DE19622469C1 - Cooling or heating apparatus, for food, nutritional or pharmaceutical products - Google Patents
Cooling or heating apparatus, for food, nutritional or pharmaceutical productsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühl- und/oder Heizeinrichtung, insbesondere für Lebens- bzw. Nahrungsmittel. The invention relates to a cooling and / or Heating device, especially for living or Food.
Derartige Kühl- bzw. Heizeinrichtungen dienen vorzugsweise dazu, leicht verderbliche Nahrungsmittel zu kühlen. Hierfür werden insbesondere Peltierelemente verwendet, die es bei derartigen Einrichtungen ermöglichen, den Wärmetransport innerhalb der Peltierelemente umzukehren, so daß die Einrichtung dann auch beispielsweise zum Warmhalten von Speisen eingesetzt werden kann.Such cooling or heating devices are preferably used to cool perishable foods. In particular, Peltier elements are used for this allow in such facilities, the Reverse heat transport within the Peltier elements, so that the device then for example Keeping food warm can be used.
Derartige Kühl- und/oder Heizeinrichtungen sind vielfältig bekannt. So beschreibt die US 39 86 337 eine thermoelektrische Heiz- und Kühleinrichtung, bei der in jeder der vier Ecken jeweils ein Peltierelement angeordnet ist. Mittig am Boden des Gerätes ist ein Ventilator angeordnet, der die warme Luft abführt.Such cooling and / or heating devices are diverse known. For example, US 39 86 337 describes one thermoelectric heating and cooling device, in which each of the four corners arranged a Peltier element is. In the middle of the bottom of the device is a fan arranged, which removes the warm air.
Ähnliche Kleinkühlgeräte für Speise und Getränke sind beispielsweise aus der DE 39 01 913 A1, DE 42 33 172 C2 sowie der DE-AS 11 35 016 bekannt, die sich im einzelnen nur durch die Anordnung des Peltierelementes, der Führung der Kühlluft sowie ggf. des die zu kühlende Ware aufnehmenden Behälters unterscheiden.Similar small refrigerators for food and beverages are for example from DE 39 01 913 A1, DE 42 33 172 C2 and DE-AS 11 35 016 known, which are in detail only by arranging the Peltier element, the guide the cooling air and possibly the goods to be cooled differentiate receiving container.
Den zusätzlichen Einsatz von rohrartigen Wärmeleitkörpern beschreibt die EP 0 316 385 B1, die eine Transport- und Aufbewahrungseinrichtung für thermosensible Produkte, insbesondere von Pharmazeutika, zum Gegenstand hat.The additional use of tubular heat-conducting bodies describes EP 0 316 385 B1, which is a transport and Storage device for thermosensitive products, especially pharmaceuticals.
Spezielle Gestaltungen zur Stromversorgung sowie zur Steuerung und Temperaturregelung solcher thermoelektrischer Systeme ergeben sich aus der US 53 67 890 sowie der EP 0 278 884 A1. Special designs for power supply and Control and temperature regulation of such thermoelectric systems result from US 53 67 890 and EP 0 278 884 A1.
Da derartige Einrichtungen häufig auf Theken oder dergleichen eingesetzt werden, d. h., an Orten, an denen meist nur wenig Platz zur Verfügung steht, muß das Gehäuse relativ klein ausgebildet sein. Dies hat zur Folge, daß entweder insbesondere die maximal mögliche Kühlleistung sehr begrenzt ist, um lokale Überhitzungen durch die sowohl von der Stormversorgung als auch den Peltierelementen abgegebene Wärme zu vermeiden, oder aber die Stormversorgungseinheit in einem getrennten Gehäuse untergebracht werden muß, so daß die ganz Einrichtung nicht nur insgesamt aufwendig aufgebaut ist, sondern darüber hinaus zusätzliche Kabelverbindungen erforderlich macht.Since such facilities are often on counters or the like are used, d. that is, in places where usually only little space is available, the housing must be made relatively small. This has the consequence that either in particular the maximum possible cooling capacity is very limited to local overheating due to the both from the storm supply as well as the To avoid Peltier elements emitted heat, or else the power supply unit in a separate housing Must be accommodated so that the whole facility is not only complex, but additional cable connections required makes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühl- und/oder Heizeinrichtung zu schaffen, die bei insbesondere hoher Kühlleistung gleichwohl eine kompakte, ausreichend kleine Einheit bildet, so daß sie insbesondere ohne große Schwierigkeiten aufgestellt und auch mühelos transportiert werden kann.The invention has for its object a cooling and / or to create a heater, which in particular high cooling capacity is nevertheless a compact, sufficient forms small unit, so that it is particularly large Difficulties set up and also transported effortlessly can be.
