WO2017215691A1 - Device for controlling the temperature of an object - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for controlling the temperature of an object, a temperable cup holder, a battery temperature control device and a method for controlling a tempering process.
- thermoelectric devices are the accumulators installed in electric vehicles and hybrid vehicles as well as the in-vehicle power electronics.
- For controlling the temperature of these components are already fluid-based cooling and heating devices and thermoelectric devices use.
- the known tempering devices have the disadvantage that they either have too low a tempering capacity, i. have too low cooling capacity and / or heating power, have too high energy consumption or take up too much space to meet the increasing demands of vehicle manufacturers.
- the invention was therefore based on the object to provide a way to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art, so that an effective and at the same time energy-saving temperature control of various objects is made possible.
- the object underlying the invention is achieved by a device for tempering an object, which has a first temperature control device and a second temperature control device. The first tempering is this
- the second tempering device is adapted to exchange heat with a second tempering fluid.
- the first tempering device and / or the second tempering device are also configured to be heat-transmitting coupled to the object.
- the first tempering fluid differs from the second tempering fluid.
- the heat-transmitting coupling can be achieved, for example, in that the first tempering device and / or the second tempering device are adapted to be brought into contact with the object, or in that between the object and the first tempering device and / or between the object and the second tempering one or more heat-conducting body are arranged.
- the invention makes use of the knowledge that the temperature control can be increased considerably by a combination of two separate fluid-based tempering, wherein a situation-adequate control of the device according to the invention simultaneously allows energy-saving operation of the device.
- the known from the prior art disadvantages are thus overcome in a surprisingly simple manner by the combination of two fluid-based tempering, which are formed as part of a device.
- the first tempering device and the second tempering device are coupled to one another in a heat-transmitting manner.
- the heat-transmitting coupling can be achieved, for example, in that the first tempering device and the second tempering device are in contact with each other, or in that one or more thermally conductive bodies are arranged between the first tempering device and the second tempering device.
- the first tempering device and the second tempering device can be arranged, for example, one above the other, side by side or offset from one another. Due to the fact that the first tempering device and the second tempering device are coupled to one another in a heat-transmitting manner, a heat exchange can take place between the first tempering fluid and the second tempering fluid. This allows in particular a situation-dependent connection or activation of an additional tempering, if previously, for example, for energy saving reasons, only one of the tempering was operated.
- the device according to the invention is advantageously further developed in that the first temperature control device or the second temperature control device has one or more ribs or fins and is adapted to exchange heat with a gas or gas mixture surrounding the one or more fins or fins.
- Ribs and fins increase the surface of a body and thus improve the heat exchange with the environment. As a result, therefore, the effectiveness of the device according to the invention is increased.
- the gas mixture is in the form of air, that is to say the gas mixture of the earth's atmosphere. Alternatively, however, other gases or gas mixtures can be used.
- the first temperature control device and / or the second temperature control device have one or more fluid channels and are adapted to exchange heat with a liquid flowing in the one or more fluid channels. Due to their high specific heat capacity, liquids are particularly suitable as a tempering fluid. Depending on the operating situation of the device according to the invention, the liquid serves as a coolant or as a heating medium. Preferably, the liquid is formed as water. Alternatively, however, other liquids or mixtures of substances can be used.
- the first tempering device and the second tempering device are designed as separate components. This allows a flexible adaptation and / or extension of the device.
- first tempering device and the second tempering device as a separate components to a modular design, whereby the
- the first tempering device and the second tempering device are formed as integral components of a one-piece component.
- the one-piece component is designed as a cast body.
- the wall thickness of the one or more fluid channels, their cross-section and / or their arrangement are preferably to be chosen such that heat exchange takes place between the tempering fluid within the one or more fluid channels and the outer end of the respective rib or lamella.
- the one or more ribs or lamellae each comprise a bent sheet metal section.
- the bending of sheets can produce a fin or lamellar structure in a particularly cost-effective manner.
- a multiple bent single sheet forms several or all of the fins or fins.
- the sheet or the sheets are formed as stainless steel, aluminum or copper sheets.
- the one or more bent sheet metal sections each form a sheet metal channel.
- a flow channel is formed within the sheet metal channel.
- the respective rib or lamella has a particularly large surface, which serves for heat exchange with the environment.
- a flow may be formed within the one or more sheet metal channels, thereby further increasing the heat exchange.
- a line section of a fluid channel is arranged within a sheet-metal channel.
- the one or more fluid channels are formed at least in sections by flexible or rigid conduits, such as tube segments or tube segments.
- the first tempering device and / or the second tempering device comprises a cast body, wherein the one or more fluid channels are arranged at least in sections within the cast body.
- the casting is an aluminum casting.
- fluid channels of different geometries and gradients can be integrated into an aluminum body. The heat exchange between the aluminum body and the tempering fluid is further promoted by the integration of the fluid channels in the aluminum body.
- the one or more fluid channels can also be connected by means of soft soldering or brazing in each case with a rib or lamella cohesively.
- the one or more ribs or lamellae each have a receiving portion, which is adapted to receive a fluid channel.
- the one or more fluid channels are at least partially formed as tube segments, preferably made of aluminum, copper or stainless steel.
- thermoelectric devices each comprise two opposing and spaced apart carrier layers, wherein a plurality of p- and n-doped semiconductors are arranged between the two carrier layers.
- the differently doped semiconductors are alternately connected to one another on opposite sides via metal bridges, wherein the metal bridges are fastened to the carrier layers.
- a thermoelectric device which generates a temperature gradient by means of a current flow, makes use of the Peltier effect and can also be referred to as a Peltier element.
- thermoelectric devices the temperature control of the device according to the invention can be further increased, wherein by controlling the flow of current through the one or more thermoelectric devices energy-saving operation is still feasible.
- the one or more thermoelectric devices may also be used to generate an electrical current flow be used on the basis of an existing temperature gradient.
- the one or more thermoelectric devices take advantage of the Seebeck effect and thus may also be referred to as thermoelectric generators.
- the one or more thermoelectric devices are coupled to transmit heat to the first temperature control device.
- the one or more thermoelectric devices are thermally coupled to the second tempering device.
- the one or more thermoelectric devices may be configured to be heat-coupled to the object.
- an additional temperature control of the first tempering, the first tempering, the second tempering, the second tempering and / or the object can be done so that a situation-adequate additional cooling or heating can take place.
- the one or more thermoelectric devices are in each case in contact with the first tempering device and / or the second tempering device.
- the one or more thermoelectric devices are each configured to be in contact with the object.
- the one or more thermoelectric devices may, for example, be arranged above, below, laterally beside or offset from the first temperature control device, the second temperature control device and / or the object.
- the first temperature control device and / or the second temperature control device each have a flow generator, which is adapted to generate a fluid flow.
- the flow generator preferably comprises a fan. If the respective tempering fluid is formed as a liquid, the flow generator preferably comprises a pump. By a flow generator, the flow rate of the respective tempering fluid can be influenced, so that the temperature control of the device according to the invention is increased.
- the one or more flow generators have a control unit, by means of which the Flow rate, the volume flow or the mass flow of Temperierfiuids is adjustable.
- the first tempering device and / or the second tempering device each have one or more bypass fluid channels, which can be opened and closed by means of one or more bypass valves.
- bypass fluid channels By means of such bypass fluid channels, it is possible to control which sections or regions of the first tempering device and / or the second tempering device are to be flowed through by the respective tempering fluid.
- the bypass valves By appropriate control of the bypass valves, the energy efficiency can be further increased by a situation-appropriate release or blocking of bypass fluid channels.
- the device according to the invention is further developed advantageously by a third tempering device.
- the third tempering device is adapted to exchange heat with a third tempering fluid and the first tempering device or the second tempering device.
- the third tempering fluid may correspond to the first tempering fluid or the second tempering fluid or may be another gas, gas mixture or another fluid.
- the third temperature control device By means of the third temperature control device, the fluid temperature of the temperature control fluid of the first temperature control device or the second temperature control device can be controlled.
- the third tempering is switchable, so that an energy-saving operation of the device is ensured in situations in which only small amounts of heat must be replaced.
- the third tempering device is designed as a tempering device of a vehicle.
- the third temperature control device is a motor temperature control device, a charge air temperature control device, a
- a further embodiment of the device according to the invention has a control device.
- the control device is adapted to the first tempering device, the second tempering device, the third tempering device and / or to control the one or more thermoelectric devices.
- the control device is signal-conducting connected to the first tempering device, the second tempering device, the third tempering device and / or the one or more thermoelectric devices.
- the control device is configured to control a flow generator and / or one or more bypass valves of the first temperature control device, the second temperature control device and / or the third temperature control device.
- the control device is configured to control the flow of current through the one or more thermoelectric devices.
- the control device can be used to set a demand-based power consumption at the first temperature control device, the second temperature control device, the third temperature control device and / or the one or more thermoelectric devices, so that energy-saving operation of the device is possible.
- the device according to the invention has a first temperature sensor which is set up to measure the temperature of the first tempering fluid or of the first tempering device, wherein the control device is adapted to the first temperature control device, the second temperature control device, the third temperature control device and / or the one or to control the plurality of thermoelectric devices in dependence on the measured temperature of the first tempering fluid or the first tempering device.
- the temperature of the first tempering fluid indicates whether an increase in the tempering effect of the first temperature control is necessary and / or whether an additional temperature control is necessary.
- An increase of the tempering effect of the first temperature control can be done for example via a corresponding control of the flow generator.
- a device which has a second temperature sensor, which is set up to measure the temperature of the second tempering fluid or the second tempering device, wherein the control device is adapted to the first tempering device, the second tempering device, the third tempering device and / or to control the one or more thermoelectric devices depending on the measured temperature of the second tempering fluid or the second tempering device.
- the temperature of the second tempering fluid indicates whether an increase in the tempering effect of the second temperature control is necessary and / or whether an additional temperature control is necessary.
- An increase of the tempering effect of second tempering can be done for example via a corresponding control of the flow generator.
- the device according to the invention can be developed by a third temperature sensor which is adapted to measure the temperature of the object, wherein the control device is adapted to the first tempering, the second tempering, the third tempering and / or the one or more thermoelectric devices depending on the measured temperature of the object to control.
- the temperature of the object indicates whether it is necessary to increase the tempering effect of the tempering devices and / or of the one or more thermoelectric devices and / or if additional tempering is necessary.
- An increase in the tempering effect of the first tempering device and the second tempering device can be done for example via a corresponding control of the flow generator.
- Control of the tempering effect of the one or more thermoelectric devices can be accomplished, for example, by appropriate control of the flow of current through the one or more thermoelectric devices.
- a further preferred embodiment of the device according to the invention comprises a sensor which is set up to measure the travel speed of a vehicle or the flow velocity in the surroundings of the vehicle or one of the temperature control devices.
- the control device is further configured to control the third tempering device as a function of the measured driving speed or flow speed.
- the airstream may cause cooling of the object, of the first temperature-control fluid and / or of the second temperature-control fluid. Additional cooling by the third tempering device is often not necessary in such cases. By an appropriate control of the third tempering this can thus be relieved. Furthermore, this leads to an additional energy saving.
- the object underlying the invention is further achieved by a temperature-controlled beverage holder, which has a receiving device and one or more devices for tempering an object.
- the receiving device is adapted to receive a drinking vessel and provides a tempering for the drinking vessel ready.
- the one or more devices for tempering an object are heat-transmitting coupled to the tempering and formed according to one of the embodiments described above.
- Regarding the benefits of temperable beverage holder according to the invention is made to the advantages of the device according to the invention for controlling the temperature of an object.
- the object underlying the invention is also achieved by a Batterietemperiervorraum, which has one or more devices for controlling the temperature of an object.
- the one or more devices for tempering an object are configured to be heat-transferably coupled to one or more batteries and are formed according to one of the embodiments described above.
- the advantages of the battery temperature control device according to the invention reference is made to the advantages of the device according to the invention for controlling the temperature of an object.
- a preferred embodiment of the battery temperature control device comprises one or more storage units for electrical energy, wherein the one or more devices for tempering an object are heat-transmitting coupled to the one or more storage units.
- the one or more devices for tempering an object are attached to the one or more storage units, in particular by means of a welded connection, a solder connection, an adhesive connection, a screw connection or a clamping connection.
- the object underlying the invention is additionally achieved by a method for controlling a tempering.
- the method according to the invention comprises providing a device for tempering an object, preferably a device according to one of the embodiments described above, determining the temperature of the object, determining the tempering effect on the object and the control caused by a first heat-transmitting device coupled to the object a heat transfer with the second object and / or coupled to the first tempering second tempering and / or a heat-transmitting coupled to the object and / or with the first temperature control thermoelectric device as a function of the determined temperature of the object.
- controlling the second tempering device and / or the thermoelectric device in dependence on the determined temperature of the object comprises heating the object and / or the first tempering device by the second tempering device and / or by the thermoelectric device, if the determined temperature of the Object falls below a first limit temperature and the determined caused by the first tempering tempering cools the object and / or cooling of the object by the second tempering, when the determined temperature of the object exceeds a second threshold temperature and the determined by the first tempering caused tempering the object heated.
- controlling the second tempering device and / or the thermoelectric device as a function of the determined temperature of the object comprises cooling the object by the second tempering device when the determined temperature of the object exceeds a third limit temperature and the determined by the first tempering temperature control effect cooling the object and / or cooling the object by the second tempering device and by the thermoelectric device when the determined temperature of the object exceeds the third limit temperature and the determined tempering effect caused by the first tempering device heats the object.
