DE4109677A1 - Elektrisch betriebenes kleinkuehlgeraet - Google Patents

Elektrisch betriebenes kleinkuehlgeraet

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DE4109677A1
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Heinrich Bannemann
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch betreibbares Klein­ kühlgerät zum Kühlen von mittelgroßen Teilen, beispiels­ weise Flanschen, Dosen und Maschinenteilen entsprechender Größe, mit einem Verdampfer zur Absenkung der Temperatur im Kühlraum, mit einem Wärmeaustauscher zur Abgabe der dem Verdampfer entzogenen Wärmeenergie an die Umgebung und mit einer Wärmepumpe zum Transport der dem Verdampfer entzogenen Wärme zu dem Austauscher.
Es sind zwei unterschiedliche Typen von Kühlschränken be­ kannt, nämlich der Typ des Kompressorkühlschrankes und der Typ des Absorberkühlschrankes.
Beim Kompressorkühlschrank wird das Kältemittel, das un­ ter geringem Druck steht, im Kältemittelbehälter ver­ dampft. Der Verdampfer ist eine Rohrschlange, die im Ge­ frierfach untergebracht ist. Durch die Verdampfung wird die Temperatur im Kühlraum herabgesetzt. Den Dampf saugt ein Kompressor an und verdichtet ihn auf einen höheren Druck. In einem nachgeschalteten Verflüssiger (Kondensa­ tor) gibt der Dampf seine Wärme nach außen ab. Durch das Zusammenwirken von erhöhtem Druck und Wärmeabgabe wird das Kältemittel verflüssigt. Dann wird das flüssige Käl­ temittel auf den kleineren Druck entspannt und gelangt wieder in den Verdampfer. Die Innentemperatur des Kühl­ schrankes regelt ein Thermostat, der über ein Relais den Motor des Kompressors ein- oder ausschaltet.
Der Absorberkühlschrank, der meist als Kleingerät ausge­ bildet ist und im allgemeinen als Campingkühlmöbel einge­ setzt wird, arbeitet ohne Kompressor. Die Druckerzeugung erfolgt in einem meist elektrisch- oder mit Gas beheizten Kocher oder Austreiber, der mit stark ammoniakhaltigem Wasser angefüllt ist. Erwärmt man die Lösung, so dampft das Ammoniak aus und das Wasser bleibt zurück. Da die Ausdampfung ständig weiter geht, steigt der Druck solange an, bis er groß genug ist, um den Ammoniakdampf im Ver­ flüssiger zu kondensieren. Wie beim Kompressorkühlschrank wird die Flüssigkeit in einer Drossel entspannt und ver­ dampft anschließend wieder unter Aufnahme von Wärme im Inneren des Kühlschrankes. Das schwach ammoniakhaltige Wasser aus dem Kocher, das noch sehr warm ist, läuft über einen Wärmetauscher, indem es einen Teil seiner Wärme abgibt, in den Absorber. Hier nimmt es den reinen Ammoni­ akdampf, der aus dem Verdampfer strömt, wieder auf und sättigt sich ab. Eine Umwälzpumpe fördert die entstandene Ammoniaklösung über den Wärmeaustauscher, in dem sie die Wärme des aus dem Kocher fließenden Wasser aufnimmt, zu­ rück in den Kocher, in dem der Vorgang von neuem beginnt.
Ein Thermoelement kann auch zur Kälteerzeugung verwendet werden. Bringt man die beiden Lötstellen des Thermoele­ ments auf verschiedene Temperaturen, so entsteht eine elektrische Spannung, die einen elektrischen Strom er­ zeugen kann, so daß elektrische Energie entsteht. Führt man umgekehrt einem Thermoelement elektrische Energie zu, so werden die beiden Lötstellen auf verschiedene Tempe­ raturen gebracht. Dieser Vorgang ist als Peltier-Effekt bekannt. Hält man die eine Lötstelle auf eine bestimmte Temperatur, beispielsweise auf Umgebungstemperatur, so kann man an der anderen Lötstelle eine tiefere Temperatur erzeugen. Durch thermodynamische Überlegungen läßt sich zeigen, daß das System an der kalten Lötstelle Wärme auf­ nimmt, die Kälte leistet, an der warmen Lötstelle dagegen Wärme abgibt. Die theoretische Leistungsziffer entspricht der des Carnot-Prozesses.
