WO2015192960A1 - Kühl- und/oder gefriergerät - Google Patents

Kühl- und/oder gefriergerät Download PDF

Info

Publication number
WO2015192960A1
WO2015192960A1 PCT/EP2015/001213 EP2015001213W WO2015192960A1 WO 2015192960 A1 WO2015192960 A1 WO 2015192960A1 EP 2015001213 W EP2015001213 W EP 2015001213W WO 2015192960 A1 WO2015192960 A1 WO 2015192960A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thermoelectric element
refrigerator
interior
cooled
condensate
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/001213
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Hiemeyer
Martin Kerstner
Michael Freitag
Original Assignee
Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh
Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH
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 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh, Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH filed Critical Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh
Priority to ES15732158T priority Critical patent/ES2768756T3/es
Priority to CN201580031915.1A priority patent/CN106662376B/zh
Priority to EP15732158.9A priority patent/EP3155332B1/de
Priority to US15/318,986 priority patent/US20170122650A1/en
Priority to MYPI2016002225A priority patent/MY186703A/en
Priority to RU2017100887A priority patent/RU2690292C2/ru
Publication of WO2015192960A1 publication Critical patent/WO2015192960A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/14—Collecting or removing condensed and defrost water; Drip trays
    • 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
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • 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
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/021—Control thereof
    • 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
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/023—Mounting details thereof
    • 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
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025—Removal of heat
    • 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
    • F25D2321/00—Details or arrangements for defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2321/14—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water
    • F25D2321/141—Removal by evaporation
    • 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
    • F25D2321/00—Details or arrangements for defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2321/14—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water
    • F25D2321/147—Collecting condense or defrost water; Removing condense or defrost water characterised by capillary, wick, adsorbent, or evaporation elements
    • 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
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/02—Sensors detecting door opening

