DE202013007655U1

DE202013007655U1 - Kühlbox mit Akkumulator

Info

Publication number: DE202013007655U1
Application number: DE202013007655.0U
Authority: DE
Original assignee: Dometic Sweden AB
Current assignee: Dometic Sweden AB
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2014-12-01
Anticipated expiration: 2023-08-30

Abstract

Kühlbox (1), insbesondere eine Kompressorkühlbox, für mobile Zwecke, insbesondere für den Transport in Fahrzeugen, mit einem Kühlvolumen, einer Kühlvorrichtung und ein das Kühlvolumen und die Kühlvorrichtung umfassendes Gehäuse (3), wobei das Gehäuse (3) das Kühlvolumen wärmeisoliert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Akkumulator (2) vorgesehen und im Gehäuseboden (3C), in/an Seitenwänden (3A) des Gehäuses (3) und/oder in/an einem Gehäusedeckel (3B) anordenbar und/oder austauschbar ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Kühlbox, insbesondere eine Kompressorkühlbox, für mobile Zwecke, insbesondere für den Transport in Fahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Kühlbox weist ein Kühlvolumen, eine Kühlvorrichtung und ein das Kühlvolumen und die Kühlvorrichtung umfassendes Gehäuse auf, wobei das Gehäuse das Kühlvolumen wärmeisoliert.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
Bekannt aus DE 20 2004 010 081 U1 sind aktive Kühlboxen und -schränke für den Transport in Fahrzeugen, um Reisekomfort und Mobilität, z. B. auch mit schnell verderblichen Lebensmitteln, zu erhöhen. Aufgrund der mitunter sehr großen Leistungsaufnahme dieser aktiven Kühlboxen sind diese auf eine externe Energiequelle angewiesen. Solche externen Energiequellen können Netzspannungsanschlüsse oder auch Autobatterien sein. Im letzteren Falle ist somit immerhin ein dauerhafter mobiler Betrieb im/am Fahrzeug möglich. Die bloße Wärmeisolierung (passive Kühlung) erlaubt für kürzere Zeiträume aufgrund der gespeicherten Kälte auch eine Nutzung der Kühlbox fernab von Fahrzeugen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mobilität von Kühlboxen, insbesondere fernab von Fahrzeugen über längere Zeiträume, weiter zu erhöhen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kühlbox mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Demnach beruht die Erfindung im Kern auf einer Kühlbox, insbesondere einer Kompressorkühlbox, für mobile Zwecke, insbesondere für den Transport in Fahrzeugen, mit einem Kühlvolumen, einer Kühlvorrichtung und ein das Kühlvolumen und die Kühlvorrichtung umfassendes Gehäuse, bei dem das Gehäuse das Kühlvolumen wärmeisoliert, und bei der ein Akkumulator in/an Seitenwänden des Gehäuses und/oder in/an einem Gehäusedeckel anordenbar und/oder austauschbar ist.
Der Begriff „Kühlbox” meint aktiv kühlende Kühlboxen, welche auf eine Energiequelle angewiesen sind und nicht bloß auf Wärmeisolierung und/oder passiven Kühlelementen wie Kühlakkus basieren. Solche Kühlboxen weisen als Kühlvorrichtung entweder einen Kompressor (vergleichbar mit der Funktionsweise von Kühlschränken und Klimaanlagen) oder ein Peltierelement auf. Letztere ermöglichen zwar kompaktere, technisch flexiblere und damit leichter integrierbarere Kühlgeräte, weisen aber einen deutlich geringeren Wirkungsgrad auf. Folglich müssen Peltier-Kühlboxen, um die gleiche Kühlleistung zu erzielen, von einer leistungsstärkeren Energiequelle versorgt werden.
Erfindungsgemäße Kühlboxen können Füße und Tragegriffe aufweisen sowie kistenförmig ausgebildet sein. Sie können aber auch jedwede andere geometrische Form einnehmen und keine Füße/Tragegriffe umfassen. Der Gehäusedeckel kann mit Scharnieren an den Seitenwänden des Gehäuses befestigt sein aber auch als loses Element auf die Seitenwände, beispielsweise durch Klemm- oder Rastwirkung, aufsetzbar sein.
Da die Kühlbox einen Akkumulator umfasst, ist sie nicht mehr auf externe Energiequellen angewiesen und ermöglicht so fernab von externen Energiequellen (z. B. von Autobatterien) eine aktive Kühlung und damit auch eine sehr gute Kühlung über längere Zeiträume hinweg. Dies erhöht die Mobilität der Kühlbox deutlich und erlaubt beispielsweise die Kühlung von Getränken oder Lebensmitteln während eines Strandaufenthaltes.
Durch die Anordenbarkeit am Gehäuse wird ein schneller Zugriff auf den Akkumulator und damit eine gewisse Praktikabilität gewährleistet. Die Austauschbarkeit des Akkumulators erlaubt den Einsatz eines aufgeladenen Zweitakkumulators, um die Mobilität noch weiter zu erhöhen. Auf diese Weise kann mit einer entsprechenden Zahl von Akkumulatoren die Einsatzdauer der Kühlbox auf eine Vielzahl von Tagen ausgedehnt werden.
