WO2000073715A1 - Wärmetauschereinrichtung - Google Patents

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WO2000073715A1
WO2000073715A1 PCT/DE2000/001816 DE0001816W WO0073715A1 WO 2000073715 A1 WO2000073715 A1 WO 2000073715A1 DE 0001816 W DE0001816 W DE 0001816W WO 0073715 A1 WO0073715 A1 WO 0073715A1
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WO
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heat exchanger
peltier
exchanger device
lines
block
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/001816
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Fuhrmann
Rico Langwald
Bernd Jurke
Original Assignee
Exima Produktions- Und Handelsgesellschaft Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exima Produktions- Und Handelsgesellschaft Mbh filed Critical Exima Produktions- Und Handelsgesellschaft Mbh
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/0857—Cooling arrangements
    • B67D1/0869—Cooling arrangements using solid state elements, e.g. Peltier cells

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger device, in particular for cooling and air conditioning systems, which is provided with a Peltier-pn pair arrangement between two opposite flat walls of heat-conductive material, the Peltier pn pair arrangement being connected to a voltage source for power consumption is.
  • a Peltier-pn pair arrangement between two opposite flat walls of heat-conductive material, the Peltier pn pair arrangement being connected to a voltage source for power consumption is.
  • the use of Peltier heat to reach low temperatures depends on three factors, namely high differential thermal voltage, high electrical Conductivity and low thermal conductivity, which must coincide in the selection of the materials used, so that the figure of merit, which contains these three factors, should be as large as possible.
  • a single Peltier element has two legs made of p- or n-conducting materials.
  • a large number of PN pairs can be combined in a component-shaped Peltier element to form a Peltier-pn pair arrangement, the pn pairs being electrically connected in series, but thermally in parallel, and inserted between parallel opposing plane plates.
  • Such Peltier elements can, as is known from the publication DE 41 096 77 AI, essentially from pn pairs and from two thin, parallel opposing plane plates which have thermally conductive material and between which the associated pn pairs each with their different temperature-variable end regions are attached to the plane plates.
  • the entirety of the pn pairs represents a pn pair arrangement which is connected to a voltage source via electrical lines.
  • Many such separate, component-shaped Peltier elements are also present in a heat exchanger device for drinking water dispensing systems, as described in the publication DE 196 14 754 Cl, and are the basis of a method and a device for cooling and CO ? - Experience enrichment of drinking water in one go.
  • a power supply unit supplies the Peltier elements, which are attached to one of their flat plates outside a metal block with an offset cooling device.
  • the Peltier elements used are separate and independent components.
  • Another heat exchanger device is known from the document DE 40 36 210 AI, which contains a temperature control device, in which several Peltier elements are introduced. At least one Peltie element with plane plates is provided as the temperature source, which is arranged with one of its plane plates attached to one side of the temperature exchange body.
  • the actual temperature exchange body also represents an independent component. With the Peltier elements, the liquids flowing through a block of material can be both cooled and heated depending on the type and use of the liquid.
  • Another heat exchanger device is known from the document EP 077 090 A2, which is contained in a dispensing system which contains a container to which a tortuous beverage line and coolant are assigned. At least one commercially available, independent Peltier element is attached to one of its flat plates in contact on one of the container wall surfaces.
  • Another heat exchanger device is described in the document DE-GM 68 02 114, the cooling of beverages being carried out in a beverage cooler which contains an independent container.
  • On the container wall made of good heat-conducting material is on the bottom and / or on the Side wall at least e cooling element with one of its plan ⁇ plates attached. It is also attached to a separate, independent Peltier element on a wall surface of a container, that is to say another component.
  • Peltier elements used are separate, independently designed components with a controllable voltage source, which are attached to smooth, mostly flat surfaces or walls of another component that is also manufactured separately and are intended to cool or heat the component in such a way that the temperature change in the Is essentially transferred to the medium located in this component. There is therefore a clear component-dependent cut between the component or medium of the known heat exchanger device to be cooled or heated and the Peltier element as a component attached to or therein.
  • Peltier elements By fixing the commercially available Peltier elements, on the other hand, only heat transfer bridges are created between the plane plates and the walls of the components to be cooled or heated, even with the use of thermally conductive pastes, which enable the component to be cooled or heated to react quickly to the changes in performance Prevent Peltier elements and thus represent a not insignificant loss of energy. If several Peltier elements are used between larger, spaced-apart flat walls, the Peltier element can also be used Peltier element already creates different contacts to the flat walls due to small differences in thickness between the flat plates.
  • One problem with the use of one or more commercial Peltier elements is that the lack of contact transitions between the ceramic plates of the Peltier elements and the material blocks prevents the transfer of heat and smd and the heat transfer or heat removal from the Peltier elements to the medium flowing through.
  • the invention is based on the object of specifying a heat exchanger device, in particular m cooling and air conditioning systems for gases and / or liquids, which can be made smaller in size than the conventional heat exchanger devices and at the same time has an efficiency which is intended to enable a more sensitive and faster reaction in operation to ensure m associated through-lines with regard to the temperature transfer and setting on the medium flowing through.
  • the two flat walls each belong to a block of material, at least one of which contains a through line for flowing media with external connections, and m the optional temperature sensors which can be integrated and which are connected to a control system containing the voltage source smd, by means of which De the media flowing through can be set at specified temperatures, whereby the material blocks consist of highly thermally conductive ceramic material and the Peltier-pn pairs of the Peltier-pn-pair arrangement are thermally connected in parallel and electrically in series with the voltage source of the control system and with their one-sided pn-pair end regions with first means for attachment to the flat wall of the first material blocks connected and connected to the opposite, opposite pn-pair end areas with second means for fastening to the flat wall of the second material block, so that the pn-pair end areas are connected to the respective flat walls in such a way that there is an unhindered temperature exchange or heat transfer is present.
  • the part of the material blocks facing the respective Peltier-pn pair arrangement has essentially temperature-adjustable core zones in which the through lines and temperature sensors are optionally located.
  • spacers are provided, which are adapted in the associated intermediate space to the distances between the pn-pair end regions.
  • block material smd ceramic materials with a coefficient of thermal conductivity greater than 140 W / mK in particular high heat conductive carbon ceramic can be used.
  • mounting elements attached outside the end face of the block can support the inner spacers and be adapted to the block spacing of the opposite Peltier-pn-pair end regions that can be switched on thermally differently.
  • the mounting elements can be adjustable in themselves.
  • the number of through lines can be varied depending on the needs and design of the assigned cooling and air conditioning systems in each of the material blocks.
  • the through lines in the blocks of material can optionally be both pipelines and leadthroughs, which represent tubular recesses which are designed to run similarly to the pipelines, the pipelines preferably consist of block-like ceramic and / or plastic.
  • the material blocks, and in particular the core zones directly adjacent to the pn-pair arrangement, were created by encapsulating the passage lines which were placed at a predetermined distance from one another by means of liquefied ceramic block material which then solidified.
  • the control system belonging to the Peltier-pn pair arrangement contains a controllable voltage source in which cooling or heating of the material blocks and therefore the respective flow medium in the through-lines can be achieved by reversing the voltage.
  • the material blocks can be provided on the side facing away from the Peltier-pn pair arrangement with surface-enlarging structures, preferably with ribs.
  • At the same time, at least one fan can be arranged on the material block side provided with surface-enlarging structures, which is connected to the control system in terms of circuitry.
  • the fans can be switched by means of the control system in such a way that they can be adjusted in a speed-dependent manner in correspondence with the power output of the voltage source in such a way that the heat dissipation can be changed in such a way that the flowing medium in the passage lines can be set to predetermined temperatures.
  • An interaction between the power consumption and output of the Peltier-pn pair arrangement and the heat dissipation by the fans is provided and can be regulated.
  • the associated control system can be used as a thermostatic control system based on at least one thermal sensor, in particular a temperature switch, for supply and supply Be shutdown and the Peltier pn-pair arrangement configured to adjust the power consumption and can speed ⁇ changes existing Beerer as well as the throughput of the both to be cooled or to be heated medium as well as an e- acquiring Kuhlstoffs was causing.
  • the power supply unit associated with the voltage source for the Peltier-pn pair arrangement and the control system can be designed in such a way that its energy supply can be either with a transformed low DC voltage from mains current (mains cable connected), with DC voltage from batteries (without mains cable) and / or Solar cells (without power cord) is feasible.
  • the electrical supply / signal lines of the Peltier-pn-pair arrangement and the temperature sensor can be led out at the end from the space formed by the Peltier-pn-pair arrangement and lead to the associated control system.
  • the changeover to change the operating states - cooling to heating and heating to cooling - by means of the control system can be both continuous and setpoint and can be carried out externally, with a protection / relay circuit preferably connected to the thermostat, which according to predetermined temperatures, in particular one Cooling temperature or in particular a heating temperature opens or closes the contacts of the protection / relay circuit and thus the secondary current path with the Peltier-pn pair arrangement.
  • the material blocks can be provided in the area of the input and / or output connections of the through lines with at least one thermal sensor, which is connected to the control system for power control by means of the controllable voltage source via a preferably line-guided temperature signaling.
  • the associated outlet and / or the inlet connection of the through lines present within the material blocks preferably have quick-release fasteners for connectable outer lines of other components of the cooling or air conditioning systems.