- a third tempering device is provided which is adapted to exchange heat with a third tempering fluid and the second tempering device.
- the method preferably comprises determining the temperature of the second tempering fluid or the second tempering device, determining the travel speed of a vehicle, determining the flow velocity in the surroundings of the vehicle and / or activating the third tempering device as a function of the determined temperature of the second tempering fluid and determined driving speed and / or the determined flow velocity.
- Fig. 1 a an embodiment of the device according to the invention for
- FIG. 1 b the device of Figure 1 a in a front view.
- Fig. 2 shows another embodiment of the device according to the invention for
- Fig. 3 shows another embodiment of the device according to the invention for
- Tempering an object in a side view shows a further embodiment of the device according to the invention for tempering an object in a side view
- Fig. 5 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- Fig. 6 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- FIG. 7a shows a rib of a device according to the invention
- FIG. 7b shows another rib of a device according to the invention
- 8a shows a tempering device of a device according to the invention
- 8b shows a further tempering device of a device according to the invention
- FIG. 9b shows the device from FIG. 9a in a front view
- FIG. 9c shows the device from FIG. 9a with an object to be tempered
- FIG. 10 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- Fig. 11 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- Fig. 12 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- Fig. 13 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- Fig. 14 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- Fig. 15 shows a further embodiment of the device according to the invention for
- Tempering an object in a side view shows an embodiment of the temperable beverage holder according to the invention.
- Fig. 17 shows an embodiment of the invention
- Fig. 18 is a control diagram of an embodiment of the invention.
- FIG. 19 shows a further control scheme of an embodiment of the method according to the invention for controlling a tempering process.
- FIG. 1a and 1b show a device 10 according to the invention for tempering an object 12 with a first tempering device 14 and a second tempering device 16.
- the first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to heat with the seven Ribs 18a-18g exchange ambient air.
- the second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b.
- the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are formed as integral components of a one-piece component and in each case coupled in a heat-transmitting manner to the object 12.
- the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 are coupled to one another in a heat-transmitting manner.
- FIGS. 2 and 3 each show a device 10 according to the invention for tempering an object 12, in which the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are formed as integral components of a one-piece component.
- the first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to exchange heat with the air surrounding the seven ribs 18a-18g.
- the second tempering device 16 has seven fluid channels 20a-20g and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the seven fluid channels 20a-20g.
- the seven fluid channels 20a-20g are disposed within the seven ribs 18a-18g.
- the seven fluid channels 20a-20g have an oval cross-section and are completely surrounded by the ribs 18a-18g in the region of the ribs 18a-18g.
- the seven fluid channels 20a-20g have a round cross-section, wherein the diameter of the fluid channels 20a-20g greater than the material thickness of the ribs 18a-18g.
- the fluid channels 20a-20g are offset from each other and extend in two spaced apart and parallel planes.
- the first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to exchange heat with the air surrounding the seven ribs 18a-18g.
- the second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b.
- the object to be tempered is arranged between the first tempering device 14 and the second tempering device 16, the first tempering device 14 and the second tempering device 16 each being in contact with the object 12 and thus being heat-transmittingly coupled to the object 12.
- the first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to exchange heat with the air surrounding the seven ribs 18a-18g.
- the second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b.
- the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are arranged one above the other, are in contact with each other and are thus coupled to one another in a heat-transmitting manner.
- the first tempering device is indirectly coupled to the object 12 in a heat-transmitting manner via the second tempering device 14.
- the second tempering device 16 is directly or directly heat-transmitting coupled to the object 12.
- the first tempering device 14 has two fluid channels 22a, 22b and is configured to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 22a, 22b.
- the second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b.
- the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are arranged one above the other, are in contact with each other and are thus coupled to one another in a heat-transmitting manner.
- the first tempering device is indirectly via the second tempering device 14 heat coupled with the object 12.
- the second tempering device 16 is directly or directly heat-transmitting coupled to the object 12.
- FIGS. 7 a and 7 b each show a rib 18 a, which comprises a bent sheet-metal section 24.
- the bent sheet metal section 24 forms a sheet metal channel 26.
- a line section of a fluid channel 20 a is arranged within the sheet-metal channel 26.
- FIG. 8 a shows a second tempering device 16, which comprises a cast body 28. Within the cast body, a fluid channel 20a is arranged.
- Fig. 8b shows a first tempering device 14, which comprises a rib 18a.
- the rib 18a has a receiving portion in which a fluid channel 20a is arranged.
- the fluid channel 20a is formed as a tube segment of aluminum and soldered to the rib 18a.
- thermoelectric device 30a shows the device 10 according to the invention for tempering an object 12 from FIG. 1, the device 10 having a thermoelectric device 30a.
- the thermoelectric device 30a is in contact with the second tempering device 16 and is thus coupled directly or directly heat-transmitting with the second tempering device 16.
- the thermoelectric device 30a is indirectly, namely via the second tempering 16, heat coupled to the first temperature control device 14 coupled.
- the thermoelectric device 30 a is set up to be brought into contact with the object 12 to be tempered and thus to be coupled to the object 12 in a heat-transmitting manner. Due to the contact between the thermoelectric device 30a and the object 12, the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are also coupled to the object 12 in a heat-transmitting manner.
- thermoelectric device 30a shows a device 10 according to the invention for tempering an object 12, whose thermoelectric device 30a is arranged between the first tempering device 14 and the second temperature control device 16 and is in contact with the first temperature control device 14 and with the second temperature control device 16.
- the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 coupled.
- the thermoelectric device 30a is indirectly coupled via the second tempering device 16 to the object 12 to be tempered.
- 11 shows a device 10 according to the invention for tempering an object 12, the thermoelectric device 30a of which is arranged below the first tempering device 14 and laterally of the second tempering device 16 and laterally of the object 12 to be tempered.
- thermoelectric device 30a is in contact with the first tempering device 14, the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered.
- the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first tempering device 14, the second tempering device 16 and the object to be tempered 12 coupled.
- the location and proximity of the fluid channel 20a to the thermoelectric device 30a and the object 12 and the distance of the fluid channel 20a to the ribs 18a-18g define the thermal resistances and thus the heat exchange between the fluid channel 20a, the thermoelectric device 30a, the object 12 and the Ribs 18a-18g.
- the illustrated variant is particularly advantageous when the first tempering fluid at the ribs 18a-18g and the second tempering fluid within the fluid channel 20a have greatly different temperatures.
- FIG. 12 shows the device 10 according to the invention for tempering an object 12 from FIG. 6, which has been expanded by a thermoelectric device 30a.
- the thermoelectric device 30a is arranged between the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered.
- FIGS. 13 and 14 each show a device 10 according to the invention for tempering an object 12, which devices comprise two thermoelectric devices 30a, 30b.
- the first thermoelectric device 30a is arranged between the first tempering device 14 and the object 12 to be tempered and is in contact with the first tempering device 14 and the object 12 to be tempered.
- the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first temperature control device 14 and the object to be tempered 12.
- the second thermoelectric device 30b is arranged between the object 12 to be tempered and the second temperature control device 16 and is in contact with the object 12 to be tempered and the second temperature control device 16.
- the thermoelectric device 30b is directly or directly heat transfer coupled to the object to be tempered 12 and the second tempering device 16.
- the first tempering device 14 is above the first thermoelectric Device 30a coupled to the object to be tempered 12 heat transfer.
- the second tempering device 16 is coupled via the second thermoelectric device 30b with the object to be tempered 12 heat transfer.
- the first thermoelectric device 30 a is arranged between the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 and is in contact with the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16.
- the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 coupled.
- the second thermoelectric device 30b is arranged between the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered and is in contact with the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered.
- the thermoelectric device 30b is directly or directly heat transfer coupled to the second temperature control device 16 and the object to be tempered 12.
- the first tempering device 14 is thermally coupled via the first thermoelectric device 30a, the second tempering device 16 and the second thermoelectric device 30b with the object 12 to be tempered.
- the second tempering device 16 is coupled via the second thermoelectric device 30b with the object to be tempered 12 heat transfer.
- 15 shows a device 10 according to the invention for tempering an object 12 with a first temperature control device 14 and a second temperature control device 16.
- the first temperature control device 14 has a plurality of fins and is configured to exchange heat with the air surrounding the fins.
- the first tempering device 14 has a flow generator 32 designed as a fan, which is set up to offset the air surrounding the lamellae into a flow state.
- the second tempering device 16 has two interconnected fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b.
- the second tempering device 16 has a flow generator 34 in the form of a pump, which is set up to cause the liquid within the fluid channels 20a, 20b to flow.
- the second tempering device 16 also includes a bypass fluid channel 42, which is releasable and lockable by means of the two bypass valves 36, 38. The valve 40 may be closed upon release of the bypass fluid passage 42 to create a forced flow within the bypass fluid passage 42.
- the device 10 additionally has a third tempering device 46, which is set up to exchange heat with a third tempering fluid and the second tempering device 16. The heat exchange with the second tempering device 16 takes place via the second tempering fluid, which flows through both the second tempering device 16 and the third tempering device 46.
- the device 10 comprises a control device 44, which is set up to control the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16.
- the device 10 comprises a first temperature sensor 48, which is configured to measure the temperature of the first tempering fluid, a second temperature sensor 50, which is configured to measure the temperature of the second tempering fluid, a third temperature sensor 52, which is adapted to measure the temperature of the object 12 and a sensor 54 which is adapted to measure the traveling speed of a vehicle in which the device 10 is installed.
- the control device 44 is configured to control the first tempering device 14 and the second tempering device 16 as a function of the measured temperature of the first tempering fluid, the measured temperature of the second tempering fluid, the measured temperature of the object and the measured travel speed of the vehicle.
- FIG. 16 shows a temperable cup holder 56 according to the invention with a receiving device 58 and a device 10 for tempering an object 12, wherein the object 12 is designed as a drinking vessel.
- the receiving device 58 is adapted to receive the drinking vessel 12 and provides a temperature control chamber 60 for the drinking vessel 12 ready.
- the device 10 for tempering an object 12 is heat-transmitting coupled to the temperature control chamber 60 and formed according to one of claims 1 to 23.
- FIG. 17 shows a battery temperature control device 62 according to the invention with a device 10 for tempering an object, wherein the object is designed as a battery 64 of an electric vehicle.
- the device 10 is heat-transmitting coupled to the battery 64 and formed according to one of claims 1 to 23.
- FIG. 18 shows a control scheme of a method according to the invention for controlling a tempering process.
- the method is provided with a device for tempering of an object which is designed according to one of claims 1 to 23.
- the device used thus comprises a first tempering device, which is adapted to exchange heat with a first tempering fluid, and a second tempering device, which is adapted to exchange heat with a second tempering fluid.
- the method comprises determining the temperature of the object to be tempered and determining the tempering effect on the object to be tempered, caused by a first heat-transferring device coupled to the object in a heat-transmitting manner.
- the determined tempering effect relates to the expression of the cooling effect and the expression of the heating effect which the first tempering device exerts on the object to be tempered.
- the control scheme shown shows the temperature (T 0 ) of the object to be tempered on the horizontal x-axis and the tempering effect caused by the first temperature control on the vertical y-axis, where AT R ⁇ 0 indicates the area in which the first tempering a Cooling effect on the object to be tempered exercises, and AJ R > 0 indicates the area in which exerts the first tempering a heating effect on the object to be tempered.
- the method associated with the illustrated control scheme comprises the step of controlling the second tempering device which is heat-transmittingly coupled to the object and to the first tempering device and a thermoelectric device coupled to the object and to the first tempering device in dependence on the determined temperature of the object.
- the control takes place such that the object and the first tempering device are heated by the second tempering device and the thermoelectric device when the determined temperature of the object falls below a first limit temperature 66 and the determined tempering effect cools the object 12 (operating region 72). If the determined temperature of the object is above the first limit temperature 66 and below a second limit temperature 68, additional cooling or heating of the object to be tempered by the second tempering device or the thermoelectric device is not necessary independently of the tempering effect of the first tempering device (operating regions 74a, 74b).
- the determined temperature of the object exceeds the second limit temperature 68 and is still below a third limit temperature 70, is an additional cooling or heating of the object to be tempered by the second tempering or the thermoelectric device is not necessary if at the same time the determined tempering of the first tempering heats the object to be tempered (operating range 76). If the determined temperature of the object exceeds the second limit temperature 68 and falls below the third limit temperature and the determined tempering of the first tempering heats the object to be tempered, the object is additionally cooled by the second tempering (operating range 78).
- the method further comprises the step of cooling the object by the second tempering means when the detected temperature of the object exceeds the third limit temperature 70 and the determined tempering effect cools the object (operating area 80), and the step of cooling the object by the second tempering means and the thermoelectric device, when the determined temperature of the object exceeds the third limit temperature and the determined tempering effect heats the object (operating region 82).
- FIG. 19 shows a further control scheme of an embodiment of the method according to the invention for controlling a tempering process.
- the method is also carried out with a device for tempering an object, which is designed according to one of claims 1 to 23.
- the method comprises determining the temperature of the second tempering fluid and determining the travel speed of a vehicle in which the device is installed.
- the illustrated control scheme shows the temperature (T F ) of the second tempering fluid on the horizontal x-axis and the travel speed (v) on the vertical y-axis and a characteristic curve 84.
- a third tempering device for tempering the second tempering fluid is activated and deactivated as a function of the determined temperature of the second tempering fluid and the determined travel speed.