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator and / or freezer with at least one cooled interior and at least one thermoelectric element, in particular with at least one Peltier element, which is arranged such that the interior is cooled by the thermoelectric element.
  • thermoelectric refrigerator or freezer it is expedient for reasons of efficiency to keep the temperature difference at the heat pump markedly smaller than in the case of a compression refrigeration machine. This has the consequence that in the cooled interior no significantly colder area exists, at which the condensation takes place, and that on the outside of the device there is no location with a locally elevated temperature, which could be used to evaporate the condensation water.
  • the present invention has the object, a cooling and / or freezer of the type mentioned in such a way that a reliable evaporation of the led out of the cooled interior condensation occurs.
  • the heat exchanger is formed by the warm side of a thermoelectric element or by an element, such as a metal body, with the warm side of a Thermoelectric element heat transfer, in particular thermally conductive in connection.
  • This thermoelectric element can simultaneously be arranged so that it cools the interior of the device with its cold side.
  • thermoelectric element is operated at a constant power or with a power that is required for keeping constant the temperature in the cooled interior and in any case independent of the resulting condensation.
  • a device for collecting and discharging condensed water exists on a surface in the cooled interior of the device at which the lowest temperature is present due to the positioning of the thermoelectric cooling. This is led out of the device and enters a collecting tray, which is arranged, for example, around a region of the outer skin at which an elevated temperature is present.
  • This procedure may be sufficient for moderate climatic conditions.
  • the amount of moisture entering may be so great that, on the one hand, due to the low temperature spread, i. H. the low temperature gradient in the interior, the condensation no longer takes place locally at the coldest point.
  • Another problem is that the temperature at the evaporation zone is not high enough to evaporate all condensed water.
  • a control or regulation unit is present for carrying out one or more condensation cycles.
  • This unit is designed in such a way that during a condensation cycle it increases the temperature spread for the purpose of condensation and / or evaporation.
  • thermoelectric element is increased such that its temperature in the cooled interior compared to the normal operation, in which no condensation cycle is present, is lowered, and / or that its temperature of the thermoelectric element on the outside of the device over the normal operation in which no condensation cycle is present increased becomes.
  • the condensation cycle can be carried out at specific intervals, if appropriate at regular intervals, or can depend on one or more parameters.
  • a parameter is, for example, the humidity and / or the amount of condensation formed. These parameters may be supplied to the control or regulation unit, which then initiates a condensation cycle in response thereto or continues to operate the device in normal operation.
  • At least one condensate surface is present in the cooled interior, the temperature of which lies below that of other surfaces in the cooled interior, so that condensate forms on the condensate surface.
  • the condensate surface can be formed by at least one thermoelectric element. It may be a thermoelectric element, which is used anyway for cooling the cooled interior or a specially used for the formation of condensate thermoelectric element.
  • thermoelectric element used specifically for condensate formation can be arranged such that it gives off its waste heat to the cooled interior. So the element can work very efficiently and can be operated with minimal power. As a result of this additional thermoelectric element, refrigeration and condensate formation are effectively decoupled, so that the boundary conditions of the refrigeration need not be taken into account when designing the condensation geometry.
  • one embodiment of the invention may be to initiate the condensation cycle always after a door opening, i. when the door or other closure element is closed again, pass the newly infiltrated warm air over the condensation point.
  • a fan arranged to circulate the air in the cooled interior.
  • At least one fan may be provided in the evaporation zone to promote the rate of evaporation.
  • At least one drainage element can be provided, through which condensate water is transported to the means for evaporation, wherein it is preferably provided that the drainage element is dimensioned such that the transport of the condensed water takes place by capillary forces.
  • the drainage element is arranged so that the condensed water simply flows out of the cooled interior through gravity.
  • the evaporation is to be aimed at other points, such as on the ceiling of the device, it may be provided to direct the accumulating condensate via capillary forces to a certain evaporation point or range, such as. to the device ceiling.
  • the refrigerator and / or freezer according to the invention is located between the outer skin, i. the outside of the body and the inner wall defining the cooled interior, and / or between the inside and outside of the door or other closure element preferably a full vacuum insulation.
  • the vacuum insulation body may be located between the outside of the body in the inner container and / or between the outside and the inside of the door or other closure element.
  • this is thus partially or completely insulated by means of a full vacuum system.
  • This is an arrangement whose thermal insulation between the outside and the interior of the body and / or on the closure element exclusively or predominantly from an evacuated element, in particular in the form of the envelope of vacuum-tight film or high barrier film with a core material.
  • the full vacuum insulation is formed by one or more Vakuumdämm emotions, the said film, the region surrounded by the film and the core material located therein.
  • Further thermal insulation by an insulating foam and / or vacuum insulation panel or by another means for thermal insulation between the inside and outside of the device is preferably not provided.
  • This preferred type of thermal insulation in the form of a full vacuum system may be between the wall bounding the interior space and the outer skin of the body and / or between the inside and outside of the closure element, e.g. a door, flap, cover or the like extend.
  • the full vacuum system can be obtained by filling a casing of a gas-tight film with a core material and then sealing it in a vacuum-tight manner.
  • both the filling and the vacuum-tight sealing of the envelope takes place at normal or ambient pressure.
  • the evacuation is then carried out by connecting a suitable incorporated in the envelope interface, such as an evacuation nozzle, which may have a valve to a vacuum pump.
  • a suitable incorporated in the envelope interface such as an evacuation nozzle, which may have a valve to a vacuum pump.
  • normal or ambient pressure prevails outside the enclosure during the evacuation.
  • the wrapper comprises a high barrier film or is a high barrier film which closes the vacuum region formed by the wrapper in a vacuum tight manner.
  • a vacuum-tight or diffusion-tight envelope or under a vacuum-tight or diffusion-tight connection or the term high barrier film is preferably understood a sheath or a compound or a film, by means of which the gas input into the vacuum insulation body is so greatly reduced that by gas entry conditional increase in the thermal conductivity of the vacuum insulation body is sufficiently low over its lifetime.
  • the life span is, for example, a period of 15 years, preferably 20 years and more preferably 30 years.
  • the increase in the thermal conductivity of the vacuum insulation body due to the introduction of gas is ⁇ 100% and particularly preferably ⁇ 50% over its service life.
  • the area-specific gas transmission rate of the coating or the high barrier film is ⁇ 10-5 mbar * l / s * m 2 and particularly preferably ⁇ 10-6 mbar * l / s * m 2 (measured according to ASTM D-3985).
  • This gas passage rate applies to nitrogen and oxygen.
  • low gas flow rates are preferably in the range of ⁇ 10-2 mbar * I / s * m 2 and more preferably in the range of ⁇ 10-3 mbar * I / s * m 2 (measured according to ASTM F -1249-90).
  • the above-mentioned small increases in the thermal conductivity are achieved by these low gas passage rates.
  • a known from the field of vacuum panels envelope system are so-called high barrier films.
  • high barrier films preference is given to single-layer or multilayer films (which are preferably sealable) having one or more barrier layers (typically metallic layers or oxide layers, preferably aluminum or an aluminum oxide being used as the metal or oxide), which comprises the mentioned above Requirements (increase in thermal conductivity and / or area-specific gas passage rate) as a barrier against the gas entry suffice.
  • thermoelectric element into the cooled interior to form a condensate surface in this way is not limited to thermoelectric devices.