Diese Aufgabe wird durch eine Kühl- und/oder Heizeinrichtung gelöst, bestehend aus einer heiz- bzw. kühlbaren, vorzugsweise metallisch ausgebildeten Grundplatte und daran thermisch angekoppelten Peltierelementen, die im Inneren eines unter der Grundplatte angeschlossenen Gehäuses angeordnet sind, ferner aus einer Gebläseeinrichtung zum Abführen der bei im Kühlbetrieb der Peltierelemente entstehenden Verlustwärme, sowie aus einer Stormversorgung zum Betrieb der Peltierelemente und einer der Betriebsüberwachung, insbesondere zur Temperaturregelung dienenden Steuereinrichtung, wobei der Transformator der Stromversorgung innerhalb des in Draufsicht im wesentlichen rechteckig ausgebildeten Gehäuses mittig angeordnet und als Ringkerntrafo ausgebildet ist, wobei ferner die Peltierelemente jeweils im Bereich der Ecken der Grundplatte angeordnet sind, und wobei die Gebläseeinrichtung von vier am Boden des Gehäuses angeschlossenen und vom Boden her Kühlluft ansaugenden Lüftern gebildet ist, die radial um den Transformator herum in dem zwischen den Peltierelementen und dem Transformator gebildeten Raum angeordnet sind, wobei jeweils ein Lüfter einem Peltierelement zugeordnet ist und die Führung der Kühlluft jeweils zu den mit Auslaßöffnungen versehenen Schmalseiten des Gehäuses hin erfolgt.This task is performed by a cooling and / or Heating device solved, consisting of a heating or coolable, preferably metallic Base plate and thermally coupled to it Peltier elements inside one under the Base plate connected housing are arranged, also from a blower device for removing the at arise in the cooling mode of the Peltier elements Heat loss, as well as from a storm supply for operation the Peltier elements and one of the operational monitoring, especially for temperature control Control device, the transformer of the Power supply inside the in top view essentially rectangular housing in the middle arranged and designed as a toroidal transformer, wherein furthermore the Peltier elements each in the area of the corners the base plate are arranged, and wherein the Blower device of four at the bottom of the case connected and sucking in cooling air from the ground Fan is formed radially around the transformer around in between the Peltier elements and the Transformer formed space are arranged, wherein one fan is assigned to a Peltier element and the routing of the cooling air to each with Outlet openings provided narrow sides of the housing he follows.
Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß die gesamte Stromversorgungseinheit mit in dem Gehäuse integriert ist, was indes nur durch die speziell gewählte Anordnung des Transformators sowie der Peltierelemente einerseits sowie der Lüfter und der Kühlluftführung im Inneren des Gehäuses andererseits möglich ist. Diese Anordnung sorgt so für eine optimale und insbesondere vollständige Kühlung der Peltierelemente einerseits und des Transformators andererseits, so daß keinerlei lokale Überhitzungen auftreten können, die zu einer Beschädigung oder gar zu einem Ausfall der Einrichtung Anlaß geben könnten.The advantage achieved by the invention is essential in that the entire Power supply unit integrated in the housing, which, however, is only due to the specially chosen arrangement of the Transformers and the Peltier elements on the one hand and the fan and the cooling air duct inside the housing on the other hand is possible. This arrangement ensures an optimal and in particular complete cooling of the Peltier elements on the one hand and the transformer on the other hand, so that no local overheating can occur that lead to damage or even to could cause a failure of the facility.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung tragen die Peltierelemente an ihrer der Grundplatte abgewandten Seite einen mit Kühlrippen versehen Kühlkörper, wobei die Kühlrippen parallel zu den Längsseiten des Gehäuses ausgerichtet sind.In a preferred embodiment of the invention, the Peltier elements on their side facing away from the base plate a heat sink provided with cooling fins, the Cooling fins parallel to the long sides of the housing are aligned.