Dieser Effekt wird beim Peltier-Element genutzt. Das Peltier-Element besteht aus zwei Halbleiterschenkeln ver­ schiedener Dotierung. Als Halbleitermaterial wird meist eine Wismut-Tellurid-Verbindung verwendet. Die beiden Halbleiterschenkel der eine n-leitend und der andere p-leitend, sind durch eine Kupferbrücke verbunden. Fließt ein weitgehend reiner Gleichstrom durch diese Anordnung, so entsteht bedingt durch die unterschiedlichen moleku­ laren Schwingungserscheinungen in den Materialien ein Energietransport in Form von Wärme von der einen zur an­ deren Seite. Die Reihenschaltung mehrerer Peltier-Ele­ mente läßt den Aufbau eines Peltier-Moduls zu, eines Ge­ rätes, das als Wärmepumpe verwendbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kleinkühl­ gerät der einleitend genannten Art dahingehend auszubil­ den, daß auf die für Kühlschränke typischen und aufwendi­ gen Bauteile verzichtet werden kann, insbesondere auf ei­ nen Kompressor beim Kompressorkühlschrank bzw. einen Ab­ sorber beim Absorberkühlschrank.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verdampfer als aus gut wärmeleitfähigem Material be­ stehende Platte ausgebildet ist, auf der das zu kühlende Objekt anzuordnen ist, daß der Austauscher aus einem Küh­ ler besteht, der die dem Verdampfer entzogene Wärme an die Umgebung abgibt, und daß zwischen dem Verdampfer und dem Austauscher mindestens ein als Wärmepumpe wirkendes Peltier-Modul mit mehreren Peltier-Elementen vorgesehen ist.
Auf diese Weise gelangt man zu einem elektrisch betreib­ baren Kleinkühlgerät, das klein und kompakt aufgebaut ist, das insbesondere auf die für Kühlschränke typischen und aufwendigen Bauteile verzichten kann, insbesondere auf einen Kompressor bzw. auf einen Absorber.
Des weiteren kann zweckmäßig auf der Kaltseite des Peltier-Moduls eine Distanzplatte und auf der Distanz­ platte die Kühlplatte sowie auf der Warmseite des Peltier-Moduls der Kühler angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann das Kleinkühlgerät auch so ausge­ bildet sein, daß der Verdampfer als aus gut wärmeleitfä­ higem Material bestehender Zylinder ausgebildet ist, in dem sich das zu kühlende Objekt befindet.
Außerdem kann auf der Warmseite des Peltier-Moduls die Distanzplatte angeordnet und auf der Distanzplatte ein Zylinder angeordnet sowie auf der Warmseite des Peltier-Moduls der Kühler angeordnet sein, wobei mit all­ seitigem Abstand von dem Zylindergefäß ein Topf vorgese­ hen ist und der Zwischenraum zwischen dem Zylindergefäß und dem Topf mit wärmeisolierendem Material ausgefüllt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Verdampfer als aus Aluminium bestehender unten geschlossener und oben offener Zylinder ausgebildet ist, dessen Wandung kreisrund, kreisrund mit Wülsten mit ebenen Flächen oder achteckig ist. Insbesondere durch die Anordnung von Wülsten bzw. durch die achteckige Form des Zylinders ist gewährleistet, daß der Verdampfer und die Kaltseite des Peltier-Moduls einen besonders guten gegen­ seitigen Wärmeübergang zu lassen.
Am Boden des Verdampfers kann ein Fühler eines thermi­ schen Reglers, insbesondere eines thermischen Zwei-Punkt- Reglers wärmeleitend eingeführt sein. Dadurch läßt sich die Temperatur im Kühlraum des Kleinkühlgerätes unter­ schiedlich einstellen.
Zweckmäßig kann der Austauscher aus einem Aluminium-Rip­ penblock sowie zwei Kupferbändern mit Kühlrippen beste­ hen.