  • the invention further relates to any refrigerator and / or freezer with a cooled interior and with a thermoelectric element introduced into it, wherein a control unit is provided, which controls the thermoelectric element such that it forms a condensate surface.
  • the condensate surface is preferably colder than adjacent surfaces or the coldest surface in the cooled interior.
  • the refrigerator and / or freezer according to the invention is a domestic appliance or a commercial refrigeration appliance.
  • such devices are included, which are designed for a stationary arrangement in the home, in a hotel room, in a commercial kitchen or in a bar.
  • it may also be a wine refrigerator.
  • refrigerated and / or freezers are also included in the invention.
  • the devices according to the invention may have an interface for connection to a power supply, in particular to a household power grid (eg a plug) and / or a standing or installation aid such as feet or interface for fixing within a furniture niche.
  • the device may be a built-in device or a stand-alone device.
  • the container or the device is designed such that it can be operated with an alternating voltage, such as, for example, with a mains voltage of, for example, 120 V and 60 Hz or 230 V and 50 Hz.
  • the container or the device is designed such that it can be operated with direct current of a voltage of, for example, 5 V, 12 V or 24 V.
  • a plug-in power supply is provided inside or outside the device, via which the device is operated.
  • the refrigerator and / or freezer has a cabinet-like shape and has a usable space which is accessible to a user at its front side (in the case of a chest at the top).
  • the working space can be subdivided into several compartments, which are all operated at the same or at different temperatures. Alternatively, only one compartment can be provided.
  • storage aids such as storage compartments, drawers or bottle holders (in the case of a chest also room divider) may be provided to ensure optimum storage of refrigerated or frozen goods and optimum space utilization.
  • the useful space can be closed by at least one door pivotable about a vertical axis.
  • a flap pivotable about a horizontal axis or a sliding lid is conceivable as a closure element.
  • the door or other closure element can be in the closed state by means of a peripheral magnetic seal with the body substantially airtight in combination.
  • the door or another Heat-insulated closure element wherein the heat insulation can be achieved by means of a foaming and optionally by means of vacuum insulation panels, or preferably by means of a vacuum system and particularly preferably by means of a full vacuum system.
  • door racks can be provided on the inside of the door in order to be able to store refrigerated goods there as well.
  • the work space defined by the inner wall of the container has, for example, a volume of less than 0.5 m 3 , less than 0.4 m 3 or less than 0.3 m 3 .
  • the outer dimensions of the container or device are preferably in the range up to 1 m in terms of height, width and depth.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view through a refrigerator and / or freezer according to the invention.
  • Figure 2 a detailed view of the range of a thermoelectric element whose warm side favors the evaporation of condensation.
  • the reference numeral 10 the body of a cabinet-like refrigerator and / or freezer is characterized.
  • the body 10 has two side walls 12, a ceiling 14 and a bottom 16. Together with the rear wall and a door, these limit the refrigerated interior 100.
  • a thermoelectric element 20, 20 ' is respectively provided in the two side walls 12, in the top wall 14 and in the bottom 16.
  • thermoelectric element in principle, exactly one such thermoelectric element can be provided per wall.
  • the invention also includes the case that two or more than two thermoelectric elements are present in one or more walls.
  • thermoelectric elements on the back of the device is conceivable and encompassed by the invention.
  • thermoelectric elements 20 is both on the facing to the interior 100 cold side and on the outward warm side, each with a heat exchanger 30, 40 heat-transmitting, in particular thermally conductive in connection.
  • These primary heat exchangers 30, 40 are metallic bodies, e.g. made of aluminium.
  • thermoelectric elements 20 heat is removed from the cooled interior via its cold side and by means of the heat exchanger 30 and the inner wall I. This heat is dissipated via the warm side of the thermoelectric element 20, the heat exchanger 40 and the outer wall A to the environment.
  • the cross-section of the primary heat exchangers 30, 40 increases from the thermoelectric element 20 to the outer wall A as well as to the inner wall I, which together with the inside of the door delimits the cooled inner space 100.
  • the waste heat by means of the thermoelectric elements 20 from the Interior 100 is withdrawn without distributing a larger temperature gradient over a larger area.
  • the outside of the device is formed by the outer wall A, which consists of a metal sheet, preferably aluminum sheet, in whole or in part.
  • this sheet metal forms the outside A of the side walls 12, the ceiling 14 and also the bottom 16.
  • the rear side and / or the door can be designed accordingly on the outside.
  • the sheet forming the outer wall A forms the secondary heat exchanger, which communicates with the primary heat exchangers 40 in a heat-transmitting, in particular heat-conducting, connection.
  • the inner wall I is likewise formed by a metal sheet, in particular by an aluminum sheet.
  • the inner wall I is heat-transmitting, in particular thermally conductive with the primary heat exchangers 30 in connection.
  • heat exchanger includes any element suitable for transferring heat
  • the heat exchangers are formed by metallic bodies.
  • the reference numeral 50 denotes the thermal insulation which extends between the inner wall I and the outer wall A of the body.
  • This thermal insulation consists of a limited by one or more vacuum-tight films volume in which a core material, in particular perlite is located.
  • a core material in particular perlite is located.
  • further insulating materials such as a foaming and / or Vacuum insulation panels between the inner wall I and the outer wall A is not provided.
  • a corresponding full vacuum thermal insulation can also be provided for the door or another closure element.
  • the Peltier elements 20 or the other thermoelectric elements are distributed over the device geometry such that their waste heat is distributed as well as possible on the outer skin A of the device.
  • this can be constructed from an aluminum sheet with a thickness of 1 to 2 mm.
  • a sheet e.g., an aluminum sheet which may have a lower thickness than the sheet forming the outer skin A or may be identically formed is also used for the inner wall of the apparatus.
  • thermoelectric element 20 ' arranged at the bottom is connected with its cold side to the heat exchanger 30, which forms a condensation surface on its upper side O, ie a surface which has a lower temperature than adjacent surfaces or which represents the lowest temperature in the cooled interior ,
  • thermoelectric element 20 A detailed view of the region of the thermoelectric element 20 'arranged below is shown in FIG.
  • a condensation region 1 is formed around and at the condensation surface of the heat exchanger 30, a condensation region 1 is formed. Starting from this condensation region 1 on the inside of the heat-insulating Device wall leads a drain 2 for the condensate to the evaporation area 200.
  • the evaporation zone 200 is formed by an evaporation tray 4, which collects the condensation and which is in good thermal coupling to the Peltier element 20 ' .
  • the evaporation tray 4 is in direct or at least heat-conducting contact with the heat exchanger 40.
  • the Peltier element 20 ' can have connecting elements 33 which clamp the Peltier element 20' mechanically mechanically with the heat exchangers 30 and 40.
  • thermoelectric element or Peltier element 20 ' arranged in the bottom surface can be controlled separately by a control or regulating unit, not shown, in such a way that its power is increased within the scope of a condensation cycle or as required. This has the consequence that the upper cold side O assumes an even lower temperature and the lower warm side W assumes a high temperature.
  • thermoelectric element 20 In normal operation, the thermoelectric element 20 ' as well as the other thermoelectric elements as a function of the measured interior temperature, ie used for temperature control.
  • thermoelectric element which rests, for example, on the bottom surface of the device and there forms the coldest Stellte. This thermoelectric element thus does not extend between Outside and inside of the device, but is located entirely in the cooled interior and gives off in this his waste heat.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem gekühlten Innenraum (100) und mit einem thermoelektrischen Element (20), insbesondere mit einem Peltier-Element (20), das derart angeordnet ist, dass der Innenraum (100) mittels des thermoelektrischen Elementes (20) gekühlt wird, wobei Mittel (4, 20', 40) zur Verdunstung von Kondenswasser vorhanden sind, die einen außerhalb des gekühlten Innenraums (100) befindlichen Wärmetauscher (40) aufweisen.

