WO2009003893A2 - Kältegerät und verfahren zum konstanthalten einer vorbestimmten temperatur in einem kühlraum des kältegeräts - Google Patents

Kältegerät und verfahren zum konstanthalten einer vorbestimmten temperatur in einem kühlraum des kältegeräts Download PDF

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WO2009003893A2
WO2009003893A2 PCT/EP2008/058089 EP2008058089W WO2009003893A2 WO 2009003893 A2 WO2009003893 A2 WO 2009003893A2 EP 2008058089 W EP2008058089 W EP 2008058089W WO 2009003893 A2 WO2009003893 A2 WO 2009003893A2
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temperature
heat
heat flow
cooling space
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Juan Antonio Calvillo
Salvador Manuel Garcia Santamaria
José GONZALEZ VIAN
David Astrain Ulibarrena
Francisco Javier Aleman Ezcaray
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F25D19/006—Thermal coupling structure or interface

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator and to a method for keeping a predetermined temperature in a cooling space of the refrigerator constant.
  • Cooling machines for refrigerators are usually compression refrigerators with a compressor. Due to the required in this type of refrigerating machine shutdown and switch-on of the
  • Compressor are temperature changes inside the refrigerator, i. in its cold rooms, generated by up to +/- 8K. There is thus no constant temperature in the cold rooms.
  • the said temperature fluctuations can lead to damage to the respective stored in the refrigerator products, such as drugs or food. For example, these damages can damage the internal structure of foods and adversely affect the quality of food.
  • these damages can damage the internal structure of foods and adversely affect the quality of food.
  • thermoelectric chillers which allow a good temperature control inside.
  • these chillers have a very low coefficient of performance or a low efficiency, which results in a high power consumption and therefore brings disadvantages from an environmental point of view.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration device and a method which makes it possible to combine the advantages of the good coefficient of performance of the compression refrigeration machines with the advantages of better temperature control of the thermoelectric refrigerators, without increasing the total energy consumption compared to conventional refrigerators or methods To keep a predetermined cooling temperature as accurately as possible, and to ensure the longest possible and reliable storage of stored products.
  • This refrigeration device is provided with: at least one first cooling space and at least one second cooling space, which are separated from each other by a heat-insulating partition wall; at least one refrigerator having a heat dissipation system connected to the outside environment of the refrigerator for cooling the first refrigerator to a first temperature by deriving a first main heat flow from the first refrigerator to the outside of the refrigerator; a refrigerator for cooling the second refrigerator to a second temperature by deriving a second main heat flow; and a heat transport means for controllably transporting an auxiliary heat flow from the second cooling space into the first cooling space, or vice versa, for keeping the second temperature at a predetermined set temperature constant.
  • the refrigeration device according to the invention which is a kind of hybrid refrigeration device, makes it possible to combine the advantages of the good coefficient of performance of conventional refrigerating machines, in particular compression refrigeration machines, with the advantages of better temperature control of the thermoelekthschen refrigerating machines, without the total energy consumption compared to conventional refrigerators or methods to increase. Furthermore, the refrigeration device according to the invention allows to comply with predetermined cooling temperatures very accurately, ie to keep constant, and thus to ensure a longer and more reliable shelf life of stored products.
  • the (auxiliary) heat transport device is preferably an active, thermoelekthsche heat transport device, but is not limited to these.
  • the thermoelectric heat transport device is either in or on the partition, penetrating it, or placed anywhere on or in the refrigerator, such as a side wall, rear wall or door, and allows targeted heat transfer of auxiliary heat flow between the respective cooling chambers.
  • Targeted or controlled heat transfer of an auxiliary heat flow means here that the amount of heat, the duration and the direction of the heat transport of the auxiliary heat flow can be controlled exactly.
  • the partition, as well as the other walls defining the refrigerator, are preferably made of heat-insulating material.
  • the refrigerator having the heat dissipation system connected to the outside of the refrigerator is preferably a compression refrigerator.
  • the refrigerator is connected to a heat dissipation system in communication with the outside environment, so that the first refrigerator compartment can be cooled to a first predetermined temperature by dissipating a heat flow into the outside environment.
  • this chiller and the second cooling chamber to the second predetermined Cool the temperature.
  • the cooling machine and the thermoelectric heat transport device can, preferably in cooperation, cool the respective cooling chambers to predetermined different or identical temperatures and keep these temperatures constant. This is done with the aid of the (thermoelectric) heat transport device which controls an auxiliary heat flow from the corresponding cooling space in which the temperature is to be kept constant.
  • the chiller and the thermoelectric heat transport device can be operated in interaction with each other, so that the one of the two chillers can dissipate the additional heat generated by the operation of the other chiller. As a result, the temperature rise is minimized when switching off one of the two chillers. Through a thermal bridge between the individual cold rooms also the heat flow between the cold rooms is controlled so that temperature fluctuations are minimized.
  • thermoelectric heat transport device has at least one Peltier element and at least one heat exchanger system, which can be provided, for example, with two heat sinks as heat exchanger elements per Peltier element.
  • a lower temperature can be generated in at least one of the cooling chambers than in the other cooling chamber.
  • the Peltier element is mounted directly on one of the heat exchanger elements and is connected via a heat-conducting layer or a heat-conducting element with the other heat exchanger elements.
  • the Peltier element is located in the bulkhead or sidewall, allowing for heat transfer between the cold rooms.
  • Thermal conduction here means that the thermal conductivity of the element is significantly higher than that of the surrounding material or insulating material.
  • the chiller is adapted to dissipate the additional heat generated by the operation of the (thermoelectric) heat transport means, thereby preventing a rise in temperature in the chilled space into which the heat is transported by the thermoelectric heat transport means.
  • the refrigerator according to the invention has a control device for controlling the heat transport device and / or the chiller.
  • the refrigerating machine and the heat transporting device may be e.g. be controlled so that the chiller is in operation when the heat transport device is in operation, thereby making it possible to keep the predetermined temperatures, especially in the second cooling chambers constant.
  • the control device e.g. the temperatures in the cooling compartments are predetermined or preselected, and the transport direction and the size of the auxiliary heat flow are controlled.
  • the control device can interact with sensors, in particular temperature sensors in the cooling compartments.
  • Refrigerator of a refrigerator which refrigeration device has at least two separate cooling chambers, comprises the following steps, but not necessarily in the following order: a) cooling of the first cooling chamber to a first temperature T1 through
  • Fig. 1 is a partial cross-sectional view of a refrigerator according to a first
  • Embodiment of the invention comprising a device for keeping a predetermined temperature constant
  • Fig. 2 is a diagram showing the changes in temperature over time in a cold room of a conventional household refrigerator equipped with a compression refrigerating machine and the temperature behavior over time of an inventive
  • Refrigerating device represents
  • Fig. 3 is a partial cross-sectional view of a refrigerator according to a second
  • Embodiment of the invention with essential components of the device for keeping a predetermined temperature constant.
  • 1 shows a cross-sectional partial view of a refrigeration device 10 according to the invention according to a first embodiment, which is, for example, a household refrigerator and / or a freezer.
  • the refrigeration device 10 has a housing 12.
  • the housing 12 has an outer panel 14, a heat insulating layer 16 and an inner panel 18.
  • cooling chambers are formed, of which in Fig. 1, only a first cooling chamber 22 and a second cooling chamber 24 (constant temperature cooling chamber 24) to see are.
  • the first and the second cooling chamber 22, 24 are separated by a heat-insulating partition 26 from each other.
  • the partition wall 26 extends between side walls 28 of the refrigeration device 10.
  • the partition wall 26 likewise has the insulation layer 16.
  • the partition wall 26 has a first side 30 which faces the first cooling space 22, and a second side 32 which faces the second cooling space 24.
  • the partition wall 26 can also close tightly via sealing lips (not shown) with a door of the refrigeration device 10.
  • the cooling chambers can be arranged such that cooling chambers are arranged at a slightly higher temperature above the cooling chambers at a slightly lower temperature, so that an unavoidable heat flow from bottom to top has no effect on the durability of the stored products.
  • the second cooling space 24 preferably has a smaller volume than the first cooling space 22.
  • the refrigerator 10 further includes a refrigerator 34, which in this case is a compression refrigerator, but the invention is not limited to this type of refrigerator.
  • the refrigerator 34 has a heat dissipation system connected to the outside environment of the refrigerator 10 for cooling the first refrigerator compartment 22 to a first temperature T1 by diverting a first main heat flow Qm from the first refrigerator compartment 22 to the external environment of the refrigerator 10 only an evaporator 38 is shown in the drawing.