- the activation of the third tempering device takes place for all pairs of values in the operating region 88, wherein a deactivation of the third tempering device takes place for all pairs of values in the operating region 86.
- thermoelectric devices 30a, 30b thermoelectric devices
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Abstract
The invention relates to a device (10) for controlling the temperature of an object (12), comprising a first temperature-control device (14) which is configured to exchange heat with a first temperature-control fluid (e.g. air) via lamellae or ribs (18a-18g), and a second temperature-control device (16) which is configured to exchange heat with a second temperature-control fluid (e.g. liquid), wherein the first temperature-control device (14) and/or the second temperature-control device (16) are configured to be heat-conductively coupled to the object (12). Thermo-electric elements (30a, 30b) can be provided. Batteries or drinks holders in a vehicle are specified as objects.
Description
Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts Device for tempering an object
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts, einen temperierbaren Getränkehalter, eine Batterietemperiervorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Temperiervorgangs. The invention relates to a device for controlling the temperature of an object, a temperable cup holder, a battery temperature control device and a method for controlling a tempering process.
In modernen Fahrzeugen, insbesondere in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen, kommen vermehrt elektrische Komponenten zum Einsatz, deren Temperatur kontinuierlich überwacht und gesteuert werden muss, damit ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird und Beschädigungen aufgrund von Überhitzung oder Unterkühlung vermieden werden. In modern vehicles, especially in electric vehicles and hybrid vehicles, more and more electrical components are used whose temperature must be continuously monitored and controlled in order to achieve high efficiency and avoid damage due to overheating or overcooling.
Besonders temperatursensitiv sind die bei Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen verbauten Akkumulatoren sowie die fahrzeuginterne Leistungselektronik. Zum Temperieren dieser Komponenten finden bereits fluidbasierte Kühl- und Heizeinrichtungen sowie thermoelektrische Vorrichtungen Verwendung. Particularly temperature-sensitive are the accumulators installed in electric vehicles and hybrid vehicles as well as the in-vehicle power electronics. For controlling the temperature of these components are already fluid-based cooling and heating devices and thermoelectric devices use.
Darüber hinaus steigt die Nachfrage an leistungsfähigen und präzise steuerbaren Temperiervorrichtungen auch in anderen Bereichen der Technik, in denen Wärmequellen, wie elektronische Bauteile, zur Aufrechterhaltung ihrer Funktionsfähigkeit gekühlt werden müssen. In addition, the demand for high-performance and precisely controllable temperature control devices is also increasing in other areas of technology in which heat sources, such as electronic components, must be cooled in order to maintain their functionality.
Die bekannten Temperiervorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass diese entweder eine zu geringe Temperierleistung, d.h. eine zu geringe Kühlleistung und/oder Heizleistung, aufweisen, einen zu hohen Energieverbrauch haben oder einen zu großen Bauraum in Anspruch nehmen, um den steigenden Ansprüchen der Fahrzeughersteller gerecht zu werden. However, the known tempering devices have the disadvantage that they either have too low a tempering capacity, i. have too low cooling capacity and / or heating power, have too high energy consumption or take up too much space to meet the increasing demands of vehicle manufacturers.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden, sodass eine effektive und zugleich energiesparende Temperierung von verschiedenen Objekten ermöglicht wird. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts gelöst, welche eine erste Temperiereinrichtung und eine zweite Temperiereinrichtung aufweist. Die erste Temperiereinrichtung ist dazu The invention was therefore based on the object to provide a way to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art, so that an effective and at the same time energy-saving temperature control of various objects is made possible. The object underlying the invention is achieved by a device for tempering an object, which has a first temperature control device and a second temperature control device. The first tempering is this
|Bestätigungskopie|
eingerichtet, Wärme mit einem ersten Temperierfluid auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung ist dazu eingerichtet, Wärme mit einem zweiten Temperierfluid auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung sind außerdem dazu eingerichtet, wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelt zu werden. Vorzugsweise unterscheidet sich das erste Temperierfluid von dem zweiten Temperierfluid. Die wärmeübertragende Kopplung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung dazu eingerichtet sind, in Kontakt mit dem Objekt gebracht zu werden, oder dadurch, dass zwischen dem Objekt und der ersten Temperiereinrichtung und/oder zwischen dem Objekt und der zweiten Temperiereinrichtung ein oder mehrere wärmeleitende Körper angeordnet sind. | Confirmation copy | arranged to exchange heat with a first tempering fluid. The second tempering device is adapted to exchange heat with a second tempering fluid. The first tempering device and / or the second tempering device are also configured to be heat-transmitting coupled to the object. Preferably, the first tempering fluid differs from the second tempering fluid. The heat-transmitting coupling can be achieved, for example, in that the first tempering device and / or the second tempering device are adapted to be brought into contact with the object, or in that between the object and the first tempering device and / or between the object and the second tempering one or more heat-conducting body are arranged.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch eine Kombination von zwei separaten fluidbasierten Temperiereinrichtungen die Temperierleistung erheblich gesteigert werden kann, wobei eine situationsadäquate Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig einen energiesparenden Betrieb der Vorrichtung erlaubt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile werden somit auf überraschend einfache Art und Weise durch die Kombination von zwei fluidbasierten Temperiereinrichtungen überwunden, welche als Bestandteil einer Vorrichtung ausgebildet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung wärmeübertragend miteinander gekoppelt. Die wärmeübertragende Kopplung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung miteinander in Kontakt stehen, oder dadurch, dass zwischen der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung ein oder mehrere wärmeleitende Körper angeordnet sind. Die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung können beispielsweise übereinander, nebeneinander oder versetzt zueinander angeordnet sein. Dadurch, dass die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind, kann ein Wärmeaustausch zwischen dem ersten Temperierfluid und dem zweiten Temperierfluid erfolgen. Dies erlaubt insbesondere eine situationsabhängie Zuschaltung beziehungsweise Aktivierung einer zusätzlichen Temperiereinrichtung, wenn zuvor, beispielsweise aus Energiespargründen, lediglich eine der Temperiereinrichtungen betrieben wurde.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die erste Temperiereinrichtung oder die zweite Temperiereinrichtung eine oder mehrere Rippen oder Lamellen aufweist und dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem die eine oder die mehreren Rippen oder Lamellen umgebenden Gas oder Gasgemisch auszutauschen. Rippen und Lamellen vergrößern die Oberfläche eines Körpers und verbessern somit den Wärmeaustausch mit der Umgebung. Hierdurch wird also die Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesteigert. Insbesondere ist das Gasgemisch als Luft, also dem Gasgemisch der Erdatmosphäre, ausgebildet. Alternativ können jedoch auch andere Gase oder Gasgemische zum Einsatz kommen. In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung einen oder mehrere Fluidkanäle auf und sind dazu eingerichtet, Wärme mit einer in dem einen oder den mehreren Fluidkanälen strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Aufgrund ihrer hohen spezifischen Wärmekapazität eigenen sich Flüssigkeiten in besonderem Maße als Temperierfluid. Abhängig von der Betriebssituation der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient die Flüssigkeit als Kühlmittel oder als Heizmittel. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit als Wasser ausgebildet. Alternativ können jedoch auch andere flüssige Stoffe oder Stoffgemische eingesetzt werden. The invention makes use of the knowledge that the temperature control can be increased considerably by a combination of two separate fluid-based tempering, wherein a situation-adequate control of the device according to the invention simultaneously allows energy-saving operation of the device. The known from the prior art disadvantages are thus overcome in a surprisingly simple manner by the combination of two fluid-based tempering, which are formed as part of a device. In a preferred embodiment of the device according to the invention, the first tempering device and the second tempering device are coupled to one another in a heat-transmitting manner. The heat-transmitting coupling can be achieved, for example, in that the first tempering device and the second tempering device are in contact with each other, or in that one or more thermally conductive bodies are arranged between the first tempering device and the second tempering device. The first tempering device and the second tempering device can be arranged, for example, one above the other, side by side or offset from one another. Due to the fact that the first tempering device and the second tempering device are coupled to one another in a heat-transmitting manner, a heat exchange can take place between the first tempering fluid and the second tempering fluid. This allows in particular a situation-dependent connection or activation of an additional tempering, if previously, for example, for energy saving reasons, only one of the tempering was operated. The device according to the invention is advantageously further developed in that the first temperature control device or the second temperature control device has one or more ribs or fins and is adapted to exchange heat with a gas or gas mixture surrounding the one or more fins or fins. Ribs and fins increase the surface of a body and thus improve the heat exchange with the environment. As a result, therefore, the effectiveness of the device according to the invention is increased. In particular, the gas mixture is in the form of air, that is to say the gas mixture of the earth's atmosphere. Alternatively, however, other gases or gas mixtures can be used. In a further embodiment of the device according to the invention, the first temperature control device and / or the second temperature control device have one or more fluid channels and are adapted to exchange heat with a liquid flowing in the one or more fluid channels. Due to their high specific heat capacity, liquids are particularly suitable as a tempering fluid. Depending on the operating situation of the device according to the invention, the liquid serves as a coolant or as a heating medium. Preferably, the liquid is formed as water. Alternatively, however, other liquids or mixtures of substances can be used.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung als separate Bauteile ausgebildet. Dies erlaubt eine flexible Anpassung und/oder Erweiterung der Vorrichtung.In a development of the device according to the invention, the first tempering device and the second tempering device are designed as separate components. This allows a flexible adaptation and / or extension of the device.
Ferner kann bei einem Funktionsausfall einer Temperiereinrichtung ein entsprechenderFurthermore, in the event of a functional failure of a tempering device, a corresponding
Austausch erfolgen, ohne dass die andere Temperiereinrichtung ersetzt werden muss.Replacement done without the other temperature control must be replaced.
Ferner führt die Ausbildung der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung als separate Bauteile zu einer modularen Bauweise, wodurch dieFurthermore, the formation of the first tempering device and the second tempering device as a separate components to a modular design, whereby the
Herstellungs- und Montagekosten verringert werden. Manufacturing and assembly costs are reduced.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet. Insbesondere ist das einstückige Bauteil als Gusskörper ausgebildet. Durch die Ausbildung der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils wird zumindest eine Grenzschicht vermieden, wodurch der Wärmewiderstand verringert wird. Die Wärmeübertragung wird somit weiter verbessert, sodass die Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter gesteigert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird femer dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der eine oder die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise innerhalb der einen oder der mehreren Rippen oder Lamellen angeordnet sind. Die Wandstärke des einen oder der mehreren Fluidkanäle, deren Querschnitt und/oder deren Anordnung sind vorzugsweise so zu wählen, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid innerhalb des einen oder der mehreren Fluidkanäle und dem äußeren Ende der jeweiligen Rippe oder Lamelle stattfindet. Durch die Anordnung des einen oder der mehreren Fluidkanäle innerhalb der einen oder der mehreren Rippen oder Lamellen erfolgt ein direkter Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid innerhalb des einen oder der mehreren Fluidkanäle und der einen oder der mehreren Rippen oder Lamellen, durch welche ein weiterer Wärmeaustausch mit dem die eine oder die mehreren Rippen oder Lamellen umgebenden Gas oder Gasgemisch stattfindet. In a preferred embodiment of the device according to the invention, the first tempering device and the second tempering device are formed as integral components of a one-piece component. In particular, the one-piece component is designed as a cast body. By forming the first tempering device and the second tempering device as integral components of a one-piece component, at least one boundary layer is avoided, whereby the thermal resistance is reduced. The heat transfer is thus further improved, so that the effectiveness of the device according to the invention is further increased. The device according to the invention is further developed advantageously in that the one or more fluid channels are arranged at least in sections within the one or more ribs or lamellae. The wall thickness of the one or more fluid channels, their cross-section and / or their arrangement are preferably to be chosen such that heat exchange takes place between the tempering fluid within the one or more fluid channels and the outer end of the respective rib or lamella. The arrangement of the one or more fluid channels within the one or more ribs or fins, a direct heat exchange between the tempering fluid within the one or more fluid channels and the one or more ribs or fins, through which a further heat exchange with the one or more fins or fins surrounding gas or gas mixture takes place.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die eine oder die mehreren Rippen oder Lamellen jeweils einen gebogenen Blechabschnitt. Durch das Biegen von Blechen lässt sich auf besonders kostengünstige Weise eine Rippen- oder Lamellenstruktur erzeugen. Vorzugsweise bildet ein mehrfach gebogenes einzelnes Blech mehrere oder sämtliche der Rippen oder Lamellen aus. Insbesondere ist das Blech oder sind die Bleche als Edelstahl-, Aluminium- oder Kupferbleche ausgebildet. In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the one or more ribs or lamellae each comprise a bent sheet metal section. The bending of sheets can produce a fin or lamellar structure in a particularly cost-effective manner. Preferably, a multiple bent single sheet forms several or all of the fins or fins. In particular, the sheet or the sheets are formed as stainless steel, aluminum or copper sheets.
Vorzugsweise bilden der eine oder die mehreren gebogenen Blechabschnitte jeweils einen Blechkanal aus. Innerhalb des Blechkanals wird ein Strömungskanal ausgebildet. Durch den Blechkanal weist die jeweilige Rippe oder Lamelle eine besonders große Oberfläche auf, welche zum Wärmeaustausch mit der Umgebung dient. Außerdem kann durch einen geeigneten Strömungserzeuger eine Strömung innerhalb des einen oder der mehreren Blechkanäle ausgebildet werden, wodurch der Wärmeaustausch weiter erhöht wird. Preferably, the one or more bent sheet metal sections each form a sheet metal channel. Within the sheet metal channel, a flow channel is formed. Through the sheet metal channel, the respective rib or lamella has a particularly large surface, which serves for heat exchange with the environment. In addition, through a suitable flow generator, a flow may be formed within the one or more sheet metal channels, thereby further increasing the heat exchange.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jeweils ein Leitungsabschnitt eines Fluidkanals innerhalb eines Blechkanals angeordnet. Insbesondere wird der eine oder werden die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise durch flexible oder starre Leitungen, wie Rohrsegmente oder Schlauchsegmente, gebildet. Durch die Anordnung des einen oder der mehreren Fluidkanäle innerhalb des einen oder der mehreren Blechkanäle wird einerseits ein effektiver Wärmeaustausch zwischen dem in den Fluidkanälen fließenden Temperierfluid und dem innerhalb des Blechkanals strömenden Temperierfluid gewährleistet und andererseits sind die Leistungsabschnitte innerhalb der Blechkanäle vor Beschädigungen
durch mechanische Einwirkungen geschützt. Dies vermindert das Risiko eines Funktionsausfalls. In a preferred development of the device according to the invention, in each case a line section of a fluid channel is arranged within a sheet-metal channel. In particular, the one or more fluid channels are formed at least in sections by flexible or rigid conduits, such as tube segments or tube segments. The arrangement of the one or more fluid channels within the one or more sheet metal channels, on the one hand, ensures effective heat exchange between the temperature control fluid flowing in the fluid channels and the temperature control fluid flowing inside the sheet metal channel, and, on the other hand, the power sections within the sheet metal channels are protected from damage protected by mechanical effects. This reduces the risk of a functional failure.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung einen Gusskörper, wobei die eine oder die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise innerhalb des Gusskörpers angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Gusskörper ein Aluminiumgusskörper. Durch Aluminiumdruckgussverfahren lassen sich Fluidkanäle unterschiedlicher Geometrien und Verläufe in einen Aluminiumkörper integrieren. Der Wärmeaustausch zwischen dem Aluminiumkörper und dem Temperierfluid wird durch die Integration der Fluidkanäle in den Aluminiumkörper weiter begünstigt. In a further embodiment of the device according to the invention, the first tempering device and / or the second tempering device comprises a cast body, wherein the one or more fluid channels are arranged at least in sections within the cast body. Preferably, the casting is an aluminum casting. Through aluminum die casting processes, fluid channels of different geometries and gradients can be integrated into an aluminum body. The heat exchange between the aluminum body and the tempering fluid is further promoted by the integration of the fluid channels in the aluminum body.
Alternativ kann der eine oder können die mehreren Fluidkanäle auch mittels Weichlöten oder Hartlöten jeweils mit einer Rippe oder Lamelle stoffschlüssig verbunden werden. Vorzugsweise weist die eine oder weisen die mehreren Rippen oder Lamellen jeweils einen Aufnahmeabschnitt auf, welcher dazu eingerichtet ist, einen Fluidkanal aufzunehmen. Vorzugsweise ist der eine oder sind die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise als Rohrsegmente, vorzugsweise aus Aluminium, Kuper oder Edelstahl ausgebildet. Alternatively, the one or more fluid channels can also be connected by means of soft soldering or brazing in each case with a rib or lamella cohesively. Preferably, the one or more ribs or lamellae each have a receiving portion, which is adapted to receive a fluid channel. Preferably, the one or more fluid channels are at least partially formed as tube segments, preferably made of aluminum, copper or stainless steel.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine oder mehrere thermoelektrische Vorrichtungen auf. Vorzugsweise weist die eine oder weisen die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils zwei gegenüberliegende und voneinander beabstandete Trägerschichten auf, wobei zwischen den zwei Trägerschichten eine Mehrzahl von p- und n-dotierten Halbleitern angeordnet ist. Die unterschiedlich dotierten Halbleiter sind auf gegenüberliegenden Seiten abwechselnd über Metallbrücken miteinander verbunden, wobei die Metallbrücken an den Trägerschichten befestigt sind. Indem ein Stromfluss durch die Halbleiter und deren Metallbrücken bereitgestellt wird, kann ein Temperaturgefälle zwischen den zwei gegenüberliegenden und voneinander beabstandeten Trägerschichten erzeugt werden. Eine thermoelektrische Vorrichtung, welche mittels eines Stromflusses ein Temperaturgefälle erzeugt, macht sich den Peltier-Effekt zunutze und kann auch als Peltier-Element bezeichnet werden. Durch den Einsatz einer oder mehrerer solcher thermoelektrischer Vorrichtungen kann die Temperierleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter gesteigert werden, wobei durch eine Steuerung des Stromflusses durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen ein energiesparender Betrieb weiterhin umsetzbar ist. Grundsätzlich kann die eine oder können die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen auch zum Erzeugen eines elektrischen Stromflusses
auf Grundlage eines vorliegenden Temperaturgefälles genutzt werden. In diesem Fall machen sich die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen den Seebeck- Effekt zunutze und können somit auch als thermoelektrische Generatoren bezeichnet werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen mit der ersten Temperiereinrichtung wärmeübertragend gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich sind die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen mit der zweiten Temperiereinrichtung wärmeübertragend gekoppelt. Darüber hinaus können die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen dazu eingerichtet sein, wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelt zu werden. Somit kann durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen eine zusätzliche Temperierung der ersten Temperiereinrichtung, des ersten Temperierfluids, der zweiten Temperiereinrichtung, des zweiten Temperierfluids und/oder des Objekts erfolgen, sodass eine situationsadäquate zusätzliche Kühlung oder Erwärmung erfolgen kann. A particularly preferred embodiment of the device according to the invention comprises one or more thermoelectric devices. Preferably, the one or more thermoelectric devices each comprise two opposing and spaced apart carrier layers, wherein a plurality of p- and n-doped semiconductors are arranged between the two carrier layers. The differently doped semiconductors are alternately connected to one another on opposite sides via metal bridges, wherein the metal bridges are fastened to the carrier layers. By providing current flow through the semiconductors and their metal bridges, a temperature gradient can be created between the two opposing and spaced support layers. A thermoelectric device, which generates a temperature gradient by means of a current flow, makes use of the Peltier effect and can also be referred to as a Peltier element. Through the use of one or more such thermoelectric devices, the temperature control of the device according to the invention can be further increased, wherein by controlling the flow of current through the one or more thermoelectric devices energy-saving operation is still feasible. In principle, the one or more thermoelectric devices may also be used to generate an electrical current flow be used on the basis of an existing temperature gradient. In this case, the one or more thermoelectric devices take advantage of the Seebeck effect and thus may also be referred to as thermoelectric generators. In an advantageous development of the device according to the invention, the one or more thermoelectric devices are coupled to transmit heat to the first temperature control device. Alternatively or additionally, the one or more thermoelectric devices are thermally coupled to the second tempering device. In addition, the one or more thermoelectric devices may be configured to be heat-coupled to the object. Thus, by the one or more thermoelectric devices, an additional temperature control of the first tempering, the first tempering, the second tempering, the second tempering and / or the object can be done so that a situation-adequate additional cooling or heating can take place.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung stehen die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils mit der ersten Temperiereinrichtung und/oder der zweiten Temperiereinrichtung in Kontakt. Alternativ oder zusätzlich sind die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils dazu eingerichtet, mit dem Objekt in Kontakt zu stehen. Durch den Kontakt der jeweiligen Komponenten miteinander erfolgt ein besonders effektiver Wärmeaustausch. Die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen können beispielsweise oberhalb, unterhalb, seitlich neben oder versetzt zu der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung und/oder dem Objekt angeordnet sein. In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung jeweils einen Strömungserzeuger auf, welcher dazu eingerichtet ist, eine Fluidströmung zu erzeugen. Ist das jeweilige Temperierfluid als Gas oder Gasgemisch ausgebildet, umfasst der Strömungserzeuger vorzugsweise einen Ventilator. Ist das jeweilige Temperierfluid als Flüssigkeit ausgebildet, umfasst der Strömungserzeuger vorzugsweise eine Pumpe. Durch einen Strömungserzeuger lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit des jeweiligen Temperierfluids beeinflussen, sodass die Temperierleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesteigert wird. Vorzugsweise weisen der eine oder die mehreren Strömungserzeuger eine Steuereinheit auf, mittels welcher die
Strömungsgeschwindigkeit, der Volumenstrom oder der Massenstrom des Temperierfiuids einstellbar ist. In another embodiment of the device according to the invention, the one or more thermoelectric devices are in each case in contact with the first tempering device and / or the second tempering device. Alternatively or additionally, the one or more thermoelectric devices are each configured to be in contact with the object. By the contact of the respective components with each other, a particularly effective heat exchange takes place. The one or more thermoelectric devices may, for example, be arranged above, below, laterally beside or offset from the first temperature control device, the second temperature control device and / or the object. In a preferred embodiment of the device according to the invention, the first temperature control device and / or the second temperature control device each have a flow generator, which is adapted to generate a fluid flow. If the respective tempering fluid is formed as a gas or gas mixture, the flow generator preferably comprises a fan. If the respective tempering fluid is formed as a liquid, the flow generator preferably comprises a pump. By a flow generator, the flow rate of the respective tempering fluid can be influenced, so that the temperature control of the device according to the invention is increased. Preferably, the one or more flow generators have a control unit, by means of which the Flow rate, the volume flow or the mass flow of Temperierfiuids is adjustable.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung jeweils eine oder mehrere Bypass-Fluidkanäle auf, welche mittels eines oder mehrerer Bypass-Ventile freigebbar und sperrbar sind. Durch derartige Bypass-Fluidkanäle kann gesteuert werden, welche Abschnitte beziehungsweise Bereiche der ersten Temperiereinrichtung und/oder der zweiten Temperiereinrichtung von dem jeweiligen Temperierfluid durchströmt werden sollen. Durch eine entsprechende Steuerung der Bypass-Ventile kann die Energieeffizienz durch eine situationsadäquate Freigabe oder Sperrung von Bypass-Fluidkanälen weiter gesteigert werden. In a further embodiment of the device according to the invention, the first tempering device and / or the second tempering device each have one or more bypass fluid channels, which can be opened and closed by means of one or more bypass valves. By means of such bypass fluid channels, it is possible to control which sections or regions of the first tempering device and / or the second tempering device are to be flowed through by the respective tempering fluid. By appropriate control of the bypass valves, the energy efficiency can be further increased by a situation-appropriate release or blocking of bypass fluid channels.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ferner durch eine dritte Temperiereinrichtung vorteilhaft weitergebildet. Die dritte Temperiereinrichtung ist dazu eingerichtet, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der ersten Temperiereinrichtung oder der zweiten Temperiereinrichtung auszutauschen. Das dritte Temperierfluid kann dem ersten Temperierfluid oder dem zweiten Temperierfluid entsprechen oder ein anderes Gas, Gasgemisch oder eine andere Flüssigkeit sein. Durch die dritte Temperiereinrichtung kann die Fluidtemperatur des Temperierfiuids der ersten Temperiereinrichtung oder der zweiten Temperiereinrichtung gesteuert werden. Insbesondere in Situationen, in welchen große Wärmemengen ausgetauscht werden müssen, ist der Einsatz einer zusätzlichen dritten Temperiereinrichtung vorteilhaft. Vorzugsweise ist die dritte Temperiereinrichtung zuschaltbar, sodass ein energiesparender Betrieb der Vorrichtung in Situationen gewährleistet ist, in welchen lediglich geringe Wärmemengen ausgetauscht werden müssen. The device according to the invention is further developed advantageously by a third tempering device. The third tempering device is adapted to exchange heat with a third tempering fluid and the first tempering device or the second tempering device. The third tempering fluid may correspond to the first tempering fluid or the second tempering fluid or may be another gas, gas mixture or another fluid. By means of the third temperature control device, the fluid temperature of the temperature control fluid of the first temperature control device or the second temperature control device can be controlled. In particular, in situations in which large amounts of heat must be replaced, the use of an additional third temperature control is advantageous. Preferably, the third tempering is switchable, so that an energy-saving operation of the device is ensured in situations in which only small amounts of heat must be replaced.
Vorzugsweise ist die dritte Temperiereinrichtung als Temperiereinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere ist die dritte Temperiereinrichtung eine Motortemperiereinrichtung, eine Ladelufttemperiereinrichtung, einePreferably, the third tempering device is designed as a tempering device of a vehicle. In particular, the third temperature control device is a motor temperature control device, a charge air temperature control device, a
Motoröltemperiereinrichtung, eine Getriebeöltemperiereinrichtung, eine Lenkgetriebeöltemperiereinrichtung, eine Kraftstofftemperiereinrichtung, eine Elektromotortemperiereinrichtung, eine Generatortemperiereinrichtung oder eine Temperiereinrichtung für die Leistungselektronik eines Fahrzeugs. Motor oil tempering, a Getriebeöltemperiereinrichtung, a Lenkgetriebeöltemperiereinrichtung, a fuel tempering, a Elektromotortemperiereinrichtung, a Generatortemperiereinrichtung or a tempering device for the power electronics of a vehicle.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine Steuerungseinrichtung auf. Die Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung
und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen zu steuern. Hierzu ist die Steuerungseinrichtung signalleitend mit der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung, der dritten Temperiereinrichtung und/oder der einen oder den mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen verbunden. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, einen Strömungserzeuger und/oder ein oder mehrere Bypass-Ventile der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung und/oder der dritten Temperiereinrichtung zu steuern. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, den Stromfluss durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen zu steuern. Durch die Steuerungseinrichtung kann eine bedarfsgerechte Leistungsaufnahme bei der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung, der dritten Temperiereinrichtung und/oder der einen oder den mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen eingestellt werden, sodass ein energiesparender Betrieb der Vorrichtung möglich ist. A further embodiment of the device according to the invention has a control device. The control device is adapted to the first tempering device, the second tempering device, the third tempering device and / or to control the one or more thermoelectric devices. For this purpose, the control device is signal-conducting connected to the first tempering device, the second tempering device, the third tempering device and / or the one or more thermoelectric devices. In particular, the control device is configured to control a flow generator and / or one or more bypass valves of the first temperature control device, the second temperature control device and / or the third temperature control device. Alternatively or additionally, the control device is configured to control the flow of current through the one or more thermoelectric devices. The control device can be used to set a demand-based power consumption at the first temperature control device, the second temperature control device, the third temperature control device and / or the one or more thermoelectric devices, so that energy-saving operation of the device is possible.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen ersten Temperatursensor auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten Temperiereinrichtung zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten Temperiereinrichtung zu steuern. Die Temperatur des ersten Temperierfluids zeigt an, ob eine Steigerung der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung notwendig ist und/oder ob eine zusätzliche Temperierung notwendig ist. Eine Steigerung der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Strömungserzeugers erfolgen. Preferably, the device according to the invention has a first temperature sensor which is set up to measure the temperature of the first tempering fluid or of the first tempering device, wherein the control device is adapted to the first temperature control device, the second temperature control device, the third temperature control device and / or the one or to control the plurality of thermoelectric devices in dependence on the measured temperature of the first tempering fluid or the first tempering device. The temperature of the first tempering fluid indicates whether an increase in the tempering effect of the first temperature control is necessary and / or whether an additional temperature control is necessary. An increase of the tempering effect of the first temperature control can be done for example via a corresponding control of the flow generator.
Ferner ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt, welche einen zweiten Temperatursensor aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung zu steuern. Die Temperatur des zweiten Temperierfluids zeigt an, ob eine Steigerung der Temperierwirkung der zweiten Temperiereinrichtung notwendig ist und/oder ob eine zusätzliche Temperierung notwendig ist. Eine Steigerung der Temperierwirkung der
zweiten Temperiereinrichtung kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Strömungserzeugers erfolgen. Furthermore, a device according to the invention is preferred, which has a second temperature sensor, which is set up to measure the temperature of the second tempering fluid or the second tempering device, wherein the control device is adapted to the first tempering device, the second tempering device, the third tempering device and / or to control the one or more thermoelectric devices depending on the measured temperature of the second tempering fluid or the second tempering device. The temperature of the second tempering fluid indicates whether an increase in the tempering effect of the second temperature control is necessary and / or whether an additional temperature control is necessary. An increase of the tempering effect of second tempering can be done for example via a corresponding control of the flow generator.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen dritten Temperatursensor weitergebildet werden, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Objekts zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des Objekts zu steuern. Die Temperatur des Objekts zeigt an, ob eine Steigerung der Temperierwirkung der Temperiereinrichtungen und/oder der einen oder der mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen notwendig ist und/oder ob eine zusätzliche Temperierung notwendig ist. Eine Steigerung der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Strömungserzeugers erfolgen. Die Steuerung der Temperierwirkung der einen oder der mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Stromflusses durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen erfolgen. In addition, the device according to the invention can be developed by a third temperature sensor which is adapted to measure the temperature of the object, wherein the control device is adapted to the first tempering, the second tempering, the third tempering and / or the one or more thermoelectric devices depending on the measured temperature of the object to control. The temperature of the object indicates whether it is necessary to increase the tempering effect of the tempering devices and / or of the one or more thermoelectric devices and / or if additional tempering is necessary. An increase in the tempering effect of the first tempering device and the second tempering device can be done for example via a corresponding control of the flow generator. Control of the tempering effect of the one or more thermoelectric devices can be accomplished, for example, by appropriate control of the flow of current through the one or more thermoelectric devices.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs oder die Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs oder einer der Temperiervorrichtungen zu messen. Die Steuerungseinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, die dritte Temperiereinrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Fahrgeschwindigkeit oder Strömungsgeschwindigkeit zu steuern. Während spezifischen Fahrsituationen des Fahrzeugs und entsprechenden Betriebszuständen der Vorrichtung kann es durch den Fahrtwind zu einer Kühlung des Objekts, des ersten Temperierfluids und/oder des zweiten Temperierfluids kommen. Eine zusätzliche Kühlung durch die dritte Temperiereinrichtung ist in solchen Fällen häufig nicht notwendig. Durch eine entsprechende Steuerung der dritten Temperiereinrichtung kann diese somit entlastet werden. Ferner kommt es hierdurch zu einer zusätzlichen Energieeinsparung. A further preferred embodiment of the device according to the invention comprises a sensor which is set up to measure the travel speed of a vehicle or the flow velocity in the surroundings of the vehicle or one of the temperature control devices. The control device is further configured to control the third tempering device as a function of the measured driving speed or flow speed. During specific driving situations of the vehicle and corresponding operating states of the device, the airstream may cause cooling of the object, of the first temperature-control fluid and / or of the second temperature-control fluid. Additional cooling by the third tempering device is often not necessary in such cases. By an appropriate control of the third tempering this can thus be relieved. Furthermore, this leads to an additional energy saving.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch einen temperierbaren Getränkehalter gelöst, welcher eine Aufnahmeeinrichtung und eine oder mehrere Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts aufweist. Die Aufnahmeeinrichtung ist zur Aufnahme eines Trinkgefäßes eingerichtet und stellt einen Temperierraum für das Trinkgefäß bereit. Die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts sind wärmeübertragend mit dem Temperierraum gekoppelt und nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile des
erfindungsgemäßen temperierbaren Getränkehalters wird auf die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts verwiesen. The object underlying the invention is further achieved by a temperature-controlled beverage holder, which has a receiving device and one or more devices for tempering an object. The receiving device is adapted to receive a drinking vessel and provides a tempering for the drinking vessel ready. The one or more devices for tempering an object are heat-transmitting coupled to the tempering and formed according to one of the embodiments described above. Regarding the benefits of temperable beverage holder according to the invention is made to the advantages of the device according to the invention for controlling the temperature of an object.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird außerdem durch eine Batterietemperiervorrichtung gelöst, welche eine oder mehrere Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts aufweist. Die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts sind dazu eingerichtet, wärmeübertragend mit einer oder mehreren Batterien gekoppelt zu werden und sind nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile der erfindungsgemäßen Batterietemperiervorrichtung wird auf die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts verwiesen. The object underlying the invention is also achieved by a Batterietemperiervorrichtung, which has one or more devices for controlling the temperature of an object. The one or more devices for tempering an object are configured to be heat-transferably coupled to one or more batteries and are formed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages of the battery temperature control device according to the invention, reference is made to the advantages of the device according to the invention for controlling the temperature of an object.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterietemperiervorrichtung umfasst eine oder mehrere Speichereinheiten für elektrische Energie, wobei die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts wärmeübertragend mit der einen oder den mehreren Speichereinheiten gekoppelt sind. Vorzugsweise ist die eine oder sind die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts an der einen oder den mehreren Speichereinheiten befestigt, insbesondere mittels einer Schweißverbindung, einer Lötverbindung, einer Klebeverbindung, einer Schraubenverbindung oder einer Klemmverbindung. A preferred embodiment of the battery temperature control device according to the invention comprises one or more storage units for electrical energy, wherein the one or more devices for tempering an object are heat-transmitting coupled to the one or more storage units. Preferably, the one or more devices for tempering an object are attached to the one or more storage units, in particular by means of a welded connection, a solder connection, an adhesive connection, a screw connection or a clamping connection.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zusätzlich durch ein Verfahren zum Steuern eines Temperiervorgangs gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts, vorzugsweise einer Vorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, das Ermitteln der Temperatur des Objekts, das Ermitteln der durch eine erste wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelten Temperiereinrichtung verursachten Temperierwirkung auf das Objekt und das Steuern einer wärmeübertragend mit dem Objekt und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten zweiten Temperiereinrichtung und/oder einer wärmeübertragend mit dem Objekt und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Steuern der zweiten Temperiereinrichtung und/oder der thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts das Erwärmen des Objekts und/oder der ersten Temperiereinrichtung durch die zweite Temperiereinrichtung und/oder durch die thermoelektrische Vorrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des
Objekts eine erste Grenztemperatur unterschreitet und die ermittelte durch die erste Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt abkühlt und/oder das Abkühlen des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts eine zweite Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte durch die erste Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt erwärmt. The object underlying the invention is additionally achieved by a method for controlling a tempering. The method according to the invention comprises providing a device for tempering an object, preferably a device according to one of the embodiments described above, determining the temperature of the object, determining the tempering effect on the object and the control caused by a first heat-transmitting device coupled to the object a heat transfer with the second object and / or coupled to the first tempering second tempering and / or a heat-transmitting coupled to the object and / or with the first temperature control thermoelectric device as a function of the determined temperature of the object. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, controlling the second tempering device and / or the thermoelectric device in dependence on the determined temperature of the object comprises heating the object and / or the first tempering device by the second tempering device and / or by the thermoelectric device, if the determined temperature of the Object falls below a first limit temperature and the determined caused by the first tempering tempering cools the object and / or cooling of the object by the second tempering, when the determined temperature of the object exceeds a second threshold temperature and the determined by the first tempering caused tempering the object heated.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Steuern der zweiten Temperiereinrichtung und/oder der thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts das Abkühlen des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts eine dritte Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte durch die ersten Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt abkühlt und/oder das Abkühlen des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung und durch die thermoelektrische Vorrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die dritte Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte durch die erste Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt erwärmt. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine dritte Temperiereinrichtung bereitgestellt, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der zweiten Temperiereinrichtung auszutauschen. Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Ermitteln der Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung, das Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, das Ermitteln der Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder das Aktivieren der dritten Temperiereinrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des zweiten Temperierfluids und der ermittelten Fahrgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit. Alternatively or additionally, controlling the second tempering device and / or the thermoelectric device as a function of the determined temperature of the object comprises cooling the object by the second tempering device when the determined temperature of the object exceeds a third limit temperature and the determined by the first tempering temperature control effect cooling the object and / or cooling the object by the second tempering device and by the thermoelectric device when the determined temperature of the object exceeds the third limit temperature and the determined tempering effect caused by the first tempering device heats the object. In a further embodiment of the method according to the invention, a third tempering device is provided which is adapted to exchange heat with a third tempering fluid and the second tempering device. The method preferably comprises determining the temperature of the second tempering fluid or the second tempering device, determining the travel speed of a vehicle, determining the flow velocity in the surroundings of the vehicle and / or activating the third tempering device as a function of the determined temperature of the second tempering fluid and determined driving speed and / or the determined flow velocity.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen: Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described and described with reference to the accompanying drawings. Showing:
Fig. 1 a ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 1 a an embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 1 b die Vorrichtung aus Fig. 1 a in einer Frontansicht; Fig. 1 b, the device of Figure 1 a in a front view.
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 2 shows another embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 3 shows another embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view; 4 shows a further embodiment of the device according to the invention for tempering an object in a side view;
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 5 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Tempering an object in a side view; Fig. 6 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 7a eine Rippe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 7a shows a rib of a device according to the invention;
Fig. 7b eine weitere Rippe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; FIG. 7b shows another rib of a device according to the invention; FIG.
Fig. 8a eine Temperiereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 8b eine weitere Temperiereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 8a shows a tempering device of a device according to the invention; 8b shows a further tempering device of a device according to the invention;
Fig. 9a ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum 9a shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 9b die Vorrichtung aus Fig. 9a in einer Frontansicht; FIG. 9b shows the device from FIG. 9a in a front view; FIG.
Fig. 9c die Vorrichtung aus Fig. 9a mit einem zu temperierenden Objekt; Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum FIG. 9c shows the device from FIG. 9a with an object to be tempered; FIG. 10 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 11 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 12 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 13 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Tempering an object in a side view;
Fig. 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 14 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Fig. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Tempering an object in a side view; Fig. 15 shows a further embodiment of the device according to the invention for
Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;
Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen temperierbaren Getränkehalters; Tempering an object in a side view; 16 shows an embodiment of the temperable beverage holder according to the invention;
Fig. 17 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fig. 17 shows an embodiment of the invention
Batterietemperiervorrichtung; Batterietemperiervorrichtung;
Fig. 18 ein Steuerungsschema eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fig. 18 is a control diagram of an embodiment of the invention
Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs; und Method for controlling a tempering process; and
Fig. 19 ein weiteres Steuerungsschema eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs. 19 shows a further control scheme of an embodiment of the method according to the invention for controlling a tempering process.
Fig. 1a und Fig. 1 b zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 mit einer ersten Temperiereinrichtung 14 und einer zweiten Temperiereinrichtung 16. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. 1a and 1b show a device 10 according to the invention for tempering an object 12 with a first tempering device 14 and a second tempering device 16. The first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to heat with the seven Ribs 18a-18g exchange ambient air. The second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b.
Die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 sind als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet und jeweils wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. Außerdem sind die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 wärmeübertragend miteinander gekoppelt. The first tempering device 14 and the second tempering device 16 are formed as integral components of a one-piece component and in each case coupled in a heat-transmitting manner to the object 12. In addition, the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 are coupled to one another in a heat-transmitting manner.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, bei welchen die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet sind. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist sieben Fluidkanäle 20a-20g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den sieben Fluidkanälen 20a-20g strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die sieben Fluidkanäle 20a-20g sind innerhalb der sieben Rippen 18a-18g angeordnet. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die sieben Fluidkanäle 20a-20g einen ovalen Querschnitt auf und sind im Bereich der Rippen 18a-18g vollständig von den Rippen 18a-18g umgeben. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die sieben Fluidkanäle 20a- 20g einen runden Querschnitt auf, wobei der Durchmesser der Fluidkanäle 20a-20g
größer ist als die Materialstärke der Rippen 18a-18g. Die Fluidkanäle 20a-20g sind versetzt zueinander angeordnet und verlaufen in zwei voneinander beabstandeten und parallel verlaufenden Ebenen. FIGS. 2 and 3 each show a device 10 according to the invention for tempering an object 12, in which the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are formed as integral components of a one-piece component. The first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to exchange heat with the air surrounding the seven ribs 18a-18g. The second tempering device 16 has seven fluid channels 20a-20g and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the seven fluid channels 20a-20g. The seven fluid channels 20a-20g are disposed within the seven ribs 18a-18g. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, the seven fluid channels 20a-20g have an oval cross-section and are completely surrounded by the ribs 18a-18g in the region of the ribs 18a-18g. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, the seven fluid channels 20a-20g have a round cross-section, wherein the diameter of the fluid channels 20a-20g greater than the material thickness of the ribs 18a-18g. The fluid channels 20a-20g are offset from each other and extend in two spaced apart and parallel planes.
Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, bei welcher die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 als separate Bauteile ausgebildet sind. 4, 5 and 6 each show a device 10 according to the invention for tempering an object 12, in which the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are formed as separate components.
Gemäß Fig. 4 weist die erste Temperiereinrichtung 14 sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Das zu temperierende Objekts ist zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet, wobei die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 jeweils mit dem Objekt 12 in Kontakt stehen und somit wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt sind. According to FIG. 4, the first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to exchange heat with the air surrounding the seven ribs 18a-18g. The second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b. The object to be tempered is arranged between the first tempering device 14 and the second tempering device 16, the first tempering device 14 and the second tempering device 16 each being in contact with the object 12 and thus being heat-transmittingly coupled to the object 12.
Gemäß Fig. 5 weist die erste Temperiereinrichtung 14 sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 sind übereinander angeordnet, stehen in Kontakt miteinander und sind somit wärmeübertragend miteinander gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung ist indirekt über die zweite Temperiereinrichtung 14 wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. According to FIG. 5, the first tempering device 14 has seven ribs 18a-18g and is adapted to exchange heat with the air surrounding the seven ribs 18a-18g. The second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b. The first tempering device 14 and the second tempering device 16 are arranged one above the other, are in contact with each other and are thus coupled to one another in a heat-transmitting manner. The first tempering device is indirectly coupled to the object 12 in a heat-transmitting manner via the second tempering device 14. The second tempering device 16 is directly or directly heat-transmitting coupled to the object 12.
Gemäß Fig. 6 weist die erste Temperiereinrichtung 14 zwei Fluidkanäle 22a, 22b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 22a, 22b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 sind übereinander angeordnet, stehen in Kontakt miteinander und sind somit wärmeübertragend miteinander gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung ist indirekt über die zweite Temperiereinrichtung 14
wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. According to FIG. 6, the first tempering device 14 has two fluid channels 22a, 22b and is configured to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 22a, 22b. The second tempering device 16 has two fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b. The first tempering device 14 and the second tempering device 16 are arranged one above the other, are in contact with each other and are thus coupled to one another in a heat-transmitting manner. The first tempering device is indirectly via the second tempering device 14 heat coupled with the object 12. The second tempering device 16 is directly or directly heat-transmitting coupled to the object 12.
Fig. 7a und Fig. 7b zeigen jeweils eine Rippe 18a, welche einen gebogenen Blechabschnitt 24 umfasst. Der gebogene Blechabschnitt 24 bildet dabei einen Blechkanal 26 aus. Gemäß Fig. 7b ist ein Leitungsabschnitt eines Fluidkanals 20a innerhalb des Blechkanals 26 angeordnet. FIGS. 7 a and 7 b each show a rib 18 a, which comprises a bent sheet-metal section 24. The bent sheet metal section 24 forms a sheet metal channel 26. According to FIG. 7 b, a line section of a fluid channel 20 a is arranged within the sheet-metal channel 26.
Fig. 8a zeigt eine zweite Temperiereinrichtung 16, welche einen Gusskörper 28 umfasst. Innerhalb des Gusskörpers ist ein Fluidkanal 20a angeordnet. FIG. 8 a shows a second tempering device 16, which comprises a cast body 28. Within the cast body, a fluid channel 20a is arranged.
Fig. 8b zeigt eine erste Temperiereinrichtung 14, welche eine Rippe 18a umfasst. Die Rippe 18a weist einen Aufnahmeabschnitt auf, in welchem ein Fluidkanal 20a angeordnet ist. Der Fluidkanal 20a ist als Rohrsegment aus Aluminium ausgebildet und mit der Rippe 18a verlötet. Fig. 8b shows a first tempering device 14, which comprises a rib 18a. The rib 18a has a receiving portion in which a fluid channel 20a is arranged. The fluid channel 20a is formed as a tube segment of aluminum and soldered to the rib 18a.
Fig. 9a, Fig. 9b und Fig. 9c zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 aus Fig. 1 , wobei die Vorrichtung 10 eine thermoelektrische Vorrichtung 30a aufweist. Die thermoelektrische Vorrichtung 30a steht in Kontakt mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 und ist somit direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertragend mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Außerdem ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a indirekt, nämlich über die zweite Temperiereinrichtung 16, wärmeübertragend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 gekoppelt. Wie sich aus Fig. 9c ergibt, ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a dazu eingerichtet, mit dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt gebracht und somit wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt zu werden. Durch den Kontakt zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung 30a und dem Objekt 12 sind auch die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. 9a, 9b and 9c show the device 10 according to the invention for tempering an object 12 from FIG. 1, the device 10 having a thermoelectric device 30a. The thermoelectric device 30a is in contact with the second tempering device 16 and is thus coupled directly or directly heat-transmitting with the second tempering device 16. In addition, the thermoelectric device 30a is indirectly, namely via the second tempering 16, heat coupled to the first temperature control device 14 coupled. As can be seen from FIG. 9 c, the thermoelectric device 30 a is set up to be brought into contact with the object 12 to be tempered and thus to be coupled to the object 12 in a heat-transmitting manner. Due to the contact between the thermoelectric device 30a and the object 12, the first tempering device 14 and the second tempering device 16 are also coupled to the object 12 in a heat-transmitting manner.
Fig. 10 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, deren thermoelektrische Vorrichtung 30a zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet ist und mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 in Kontakt steht. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Außerdem ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a über die zweite Temperiereinrichtung 16 indirekt mit dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt.
Fig. 11 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, deren thermoelektrische Vorrichtung 30a unterhalb der ersten Temperiereinrichtung 14 und seitlich von der zweiten Temperiereinrichtung 16 sowie seitlich von dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet ist. Die thermoelektrische Vorrichtung 30a steht mit der ersten Temperiereinrichtung 14, der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14, der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt. Die Anordnung und Nähe des Fluidkanals 20a zur thermoelektrischen Vorrichtung 30a und dem Objekt 12 sowie der Abstand des Fluidkanals 20a zu den Rippen 18a-18g definieren die thermischen Widerstände und damit den Wärmeaustausch zwischen dem Fluidkanal 20a, der thermoelektrischen Vorrichtung 30a, dem Objekt 12 und den Rippen 18a-18g. Die dargestellte Variante ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das erste Temperierfluid an den Rippen 18a-18g und das zweite Temperierfluid innerhalb des Fluidkanals 20a stark unterschiedliche Temperaturen aufweisen. 10 shows a device 10 according to the invention for tempering an object 12, whose thermoelectric device 30a is arranged between the first tempering device 14 and the second temperature control device 16 and is in contact with the first temperature control device 14 and with the second temperature control device 16. Thus, the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 coupled. In addition, the thermoelectric device 30a is indirectly coupled via the second tempering device 16 to the object 12 to be tempered. 11 shows a device 10 according to the invention for tempering an object 12, the thermoelectric device 30a of which is arranged below the first tempering device 14 and laterally of the second tempering device 16 and laterally of the object 12 to be tempered. The thermoelectric device 30a is in contact with the first tempering device 14, the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered. Thus, the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first tempering device 14, the second tempering device 16 and the object to be tempered 12 coupled. The location and proximity of the fluid channel 20a to the thermoelectric device 30a and the object 12 and the distance of the fluid channel 20a to the ribs 18a-18g define the thermal resistances and thus the heat exchange between the fluid channel 20a, the thermoelectric device 30a, the object 12 and the Ribs 18a-18g. The illustrated variant is particularly advantageous when the first tempering fluid at the ribs 18a-18g and the second tempering fluid within the fluid channel 20a have greatly different temperatures.
Fig. 12 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 aus Fig. 6, welche um eine thermoelektrische Vorrichtung 30a erweitert wurde. Die thermoelektrische Vorrichtung 30a ist zwischen der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet. FIG. 12 shows the device 10 according to the invention for tempering an object 12 from FIG. 6, which has been expanded by a thermoelectric device 30a. The thermoelectric device 30a is arranged between the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered.
Fig. 13 und Fig. 14 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, welche zwei thermoelektrische Vorrichtungen 30a, 30b aufweisen. FIGS. 13 and 14 each show a device 10 according to the invention for tempering an object 12, which devices comprise two thermoelectric devices 30a, 30b.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung 10 ist die erste thermoelektrische Vorrichtung 30a zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet und steht mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt. Die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b ist zwischen dem zu temperierenden Objekt 12 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet und steht mit dem zu temperierenden Objekt 12 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30b direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit dem zu temperierenden Objekt 12 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung 14 ist über die erste thermoelektrische
Vorrichtung 30a mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist über die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt. In the device 10 shown in FIG. 13, the first thermoelectric device 30a is arranged between the first tempering device 14 and the object 12 to be tempered and is in contact with the first tempering device 14 and the object 12 to be tempered. Thus, the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first temperature control device 14 and the object to be tempered 12. The second thermoelectric device 30b is arranged between the object 12 to be tempered and the second temperature control device 16 and is in contact with the object 12 to be tempered and the second temperature control device 16. Thus, the thermoelectric device 30b is directly or directly heat transfer coupled to the object to be tempered 12 and the second tempering device 16. The first tempering device 14 is above the first thermoelectric Device 30a coupled to the object to be tempered 12 heat transfer. The second tempering device 16 is coupled via the second thermoelectric device 30b with the object to be tempered 12 heat transfer.
Bei der in Fig. 14 gezeigten Vorrichtung 10 ist die erste thermoelektrische Vorrichtung 30a zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet und steht mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b ist zwischen der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet und steht mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30b direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung 14 ist über die erste thermoelektrische Vorrichtung 30a, die zweite Temperiereinrichtung 16 und die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist über die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt. Fig. 15 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 mit einer ersten Temperiereinrichtung 14 und einer zweiten Temperiereinrichtung 16. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist mehrere Lamellen auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die Lamellen umgebenden Luft auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist einen als Ventilator ausgebildeten Strömungserzeuger 32 auf, welcher dazu eingerichtet ist, die die Lamellen umgebende Luft in einen Strömungszustand zu versetzten. In the device 10 shown in FIG. 14, the first thermoelectric device 30 a is arranged between the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 and is in contact with the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16. Thus, the thermoelectric device 30a is directly or directly thermally coupled with the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16 coupled. The second thermoelectric device 30b is arranged between the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered and is in contact with the second tempering device 16 and the object 12 to be tempered. Thus, the thermoelectric device 30b is directly or directly heat transfer coupled to the second temperature control device 16 and the object to be tempered 12. The first tempering device 14 is thermally coupled via the first thermoelectric device 30a, the second tempering device 16 and the second thermoelectric device 30b with the object 12 to be tempered. The second tempering device 16 is coupled via the second thermoelectric device 30b with the object to be tempered 12 heat transfer. 15 shows a device 10 according to the invention for tempering an object 12 with a first temperature control device 14 and a second temperature control device 16. The first temperature control device 14 has a plurality of fins and is configured to exchange heat with the air surrounding the fins. The first tempering device 14 has a flow generator 32 designed as a fan, which is set up to offset the air surrounding the lamellae into a flow state.
Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei miteinander verbundene Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist einen als Pumpe ausgebildeten Strömungserzeuger 34 auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Flüssigkeit innerhalb der Fluidkanäle 20a, 20b in Strömung zu versetzen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 umfasst außerdem einen Bypass-Fluidkanal 42, welcher mittels der beiden Bypass-Ventile 36, 38 freigebbar und sperrbar ist. Das Ventil 40 kann bei Freigabe des Bypass-Fluidkanals 42 geschlossen werden, um eine Zwangsströmung innerhalb des Bypass-Fluidkanals 42 zu erzeugen.
Die Vorrichtung 10 weist zusätzlich eine dritte Temperiereinrichtung 46 auf, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der zweiten Temperiereinrichtung 16 auszutauschen. Der Wärmeaustausch mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 erfolgt über das zweite Temperierfluid, welches sowohl durch die zweite Temperiereinrichtung 16 als auch durch die dritte Temperiereinrichtung 46 strömt. The second tempering device 16 has two interconnected fluid channels 20a, 20b and is adapted to exchange heat with a liquid flowing in the two fluid channels 20a, 20b. The second tempering device 16 has a flow generator 34 in the form of a pump, which is set up to cause the liquid within the fluid channels 20a, 20b to flow. The second tempering device 16 also includes a bypass fluid channel 42, which is releasable and lockable by means of the two bypass valves 36, 38. The valve 40 may be closed upon release of the bypass fluid passage 42 to create a forced flow within the bypass fluid passage 42. The device 10 additionally has a third tempering device 46, which is set up to exchange heat with a third tempering fluid and the second tempering device 16. The heat exchange with the second tempering device 16 takes place via the second tempering fluid, which flows through both the second tempering device 16 and the third tempering device 46.
Ferner umfasst die Vorrichtung 10 eine Steuerungseinrichtung 44, welche dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 zu steuern. Zur Umsetzung eines geeigneten Steuerungsverfahrens umfasst die Vorrichtung 10 einen ersten Temperatursensor 48, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des ersten Temperierfluids zu messen, einen zweiten Temperatursensor 50, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zweiten Temperierfluids zu messen, einen dritten Temperatursensor 52, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Objekts 12 zu messen und einen Sensor 54, welcher dazu eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu messen, in welchem die Vorrichtung 10 verbaut ist. Furthermore, the device 10 comprises a control device 44, which is set up to control the first temperature control device 14 and the second temperature control device 16. To implement a suitable control method, the device 10 comprises a first temperature sensor 48, which is configured to measure the temperature of the first tempering fluid, a second temperature sensor 50, which is configured to measure the temperature of the second tempering fluid, a third temperature sensor 52, which is adapted to measure the temperature of the object 12 and a sensor 54 which is adapted to measure the traveling speed of a vehicle in which the device 10 is installed.
Die Steuerungseinrichtung 44 ist dazu eingerichtet, die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Temperierfluids, der gemessenen Temperatur des zweiten Temperierfluids, der gemessenen Temperatur des Objekts und der gemessenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern. The control device 44 is configured to control the first tempering device 14 and the second tempering device 16 as a function of the measured temperature of the first tempering fluid, the measured temperature of the second tempering fluid, the measured temperature of the object and the measured travel speed of the vehicle.
Fig. 16 zeigt einen erfindungsgemäßen temperierbaren Getränkehalter 56 mit einer Aufnahmeeinrichtung 58 und einer Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, wobei das Objekt 12 als Trinkgefäß ausgebildet ist. Die Aufnahmeeinrichtung 58 ist zur Aufnahme des Trinkgefäßes 12 eingerichtet und stellt einen Temperierraum 60 für das Trinkgefäß 12 bereit. Die Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 ist wärmeübertragend mit dem Temperierraum 60 gekoppelt und nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet. 16 shows a temperable cup holder 56 according to the invention with a receiving device 58 and a device 10 for tempering an object 12, wherein the object 12 is designed as a drinking vessel. The receiving device 58 is adapted to receive the drinking vessel 12 and provides a temperature control chamber 60 for the drinking vessel 12 ready. The device 10 for tempering an object 12 is heat-transmitting coupled to the temperature control chamber 60 and formed according to one of claims 1 to 23.
Fig. 17 zeigt eine erfindungsgemäße Batterietemperiervorrichtung 62 mit einer Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts, wobei das Objekt als Batterie 64 eines Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Die Vorrichtung 10 ist wärmeübertragend mit der Batterie 64 gekoppelt und nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet. 17 shows a battery temperature control device 62 according to the invention with a device 10 for tempering an object, wherein the object is designed as a battery 64 of an electric vehicle. The device 10 is heat-transmitting coupled to the battery 64 and formed according to one of claims 1 to 23.
Fig. 18 zeigt ein Steuerungsschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs. Das Verfahren wird mit einer Vorrichtung zum Temperieren
eines Objekts ausgeführt, welche nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist. Die verwendete Vorrichtung umfasst somit eine erste Temperiereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem ersten Temperierfluid auszutauschen, und eine zweite Temperiereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem zweiten Temperierfluid auszutauschen. FIG. 18 shows a control scheme of a method according to the invention for controlling a tempering process. The method is provided with a device for tempering of an object which is designed according to one of claims 1 to 23. The device used thus comprises a first tempering device, which is adapted to exchange heat with a first tempering fluid, and a second tempering device, which is adapted to exchange heat with a second tempering fluid.
Das Verfahren umfasst das Ermitteln der Temperatur des zu temperierenden Objekts und das Ermitteln der durch eine erste wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelten Temperiereinrichtung verursachten Temperierwirkung auf das zu temperierenden Objekt. Die ermittelte Temperierwirkung bezieht sich auf die Ausprägung des Kühleffekts und die Ausprägung des Erwärmungseffekts, welchen die erste Temperiereinrichtung auf das zu temperierende Objekt ausübt. The method comprises determining the temperature of the object to be tempered and determining the tempering effect on the object to be tempered, caused by a first heat-transferring device coupled to the object in a heat-transmitting manner. The determined tempering effect relates to the expression of the cooling effect and the expression of the heating effect which the first tempering device exerts on the object to be tempered.
Das dargestellte Steuerungsschema zeigt die Temperatur (T0) des zu temperierenden Objekts auf der horizontalen x-Achse und die von der ersten Temperiereinrichtung verursachten Temperierwirkung auf der vertikalen y-Achse, wobei ATR <0 den Bereich kennzeichnet, in welchem die erste Temperiereinrichtung einen Kühleffekt auf das zu temperierende Objekt ausübt, und AJR >0 den Bereich kennzeichnet, in welchem die erste Temperiereinrichtung einen Erwärmungseffekt auf das zu temperierende Objekt ausübt. The control scheme shown shows the temperature (T 0 ) of the object to be tempered on the horizontal x-axis and the tempering effect caused by the first temperature control on the vertical y-axis, where AT R <0 indicates the area in which the first tempering a Cooling effect on the object to be tempered exercises, and AJ R > 0 indicates the area in which exerts the first tempering a heating effect on the object to be tempered.
Das dem dargestellten Steuerungsschema zugeordnete Verfahren umfasst den Schritt des Steuerns der wärmeübertragend mit dem Objekt und mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten zweiten Temperiereinrichtung und einer wärmeübertragend mit dem Objekt und mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts. The method associated with the illustrated control scheme comprises the step of controlling the second tempering device which is heat-transmittingly coupled to the object and to the first tempering device and a thermoelectric device coupled to the object and to the first tempering device in dependence on the determined temperature of the object.
Das Steuern erfolgt derart, dass das Objekts und die erste Temperiereinrichtung durch die zweite Temperiereinrichtung und die thermoelektrische Vorrichtung erwärmt werden, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts eine erste Grenztemperatur 66 unterschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt 12 abkühlt (Betriebsbereich 72). Wenn die ermittelte Temperatur des Objekts oberhalb der ersten Grenztemperatur 66 und unterhalb einer zweiten Grenztemperatur 68 liegt, ist eine zusätzliche Kühlung oder Erwärmung des zu temperierenden Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung oder die thermoelektrische Vorrichtung unabhängig von der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung nicht notwendig (Betriebsbereiche 74a, 74b). Wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die zweite Grenztemperatur 68 überschreitet und noch unterhalb einer dritten Grenztemperatur 70 liegt, ist eine zusätzliche Kühlung oder Erwärmung des
zu temperierenden Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung oder die thermoelektrische Vorrichtung nicht notwendig, wenn gleichzeitig die ermittelte Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung das zu temperierende Objekt erwärmt (Betriebsbereich 76). Wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die zweite Grenztemperatur 68 überschreitet und die dritte Grenztemperatur unterschreitet und die ermittelte Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung das zu temperierende Objekt erwärmt, wird das Objekt zusätzlich durch die zweite Temperiereinrichtung abgekühlt (Betriebsbereich 78). The control takes place such that the object and the first tempering device are heated by the second tempering device and the thermoelectric device when the determined temperature of the object falls below a first limit temperature 66 and the determined tempering effect cools the object 12 (operating region 72). If the determined temperature of the object is above the first limit temperature 66 and below a second limit temperature 68, additional cooling or heating of the object to be tempered by the second tempering device or the thermoelectric device is not necessary independently of the tempering effect of the first tempering device (operating regions 74a, 74b). If the determined temperature of the object exceeds the second limit temperature 68 and is still below a third limit temperature 70, is an additional cooling or heating of the object to be tempered by the second tempering or the thermoelectric device is not necessary if at the same time the determined tempering of the first tempering heats the object to be tempered (operating range 76). If the determined temperature of the object exceeds the second limit temperature 68 and falls below the third limit temperature and the determined tempering of the first tempering heats the object to be tempered, the object is additionally cooled by the second tempering (operating range 78).
Das Verfahren umfasst außerdem den Schritt des Abkühlens des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die dritte Grenztemperatur 70 überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt abkühlt (Betriebsbereich 80), und den Schritt des Abkühlens des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung und die thermoelektrische Vorrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die dritte Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt erwärmt (Betriebsbereich 82). The method further comprises the step of cooling the object by the second tempering means when the detected temperature of the object exceeds the third limit temperature 70 and the determined tempering effect cools the object (operating area 80), and the step of cooling the object by the second tempering means and the thermoelectric device, when the determined temperature of the object exceeds the third limit temperature and the determined tempering effect heats the object (operating region 82).
Fig. 19 zeigt ein weiteres Steuerungsschema eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs. Das Verfahren wird ebenfalls mit einer Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts ausgeführt, welche nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst das Ermitteln der Temperatur des zweiten Temperierfluids und das Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, in welchem die Vorrichtung verbaut ist. FIG. 19 shows a further control scheme of an embodiment of the method according to the invention for controlling a tempering process. The method is also carried out with a device for tempering an object, which is designed according to one of claims 1 to 23. The method comprises determining the temperature of the second tempering fluid and determining the travel speed of a vehicle in which the device is installed.
Das dargestellte Steuerungsschema zeigt die Temperatur (TF) des zweiten Temperierfluids auf der horizontalen x-Achse und die Fahrgeschwindigkeit (v) auf der vertikalen y-Achse und eine Kennlinie 84. The illustrated control scheme shows the temperature (T F ) of the second tempering fluid on the horizontal x-axis and the travel speed (v) on the vertical y-axis and a characteristic curve 84.
Entsprechend des Steuerungsschemas wird eine dritte Temperiereinrichtung zum Temperieren des zweiten Temperierfluids in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des zweiten Temperierfluids und der ermittelten Fahrgeschwindigkeit aktiviert und deaktiviert. Die Aktivierung der dritten Temperiereinrichtung erfolgt für alle Wertepaare in dem Betriebsbereich 88, wobei eine Deaktivierung der dritten Temperiereinrichtung für alle Wertepaare in dem Betriebsbereich 86 erfolgt.
Bezuqszeichen In accordance with the control scheme, a third tempering device for tempering the second tempering fluid is activated and deactivated as a function of the determined temperature of the second tempering fluid and the determined travel speed. The activation of the third tempering device takes place for all pairs of values in the operating region 88, wherein a deactivation of the third tempering device takes place for all pairs of values in the operating region 86. REFERENCE CHARACTERS
10 Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts10 Device for tempering an object
12 Objekt 12 object
14 erste Temperiereinrichtung 14 first temperature control
16 zweite Temperiereinrichtung 16 second temperature control
18a-18g Rippen 18a-18g ribs
20a-20g Fluidkanäle 20a-20g fluid channels
22a, 22b Fluidkanäle 22a, 22b fluid channels
24 gebogener Blechabschnitt 24 bent sheet metal section
26 Blechkanal 26 sheet metal channel
28 Gusskörper 28 castings
30a, 30b thermoelektrische Vorrichtungen 30a, 30b thermoelectric devices
32 Strömungserzeuger 32 flow generator
34 Ström u ngserzeuger 34 electricity generators
36-40 Bypass-Ventil 36-40 bypass valve
42 Bypass-Fluidkanäle 42 bypass fluid channels
44 Steuerungseinrichtung 44 control device
46 dritte Temperiereinrichtung 46 third temperature control
48 erster Temperatursensor 48 first temperature sensor
50 zweiter Temperatursensor 50 second temperature sensor
52 dritter Temperatursensor 52 third temperature sensor
54 Sensor 54 sensor
56 Temperierbarer Getränkehalter 56 Temperature-controlled drink holder
58 Aufnahmeeinrichtung 58 receiving device
60 Temperierraum 60 temperature control room
62 Batterietem periervorrichtu ng 62 Battery charging device
64 Batterie 64 battery
66 erste Grenztemperatur 66 first limit temperature
68 zweite Grenztemperatur 68 second limit temperature
70 dritte Grenztemperatur 70 third limit temperature
72-82 Betriebsbereiche 72-82 operating areas
84 Kennlinie 84 characteristic
86, 88 Betriebsbereiche
86, 88 operating areas
Claims
Ansprüche claims
Vorrichtung (10) zum Temperieren eines Objekts (12), mit Device (10) for tempering an object (12), with
einer ersten Temperiereinrichtung (14), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem ersten Temperierfluid auszutauschen; und a first tempering device (14), which is adapted to exchange heat with a first tempering fluid; and
einer zweiten Temperiereinrichtung (16), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem zweiten Temperierfluid auszutauschen; a second tempering device (16) which is adapted to exchange heat with a second tempering fluid;
wobei die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite wherein the first tempering device (14) and / or the second
Temperiereinrichtung (16) dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit dem Tempering device (16) are adapted to heat transfer with the
Objekt (12) gekoppelt zu werden. Object (12) to be coupled.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , Device (10) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und die zweite Temperiereinrichtung (16) wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind. characterized in that the first tempering device (14) and the second tempering device (16) are heat-transmitting coupled together.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, Device (10) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) oder die zweite Temperiereinrichtung (16) eine oder mehrere Rippen (18a-18g) oder Lamellen aufweist und dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem die eine oder die mehreren Rippen (18a-18g) oder Lamellen umgebenden Gas oder Gasgemisch characterized in that the first tempering means (14) or the second tempering means (16) comprises one or more ribs (18a-18g) or fins and is adapted to heat with the one or more ribs (18a-18g) or fins surrounding gas or gas mixture
auszutauschen. exchange.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Device (10) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) einen oder mehrere Fluidkanäle (20a-20g, 22a,characterized in that the first tempering device (14) and / or the second tempering device (16) one or more fluid channels (20a-20g, 22a,
22b) aufweisen und dazu eingerichtet sind, Wärme mit einer in dem einen oder den mehreren Fluidkanälen (20a-20g, 22a, 22b) strömenden Flüssigkeit 22b) and adapted to heat with a liquid flowing in the one or more fluid channels (20a-20g, 22a, 22b)
auszutauschen. exchange.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Device (10) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und die zweitecharacterized in that the first tempering device (14) and the second
Temperiereinrichtung (16) als separate Bauteile ausgebildet sind. Tempering device (16) are designed as separate components.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Device (10) according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und die zweite Temperiereinrichtung (16) als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet sind.