Vorteilhafterweise umfasst der Akkumulator wenigstens eine Lithium-Ionen-Zelle. Dies erlaubt die Ausnutzung der Lithium-Ionen-Technologie, welche hohe Energiedichten erzielt. Entsprechend gering ist das zu tragende Gewicht und/oder der Platzbedarf des Akkumulators und entsprechend komfortabel die Kühlbox. Der Akkumulator kann eine einzige, aber auch mehrere Zellen aufweisen.
Wenn der Akkumulator eine Speicherkapazität von wenigstens 100 Wh, vorzugsweise wenigstens 180 Wh und besonders vorzugsweise wenigstens 240 Wh aufweist, können Kühlboxen typischer Dimensionierung (ca. 40–50 W Leistungsaufnahme) wenigstens 2 Stunden, vorzugsweise wenigstens 4 Stunden und besonders vorzugsweise wenigstens 5 Stunden betrieben werden.
Wenn der Akkumulator als Akkumulatorpaket ausgebildet ist und eine Vielzahl von Zellen, vorzugsweise 10 bis 50, besonders vorzugsweise 20 bis 40 und ganz besonders vorzugsweise 25 bis 30 Zellen umfasst, kann der Akkumulator aus standardisierten Massenproduktions-Zellen aufgebaut und so günstig hergestellt werden.
Vorteilhafterweise ist dem Akkumulator im Falle einer Vielzahl von Zellen ein Ausgleichsregler zugeordnet. Der Ausgleichsregler vermeidet kritische Ladezustände der einzelnen Zellen indem er die Auf- und Entladung der Zellen regelt. Damit wird die Lebensdauer der einzelnen Zellen und somit auch die des Akkumulators erhöht.
Wenn der Akkumulator als Einzelzelle ausgebildet ist und dieser, vorzugsweise, ein Gleichspannungswandler zugeordnet ist, kann hingegen auf einen Ausgleichsregler verzichtet werden. Aber auch hier ist ein Lademanagementsystem sinnvoll. Im Falle einer Einzelzelle ist ein Gleichspannungswandler erforderlich, um zwischen den Spannungsniveaus von Einzelzelle, Autobatterie und Kompressor zu vermitteln.
Vorzugsweise ist der Akkumulator mittels einer ersten Schiebe- und/oder Rastführung im/am Gehäuse anordenbar. Dies erlaubt eine besonders einfache und damit auch schnelle Handhabung.
Wenn eine Oberfläche des Akkumulators im Wesentlichen bündig abschließend zu einer Deckeloberfläche, Seitenwand und/oder dem Gehäuseboden angeordnet ist und/oder optisch dem Erscheinungsbild der Deckeloberfläche angepasst ist, wird ein mechanischer Schutz und/oder eine besonders ästhetische Wirkung erzielt.
Der Akkumulator kann über Deckelscharniere mit der Kühlvorrichtung elektrisch verbindbar sein. Auf diese Weise kann der Akkumulator in dem gut erreichbaren Deckel untergebracht sein und gleichzeitig kann auf Kabelverbindungen außerhalb des Gehäuses verzichtet werden. Dies erhöht die Robustheit der Kühlbox und lässt die Kühlbox hochwertiger erscheinen.
Vorzugsweise ist der Akkumulator an einem Flansch anordenbar, welcher am Gehäuse, vorzugsweise an den Seitenwänden oder dem Deckel des Gehäuses, befestigbar ist. Durch den Flansch können bereits existierende Kühlboxen leicht mit einem Akkumulator nachgerüstet werden. Eine derartige Nachrüstausführung ist für eine gattungsgemäße Kühlbox von eigenständig erfinderischer Bedeutung. Wenn der Flansch an den Seitenwänden angeordnet ist, kann eine besonders kurze elektrische Verbindung zwischen einer Stromkabelbuchse der Kühlbox und dem Akkumulator erreicht werden. Dies hält die Störanfälligkeit klein und beeinträchtigt die Ästhetik der nachgerüsteten Kühlbox nur gering. Wenn der Flansch eine Schiebe- und/oder Rastführung umfasst, wird eine entsprechend einfache und schnelle Handhabung erreicht.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, in denen – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel einer Kühlbox dargestellt ist. Auch einzelne Merkmale der Ansprüche oder der Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen anderer Ansprüche und Ausführungsformen kombiniert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
In der Zeichnung zeigen
1A eine Kühlbox in einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
1B von derselben Kühlbox eine Schnittansicht entlang der Linie IB-IB gemäß 1A bei offenem Batteriefach;
2A eine Kühlbox in einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
2B von derselben Kühlbox eine Explosionsdarstellung;
3A ein Blockschaltbild elektrischer Komponenten einer Kühlbox in einer ersten Ausführungsform; sowie
3B ein Blockschaltbild elektrischer Komponenten einer Kühlbox in einer weiteren Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Bei der Kühlbox nach 1A/1B sind Seitenwände 3A und ein Gehäusedeckel 3B eines wärmeisolierten Gehäuses 3 erkennbar. Das Gehäuse 3 umfasst ein Kühlvolumen, innerhalb dessen Kühlgut gelagert werden kann. Das Gehäuse 3 umfasst in integrierter Form eine Kühlvorrichtung, welche mindestens ein Peltierelement oder aber, vorzugsweise, einen Kompressor aufweisen kann.
Ein Akkumulator 2 ist; z. B. in der Mitte, der Deckeloberfläche eingelassen und schließt bündig mit dieser ab. Dabei ist eine Oberfläche des Akkumulators 2 oder eines Akkumulatordeckels 2A ästhetisch an diejenige des Deckels 3A angepasst. Der Akkumulator 2 weist z. B. eine Buchse auf, welche über ein Stromkabel und z. B. über eine Stromkabelbuchse an der Kühlbox 1 mit der Kühlvorrichtung verbunden werden kann. Alternativ und vorzugsweise kann der Akkumulator 2 aber auch über elektrische Verbindungen, welche über Deckelscharniere 8 laufen, mit der Kühlvorrichtung verbunden sein/werden.
1B zeigt die Kühlbox 1 nach 1A bei entferntem Akkumulatordeckel 2A. Der Akkumulator 2 umfasst 4 × 7 einlagig in einer Akkumulator-Wanne 2B angeordnete Lithium-Ionen-Zellen 4, um eine möglichst geringe Höhe des Akkumulators 2 zu erzielen. Die Wärmeisolierung 10 des Gehäusedeckels 3B ist an der Stelle des Akkumulators 2 naturgemäß dünnwandiger, aber immer noch vorhanden. Es wurde jedoch gefunden, dass „Kälteverluste” aufgrund dieser dünneren Isolierung vernachlässigbar sind.
2A/2B stellt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlbox 1 dar. Der Akkumulator 2 wird mittels einer Schiebeführung 7A an einer zugeordneten Schiebeführung 7B eines Flansches 9 befestigt. Der Flansch 9 wiederum kann mittels eines Schraubensatzes an der Kühlbox 1 befestigt werden, so dass die Kühlbox 1 nachrüstbar ist. Somit können auch Kühlboxen 1, die zwingend auf eine externe Energiequelle angewiesen sind, mit einem Akkumulator 2 ausgerüstet werden, welcher die Mobilität der Kühlbox 1 erhöht.
Der Flansch 9 umrahmt in dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel Schalter und Stromkabelbuchse, so dass deren Funktionen nicht beeinträchtigt werden. Durch die Umrahmung wird außerdem sichergestellt, dass eine Distanz zwischen einem elektrischen Anschluss des Akkumulators 2 und der Stromkabelbuchse gering ist. Dadurch kann diese Distanz mit einem kurzen und entsprechend wenig störenden elektrischen Verbindungsteil, z. B. mit einem Kabel, überbrückt werden.
In 2A ist die Kühlbox 1 zwar ohne einen Akkumulatordeckel abgebildet; ein solcher kann aber wie vergleichsweise in 1A eine Akkumulatorwanne 2B abdecken. Der Akkumulator 2 weist 3 × 7 einlagig angeordnete Zellen 4 auf. Die Einlagigkeit verringert ein zu großes Abstehen des Akkumulators 2 von der Kühlbox 1 und erhöht auf diese Weise Robustheit des Nachrüstsatzes und verringert ein etwaiges, ungewolltes Scheuern des Akkumulators 2 beispielsweise an Sitzen eines Kraftfahrzeugs. Aus den gleichen und/oder anderen Gründen ist der Akkumulator 2 bzw. eine ihn aufnehmende Akkumulatorwanne 2B an den Kanten und Ecken entsprechend abgerundet. 2B zeigt u. A. den Bodenbereich der Kühlbox 1 und den an Füße der Kühlbox 1 angepassten Flansch 9. Dies erhöht einerseits die Stabilität des Flansches 9 an der Kühlbox 1 und andererseits wird die Funktion der Füße nicht beeinträchtigt.
3A zeigt ein Blockschaltbild elektrischer Komponenten einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlbox 1. Ein Akkumulator 2 umfasst eine einzige Li-Ion-Zelle 4, welche an einen Gleichspannungswandler 6 angeschlossen ist. Der Wandler 6 wandelt 12 V oder 24 V Gleichspannung einer Autobatterie an seiner Eingangsseite 6A in 3,2 V Nennspannung der Zelle 4 um. Die 3,2 V werden zudem vom Wandler 6 an seiner Ausgangsseite 6B in 27 V für den Kompressorbetrieb umgewandelt.
In 3B ist ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform elektrischer Komponenten der erfindungsgemäßen Kühlbox 1 dargestellt. Der Akkumulator 2 umfasst eine Vielzahl von Li-Ion-Zellen 4, welche über eine Reihenschaltung der Betriebsspannung von 27 V des Kompressors entsprechen. Ein Ausgleichsregler 5 übernimmt die geregelte Auf- und Entladung aller Zellen 4, so dass ein Wandler 6 nicht erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

1: Kühlbox
2: Akkumulator
2A: Akkumulatordeckel
2B: Akkumulatorwanne
3: Gehäuse
3A: Seitenwände des Gehäuses
3B: Gehäusedeckel
3C: Gehäuseboden
4: Lithium-Ionen-Zelle
5: Ausgleichsregler
6: Gleichspannungswandler
6A: Eingangsseite
6B: Ausgangsseite
7A: Schiebe- und/oder Rastführung
7B: Schiebe- und/oder Rastführung
8: Deckelscharniere
9: Flansch
10: Wärmeisolierung
12: Stromkabel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004010081 U1 [0002]

Claims

Kühlbox (1), insbesondere eine Kompressorkühlbox, für mobile Zwecke, insbesondere für den Transport in Fahrzeugen, mit einem Kühlvolumen, einer Kühlvorrichtung und ein das Kühlvolumen und die Kühlvorrichtung umfassendes Gehäuse (3), wobei das Gehäuse (3) das Kühlvolumen wärmeisoliert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Akkumulator (2) vorgesehen und im Gehäuseboden (3C), in/an Seitenwänden (3A) des Gehäuses (3) und/oder in/an einem Gehäusedeckel (3B) anordenbar und/oder austauschbar ist.
Kühlbox (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (2) wenigstens eine Lithium-Ionen-Zelle (4) umfasst.
Kühlbox (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (2) eine Speicherkapazität von wenigstens 100 Wh, vorzugsweise wenigstens 180 Wh und besonders vorzugsweise wenigstens 240 Wh aufweist.
Kühlbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (2) als Akkumulatorpaket ausgebildet ist und eine Vielzahl von Zellen, vorzugsweise 10 bis 50, besonders vorzugsweise 20 bis 40 und ganz besonders vorzugsweise 25 bis 30 Zellen umfasst.
Kühlbox nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Akkumulator (2) ein Ausgleichsregler (5) zugeordnet ist.
Kühlbox (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (2) als Einzelzelle ausgebildet ist und dieser, vorzugsweise, ein Gleichspannungswandler (6) zugeordnet ist.
Kühlbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (2) mittels einer Schiebe- und/oder Rastführung (7A) im/am Gehäuse (3) anordenbar ist.
Kühlbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche (2A) des Akkumulators (2) im Wesentlichen bündig abschließend zu einer Deckeloberfläche, Seitenwand und/oder den Gehäuseboden angeordnet ist und/oder optisch dem Erscheinungsbild der Deckeloberfläche angepasst ist.
Kühlbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (2) über Deckelscharniere (8) mit der Kühlvorrichtung elektrisch verbindbar ist.
Kühlbox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (2) an einem Flansch (9) anordenbar ist, welcher am Gehäuse (3), vorzugsweise an den Seitenwänden (3A) des Gehäuses (3), befestigbar ist.
Kühlbox (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (9) eine Schiebe- und/oder Rastführung (7B) umfasst.