Description

Kühl- und/oder Gefriergerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem gekühlten Innenraum und mit wenigstens einem thermoelektrischen Element, insbesondere mit wenigstens einem Peltier-Element, das derart angeordnet ist, dass der Innenraum mittels des thermoelektrischen Elementes gekühlt wird.
Beim Öffnen von Kühl- bzw. Gefriergeräten tritt warme Luft in den gekühlten Innenraum. Durch die Abkühlung der Luft sinkt der Sättigungsdampfdruck, was zur Folge hat, dass Feuchtigkeit aus der Luft an den kalten Oberflächen des gekühlten Innenraums kondensiert. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Kühl- bzw. Gefriergeräten wird das Kondenswasser durch die Auslegung des Kältesystems gesammelt und durch eine Ablaufrinne oder dergleichen nach außen geleitet. Dort wird es in einer Tauwasserschale gesammelt, die sich oberhalb des Kompressors befinden kann. Aufgrund der Kompressorabwärme verdunstet das Wasser in der Tauwasserschale.
Bei einem thermoelektrischen Kühl- bzw. Gefriergerät ist es aus Effizienz-Gründen zielführend, die Temperaturdifferenz an der Wärmepumpe deutlich kleiner zu halten als bei einer Kompressionskältemaschine. Dies hat zur Folge, dass in dem gekühlten Innenraum keine deutlich kältere Fläche existiert, an der die Kondensation stattfindet, und dass am Geräteäußeren kein Ort mit einer lokal erhöhten Temperatur existiert, der zur Verdunstung des Tauwassers herangezogen werden könnte.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannte Art dahingehend weiterzubilden, dass eine zuverlässige Verdunstung des aus dem gekühlten Innenraum herausgeführten Kondenswasser erfolgt.
Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach sind Mittel zur Verdunstung von Kondenswasser vorhanden, die einen außerhalb des gekühlten Innenraums befindlichen Wärmetauscher aufweisen. Unter dem Begriff „Wärmetauscher" ist jedes Element zu verstehen, das eine Temperatur aufweist, die zur Verdunstung von Kondenswasser ausreicht.
In einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher durch die warme Seite eines thermoelektrischen Elementes gebildet wird oder durch ein Element, wie z.B. einen Metallkörper, der mit der warmen Seite eines thermoelektrischen Elementes wärmeübertragend, insbesondere wärmeleitend in Verbindung steht. Dieses thermoelektrische Element kann gleichzeitig so angeordnet sein, dass es mit seiner kalten Seite den Innenraum des Gerätes kühlt.
Eine derartige Anordnung kann mittels einer Steuer- oder Regelungseinheit stationär betrieben werden, d.h. das thermoelektrische Element wird mit konstanter Leistung betrieben bzw. mit einer Leistung, die zur Konstanthaltung der Temperatur in dem gekühlten Innenraum erforderlich ist und jedenfalls unabhängig von dem anfallenden Kondenswasser.
In einem denkbaren Fall existiert dazu an einer Fläche in dem gekühlten Innenraum des Gerätes, an der aufgrund der Positionierung der thermoelektrischen Kühlung die geringste Temperatur vorliegt, eine Vorrichtung zum Sammeln und zum Abführen es Kondenswassers. Dieses wird aus dem Gerät geführt und gelangt in eine Auffangschale, die beispielsweise um einen Bereich der Außenhaut angeordnet ist, an der eine erhöhte Temperatur vorliegt.
Diese Vorgehensweise kann für gemäßigte Klimabedingungen ausreichend sein.
Für Bedingungen bzw. Regionen mit einer besonders großen Luftfeuchtigkeit kann die einfallende Feuchtigkeitsmenge so groß sein, dass zum einen aufgrund der geringen Temperaturspreizung, d. h. des geringen Temperaturgradienten im Innenraum die Kondensation nicht mehr lokal am kältesten Punkt stattfindet. Ein weiteres Problem bestehet darin, dass die Temperatur an dem Verdunstungsbereich nicht hoch genug ist, um das gesamte Kondenswasser zu verdunsten.
Um dem entgegenzuwirken, ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine Steuer- oder Regelungseinheit zur Durchführung eines oder mehrerer Kondensationszyklen vorhanden ist. Diese Einheit ist derart ausgebildet, dass sie während eines Kondensationszyklus die Temperaturspreizung zum Zwecke der Kondensation und/oder der Verdunstung steigert.
Dies bedeutet, dass während des Kondensationszyklus die Leistung z.B. eines thermoelektrischen Elementes derart gesteigert wird, dass dessen Temperatur im gekühlten Innenraum gegenüber dem Normalbetrieb, in dem kein Kondensationszyklus vorliegt, gesenkt wird, und/oder dass dessen Temperatur des thermoelektrischen Elementes an der Außenseite des Gerätes gegenüber dem Normalbetrieb, in dem kein Kondensationszyklus vorliegt gesteigert wird.
Der Kondensationszyklus kann in bestimmten, ggf. regelmäßigen Zeitabständen vorgenommen werden oder von einem oder mehreren Parametern abhängen. Ein solcher Parameter ist beispielsweise die Luftfeuchtigkeit und/oder die Menge an gebildetem Kondenswasser. Diese Parameter können der Steuer- oder Regelungseinheit zugeführt werden, die dann in Abhängigkeit davon einen Kondensationszyklus initiiert oder das Gerät weiterhin im Normalbetrieb betreibt.
Denkbar ist es, dass Mittel vorgesehen sein, durch die feststellbar ist, ob Kondenswasser vorliegt und dass die mit diesen Mitteln in Verbindung stehende Steuer- oder Regelungseinheit kann derart ausgebildet ist, dass die Leistung der Mittel zur Verdunstung von Kondenswasser gesteigert wird und/oder die Temperatur wenigstens an einer Stelle im gekühlten Innenraum gesenkt wird, wenn das Vorhandensein von Kondenswasser festgestellt wird.
Um das Kondensat an einer Stelle oder an mehreren Stellen zu konzentrieren, kann vorgesehen sein, dass in dem gekühlten Innenraum zumindest eine Kondensatfläche vorhanden ist, deren Temperatur unter der anderer Flächen in dem gekühlten Innenraum liegt, so dass sich an der Kondensatfläche Kondensat bildet. Die Kondensatfläche kann durch zumindest ein thermoelektrisches Element gebildet werden. Es kann sich dabei um ein thermoelektrisches Element handeln, das ohnehin zur Kühlung des gekühlten Innenraums verwendet wird oder auch um ein eigens für die Kondensatbildung eingesetztes thermoelektrisches Element.
Das eigens für die Kondensatbildung eingesetzte thermoelektrische Element kann derart angeordnet sein, dass es seine Abwärme an den gekühlten Innenraum abgibt. So kann das Element sehr effizient arbeiten und kann mit minimaler Leistung betrieben werden. Durch dieses zusätzliche thermoelektrische Element sind Kälteerzeugung und Kondensatbildung wirkungsvoll entkoppelt, so dass bei der Auslegung der Kondensationsgeometrie die Rahmenbedingungen der Kälteerzeugung nicht berücksichtigt werden müssen.
Denkbar ist es, dass ein Erfassungsmittel zur Erfassung der Öffnung des Verschlusselementes des Gerätes vorhanden ist und dass die Steuer- oder Regelungseinheit zur zyklischen Abkühlung derart ausgeführt ist, dass diese in Abhängigkeit der erfassten Öffnung betrieben wird. So kann eine Ausführungsform der Erfindung darin bestehen, den Kondensationszyklus immer nach einer Türöffnung zu initiieren, d.h. wenn die Tür oder ein sonstiges Verschlusselement wieder geschlossen wird, die neu eingedrungene warme Luft über den Kondensationspunkt zu führen.
Um die Ablagerung von Feuchte an der Kondensationsfläche zu unterstützen kann es sinnvoll sein, dass ein Gebläse vorhanden ist, das derart angeordnet ist, dass es die in dem gekühlten Innenraum befindliche Luft umwälzt.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Gebläse im Verdunstungsbereich vorgesehen sein, um die Verdunstungsrate zu fördern. Es kann wenigstens ein Abflusselement vorgesehen sein, durch das Kondenswasser zu dem Mittel zur Verdunstung transportiert wird, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Abflusselement derart dimensioniert ist, dass der Transport des Kondenswassers durch Kapillarkräfte erfolgt.
Im einfachsten Fall ist das Abflusselement so angeordnet, dass das Kondenswasser durch Schwerkraft einfach aus dem gekühlten Innenraum abfließt.
Soll die Verdunstung an anderen Punkten angestrebt werden, wie beispielsweise an der Decke des Gerätes, kann vorgesehen sein, das anfallende Kondenswasser über Kapillarkräfte an einen bestimmten Verdunstungspunkt oder -bereich zu leiten, wie z.B. an die Gerätedecke.