  • the dispensing system contains a Getrankezuchtemcardi, a Getrankeaufrungse uniform and at least one overall trankespender, where m is the Getrankezuschreibemcardi and Ge ⁇ trankeaufrungsemheit at least two strands of Getran ⁇ ken leading lines available SMD.
  • m is the Getrankezubowemcardi and Ge ⁇ trankeaufrungsemheit at least two strands of Getran ⁇ ken leading lines available SMD.
  • at least one of the strands contains a carbonation system.
  • Each section of the two strands in the form of a through line is led through the heat exchanger device.
  • the through-pipes carrying beverages contained therein are enclosed in material, the through-lines and the respective material block part forming a temperature-detectable core zone associated with the Peltier-pn pair arrangement.
  • a core zone can be assigned at least one temperature sensor, which is integrated in the control system in such a way
  • the passage lines in the cooling material block or in the material blocks in general can be arranged in a loop-like and / or meandering manner above and / or next to one another in such a way that the temperature changes on the part of the end regions of the Peltier-pn pair arrangement reach the passage lines in a highly effective manner is available.
  • a first block of material can optionally contain a plurality of through lines in which the same or different medium flowing through can be cooled, the cooling or cold end regions of the Peltier-pn-pair arrangement associated with pn-pairs attached to the associated inner surface wall in a contacting manner are.
  • the first block of material which is optionally provided for cooling, can be surrounded by a largely trough-shaped or trough-shaped insulation body, in which case a fan for this block of material can also be dispensed with.
  • the second block of material is provided for heat dissipation of the heat generated at the other end regions of the Peltier-pn pair arrangement, for which purpose a second fan and / or at least one passage line, which is likewise loop-like and / or meandering, with coolant flowing through it, can be provided.
  • the second material block of the dispensing system can consist of a largely cuboid core zone and ribs formed thereon, in particular cooling fins, which protrude from the rear of the core zone and end freely, with at least one fan attached to the air near or on some cooling fins sucked in and air flows out against the ribs in such a way that a laterally directed air outlet can transport the waste heat from the area of the heat exchanger device and supports the external heat dissipation.
  • the throughput of the medium flowing through there can be set either as a coolant or as a heatable usable medium by monitoring the temperature behavior of the second material block.
  • insulating intermediate layers can preferably be arranged and interposed as fixed and / or elastic parts, which, in addition to the spacers within the Peltier-pn pair arrangement, can also serve as supporting spacers.
  • the heat exchanger device is thus designed as a holistically interchangeable module, which can be e.g. for cooling various liquids, preferably beer, lemonade, fruit juices and / or drinking water or the like. and / or for heating drinks, coffee, tea or the like. can be provided.
  • the medium flowing through the through lines can also be gaseous, with cooling or heating of air playing an important role in air conditioning systems.
  • the heat exchanger device opens up the possibility of overcoming the previous practical and intellectual barriers of a miniaturized construction and integrates the passage lines into the area of the face plates of a substantially modified component-shaped Peltier element, whereby no simple attachment / attachment, but a structural and functional upgrading of the parallel facing plates arranged opposite each other.
  • the result is a significantly more functionally expanded, temperature-sensitive heat exchanger device.
  • the connection of the end regions of the pn pairs to the compact material blocks with through lines and surface-enlarging structures, which replace the simple, thin miniaturized plates as a whole, is more complicated, but the handling and the power consumption are more effective.
  • the advantage of the module representation of the heat exchanger device according to the invention is that flexible connecting lines can be attached to the incoming and outgoing connections or connecting pieces of the associated material block internal through-lines in such a way that a quick change within larger or smaller cooling and / or air-conditioning units can be done. Compared to the known cooling arrangements with several commercially available Peltier elements, a further dimensionally reduced heat exchanger device of high performance is created.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a heat exchanger device
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the circuit diagram for the control system with the possibility of switching the Peltier-pn pair arrangement to the operating states.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the installation of the heat exchanger device in a beverage-dispensing system
  • FIG. 4 shows a cross section through a heat exchanger device for a dispensing system according to FIG. 3.
  • the corresponding reference symbols are retained for the same parts with the same functions.
  • Fig. 1 is a erf dungsgespecializede Warmeleyeremraum 1, in particular for refrigerators and air conditioners provided with a Peltier-pn-pair arrangement 3 between two repeatedlylie ⁇ constricting Flachenwandungen 35.37 warmeleitfahigem of material, said Peltier pn-pair Arrangement 3 for power consumption is connected to a voltage source 31, shown schematically.
  • the two flat walls 35, 37 each belong to a block of material 12, 13, each of which has a through line 15; 61 for media flowing through - gases and / or liquids 49.50 - with external connections 23, 24; 25 arranged specified, 26 th ⁇ contained, the passage lines 15; 61 and the respective part of the material blocks 12, 13 facing the Peltier-pn pair arrangement 3 form core zones 17, 43 which can be temperature-controlled, each of which is integrated with a temperature sensor 18, 44, which is connected to a control system 19 containing the voltage source 31 , by means of which the gases and / or the liquids 49, 50 can be set with predetermined temperatures T1, T2, as required.
  • the material blocks 12, 13 consist of highly thermally conductive ceramic material.
  • the Peltier-pn pairs 69, 70 of the Peltier-pn-pair arrangement 3, represented in a representative manner for a multiplicity of Peltier-pn-pairs, are connected in parallel and electrically in series with the voltage source 31 of the control system 19 and with their one-sided pn-pair End regions 22, 36 connected with first means 46 for fastening to the flat wall 35 of the first material block 12 and applied to the opposite, opposite pn-pair end region 45 with second means 47 for fastening to the flat wall 37 of the second material block 13 to produce the connection .
  • the through lines 15, 61 When selecting the block material surrounding the through lines 15, 61, it is particularly expedient to achieve a sensitive penetration of the effective range of the Peltier-pn pair arrangement 3 to the through lines 15, 61 carrying the flowing media 49, 50, the through lines 15, 61 preferably consist of block-like ceramic material and / or plastic, both of which in particular meet the medical requirements or standards. Carbon ceramics with a thermal conductivity of well over 140 W / mK are a particularly highly heat-conductive ceramic material.
  • the heat exchanger device 1 Due to the direct system contact of the pn-pair end regions 22, 36; 45 to the respective flat walls 35; 37 temperature changes from the pn-pair end regions 22, 36; 45 of the Peltier-pn pair arrangement 3 from m shorter time to the through lines 15, 61 containing the flowing media 49, 50, i.e. the heat exchanger device 1 can be made significantly more sensitive to reaching predetermined medium temperatures T1, T2.
  • connection points of the p- and n-semiconductors used preferably germanium, silicon, lead telluride and / or bismuth telluride or the like. represents, the desired cold or warmth can be achieved at the connection points.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the circuit diagram for a variant of the electronic control system 19 for changing the operating states - cooling to heating / heating to cooling - the control system 19 being a thermostatic control system provided with the voltage source / power supply 31 working on the basis of the mains current . Switching between cooling / heating and heating / cooling modes can be carried out externally, for example.
  • the control system 19 is only connected to the second temperature sensor 44 by wire. Both the cooling temperature T3 with the path X21 shown on the left in FIG. 2 and the heating temperature T4 with the path X22 on the right in FIG. 2 can be preset according to the target value.
  • the heat exchanger device 1 is used for cooling drinks or for heating beverages, disinfection can subsequently or periodically, e.g. with hot water, in particular a cleaning of the beverage lines 61, 16 using a suitable and controllable valve arrangement (not shown) can be achieved with the variant of the control system 19 shown in FIG. 2.
  • FIGS. 3 and 4 show a serving system 4 provided for the cooling of two drinks 39, 40, which arranges a drink supply device 33, a drink preparation unit 2 and the heat exchanger device 1 provided with a Peltier-pn-pair arrangement 3 in the order mentioned contains two beverage dispensers 5,6, the Peltier-pn pair Arrangement 3 in FIG. 4 in the operating state forms a hot side 7 and a cold side 8 within the heat exchanger device 1.
  • the beverage supply device 33 and the beverage preparation unit 2 there are two strands 9, 10 of lines 39, 64 carrying drinks 39, 40.
  • One of the two strands 9 or 10 can contain a carbonation system 11, both strands 9, 10 being led in sections as through lines 16, 61 through the heat exchanger device 1.
  • the heat exchanger device 1 has a first material block 12 and a second material block 13, between which the Peltier-pn pair arrangement 3 is sandwiched.
  • the hot side 7 of the Peltier-pn pair arrangement 3 is assigned to the first material block 12 and the cold side 8 is assigned to the second material block 13, the first material block 12 preferably being provided with the ribs 14 for heat dissipation on the warm side 7, which ribs are formed by means of the Lucasers 20 are ventilated.
  • the passage lines 16, 61 in the heat exchanger device 1 carrying beverages 39, 40 are embedded in the material block 13 in the second material block, whereby the passage lines 16, 61 and the second material block 13 form a temperature-detectable second core zone 43, which preferably has a zone-integrated temperature sensor 44 m is connected, which is integrated in the control system 19 in such a way that the control system 19 adjusts the power consumption of the Peltier-pn-pair arrangement 3 as required for the drinks 39, 40 with the predetermined temperature T2.