Der Austauscher kann als Flüssigkeitsaustauscher ausge­ bildet sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß an der Kaltseite und an der Warmseite des Peltier-Moduls je eine Aluminiumplatte gut wärmeleitend zur Bildung eines die Wärmepumpe darstellenden Wärmeaus­ tauschblockes vorgesehen ist und daß zwischen dem Ver­ dampfer und dem Austauscher zwei einander gegenüberlie­ gende Wärmeaustauschblöcke angeordnet sind. Hierdurch ist es ohne weiteres möglich, die jeweilige Kaltseite des Peltier-Moduls mit dem Verdampfer gut wärmeleitend zu verbinden.
Das Kleinkühlgerät kann auch so ausgebildet sein, daß der Verdampfer in einem aus wärmeisolierendem Material beste­ henden Topf mit allseitigem Abstand von dem Topf angeord­ net ist und der Zwischenraum zwischen dem Verdampfer und dem Topf mit einem wärmeisolierenden Material ausge­ schäumt ist.
Zur elektrischen Versorgung des Kleinkühlgerätes em­ pfiehlt es sich, einen Transformator vorzusehen, der mit der Primärseite an der elektrischen Netzspannung von 230 V liegt und an dessen Sekundärseite eine elektrische Spannung von 40 V anliegt, wobei ein Gleichrichter und ggf. ein zusätzlicher Glättungskondensators vorgesehen sind, mit denen die elektrische Spannung und der elektri­ sche Strom der Sekundärseite des Transformators gleichge­ richtet und ggf. geglättet werden.
Die Erfindung betrifft des weiteren eine elektrisch be­ treibbare Kühlplatte aus einem gut wärmeleitenden Mate­ rial.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht bei der vorstehend aufgeführten Kühlplatte die Erfindung darin, daß mit Abstand von der Kühlplatte und von dieser thermisch isoliert ein Kühler angeordnet ist und daß zwischen der Kühlplatte und dem Kühler wenigstens ein mit diesen gut wärmeleitend verbundenes als Wärme­ pumpe wirkendes Peltier-Modul mit mehreren Peltier-Ele­ menten vorgesehen ist. - Hierdurch gelangt man zu einer elektrisch betreibbaren Kühlplatte, die klein und leicht ausgebildet ist und keinen besonderen Aufwand verursacht.
Die Kühlplatte kann zweckmäßig so ausgebildet sein, daß die Kühlplatte aus Kupfer besteht und der Kühlkörper als Rippenkühlkörper ausgebildet ist, daß der Zwischenraum zwischen der Kühlplatte und dem Kühlkörper mit einem wär­ meisolierenden Stoff ausgefüllt ist und daß das Peltier- Modul mit seiner Kaltseite gut wärmeleitfähig mit der Kühlplatte und mit seiner Warmseite gut wärmeleitfähig mit dem Kühlkörper verbunden ist.
Hierbei empfiehlt es sich, als Gebläse ein Kleingebläse mit einem Trommelventilator und mit einem elektrischen Spaltmotor als Antrieb vorzusehen.
Hierdurch ist es möglich, die Wärme, die vom Kühlkörper an die Umgebung abgegeben wird, aus dem Bereich des Kühl­ körpers weg zu transportieren.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von vier Ausfüh­ rungsbeispielen in der Zeichnung des näheren erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein herkömmliches Peltier-Modul in perspek­ tivischer Darstellung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Peltier-Modul gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Peltier-Modul gemäß Fig. 1 mit zu beiden Seiten angeordneten Distanzplatten,
Fig. 4 ein Peltier-Modul gemäß Fig. 1 mit nur einer Distanzplatte an der Kaltseite des Peltier­ moduls,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungs­ form der Erfindung,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt ähnlich dem gemäß Fig. 6 durch eine zweite Ausführungsform der Erfin­ dung,
Fig. 8 ein Gefäß mit zwei gegenüberliegend angeord­ neten Peltier-Modulen mit beidseitig der Mo­ dule angeordneten Distanzplatten und je ei­ nem Kühler auf der äußeren Distanzplatte ge­ mäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 9 eine Darstellung des Peltier-Moduls zwischen dem Verdampfer und dem Austauscher,
Fig. 10 eine Darstellung des Temperaturverlaufes zwischen dem Verdampfer und dem Austauscher,
Fig. 11 einen Querschnitt durch einen Teil der Wan­ dung des Kühlgerätes,
Fig. 12 eine Ansicht auf Fig. 11 in Richtung des Pfeil es XII,
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des Zylin­ ders innerhalb eines Topfes,
Fig. 14 eine perspektivische Darstellung des Kühlge­ rätes,
Fig. 15 eine Ansicht von unten auf eine Kälteplatte,
Fig. 16 einen Schnitt längs der Linie XVI-XVI der Fig. 15,
Fig. 17 eine Seitenansicht auf die Kälteplatte gemäß Fig. 15 in Richtung des Pfeiles XVII und
Fig. 18 eine bei dem Kühlgerät und der Kühlplatte zur Anwendung kommende elektrische Schal­ tung.
Das in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Peltier-Modul 1 hat zwei mit Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete Kunststoffplatten 2, 3 aus elektrisch nicht leitendem Material, zwischen denen mehrere Peltier-Ele­ mente 4, 5 angeordnet sind. Das Peltier-Element 4 besteht aus einer an der einen Kunststoffplatte 2 sehr gut wärme­ leitfähig angebrachten Kupferplatte 6, an deren beiden Enden zwei Halbleiterschenkel 7, 8 angeordnet sind, wobei der Halbleiterschenkel 7 p-dotiert und der Halbleiter­ schenkel 8 n-dotiert ist. An den anderen Enden der Halb­ leiterschenkel 7, 8 sind Kupferleisten 9, 10 vorgesehen, die mit der anderen Kunststoffplatte 3 sehr gut wärme­ leitfähig verbunden sind. Dabei hat die Kupferleiste 9 negatives Potential und die Kupferleiste 10 positives Po­ tential.
Das dem Peltier-Element 4 benachbarte Peltier-Element 5 ist in der gleichen Weise wie das Peltier-Element 4 auf­ gebaut. Es besteht aus einer Kupferplatte 11, an der zwei Halbleiterschenkel 12, 13 angeordnet sind, wobei der Halb­ leiterschenkel 12 p-dotiert und der Halbleiterschenkel 13 n-dotiert ist. An den Enden der Halbleiterschenkel 12, 13 sind Kupferleisten 14, 15 angeordnet, die sehr gut wärme­ leitfähig mit der Kunststoffplatte 3 verbunden sind. Die Kupferleiste 14 hat positives Potential, während die Kupferleiste 15 sich auf negativem Potential aufweist.
Jeweils einander gegenüberliegende Kupferleisten 10, 14 benachbarter Peltier-Elemente 4, 5 sind mittels elektri­ scher Leitungen 16, 17, 18 miteinander verbunden. Das erste Peltier-Element und das letzte Peltier-Element der zwi­ schen den Kunststoffplatten 2, 3 angeordneten Peltier-Ele­ mente sind über einen Gleichrichter und ggf. über einen Glättungskondensator mit einer Spannungsquelle für Wech­ selspannung von 230 V verbunden.
Gemäß Fig. 3 ist an der Kunststoffplatte 2 des Peltier- Moduls 1 eine Distanzplatte 19 aus gut wärmeleitfähigem Material und an der gegenüberliegenden Kunststoffplatte 3 ebenfalls eine Distanzplatte 20 aus gut wärmeleitendem Material angeordnet.
Gemäß Fig. 4 ist an der Kunststoffplatte 2 des Peltier- Moduls 1 eine Distanzplatte 19 aus gut wärmeleitfähigem Material angeordnet.
Wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt, ist an der Distanzplatte gut wärmeleitfähig beispielsweise mit einer Wärmeleitpaste eine Kälteplatte 58 angeordnet. Unterhalb der Distanzplatte 19 befindet sich das Peltier-Modul 1 das auf einem Kühler 59 mit mehreren Kühlrippen ebenfalls gut wärmeleitfähig, beispielsweise mit einer Wärmeleit­ paste verbunden ist.
Das in Fig. 7 dargestellte Kühlgerät unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 5 und Fig. 6 im wesentlichen dadurch, daß anstelle der Kühlplatte 58 ein isolierter Kühlzylinder 61 vorgesehen ist. An der unteren Seite des Peltier-Moduls 1 ist der Kühler 59 mit den Kühlrippen 60 angeordnet. Auf der oberen Seite des Peltier-Elements 1 ist die Distanzplatte 19 vorgesehen, auf der gut wärme­ leitend der Zylinder 61 angeordnet ist. Der Zylinder 61 beinhaltet den Kühlraum 62 und ist mit all seitigem Ab­ stand von einem Topf 63 umgeben, wobei der ringförmige Raum zwischen dem Zylinder 61 und dem Topf 63 mit wärme­ isolierendem Material 64 ausgefüllt ist. Desgleichen ist der Raum 65 zwischen dem Boden 66 des Zylinders 1 und dem Boden 67 des Topfes 63 mit dem gleichen wärmeisolierenden Material 64 ausgefüllt.
Der Topf 63 kann, wie in Fig. 7 dargestellt, die Form eines Zylinders haben. Es ist jedoch auch möglich, dem Topf 23 eine ästhetisch ansprechende Form zu geben, wie sie beispielsweise bisher bei mit Eiswürfeln gekühlten Töpfen bekannt ist. Des weiteren ist es möglich, auch den Zylinder 61 entsprechend ästhetisch formschön zu gestal­ ten und ihn so auszubilden, daß mehr als eine Flasche, beispielsweise zwei, drei oder noch mehr Flaschen in dem Inneren des Gefäßes 61 Platz finden.
In Fig. 8 sind zwei der in Fig. 3 dargestellten Peltier-Module 1 mit Distanzplatten 19, 20 auf einem den Verdampfer darstellenden Zylinder 21 in etwa mittlerer Höhe an der Außenseite des Zylinders 21 gegenüberliegend angeordnet, wobei die beiden inneren Distanzplatten 20 mit dem Zylinder 21 gut wärmeleitend verbunden sind, wäh­ rend an den beiden äußeren Distanzplatten 19 je ein Küh­ ler 22 angeordnet ist.
In Fig. 9 und Fig. 10 sind ein Querschnitt durch das Peltier-Element 20, 4, 19 und der Temperaturverlauf über das Peltier-Element 20, 4, 19 dargestellt. An dem den Ver­ dampfer bildenden Zylinder 21 ist die innere Distanzplat­ te 20 angeordnet, die im Falle eines Zylinders 21 mit kreisförmiger Zylinderwand 21 eine entsprechend kreisför­ mig gekrümmte Kontaktfläche 23 aufweist. An der Distanz­ platte 20 ist die Kunststoffplatte 2 angeordnet, an der die Kupferplatte 6 befestigt ist. Mit der Kupferplatte 6 sind die Halbleiterschenkel 7, 8 verbunden, an deren ande­ ren Enden die Kupferleisten 9, 10 vorgesehen sind, die mit der gegenüberliegenden Kunststoffplatte 3 verbunden sind, an der gut wärmeleitend die äußere Distanzplatte 19 ange­ ordnet ist, mit der der Kühler 22 verbunden ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 10 beträgt die Temperatur des Verdampfers und der inneren Distanzplatte 20 Tk, fällt zunächst auf eine Temperatur von T ik in der Kunst­ stoffplatte 2 und von dort aus noch weiter auf eine Tem­ peratur von T ek in der Kupferplatte 6 des Peltier-Ele­ ments 4 ab. Von hieraus steigt die Temperatur auf T ew in den Kupferleisten 9, 10 des Peltier-Elements 4 an. Dann fällt die Temperatur auf Tiw in der Kunststoffplatte 3, von hieraus weiter auf eine Temperatur von Tw in der äu­ ßeren Distanzplatte 19 und schließlich noch weiter auf eine Temperatur von Tl an der Außenseite des Austauschers ab. Die Temperaturdifferenz ΔTP zwischen der Temperatur Tek und der Temperatur Tew stellt die durch das Peltier-Element 4 erzeugte Temperaturdifferenz von bis zu 67°C dar, während ΔT5 die Temperaturdifferenz des Systems zwischen der Temperatur Tk und der Temperatur T1 darstellt.
In Fig. 11 und Fig. 12 ist teilweise der Querschnitt des Kühlgerätes dargestellt. Der kreisrunde Verdampfer stellt einen tiefgezogenen Aluminiumtopf mit etwa 0, 6 bis 0,8 mm Wandstärke dar und weist zwei gegenüberliegende Wülste 23 auf. Von außen ist an dem Wulst 23 mit einer ebenen Fläche die Peltier-Einheit 1 angeordnet, gegen die von außen her eine Kupferplatte 24 mittels Schrauben 25 und Druckfedern 26 angedrückt ist. Die Kupferplatte 24 ist über Kupferbänder 27, 28 mit dem Austauscher 22 ver­ bunden. Zwischen dem Austauscher 22 und dem Verdampfer 21 ist eine Wärmeisolation 29 angebracht.
In Fig. 13 ist das Kühlgerät kurz vor seiner Fertigstel­ lung dargestellt. Zwischen dem Verdampfer 21 und einem äußeren Topf 30 ist ein Zwischenraum 31 für die Aufnahme einer Wärmeisolation 29 vorgesehen. Durch die Öffnungen 32, 33 erstrecken sich die Kühler der später anzubringen­ den Wärmepumpen.
In Fig. 14 ist das fertige Kühlgerät dargestellt. Der Verdampfer bzw. Zylinder 21 ist mit Abstand von dem Topf 30 umgeben, wobei der Raum zwischen dem Verdampfer 21 und dem Topf 30 mit Wärmeisolation 29 ausgefüllt ist.
Der vorn dargestellte Kühler 22 und der in Fig. 10 nicht dargestellte, dem Kühler 22 gegenüberliegende gleiche Kühler sind über ringförmig umlaufende Kühlrippen 34, 35 miteinander verbunden.
In Fig. 15 bis Fig. 17 ist eine Kühlplatte 36 darge­ stellt, die mit einer Kunststoffkante 37 umgeben ist. An der Unterseite der Kühlplatte 36 ist ein Kühlkörper 38 vorgesehen, der unter Belassung eines Zwischenraumes 39 zwei Reihen 40, 41 Kühlrippen 42, 43 aufweist.
Zwischen der Kühlplatte 36 und dem gegenüberliegenden Kühlkörper 38 sind mehrere Peltier-Elemente 44, 45 ange­ bracht. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß an der Unterseite der Kühlplatte 36 vier quadratische Erhebungen angeordnet sind, wobei die Oberflächen der Erhebungen ge­ nau eben ausgebildet sind. Unter Verwendung von Wärme­ leitpaste liegt hier die Kaltseite der Peltier-Module 44, 45 auf. Die Warmseite der Peltier-Module 44, 45 steht ebenfalls unter Verwendung von Wärmeleitpaste mit dem Rippenkühlkörper 38 aus Aluminium in Verbindung. Der Raum 46 zwischen der Kühlplatte 36 und dem Rippenkühlkörper 38 ist mit einem wärmeisolierenden Stoff ausgefüllt.
Da die Anordnung des Rippenkühlkörpers 38 unterhalb der Kühlplatte 36 zur Folge hat, daß sich die von den Peltier-Modulen 44, 45 abgepumpte Wärmeenergie in dem Kühlkörper staut, ist zwischen den zwei Reihen 40, 41 des Kühlkörpers 38 ein Kleingebläse 47 vorgesehen, das einen Trommelventilator 48 hat, der durch einen elektrischen Spaltmotor 49 angetrieben ist. Spaltmotore 49 sind weit­ gehend wartungsfrei und zeichnen sich durch ihre Laufruhe aus. Der Kühlluftaustritt erfolgt zweiseitig aus dem Ge­ bläse 47 durch die Gebläseausgänge 50, 51. Dabei durch­ strömt die Kühlluft auf ganzer Breite den Rippenkühlkör­ per 38 und transportiert somit die Wärme seitlich ab.
Gemäß Fig. 18 ist zur elektrischen Versorgung des Kühl­ geräts bzw. der Peltier-Einheit 1 ein Transformator 52 vorgesehen, der die Netzspannung von 230 V auf höchstens 40 V heruntergespannt. Der Netztransformator 52 bildet dabei mit dem Netzstecker eine Einheit, so daß das Kühl­ gerät selbst nur mit einer Kleinspannung betrieben wird. Die erforderlichen Schutzmaßnahmen sind dadurch erfüllt. Weitere Schutzmaßnahmen für das Kühlgerät erübrigen sich.
Der auf der Sekundärseite 54 des Transformators 52 flie­ ßende elektrische Wechselstrom wird in einem Gleichrich­ ter 55 gleichgerichtet und durch einen Glättungstransfor­ mator 56 geglättet.
Die Stromstärke und damit die Temperaturdifferenz, die durch das Peltier-Modul 1 bewirkt wird, ist über einen Zwei-Punkt-Regler 57 einzustellen.

Claims (15)

1 Elektrisch betreibbares Kleinkühlgerät zum Kühlen von mittelgroßen Teilen, beispielsweise Flanschen, Dosen und Maschinenteilen entsprechender Größe, mit einem Verdampfer zur Absenkung der Temperatur im Kühlraum, mit einem Wärmeaustauscher zur Abgabe der dem Ver­ dampfer entzogenen Wärmeenergie an die Umgebung und mit einer Wärmepumpe zum Transport der dem Verdampfer entzogenen Wärme zu dem Austauscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer als aus gut wärmeleitfähigem Mate­ rial bestehende Platte (58) ausgebildet ist, auf der das zu kühlende Objekt anzuordnen ist, daß der Austau­ scher aus einem Kühler (22) besteht, der die dem Ver­ dampfer entzogene Wärme an die Umgebung abgibt, und daß zwischen dem Verdampfer und dem Austauscher minde­ stens ein als Wärmepumpe wirkendes Peltier-Modul (1) mit mehreren Peltier-Elementen (4, 5) vorgesehen ist.
2. Kleinkühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Kaltseite des Peltier-Moduls (1) eine Distanzplatte (19) und auf der Distanzplatte (19) die Kühlplatte (58) sowie auf der Warmseite des Peltier- Moduls (1) der Kühler (59) angeordnet sind.
3. Kleinkühlgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verdampfer als aus gut wärmeleitfä­ higem Material bestehender Zylinder (21) ausgebildet ist, in dem sich das zu kühlende Objekt befindet.
4. Kleinkühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Warmseite des Peltier-Moduls (1) die Distanzplatte (19) angeordnet und auf der Distanzplatte (19) ein Zylinder (61) angeord­ net sowie auf der Warmseite des Peltier-Moduls (1) der Kühler (59) angeordnet ist, wobei mit allseitigem Ab­ stand von dem Zylindergefäß (61) ein Topf (63) vor­ gesehen ist und der Zwischenraum zwischen dem Zylin­ dergefäß (61) und dem Topf (63) mit wärmeisolierendem Material ausgefüllt ist.
5. Kleinkühlgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß der Verdampfer als aus Aluminium bestehender unten geschlossener und oben offener Zylinder (21) ausgebildet ist, dessen Wandung kreisrund, kreisrund mit Wülsten mit ebenen Flächen oder achteckig ist.
6. Kleinkühlgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Boden des Verdampfers ein Fühler ei­ nes thermischen Reglers, insbesondere eines thermi­ schen Zwei-Punkt-Reglers wärmeleitend eingeführt ist.
7. Kleinkühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Austauscher aus einem Aluminium-Rippenblock sowie zwei Kupferbändern mit Kühlrippen besteht.
8. Kleinkühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Austauscher als Flüssigkeitsaustauscher ausgebildet ist.
9. Kleinkühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kaltseite und an der Warmseite des Peltier-Moduls (1) je eine Alumi­ niumplatte gut wärmeleitend zur Bildung eines die Wär­ mepumpe darstellenden Wärmeaustauschblockes (1, 19, 20) vorgesehen ist und daß zwischen dem Verdampfer und dem Austauscher zwei einander gegenüber liegende Wärmeaus­ tauschblöcke (1, 19, 20) angeordnet sind.
10. Kleinkühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer in einem aus wärmeisolierendem Material bestehenden Topf mit allseitigem Abstand von dem Topf angeordnet ist und der Zwischenraum zwischen dem Verdampfer und dem Topf mit einem wärmeisolierenden Material ausge­ schäumt ist.
11. Kleinkühlgerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischen Versorgung des Kleinkühlgerätes (1) ein Transformator (52) vorgesehen ist, der mit der Primärseite (53) an der elektrischen Netzspannung von 230 V liegt und an dessen Sekundärseite (54) eine elektrische Spannung von 40 V anliegt und daß ein Gleichrichter (55) und ggf. ein zusätzlicher Glättungskondensators (56) vor­ gesehen sind, mit denen die elektrische Spannung und der elektrische Strom auf der Sekundärseite (54) des Transformators (52) gleichgerichtet und ggf. geglät­ tet werden.
12. Elektrisch betreibbare Kühlplatte aus einem gut wär­ meleitenden Material, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand von der Kühlplatte (36) und von die­ ser thermisch isoliert ein Kühler (38) angeordnet ist und daß zwischen der Kühlplatte (36) und dem Kühler (38) wenigstens ein mit diesen gut wärmeleitend ver­ bundenes als Wärmepumpe wirkendes Peltier-Modul (44, 45) mit mehreren Peltier-Elementen (4, 5) vorgese­ hen ist.
13. Kühlplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatte aus Kupfer besteht und der Kühl­ körper als Rippenkühlkörper ausgebildet ist, daß der Zwischenraum zwischen der Kühlplatte und dem Kühlkör­ per mit einem wärmeisolierenden Stoff ausgefüllt ist und daß das Peltier-Modul mit seiner Kaltseite gut wärmeleitfähig mit der Kühlplatte und mit seiner Warmseite gut wärmeleitfähig mit dem Kühlkörper ver­ bunden ist.
14. Kühlplatte nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Gebläse zur Belüftung des Kühlkör­ pers vorgesehen ist.
15. Kühlplatte nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Gebläse ein Klein­ gebläse mit einem Trommelventilator und mit einem elektrischen Spaltmotor als Antrieb vorgesehen ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0650110A1 (de) * 1993-10-21 1995-04-26 Desgranges Et Huot S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Druckerzeugung und/oder -Regelung eines Fluides unter Verwendung von Peltier-Effekt-Modulen
WO2000073715A1 (de) 1999-05-31 2000-12-07 Exima Produktions- Und Handelsgesellschaft Mbh Wärmetauschereinrichtung
DE29921224U1 (de) * 1999-12-02 2001-04-12 Stollenwerk Michael Kühlvorrichtung
CN1078699C (zh) * 1997-07-29 2002-01-30 美固电子(深圳)有限公司 新型聚冷器
US7305833B2 (en) 2004-12-03 2007-12-11 Electrolux Professional S.P.A. Bottle cooling and warming device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1075782C (zh) * 1997-07-29 2001-12-05 美固电子(深圳)有限公司 高密封性冷胆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3503281A1 (de) * 1985-01-31 1985-06-20 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Kuehlbehaelter
DE3639089A1 (de) * 1986-11-14 1988-05-26 Unitechnica Mobilkaelte Gmbh Thermoelektrische kuehlvorrichtung
DE3901913A1 (de) * 1988-04-20 1989-11-02 Peter Otto Moser Frischhalteplatte fuer speisen und getraenke

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3503281A1 (de) * 1985-01-31 1985-06-20 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Kuehlbehaelter
DE3639089A1 (de) * 1986-11-14 1988-05-26 Unitechnica Mobilkaelte Gmbh Thermoelektrische kuehlvorrichtung
DE3901913A1 (de) * 1988-04-20 1989-11-02 Peter Otto Moser Frischhalteplatte fuer speisen und getraenke

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0650110A1 (de) * 1993-10-21 1995-04-26 Desgranges Et Huot S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Druckerzeugung und/oder -Regelung eines Fluides unter Verwendung von Peltier-Effekt-Modulen
FR2711815A1 (fr) * 1993-10-21 1995-05-05 Desgranges Huot Procédé et dispositif de génération et/ou régulation de pression d'un fluide à l'aide de modules à effet Peltier.
CN1078699C (zh) * 1997-07-29 2002-01-30 美固电子(深圳)有限公司 新型聚冷器
WO2000073715A1 (de) 1999-05-31 2000-12-07 Exima Produktions- Und Handelsgesellschaft Mbh Wärmetauschereinrichtung
DE19950211C2 (de) * 1999-05-31 2001-11-15 Exima Export Imp Gmbh Ausschankanlage für Getränke
DE29921224U1 (de) * 1999-12-02 2001-04-12 Stollenwerk Michael Kühlvorrichtung
US7305833B2 (en) 2004-12-03 2007-12-11 Electrolux Professional S.P.A. Bottle cooling and warming device

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