Um noch eine weitere Verbesserung der Luftführung zu erreichen, kann jeweils ein den Spalt zwischen dem Transformator und jedem der Peltierelemente abdeckendes Luftleitblech vorgesehen sein, wobei das Luftleitblech jeweils parallel zu den Kühlrippen ausgerichtet und an die gehäuseinnenseitige Kühlrippe des jeweiligen Kühlkörpers angeschlossen ist.To further improve the airflow can reach a gap between each Transformer and covering each of the Peltier elements Air baffle may be provided, the air baffle each aligned parallel to the cooling fins and to the cooling fins on the inside of the respective heat sink connected.
Eine noch weitergehende Trennung der einzelnen Kühlströme wird dadurch erreicht, daß zwischen der Gehäuselängswand und dem Transformator sich jeweils eine etwa mittig zwischen den beiden Lüftern angeordnete Trennwand erstreckt. Auf diese Weise führt jeder der Ventilatoren zunächst dem ihm zugewandten Viertelkreisabschnitt des Transformators und im Anschluß daran dem jeweils ihm zugeordneten Peltierelement Frischluft zu. Dadurch können ungleiche Strömungsverhältnisse im Inneren des Gehäuses nicht einmal dadurch auftreten, daß - beispielsweise durch partielles Abdecken einer der Auslaßöffnungen an der Außenseite des Gehäuses - eine Veränderung der Strömungsverhältnisse bewußt oder unbeabsichtigt von außen versucht wird. Vielmehr wird selbst dann durch den zugeordneten Ventilator eine für den sicheren Betrieb ausreichende Menge Frischluft durch den entsprechenden Teilbereich des Gehäuses geblasen.A further separation of the individual cooling flows is achieved in that between the longitudinal wall of the housing and the transformer is approximately in the middle partition arranged between the two fans extends. In this way, each of the fans performs first the quarter circle section of the Transformers and then each of them assigned fresh air to the Peltier element. This allows uneven flow conditions inside the housing not even occur in that - for example by partially covering one of the outlet openings on the Outside of the case - a change in Flow conditions consciously or unintentionally from the outside is tried. Rather, even then, the assigned fan one for safe operation sufficient amount of fresh air through the appropriate Blown part of the housing.
In dem Raum zwischen den beiden gemeinsam an einer Schmalseite des Gehäuses angeordneten Peltierelementen können vorteilhafterweise die Steuereinrichtung bzw. die Stromversorgungsschaltung angeordnet sein. In the space between the two together on one Peltier elements arranged on the narrow side of the housing can advantageously the control device or Power supply circuit can be arranged.
Weiter sieht die Erfindung vor, daß die freien, nicht von den Peltierelementen bedeckten Flächen auf der zum Inneren des Gehäuses weisenden Seite der Grundplatte mit einer Isolierschicht, vorzugsweise aus Styropor versehen sind. Hierdurch wird im Kühlbetrieb eine Wärmeübertragung aus dem Gehäuseinneren zur Grundplatte verhindert. Entsprechendes gilt im umgekehrten Sinne beim Heizbetrieb der Einrichtung.The invention further provides that the free, not of the Peltier elements covered areas on the inside of the housing-facing side of the base plate with a Insulating layer, preferably made of polystyrene. This results in heat transfer in cooling mode prevents the interior of the housing from the base plate. The same applies in the opposite sense in heating mode the establishment.
Die Grundplatte kann darüberhinaus mit Anschlußelementen für eine dicht gegen die Grundplatte schließende Abdeckhaube versehen sein, wodurch einerseits ein Wärmetransport zur Umgebung hin stark verringert wird und andererseits die Waren auf der Grundplatte vor Umwelteinflüssen, insbesondere Verschmutzung, geschützt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Anschlußelemente gelenkig ausgebildet sind, um ein einfaches Öffnen zu ermöglichen.The base plate can also with connection elements for one that closes tightly against the base plate Cover must be provided, which on the one hand Heat transport to the environment is greatly reduced and on the other hand, the goods on the base plate Protected from environmental influences, especially pollution will. It is advantageous if the Connection elements are articulated to a enable easy opening.
Schließlich ist im Rahmen der Erfindung noch vorgesehen, daß innerhalb der Abdeckhaube ein Ventilator zur Luftumwälzung vorgesehen ist. Dies ist insbesondere beim Kühlbetrieb von Vorteil, da die kalte Luft aufgrund ihres höheren Gewichtes bevorzugt unten, also im Bereich der Grundplatte bleibt.Finally, the invention also provides that within the cover a fan for Air circulation is provided. This is particularly the case with Cooling operation is advantageous because the cold air due to its higher weight preferred below, ie in the area of Base plate remains.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:In the following the invention on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail; it demonstrate:
Fig. 1 eine Ansicht des Gegenstands nach der Erfindung von unten, bei entferntem Gehäuse Fig. 1 is a view of the object according to the invention from below, with the housing removed
Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie A-A, Fig. 2 shows a section through the article of FIG. 1 along line AA,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie B-B. Fig. 3 shows a section through the object of FIG. 1 along the line BB.