  • the Peltier-pn pair arrangement 3 includes a cold end region 45 and two heated end regions 22, 36, which are connected to the control system 19 m via associated electrical supply / signal lines 57, 58. Depending on the cooling capacity provided and temperature changes or adjustments, a different number of Peltier-pn pairs m of the arrangement 3 can optionally be included.
  • the temperature sensor 44 of the second material block 13 is connected to the control system 19 via the electrical supply / signaling 59.
  • a temperature switch preferably a bimetal switch or capillary controller, can be used as the temperature sensor 44 for direct switching of the power consumption of the Peltier-pn pair arrangement 3. It can be used by attaching the sensor medium to the second material block 13 with good thermal conductivity by means of a sensor holder or by inserting a hole 68 into it.
  • the carbonation system 11 is designed for intermediate beverage storage and is preferably connected to the valve and pump assemblies 53 in the line 10.
  • the carbonization system 11 mainly includes a CO bottle 54 with valve fittings, a beverage tank 56 for the temporary storage of the carbonated beverage 39 and a CO injection device 55 which carries out the carbonization.
  • the heat exchanger device 1 can contain the two strands 9, 10 integrated in sections as through lines 16, 61 both before and after the beverage preparation unit 2.
  • associated fittings and pipes can cause the first beverage supply line 63 to branch to the first and second beverage supply lines 63, 64 and thus to form the two lines 9 , 10, which in sections in front of the beverage preparation unit 2 can be inserted in sections through the heat exchanger device 1, which are primarily used to cool the beverage 39 can be used.
  • the beverage 39 can be removed from the respective beverage dispensers 5.6 m in the form of a tap both with and without carbon dioxide.
  • the drinks 39, 40 can be of the same type as well as liquids mixed with different substances. Beer, lemonade, fruit juices and / or drinking water in particular can be used as drinks 39, 40. The latter can be obtained as cooled, still and / or sparkling table water after passing through the dispensing system 4.
  • the diameter and the length of the lines 16, 61 m of the second material block 13 are dimensioned such that they each contain a supply of beverages 39, 40 which correspond to a dispensing unit, e.g. the volume of a cup.
  • the second ribs 21 can be dispensed with for an intended continuous cooling process in the second material block 13 and, in order to increase the cooling efficiency, a trough-shaped insulation body 65 can be used, the second Material block 13 surrounds fit.
  • insulation spacers 66, 67 can be placed on and / or as fixed or elastic parts as spacers be subordinate, in particular to support spacers for the Peltier-pn-pair end regions 22, 36; 45 to serve.
  • the first material block 12 on the other hand, has integrally formed curvatures, in particular cooling fins 14, which protrude away from the first core zone 17 which is free of passage lines and terminate freely.
  • a fan 20 is attached, which can suck in air from outside the heat exchanger device 1 and flow against the ribs 14 or can simply suck off the radiated heat.
  • the waste heat transports from the side of the heat exchanger device 1 through a side air outlet.
  • the fan 20 is placed on the ribs 14 of the first material block 12 in such a way that the incoming or outgoing air streams are each directed directly toward the ribs 14.
  • the first material block 12 can preferably be provided with a black surface so that the heat can be released quickly.
  • the beverage pipelines 16, 61 m in the second block of material 13 preferably m arranged one above the other in relation to the direction to the Peltier-pn pair arrangement 3.
  • the temperature sensor 44 is expedient in the area of the outlets 29, 30 of the pipelines 16, 61 arranged.
  • the sandwich-like formation of the material blocks 12, 13 including the intermediate Peltier-pn pair arrangement 3 can also be e.g. be supported by several mounting elements 48, 60 (not shown).
  • the modular, heat exchanger device according to the invention not only opens up the possibility of an essential one Reduce the size of the bar and bring about a reduction in the respective energy consumption, but with it the area of application, in particular in the household, m public ⁇ institutions, m medical areas and m 5 industrial plants can be expanded significantly.

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)

Abstract

Die beiden Flächenwandungen (35, 37) gehören zu je einem Materialblock (12, 13), von denen mindestens einer eine Durchgangsleitung (15; 16, 61) für durchströmende Medien (49, 50, 39, 40) mit Außenanschlüssen (23, 24; 25, 26) vorgegeben angeordnet enthält und in die wahlweise Temperatursensoren (18, 44) integrierbar sind, die mit einer die Spannungsquelle (31) enthaltenden Regelungsanlage (19) verbunden sind, durch die je nach Bedarf die durchströmenden Medien (49, 50, 39, 40) mit vorgegebenen Temperaturen (T1, T2) einstellbar sind, wobei die Materialblöcke (12, 13) aus hochwärmeleitfähigem Keramikmaterial bestehen und die Peltier-pn-Paare (69, 70) der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) thermisch parallel und elektrisch in Serie an die Spannungsquelle (31) der Regelungsanlage (19) geschaltet und mit ihren einerseitigen pn-Paar-Endbereichen (22, 36) mit ersten Mitteln (46) zur Befestigung an der Flächenwandung (35) des ersten Materialblocks (12) angebunden und mit den anderseitigen, gegenüberliegenden pn-Paar-Endbereichen (45) mit zweiten Mitteln (47) zur Befestigung an der Flächenwandung (37) des zweiten Materialblocks (13) verbindungsherstellend aufgebracht sind.

Description

Beschreibung:
Warme auschereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Warmetauschereinrichtung, insbesondere für K hl- und Klimaanlagen, die mit einer Peltier-pn- Paar-Anordnung zwischen zwei sich gegenüberliegenden Flachenwandungen von warmeleitfahigem Material versehen ist, wobei die Peltier-pn-Paar-Anordnung zur Leistungsaufnahme mit einer Spannungsquelle verbunden ist. In der Druckschrift "Elektrophysik", S. 434 bis 435, VEB Verlag Technik Berlin, 1970 ist beschrieben, dass die Ausnutzung der Peltierwärme zur Erreichung tiefer Temperaturen (Wärmepumpe - Kältemaschine) von drei Faktoren abhängt, näm- lieh hoher differentieller Thermospannung, hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedriger thermischer Leitfähigkeit, die derart bei der Auswahl der verwendeten Materialien zusammentreffen müssen, dass die Güteziffer, die diese drei Faktoren enthält, möglichst groß sein soll. Die Kombination von p- und n-Halbleiter in Form von pn-Paaren bringen in ihren Verbindungsstellen bzw. Endbereichen eine wesentlich höhere Güteziffer als die Lötstellen kombinierter Metalle mit geringer unterschiedlicher differentieller Thermospannung. Um überhaupt eine geeignete Wärmetauschereinrichtung für Kühl- und Klimaan- lagen zu erhalten und zu schaffen, ist nach neueren Erkenntnissen demzufolge der Einsatz von p-, n-leitenden Stoffen erforderlich. Ein einzelnes Peltierelement (pn-Paar) hat zwei Schenkel aus p- bzw. n-leitenden Stoffen. Eine Vielzahl von PN-Paaren kann in einem bauelementgestalteten Peltierelement zu einer Peltier-pn-Paar-Anordnung zusammengefasst sein, wobei die pn-Paare elektrisch in Reihe, thermisch jedoch parallel geschaltet und zwischen parallel sich gegenüberliegenden Planplatten eingebracht sind.
Derartige Peltierelemente können, wie aus der Druckschrift DE 41 096 77 AI bekannt ist, im Wesentlichen aus pn-Paaren und aus zwei dünnen, parallel sich gegenüberliegenden Planplatten, die warmeleitfähiges Material aufweisen und zwischen denen die zugehörigen pn-Paare jeweils mit ihren unterschiedlich temperaturveränderlichen Endbereichen an den Planplatten befestigt sind, bestehen. Die Gesamtheit der pn-Paare stellen eine pn- Paar-Anordnung dar, die mit einer Spannungsquelle über elektrische Leitungen verbunden ist. Viele solcher separater, bauelementgestalteter Peltierelemente sind auch m einer Warmetauschereinπchtung für Trinkwasserausschankanlagen vorhanden, wie in der Druckschrift DE 196 14 754 Cl beschrieben, und sind Grundlage eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Kuhlen und CO?-Anreichern von Trinkwasser im Durchlauf erfahren. Ein Netzgerat versorgt die Peltierelemente, die mit einer ihrer Planplatten außerhalb eines Metallblocks mit versetzter Kuhlvorrichtung angebracht sind. Die eingesetzten Peltierelemente stellen dabei separate und eigen- standigen Bauelemente dar.
Eine weitere Warmetauscheremrichtung ist aus der Druckschrift DE 40 36 210 AI bekannt, die eine Temperiervorrichtung, m der mehrere Peltierelemente eingebracht sind, enthalt. Als Tempe- rierquelle ist mindestens ein Planplatten aufweisendes Peltie- relement vorgesehen, das mit einer seiner Planplatten auf einer Seite des Temperaturaustauschkorpers anliegend befestigt angeordnet ist. Der eigentliche Temperaturaustauschkorper stellt dabei ebenfalls ein eigenständiges Bauteil dar. Mit den Peltierelementen können die einem Materialblock durchstromen- den Flüssigkeiten je nach Art und Einsatz der Flüssigkeit sowohl gekühlt als auch erwärmt werden.