  • the evaporator 38 is arranged in one of the side walls 28 of the refrigeration device 12 in the region of the first cooling space 22.
  • the refrigeration device 10 is equipped with a refrigerator for cooling the second cooling chamber 24 to a second temperature T2 by deriving a second main heat flow Q H2 .
  • the chiller 34 for cooling the first cooling chamber 22 to the first temperature T1 and the chiller for cooling the second cooling chamber 24 to the second temperature T2 separate chillers.
  • the chiller here: 34
  • the refrigeration device 10 is equipped with an (auxiliary) heat transport device 36 for the controlled transporting of an auxiliary heat flow CW from the second cooling space 24 into the first cooling space 22, or vice versa, for keeping the second temperature T2 at a predetermined set temperature T2 S ⁇ ⁇ -
  • the heat transport device 36 is a thermoelekthsche in the present embodiment
  • the thermoelectric heat transport device 36 has at least one Peltier element 40.
  • a Peltier element is a component that generates a temperature difference when current flows through, or a current flow at temperature difference. Two metals with different energy of the conduction bands are in contact. If electricity is passed through two contact points lying one behind the other, heat energy is absorbed on one contact point. Consequently, it comes at this contact point to cool. At the other contact point, the heat energy is released. Consequently, there is a heat increase at this contact point. If the warm side, for example, via a heat exchanger elements, cooled, the cooling side is even colder. Any other heat transport system can be used instead of the Peltier element which performs the same function or is suitable to transport heat from one place to another.
  • the transport direction of the heat transport device 36 is reversible, which can be done in the case of the Peltier element 40 by simply reversing an electrical current, which supplies the Peltier element 40 with electrical energy.
  • the heat transport device 36 has a heat exchanger system for exchanging heat energy between the first cooling space 22 and the second cooling space 24.
  • the heat exchange system here has at least two heat exchanger elements 42, 44, of which the first (42) the first cooling space 22 and the second (44) associated with the second cooling space 24. More specifically, the first heat exchanger element 42 is disposed on the first side 30 of the partition wall 26 while the second heat exchanger element 44 is disposed on the second side 32 of the partition wall 26. As a result, the first and the second heat exchanger element 42, 44 are thus arranged on both sides of the partition wall 26.
  • a heat conductor 46 is provided with a relation to the partition wall 26 high thermal conductivity, which forms a predetermined, localized thermal bridge 46 in the partition 26 or at least a substantial portion of the thermal bridge 46.
  • the thermoelectric heat transport device 36, 40 is disposed in the region of the thermal bridge 46.
  • the auxiliary heat flow CW can be transported across the thermal bridge 46 by means of the heat transport device 36, 40.
  • the Peltier element 40 is arranged on the first heat exchanger element 42 such that the Peltier element 40 is located in the partition wall 26.
  • the first heat exchanger element 42 is arranged on the warm side of the Peltier element 40.
  • the heat conductor 46 is arranged in the partition 26.
  • the heat conductor 46 extends from the second Heat exchanger element 44, extending in the partition wall 26, to the Peltier element 40.
  • the Peltier element 40 is thus disposed between or on the heat exchanger elements 42, 44 and within the partition wall 26 and thermally conductively connected via the heat conductor 46 with the heat exchanger elements 42, 44 , In this way, the heat conductor 46 serves as a kind of extension of the cooling side of the Peltier element 40.
  • the heat conductor 46 has in its relative to the thickness of the partition wall 26 defined heat passage direction on a cross-sectional area, preferably smaller or considerably smaller than a respective Cross-sectional area of the first and second heat exchanger element 42, 44 in the same direction.
  • a thermal conductor can serve as a small aluminum block or the like, for example.
  • the heat transport device 36, 40 arranged in the region of the thermal bridge 46 is at the same time the chiller for cooling the second cooling chamber 24 to the second temperature T2 (or can at least act as such a chiller), as will be described in more detail below.
  • the cooling machine 34 has a heat removal device for discharging at least part of a waste heat generated during operation of the heat transport device 36.
  • the refrigeration device 10 has a control device for controlling the heat transport device 36 and / or the chiller 34. Temperature sensors (not shown) for detecting a temperature in the respective chilling chambers 22, 24 are connected to the control device. With the help of the control device and the temperatures in the respective cooling chambers 22, 24 can be set or adjusted and regulated.
  • the refrigerator 10 not shown, electrical connections for the power supply of the refrigerator, the thermoelectric heat transport device 36, the control device and other electrical components of the refrigerator 10 on.
  • the number of components can be based on the need for cooling rooms and the performance of the refrigerator.
  • a further chiller for cooling the second cooling chamber 24 may be provided.
  • thermoelectric heat transport means 36 may be provided to produce a plurality of different temperatures in the respective cold rooms.
  • the components of the thermoelectric heat transport device 36 may be arranged such that they allow a heat transfer into a cooling chamber with a lower temperature than the other cooling chambers, such as a freezer compartment. In this way it is possible to specifically promote heat in this refrigerator, so that frost formation can be prevented in this refrigerator.
  • the components of the thermoelectric heat transport device can be arranged such that they allow a heat transfer in each refrigerator or the direction of heat transfer can be changed, so that the cooling chambers can also be supplied with heat as needed. This can be used not only to keep constant the respective temperature in the respective refrigerator, but also eg for defrost functions or to avoid frost formation.
  • FIG. 2 shows a diagram illustrating the changes in temperature with time in a cold room of a conventional domestic refrigeration appliance equipped with a compression refrigeration machine and the temperature behavior over time of a refrigeration appliance 10 according to the invention.
  • the compression refrigerating machine 34 By means of the compression refrigerating machine 34, the refrigerating chambers 22, 24 are cooled to a predetermined temperature T1 (where food can be kept refrigerated).
  • T1 a predetermined temperature
  • the heat in the first cooling space 22 is removed by the compression refrigeration machine 34 in a main heat flow Qm via the evaporator 38 and the heat dissipation system into the outside environment of the refrigeration device 10. Due to the cyclical shutdown and turn on of the compressor of the compression refrigerator 34, temperature changes, as shown in Fig. 2 arise.
  • the compression refrigerating machine 34 ensures that the temperature T1 is "coarse” by regulating the first main heat flow Qm, that is, with respect to a first set temperature (T1 S ⁇ ⁇ ) in a predetermined temperature fluctuation range of about +/- 8 K varying can be held.
  • a heat flow from the second cooling space 24 in the direction of the first cooling space 22 occurs.
  • the heat generated on the warm side of the Peltier element 40 and the heat contained in the first cooling space 22 is dissipated via the evaporator 38 and the heat dissipation system of the compression refrigerating machine 34. Due to the heat dissipation is in the second cooling chamber 24, the predetermined temperature T2 S ⁇ ⁇ a.
  • the compression chiller 34 has been used to cool down the second refrigeration compartment to the temperature T1, it is the same It is also possible to cool the second cooling space 24 "roughly" to the temperature T2 by means of the compression cooling machine 34.
  • thermoelectric heat transporting device 36 can be used for cooling down to the temperature T2, this variant is particularly preferred when the second cooling space 24
  • the compression refrigerating machine 34 and the heat transporting device 36 may also be used together to cool to the temperature T2.
  • the second temperature T2 in the second cooling chamber 24 is now kept constant at the predetermined target temperature T2 S ⁇ by using the heat transport device 36 or its Peltier element 40 an auxiliary heat flow Q Au ⁇ , which is preferably considerably smaller than the first Main heat flow Qm and / or the second main heat flow Q H2 , controlled by the first cooling chamber 22 via a predetermined transport path 46 (ie here the thermal bridge 46) is transported into the second cooling space 24, and / or vice versa.
  • a predetermined transport path 46 ie here the thermal bridge 46
  • the auxiliary heat flow Q AUX for cooling the cooling space 24 will therefore generally flow in the direction of the first cooling space 22.
  • thermoelectric heat transport means 36 allows on the one hand a supply of a certain (here: thermoelectric) auxiliary heat energy (quantity) We by the auxiliary heat flow Q Aux from the second cooling chamber 24th in the first cooling chamber 22, when the temperature T2 is greater than T2 S ⁇ ⁇ , whereby a temperature rise in the second cooling chamber 24 is attenuated.
  • thermoelectric thermoelectric
  • thermoelectric heat transport device 36 also allows a targeted heat transfer by the auxiliary heat flow Q Aux from the first cooling chamber 22 into the second cooling chamber 24, if the temperature T2 should be less than T2 S ⁇ ⁇ .
  • the auxiliary power We is then supplied to the side of the second cooling space 24. This is too strong
  • Element 40 supplies, and by controlling the power and / or
  • the power and the control of the compression refrigerating machine 34 are designed so that the heat generated in operation of the Peltier element 40 and the heat in the first cooling chamber 22 are dissipated together.