Die in der Zeichnung dargestellte Kühl- und/oder Heizeinrichtung wird insbesondere für Lebens- und Nahrungsmittel verwendet, kann aber auch für andere Waren eingesetzt werden, soweit eine Erwärmung bzw. Kühlung erforderlich ist.The cooling and / or shown in the drawing Heating device is used especially for living and Food used, but can also be used for other goods be used as far as heating or cooling is required.
Sie besteht aus einer vorzugsweise metallisch ausgebildeten Grundplatte 1, die über daran thermisch angekoppelte Peltierelemente 2 heiz- bzw. kühlbar ist.It consists of a preferably metallic base plate 1 , which can be heated or cooled via Peltier elements 2 thermally coupled thereto.
Die Peltierelemente 2 sind im Inneren eines unter der Grundplatte anschlossenen Gehäuses 3 angeordnet.The Peltier elements 2 are arranged in the interior of a housing 3 connected under the base plate.
Weiter ist eine Gebläseeinrichtung zum Abführen der bei im Kühlbetrieb der Peltierelemente 2 entstehenden Verlustwärme sowie eine Stromversorgung 4 zum Betrieb der Peltierelemente vorgesehen.Furthermore, a blower device is provided for dissipating the heat lost during the cooling operation of the Peltier elements 2 and a power supply 4 for operating the Peltier elements.
Wie insbesondere aus der Fig. 1 zu ersehen ist, ist der Transformator 5 der Stromversorgung etwa mittig innerhalb des im wesentlichen rechteckig ausgebildeten Gehäuses 3 angeordnet und als Ringkerntrafo ausgebildet. Die Peltierelemente 2 sind jeweils im Bereich der Ecken der Grundplatte 1 angeordnet, während die Gebläseeinrichtung von vier am Boden des Gehäuses angeschlossenen Lüftern 6 gebildet ist, die vom Boden des Gehäuses her Kühlluft ansaugen. Diese Lüfter sind, um ihre Anordnung deutlich zu machen, in Fig. 1 gestrichelt wiedergegeben. Sie sind am Boden des - in Fig. 1 entfernten - Gehäuses angeschraubt, wobei im Boden entsprechende Lufteinlaßöffnungen vorgesehen sind. Die Lüfter 6 sind radial um den Transformator 5 herum in dem zwischen den Peltierelementen 2 und dem Transformator 5 gebildeten Raum angeordnet.As can be seen in particular from FIG. 1, the transformer 5 of the power supply is arranged approximately centrally within the essentially rectangular housing 3 and is designed as a toroidal transformer. The Peltier elements 2 are each arranged in the area of the corners of the base plate 1 , while the blower device is formed by four fans 6 connected to the bottom of the housing, which suck in cooling air from the bottom of the housing. In order to make their arrangement clear, these fans are shown in broken lines in FIG. 1. They are screwed to the bottom of the housing, which has been removed in FIG. 1, corresponding air inlet openings being provided in the bottom. The fans 6 are arranged radially around the transformer 5 in the space formed between the Peltier elements 2 and the transformer 5 .
Entscheidend ist, daß jeweils ein Lüfter 6 einem Peltierelement 2 zugeordnet ist und die Führung der Kühlluft jeweils zu den mit Auslaßöffnungen versehenen Schmalseiten 7 des Gehäuses 3 hin erfolgt.It is crucial that a fan 6 is assigned to a Peltier element 2 and that the cooling air is guided to the narrow sides 7 of the housing 3 provided with outlet openings.
Wie aus der Zeichnung ebenfalls unmittelbar zu entnehmen ist, tragen die Peltierelemente 2 an ihrer der Grundplatte 1 abgewandten Seite einen mit Kühlrippen 8 versehenen Kühlkörper 9. Die Kühlrippen 8 sind dabei parallel zu den Längsseiten des Gehäuses 3 ausgerichtet.As can also be seen directly from the drawing, the Peltier elements 2 carry on their side facing away from the base plate 1 a cooling body 9 provided with cooling fins 8 . The cooling fins 8 are aligned parallel to the long sides of the housing 3 .