Eine andere Warmetauscheremrichtung ist aus der Druckschrift EP 077 090 A2 bekannt, die in einer Ausschankanlage, die einen Behälter enthalt, dem eine geschlangelte Getrankeleitung sowie Kuhlmittel zugeordnet sind, enthalten ist. Dabei ist an einer der Behalterwandflachen mindestens ein handelsübliches, eigen- standiges Peltierelement mit einer seiner Planplatten im Kontakt angebracht.
Eine weitere Warmetauscheremrichtung ist in der Druckschrift DE-GM 68 02 114 beschrieben, wobei die Kühlung von Getranken m einem Getrankekuhler erfolgt, der einen eigenständigen Behalter enthalt. An der aus gut wärmeleitendem Material hergestellten Behalterwandung ist am Boden und/oder an der Seitenwand mindestens e Kuhlelement mit einer seiner Plan¬ platten angebracht. Auch h er ist em separates eigenständiges Peltierelement an einer Wandflache eines Behalters, also eines anderen Bauteils, angebracht.
Dabei wird m allen bekannten Losungen, m denen bauelementgestaltete Peltierelemente eingesetzt werden können, von fertig hergestellten, separaten, eigenständigen Peltierelementen ausgegangen, die m angepasster Weise mit einer ihrer kühlenden Planplatten ausgewählte und zweckmäßige Flachenwandungen der zu kühlenden Seite eines anderen eigenständigen Bauteils, meistens eines Behalters, kontaktieren, um dort und/oder darin hauptsächlich einen Kuhleffekt hervorzurufen.
Alle eingesetzten Peltierelemente stellen separate, mit einer regelbaren Spannungsquelle versehene, eigenständig ausgebilde- te Bauelemente dar, die an glatten, meistens ebenen Flachen bzw. Wandungen eines anderen ebenso separat hergestellten Bauteils angebracht smd und dieses derart kühlen bzw. erwarmen sollen, dass die Temperaturanderung im Wesentlichen auf das m diesem Bauteil befindlichen Medium übertragen wird. Es besteht somit em klarer bauelementebedmgter Schnitt zwischen dem zu kühlenden oder zu erwärmenden Bauteil bzw. Medium der bekannten Warmetauscheremrichtung und dem Peltierelement als em daran bzw. darin befestigtes Bauelement.
Durch die Befestigung der handelsüblichen Peltierelemente ent- stehen andererseits zwischen den Planplatten und den Wandungen der zu kühlenden oder zu erwärmenden Bauteile auch unter Verwendung von warmeleitfahigen Pasten oft nur Warmeubergangs- brucken, die eine schnelle Reaktion des zu kühlenden oder zu erwärmenden Bauteils auf die Leistungsanderungen der Peltier- elemente verhindern und somit einen nicht unbedeutenden Verlust an Energie darstellen. Bei Einsatz von mehreren Peltierelementen zwischen größeren, voneinander beabstandeten Flachenwandungen können ebenfalls von Peltierelement zu Peltierelement schon durch geringe Dickenunterschiede zwischen den Planplatten unterschiedliche Kontakte zu den Flachenwandungen entstehen.
Em Problem des Einsatzes von einem oder mehreren handelsubli- chen Peltierele enten besteht somit darin, dass fehlende Kontakt-Ubergange zwischen den Keramikplatten der Peltierelemente und den Materialblocken warmetransferblockierend smd und den Wärmedurchgang oder Wärmeentzug von den Peltierelementen aus zum durchströmenden Medium behindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmetauscheremrichtung, insbesondere m Kühl- und Klimaanlagen für Gase und/oder Flüssigkeiten anzugeben, die gegenüber den herkömmlichen Warmetauscheremπchtungen verkleinert ausbildbar ist und zugleich einen Wirkungsgrad aufweist, der es ermöglichen soll, im Betrieb eine sensiblere und schnellere Reaktion bezüglich der Temperaturubertragung und -emstellung auf das durchströmende Medium m zugehörigen Durchgangsleitungen zu gewährleisten .
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ge- lost. In der Warmetauscheremrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gehören die beiden Flachenwandungen zu j e einem Mateπalblock, von denen mindestens einer eine Durchgangsleitung für durchströmende Medien mit Außenanschlussen vorgegeben angeordnet enthalt und m die wahlweise Temperatur- sensoren integrierbar smd, die mit einer die Spannungsquelle enthaltenden Regelungsanlage verbunden smd, durch die De nach Bedarf die durchströmenden Medien mit vorgegebenen Temperaturen einstellbar smd, wobei die Materialblocke aus hochwärmeleitfahigem Keramikmatenal bestehen und die Peltier-pn-Paare der Peltier-pn-Paar-Anordnung thermisch parallel und elektrisch m Serie an die Spannungsquelle der Regelungsanlage geschaltet und mit ihren einerseitigen pn-Paar-Endbereichen it ersten Mitteln zur Befestigung an der Flachenwandung des ersten Materialblocks angebunden und mit den anderseitigen, gegenüberliegenden pn-Paar-Endbereichen mit zweiten Mitteln zur Befestigung an der Flachenwandung des zweiten Materialblocks verbmdungsherstellend aufgebracht smd, wobei die pn- Paar-Endbereiche mit den jeweiligen Flachenwandungen derart in Verbindung stehen, dass dort em ungehinderter Temperaturaustausch bzw. Wärmeübergang vorhanden ist.
Der der jeweiligen Peltier-pn-Paar-Anordnung zugewandte Teil der Materialblocke weist im Wesentlichen temperaturemstellba- re Kernzonen auf, in denen sich wahlweise die Durchgangsleitungen und Temperatursensoren befinden.
Zwischen den voneinander beabstandeten Flachenwandungen der Materialblocke smd vorzugsweise halternde Abstandshalter vorgesehen, die im zugehörigen Zwischenraum den Abstanden zwi- sehen den pn-Paar-Endbereichen angepasst sind.
Als Blockmaterial smd Keramikmateπalien mit einer Wärmeleitzahl von großer als 140 W/mK vorgesehen, wobei insbesondere hochwarmeleitfahige Karbonkeramik einsetzbar ist.
Die Materialblocke verbindend, können blockaußerhalb stirnsei- tig angebrachte Halterungselemente die inneren Abstandshalter unterstutzen und dem Blockabstand der sich gegenüberliegenden, thermisch unterschiedlich einschaltbaren Peltier-pn-Paar- Endbereiche angepasst sein. Die Halterungselemente können in sich verstellbar sein.
Wahlweise kann die Anzahl der Durchgangsleitungen je nach Bedarf und Ausbildung der zugeordneten Kühl- und Klimaanlagen m jeweils einem der Materialblocke variiert werden. Die Durchgangsleitungen m den Materialblocken können wahlweise sowohl Rohrleitungen als auch Durchfuhrungen sein, die rohrformige Aussparungen darstellen, die ähnlich wie die Rohrleitungen verlaufend ausgebildet smd, wobei die Rohrleitungen vorzugsweise aus blockgleicher Keramik und/oder Kunststoff bestehen.
Die Materialblöcke sowie insbesondere die der pn-Paar- Anordnung unmittelbar benachbarten Kernzonen sind durch Umgie- ßen der vorgegeben zueinander beabstandet platzierten Durchgangsleitungen mittels verflüssigten, danach sich verfestigenden Keramikblockmaterials entstanden.
Die der Peltier-pn-Paar-Anordnung zugehörige Regelungsanlage enthält eine regelbare Spannungsquelle, in der durch Span- nungsumpolung eine Kühlung oder Erwärmung der dafür festgelegten Materialblöcke und somit des jeweiligen Strömungsmediums in den Durchgangsleitungen erreichbar ist.
Die Materialblöcke können auf der der Peltier-pn-Paar- Anordnung abgewandten Seite mit oberflächenvergrößernden Strukturen, vorzugsweise mit Verrippungen versehen sein.
Zugleich können auf der mit oberflächenvergrößernden Strukturen versehenen Materialblockseite mindestens ein Lüfter angeordnet sein, der mit der Regelungsanlage schaltungstechnisch verbunden ist.
Die Lüfter können mittels der Regelungsanlage derart drehzahlabhängig in Korrespondenz zur Leistungsabgabe der Spannungsquelle einstellbar geschaltet sein, dass die Wärmeableitung derart veränderbar ist, dass das strömende Medium in den Durchgangsleitungen auf vorgegebene Temperaturen einstellbar ist. Dabei ist ein Zusammenspiel zwischen der Leistungsaufnahme und -abgäbe der Peltier-pn-Paar-Anordnung und der Wärmeableitung durch die Lüfter vorgesehen und regelbar.
Die zugehörige Regelungsanlage kann als eine auf mindestens einen Thermosensor, insbesondere einen Temperaturschalter ge- stützte thermostatische Regelungsanlage zur Zu- und Abschaltung sowie zur Einstellung der Leistungsaufnahme der Peltier-pn-Paar-Anordnung ausgebildet sein und kann Drehzahl¬ anderungen vorhandener Lufter sowie den Durchsatz sowohl des zu kühlenden bzw. zu erwärmenden Mediums als auch eines war e- übernehmenden Kuhlmittels veranlassen.
Die zur Spannungsquelle zugehörige Stromversorgungseinheit für die Peltier-pn-Paar-Anordnung und der Regelungsanlage kann derart ausgebildet sein, dass deren Energieversorgung wahlweise mit einer transformierten Niedergleichspannung aus Netz- ström (netzkabelverbunden) , mit Gleichspannung aus Batterien (ohne Netzkabel) und/oder aus Solarzellen (ohne Netzkabel) durchfuhrbar ist.
Die elektrischen Versorgungs-/Sιgnalleιtungen der Peltier-pn- Paar-Anordnung und des Temperatursensors können stirnseitig aus dem von der Peltier-pn-Paar-Anordnung gebildeten Zwischenraum zwischen den beiden Materialblocken herausgeführt sein und zur zugehörigen Regelungsanlage fuhren.
Die Umschaltung zum Wechseln der Betriebszustande - Kuhlen zu Heizen sowie Heizen zu Kuhlen - mittels der Regelungsanlage kann sowohl kontinuierlich als auch sollwertfestgelegt und extern durchfuhrbar sein, wobei an den Thermostat vorzugsweise eine Schutz-/Relaιsschaltung angeschlossen ist, die e nach vorgegebenen Temperaturen, insbesondere einer Kuhltemperatur oder insbesondere einer Heiztemperatur die Kontakte der Schutz-/Relaιsschaltung und somit den sekundären Strompfad mit der Peltier-pn-Paar-Anordnung öffnet oder schließt.
Die Materialblocke können im Bereich der Eingangs- und/oder Ausgangsanschlusse der Durchgangsleitungen mit mindestens einem Thermosensor versehen sein, der über eine vorzugsweise leitungsgefuhrte Temperatur-Signalgebung an die Regelungsanlage zur Leistungssteuerung mittels der regelbaren Spannungsquelle verbunden ist. Die zugehörigen Ausgangs- und/oder die Eingangsstutzen der innerhalb der Materialblocke vorhandenen Durchgangsleitungen weisen vorzugsweise Schnell-Verschlusse für anschließbare Außenleitungen anderer Bauteile der Kühl- oder Klimaanlagen auf.
Em Beispiel für den Einsatz der erfmdungsgemaßen Warmetauscheremrichtung m einer Getränke kühlenden Ausschankanlage wird im Folgenden angegeben:
Die Ausschankanlage enthalt eine Getrankezufuhremrichtung, eine Getrankeaufbereitungse heit sowie mindestens einen Ge- trankespender, wobei m der Getrankezufuhremrichtung und Ge¬ trankeaufbereitungsemheit mindestens zwei Strange an Getran¬ ken fuhrenden Leitungen vorhanden smd. In der Getrankeaufbereitungsemheit enthalt mindestens einer der Strange eine Kar- bonisierungsanlage . Jeweils em Abschnitt der beiden Strange m Form einer Durchgangsleitung ist durch die Warmetauscheremrichtung gefuhrt. In dem für die Kühlung vorgesehenen Materialblock smd die darin befindlichen, Getränke fuhrenden Durchgangsleitungen materialumschlossen eingebettet, wobei die Durchgangsleitungen und der jeweilige Mateπalblockteil eine temperaturemstellbare, der Peltier-pn-Paar-Anordnung zugeordnete Kernzonen bilden. Einer Kernzone kann mindestens em Temperatursensor zugeordnet sein, der m die Regelungsanlage derart geschaltet eingebunden ist, dass e nach Bedarf an Getranken mit vorgegebenen Temperaturen die Regelungsanlage eine Leistungsaufnahme der Peltier-pn-Paar-Anordnung einstellt.
Die Durchgangsleitungen m dem kühlenden Mateπalblock bzw. m den Materialblocken ubrhaupt können schleifenartig und/oder maanderformig über- und/oder nebeneinander derart angeordnet sein, dass em hocheffektiver Durchgriff der Temperaturande- rungen seitens der Endbereiche der Peltier-pn-Paar-Anordnung zu den Durchgangsleitungen vorhanden ist. In der Ausschankanlage kann wahlweise ein erster Materialblock mehrere Durchgangsleitungen enthalten, in denen jeweils gleiches oder verschiedenes durchströmendes Medium gekühlt werden kann, wobei die kühlenden bzw. kalten Endbereiche der Peltier- pn-Paar-Anordnung zugehörigen pn-Paare an der zugehörigen inneren Flächenwandung kontaktierend angebracht sind.
Dabei kann der erste wahlweise zur Kühlung vorgesehene Materialblock passgerecht von einem weitgehend mulden- oder wan- nenförmigen Isolationskörper umgeben sein, wobei dann auch auf einen Lüfter für diesen Materialblock verzichtet werden kann.
Der zweite Materialblock ist zur Wärmeableitung der an den anderen Endbereichen der Peltier-pn-Paar-Anordnung entstehenden Wärme vorgesehen, wofür ein zweiter Lüfter und/oder minde- stens eine ebenfalls schleifenartig und/oder mäanderförmig ausgebildete Durchgangsleitung mit durchströmendem Kühlmittel vorgesehen sein kann.
Der zweite Materialblock der Ausschankanlage kann aus aus einer weitgehend quaderförmigen Kernzone und aus daran angeform- ten Verrippungen, insbesondere Kühlrippen, bestehen, die an der Kernzone rückseitig angeformt abstehen und frei enden, wobei nahe oder auf einigen Kühlrippen mindestens ein Lüfter angebracht ist, der Luft ansaugt und derart Luft gegen die Verrippungen verströmt, dass ein seitlich gerichteter Luft- austritt die Abwärme aus dem Bereich der Wärmetauschereinrichtung transportieren kann und die äußere Wärmeableitung unterstützt.
Wird z.B. auf Lüfter verzichtet und befinden sich im zweiten Materialblock ebenfalls Durchgangsleitungen und Temperatursen- soren, so kann durch die Überwachung des Temperaturverhaltens des zweiten Materialblocks der Durchsatz des dort durchströmenden Mediums entweder als Kühlmittel oder als erwärmbares nutzbares Medium eingestellt werden. Zwischen den beiden Materialblöcken können vorzugsweise Isolationszwischenlagen als feste und/oder elastische Teile auf- und zwischengeordnet sein, die zuzüglich zu den Abstandshaltern innerhalb der Peltier-pn-Paar-Anordnung auch als unter- stützende Abstandshalter dienen können.
Die Wärmetauschereinrichtung ist somit als ganzheitlicher auswechselbarer Modul ausgebildet, der wahlweise z.B. zur Kühlung für verschiedene Flüssigkeiten, vorzugsweise von Bier, Limonade, Fruchtsäften und/oder Trinkwasser od.dgl. und/oder zur Erwärmung von Getränken, von Kaffee, Tee od.dgl. vorgesehen sein kann.
Das die Durchgangsleitungen durchströmende Medium kann auch gasförmig sein, wobei insbesondere die Kühlung oder die Erwärmung von Luft in Klimaanlagen eine bedeutende Rolle spielt.
Die erfindungsgemäße Wärmetauschereinrichtung eröffnet die Möglichkeit, die bisherigen praktischen und gedanklichen Barrieren einer miniaturisierten Bauweise zu überwinden und integriert die Durchgangsleitungen in den Bereich der Planplatten eines wesentlich veränderten bauelementgestalteten Peltierele- ments, wobei keine einfache Anlagerung/Befestigung, sondern eine strukturelle und funktionale Aufwertung der parallel gegenüberliegend angeordneten Planplatten erfolgt.
Es entsteht somit eine wesentlich funktional erweiterte, temperatursensiblere Wärmetauschereinrichtung.
Dadurch bedingt, wird auch die Anbindung der Endbereiche der pn-Paare an die kompakten Materialblöcke mit Durchgangsleitungen und oberflächenvergrößernden Strukturen, die insgesamt anstelle die einfachen, dünnen miniaturisierten Platten ersetzen, zwar komplizierter, doch der Umgang und der Leistungsver- brauch effektiver. Andererseits besteht der Vorteil in der Moduldarstellung der erfindungsgemäßen Wärmetauschereinrichtung darin, dass an den ein- und austretenden Anschlüssen bzw. Stutzen der zugehörigen materialblockinternen Durchgangsleitungen flexible Anschluss- leitungen derart angebracht werden können, dass ein schneller Wechsel innerhalb größerer oder kleinerer Kühl- und/oder Klimageräte erfolgen kann. Gegenüber den bekannten Kühlanordnungen mit mehreren handelsüblichen Peltierelementen ist damit eine nochmals dimensionsverkleinerte Wärmetauschereinrichtung hoher Leistungsfähigkeit geschaffen.
Weiterbildungen zur Ausgestaltung der Erfindung werden in weiteren Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wärmetauschereinrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Stromlaufplans für die Regelungsanlage mit Umschaltungsmöglichkeit der Peltier-pn-Paar-Anordnung auf die Betriebszustände -
Kühlen bei einer Temperatur T3 oder Heizen bei einer
Temperatur T4 -,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Einbaus der Wärmetauschereinrichtung in einer Getränke kühlenden Aus- schankanlage und
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Wärmetauschereinrichtung für eine Ausschankanlage nach Fig. 3. Im Folgenden werden für gleiche Teile mit gleichen Funktionen die zugehörigen Bezugszeichen beibehalten.
