaktivieren, wobei im aktivierten Zustand der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung Strom durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung fließt und im aktivierten Zustand der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung Strom durch die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung fließt. Im deaktivierten Zustand der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung fließt vorzugsweise kein Strom durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und im deaktivierten Zustand der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung fließt vorzugsweise kein Strom durch die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Flussrichtung des die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung durchfließenden Stroms einzustellen. Vorzugsweise wird der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung und/oder der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung über die Steuerungseinrichtung ein Gleichstrom, ein Wechselstrom, oder ein mittels Pulsweitenmodulation erzeugtes gepulstes Signal zur Verfügung gestellt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung ist die Temperiereinrichtung als temperierbarer Getränkehalter ausgebildet. Alternativ kann die Temperiereinrichtung auch als temperierbare Lehne oder als Nackentemperiereinrichtung eines Fahrzeugsitzes ausgebildet sein.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird außerdem durch ein Steuerungsverfahren für eine Temperiereinrichtung gelöst. Vorzugsweise wird mittels des Steuerungsverfahrens eine Temperiereinrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gesteuert. Die Temperiereinrichtung, welche gesteuert wird, weist zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und zumindest eine elektrische Heizeinrichtung auf, wobei die elektrische Heizeinrichtung einen oder mehrere Kaltleiter umfasst. Die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung sind dabei wärmeübertragend mit einem Temperierbereich der Temperiereinrichtung verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Festlegen eines Betriebsmodus von mehreren Betriebsmodi durch eine Steuerungseinrichtung, das wahlweise Aktivieren oder Deaktivieren der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus, und das wahlweise Aktivieren oder Deaktivieren der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus. Das Aktivieren der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung umfasst vorzugsweise das Erzeugen eines Stromflusses durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung. Das Aktivieren der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung umfasst vorzugsweise das Erzeugen eines Stromflusses durch die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung. Im deaktivierten Zustand der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung fließt vorzugsweise kein Strom durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung und im deaktivierten Zustand der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung fließt vorzugsweise kein Strom durch die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung.
Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch eine Steuerungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, neben einer elektrischen Heizeinrichtung auch eine thermoelektrische Vorrichtung zu steuern, eine situationsadäquate Aktivierung und Deaktivierung der elektrischen Heizeinrichtung und der thermoelektrischen Vorrichtung erfolgen kann, sodass die gesteuerte Temperiereinrichtung wesentlich variabler einsetzbar ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren das Steuern oder Regeln der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus und/oder das Steuern oder Regeln der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus. Das Steuern oder Regeln geht über eine situationsadäquate Aktivierung und Deaktivierung der elektrischen Heizeinrichtung und der thermoelektrischen Vorrichtung hinaus und führt somit zu einer nochmals gesteigerten Variabilität.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens umfasst das Einstellen der Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus. Abhängig von der eingestellten Stromflussrichtung baut die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung ein Temperaturgefälle zwischen einer ersten Seite und einer zweiten Seite auf. Die Richtung des Temperaturgefälles ist von der eingestellten Stromflussrichtung abhängig. Alternativ oder zusätzlich umfasst das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren das Erzeugen eines Temperierfluidstroms durch den Temperierbereich. Der Temperierfluidstrom durch den Temperierbereich kann beispielsweise mittels eines Ventilators erzeugt werden, wenn das Temperierfluid ein Gas oder Gasgemisch ist. Alternativ kann der Temperierfluidstrom durch den Temperierbereich mittels einer Pumpe erzeugt werden, wenn das Temperierfluid eine Flüssigkeit ist.
Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die mehreren Betriebsmodi einen Kühlmodus umfassen, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung aktiviert ist, die eingestellte Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung eine Kühlung des Temperierbereichs verursacht und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung deaktiviert ist. Der Kühlmodus kann beispielsweise eingestellt werden, wenn Flächen in einem Fahrzeug gekühlt werden sollen. Dies können beispielsweise Lehnenfläche eines Fahrzeugsitzes oder Flächen einer Konsole in einem Fahrzeug sein.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens umfassen die mehreren Betriebsmodi einen ersten Heizmodus, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung aktiviert ist, die eingestellte Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung eine Erwärmung des Temperierbereichs verursacht und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung deaktiviert ist. Dadurch, dass die elektrische Heizeinrichtung deaktiviert ist, erfolgt die Erwärmung des Temperierbereichs vergleichsweise langsam, jedoch unter einem äußerst geringen Energieeinsatz. Insbesondere, wenn kein rascher und starker Temperaturanstieg umgesetzt werden soll, ist die Einstellung des ersten Heizmodus vorteilhaft.
Bevorzugt ist außerdem ein Steuerungsverfahren, bei welchem die mehreren Betriebsmodi einen zweiten Heizmodus umfassen, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung deaktiviert ist und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung aktiviert ist. Die elektrische Heizeinrichtung erlaubt das Herbeiführen eines raschen und starken Temperaturanstiegs im Temperierbereich. Jedoch verfügt die verwendete Temperiereinrichtung noch über weitere, noch ungenutzte Heizreserven, da die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung noch deaktiviert ist. Durch die Deaktivierung der thermoelektrischen Vorrichtung wird ein unnötiger Stromverbauch vermieden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens umfassen die mehreren Betriebsmodi einen dritten Heizmodus, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung aktiviert ist, die eingestellte Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung eine Erwärmung des Temperierbereichs verursacht und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung aktiviert ist. In dem dritten Heizmodus wird die maximale Heizleistung abgerufen. Insbesondere, wenn eine äußerste rasche und starke Erwärmung des Temperierbereichs notwendig ist, ist der dritte Heizmodus vorteilhaft.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
8a eine thermoelektrische Vorrichtung und eine elektrische Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
8b eine thermoelektrische Vorrichtung und eine elektrische Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
8c eine thermoelektrische Vorrichtung und eine elektrische Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
8d eine thermoelektrische Vorrichtung und eine elektrische Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
8e eine thermoelektrische Vorrichtung und eine elektrische Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
8f eine thermoelektrische Vorrichtung und eine elektrische Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
8g eine thermoelektrische Vorrichtung und eine elektrische Heizeinrichtung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung in einer schematischen Darstellung;
9a ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung beim Ausführen des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens;
9b die Temperiereinrichtung aus 9a beim Ausführen des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens;
9c die Temperiereinrichtung aus 9a beim Ausführen des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens;
9d die Temperiereinrichtung aus 9a beim Ausführen des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens; und
9e die Temperiereinrichtung aus 9a beim Ausführen des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens;

1 zeigt eine erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10 mit einer thermoelektrischen Vorrichtung 12, einer elektrischen Heizeinrichtung 16 und einer Wärmeaustauscheinrichtung 30.
Die thermoelektrische Vorrichtung 12 umfasst ein Peltier-Element. Das Peltier-Element umfasst zwei thermische Austauschflächen 34a, 34b, zwischen welchen eine Mehrzahl von p-dotierten und n-dotierten Halbleitern 36 angeordnet ist. Die Halbleiter sind über Metallbrücken abwechselnd miteinander verbunden. Außerdem ist die thermoelektrische Vorrichtung 12 wärmeübertragend mit der Wärmeaustauscheinrichtung 30 verbunden. Die thermoelektrische Vorrichtung 12 ist zwischen der elektrischen Heizeinrichtung 16 und der Wärmeaustauscheinrichtung 30 angeordnet.
Die Wärmeaustauscheinrichtung 30 ist dazu eingerichtet, Wärme mit einem die Wärmeaustauscheinrichtung 30 umströmenden und durchströmenden Wärmeaustauschfluid auszutauschen. Zum Wärmeaustausch weist die Wärmeaustauscheinrichtung 30 mehrere Wärmeaustauschrippen 32 auf. Das die Wärmeaustauscheinrichtung 30 umströmende und durchströmende Wärmeaustauschfluid ist als Luft, also dem Gasgemisch der Erdatmosphäre, ausgebildet.
Die elektrische Heizeinrichtung 16 umfasst einen Kaltleiter 18. Ein Temperierbereich 24 ist innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung 16 angeordnet. Die elektrische Heizeinrichtung 16 weist mehrere in dem Temperierbereich 24 angeordnete Temperierrippen 28 auf. Die elektrische Heizeinrichtung 16 weist zwei Temperierrippenkämme auf, wobei ein erster Temperierrippenkamm oberhalb des Kaltleiters 18 angeordnet ist und ein zweiter Temperierrippenkamm unterhalb des Kaltleiters 18 angeordnet ist. Durch die Temperierrippen 28 ist der Temperierbereich 24 dazu eingerichtet, Wärme mit einem den Temperierbereich 24 durchströmenden Temperierfluid auszutauschen.
Die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die elektrische Heizeinrichtung 16 sind mittels einer Klebeverbindung stoffschlüssig und wärmeübertragend miteinander verbunden. Somit ist also sowohl die thermoelektrische Vorrichtung 12 als auch die elektrische Heizeinrichtung 16 wärmeübertragend mit einem Temperierbereich 24 verbunden.
Die gezeigte Temperiereinrichtung 10 kann beispielsweise eine Nackentemperiereinrichtung eines Fahrzeugsitzes sein, sodass das aus dem Temperierbereich 24 austretende temperierte Temperierfluid erwärmte Umgebungsluft ist und in Richtung des Nackenbereichs der sich auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person geleitet wird.
2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10. Die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die Wärmeaustauscheinrichtung 30 stimmen mit der thermoelektrischen Vorrichtung 12 und der Wärmeaustauscheinrichtung 30 der Temperiereinrichtung 10 aus 1 überein. Die Heizeinrichtung 16 umfasst jedoch anstatt von Temperierrippen eine gesinterte Wabenstruktur 38. Innerhalb der gesinterten Wabenstruktur sind mehrere Kaltleiter 18 angeordnet. Der Temperierbereich 24 ist ebenfalls innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung 16 angeordnet. Durch die gesinterte Wabenstruktur 38 ist der Temperierbereich 24 dazu eingerichtet, Wärme mit einem den Temperierbereich 24 durchströmenden Temperierfluid auszutauschen.
3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10 mit einer thermoelektrischen Vorrichtung 12, einer elektrischen Heizeinrichtung 16 und einer Wärmeaustauscheinrichtung 30. Die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die elektrische Heizeinrichtung 16 entsprechen der thermoelektrischen Vorrichtung 12 und der elektrischen Heizeinrichtung 16 der Temperiereinrichtung 10 aus 1. Die Wärmeaustauscheinrichtung 30 weist jedoch keine Wärmeaustauschrippen auf, sondern ist als thermische Masse ausgebildet. Die thermische Masse ist dazu eingerichtet, thermische Energie aufzunehmen und temporär zu speichern. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die thermische Masse als dickwandige Metallplatte ausgebildet.
4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10 mit einer thermoelektrischen Vorrichtung 12, einer elektrischen Heizeinrichtung 16 und einer Wärmeaustauscheinrichtung 30. Die elektrische Heizeinrichtung 16 weist mehrere in dem Temperierbereich 24 angeordnete Temperierrippen 28 auf. Anders als bei den in 1 und 3 dargestellten elektrischen Heizeinrichtungen 16, weist die in 4 gezeigte elektrische Heizeinrichtung 16 lediglich einen Temperierrippenkamm auf, welcher unterhalb des Kaltleiters 18 angeordnet ist. Die Wärmeaustauscheinrichtung 30 weist zwei Fluidkanäle 40a, 40b auf, welche dazu eingerichtet sind, ein als Wärmeaustauschflüssigkeit ausgebildetes Wärmeaustauschfluid aufzunehmen.
5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10 mit zwei thermoelektrischen Vorrichtungen 12, 14, einer elektrischen Heizeinrichtung 16 und zwei Wärmeaustauscheinrichtungen 30, 42. Die elektrische Heizeinrichtung 16 entspricht der elektrischen Heizeinrichtung 16 der Temperiereinrichtung 10 aus 1. Eine erste thermoelektrische Vorrichtung 12 ist unterhalb der elektrischen Heizeinrichtung 16 angeordnet. Eine zweite thermoelektrische Vorrichtung 14 ist oberhalb der elektrischen Heizeinrichtung 16 angeordnet. Die erste thermoelektrische Vorrichtung 12 und die zweite thermoelektrische Vorrichtung 14 sind identisch ausgebildet und entsprechen jeweils der thermoelektrischen Vorrichtung 12 der Temperiereinrichtung 10 aus 1. Die erste thermoelektrische Vorrichtung 30 und die zweite thermoelektrische Vorrichtung 42 sind wärmeübertragend mit einem Temperierbereich 24 der Temperiereinrichtung 10 verbunden, welcher innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung 16 angeordnet ist. Unterhalb der ersten thermoelektrischen Vorrichtung 12 ist eine erste Wärmeaustauscheinrichtung 30 angeordnet. Die erste Wärmeaustauscheinrichtung 30 weist zwei Fluidkanäle 40a, 40b auf, welche dazu eingerichtet sind, ein als Wärmeaustauschflüssigkeit ausgebildetes erstes Wärmeaustauschfluid aufzunehmen. Oberhalb der zweiten thermoelektrischen Vorrichtung 14 ist eine zweite Wärmeaustauscheinrichtung 42 angeordnet. Die zweite Wärmeaustauscheinrichtung 42 weist zwei Fluidkanäle 44a, 44b auf, welche dazu eingerichtet sind, ein als Wärmeaustauschflüssigkeit ausgebildetes zweites Wärmeaustauschfluid aufzunehmen.
6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10 mit zwei thermoelektrischen Vorrichtungen 12, 14, zwei elektrischen Heizeinrichtungen 16, 20 und zwei Wärmeaustauscheinrichtungen 30, 42. Anders als bei der Temperiereinrichtung 10 aus 5 ist die zweite Wärmeaustauscheinrichtung 42 in die Temperierrippen 28 oberhalb des Kaltleiters 18 der Heizeinrichtung 16 integriert. Strukturell entspricht die zweite Wärmeaustauscheinrichtung 42 der zweiten Wärmeaustauscheinrichtung 42 der Temperiereinrichtung 10 aus 5. Oberhalb der zweiten thermoelektrischen Vorrichtung 14 ist eine zweite elektrische Heizeinrichtung 20 angeordnet, welche ebenfalls einen Kaltleiter 22 umfasst. Die zweite elektrische Heizeinrichtung 20 ist wärmeübertragend mit einem Temperierbereich 24 der Temperiereinrichtung 10 verbunden, welcher innerhalb der ersten elektrischen Heizeinrichtung 16 angeordnet ist.
7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10 mit einer thermoelektrischen Vorrichtung 12, einer elektrischen Heizeinrichtung 16 und einer Wärmeaustauscheinrichtung 30. Die Temperiereinrichtung 10 weist einen Temperierbereich 24 auf, welcher, anders als bei den zuvor dargestellten Ausführungsbeispielen nicht dazu eingerichtet ist, ein Temperierfluid zu temperieren, sondern dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem zu temperierenden Objekt 26 auszutauschen. Hierzu ist in dem Temperierbereich 24 ein als Platte ausgebildeter Wärmeverteiler 46 angeordnet. Der Wärmeverteiler weist eine Kontaktfläche auf, welche mit dem zu temperierenden Objekt 26 in Kontakt steht. Die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die elektrische Heizeinrichtung 16 sind nebeneinander angeordnet und sind wärmeübertragend mit dem zu temperierenden Objekt 26 verbunden. Die Wärmeaustauscheinrichtung 30 entspricht der Wärmeaustauscheinrichtung 30 der Temperiereinrichtung 10 aus 4. Die dargestellte Temperiereinrichtung 10 könnte beispielsweise in einem temperierbaren Getränkehalter oder in einer temperierbaren Lehne innerhalb eines Fahrzeugs zum Einsatz kommen.
8a, 8b und 8c zeigen unterschiedliche Temperierrippenausgestaltungen innerhalb eines Temperierbereichs 24. Die Temperierrippen 28 sind in 8a abwechselnd einer elektrischen Heizeinrichtung 16 und einer thermoelektrischen Vorrichtung 12 zugeordnet. Die Enden der, der elektrischen Heizeinrichtung 16 zugeordneten Temperierrippen 28, sind beabstandet von der thermoelektrischen Vorrichtung 12 angeordnet. Die Enden der, der thermoelektrischen Vorrichtung 12 zugeordneten Temperierrippen 28, sind beabstandet von der elektrischen Heizeinrichtung 16 angeordnet. Die Temperierrippen 28, welche der elektrischen Heizeinrichtung 16 zugeordnet sind, sind somit teilweise von den Temperierrippen 28, welche der thermoelektrischen Vorrichtung 12 zugeordnet sind, entkoppelt.
8b zeigt Temperierrippen 28 innerhalb eines Temperierbereichs, 24welche zwischen einer elektrischen Heizeinrichtung 16 und einer thermoelektrischen Vorrichtung 12 angeordnet sind. Dabei sind die Temperierrippen 28 auf einer Seite so gestaltet, dass sie einen Kontakt mit der gegenüberliegenden Seite herstellen. Der Kontakt ist durch Geometrie und Material thermisch weniger leitfähig als die Temperierrippen 28, so dass zwischen der elektrischen Heizeinrichtung 16 und der thermoelektrischen Vorrichtung 12 zwar ein mechanischer Kontakt hergestellt wird, aber nur eine schwache oder keine thermische Brücke ausgebildet wird. Bevorzugt sind die Kontaktelemente aus einem lötbaren Material und mechanisch federnd gestaltet. Die Kontaktelemente und die Temperierrippen 28 sind in diesem Beispiel verlötet, können aber auch aus einem einzelnen Bauteil gefertigt werden, beispielsweise. per Strangguss oder Blechumformen beziehungsweise Faltung oder durch Form- oder Kraftschluss gekoppelt werden.
In den in 8c bis 8g gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Temperierrippen 28 als mehrfach gefaltetes Blech ausgebildet. Der Grad der thermischen Entkopplung zwischen der elektrischen Heizeinrichtung 16 und der thermoelektrische Vorrichtung 12 kann durch die Anzahl und die Größe der Berührungsflächen des gefaltetes Blechs mit der elektrischen Heizeinrichtung 16 und der thermoelektrische Vorrichtung 12 beeinflusst werden. Ferner können zwischen den Temperierrippen 28 und der elektrischen Heizeinrichtung 16 (8g) beziehungsweise zwischen den Temperierrippen 28 und der thermoelektrischen Vorrichtung 12 breite Lötverbindungen vorgesehen werden, um den Wärmeaustausch zwischen der elektrischen Heizeinrichtung 16 beziehungsweise der thermoelektrischen Vorrichtung 12 und den Temperierrippen 28 zu steigern.
9a bis 9e zeigen eine erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 10 beim Ausführen des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens. Die thermoelektrische Vorrichtung 12, die elektrische Heizeinrichtung 16 und die Wärmeaustauscheinrichtung 30 sind beispielsweise identisch zu der thermoelektrischen Vorrichtung 12, der elektrischen Heizeinrichtung 16 und der Wärmeaustauscheinrichtung 30 der Temperiereinrichtung 10 aus 3 ausgebildet.