  • the temperature T1 is also kept constant in the first cooling space 22, that is to say preferably in a temperature fluctuation range of
  • the chiller 34 is adapted to the first and the second main heat flow Q H i and Q H2 together in the
  • auxiliary heat flow Q Aux transported into the first cooling space 22 is diverted partially or completely through the first main heat flow Q H i into the outside environment of the refrigeration appliance 10, so that the first temperature T1 is substantially unchanged by the auxiliary heat flow Q Au ⁇ remains.
  • thermoelekthschen heat transport device and the chiller and the heat transport device can be designed as needed.
  • the performance of the chiller may be designed to be permanently in operation.
  • the performance of the chiller may also be designed such that the temperature in the cold rooms is identical.
  • electric current can also be generated by means of the thermoelectric heat transport device. This electrical current can in turn be used for certain components of the thermoelectric heat transport device and / or the refrigeration device.
  • FIG. 3 shows a partial cross-sectional view of a refrigerator 10 according to the invention, which is a household refrigerator and / or freezer, wherein the same reference numerals are used for the same components as in FIG. Only the differences from the first embodiment will be described.
  • thermoelekthsche heat transport device 36 is disposed in the side wall 28 so that the first heat exchanger element 42 is located in a region of the second cooling chamber 24 in the side wall 28, and the second heat exchanger element 44 in a region of the first cooling space 22 in the side wall 28.
  • the first and the second heat exchanger element 42, 44 are arranged above or below the partition wall 26 in the side wall 28.
  • the first heat exchanger element 42 is arranged on the warm side of the Peltier element 40 such that the Peltier element 40 in the side wall 28 located.
  • an elongated heat conductor 46 is arranged as a thermal bridge in the side wall 28.
  • the heat conductor 46 extends from the second heat exchanger element 44, extending in the side wall 28, to the Peltier element 40. In this way, the heat conductor 46 serves as a kind of extension of the cooling side of the Peltier element 40. Also in this embodiment is provided in that the temperature T2 in the second cooling space 24 is set lower than the temperature T1 in the first cooling space 22. The second cooling space 24 may even serve as a freezer compartment, while the first cooling room 22 merely serves as a cooling compartment. For this purpose, the evaporator 38 may be arranged in the second cooling space 24, as can be seen in FIG. 3.
  • thermoelekthschen heat transport means 36 are preferably only small amounts of heat, which serve to keep the temperature constant, so that the temperature T2 in the freezer compartment 24, if heat is transported into this , but can be kept lower overall than in the cooling space 22, from which heat is removed in this case.
  • the components of the (thermoelectric) chiller 36 can be arranged and controlled such that they allow a heat transfer, in particular by means of the auxiliary heat flow CW in each cooling chamber 22, 24 or the direction of this heat transfer can be changed, so that the cooling chambers 22, 24 can be supplied specifically with cold or heat.
  • the components can be arranged such that they have a Heat transfer as in the first embodiment allow, ie preferably from the second cooling chamber 24 in the first cooling chamber 22. In this case, the heat flow does not pass through the separation 26, but via the heat conductor 46 in the side wall 28.
  • the components of the thermoelekthschen heat transport device 36 also be arranged in a rear wall or in a door of the refrigerator.
  • the number of components may also be based on the need for cold rooms and the performance of the refrigerator.
  • a plurality of thermoelectric heat transport devices may be provided for multiple compartments, e.g. to produce several different temperatures in the respective cold rooms.
  • the performance and control of the (thermoelectric) heat transport device and the chiller can be designed as needed.
  • the performance of the chiller may be designed to be permanently in operation.
  • the performance of the chiller may also be designed such that the temperature in the cold rooms is identical. Due to the temperature difference between the cooling chambers thermoelectrically and electric current can be generated. This electrical current can in turn be used for certain components of the thermoelectric heat transport device.
  • the refrigeration device according to the invention and the method according to the invention may, on the contrary, also assume embodiments other than those specifically described above.
  • the first temperature T1 and second temperature T2 may be the same or different.
  • the derivation of the first main heat flow Qm and / or the second main heat flow Q H2 can in particular be intermittent respectively.
  • the controlled transport of the auxiliary heat flow CW can be performed permanently or intermittently.

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Abstract

Kältegerät (10) mit: wenigstens einem ersten Kühlraum (22) und wenigstens einem zweiten Kühlraum (24), die durch eine wärme-isolierende Trennwand (26) voneinander getrennt sind; wenigstens einer Kältemaschine (34) mit einem mit der Außenumgebung des Kältegerätes (10) verbundenen Wärmeableitungssystems, zum Kühlen des ersten Kühlraums (22) auf eine erste Temperatur (T1) durch Ableiten eines ersten Haupt-Wärmestroms (QH1) von dem ersten Kühlraum (22) in die Außenumgebung des Kältegerätes (10); einer Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf eine zweite Temperatur (T2) durch Ableiten eines zweiten Haupt-Wärmestroms (QH2); und einer Wärmetransporteinrichtung (36; 40) zum kontrollierten Transportieren eines Hilfs-Wärmestroms (QAux) von dem zweiten Kühlraum (24) in den ersten Kühlraum (22), oder umgekehrt, zum Konstanthalten der zweiten Temperatur (T2) auf einer vorbestimmten Solltemperatur (T2SOLL).

Description

Kältegerät und Verfahren zum Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur in einem Kühlraum des Kältegeräts
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kältegerät und auf ein Verfahren zum Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur in einem Kühlraum des Kältegeräts.
Kältemaschinen für Kältegeräte, insbesondere für Haushaltskältegeräte, sind gewöhnlich Kompressionskältemaschinen mit einem Verdichter. Aufgrund der bei diesem Kältemaschinentyp erforderlichen Abschalt- und Einschaltzyklen des
Verdichters werden Temperaturänderungen im Inneren des Kältegeräts, d.h. in dessen Kühlräumen, von bis zu +/- 8 K erzeugt. Es herrscht in den Kühlräumen somit keine konstante Temperatur. Die besagten Temperaturschwankungen können zu Schäden an den jeweiligen in dem Kältegerät aufbewahrten Produkten, wie beispielsweise Medikamenten oder Lebensmitteln, führen. Diese Schäden können beispielsweise Schäden an der inneren Struktur der Lebensmittel sein und die Qualität der Lebensmittel negativ beeinflussen. Insbesondere für empfindliche
Lebensmittel, wie beispielsweise Fisch, Fleisch, Obst, sind solche Temperaturschwankungen schädlich, so dass die Haltbarkeit der Lebensmittel beträchtlich verkürzt werden kann.
Es sind Haushaltskältegeräte bekannt, die ein Kühlfach besitzen, bei denen die Kompressionskältemaschine das Kühlfach auf eine Temperatur von annährend 00C abkühlt, um die Konservierung von bestimmten Lebensmitteln zu verbessern. Jedoch hat es sich herausgestellt, dass bei diesen Haushaltskältegeräten die Temperatur in diesem Kühlfach um ca. +/- 2,5 K variiert, was für die Aufbewahrung von empfindlichen Lebensmitteln ebenfalls nicht geeignet ist. Darüber hinaus sind auch thermoelektrische Kältemaschinen bekannt, die eine gute Innentemperaturregelung ermöglichen. Allerdings weisen diese Kältemaschinen eine sehr geringe Leistungszahl bzw. einen geringen Wirkungsgrad auf, was einen hohen Stromverbrauch zur Folge hat und daher aus Umweltgesichtspunkten Nachteile mit sich bringt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kältegerät sowie ein Verfahren zu schaffen, welches es ermöglicht, die Vorteile der guten Leistungszahl der Kompressionskältemaschinen mit den Vorteilen der besseren Temperaturregelung der thermoelektrischen Kältemaschinen zu verbinden, ohne den Gesamtenergieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Kältegeräten bzw. Verfahren zu erhöhen, eine vorgegebene Kühl-Temperatur möglichst genau einzuhalten, und eine möglichst lange und zuverlässige Haltbarkeit von aufbewahrten Produkten zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dieses erfindungsgemäße Kältegerät ist versehen mit: wenigstens einem ersten Kühlraum und wenigstens einem zweiten Kühlraum, die durch eine wärme- isolierende Trennwand voneinander getrennt sind; wenigstens einer Kältemaschine mit einem mit der Außenumgebung des Kältegerätes verbundenen Wärmeableitungssystems, zum Kühlen des ersten Kühlraums auf eine erste Temperatur durch Ableiten eines ersten Haupt-Wärmestroms von dem ersten Kühlraum in die Außenumgebung des Kältegerätes; einer Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes auf eine zweite Temperatur durch Ableiten eines zweiten Haupt-Wärmestroms; und einer Wärmetransporteinrichtung zum kontrollierten Transportieren eines Hilfs-Wärmestroms von dem zweiten Kühlraum in den ersten Kühlraum, oder umgekehrt, zum Konstanthalten der zweiten Temperatur auf einer vorbestimmten Solltemperatur. Das erfindungsgemäße Kältegerät, welches eine Art Hybrid-Kältegerät darstellt, ermöglicht es, die Vorteile der guten Leistungszahl von konventionellen Kältemaschinen, insbesondere Kompressionskältemaschinen, mit den Vorteilen der besseren Temperaturregelung der thermoelekthschen Kältemaschinen zu verbinden, ohne den Gesamtenergieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Kältegeräten bzw. Verfahren zu erhöhen. Ferner gestattet das erfindungsgemäße Kältegerät, vorgegebene Kühl-Temperaturen sehr genau einzuhalten, d.h. konstant zu halten, und somit eine längere und zuverlässigere Haltbarkeit von aufbewahrten Produkten zu gewährleisten.
