DE1151262B

DE1151262B - Vorrichtung zur Ausnutzung des Peltiereffektes mit mehreren Peltieraggregaten

Info

Publication number: DE1151262B
Application number: DES72113A
Authority: DE
Inventors: Fritz Mueller; Dr Heinz Mueller
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1961-01-19
Filing date: 1961-01-19
Publication date: 1963-07-11
Also published as: US3220198A; GB935679A

Description

Bei Kühlschränken, insbesondere bei Haushaltkühlschränken, besteht das Bedürfnis, den Kühlraum in eine Vielzahl von Fächern zu unterteilen, in denen unterschiedliche Betriebsbedingungen herrschen sollen. Man will beispielsweise ein Normalkühlfach haben, in dem eine Temperatur von etwa +5⁰C aufrechterhalten wird. Man legt ferner Wert auf ein Tiefkühlfach, in dem eine unterhalb des Gefrierpunktes liegende Temperatur erwünscht ist. Ferner ist es erforderlich, für die Aufbewahrung von Gemüse, Butter od. dgl. abweichende Betriebsbedingungen zu haben. Bei den bisher üblichen mit Kompressionskältemaschinen oder Absorptionskältemaschinen ausgerüsteten Kühlschränken wird zur Lösung dieser Aufgabe bei Verwendung eines einzigen Verdampfers durch den Einbau von isolierenden Zwischenwänden im Kühlraum oder durch ähnliche Mittel die jeweils in den einzelnen Fächern gewünschte Temperatur aufrechterhalten. Bei Kompressionskältemaschinen ist es auch schon bekannt, für den gewünschten Zweck von einem Kompressor aus zwei in voneinander isolierten Fächern eines Kühlschrankes befindliche Verdampfer zusammen zu betreiben, die so geregelt werden, daß in den Fächern unterschiedliche Temperaturen herrschen. Wenn man dagegen zur Lösung der genannten Aufgabe nur einen Verdampfer benutzt, so macht die unterschiedliche Einregelung verschiedener Temperaturen in zwei voneinander isolierten Fächern eines Kühlschrankes besondere Schwierigkeiten, und es gelingt nicht immer, diese Aufgabe in vollkommener Weise zu lösen.

Die Erfindung betrifft dagegen eine Vorrichtung zur Ausnutzung des Peltiereffektes mit mehreren Peltieraggregaten, die zum Kühlen mehrerer Kühlräume mit verschiedenen Kühltemperaturen dienen und denen ein gemeinsames Netzteil zugeordnet ist, und zielt darauf ab, die eingangs geschilderte Aufgabe in einer sehr einfachen und vorteilhaften Weise zu lösen.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung aus zwei oder mehreren je getrennt für sich isolierten und getrennt montierbaren Kühleinheiten, die, je mit einem Peltieraggregat oder mit mehreren Peltieraggregaten ausgerüstet, als Kühlboxen von z. B. 5 bis 10 1 Inhalt ausgeführt und vorzugsweise zu einer vom Verbraucher selbst zu bestimmenden Kühlmöbelform zusammenzufügen sind.

Die Erfindung geht davon aus, daß man durch Anwendung von elektrothermischen Kühleinrichtungen in der Lage ist, die Kälteerzeuger, die einem gemeinsamen Netzteil zugeordnet sind, in beliebiger, dem jeweiligen Kühlzweck angepaßter Weise zu unterVorrichtung

zur Ausnutzung des Peltiereffektes
mit mehreren Peltieraggregaten

Anmelder:
Siemens-Electrogeräte Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 1, Oskar-von-Miller-Ring 18