Bei dem erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergerät befindet sich zwischen der Außenhaut, d.h. der Außenseite des Korpus und der Innenwand, die den gekühlten Innenraum begrenzt, und/der zwischen der Innen- und Außenseite der Tür oder eines sonstigen Verschlusselementes vorzugsweise eine Vollvakuumdämmung. Der Vakuumdämmkörper kann sich zwischen Außenseite des Korpus in dem Innenbehälter und/oder zwischen der Außenseite und der Innenseite der Tür oder eines sonstigen Verschlusselementes befinden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts ist dieses somit teilweise oder vollständig mit Hilfe eines Vollvakuumsystems gedämmt. Hierbei handelt es sich um eine Anordnung, deren Wärmedämmung zwischen Außenseite und Innenraum am Korpus und/oder an dem Verschlusselement ausschließlich oder überwiegend aus einem evakuierten Element, insbesondere in Form der Umhüllung aus vakuumdichter Folie bzw. Hochbarrierefolie mit einem Kernmaterial handelt. Vorzugsweise wird die Vollvakuumdämmung durch einen oder mehrere Vakuumdämmkörper gebildet, die die genannte Folie, den von der Folie umgebenen Bereich und das darin befindliche Kernmaterial aufweisen. Eine weitere Wärmedämmung durch einen Isolierschaum und/oder Vakuumisolationspaneele oder durch ein anderes Mittel zur Wärmdämmung zwischen Innen- und Außenseite des Gerätes ist vorzugsweise nicht vorgesehen.
Diese bevorzugte Art der Wärmedämmung in Form eines Vollvakuumsystems kann sich zwischen der den Innenraum begrenzenden Wand und der Außenhaut des Korpus und/oder zwischen der Innenseite und der Außenseite des Verschlusselementes, wie z.B. einer Tür, Klappe, Deckel oder dergleichen erstrecken.
Das Vollvakuumsystem kann so erhalten werden, dass eine Umhüllung aus einer gasdichten Folie mit einem Kernmaterial gefüllt und anschließend vakuumdicht versiegelt wird. In einer Ausführungsform erfolgt sowohl das Befüllen als auch das vakuumdichte Versiegeln der Umhüllung bei Normal- bzw. Umgebungsdruck. Die Evakuierung erfolgt dann durch Anschluss einer geeigneten in die Umhüllung eingearbeiteten Schnittstelle, beispielsweise eines Evakuierungsstutzens, der ein Ventil aufweisen kann, an eine Vakuumpumpe. Vorzugsweise herrscht während der Evakuierung außerhalb der Umhüllung Normal- bzw. Umgebungsdruck. Es ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt der Herstellung erforderlich, die Umhüllung in eine Vakuumkammer einzubringen. Insofern kann in einer Ausführungsform während der Herstellung der Vakuumdämmung auf eine Vakuumkammer verzichtet werden.
Vorzugsweise umfasst die Umhüllung eine Hochbarrierefolie oder ist eine Hochbarrierefolie, die den durch die Umhüllung gebildeten Vakuumbereich vakuumdicht abschließt. Unter einer vakuumdichten oder diffusionsdichten Umhüllung bzw. unter einer vakuumdichten oder diffusionsdichten Verbindung bzw. unter dem Begriff Hochbarrierefolie wird vorzugsweise eine Umhüllung bzw. eine Verbindung bzw. eine Folie verstanden, mittels derer der Gaseintrag in den Vakuumdämmkörper so stark reduziert ist, dass der durch Gaseintrag bedingte Anstieg in der Wärmeleitfähigkeit des Vakuumdämmkörpers über dessen Lebensdauer hinweg ausreichend gering ist. Als Lebensdauer ist beispielsweise ein Zeitraum von 15 Jahren, vorzugsweise von 20 Jahren und besonders bevorzugt von 30 Jahren anzusetzen. Vorzugsweise liegt der durch Gaseintrag bedingte Anstieg in der Wärmeleitfähigkeit des Vakuumdämmkörpers über dessen Lebensdauer bei < 100 % und besonders bevorzugt bei < 50 %.
Vorzugsweise ist die flächenspezifische Gasdurchgangsrate der Umhüllung bzw. der Verbindung bzw. der Hochbarrierefolie < 10-5 mbar * I / s *m2 und besonders bevorzugt < 10-6 mbar * I / s *m2 (gemessen nach ASTM D-3985). Diese Gasdurchgangsrate gilt für Stickstoff und Sauerstoff. Für andere Gassorten (insbesondere Wasserdampf) bestehen ebenfalls niedrige Gasdurchgangsraten vorzugweise im Bereich von < 10-2 mbar * I / s * m2 und besonders bevorzugt im Bereich von < 10-3 mbar * I / s * m2 (gemessen nach ASTM F-1249-90). Vorzugsweise werden durch diese geringen Gasdurchgangsraten die vorgenannten geringen Anstiege der Wärmeleitfähigkeit erreicht.
Ein aus dem Bereich der Vakuumpaneele bekanntes Hüllsystem sind sogenannte Hochbarrierefolien. Darunter werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Ein- oder Mehrschichtfolien (die vorzugsweise siegelfähig sind) mit einer oder mehreren Barriereschichten (typischerweise metallische Schichten oder Oxid-Schichten, wobei als Metall oder Oxid vorzugsweise Aluminium bzw. ein Aluminiumoxid Verwendung findet) verstanden, die den oben genannten Anforderungen (Anstieg der Wärmeleitfähigkeit und/oder flächenspezifische Gasdurchgangsrate) als Barriere gegen den Gaseintrag genügen.
Bei den oben genannten Werten bzw. bei dem Aufbau der Hochbarrierefolie handelt es sich um exemplarische, bevorzugte Angaben, die die Erfindung nicht beschränken.
Der Gedanke, ein thermoelektrisches Element in den gekühlten Innenraum einzubringen, um auf diese Weise eine Kondensatfläche zu bilden, ist nicht auf thermoelektrische Geräte beschränkt. Somit betrifft die Erfindung ferner ein beliebiges Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem gekühlten Innenraum und mit einem in diesen eingebrachten thermoelektrischen Element, wobei eine Steueroder Regelungseinheit vorgesehen ist, die das thermoelektrische Element derart angesteuert, dass es eine Kondensatfläche bildet. Die Kondensatfläche ist vorzugsweise kälter als benachbarte Flächen oder die kälteste Fläche in dem gekühlten Innenraum.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass es sich bei dem erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergerät um ein Haushaltsgerät oder ein gewerbliches Kühlgerät handelt. Beispielsweise sind solche Geräte umfasst, die für eine stationäre Anordnung im Haushalt, in einem Hotelzimmer, in einer gewerblichen Küche oder in einer Bar konzipiert sind. Beispielsweise kann es sich auch um einen Weinkühlschrank handeln. Ferner sind auch Kühl- und/oder Gefriertruhen von der Erfindung umfasst. Die erfindungsgemäßen Geräte können eine Schnittstelle zur Anbindung an eine Stromversorgung, insbesondere an ein Haushaltsstromnetz (z.B. einen Stecker) und/oder eine Steh- oder Einbauhilfe wie beispielsweise Stellfüße oder Schnittstelle zur Fixierung innerhalb einer Möbelnische aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei dem Gerät um ein Einbaugerät oder auch um ein Standgerät handeln. In einer Ausführungsform ist das Behältnis bzw. das Gerät derart ausgebildet, dass es mit einer Wechselspannung, wie beispielsweise mit einer Hausnetzspannung von z.B. 120 V und 60 Hz oder 230 V und 50 Hz betrieben werden kann. In einer alternativen Ausführungsform ist das Behältnis bzw. das Gerät derart ausgebildet, dass es mit Gleichstrom einer Spannung von beispielsweise 5 V, 12 V oder 24 V betrieben werden kann. In dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass innerhalb oder außerhalb des Gerätes ein Steckernetzteil vorgesehen ist, über welches das Gerät betrieben wird. Ein Vorteil der Verwendung von thermoelektrischen Wärmepumpen ist in dieser Ausführungsform, dass die komplette EMV-Problematik lediglich am Netzteil auftritt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät eine schrankartige Gestalt hat und einen Nutzraum aufweist, der an seiner Vorderseite (im Falle einer Truhe an der Oberseite) für einen Benutzer zugänglich ist. Der Nutzraum kann in mehrere Kompartimente unterteilt sein, die alle bei derselben oder bei unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden. Alternativ kann lediglich ein Kompartiment vorgesehen sein. Innerhalb des Nutzraumes bzw. eines Kompartiments können auch Lagerungshilfen wie beispielsweise Ablagefächer, Schubladen oder Flaschenhalter (im Falle einer Truhe auch Raumteiler) vorgesehen sein, um eine optimale Lagerung von Kühl- oder Gefriergütern und eine optimale Platzausnützung zu gewährleisten.