Die (Hilfs-)Wärmetransporteinrichtung ist vorzugsweise eine aktive, thermoelekthsche Wärmetransporteinrichtung, ist aber nicht auf diese beschränkt. Die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung ist entweder in oder an der Trennwand, diese durchdringend, oder an einer beliebigen Stelle an oder in dem Kältegerät, wie beispielsweise einer Seitenwand, Rückwand oder einer Tür, angeordnet und ermöglicht einen gezielten Wärmetransport eines Hilfs- Wärmestroms zwischen den jeweiligen Kühlräumen. Gezielter bzw. kontrollierter Wärmetransport eines Hilfs-Wärmestroms bedeutet hier, dass die Wärmemenge, die Dauer und die Richtung des Wärmetransports des Hilfs-Wärmestroms exakt beherrschbar sind. Die Abtrennung, ebenso wie die anderen den Kühlraum definierenden Wände, sind vorzugsweise aus wärmeisolierendem Material hergestellt.
Die Kältemaschine, die über das mit der Außenumgebung des Kältegerätes verbundene Wärmeableitungssystem verfügt, ist bevorzugt eine Kompressions- Kältemaschine. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Kältemaschinen-Typ beschränkt. Die Kältemaschine ist mit einem mit der Außenumgebung in Verbindung stehenden Wärmeabführungssystem verbunden, so dass der erste Kühlraum auf eine erste vorgegebene Temperatur durch Abführung eines Wärmestroms in die Außenumgebung abkühlbar ist. Bevorzugt kann diese Kältemaschine auch den zweiten Kühlraum auf die zweite vorgegebene Temperatur abkühlen. Die Kältemaschine und die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung können, vorzugsweise in Zusammenwirkung, die jeweiligen Kühlräume auf vorgegebene unterschiedliche oder gleiche Temperaturen abkühlen und diese Temperaturen konstant halten. Dies geschieht mit Hilfe der (thermoelektrischen) Wärmetransporteinrichtung, die einen Hilfs- Wärmestrom kontrolliert aus dem entsprechenden Kühlraum, in dem die Temperatur konstant zu halten ist, abführt. Außerdem können die Kältemaschine und die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung in Wechselwirkung zueinander betrieben werden, so dass die eine der beiden Kältemaschinen die durch den Betrieb der anderen Kältemaschine zusätzlich erzeugte Wärme abführen kann. Dadurch wird der Temperaturanstieg beim Abschalten einer der beiden Kältemaschinen minimiert. Durch eine Wärmebrücke zwischen den einzelnen Kühlräumen ist außerdem der Wärmefluss zwischen den Kühlräumen derart kontrollierbar, dass Temperaturschwankungen minimiert werden.
Vorteilhafterweise weist die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung wenigstens ein Peltier-Element und wenigstens ein Wärmetauschersystem auf, das zum Beispiel mit zwei Kühlkörpern als Wärmetauscherelemente je Peltier- Element versehen sein kann. Dadurch kann in wenigstens einem der Kühlräume eine niedrigere Temperatur als in dem anderen Kühlraum erzeugt werden.
Vorteilhafterweise ist das Peltier-Element direkt an einem der Wärmetauscherelemente angebracht und ist über eine wärmeleitende Schicht oder ein wärmeleitendes Element mit dem anderen Wärmetauscherelemente verbunden. Auf diese Weise befindet sich das Peltier-Element in der Trennwand oder der Seitenwand, wodurch ein Wärmetransport zwischen den Kühlräumen ermöglicht wird. Wärmeleitend bedeutet hier, dass die Wärmeleitfähigkeit des Elements deutlich höher als die des umgebenden Materials bzw. Isoliermaterials ist. Vorteilhafterweise ist die Kältemaschine dazu angepasst, die zusätzlich durch den Betrieb der (thermoelektrischen) Wärmetransporteinrichtung erzeugte Wärme abzuführen, wodurch ein Temperaturanstieg in dem Kühlraum verhindert wird, in den die Wärme durch die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung transportiert wird.
Vorteilhafterweise besitzt das erfindungsgemäße Kältegerät eine Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren der Wärmetransporteinrichtung und/oder der Kältemaschine. Auf diese Weise können die Kältemaschine und die Wärmetransporteinrichtung z.B. derart kontrolliert werden, dass die Kältemaschine in Betrieb ist, wenn die Wärmetransporteinrichtung in Betrieb ist, wodurch ermöglicht wird, die vorgegebenen Temperaturen insbesondere in dem zweiten Kühlräumen konstant zu halten. Mittels der Kontrolleinrichtung können überdies z.B. die Temperaturen in den Kühlfächern vorbestimmt bzw. vorgewählt werden, sowie die Transportrichtung und die Größe des Hilfs-Wärmestroms kontrolliert werden. Die Kontrolleinrichtung kann mit Sensoren, insbesondere Temperatursensoren in den Kühlfächern zusammenwirken.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren gelöst durch ein
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16.
Dieses Verfahren zum Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur in einem
Kühlraum eines Kältegeräts, welches Kältegerät wenigstens zwei voneinander getrennte Kühlräume aufweist, umfasst folgende Schritte, jedoch nicht zwangsläufig in der nachfolgend gegebenen Reihenfolge: a) Abkühlen des ersten Kühlraumes auf eine erste Temperatur T1 durch
Ableiten eines ersten Haupt-Wärmestroms von dem ersten Kühlraum in die
Außenumgebung des Kältegerätes, b) Abkühlen des zweiten Kühlraumes auf eine zweite Temperatur 12, und c) Konstanthalten von zumindest der zweiten Temperatur T2 in dem zweiten Kühlraum 24 auf einer vorbestimmten Soll-Temperatur durch kontrolliertes Transportieren eines Hilfs-Wärmestroms, der vorzugsweise erheblich kleiner als zumindest der erste Haupt-Wärmestrom ist, von dem ersten Kühlraum über einen vorbestimmten Transportweg in den zweiten Kühlraumes, und/oder umgekehrt, wenn die zweite Temperatur von der Solltemperatur abweicht, solange, bis die zweite Temperatur T2 der Solltemperatur entspricht.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind im Wesentlichen die gleichen Vorteile erzielbar, die bereits zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kältegerät erläutert wurden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, welche ihre Stütze in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen finden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und den beigefügten Figuren. Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnitts-Teilansicht eines Kältegeräts gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung, mit einer Vorrichtung zum Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur;
Fig. 2 ein Diagramm, welches die Änderungen der Temperatur mit der Zeit in einem Kühlraum eines mit einer Kompressionskältemaschine ausgestatteten konventionellen Haushaltskältegerätes und das Temperaturverhalten über der Zeit eines erfindungsgemäßen
Kältegerätes darstellt; und
Fig. 3 eine Querschnitts-Teilansicht eines Kältegeräts gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung, mit wesentlichen Bauteilen der Vorrichtung zum Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur. Fig. 1 zeigt eine Querschnitts-Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kältegeräts 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, das z.B. ein Haushaltskühlschrank und/oder ein Gefrierschrank ist. Das Kältegerät 10 weist ein Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 besitzt eine Außenverkleidung 14, eine Wärme-Isolationsschicht 16 und eine Innenverkleidung 18. In dem Gehäuse 12 sind Kühlräume ausgebildet, von denen in Fig. 1 lediglich ein erster Kühlraum 22 und ein zweiter Kühlraum 24 (Konstanttemperatur-Kühlraum 24) zu sehen sind. Der erste und der zweite Kühlraum 22, 24 sind durch eine wärme-isolierende Trennwand 26 voneinander getrennt. Die Trennwand 26 erstreckt sich zwischen Seitenwänden 28 des Kältegeräts 10. Die Trennwand 26 weist ebenfalls die Isolationsschicht 16 auf. Die Trennwand 26 besitzt eine erste Seite 30, die dem ersten Kühlraum 22 zugewandt ist, und eine zweite Seite 32, die dem zweiten Kühlraum 24 zugewandt ist. Die Trennwand 26 kann zudem über Dichtungslippen (nicht gezeigt) mit einer Tür des Kältegeräts 10 dicht abschließen. Dabei können die Kühlräume derart angeordnet werden, dass Kühlräume mit einer etwas höheren Temperatur oberhalb der Kühlräume mit einer etwas niedrigeren Temperatur angeordnet sind, so dass ein nicht zu verhindernder Wärmefluss von unten nach oben keinen Einfluss auf die Haltbarkeit der aufbewahrten Produkte hat. Der zweite Kühlraum 24 besitzt vorzugsweise ein kleineres Volumen als der erste Kühlraum 22.