Fritz Müller, Berlin-Waidmannslust,

und Dr. Heinz Müller, Berlin-Charlotteniburg,

sind als Erfinder genannt worden

teilen und je für sich auf die gewünschte Temperatur einzuregeln. Diese Möglichkeit bieten normale Kompressions- oder Absorptionskältemaschinen nicht in so einfacher Weise, weil man bei diesen eine entsprechende Vielzahl von Einzelverdampfern mit ihren zusätzlichen Kältemittelleitungen anwenden müßte. Dadurch, daß beim Erfindungsgegenstand mehrere je getrennt für sich isolierte und getrennt montierbare Kühleinheiten zur Anwendung kommen, kann man einen Kühlschrank, z. B. einen Wandschrank, beispielsweise in einzelne mittels Peltieraggregaten gekühlte Kühleinheiten, z. B. in 5- bis 10-1-Boxen, auflösen. Diese Klein-Kühlboxen können als Anbau-Kühlboxen universell verwendet werden, und zwar dadurch, daß sich jedwede Anzahl von ihnen zu beliebigen, in Form und Größe vom Verbraucher selbst wählbaren Kühlmöbelformen zusammenstellen läßt. Man kann beispielsweise bei Anwendung der Erfindung eine Küchenwand je nach Wunsch mit Einzelkühleinheiten bestücken, und es lassen sich bei Anwendung der Erfindung z. B. auch Einbaunischen od. dgl. ausfüllen.

Die einzelnen, je für sich getrennt isolierten und getrennt montierbaren Kühleinheiten werden bei der Erfindung dem speziellen Verwendungszweck in Größe und Innenausstattung angepaßt. So kann man beispielsweise getrennt isolierte Kühleinheiten für das Normalkühlfach, für ein Butterfach, für ein Flaschen-

309 620/32

fach od. dgl. ausführen und diese dem jeweils gewünschten Verwendungszweck besonders anpassen. Dadurch, daß bei der Erfindung ein Kühlschrank der bisher üblichen Größe in einzelne Klein-Kühlboxen unterteilt wird, entsteht durch die universelle Erweiterungsmöglichkeit für den Verbraucher ein preisgünstiger Beginn, da er bei der Anschaffung zunächst beispielsweise mit einem oder zwei Normalkühlfächern anfangen kann und in der Lage ist, später seine Kühlmöbel durch Anbau von Flaschenfächern, Butterfächern od. dgl. zu erweitern. Ein besonderer Vorteil beim Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß die verschiedenen Gebrauchsgüter aromatisch getrennt werden, während dies bei Kühlschränken der bisher üblichen Bauform mit den Gesamtkühlraum in Einzelfächer unterteilenden Zwischenboden nicht der Fall ist. Zudem werden die Gebrauchsgüter beim Gegenstand der Erfindung in einfacher Weise genau auf ihrer gewünschten Temperatur gehalten und sind durch die für jede Einzelkühlbox vorhandene Tür auch leicht unabhängig voneinander zugänglich.

Die bei der Erfindung verwendeten Klein-Kühlboxen können je nach ihrem Verwendungszweck unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Man wird sie aber vorzugsweise so ausführen, daß alle Peltieraggregate, die den einzelnen Kühleinheiten zugeordnet sind, als einfache oder gegebenenfalls mehrfache, untereinander einheitliche Baueinheiten (für z.B. 1 Volt, 12 Ampere) ausgeführt sind. Man kann dann also Kühlboxen anwenden, die eine einfache derartige Baueinheit des Peltieraggregates haben. Es können aber auch Kühlboxen ausgeführt werden, die mit einem Mehrfachen der Peltiergrundbaueinheit, z. B. mit 2 Volt 12 Ampere, ausgeführt werden. Bei den Anordnungen dieser Art wird ein gemeinsames Netzteil verwendet, das umschaltbar den Anschluß von beispielsweise mehreren in Reihe geschalteten Peltieraggregaten, die je einer Kühlbox zugeordnet sind, gestattet. Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß bei konstanter Peltierbaueinheit durch Einbau eines Gleichrichters in jeder Kühlbox verschiedene derartiger Kühlboxen durch Parallelschaltung bei untereinander gleicher Spannung an einen Transformator mit gemeinsamer Siebeinrichtung angeschlossen sind.

Bei Anordnungen nach der Erfindung kommt es also unter anderem darauf an, daß für mehrere wahlweise einzeln oder gemeinsam zu betreibende Gleichstromverbraucher ein gemeinsames Netzteil vorhanden ist. Besonders vorteilhaft ist es, ein solches Netzteil so zu bemessen, daß man es überall da, wo im Haushalt Gleichstrom benötigt wird, benutzen kann. Man wird Bemessung und Anschlußmöglichkeiten des Netzteils also so wählen, daß gegebenenfalls außer mehreren mit Peltieraggregaten ausgerüsteten Kühlboxen auch noch andere mit Peltiereinrichtungen arbeitende Haushaltgeräte, z. B. Flaschenkühler, Kühl- oder Wärmeplatten, Kalt- oder Heißwasserspeicher od. dgl., und auch noch sonstige nicht mit Peltiereinrichtungen ausgerüstete, im Haushalt vorhandene Gleichstromverbraucher angeschlossen werden können.

In den Figuren sind schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen zunächst schematisch in einer Vorder- und Seitenansicht ein aus vier je getrennt für sich isolierten und getrennt montierbaren Kühleinheiten zusammengesetztes Kühlmöbel. Mit 1 sind die Kühleinheiten bezeichnet. Diese sind auf ein unteres Fußgestell 2 aufgesetzt, das das gemeinsame Netzteil der den einzelnen Einheiten 1 zugeordneten Peltieraggregate aufnimmt. Jede Kühleinheit hat eine vordere Abschlußklappe 3, die in der in der Fig. 2 angedeuteten Pfeilrichtung herunterzuklappen ist, so daß die einzelnen Kühlgutfächer unabhängig voneinander zugänglich sind.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel ίο einer einzelnen derartigen getrennt isolierten Kühleinheit in einem Längs- und einem Querschnitt dargestellt. Die Kühlbox besteht aus einer inneren, den Kühlraum umschließenden Kühlzelle 21, einem Außengehäuse 22 und der dazwischen befindlichen Isolierung 23. Auf der der Tür zugekehrten Seite ist die Kühlzelle 21 mit dem Außengehäuse 22 durch einen schlecht wärmeleitenden Abschlußrahmen 24 verbunden, der eine Gummidichtung 25 mit darin eingebauten Schließmagneten 26 trägt. Die Tür dient zum Abschluß der vorderen Öffnung und besteht aus der Türbombe 27, der äußeren Blechverkleidung 28 und der dazwischen befindlichen Isolation 29.

Für die Kühlung der Kühlbox ist ein Peltieraggregat vorhanden, das aus den beiden Peltierblöcken 30 und 31 besteht. Diese Peltierblöcke sind mit den kalten Seiten einander zugekehrt und liegen hier an einem Wärmeleitkörper 32 an, der einen Bestandteil eines Kühlbügels 33 bildet. Dieser Kühlbügel 33 umklammert die Kühlzelle 21 in der Weise, daß er sich an die Rückwand 34 und an die beiden Seitenwände 35 und 36 gut wärmeleitend anlegt. Die voneinander abgewendeten warmen Seiten der beiden Peltierblöcke 30 und 31 sind mit je einem Wärmeaustauscher 37 und 38 verbunden, die mit Kühlrippen 39 versehen sind. Die Wärmeaustauscher 37 und 38 sind mit Hilfe von Schrauben 40 gegeneinander verspannt und zusammen mit den Peltierblöcken 30 und 31 an dem Wärmeleitkörper 32 festgespannt.

Die Peltierblöcke 30 und 31 und die verschraubten Teile der Wärmeaustauscher 37 und 38 sind in die rückseitige Kühlschrankisolierung eingebaut, während die Wärmeaustauschrippen 39 in einem an der Rückseite der Kühlbox befindlichen Kühlluftschacht 41 angeordnet sind. Die obere Abdeckung 43 der Kühlbox ist bis über den Kühlluftschacht 41 nach hinten gezogen und hat im Bereich der Rippen 39 Luftdurchtrittsöffnungen 44 für die Kühlluft.

In den Fig. 5 und 6 sind Schaltbilder für Netzgeräte dargestellt, die zum Anschluß mehrerer je einer Kühlbox zugeordneter Peltieraggregate dienen. Die Fig. 5 zeigt eine Reihenschaltung mehrerer Baueinheiten, denen ein gemeinsames Netzteil zugeordnet ist. Mit 51 sind die einzelnen Kühlboxen bezeichnet. Jede dieser Boxen enthält ein Peltieraggregat 52. Die Peltieraggregate 52 sind untereinander in Reihe geschaltet und an die Klemmen 53, 54 des gemeinsamen Netzteils 55 angeschlossen. Dieses Netzteil hat einen Transformator 56, der primärseitig über ein Anschlußkabel 57 an das normale Versorgungsnetz zu legen ist. Auf der Sekundärseite sind Gleichrichter 58 und gemeinsame Siebmittel 59 vorhanden. Zwischen der Sekundärseite 60 des Transformators 56 und den Gleichrichtern 58 befinden sich Umschalter 61 und 62, die in der dargestellten Schaltlage a den Anschluß von den dargestellten drei Kühlboxen ermöglichen. Will man nur zwei Kühlboxen anschließen, so werden die Schalter 61 und 62 in die Mittelstellung b gestellt. Bei Anschluß von nur einer Kühl-

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Ausnutzung des Peltiereffektes mit mehreren Peltieraggregaten, die zum Kühlen mehrerer Kühlräume mit verschiedenen Kühltemperaturen dienen und denen ein gemeinsames Netzteil zugeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorrichtung aus zwei oder mehreren je getrennt für sich isolierten und getrennt montierbaren Kühleinheiten besteht, die je mit einem Peltieraggregat oder mit mehreren Peltieraggregaten ausgerüstet, als Kühlboxen mit z. B. 5 bis 10 1 Inhalt ausgeführt und vorzugsweise zu einer vom Verbraucher selbst zu bestimmenden Kühlmöbelform zusammenzufügen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kühleinheiten dem speziellen Verwendungszweck (z. B. Normalkühlfach, Butterfach, Flaschenfach od. dgl.) in Größe und Innenausstattung angepaßt sind

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Kühleinheiten zugeordneten Peltieraggregate als einfache oder gegebenenfalls mehrfache einheitliche Baueinheiten (für z. B. 1 Volt, 12 Ampere) ausgeführt sind, die z. B. in Reihenschaltung dem gemeinsamen Netzteil zugeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Kühleinheiten zugeordneten Peltieraggregate je einen besonderen Gleichrichter aufweisen und zusammen mit diesem in Parallelschaltung bei untereinander gleicher Spannung an einen gemeinsamen Transformator mit gemeinsamer Siebeinrichtung angeschlossen sind.

5. Vorrichtung zur Ausnutzung des Peltiereffektes mit mehreren Peltieraggregaten, die zum Kühlen mehrerer Kühlräume mit verschiedenen Kühltemperaturen dienen und denen ein gemeinsames Netzteil zugeordnet ist, insbesondere nach Anspruch 1 oder nach einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Netzteil eine solche Bemessung aufweist, daß es sowohl zur Gleichstromversorgung eines oder mehrerer mit Peltieraggregaten betriebener Haushaltgeräte (z. B. Kühlbox, Flaschenkühler, Heiß- oder Kaltwasserspeicher od. dgl.) als auch gegebenenfalls sonstiger im Haushalt vorhandener Gleichstromverbraucher dienen kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 413 136, 426 781,
716.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen