DE1124524B

DE1124524B - Cooling containers, especially refrigerators with thermoelectric cooling

Info

Publication number: DE1124524B
Application number: DEL34885A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dunkel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-12-09
Filing date: 1959-12-09
Publication date: 1962-03-01
Also published as: GB907939A

Description

Die Erfindung betrifft Kühlbehälter, insbesondere Kühlschränke oder ähnliche Kühlmöbel, bei denen zur Erzielung der erforderlichen Kälteleistung Thermoelemente verwendet werden. Bei solchen Kühlbehältern wird in der Regel eine Anzahl solcher Thermoelemente derart in die Behälterisolierung eingebaut, daß ihre kalten Lötstellen nach der Innenseite des Behälters, und die warmen Lötstellen nach dessen Außenseite gerichtet sind. Die beiden Lötstellenarten sind dabei in der Regel mit Wärmeaustauschflächen verbunden, die auf der Kühlschrankinnenseite gegebenenfalls zugleich Teile der Behälterwandung bilden. Sie sind dann zweckmäßig so angeordnet, daß sie teilweise die Rückwand oder auch die Seitenwände und zum anderen Teil die Decke des Behälters bilden. Die auf der Außenseite der Kühlschrankisolation liegenden, den warmen Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscher sind zur Ableitung der an ihnen auftretenden Wärme in Belüftungsschächten oder -kanälen angeordnet.The invention relates to cooling containers, in particular refrigerators or similar refrigeration units in which Thermocouples are used to achieve the required cooling capacity. With such cooling containers Usually a number of such thermocouples are built into the tank insulation in such a way that that their cold soldering points to the inside of the container, and the warm soldering points to its Are directed outside. The two types of soldering joint are usually with heat exchange surfaces connected, which optionally also form parts of the container wall on the inside of the refrigerator. They are then expediently arranged so that they partially cover the rear wall or the side walls and on the other hand form the top of the container. The one on the outside of the refrigerator insulation lying heat exchangers assigned to the warm soldering points are used to dissipate the heat from them Occurring heat arranged in ventilation shafts or ducts.

Die Abführung der Wärme von den warmen Lötstellen bildet ein wichtiges Problem bei der thermoelektrischen Kühlung. Man kann dieses Problem insbesondere bei größeren Kälteleistungen dadurch lösen, daß man für die Wärmeaustauscherflächen auf der warmen Seite der Thermoelemente eine Zwangsbelüftung mit Hilfe von Ventilatoren vorsieht. Dies bedeutet jedoch einen zusätzlichen Aufwand für die Einrichtungen des Kühlbehälters und außerdem begibt man sich damit eines wesentlichen Vorteils der thermoelektrischen Kühlung, der darin besteht, daß dieses Kühlsystem vollständig geräuschlos arbeitet. Ein völlig geräuschloses Arbeiten der Ventilatoren ist aber praktisch nicht erreichbar.The dissipation of heat from the hot solder joints is an important problem with thermoelectric Cooling. This problem can be solved, especially with larger cooling capacities, by that you have a forced ventilation for the heat exchanger surfaces on the warm side of the thermocouples with the help of fans. However, this means an additional effort for the facilities of the cooling container and, moreover, one goes with it a significant advantage of the thermoelectric cooling, which consists in the fact that this cooling system works completely silently. However, it is practically impossible to achieve completely silent operation of the fans.

Bei den konventionellen Kühlschränken mit Kompressionskältemaschine bereitet es in der Regel keine besonderen Schwierigkeiten, die wärmeabgebenden Teile der Kältemaschine, insbesondere den Verflüssiger so anzuordnen, daß eine möglichst günstige Belüftung desselben erfolgt. Dies ist dadurch gegeben, daß die gegenseitige Lage vom Verdampfer und Verflüssiger völlig frei gewählt werden kann. Anders ist es bei der thermoelektrischen Kühlung, bei der die Thermoelemente in der Isolation angeordnet sind und die ihren kalten und ihren warmen Lötstellen zugeordneten Wärmeaustauscherflächen unmittelbar einander gegenüberliegend beiderseits der Isolation angeordnet sein müssen. Weist nun der Kühlbehälter, wie oben vorausgesetzt, sowohl an seiner Rückwand als auch an seiner Decke Thermoelemente bzw. Thermoelementgruppen auf, so ergeben sich hinsichtlich einer geeigneten Luftführung konstruktiv erhebliche Schwie-Kühlbehälter, insbesondere Kühlschrank
mit thermoelektrischer KühlungIn the case of conventional refrigerators with compression refrigeration machines, there is generally no particular difficulty in arranging the heat-emitting parts of the refrigeration machine, in particular the condenser, in such a way that it is ventilated as effectively as possible. This is due to the fact that the mutual position of the evaporator and condenser can be chosen completely freely. It is different with thermoelectric cooling, in which the thermocouples are arranged in the insulation and the heat exchanger surfaces assigned to their cold and warm soldering points must be arranged directly opposite one another on both sides of the insulation. If the cooling container, as assumed above, has thermocouples or thermocouple groups on its rear wall as well as on its ceiling, then this results in structurally significant heavy-duty cooling containers, in particular a refrigerator, with regard to suitable air routing
with thermoelectric cooling