Zur weiteren Verbesserung der Luftführung ist jeweils ein den Spalt zwischen dem Transformator 5 und jedem der Peltierelemente 2 abdeckendes Luftleitblech 10 vorgesehen. Jedes dieser Luftleitbleche 10 ist jeweils parallel zu den Kühlrippen 8 ausgerichtet und an die gehäuseinnenseitige Kühlrippe 8 des jeweiligen Kühlkörpers 9 angeschlossen.To further improve the air flow, an air baffle 10 covering the gap between the transformer 5 and each of the Peltier elements 2 is provided. Each of these air baffles 10 is aligned parallel to the cooling fins 8 and connected to the cooling rib 8 of the respective heat sink 9 on the inside of the housing.
Darüberhinaus erstreckt sich zwischen der Gehäuselängswand 11 und dem Transformator 5 jeweils eine Trennwand 12, die etwa mittig zwischen den beiden Lüftern 6 angeordnet ist. Hierdurch erfolgt eine vollständige Trennung der Luftführung zu jedem der Peltierelemente 2, wodurch sichergestellt ist, daß eine völlig gleichmäßige Kühlung des gesamten Gehäuseinnenraumes erfolgt. Dadurch können keinerlei lokale Erwärmungen auftreten, die zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung der Kühl- bzw. Heizeinrichtung führen könnten.In addition, a partition wall 12 extends between the longitudinal housing wall 11 and the transformer 5 , which is arranged approximately centrally between the two fans 6 . This results in a complete separation of the air flow to each of the Peltier elements 2 , which ensures that the entire interior of the housing is cooled completely uniformly. As a result, no local heating can occur that could damage or destroy the cooling or heating device.
In dem Raum zwischen den beiden gemeinsam an einer Schmalseite 7 des Gehäuses 3 angeordneten Peltierelementen 2 sind die Stromversorgungsschaltung 4 sowie eine der Betriebsüberwachung, insbesondere der Temperaturregelung dienende Steuereinrichtung 13 angeordnet, die lediglich in der Gestalt einer gedruckten Schaltung angedeutet sind.In the space between the two Peltier elements 2 , which are arranged jointly on a narrow side 7 of the housing 3 , the power supply circuit 4 and a control device 13 which serves to monitor the operation, in particular the temperature control, are arranged, which are only indicated in the form of a printed circuit.
Die freien, nicht von den Peltierelementen (2) bedeckten Flächen auf der zum Inneren des Gehäuses 3 weisenden Seite der Grundplatte 1 sind mit einer Isolierschicht 14 versehen, die vorzugsweise aus Styropor bestehen kann. Hierdurch wird eine gute thermische Trennung des Gehäuseinnenraumes von der Grundplatte (1) erreicht.The free surfaces not covered by the Peltier elements ( 2 ) on the side of the base plate 1 facing the interior of the housing 3 are provided with an insulating layer 14 , which can preferably be made of polystyrene. In this way, a good thermal separation of the housing interior from the base plate ( 1 ) is achieved.
Schließlich kann die Grundplatte 1 in in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise mit Anschlußelementen für eine ebenfalls nicht wiedergegebene, dicht gegen die Grundplatte schließende Abdeckhaube versehen sein. Diese Abdeckhaube dient einerseits einer Reduzierung des Wärmeaustauschs zwischen der Grundplatte 1 und der Umgebungsluft und verhindert andererseits eine Verschmutzung der auf der Grundplatte 1 abgelegten Waren. Um gleichwohl die Abdeckhaube einfach öffnen zu können, sind die Anschlußelemente zweckmäßigerweise gelenkig ausgebildet. Finally, the base plate 1 can be provided in a manner not shown in the drawing with connection elements for a cover hood, also not shown, which closes tightly against the base plate. This cover hood serves on the one hand to reduce the heat exchange between the base plate 1 and the ambient air and on the other hand prevents contamination of the goods deposited on the base plate 1 . In order to be able to easily open the cover hood, the connection elements are expediently articulated.
Schließlich kann - was sich ebenfalls nicht aus der Zeichnung ergibt - innerhalb der Abdeckhaube ein Ventilator vorgesehen sein, der für eine Luftumwälzung im Inneren der Abdeckhaube sorgt.After all, what can also not come from the Drawing results - within the cover Fan can be provided for air circulation in the Inside the cover hood.
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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