characterized in that the first tempering device (14) and the second tempering device (16) are formed as integral components of a one-piece component.
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, 7. Device (10) according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Fluidkanäle (20a-20g, 22a, 22b) zumindest abschnittsweise innerhalb der einen oder der mehreren Rippen (18a-18g) oder Lamellen angeordnet sind. characterized in that the one or more fluid channels (20a-20g, 22a, 22b) are disposed at least in sections within the one or more ribs (18a-18g) or lamellae.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, 8. Device (10) according to one of claims 3 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Rippen (18a-18g) oder Lamellen jeweils einen gebogenen Blechabschnitt (24) umfassen. characterized in that the one or more ribs (18a-18g) or lamellae each comprise a bent sheet metal section (24).
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, 9. Device (10) according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren gebogenen characterized in that the one or more curved ones
Blechabschnitte (24) jeweils einen Blechkanal (26) ausbilden. Sheet metal sections (24) each form a sheet metal channel (26).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, Device (10) according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Leitungsabschnitt eines Fluidkanals (20a-20g, 22a, 22b) innerhalb eines Blechkanals (26) angeordnet ist. characterized in that in each case a line section of a fluid channel (20a-20g, 22a, 22b) within a sheet-metal channel (26) is arranged.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, Device (10) according to one of claims 4 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) einen Gusskörper (28) umfasst, wobei die eine oder die mehreren Fluidkanäle (20a-20g, 22a, 22b) zumindest abschnittsweise innerhalb des Gusskörpers (28) angeordnet sind. characterized in that the first tempering device (14) and / or the second tempering device (16) comprises a cast body (28), wherein the one or more fluid channels (20a-20g, 22a, 22b) at least partially within the cast body (28) are arranged.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Device (10) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine oder mehrere thermoelektrische Vorrichtungen (30a, characterized by one or more thermoelectric devices (30a,
30b). 30b).
13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, 13. Device (10) according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren thermoelektrischen characterized in that the one or more thermoelectric
Vorrichtungen (30a, 30b) mit der ersten Temperiereinrichtung (14) und/oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) wärmeübertragend gekoppelt sind und/oder dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit dem Objekt (12) gekoppelt zu werden. Devices (30a, 30b) with the first temperature control (14) and / or the second temperature control (16) are heat-transmitting coupled and / or are adapted to be heat-transmitting coupled to the object (12).
14. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) jeweils mit der ersten Temperiereinrichtung (14) und/oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) in Kontakt stehen und/oder dazu eingerichtet sind, mit dem Objekt (12) in Kontakt zu stehen. 14. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more thermoelectric devices (30a, 30b) are respectively in contact with the first tempering means (14) and / or the second tempering means (16) and / or adapted to engage the object (12) in To be in contact.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Device (10) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) jeweils einen Strömungserzeuger (32, 34) aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, eine Fluidströmung zu erzeugen. characterized in that the first tempering device (14) and / or the second tempering device (16) each have a flow generator (32, 34) which is adapted to generate a fluid flow.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Device (10) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) jeweils eine oder mehrere Bypass-Fluidkanäle (42) aufweisen, welche mittels eines oder mehrerer Bypass-Ventile (36-40) freigebbar und sperrbar sind. characterized in that the first tempering device (14) and / or the second tempering device (16) each have one or more bypass fluid channels (42) which are releasable and lockable by means of one or more bypass valves (36-40).
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Device (10) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine dritte Temperiereinrichtung (46), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der ersten characterized by a third tempering device (46) which is adapted to heat with a third tempering fluid and the first
Temperiereinrichtung (14) oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) Tempering device (14) or the second tempering device (16)
auszutauschen. exchange.
18. Vorrichtung (10) nach Anspruch 17, 18. Device (10) according to claim 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Temperiereinrichtung (46) als characterized in that the third tempering device (46) as
Temperiereinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet ist. Tempering device of a vehicle is formed.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Device (10) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (44), welche dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren characterized by a control device (44) which is adapted to the first temperature control device (14), the second temperature control device (16), the third temperature control device (46) and / or the one or more
thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) zu steuern. thermoelectric devices (30a, 30b) to control.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 19, Device (10) according to claim 19,
gekennzeichnet durch einen ersten Temperatursensor (48), welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten Temperiereinrichtung (14) zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite
Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten characterized by a first temperature sensor (48) which is adapted to measure the temperature of the first tempering fluid or the first temperature control device (14), wherein the control device (44) is adapted to the first tempering device (14), the second Tempering device (16), the third tempering device (46) and / or the one or more thermoelectric devices (30a, 30b) depending on the measured temperature of the first tempering fluid or the first
Temperiereinrichtung (14) zu steuern. Control tempering device (14).
Vorrichtung (10) nach Anspruch 19 oder 20, Device (10) according to claim 19 or 20,
gekennzeichnet durch einen zweiten Temperatursensor (50), welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite characterized by a second temperature sensor (50) which is adapted to measure the temperature of the second tempering fluid or the second tempering device (16), wherein the control device (44) is adapted to the first tempering device (14), the second
Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) zu steuern. Temperature control device (16), the third temperature control device (46) and / or the one or more thermoelectric devices (30a, 30b) depending on the measured temperature of the second tempering fluid or the second temperature control (16) to control.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , Device (10) according to one of claims 19 to 21,
gekennzeichnet durch einen dritten Temperatursensor (52), welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Objekts (12) zu messen, wobei die characterized by a third temperature sensor (52) arranged to measure the temperature of the object (12), the
Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des Objekts (12) zu steuern. Control device (44) is adapted to the first temperature control device (14), the second temperature control device (16), the third temperature control device (46) and / or the one or more thermoelectric devices (30a, 30b) depending on the measured temperature of the object (12) to control.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, Device (10) according to one of claims 19 to 22,
gekennzeichnet durch einen Sensor (54), welcher dazu eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs oder die Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die dritte Temperiereinrichtung (46) in Abhängigkeit der gemessenen Fahrgeschwindigkeit oder Strömungsgeschwindigkeit zu steuern. characterized by a sensor (54) which is adapted to measure the driving speed of a vehicle or the flow velocity in the environment of the vehicle, wherein the control device (44) is adapted to the third tempering device (46) depending on the measured driving speed or To control flow velocity.
Temperierbarer Getränkehalter (56), mit Temperature-controlled drink holder (56), with
einer Aufnahmeeinrichtung (58), welche zur Aufnahme eines Trinkgefäßes (12) eingerichtet ist und einen Temperierraum (60) für das Trinkgefäß (12) bereitstellt; und a receiving device (58) which is adapted to receive a drinking vessel (12) and provides a temperature control chamber (60) for the drinking vessel (12); and
einer oder mehreren Vorrichtungen (10) zum Temperieren eines Objekts (12), welche wärmeübertragend mit dem Temperierraum (60) gekoppelt und nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet sind.
Batterietemperiervorrichtung (62), mit one or more devices (10) for tempering an object (12), which are heat-transmitting coupled to the temperature control chamber (60) and formed according to one of claims 1 to 23. Battery tempering device (62), with
einer oder mehreren Vorrichtungen (10) zum Temperieren eines Objekts (12), welche dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit einer oder mehreren Batterien (64) gekoppelt zu werden und nach einem der one or more devices (10) for controlling the temperature of an object (12) which are adapted to be heat-coupled to one or more batteries (64) and to one of
Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet sind. Claims 1 to 23 are formed.
Verfahren zum Steuern eines Temperiervorgangs, mit den Schritten: Method for controlling a tempering process, comprising the steps:
Bereitstellen einer Vorrichtung (10) zum Temperieren eines Objekts (12), vorzugsweise einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 23; Ermitteln der Temperatur des Objekts (12); Providing a device (10) for tempering an object (12), preferably a device (10) according to one of claims 1 to 23; Determining the temperature of the object (12);
Ermitteln der durch eine erste wärmeübertragend mit dem Objekt (12) gekoppelten Temperiereinrichtung (14) verursachten Temperierwirkung auf das Objekt (12); und Determining the tempering effect caused by a first heat-transferring with the object (12) coupled to the temperature control device (14) on the object (12); and
Steuern einer wärmeübertragend mit dem Objekt (12) und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung (14) gekoppelten zweiten Temperiereinrichtung (16) und/oder einer wärmeübertragend mit dem Objekt (12) und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung (14) gekoppelten thermoelektrischen Controlling a heat transfer with the second object (12) and / or with the first tempering (14) coupled second tempering device (16) and / or a heat-transmitting coupled to the object (12) and / or with the first tempering device (14) thermoelectric
Vorrichtung (30a, 30b) in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts (12). Device (30a, 30b) as a function of the determined temperature of the object (12).
Verfahren nach Anspruch 26, Method according to claim 26,
wobei das Steuern der zweiten Temperiereinrichtung (16) und/oder der thermoelektrischen Vorrichtung (30a, 30b) in Abhängigkeit der ermittelten wherein controlling the second temperature control device (16) and / or the thermoelectric device (30a, 30b) in dependence of the determined
Temperatur des Objekts (12) einen, mehrere oder sämtliche der folgenden Schritte umfasst: Temperature of the object (12) comprises one, several or all of the following steps:
Erwärmen des Objekts (12) und/oder der ersten Temperiereinrichtung (14) durch die zweite Temperiereinrichtung (16) und/oder durch die Heating of the object (12) and / or the first tempering device (14) by the second tempering device (16) and / or by the
thermoelektrische Vorrichtung (30a, 30b), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) eine erste Grenztemperatur (66) unterschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) abkühlt; thermoelectric device (30a, 30b), when the determined temperature of the object (12) below a first limit temperature (66) and the determined tempering effect cools the object (12);
Abkühlen des Objekts (12) durch die zweite Temperiereinrichtung (16), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) eine zweite Grenztemperatur (68) überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) erwärmt; Abkühlen des Objekts (12) durch die zweite Temperiereinrichtung (16), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) eine dritte Grenztemperatur (70) überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) abkühlt;
Abkühlen des Objekts (12) durch die zweite Temperiereinrichtung (16) und durch die thermoelektrische Vorrichtung (30a, 30b), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) die dritte Grenztemperatur (70) überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) erwärmt. Cooling the object (12) by the second tempering device (16) when the determined temperature of the object (12) exceeds a second limit temperature (68) and the determined tempering effect heats the object (12); Cooling of the object (12) by the second tempering device (16) when the determined temperature of the object (12) exceeds a third limit temperature (70) and the determined tempering effect cools the object (12); Cooling the object (12) by the second tempering device (16) and by the thermoelectric device (30a, 30b) when the determined temperature of the object (12) exceeds the third limit temperature (70) and the determined tempering effect heats the object (12) ,
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, Method according to claim 26 or 27,
mit einer, mehreren oder sämtlichen der folgenden Schritte: with one, several or all of the following steps:
Bereitstellen einer dritten Temperiereinrichtung (46), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der zweiten Temperiereinrichtung (16) auszutauschen; Providing a third tempering device (46) which is adapted to exchange heat with a third tempering fluid and the second tempering device (16);
Ermitteln der Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung (16); Determining the temperature of the second tempering fluid or the second tempering device (16);
Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs; Determining the driving speed of a vehicle;
Ermitteln der Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs; Aktivieren der dritten Temperiereinrichtung (46) in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des zweiten Temperierfluids und der ermittelten Fahrgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit.
Determining the flow velocity in the environment of the vehicle; Activation of the third tempering device (46) as a function of the determined temperature of the second tempering fluid and the determined travel speed and / or the determined flow velocity.
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