Das Kältegerät 10 weist ferner eine Kältemaschine 34 auf, die in diesem Fall eine Kompressionskältemaschine ist, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diesen Kältemaschinen-Typ beschränkt ist. Die Kältemaschine 34 besitzt ein mit der Außenumgebung des Kältegerätes 10 verbundenes Wärmeableitungssystem, zum Kühlen des ersten Kühlraums 22 auf eine erste Temperatur T1 durch Ableiten eines ersten Haupt-Wärmestroms Qm von dem ersten Kühlraum 22 in die Außenumgebung des Kältegerätes 10. Von der Kompressionskältemaschine 34 ist in der Zeichnung lediglich ein Verdampfer 38 dargestellt. Der Verdampfer 38 ist in einer der Seitenwände 28 des Kältegeräts 12 im Bereich des ersten Kühlraums 22 angeordnet. Ferner ist das Kältegerät 10 mit einer Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes 24 auf eine zweite Temperatur T2 durch Ableiten eines zweiten Haupt-Wärmestroms QH2 ausgerüstet. Im diesem Ausführungsbeispiel sind die Kältemaschine 34 zum Kühlen des ersten Kühlraums 22 auf die erste Temperatur T1 und die Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes 24 auf die zweite Temperatur T2 separate Kältemaschinen. In mindestens einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kältemaschine (hier: 34) zum Kühlen des ersten Kühlraums 22 auf die erste Temperatur T1 und die Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes 24 auf die zweite Temperatur T2 jedoch auch die gleiche Kältemaschine (z.B. die Kältemaschine 34) sein.
Außerdem ist das Kältegerät 10 ausgerüstet mit einer (Hilfs-) Wärmetransporteinrichtung 36 zum kontrollierten Transportieren eines Hilfs- Wärmestroms CW von dem zweiten Kühlraum 24 in den ersten Kühlraum 22, oder umgekehrt, zum Konstanthalten der zweiten Temperatur T2 auf einer vorbestimmten Solltemperatur T2Sθιι- Die Wärmetransporteinrichtung 36 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine thermoelekthsche
Wärmetransporteinrichtung 36.
Die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung 36 weist wenigstens ein Peltier- Element 40 auf. Ein Peltier-Element ist ein Bauteil, das bei Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz oder bei Temperaturdifferenz einen Stromdurchfluss erzeugt. Dabei sind zwei Metalle mit unterschiedlicher Energie der Leitungsbänder in Kontakt. Wird Strom durch zwei hintereinander liegende Kontaktstellen geleitet, so wird auf der einen Kontaktstelle Wärmeenergie aufgenommen. Folglich kommt es an dieser Kontaktstelle zur Abkühlung. Auf der anderen Kontaktstelle wird die Wärmeenergie abgegeben. Folglich kommt es an dieser Kontaktstelle zu einer Wärmezunahme. Wird dabei die warme Seite, beispielsweise über einen Wärmetauscherelemente, gekühlt, so wird die kühlende Seite noch kälter. Anstelle des Peltier-Elements kann jedes andere Wärmetransport-System verwendet werden, welches/welche die gleiche Funktion erfüllt bzw. geeignet ist, Wärme von einer Stelle zu einer anderen zu transportieren.
Die Transportrichtung der Wärmetransporteinrichtung 36 ist umkehrbar, was im Falle des Peltier-Elements 40 durch einfaches Umpolen eines elektrischen Stroms erfolgen kann, welcher das Peltier-Element 40 mit elektrischer Energie versorgt.
Die Wärmetransporteinrichtung 36 besitzt ein Wärmetauschersystem zum Austauschen von Wärmeenergie zwischen dem ersten Kühlraum 22 und dem zweiten Kühlraum 24. Das Wärmetauschersystem weist hierbei wenigstens zwei Wärmetauscherelemente 42, 44 aufweist, von denen das erste (42) dem ersten Kühlraum 22 und das zweite (44) dem zweiten Kühlraum 24 zugeordnet ist. Genauer gesagt, ist das erste Wärmetauscherelement 42 auf der ersten Seite 30 der Trennwand 26 angeordnet, während das zweite Wärmetauscherelement 44 auf der zweiten Seite 32 der Trennwand 26 angeordnet ist. Dadurch sind das erste und das zweite Wärmetauscherelement 42, 44 also beidseitig der Trennwand 26 angeordnet.
Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, ist in der Trennwand 26 ein Wärmeleiter 46 mit einer gegenüber der Trennwand 26 hohen Wärmeleitfähigkeit vorgesehen, der eine vorbestimmte, lokal begrenzte Wärmebrücke 46 in der Trennwand 26 oder zumindest einen wesentlichen Teil der Wärmebrücke 46 bildet. Und die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung 36, 40 ist im Bereich der Wärmebrücke 46 angeordnet ist. Der Hilfs-Wärmestroms CW ist mittels der Wärmetransporteinrichtung 36, 40 über die Wärmebrücke 46 hinweg transportierbar. Das Peltier-Element 40 ist derart an dem ersten Wärmetauscherelement 42 angeordnet, dass sich das Peltier-Element 40 in der Trennwand 26 befindet. Das erste Wärmetauscherelement 42 ist auf der warmen Seite des Peltier-Elements 40 angeordnet. Zwischen dem Peltier-Element 40 und dem zweiten Wärmetauscherelement 44 ist der Wärmeleiter 46 in der Tennwand 26 angeordnet. Der Wärmeleiter 46 erstreckt sich von dem zweiten Wärmetauscherelement 44, in der Trennwand 26 verlaufend, zu dem Peltier- Element 40. Das Peltier-Element 40 ist also zwischen oder an den Wärmetauscherelementen 42, 44 und innerhalb der Trennwand 26 angeordnet und über den Wärmeleiter 46 wärmeleitend mit den Wärmetauscherelementen 42, 44 verbunden. Auf diese Weise dient der Wärmeleiter 46 als eine Art Verlängerung der kühlenden Seite des Peltier-Elements 40. Der Wärmeleiter 46 weist in seiner bezogen auf die Dicke der Trennwand 26 definierten Wärme- Durchgangsrichtung eine Querschnittsfläche auf, die vorzugsweise kleiner oder erheblich kleiner als eine jeweilige Querschnittsfläche des ersten und zweiten Wärmetauscherelementes 42, 44 in gleicher Richtung ist. Als Wärmeleiter kann z.B. ein kleiner Aluminiumblock oder dergleichen dienen.
Im vorliegenden Beispiel ist die im Bereich der Wärmebrücke 46 angeordnete Wärmetransporteinrichtung 36, 40 gleichzeitig die Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes 24 auf die zweite Temperatur T2 (oder kann zumindest als solche Kältemaschine fungieren), wie nachfolgend noch genauer beschreiben werden wird. Die Kältemaschine 34 weist eine Wärmeabführungseinrichtung zum Abführen von wenigstens einem Teil einer im Betrieb der Wärmetransporteinrichtung 36 erzeugten Abwärme auf.