Der Nutzraum kann durch wenigstens eine um eine vertikale Achse schwenkbare Türe verschlossen sein. Im Falle einer Truhe ist eine um eine horizontale Achse schwenkbare Klappe oder ein Schiebedeckel als Verschlusselement denkbar. Die Türe oder ein sonstiges Verschlusselement kann im geschlossenen Zustand anhand einer umlaufenden Magnetdichtung mit dem Korpus im Wesentlichen luftdicht in Verbindung stehen. Vorzugsweise ist auch die Türe bzw. ein sonstiges Verschlusselement wärmeisoliert, wobei die Wärmeisolierung anhand einer Ausschäumung und ggf. anhand von Vakuumisolationspaneelen erreicht werden kann, oder auch vorzugsweise anhand eines Vakuumsystems und besonders bevorzugt anhand eines Vollvakuumsystems. An der Innenseite der Türe können ggf. Türabsteller vorgesehen sein, um auch dort Kühlgüter lagern zu können.
In einer Ausführungsform kann es sich um ein Kleingerät handeln. In derartigen Geräten weist der Nutzraum, der durch die Innenwand des Behälters definiert ist, beispielsweise ein Volumen von kleiner 0,5 m3, kleiner 0,4 m3 oder kleiner 0,3 m3 auf. Die Außenabmessungen des Behälters bzw. Gerätes liegen vorzugsweise im Bereich bis 1 m hinsichtlich der Höhe, der Breite und der Tiefe.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand des in den Figuren dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren zeigen:
Figur 1 : eine Längsschnittansicht durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät gemäß der Erfindung; und
Figur 2: eine Detailansicht des Bereichs eines thermoelektrischen Elements, dessen warme Seite die Verdunstung von Kondenswasser begünstigt.
In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 der Korpus eines schrankartigen Kühl- und/oder Gefriergerätes gekennzeichnet.
Der Korpus 10 weist zwei Seitenwände 12, eine Decke 14 und einen Boden 16 auf. Zusammen mit der Rückwand und einer Tür begrenzen diese den gekühlten Innenraum 100. Wie dies aus Figur 1 hervorgeht, sind in den beiden Seitenwänden 12, in der Deckwand 14 und in dem Boden 16 jeweils ein thermoelektrisches Element 20, 20' vorgesehen.
Grundsätzlich kann pro Wand genau ein solches thermoelektrisches Element vorgesehen sein. Von der Erfindung ist jedoch auch der Fall umfasst, dass in einer oder mehreren Wänden zwei oder mehr als zwei thermoelektrische Elemente vorhanden sind.
Auch die Anordnung eines oder mehrerer thermoelektrischer Elemente an der Rückseite des Gerätes ist denkbar und von der Erfindung umfasst.
Jedes der thermoelektrischen Elemente 20 steht sowohl auf der zu dem Innenraum 100 gewandten kalten Seite als auch auf der nach außen gerichteten warmen Seite mit je einem Wärmetauscher 30, 40 wärmeübertragend, insbesondere wärmeleitend in Verbindung. Bei diesen primären Wärmetauschern 30, 40 handelt es sich um metallische Körper, z.B. aus Aluminium.
Im Betrieb der thermoelektrischen Elemente 20 wird über deren kalte Seite und mittels des Wärmetauschers 30 und der Innenwand I Wärme aus dem gekühlten Innenraum entzogen. Diese Wärme wird über die warme Seite des thermoelektrischen Elementes 20, den Wärmetauscher 40 und die Außenwand A an die Umgebung abgeführt.
Wie dies weiter aus Figur 1 hervorgeht, vergrößert sich der Querschnitt der primären Wärmetauscher 30, 40 ausgehend von dem thermoelektrischen Element 20 zur Außenwand A sowie auch zur Innenwand I hin, die zusammen mit der Innenseite der Tür den gekühlten Innenraum 100 begrenzt. Auf diese Weise lässt sich die Abwärme die mittels der thermoelektrischen Elemente 20 aus dem Innenraum 100 abgezogen wird, ohne einen größeren Temperaturgradienten auf eine größere Fläche verteilen.
Die Geräteaußenseite wird durch die Außenwand A gebildet, die insgesamt oder bereichsweise aus einem Metallblech, vorzugsweise aus einem Aluminiumblech besteht.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bildet dieses Blech die Außenseite A der Seitenwände 12, der Decke 14 sowie auch des Bodens 16. Auch die Rückseite und/oder die Tür kann auf der Außenseite entsprechend ausgeführt sein.
Das die Außenwand A bildende Blech bildet den sekundären Wärmetauscher, der mit den primären Wärmetauschern 40 wärmeübertragend, insbesondere wärmeleitend in Verbindung steht.
Die Innenwand I wird ebenfalls durch ein Metallblech, insbesondere durch ein Aluminiumblech gebildet. Die Innenwand I steht wärmeübertragend, insbesondere wärmeleitend mit den primären Wärmetauschern 30 in Verbindung.
Der Begriff „Wärmetauscher" umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung jedes beliebige Element, das zur Übertragung von Wärme geeignet ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Wärmetauscher durch metallische Körper gebildet.
Das Bezugszeichen 50 kennzeichnet die Wärmedämmung, die sich zwischen der Innenwand I und der Außenwand A des Korpus erstreckt. Diese Wärmedämmung besteht aus einem von einer oder mehreren vakuumdichten Folien begrenzten Volumen, in dem sich ein Kernmaterial, insbesondere Perlit befindet. Vorzugsweise sind weitere Dämmmaterialen, wie z.B. eine Ausschäumung und/oder Vakuumisolationspaneele zwischen der Innenwand I und der Außenwand A nicht vorgesehen.
Eine entsprechende Vollvakuum-Wärmedämmung kann auch für die Tür oder ein sonstiges Verschlusselement vorgesehen sein.
Die Peltierelemente 20 oder die sonstigen thermoelektrischen Elemente sind so auf die die Gerätegeometrie verteilt, dass sich deren Abwärme möglichst gut auf die Außenhaut A des Gerätes verteilt. Für die Verteilung der Abwärme auf die komplette Außenhaut A kann diese aus einem Aluminiumblech mit einer Stärke von 1 bis 2 mm aufgebaut sein.
Da die anfallende Kältemenge geringer ist als die Abwärme, bestehen im Geräteinneren 100 keine so hohen Anforderungen an den Wärmetauscher. Vorzugsweise wird gleichwohl auch für die Innenwand des Gerätes ein Blech (z.B. ein Aluminiumblech) verwendet, das eine geringere Stärke aufweisen kann als das die Außenhaut A bildende Blech oder identisch ausgebildet sein kann.
Das unten angeordnete thermoelektrische Element 20' steht mit seiner kalten Seite mit dem Wärmetauscher 30 in Verbindung, der auf seiner Oberseite O eine Kondensationsfläche bildet, d.h. eine Fläche, die gegenüber benachbarten Flächen eine geringere Temperatur aufweist oder die die geringste Temperatur in dem gekühlten Innenraum darstellt.
Eine Detailansicht des Bereichs des unten angeordneten thermoelektrischen Elements 20' ist in Figur 2 dargestellt. Um die und an der Kondensationsfläche des Wärmetauschers 30 bildet sich ein Kondensationsbereich 1. Ausgehend von diesem Kondensationsbereich 1 an der Innenseite der wärmeisolierenden Gerätewand führt ein Abfluss 2 für das Kondensat zu dem Verdunstungsbereich 200.
Der Verdunstungsbereich 200 wird durch eine Verdunstungsschale 4 gebildet, die das Kondenswasser auffängt und die in guter thermischer Ankopplung an das Peltierelement 20' steht. Insbesondere steht die Verdunstungsschale 4 mit dem Wärmetauscher 40 in direktem oder zumindest wärmeleitenden Kontakt.
Wie dies des Weiteren aus Figur 2 ersichtlich ist, kann das Peltierelement 20' ebenso wie die anderen Peltierelemente des erfindungsgemäßen Geräts Verbindungselemente 33 aufweisen, die das Peltierelement 20' mit den Wärmetauschern 30 und 40 mechanisch fest verspannen.
Das thermoelektrische Element bzw. dass in der Bodenfläche angeordnete Peltierelement 20' ist separat durch eine nicht dargestellte Steuer- oder Regelungseinheit ansteuerbar und zwar derart, dass dessen Leistung im Rahmen eines Kondensationszyklus oder bei Bedarf gesteigert wird. Dies hat zur Folge, dass die obere kalte Seite O eine noch geringere Temperatur annimmt und die untere warme Seite W eine hoch höhere Temperatur annimmt.
Auf diese Weise wird die Kondensation sowie die Verdunstung verbessert.
Im Normalbetrieb kann das thermoelektrische Element 20' wie auch die weiteren thermoelektrischen Elemente in Abhängigkeit der gemessenen Innenraumtemperatur, d.h. zur Temperaturregelung verwendet werden.
Auch ist es denkbar, ein zusätzliches thermoelektrisches Element einzusetzen, das beispielsweise auf der Bodenfläche des Gerätes aufliegt und dort die kälteste Stellte bildet. Dieses thermoelektrische Element erstreckt sich somit nicht zwischen Außen- und Innenseite des Gerätes, sondern befindet sich vollständig in dem gekühlten Innenraum und gibt in diesen seine Abwärme ab.