Anmelder:Applicant:

Licentia Patent-Verwaltungs -G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1Licentia Patent-Verwaltungs -G. mb H.,
Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Günter Dunkel, Kassel,
ist als Erfinder genannt wordenGünter Dunkel, Kassel,
has been named as the inventor

rigkeiten. Würde man nämlich sämtliche Wärmeaustauscher auf der warmen Seite der Thermoelemente in einem einzigen gemeinsamen Luftschacht anordnen, der sich über Rückwand und Decke des Kühlbehälters erstreckt, so besteht die Gefahr, daß sich bei Zuführung von Frischluft von hinten unten und Abführung der Warmluft oben vorn am Kühlbehälter eine erhebliche Temperaturdifferenz zwischen den Wärmeaustauscherflächen, die zuerst von der Frischluft erreicht werden und den im Lüftungskanal am Ende liegenden Wärmeaustauscherflächen ausbildet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem in der beschriebenen Weise aufgebauten Kühlbehälter mit thermoelektrischer Kühlung eine Belüftung der Wärmeaustauscher auf der warmen Seite der Thermoelemente zu schaffen, die diese Schwierigkeiten vermeidet und auch eine Zwangsbelüftung unnötig macht. Um dies zu erreichen, werden die auf der Außenseite der Kühlbehälterisolierung Hegenden, mit den warmen Lötstellen verbundenen Wärmeaustauschflächen der in der Deckenisolierung angeordneten Thermoelemente und die der in der Rückwandisolierung angeordneten Thermoelemente erfindungsgemäß getrennt durch Frischluft gekühlt, und zu diesem Zweck sind die beiden Gruppen von Wärmeaustauschern in hinsichtlich der Be- und Entlüftung voneinander getrennten Luftschächten angeordnet.problems. If you would all heat exchangers on the warm side of the thermocouples in a single common air duct, which extends over the rear wall and ceiling of the cooling container extends, there is a risk that when fresh air is supplied from the rear below and discharge the hot air at the top front of the cooling container creates a significant temperature difference between the Heat exchanger surfaces that are first reached by the fresh air and those in the ventilation duct on the Forms the end lying heat exchanger surfaces. The invention is based on the object a cooling container constructed in the manner described with thermoelectric cooling a ventilation the heat exchanger on the warm side of the thermocouples to create these difficulties avoids and also makes forced ventilation unnecessary. To achieve this, the Outside of the cooling tank insulation, heat exchange surfaces connected to the warm soldered joints the thermocouples arranged in the ceiling insulation and those in the rear wall insulation arranged thermocouples according to the invention separately cooled by fresh air, and to this Purpose are the two groups of heat exchangers in terms of ventilation from each other arranged separate air shafts.

Auf diese Weise wird der sonst notwendige lange Weg, den die Luft von ihrer Eintrittsöffnung bis zu ihrem Wiederaustritt aus dem Kühlbehälter durchlaufen muß, wesentlich verkürzt und dadurch auch das Temperaturgefälle zwischen Lufteintritt und Luftaustrittsöffnung vermindert, so daß die Wärmeaustauscherflächen erheblich gleichmäßiger gekühlt werden als es sonst möglich wäre.In this way, the otherwise necessary long path that the air from its inlet opening to must go through their re-exit from the cooling container, significantly shortened and thus also the The temperature gradient between the air inlet and the air outlet opening is reduced, so that the heat exchanger surfaces be cooled considerably more evenly than would otherwise be possible.