Das Kältegerät 10 hat eine Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren der Wärmetransporteinrichtung 36 und/oder der Kältemaschine 34. Temperatursensoren (nicht dargestellt) zum Erfassen einer Temperatur in den jeweiligen Kühlräumen 22, 24 sind mit der Kontrolleinrichtung verbunden. Mit Hilfe der Kontrolleinrichtung können auch die Temperaturen in den jeweiligen Kühlräumen 22, 24 vorgegeben bzw. eingestellt und geregelt werden. Weiter weist das Kältegerät 10 nicht gezeigte elektrische Verbindungen für die Stromversorgung der Kältemaschine, der thermoelektrischen Wärmetransporteinrichtung 36, der Kontrolleinrichtung sowie weiterer elektrischer Komponenten des Kältegerätes 10 auf. Bei dem Kältegerät 10 kann sich die Anzahl der Bauteile nach dem Bedarf an Kühlräumen und der Leistung des Kältegeräts richten. So kann eine weitere Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraums 24 vorgesehen sein. Es können mehrere thermoelektrische Wärmetransporteinrichtungen 36 für mehrere Fächer vorgesehen sein, um mehrere verschiedene Temperaturen in den jeweiligen Kühlräumen zu erzeugen. Die Bauteile der thermoelektrischen Wärmetransporteinrichtung 36 können derart angeordnet werden, dass sie einen Wärmetransport in einen Kühlraum mit einer niedrigeren Temperatur als die anderen Kühlräume, wie beispielsweise ein Gefrierfach, ermöglichen. Auf diese Weise ist es möglich, gezielt Wärme in diesen Kühlraum zu fördern, so dass eine Frost-Bildung in diesem Kühlraum verhindert werden kann. Alternativ können die Bauteile der thermoelektrischen Wärmetransporteinrichtung derart angeordnet werden, dass sie einen Wärmetransport in jeden Kühlraum ermöglichen bzw. die Richtung des Wärmetransports geändert werden kann, so dass die Kühlräume bei Bedarf auch gezielt mit Wärme versorgt werden können. Dies kann nicht nur zum Konstanthalten der jeweiligen Temperatur in dem betreffenden Kühlraum, sondern z.B. auch für Abtau-Funktionen oder zur Vermeidung von Reif-Bildung genutzt werden.
Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Kältegeräts 10 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Mittels dieses Kältegerätes 10 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur in mindestens einem Kühlraum eines Kältegeräts 10 ausführbar, welches wenigstens zwei voneinander getrennte Kühlräume 22, 24 aufweist.
Fig. 2 zeigt hierzu ein Diagramm, welches die Änderungen der Temperatur mit der Zeit in einem Kühlraum eines mit einer Kompressionskältemaschine ausgestatteten konventionellen Haushaltskältegerätes und das Temperaturverhalten über der Zeit eines erfindungsgemäßen Kältegerätes 10 darstellt. Mittels der Kompressionskältemaschine 34 werden die Kühlräume 22, 24 auf eine vorbestimmte Temperatur T1 (bei der Lebensmittel gekühlt aufbewahrt werden können) abgekühlt. Hierzu wird die Wärme in dem ersten Kühlraum 22 durch die Kompressionskältemaschine 34 in einem Haupt-Wärmestrom Qm über den Verdampfer 38 und das Wärmeableitungssystem in die Außenumgebung des Kältegeräts 10 abgeführt. Aufgrund des zyklischen Abschaltens und Anschaltens des Verdichters der Kompressionskältemaschine 34 entstehen Temperaturänderungen, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind. Das heißt die Kompressionskältemaschine 34 sorgt dafür, dass die Temperatur T1 durch Regulieren des ersten Haupt-Wärmestroms Qm „grob", das heißt bezogen auf eine erste Solltemperatur (T1Sθιι) in einem vorbestimmten Temperaturschwankungsbereich von ca. +/- 8 K variierend, gehalten werden kann.
Soll der zweite Kühlraum 24 auf eine Temperatur T2 abgekühlt werden, die z.B. niedriger als die Temperatur T1 in dem ersten Kühlraum 22 ist, wird über die Kontrolleinrichtung eine entsprechende Temperatur T2Sθιι vorgegeben. Dann wird an das Peltier-Element 40 eine elektrische Spannung angelegt, bzw. ein Stromversorgungskreis des Peltier-Elementes 40 geschlossen. Das erste Wärmetauscherelement 42 sorgt dafür, dass die kühlende Seite des Peltier- Elements 40 noch kühler wird. Auf diese Weise wird die Temperatur in dem zweiten Kühlraum 24 auf die Temperatur T2 = T2Sθιι abgesenkt. Dabei wird Wärme aus dem zweiten Kühlraum 24 zunächst durch einen zweiten Haupt-Wärmestrom QH2 über den Wärmeleiter 46 in Richtung zu dem ersten Kühlraum 22 abgeführt. Es stellt sich dabei ein Wärmefluss von dem zweiten Kühlraum 24 in Richtung zu dem ersten Kühlraum 22 ein. Die auf der warmen Seite des Peltier-Elementes 40 erzeugte Wärme und die in dem ersten Kühlraum 22 befindliche Wärme wird über den Verdampfer 38 und das Wärmeableitungssystem der Kompressionskältemaschine 34 abgeführt. Aufgrund der Wärmeabfuhr stellt sich in dem zweiten Kühlraum 24 die vorbestimmte Temperatur T2Sθιι ein. Obwohl im vorliegenden Beispiel die Kompressionskältemaschine 34 dazu verwendet wurde, das zweite Kühlfach auf die Temperatur T1 herunter zu kühlen, ist es ebenso möglich, der zweiten Kühlraum 24 mittels der Kompressionskältemaschine 34 „grob" auf die Temperatur T2 abzukühlen. Ebenso kann bei Bedarf ausschließlich die die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung 36 zum Abkühlen auf die Temperatur T2 verwendet werden, diese Variante ist besonders dann bevorzugt, wenn der zweite Kühlraum 24 ein kleines Volumen besitzt. Die Kompressionskältemaschine 34 und die Wärmetransporteinrichtung 36 können auch gemeinsam zum Abkühlen auf die Temperatur T2 verwendet werden.
Die zweite Temperatur T2 in dem zweiten Kühlraum 24 wird nun auf der vorbestimmten Soll-Temperatur T2Sθιι konstant gehalten, indem mittels der Wärmetransporteinrichtung 36 bzw. deren Peltier-Element 40 ein Hilfs- Wärmestrom QAuχ, der vorzugsweise erheblich kleiner als der erste Haupt- Wärmestrom Qm und/oder der zweite Haupt-Wärmestrom QH2 ist, kontrolliert von dem ersten Kühlraum 22 über einen vorbestimmten Transportweg 46 (d.h. hier die Wärmebrücke 46) in den zweiten Kühlraumes 24 transportiert wird, und/oder umgekehrt. Dies ist natürlich nur dann erforderlich, wenn die zweite Temperatur T2 (wesentlich) von der Solltemperatur T2Sθιι abweicht, und wird solange durchgeführt, bis die zweite Temperatur T2 im Rahmen einer sehr geringen Toleranzbreite von vorzugsweise ca. +/- 0,2 K der Solltemperatur T2Sθιι entspricht. Die Temperaturreglung erfolgt hierbei mittels der besagten Kontrolleinrichtung.
Da der zweite Kühlraum 24 im vorliegenden Beispiel kälter als der erste Kühlraum 22 sein soll (d.h. T2 < T1 ), wird der Hilfs-Wärmestroms QAUX zum Abkühlen des Kühlraums 24 also in der Regel in Richtung zu dem ersten Kühlraum 22 fließen.
Ist die Temperatur in dem zweiten Kühlraum 24 auf die vorgegebene Temperatur T2 abgesenkt, d.h. T2 = T2Sθιι, muss das Peltier-Element 40 zunächst nicht mehr mit elektrischem Strom versorgt werden. Dadurch muss der Verdampfer 38 nur noch die Wärme aus dem ersten Kühlraum 22 abführen. Für die besagte Konstanthaltung von zumindest der Temperatur T2 auf der Solltemperatur T2Sθιι ermöglicht die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung 36 einerseits eine Zufuhr einer bestimmten (hier: thermolelektrischen) Hilfs- Wärmeenergie(-menge) We durch den Hilfs-Wärmestrom QAux aus dem zweiten Kühlraum 24 in den ersten Kühlraum 22, wenn die Temperatur T2 größer als T2Sθιι ist, wodurch ein Temperaturanstieg in dem zweiten Kühlraum 24 gedämpft wird. Die die Hilfsenergie We wird also auf Seiten des ersten Kühlraums 22 zugeführt wird, wenn die zweite Temperatur T2 höher als die Solltemperatur T2Sθιι ist.
Andererseits ermöglicht die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung 36 jedoch auch einen gezielten Wärmetransport durch den Hilfs-Wärmestrom QAux aus dem ersten Kühlraum 22 in den zweiten Kühlraum 24, falls die Temperatur T2 kleiner als T2Sθιι sein sollte. Die Hilfsenergie We wird dann also auf Seiten des zweiten Kühlraumes 24 zugeführt. Dadurch wird eine zu starke
Temperaturabsenkung in dem zweiten Kühlraum 24 gedämpft. Dies kann durch kontrolliertes Umpolung des elektrischen Stroms erfolgen, welcher das Peltier-
Element 40 versorgt, und durch Kontrollieren der Leistung und/oder
Einschaltdauer des Peltier-Elementes 40.
Die Leistung und die Regelung der Kompressionskältemaschine 34 sind so ausgelegt, dass die bei Betrieb des Peltier-Elements 40 erzeugte Abwärme und die in dem ersten Kühlraum 22 befindliche Wärme gemeinsam abgeführt werden.
Dadurch wird die Temperatur T1 auch in dem ersten Kühlraum 22 konstant gehalten, das heißt vorzugsweise in einem Temperaturschwankungsbereich von
+/- 0,2 K bezogen auf die vorgegebene Temperatur T1Sθιι- Auf diese Weise herrscht zwischen dem ersten Kühlraum 22 und dem zweiten Kühlraum 24 eine konstante Temperaturdifferenz. Auch ist die Kältemaschine 34 dazu geeignet, den ersten und den zweiten Haupt-Wärmestrom QHi und QH2 zusammen in die
Außenumgebung des Kältegeräts abzuführen, z.B., wenn die Temperatur T2Sθιι schon beim Abkühlen auf die Temperatur T1 vorgegeben wird. Der in den ersten Kühlraum 22 transportierte Hilfs-Wärmestrom QAux wird teilweise oder vollständig durch den ersten Haupt-Wärmestrom QHi in die Außenumgebung des Kältegerätes 10 abgeleitet, so dass die erste Temperatur T1 durch den Hilfs- Wärmestrom QAuχ im Wesentlichen unverändert bleibt.
Die Leistung und die Regelung der thermoelekthschen Wärmetransporteinrichtung und der Kältemaschine und der Wärmetransporteinrichtung können nach Bedarf ausgelegt werden. Beispielsweise kann die Leistung der Kältemaschine derart ausgelegt sein, dass sie permanent in Betrieb ist. Die Leistung der Kältemaschine kann auch derart ausgelegt sein, dass die Temperatur in den Kühlräumen identisch ist. Durch eine Temperaturdifferenz zwischen den Kühlräumen kann mittels der thermoelektrischen Wärmetransporteinrichtung auch elektrischer Strom erzeugt werden. Dieser elektrische Strom kann wiederum für bestimmte Bauteile der thermoelektrischen Wärmetransporteinrichtung und/oder des Kältegerätes verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine Querschnitts-Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kältegeräts 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform, das ein Haushaltskühlschrank und/oder Gefrierschrank ist, wobei für gleiche Bauteile wie in der Fig. 1 auch die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Es werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben.
Bei dem Kältegerät 10 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die thermoelekthsche Wärmetransporteinrichtung 36 in der Seitenwand 28 angeordnet, so dass sich das erste Wärmetauscherelement 42 in einem Bereich des zweiten Kühlraums 24 in der Seitenwand 28 befindet, und das zweite Wärmetauscherelement 44 in einem Bereich des ersten Kühlraums 22 in der Seitenwand 28. Dadurch sind das erste und das zweite Wärmetauscherelement 42, 44 ober- bzw. unterhalb der Trennwand 26 in der Seitenwand 28 angeordnet. Das erste Wärmetauscherelement 42 ist derart auf der warmen Seite des Peltier- Elements 40 angeordnet, dass sich das Peltier-Element 40 in der Seitenwand 28 befindet. Zwischen dem Peltier-Element 40 und dem zweiten Wärmetauscherelement 44 ist ein langgestreckter Wärmeleiter 46 als Wärmebrücke in der Seitenwand 28 angeordnet. Der Wärmeleiter 46 erstreckt sich von dem zweiten Wärmetauscherelement 44, in der Seitenwand 28 verlaufend, zu dem Peltier-Element 40. Auf diese Weise dient der Wärmeleiter 46 als eine Art Verlängerung der kühlenden Seite des Peltier-Elements 40. Auch bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Temperatur T2 in dem zweiten Kühlraum 24 niedriger einstellbar ist als die Temperatur T1 in dem ersten Kühlraum 22. Der zweite Kühlraum 24 kann sogar als Gefrierfach dienen, während der erste Kühlraum 22 lediglich als ein Kühlfach dient. Dazu kann der Verdampfer 38 in dem zweiten Kühlraum 24 angeordnet sein, wie in Fig. 3 zu sehen ist.
Die Betriebsweise der zweiten Ausführungsform ist ähnlich wie die der ersten Ausführungsform. Es kann hierbei bei Bedarf mittels des Hilfs-Wärmestroms CW auch Wärme von dem ersten Kühlraum 22, d.h. dem Kühlfach, in den zweiten Kühlraum 24, d.h. in das Gefrierfach, transportiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine gezielte Wärmeenergie(-menge) We in den zweiten Kühlraum 24 zu fördern, so dass eine Frost-Bildung in diesem Gefrierfach 24 verhindert werden kann. Es ist zu beachten, dass es sich bei dem Wärmetransport mittels der thermoelekthschen Wärmetransporteinrichtung 36 vorzugsweise lediglich um geringe Wärmemengen handelt, die dazu dienen, die Temperatur konstant zu halten, so dass die Temperatur T2 in dem Gefrierfach 24, falls Wärme in dieses hinein transportiert wird, dennoch insgesamt niedriger gehalten werden kann, als in dem Kühlraum 22, aus dem in diesem Fall Wärme abtransportiert wird.
Alternativ können die Bauteile der (thermoelektrischen) Kältemaschine 36 derart angeordnet und Kontrolliert werden, dass sie einen Wärmetransport insbesondere mittels des Hilfs-Wärmestroms CW in jeden Kühlraum 22, 24 ermöglichen bzw. die Richtung dieses Wärmetransport geändert werden kann, so dass die Kühlräume 22, 24 gezielt mit Kälte bzw. Wärme versorgt werden können. Insbesondere können die Bauteile derart angeordnet werden, dass sie einen Wärmetransport wie bei der ersten Ausführungsform ermöglichen, d.h. vorzugsweise von dem zweiten Kühlraum 24 in den ersten Kühlraum 22. Dabei verläuft der Wärmefluss nicht durch die Abtrennung 26, sondern über den Wärmeleiter 46 in der Seitenwand 28. Alternativ können die Bauteile der thermoelekthschen Wärmetransporteinrichtung 36 auch in einer Rückwand oder in einer Tür des Kältegeräts angeordnet sein.
Bei dem Kältegerät nach Fig. 3 kann sich die Anzahl der Bauteile ebenfalls nach dem Bedarf an Kühlräumen und der Leistung des Kältegeräts richten. So können mehrere thermoelektrische Wärmetransporteinrichtungen für mehrere Fächer vorgesehen sein, um z.B. mehrere verschiedene Temperaturen in den jeweiligen Kühlräumen zu erzeugen.
Die Leistung und die Regelung der (thermoelektrischen) Wärmetransporteinrichtung und der Kältemaschine können nach Bedarf ausgelegt werden. Beispielsweise kann die Leistung der Kältemaschine derart ausgelegt sein, dass sie permanent in Betrieb ist. Die Leistung der Kältemaschine kann auch derart ausgelegt sein, dass die Temperatur in den Kühlräumen identisch ist. Durch die Temperaturdifferenz zwischen den Kühlräumen kann thermoelektrisch auch elektrischer Strom erzeugt werden. Dieser elektrische Strom kann wiederum für bestimmte Bauteile der thermoelektrischen Wärmetransporteinrichtung verwendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs der Patentansprüche können das erfindungsgemäße Kältegerät und das erfindungsgemäße Verfahren vielmehr auch andere als die oben konkret beschriebenen Ausführungsformen annehmen. Insbesondere können die erste Temperatur T1 und zweite Temperatur T2 gleich oder unterschiedlich sein. Das Ableiten des ersten Haupt-Wärmestroms Qm und/oder zweiten Haupt-Wärmestroms QH2 kann insbesondere intermittierend erfolgen. Das kontrollierte Transportieren des Hilfs-Wärmestroms CW kann permanent oder auch intermittierend durchgeführt werden.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
Bezugszeichenliste
10 Kaltegerat
12 Gehäuse
14 Außenverkleidung
16 Isolationsschicht
18 Innenverkleidung
22 Erster Kühlraum
24 Zweiter Kühlraum
26 Trennwand
28 Seitenwände
30 Erste Seite
32 Zweite Seite
34 Kältemaschine
36 Wärmetransporteinrichtung
38 Verdampfer
40 Peltier-Element
42 Erstes Wärmetauscherelement
44 Zweites Wärmetauscherelement
46 Wärmeleiter
Qm Erster Haupt-Wärmestrom
QH2 Zweiter Haupt-Wärmestrom
QAUX Hilfs-Wärmestrom
We Wärmeenergie

Claims

Patentansprüche
1. Kältegerät (10) mit wenigstens einem ersten Kühlraum (22) und wenigstens einem zweiten Kühlraum (24), die durch eine wärme-isolierende Trennwand (26) voneinander getrennt sind; wenigstens einer Kältemaschine (34) mit einem mit der Außenumgebung des Kältegerätes (10) verbundenen
Wärmeableitungssystems, zum Kühlen des ersten Kühlraums (22) auf eine erste Temperatur (T1 ) durch Ableiten eines ersten Haupt-Wärmestroms
(Qm) von dem ersten Kühlraum (22) in die Außenumgebung des Kältegerätes (10); einer Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf eine zweite Temperatur (T2) durch Ableiten eines zweiten Haupt- Wärmestroms (QH2); und einer Wärmetransporteinrichtung (36; 40) zum kontrollierten Transportieren eines Hilfs-Wärmestroms (QAUX) von dem zweiten Kühlraum (24) in den ersten Kühlraum (22), oder umgekehrt, zum Konstanthalten der zweiten Temperatur (T2) auf einer vorbestimmten Solltemperatur (T2Sθιι)-
2. Kältegerät (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (34) zum Kühlen des ersten Kühlraums (22) auf die erste Temperatur (T1 ) und die Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf die zweite Temperatur (T2) die gleiche Kältemaschine (34) ist.
3. Kältegerät (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (34) zum Kühlen des ersten Kühlraums (22) auf die erste Temperatur (T1 ) und die Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf die zweite Temperatur (T2) separate Kältemaschinen sind.
4. Kältegerät (10) nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorbestimmte, lokal begrenzte Wärmebrücke (46) in der Trennwand (26) vorgesehen ist; die Wärmetransporteinrichtung (36; 40) im Bereich der Wärmebrücke (46) angeordnet ist, und der Hilfs-Wärmestroms (QAUX) durch die Wärmetransporteinrichtung (36; 40) über die Wärmebrücke (46) transportierbar ist.
5. Kältegerät (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine zum Kühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf die zweite Temperatur (T2) die im Bereich der Wärmebrücke (46) angeordnete Wärmetransporteinrichtung (36; 40) ist.
6. Kältegerät (10) nach einem der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrichtung der Wärmetransporteinrichtung (36) umkehrbar ist.
7. Kältegerät (10) nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetransporteinrichtung (36) eine thermoelekthsche Wärmetransporteinrichtung (36) ist.
8. Kältegerät (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrische Wärmetransporteinrichtung (36) wenigstens ein Peltier-
Element (40) aufweist.
9. Kältegerät (10) nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetransporteinrichtung (36) ein Wärmetauschersystem (42, 44) zum Austauschen von Wärmeenergie zwischen dem ersten und zweiten Kühlraum (22, 24) aufweist.
10. Kältegerät (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschersystem wenigstens zwei Wärmetauscherelemente (42, 44) aufweist, von denen das erste (42) dem ersten Kühlraum (22) und das zweite (44) dem zweiten Kühlraum (24) zugeordnet ist.
11. Kältegerät (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Peltier-Element (40) zwischen oder an den Wärmetauscherelementen (42, 44) und innerhalb der Trennwand (26) angeordnet und wärmeleitend mit den Wärmetauscherelementen (42, 44) verbunden ist.
12. Kältegerät (10) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Trennwand (26) ein Wärmeleiter (46) mit einer gegenüber der Trennwand (26) hohen Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, welcher
Wärmeleiter (46) einen wesentlichen Teil der Wärmebrücke zwischen dem ersten und zweiten Kühlraum (42, 44) bildet; und das Peltier-Element (40) über diesen Wärmeleiter (46) mit den Wärmetauscherelementen (42, 44) verbunden ist.
13. Kältegerät (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleiter (46) in seiner bezogen auf die Dicke der Trennwand (26) definierten Wärme-Durchgangsrichtung eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner oder erheblich kleiner als eine jeweilige Querschnittsfläche des ersten und zweiten Wärmetauscherelementes (42, 44) in gleicher Richtung ist.
14. Kältegerät (10) nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (34) eine Wärmeabführungseinrichtung zum Abführen von wenigstens einem Teil einer im Betrieb der Wärmetransporteinrichtung (36) erzeugten Abwärme aufweist.
15. Kältegerät (10) nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (10) eine Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren der Wärmetransporteinrichtung (36) und/oder der Kältemaschine (34) aufweist.
16. Verfahren zum Konstanthalten einer vorbestimmten Temperatur in einem Kühlraum (24) eines Kältegeräts (10), welches Kältegerät (10) wenigstens zwei voneinander getrennte Kühlräume (22, 24) aufweist, umfassend folgende Schritte: a) Abkühlen des ersten Kühlraumes (22) auf eine erste Temperatur (T1 ) durch Ableiten eines ersten Haupt-Wärmestroms (Qm) von dem ersten Kühlraum (22) in die Außenumgebung des Kältegerätes (10), b) Abkühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf eine zweite Temperatur
(T2), und c) Konstanthalten von zumindest der zweiten Temperatur (T2) in dem zweiten Kühlraum (24) auf einer vorbestimmten Soll-Temperatur (T2soiι) durch kontrolliertes Transportieren eines Hilfs-Wärmestroms (QAUX), der vorzugsweise erheblich kleiner als der erste Haupt-
Wärmestrom (QH1 ) ist, von dem ersten Kühlraum (22) über einen vorbestimmten Transportweg (46) in den zweiten Kühlraumes (24), und/oder umgekehrt, wenn die zweite Temperatur (T2) von der Solltemperatur (T2Sθιι) abweicht, solange, bis die zweite Temperatur (T2) der Solltemperatur (T2Sθιι) entspricht.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) das Abkühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf die zweite Temperatur (T2) mittels des ersten Haupt-Wärmestroms (Qm) erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) das Abkühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf die zweite Temperatur (T2) durch Ableiten eines zweiten Haupt-Wärmestroms (QH2) von dem zweiten Kühlraum (24) in die Außenumgebung des Kältegerätes (10) erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des zweiten Haupt-Wärmestroms (QH2) mit dem ersten Haupt- Wärmestrom (Qm) zusammengeführt wird und dann zusammen mit diesem in die Außenumgebung des Kältegerätes (10) geleitet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) das Abkühlen des zweiten Kühlraumes (24) auf die zweite Temperatur (T2) durch Ableiten eines zweiten Haupt-Wärmestroms (QH2) von dem zweiten Kühlraum (24) in den ersten Kühlraum (22) erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, gekennzeichnet durch Halten der ersten Temperatur (T1 ) in einem vorbestimmten groben Temperatur-Schwankungsbereich durch Regulieren des ersten Haupt- Wärmestroms (Qm).
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das kontrollierte Transportieren des Hilfs-Wärmestroms (QAUX) mittels einer durch Zuführen einer Hilfs-Energie (We) erzeugten Temperaturdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Kühlraum (22, 24) über den vorbestimmten Transportweg (46) hinweg erfolgt, wobei die Hilfsenergie (We) auf Seiten des zweiten Kühlraumes (24) zugeführt wird, wenn die zweite Temperatur (T2) niedriger als die Solltemperatur (T2Sθιι) ist, und/oder die Hilfsenergie (We) auf Seiten des ersten Kühlraums (22) zugeführt wird, wenn die zweite Temperatur (T2) höher als die Solltemperatur (T2Sθιι) ist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Hilfs-Energie (We) thermoelekthsche Energie ist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (T1 ) und zweite Temperatur (T2) gleich sind.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (T1 ) und zweite Temperatur (T2) unterschiedlich sind.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableiten des ersten Haupt-Wärmestroms (Qm) und/oder zweiten Haupt-Wärmestroms (QH2) intermittierend erfolgt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrollierte Transportieren des Hilfs-Wärmestroms (CW) permanent erfolgt.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrollierte Transportieren des Hilfs-Wärmestroms (CW) intermittierend erfolgt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der in den ersten Kühlraum (22) transportierte Hilfs-Wärmestrom (QAUX) teilweise oder vollständig durch den ersten Haupt-Wärmestrom (QHi) in die Außenumgebung des Kältegerätes (10) abgeleitet wird, so dass die erste Temperatur (T1 ) durch den Hilfs-Wärmestrom (CW) im Wesentlichen unverändert bleibt.
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