Die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die elektrische Heizeinrichtung 16 sind mit einer Steuerungseinrichtung 48 verbunden, welche dazu eingerichtet ist, die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die elektrische Heizeinrichtung 16 zu steuern. Zur Umsetzung der Steuerung ist die Steuerungseinrichtung 48 dazu eingerichtet, einen Betriebsmodus von mehreren Betriebsmodi festzulegen. In Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus kann die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die elektrische Heizeinrichtung 16 wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden. Darüber hinaus ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Stromflussrichtung durch die thermoelektrische Vorrichtung 12 in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus einzustellen. Durch die elektrische Heizeinrichtung, welche den Temperierbereich umfasst, strömt ein zu temperierendes Temperierfluid.
Bei dem in 9a dargestellten Betriebsmodus der Temperiereinrichtung 10, welcher ein Kühlmodus ist, ist die thermoelektrische Vorrichtung 12 aktiviert, die eingestellte Stromflussrichtung durch die thermoelektrische Vorrichtung 12 verursacht eine Kühlung des Temperierbereichs 24 und die elektrische Heizeinrichtung 16 ist deaktiviert.
Bei dem in 9b dargestellten Betriebsmodus der Temperiereinrichtung 10, welcher ein erster Heizmodus ist, ist die thermoelektrische Vorrichtung 12 aktiviert, die eingestellte Stromflussrichtung durch die thermoelektrische Vorrichtung 12 verursacht eine Erwärmung des Temperierbereichs 24 und die elektrische Heizeinrichtung 16 ist deaktiviert. Durch die Aktivierung der thermoelektrischen Vorrichtung kommt es neben einer Erwärmung des Temperierbereichs 24 gleichzeitig zu einer Abkühlung der Wärmetauschereinrichtung 30. Insbesondere, wenn die Wärmetauschereinrichtung 30 zuvor eine starke Erwärmung erfahren hat, kann die Wärmetauschereinrichtung 30 auf diese Weise vorteilhaft regeneriert werden.
Bei dem in 9c dargestellten Betriebsmodus der Temperiereinrichtung 10, welcher ein zweiter Heizmodus ist, ist die thermoelektrische Vorrichtung 12 deaktiviert und die elektrische Heizeinrichtung 16 ist aktiviert.
Bei dem in 9d dargestellten Betriebsmodus der Temperiereinrichtung 10 ist die thermoelektrische Vorrichtung 12 aktiviert und die elektrische Heizeinrichtung 16 deaktiviert. Die eingestellte Stromflussrichtung durch die thermoelektrische Vorrichtung 12 verursacht einen Ausgleichswärmefluss in Richtung der Wärmeaustauscheinrichtung 30, welcher die von der Wärmeaustauscheinrichtung 30 in Richtung der thermoelektrischen Vorrichtung 12 strömende Wärme ausgleicht. Es kommt somit trotz einer unerwünschten Temperatur der Wärmeaustauscheinrichtung 30 nicht zu einer ungewünschten Temperierwirkung innerhalb der Temperierbereichs 24. Auf diese Weise wird die Wärmetauschereinrichtung 30 von dem Temperierbereich 24 isoliert.
Bei dem in 9e dargestellten Betriebsmodus der Temperiereinrichtung 10 sind die thermoelektrische Vorrichtung 12 und die elektrische Heizeinrichtung 16 deaktiviert.
Bezugszeichenliste

10: Temperiereinrichtung
12: thermoelektrische Vorrichtung
14: thermoelektrische Vorrichtung
16: elektrische Heizeinrichtung
18: Kaltleiter
20: elektrische Heizeinrichtung
22: Kaltleiter
24: Temperierbereich
26: zu temperierendes Objekt
28: Temperierrippen
30: Wärmeaustauscheinrichtung
32: Wärmeaustauschrippen
34a, 34b: thermische Austauschflächen
36: Halbleiter
38: gesinterte Wabenstruktur
40a, 40b: Fluidkanäle
42: Wärmeaustauscheinrichtung
44a, 44b: Fluidkanäle
46: Wärmeverteiler
48: Steuerungseinrichtung

Claims

Temperiereinrichtung (10), mit - zumindest einer thermoelektrischen Vorrichtung (12, 14); und - zumindest einer elektrischen Heizeinrichtung (16, 20), welche einen oder mehrere Kaltleiter (18, 22) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) wärmeübertragend mit einem Temperierbereich (24) der Temperiereinrichtung (10) verbunden sind.
Temperiereinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) ein Peltier-Element umfasst.
Temperiereinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierbereich (24) dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem den Temperierbereich (24) durchströmenden Temperierfluid auszutauschen.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierbereich (24) dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem zu temperierenden Objekt (26) auszutauschen.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierbereich (24) und/oder die elektrische Heizeinrichtung (16, 20) eine oder mehrere Temperierrippen (28) und/oder eine oder mehrere Temperierlamellen aufweist.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperierbereich (24) zumindest abschnittsweise innerhalb der elektrischen Heizeinrichtung (16, 20) angeordnet ist.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) übereinander oder nebeneinander angeordnet sind.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) wärmeübertragend mit einer Wärmeaustauscheinrichtung (30, 42) oder einem zu temperierenden Objekt (26) verbunden ist.
Temperiereinrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscheinrichtung (30, 42) dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem die Wärmeaustauscheinrichtung (30, 42) umströmenden und/oder durchströmenden Wärmeaustauschfluid auszutauschen.
Temperiereinrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) zwischen der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung (16, 20) und der Wärmeaustauscheinrichtung (30, 42) angeordnet ist.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere thermoelektrische Vorrichtungen (12, 14) und/oder mehrere elektrische Heizeinrichtungen (16, 20), welche jeweils einen oder mehrere Kaltleiter (18, 22) umfassen, wobei die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (12, 14) und/oder die mehreren elektrischen Heizeinrichtungen (16, 20) wärmeübertragend mit dem Temperierbereich (24) der Temperiereinrichtung (10) verbunden sind.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (48), welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) zu steuern.
Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiereinrichtung (10) als temperierbarer Getränkehalter, als temperierbare Lehne oder als Nackentemperiereinrichtung eines Fahrzeugsitzes ausgebildet ist.
Steuerungsverfahren für eine Temperiereinrichtung (10), vorzugsweise für eine Temperiereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit zumindest einer thermoelektrischen Vorrichtung (12, 14) und zumindest einer elektrischen Heizeinrichtung (16, 20), welche einen oder mehrere Kaltleiter (18, 22) umfasst, bei welcher die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) wärmeübertragend mit einem Temperierbereich (24) der Temperiereinrichtung (10) verbunden sind, mit den Schritten: - Festlegen eines Betriebsmodus von mehreren Betriebsmodi durch eine Steuerungseinrichtung (48); - wahlweises Aktivieren oder Deaktivieren der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung (12, 14) in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus; und - wahlweises Aktivieren oder Deaktivieren der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung (16, 20) in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: - Steuern oder Regeln der zumindest einen thermoelektrischen Vorrichtung (12, 14) in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus; - Steuern oder Regeln der zumindest einen elektrischen Heizeinrichtung (16, 20) in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: - Einstellen der Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) in Abhängigkeit des festgelegten Betriebsmodus; - Erzeugen eines Temperierfluidstroms durch den Temperierbereich (24).
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Betriebsmodi einen Kühlmodus umfassen, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) aktiviert ist, die eingestellte Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) eine Kühlung des Temperierbereichs (24) verursacht und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) deaktiviert ist.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Betriebsmodi einen ersten Heizmodus umfassen, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) aktiviert ist, die eingestellte Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) eine Erwärmung des Temperierbereichs (24) verursacht und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) deaktiviert ist.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Betriebsmodi einen zweiten Heizmodus umfassen, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) deaktiviert ist und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) aktiviert ist.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Betriebsmodi einen dritten Heizmodus umfassen, in welchem die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) aktiviert ist, die eingestellte Stromflussrichtung durch die zumindest eine thermoelektrische Vorrichtung (12, 14) eine Erwärmung des Temperierbereichs (24) verursacht und die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (16, 20) aktiviert ist.