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Eine besonders einfache technische Lösung dieser Aufgabe ist in der Beschreibung des in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels niedergelegt.A particularly simple technical solution to this The task is set out in the description of the exemplary embodiment shown in FIGS.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen dabei lediglich schematisch einen Ausschnitt bzw. Teilschnitt des für das Verständnis der Erfindung erforderlichen oberen Teiles eines Kühlbehälters, und zwar Fig. 1 die Rückansicht, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie C-D der Fig. 1. In den Abbildungen ist mit 1 die Kühlbehälterisolation bezeichnet, 2 ist die Deckplatte des Kühlbehälters, 3 seine Rückwand. In die Kühlschrankisolation eingebettet sind, teils in der Rückwand und teils in der Decke, Thermoelemente 4. Diese stehen mit Wärmeaustauschern innerhalb und außerhalb der Kühlschrankisolation in Verbindung, und zwar sind die Wärmeaustauscher auf der Kühlschrankinnenseite, die mit 5 bezeichnet sind, mit den kalten Lötstellen und die Wärmeaustauscher 6 auf der Außenseite der Kühlschrankisolation mit den wärmen Lotstellen der Thermoelemente verbunden.1 to 3 show only schematically a detail or partial section of the upper part of a cooling container required for understanding the invention, namely FIG. 1 the rear view, FIG. 2 a section along the line AB in FIG. 1 and FIG 3 shows a section along line CD in FIG. 1. In the figures, 1 denotes the cooling container insulation, 2 is the cover plate of the cooling container, 3 is its rear wall. Thermocouples 4 are embedded in the refrigerator insulation, partly in the rear wall and partly in the ceiling. These are connected to heat exchangers inside and outside the refrigerator insulation, namely the heat exchangers on the inside of the refrigerator, which are labeled 5, with the cold soldering points and the heat exchangers 6 on the outside of the refrigerator insulation are connected to the hot soldering points of the thermocouples.

In der Behälterrückwand 3 sind nun, was nicht näher dargestellt ist, nahe des Bodens Lufteinlaßöffnungen vorgesehen, durch die die Frischluft in den von der Rückwand und der Rückwandisolierung gebildeten senkrechten Luftschacht eintritt. In diesem Luftschacht sind die Wärmeaustauscherflächen 6 derart angeordnet, daß sie von der Kühlluft überstrichen werden. Oberhalb der obersten dieser Wärmeaustauscherflächen sind in der Rückwand weitere Öffnungen 7 und 9 vorgesehen. Zwischen diesen Öffnungen und der Kühlschrankisolation ist nun ein Schott 10 so angeordnet, daß die Öffnungen in der Rückwand teils oberhalb und teils unterhalb dieses Schottes zu liegen kommen. Die unterhalb des Schottes liegenden öffnungen 9 sind die Austrittsöffnungen für die in dem senkrechten Schacht aufsteigende Luft, die von den Wärmeaustauscherflächen der Rückwandthermoelemente die Wärme wegführt. Die oberhalb des Schottes liegenden Öffnungen? sind Frischlufteinlaßöffnungen für die Belüftung der warmen Wärmeaustauscher an der Decke der Kühlbehälterisolierung. Die an diesen Wärmeaustauscherfläehen vorbeistreichende Luft nimmt die Wärme auf und wird dann durch ein Entlüftungsgitter bzw. durch eine EntlüftungsöffnungS oberhalb der Kühlraumisolation ander Kühlbehältervorderseite abgeführt. Die Lufteintrittsund Austrittsöffnungen für die Wärmeaustauscher der Thermoelemente in der Deckenisolation sind so angeordnet, daß die Eintrittsöffnung 7 tiefer liegt als die Austrittsöffnung 8. Gegebenenfalls kann zwischen der Eintrittsöffnung? und der Kühlbehälterdecke2 noch ein geeignetes Luftleitblech vorgesehen werden, damit der Luftstrom gut über die Wärmeaustauscher geleitet wird. In Fig. 1 sind nur zwei nebeneinanderliegende Öffnungen 7 bzw. 9 in der Kühlbehälterrückwand dargestellt. Je nach dessen Breite können selbstverständlich noch mehr solcher öffnungen vorgesehen sein, die zweckmäßig abwechselnd oberhalb und unterhalb des genannten Schottes 10 liegen. Die Luftzuführungs- und -ableitungsöffnungen können selbstverständlich, wie dies allgemein üblich ist, durch irgendwelche Gitter oder Jalousien abgeschlossen sein, die jedoch einen ungehinderten Luftzu- und -austritt ermöglichen. Selbstverständlich können die Belüftungsöffnungen 7, 9 in der Rückwand auch in verschiedenen Höhen angeordnet werden, insbesonders erscheint es vorteilhaft, die Gitter zur Abführung der von unten aufsteigenden Luft höher zu legen, als die Luftzuführungsgitter für die Belüftung der Deckenwärmeaustauscher. In the container rear wall 3, which is not shown in detail, air inlet openings are now near the bottom provided, through which the fresh air in the formed by the rear wall and the rear wall insulation vertical air shaft. In this air shaft, the heat exchanger surfaces 6 are of this type arranged that they are swept over by the cooling air. Above the top of these heat exchanger surfaces Further openings 7 and 9 are provided in the rear wall. Between these openings and the refrigerator insulation is now a bulkhead 10 so arranged that the openings in the rear wall come to lie partly above and partly below this bulkhead. The ones below the bulkhead Openings 9 are the outlet openings for the in the vertical shaft rising air from the heat exchanger surfaces of the rear wall thermocouples that carries away heat. The openings above the bulkhead? are fresh air intake openings for ventilation of the warm heat exchangers on the ceiling of the cooling tank insulation. The air flowing past these heat exchanger surfaces absorbs the heat and then becomes through a ventilation grille or through a ventilation opening S. Above the cold room insulation on the front of the cooling container. The air inlet and Outlet openings for the heat exchangers of the thermocouples in the ceiling insulation are arranged in such a way that that the inlet opening 7 is lower than the outlet opening 8. If necessary, between the Entrance opening? and the cooling container cover 2 a suitable air baffle can be provided so that the air flow is well guided over the heat exchangers. In Fig. 1 there are only two adjacent Openings 7 and 9 shown in the cooling container rear wall. Depending on its width, of course even more such openings can be provided, which are expediently alternating above and below of said bulkhead 10 are. The air inlet and outlet openings can of course, as is common practice, to be closed by some kind of grilles or blinds, which, however, allow an unhindered air inlet and outlet. Of course, the ventilation openings 7, 9 can also be arranged at different heights in the rear wall, in particular it seems advantageous to use the grille to discharge the to place air rising from below higher than the air supply grille for ventilation of the ceiling heat exchangers.