In Fig. 1 ist eine erf dungsgemaße Warmetauscheremrichtung 1, insbesondere für Kühl- und Klimaanlagen, versehen mit einer Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 zwischen zwei sich gegenüberlie¬ genden Flachenwandungen 35,37 von warmeleitfahigem Material, wobei die Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 zur Leistungsaufnahme mit einer Spannungsquelle 31 verbunden ist, schematisch dargestellt. Die beiden Flachenwandungen 35,37 gehören zu je einem Mate- rialblock 12,13, die jeweils eine Durchgangsleitung 15; 61 für durchströmende Medien - Gase und/oder Flüssigkeiten 49,50 - mit Außenanschlussen 23, 24; 25, 26 vorgegeben angeordnet enthal¬ ten, wobei die Durchgangsleitungen 15; 61 und der jeweilige der Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 zugewandte Teil der Materialblocke 12,13 temperaturemstellbare Kernzonen 17,43 bilden, m die jeweils em Temperatursensor 18,44 integriert angebracht ist, die mit einer die Spannungsquelle 31 enthaltenden Regelungsanlage 19 verbunden smd, durch die je nach Bedarf die Gase und/oder die Flüssigkeiten 49,50 mit vorgegebenen Temperaturen T1,T2 einstellbar smd. Die Materialblocke 12,13 bestehen aus hochwärmeleitfahigem Keramikmaterial . Die für eine Vielzahl von Peltier-pn-Paaren stellvertretend dargestellten Peltier- pn-Paare 69,70 der Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 smd thermisch parallel und elektrisch Serie an die Spannungsquelle 31 der Regelungsanlage 19 geschaltet und mit ihren einerseitigen pn- Paar-Endbereichen 22,36 mit ersten Mitteln 46 zur Befestigung an der Flachenwandung 35 des ersten Mateπalblocks 12 angebunden und mit dem anderseitigen, gegenüberliegenden pn-Paar- Endbereich 45 mit zweiten Mitteln 47 zur Befestigung an der Flachenwandung 37 des zweiten Mateπalblocks 13 verbmdungs- herstellend aufgebracht. An den Mateπalblocken 12,13 smd halternde Abstandshalter 32,34 vorgesehen, die im Zwischenraum 62 den Abstanden zwischen den sich gegenüberliegenden pn-Paar- Endbereichen 22,36 und 45 angepasst smd, wobei die pn-Paar- Endbereiche 22, 36; 45 mit den jeweiligen Flachenwandungen 35,37 derart m Verbindung stehen, dass dort e ungehinderter Temperaturaustausch bzw. Wärmeübergang vorhanden ist.
Bei der Auswahl des die Durchgangsleitungen 15, 61 umgebenden Blockmaterials ist es vor allem zweckmäßig, einen sensiblen Durchgriff des Wirkungsbereiches der Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 zu den die stromenden Medien 49,50 fuhrenden Durchgangsleitungen 15, 61 zu erreichen, wobei die Durchgangsleitungen 15, 61 vorzugsweise aus blockgleichem Keramikmaterial und/oder Kunst- stoff, die beide insbesondere den medizinischen Anforderungen bzw. Standards entsprechen, bestehen. Als besonders hochwarme- leitfahiges Kera ikmaterial stellt sich Karbonkeramik mit einer Wärmeleitzahl von weit über 140 W/mK dar.
Duch den unmittelbaren Anlagenkontakt der pn-Paar-Endbereiche 22, 36; 45 an die jeweiligen Flachenwandungen 35; 37 werden Temperaturanderungen von den pn-Paar-Endbereichen 22, 36; 45 der Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 aus m kürzerer Zeit an die die stromenden Medien 49,50 enthaltenden Durchgangsleitungen 15,61 weitergegeben, d.h., die Warmetauscheremrichtung 1 kann we- sentlich sensibler für das Erreichen vorgegebener Mediumtemperaturen T1,T2 gemacht werden.
Dabei stellen die Endbereiche 22, 36; 45 der pn-Paare 69,70 die Verbindungsstellen der eingesetzten p- und n-Halbleiter, vorzugsweise Germanium, Silizium, Bleitellurid und/oder Wismut- tellurid od.dgl. dar, wobei an den Verbindungsstellen die angestrebte Kalte bzw. Warme erzielt werden können.
In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Stromlaufplans für eine Variante der elektronischen Regelungsanlage 19 zum Wechseln der Betriebszustande - Kuhlen zu Heizen / Heizen zu Kuhlen - gezeigt, wobei die Regelungsanlage 19 eine mit der auf Netzstrombasis arbeitenden Spannungsquelle/Stromversorgung 31 versehene thermostatische Regelungsanlage ist. Eine Umschaltung zwischen den Betriebsweisen Kühlen/Heizen und Heizen/Kuhlen kann z.B. extern durchgeführt werden. Die Regelungsanlage 19 ist in Fig. 2 nur mit dem zweiten Temperatursensor 44 leitungsmaßig verbunden. Sowohl die Kuhltemperatur T3 mit dem in Fig. 2 links gezeichneten Pfad X21 als auch die Heiztemperatur T4 mit dem in Fig. 2 rechten Pfad X22 können sollwertmäßig voreingestellt werden. Dadurch werden aber auch an den Schaltpunkt, an die Genauigkeit und an die Hysterese des Thermostaten 41 (N1,N2) gemäß den Temperaturvoreinstellun- gen Bedingungen gestellt. An dem Thermostaten 41 (N1,N2) ist eine Schutz-/Relaιsschaltung 42 angeschlossen, die e nach den vorgegebenen Temperaturen T3= +6°C oder T4= +80°C die Kontakte Kl oder K2 des zugehörigen Schutzes im sekundären, mit der Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 versehenen Strompfad öffnet oder schließt, so dass durch die Umschaltung nach Ablauf einer kurzen Wartezeit der Materialblock 13 als Kuhlblock oder als Heizblock eingesetzt werden kann.
Wird die Warmetauschereinrichtung 1 zur Getrankekuhlung bzw. Getränkeerwarmung eingesetzt, so kann anschließend oder periodisch eine Desinfektion z.B. mit heißem Wasser, insbesondere eine Reinigung der Getränke fuhrenden Durchgangsleitungen 61,16 unter Einsatz einer geeigneten und steuerbaren Ventilanordnung (nicht eingezeichnet) mit der in Fig. 2 dargestellte Variante der Regelungsanlage 19 erreicht werden.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigten schematischen Darstellungen werden im Folgenden gemeinsam betrachtet. In Fig. 3 ist eine für die Kühlung von zwei Getranken 39,40 vorgesehene Ausschankanlage 4 dargestellt, die eine Getrankezufuhremrichtung 33, eine Getrankeaufbereitungsemheit 2 und die mit einer Peltier- pn-Paar-Anordnung 3 versehene Warmetauscheremrichtung 1 m der genannten Reihenfolge angeordnet unmittelbar vor zwei Ge- trankespendern 5,6 enthält, wobei die Peltier-pn-Paar- Anordnung 3 in Fig. 4 im Betriebszustand eine Warmseite 7 und eine Kaltseite 8 innerhalb der Warmetauscheremrichtung 1 ausbildet.
In der Getrankezufuhremrichtung 33 und der Getrankeaufberei- tungsemheit 2 smd zwei Strange 9,10 an Getranken 39,40 fuhrenden Leitungen 63,64 vorhanden. Einer der beiden Strange 9 oder 10 kann eine Karbonisierungsanlage 11 enthalten, wobei beide Strange 9,10 abschnittsweise als Durchgangsleitungen 16,61 durch die Warmetauscheremrichtung 1 gefuhrt sind. Die Warmetauscheremrichtung 1 weist einen ersten Materialblock 12 und einen zweiten Materialblock 13 auf, zwischen denen die Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 sandwichartig angeordnet ist. Wahlweise smd die Warmseite 7 der Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 dem ersten Materialblock 12 und die Kaltseite 8 dem zweiten Materialblock 13 zugeordnet, wobei zur Wärmeableitung auf der Warmseite 7 der erste Materialblock 12 vorzugsweise mit den Verrippungen 14 versehen ist, die mittels des Lufters 20 belüftet werden. Die in der Warmetauscheremrichtung 1 vorhandenen, Getränke 39,40 fuhrenden Durchgangsleitungen 16,61 sind im zweiten Materialblock 13 materialumschlossen eingebettet, wobei dadurch die Durchgangsleitungen 16,61 und der zweite Materialblock 13 eine temperaturemstellbare zweite Kernzone 43 bilden, die vorzugsweise mit einem zoneneingebundenen Temperatursensor 44 m Verbindung steht, der in der Regelungsan- läge 19 derart geschaltet eingebunden ist, dass je nach Bedarf an den Getranken 39,40 mit der vorgegebenen Temperatur T2 die Regelungsanlage 19 die Leistungsaufnahme der Peltier-pn-Paar- Anordnung 3 einstellt.
Zur Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 gehören stellvertretend darge- stellt em kalter Endbereich 45 und zwei erwärmte Endbereiche 22,36, die über zugehörige elektrischen Versorgungs- /Signalleitungen 57,58 mit der Regelungsanlage 19 m Verbindung stehen. Je nach vorgesehener Kühlleistung und vorgesehenen Temperaturanderungen bzw. -emstellungen kann wahlweise eine unterschiedliche Anzahl von Peltier-pn-Paaren m der Anordnung 3 enthalten sein.
Der Temperatursensor 44 dem zweiten Materialblock 13 ist über die elektrische Versorgungs-/Sιgnalleιtung 59 mit der Regelungsanlage 19 verbunden. Als Temperatursensor 44 kann ein Temperaturschalter, vorzugsweise em Bimetallschalter oder Kapillarregler zur direkten Schaltung der Leistungsaufnahme der Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 eingesetzt sein. Der Einsatz kann durch eine thermisch gut leitfahige Anbringung des Fuh- lermediums an den zweiten Materialblock 13 mittels einer Sen- sorhalterung oder durch Einstecken m eine Bohrung 68 erfolgen.
Die Karbonisierungsanlage 11 ist getrankezwischenspeichernd ausgelegt und vorzugsweise an die im Strang 10 befindlichen Ventil- und Pumpenbaugruppen 53 angeschlossen. Zur Karbonisierungsanlage 11 gehören hauptsächlich eine CO -Flasche 54 mit Ventilarmaturen, em Getranketank 56 für die Zwischenspeiche- rung des karbonisierten Getränks 39 sowie eine die Karbonisie- rung durchfuhrende CO -Injektionseinrichtung 55.
Die Warmetauscheremrichtung 1 kann die beiden Strange 9,10 abschnittsweise als Durchgangsleitungen 16,61 sowohl vor als auch nach der Getrankeaufbereitungsemheit 2 eingebunden ent- halten. Zum Beispiel kann bei Vorhandensem nur eines Getran- keanschlusses bzw. eines Getrankevorratsbehalters, z.B. 51, sich durch zugehörige Armaturen und Rohrleitungen (nicht eingezeichnet) bedingt die erste Getrankezufuhrleitung 63 zur ersten und zweiten Getrankezufuhrleitung 63,64 verzweigen und damit zur Ausbildung der beiden Strange 9,10 fuhren, die im Bereich vor der Getrankeaufbereitungsemheit 2 die Warmetauscheremrichtung 1 abschnittsweise durchziehend darin eingebracht sein können, die vorrangig zur Kühlung des Getränks 39 eingesetzt werden kann. Somit kann das Getränk 39 sowohl mit als auch ohne Kohlendioxid versetzt aus den jeweiligen Getran- kespendern 5,6 m Form eines Zapfhahns entnommen werden.
Die Getränke 39,40 können sowohl gleicher Art als auch mit unterschiedlichen Substanzen versetzte Flüssigkeiten sein. Als Getränke 39,40 können insbesondere Bier, Limonade, Fruchtsafte und/oder Trinkwasser eingesetzt werden. Letzteres kann nach Durchlauf der Ausschankanlage 4 als gekühltes, stilles und/o¬ der sprudelndes Tafelwasser erhalten werden. Bei der Auslegung der Ausschankanlage 4 für nur em zugefuhrtes Getränk 39 kann also einer der beiden Vorratsbehalter 51,52 m der Getrankezufuhremrichtung 33 eliminiert oder abgestellt werden und nur em Getrankevorratsbehalter 51 bzw. em Getrankeanschluß, vor¬ zugsweise für Tafelwasser oder Sodawasser em Anschluß ans Trmkwasserleitungsnetz vorhanden sein, wobei das zugefuhrte Getränk 40 nach Durchgang durch die Getrankeaufbereitungsemheit 2 sowohl m stiller als auch m sprudelnder Form aus den jeweils zugehörigen Getrankespendern 5,6 entnommen werden kann.
Vorzugsweise smd der Durchmesser und die Lange der Leitungen 16, 61 m dem zweiten Materialblock 13 derart dimensioniert, daß darin jeweils eine Vorratsmenge an Getranken 39,40 enthalten ist, die einer Zapfmengeneinheit, z.B. dem Volumen eines Bechers, entsprechen kann.
Anstelle der m Fig. 1 dargestellten ersten und zweiten Verrippungen 14,21 kann für einen vorgesehenen Dauerkuhlprozess im zweiten Materialblock 13 auf die zweiten Verrippungen 21 verzichtet werden und an deren Stelle zur Erhöhung des Kuhlwirkungsgrades em muldenförmiger Isolationskorper 65 einge- setzt sein, der den zweiten Materialblock 13 passgerecht umgibt. Randbereichsseitig zwischen den beiden Mateπalblocken 12,13 können als Abstandshalter Isolationenszwischenlagen 66, 67 als feste oder elastische Teile auf- und/oder zwischengeordnet sein, insbesondere auch um als unterstutzende Abstandshalter für die Peltier-pn-Paar-Endbereiche 22, 36; 45 zu dienen.
Der erste Materialblock 12 hingegen weist angeformte Verπp- pungen, insbesondere Kuhlrippen 14 auf, die von der ersten durchgangsleitungsfreien Kernzone 17 weg gerichtet abstehen und frei enden.
Auf den Kuhlrippen 14 ist em Lufter 20 befestigt, der von außerhalb der Warmetauschereinπchtung 1 Luft ansaugen und gegen die Verrippungen 14 strömen lassen oder einfach nur die abgestrahlte Warme absaugen kann. Em seitlicher Luftaustritt transportiert die Abwarme aus dem Bereich der Warmetauscheremrichtung 1. Dabei ist der Lufter 20 derart auf den Verrippungen 14 des ersten Materialblocks 12 platziert, dass die zu- oder wegstromenden Luftstrome jeweils direkt zu den Verrippungen 14 gerichtet sind. Vorzugsweise kann der erste Materialblock 12 mit einer schwarzen Oberflache versehen sein, damit die Warme schnell abgegeben werden kann.
Die Getrankerohrleitungen 16,61 m dem zweiten Materialblock 13 verlaufen m Fig. 4 vorzugsweise übereinander geordnet m Bezug auf die Richtung zur Peltier-pn-Paar-Anordnung 3. Der Temperatursensor 44 ist dabei zweckmäßig im Bereich der Ausgange 29,30 der Rohrleitungen 16,61 angeordnet. An den Eingängen 27,28 sowie Ausgangen 29,30 der Durchgangsleitungen 16,61 können sich Verschlüsse befinden, die den Modulcharakter der Warmetauschereinπchtung 1 unterstutzen. Die sandwichartige Ausbildung der Materialblocke 12,13 einschließlich der zwischenbefindlichen Peltier-pn-Paar-Anordnung 3 kann auch hier z.B. durch mehrere Halterungselemente 48,60 (nicht emgezeich- net) unterstutzt sein.
Die modulartige, erfmdungsgemaße Warmetauscheremrichtung eröffnet nicht nur die Möglichkeit, eine wesentliche Verkleinerung der Ausschankanlagen und eine Verringerung des jeweiligen Energieverbrauchs herbeizufuhren, sondern mit ihr kann der Einsatzbereich, insbesondere im Haushalt, m öffent¬ lichen Einrichtungen, m medizinischen Bereichen sowie auch m 5 Industrieanlagen wesentlich erweitert werden.
Bezugszeichenliste
1 Warmetauscheremrichtung
2 Getrankeaufbereitungsemheit
3 Peltier-pn-Paar-Anordnung 10 4 Ausschankanlage
5 erster Getrankespender
6 zweiter Getrankespender
7 Warmseite
8 Kaltseite
15 9 Strang mit Karbonisierungsanlage
10 Strang ohne Karbonisierungsanlage
11 Karbonisierungsanlage
12 erster Materialblock
13 zweiter Materialblock 20 14 erste Verrippungen
15 erste Durchgangsleitung
16 dritte Durchgangsleitung
17 erste Kernzone
18 erster Temperatursensor 25 19 Regelungsanlage
20 Lufter
21 zweite Verrippungen
22 erster pn-Paar-Endbereich
23 erster Außenanschluss 30 24 zweiter Außenanschluss
25 dritter Außenanschluss
26 vierter Außenanschluss
27 erster Eingang
28 zweiter Eingang 35 29 erster Ausgang zweiter Ausgang Spannungsquelle/Stromversorgung erster Abstandshalter Getrankezufuhremrichtung zweiter Abstandshalter erste Flachenwandung zweiter PN-Paar-Endbereich zweite Flachenwandung erstes Getränk zweites Getränk Ther ostate Schutz-/Rela sschaltung zweite Kernzone zweiter Temperatursensor dritter pn-Paar-Endbereich erstes Mittel zur Befestigung zweites Mitel zur Befestigung erstes Halterungselement erstes Medium zweites Medium erster Vorratsbehalter zweiter Vorratsbehalter Ventil- und Pumpenbaugruppen CO,-Flasche CO -Injektionseinrichtung CO-Getranketank erste elektrische Versorgungs-/Sιgnalleιtung zweite elektrische Versorgungs-/Sιgnalleιtung dritte elektrische Versorgungs-/Sιgnalleιtung zweites Halterungselement zweite Durchgangsleitung Zwischenraum erste Getrankezufuhrleitung zweite Getrankezufuhrleitung Isolationskorper erste Isolationszwisc enlage 67 zweite Isolationszwischenlage
68 Bohrung
69 erstes pn-Paar
70 zweites pn-Paar T1,T2 Temperatur der stromenden Medien
T3,T4 sollwerteingestellte Temperaturen an den Thermostaten
K1,K2 Kontakte eines Schützes
N1,N2 Thermostate

Claims

Patentansprüche
1. Warmetauschereinrichtung, insbesondere für Kühl- und Klimaanlagen, versehen mit einer Peltier-pn-Paar-Anordnung zwischen zwei sich gegenüberliegenden Flachenwandungen von warmeleitfahigem Material, wobei die Peltier-pn-Paar- Anordnung zur Leistungsaufnahme mit einer Spannungsquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flachenwandungen (35,37) zu je einem Mate- rialblock (12,13) gehören, von denen mindestens einer eine Durchgangsleitung (15;16,61) für durchströmende Medien (49,50,39,40) mit Außenanschlussen (23, 24;25, 26) vorgegeben angeordnet enthalt und in die wahlweise Temperatursensoren (18,44) integrierbar sind, die mit einer die Span- nungsquelle (31) enthaltenden Regelungsanlage (19) verbunden sind, durch die je nach Bedarf die durchströmenden Medien (49,50,39,40) mit vorgegebenen Temperaturen (T1,T2) einstellbar sind, wobei die Materialblocke (12,13) aus hochw rmeleitfahigem Keramikmaterial bestehen und die Peltier-pn-Paare (69,70) der Peltιer-pn-Paar-7Anordnung (3) thermisch parallel und elektrisch m Serie an die Spannungsquelle (31) der Regelungsanlage (19) geschaltet und mit ihren einerseitigen pn-Paar-Endbereichen (22,36) mit ersten Mitteln (46) zur Befestigung an der Flachenwandung (35) des ersten Mateπalblocks (12) angebunden und mit den anderseitigen, gegenüberliegenden pn-Paar-Endbereichen (45) mit zweiten Mitteln (47) zur Befestigung an der Flachenwandung (37) des zweiten Materialblocks (13) verbm- dungsherstellend aufgebracht sind, wobei die pn-Paar- Endbereiche (22, 36; 5) mit den jeweiligen Flachenwandungen (35,37) derart m Verbindung stehen, dass dort ein ungehinderter Temperaturaustausch bzw. Wärmeübergang vorhanden ist.
2. Warmetauschereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der der jeweiligen Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) zugewandte Teil der Materialblocke (12,13) temperature - stellbare Kernzonen (17,43) aufweist, in denen sich wahlweise Durchgangsleitungen (15; 16, 61) und Temperatursensoren (18,44) befinden.
3. Warmetauschereinrichtung nach 7Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Materialblocken (12,13) halternde Abstandshalter (32,34) vorgesehen sind, die im Zwischenraum (62) den Abstanden zwischen den sich gegenüberliegenden pn- Paar-Endbereichen (22, 36; 45) angepasst sind.
4. Warmetauschereinrichtung nach mindestens einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass blockaußerhalb stirnseitig angebrachte Halterungselemente (48,60) die inneren Abstandshalter (32,34) unterstutzen und dem Blockabstand der sich gegenuberliegen- den Peltier-pn-Paar-Endbereiche (22,36;45) entsprechend anpassbar ausgebildet sind.
5. Warmetauschereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungselemente (48,60) in sich verstellbar smd.
6. Warmetauschereinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialblocke (12,13) sowie insbesondere die der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) unmittelbar benachbarten Kernzonen (17,43) durch Umgießen der vorgegeben zueinander beabstandet platzierten Durchgangsleitungen (15; 16, 61) mittels verflüssigten, danach sich verfestigenden Keramikblockmaterials entstanden sind.
7. Warmetauschereinrichtung nach 7Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikmaterial hochwärmeleitfähige Karbonkeramik darstellt.
8. Wärmetauschereinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsanlage (19) eine regelbare Spannungsquelle (31) enthält, mit der durch Spannungsumpolung eine Kühlung oder Erwärmung der Materialblöcke (12,13) und somit des jeweiligen Mediums (49,50,39,40) in den Durchgangsleitungen (15;16,61) erreichbar ist.
9. Wärmetauschereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung zum Wechseln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen sowie Heizen zu Kühlen - extern durchführbar ist, wobei an mindestens einen Thermostat (41 - N1,N2) eine Schütz-/Relaisschaltung (42) angeschlossen ist, die je nach vorgegebenen Temperaturen (T3;T4), insbesondere einer Kühltemperatur (T3) oder insbesondere einer Heiztemperatur (T4) die Kontakte der Schütz- /Relaisschaltung (42) und somit den sekundären Strompfad mit der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) öffnet oder schließt.
10. Wärmetauschereinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) abgewandten und mit oberflächenvergrößernden Strukturen (14,21) versehenen Materialblockrückseiten mindestens ein Lufter (20) angeordnet ist, der mit der Regelungsanlage
(19) schaltungstechnisch verbunden ist.
11. Warmetauschereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufter (20) durch die Regelungsanlage (19) dreh- zahlabhangig einstellbar sind und die Wärmeableitung derart veränderbar ist, dass das Medium (49,50,39,40) m den Durchgangsleitungen (15; 16, 61) auf vorgegebene Temperatu¬ ren (Tl, T2;T3, T4) einstellbar ist, wobei ein Zusa men- spiel zwischen der Leistungsabgabe der Peltier-pn-Paar- Anordnung (3) und der Wärmeableitung durch die Lufter
(20) vorgesehen und regelbar ist.
12. Warmetauschereinrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsanlage (19) eine auf mindestens einen Thermosensor, insbesondere einen Temperaturschalter (18,44) gestutzte thermostatische Regelungsanlage zur Zu- und Abschaltung sowie zur Einstellung der Leistungsaufnahme der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) ist und/oder Drehzahlanderungen mindestens eines Lufters (20) veranlasst .
13. Warmetauscheremrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsleitungen (15; 16, 61) m den Mateπal- blocken (12,13) wahlweise sowohl Rohrleitungen als auch Durchfuhrungen smd, die rohrformige Aussparungen darstellen, die ähnlich wie die Rohrleitungen verlaufend ausgebildet smd, wobei die Rohrleitungen vorzugsweise aus blockgleicher Keramik und/oder Kunststoff besteht.
14. Warmetauschere richtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangs- und/oder die Eingangsanschlüsse (23, 24;25, 26) bzw. -stutzen der innerhalb der Material¬ blöcke (12,13) vorhandenen Durchgangsleitungen (15,16,61) und Durchgänge Verschlüsse für anschließbare Außenleitun- gen zu anderen Bauteilen der Kühl- und Klimaanlagen (4) derart darstellen, dass ein ganzheitlicher auswechselbarer Modul vorhanden ist.
15. Wärmetauschereinrichtung in einer Getränke (39,40) kühlenden Ausschankanlage (4) nach den vorhergehenden Ansprü- chen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Die Ausschankanlage (4) enthält eine Getrankezufuhremrichtung (33) , eine Getränkeaufbereitungseinheit (2) sowie mindestens einen Getränkespender (5,6), wobei in der Ge- tränkezufuhreinrichtung (33) und Getränkeaufbereitungseinheit (2) mindestens zwei Stränge (9,10) an Getränken (39,40) führenden Leitungen (63,64) vorhanden sind, b) In der Getränkeaufbereitungseinheit (2) enthält mindestens einer der Stränge (9,10) eine Karbonisierungsanlage (11), c) jeweils ein Abschnitt der beiden Stränge (9,10) ist als Durchgangsleitungen (16,61) durch die Wärmetauschereinrichtung (1) geführt, d) in mindestens einem der Materialblöcke (12,13) sind darin befindliche, Getränke (39,40) führende Durchgangs- leitungen (16,61) materialumschlossen eingebettet, wobei die Durchgangsleitungen (16,61) und der jeweilige Materialblock (12; 13) temperatureinstellbare Kernzonen (17,43) bilden, und e) mindestens einer Kernzone (17,43) ist mindestens ein Temperatursensor (18,44) zugeordnet, der in die Regelungsanlage (19) derart geschaltet eingebunden ist, dass je nach Bedarf an Getränken (39,40) mit vorgegebenen Temperaturen (T2) die Regelungsanlage (19) eine Leistungs- aufnähme der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) einstellt.
16. Warmetauschereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsleitungen (16,61) schleifenartig und/oder mäanderförmig über- und/oder nebeneinander der- art angeordnet sind, dass em hocheffektiver Durchgriff der Temperaturanderungen seitens der pn-Paar-Endbereiche (22, 36; 45) der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) zu den Durchgangsleitungen (16,61) vorhanden ist.
17. Warmetauschereinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zur K hlung vorgesehene Materialblock (13) pass¬ gerecht von einem weitgehend mulden- oder wannenformigen Isolationskorper (65) umgeben ist.
18. Warmetauschereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum (62) zwischen den beiden Materialblocken (12,13) Isolationszwischenlagen (66,67) als feste und/oder elastische Teile auf- und zwischengeordnet sind, die innerhalb der Peltier-pn-Paar-Anordnung (3) auch als unterstutzende Abstandshalter dienen.
19. Warmetauscheremrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Materialblock (13) aus einer weitgehend quaderformigen Kernzone (17) und aus daran angeformten Verrippungen, insbesondere Kuhlrippen (14) besteht, wobei auf einigen Kuhlrippen (14) mindestens em Lufter (20) angebracht ist, der Luft ansaugt und gegen die Verrippungen (14) strömt oder Luft absaugt.
Hierzu vier Blatt Zeichnungen,
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