Claims

Patentansprüche
1. Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem gekühlten Innenraum und mit einem thermoelektrischen Element, insbesondere mit einem Peltier-Element, das derart angeordnet ist, dass der Innenraum mittels des thermoelektrischen Elementes gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Verdunstung von Kondenswasser vorhanden sind, die einen außerhalb des gekühlten Innenraums befindlichen Wärmetauscher aufweisen.
2. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher durch die warme Seite eines thermoelektrischen Elementes gebildet wird oder mit der warmen Seite eines thermoelektrischen Elementes in Verbindung steht.
3. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Element derart angeordnet ist, dass es mit seiner kalten Seite oder mit einem mit der kalten Seite in Verbindung stehenden Wärmetauscher den Innenraum des Geräts kühlt.
4. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch die feststellbar ist, ob Kondenswasser vorliegt und dass eine mit diesen Mitteln in Verbindung stehende Steuer- oder Regelungseinheit vorgesehen ist, die die Leistung der Mittel zur Verdunstung von Kondenswasser steigert, wenn das Vorhandensein von Kondenswasser festgestellt wird.
5. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem gekühlten Innenraum eine Kondensatfläche vorhanden ist, deren Temperatur unter der Temperatur anderer Flächen in dem gekühlten Innenraum liegt, so dass sich an der Kondensatfläche Kondensat bildet, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Kondensatfläche durch ein thermoelektrisches Element gebildet wird und/oder dass eine Steuer- oder Regelungseinheit vorgesehen ist, durch die Kondensatfläche zyklisch abgekühlt wird.
6. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassungsmittel zur Erfassung der Öffnung des Verschlusselementes des Gerätes vorhanden ist und dass die Steueroder Regelungseinheit derart ausgeführt ist, dass diese in Abhängigkeit der erfassten Öffnung die zyklische Abkühlung durchführt.
7. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse vorhanden ist, das derart angeordnet ist, dass es die in dem gekühlten Innenraum befindliche Luft umwälzt.
8. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatfläche durch ein thermoelektrisches Element gebildet wird, das derart angeordnet ist, dass dieses die Abwärme in den gekühlten Innenraum abgibt.
9. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ein Abflusselement vorgesehen ist, durch das Kondenswasser zu dem Mittel zur Verdunstung transportiert wird.
10. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abflusselement derart dimensioniert ist, dass der Transport des Kondenswassers durch Kapillarkräfte erfolgt.
11. Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem gekühlten Innenraum und mit einem in diesen eingebrachten thermoelektrischen Element, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- oder Regelungseinheit vorgesehen ist, die das thermoelektrische Element derart angesteuert, dass es eine Kondensatfläche bildet.
PCT/EP2015/001213 2014-06-16 2015-06-16 Kühl- und/oder gefriergerät WO2015192960A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES15732158T ES2768756T3 (es) 2014-06-16 2015-06-16 Aparato de refrigeración y/o de congelación
CN201580031915.1A CN106662376B (zh) 2014-06-16 2015-06-16 冷却和/或冷冻设备
EP15732158.9A EP3155332B1 (de) 2014-06-16 2015-06-16 Kühl- und/oder gefriergerät
US15/318,986 US20170122650A1 (en) 2014-06-16 2015-06-16 Cooling And/Or Freezing Device
MYPI2016002225A MY186703A (en) 2014-06-16 2015-06-16 Refrigerator unit and/or freezer unit
RU2017100887A RU2690292C2 (ru) 2014-06-16 2015-06-16 Холодильное и/или морозильное устройство

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014008668 2014-06-16
DE102014008668.2 2014-06-16
DE102015001060 2015-01-29
DE102015001060.3 2015-01-29
DE102015001281.9 2015-02-02
DE102015001281 2015-02-02
DE102015001368.8 2015-02-03
DE102015001368 2015-02-03
DE102015006560.2 2015-05-20
DE102015006560.2A DE102015006560A1 (de) 2014-06-16 2015-05-20 Kühl- und/oder Gefriergerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015192960A1 true WO2015192960A1 (de) 2015-12-23

Family

ID=54706799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/001213 WO2015192960A1 (de) 2014-06-16 2015-06-16 Kühl- und/oder gefriergerät

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20170122650A1 (de)
EP (1) EP3155332B1 (de)
CN (1) CN106662376B (de)
DE (1) DE102015006560A1 (de)
ES (1) ES2768756T3 (de)
MY (1) MY186703A (de)
RU (1) RU2690292C2 (de)
WO (1) WO2015192960A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106352650A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 海信（山东）冰箱有限公司 一种具有加湿功能的冷藏装置及其加湿方法
KR101909370B1 (ko) * 2017-02-01 2018-10-17 엘지전자 주식회사 냉온장고
DE102017119920A1 (de) 2017-06-13 2018-12-13 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh Vakuumdämmkörper
CN112696863A (zh) * 2021-01-21 2021-04-23 戴健 冷凝水蒸发装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0368382A1 (de) * 1988-10-26 1990-05-16 Holec Systemen En Componenten B.V. Vorrichtung zur Senkung der Luftfeuchtigkeit für elektrische Gerätegehäuse und dergleichen
US20090145138A1 (en) * 2005-05-20 2009-06-11 Sylvain Ethier Portable temperature-controlled container

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB798882A (en) * 1955-08-12 1958-07-30 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to thermoelectric cooling units
JPH03169316A (ja) * 1989-11-29 1991-07-23 Toshiba Corp 電子防湿庫
JPH07225030A (ja) * 1994-02-15 1995-08-22 Aisin Seiki Co Ltd 電子除湿装置
JP3372792B2 (ja) * 1996-11-18 2003-02-04 株式会社エコ・トゥエンティーワン 電子冷蔵庫
JPH1163722A (ja) * 1997-08-11 1999-03-05 Daikin Ind Ltd 流体冷却装置
JP2001148961A (ja) * 1999-11-25 2001-06-05 Doi Giken:Kk ペルチェ素子による水冷却装置および同方法
JP2003065646A (ja) * 2001-08-21 2003-03-05 Hitachi Tochigi Electronics Co Ltd 電子冷却装置
US20060005548A1 (en) * 2004-07-08 2006-01-12 Keith Ruckstuhl Countertop thermoelectric assembly
CN1945169A (zh) * 2005-10-08 2007-04-11 深圳市益酷科技有限公司 半导体循环热管冰箱
DE102006052959B4 (de) * 2006-11-09 2011-02-17 Airbus Operations Gmbh Kühlvorrichtung für den Einbau in ein Flugzeug
US8763408B2 (en) * 2009-10-01 2014-07-01 The Curators Of The University Of Missouri Hybrid thermoelectric-ejector cooling system
US8839631B2 (en) * 2011-06-07 2014-09-23 B/E Aerospace, Inc. Thermoelectric cooling system for a food and beverage compartment
JP5653872B2 (ja) * 2011-09-22 2015-01-14 古河電気工業株式会社 筐体用冷却装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0368382A1 (de) * 1988-10-26 1990-05-16 Holec Systemen En Componenten B.V. Vorrichtung zur Senkung der Luftfeuchtigkeit für elektrische Gerätegehäuse und dergleichen
US20090145138A1 (en) * 2005-05-20 2009-06-11 Sylvain Ethier Portable temperature-controlled container

Also Published As

Publication number Publication date
RU2690292C2 (ru) 2019-05-31
RU2017100887A (ru) 2018-07-16
EP3155332B1 (de) 2019-11-20
CN106662376B (zh) 2020-05-22
DE102015006560A1 (de) 2015-12-17
CN106662376A (zh) 2017-05-10
US20170122650A1 (en) 2017-05-04
EP3155332A1 (de) 2017-04-19
RU2017100887A3 (de) 2018-09-10
ES2768756T3 (es) 2020-06-23
MY186703A (en) 2021-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2625477B1 (de) Kältegerät mit einem kältespeicher
EP3155332B1 (de) Kühl- und/oder gefriergerät
EP3155331B1 (de) Kühl- und/oder gefriergerät mit einem vakuumdämmkörper versehen mit einem thermoelektrischen element
EP3224559B1 (de) Vakuumdämmkörper
EP3051231B1 (de) Kühl- und/oder gefriergerät
EP3155328B1 (de) Kühl- und/oder gefriergerät
DE102015006559A1 (de) Wärmeisoliertes Behältnis
EP3155329B1 (de) Temperiertes behältnis
DE102012202940A1 (de) Haushaltskältegerät mit veränderbarem Lagerraumvolumen
DE102015008162A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum parallelen Evakuieren mehrerer Vakuumdämmkörper
WO2016082906A1 (de) Vakuumdämmkörper
EP3048065B1 (de) Verfahren zum evakuieren eines vakuumdämmkörpers
EP2438372B1 (de) Kältegerät
EP3051232A1 (de) Wärmeisoliertes und temperiertes behältnis
DE102013203724A1 (de) Kältegerät mit einem Zusatznutzraum
EP3048396B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum parallelen evakuieren mehrerer vakuumdämmkörper
DE102015008159A1 (de) Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumdämmkörpers
DE102015006585A1 (de) Wärmeisoliertes und temperiertes Behältnis
EP2438376A2 (de) Kältegerät
WO2015192953A1 (de) Thermoelektrisch gekühltes oder beheiztes behältnis
DE102016000281A1 (de) Kühl- und /oder Gefriergerät
DE102010010859A1 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät
DE102012017021A1 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15732158

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015732158

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015732158

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15318986

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017100887

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A