In Fig. 4 ist in vergrößerter Darstellung noch ein Schnitt durch das Schott 10 gezeigt, um darzulegen, wie dieses gegen Rückwand und Isolierung abgedichtet ist. Dabei ist angenommen, daß die Rückwand von unten her in den Behälter eingeschoben wird. Deshalb ist an ihr ein mit der Ziffer 13 bezeichneter Keil auf Gummi oder Holz angebracht, der beim Einschieben der Rückwand von unten die an dem Schott angebrachte Dichtung 11 etwas zusammendrückt und damit das ganze Schott gegen die Rückwandisolierung, die z. B. aus Schaumstoff sein kann, preßt, wobei die an dieser Seite an dem Rand des Schottes angebrachte Dichtung 12 sich gegen den Schaumstoffkörper dicht anlegt.In Fig. 4, a section through the bulkhead 10 is shown in an enlarged view in order to show how this is sealed against the rear wall and insulation. It is assumed that the rear wall is pushed into the container from below. That is why there is one marked with the number 13 on it Wedge attached to rubber or wood, which is attached to the bulkhead when the rear wall is pushed in from below attached seal 11 compresses a little and thus the entire bulkhead against the rear wall insulation, the z. B. can be made of foam, presses, which on this side at the edge of the bulkhead attached seal 12 rests tightly against the foam body.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Cooling container, in particular refrigerator with a thermoelectric cooling system, in which each comprise a plurality of thermocouples are partly partly arranged in the ceiling insulation in the rear wall insulation and and are cooled by fresh air in which lies on the outside of the cooling vessel insulation, associated with the warm soldering heat exchange surfaces, characterized characterized in that the heat exchange surfaces of the thermocouples arranged in the ceiling insulation and the heat exchange surfaces of the thermocouples arranged in the rear wall insulation are cooled separately by fresh air, and that for this purpose the two groups of heat exchangers are located in air shafts which are separate from one another in terms of ventilation.

2. Cooling container according to claim 1, characterized in that that the separation of the air shafts is effected in that the heat exchangers in one on the rear wall covering the back of the refrigerator above the top heat exchanger of this thermocouple group several preferably adjacent to one another and by one between the thermocouples containing insulation and the covering rear wall arranged bulkhead such separated air inlet and air outlet openings are present that they are partly above, partly below this bulkhead.

3. Cooling container according to claims 1 and 2, characterized in that the below the Schottes lying openings as ventilation openings for the bottom between the cooling container insulation and the covering rear wall entering and along the rear Heat exchangers are used for rising cooling air, while those above the bulkhead are used Openings of the fresh air supply for the ceiling heat exchanger are used, and that the at these heated air through ventilation openings located on the front of the container above the ceiling insulation is discharged.

4. Cooling container according to claim 3, characterized in that that the openings for the fresh air supply to the ceiling heat exchangers are lower than the associated ventilation openings.

5. Cooling container according to claims 3 and 4, characterized in that between the fresh air supply openings and air baffles are arranged in the cooling container ceiling.

6. Cooling container according to claims 1 to 3, characterized in that several ventilation openings in the same or different heights in the cooling container rear wall are present, and that the bulkhead is designed so that the adjacent Openings are alternately above and below the bulkhead.

7. Cooling container according to claims 1 to 6, characterized in that the ventilation or Ventilation openings are covered by grilles or blinds.

8. Cooling container according to claims 1 to 6, characterized in that the bulkhead from consists of a sheet or plate, the edges of which are provided with sealing strips, and that the covering rear wall can be provided with an inwardly directed wedge, which when Inserting the back wall covering the bulkhead while compressing the sealing strips trapped between itself and the cooling tank insulation.

Considered publications:

British Patent No. 798,882;
U.S. Patent No. 2,749,716.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings