本發(fā)明涉及一種熱絕緣的容器、優(yōu)選冷卻和/或冷凍設備，所述冷卻和/或冷凍設備具有至少一個優(yōu)選冷卻的內部空間并且具有至少一個熱電元件、尤其具有至少一個珀爾帖元件，以對內部空間進行調溫，優(yōu)選在冷卻的內部空間中制冷。
背景技術：
在冷卻和/或冷凍設備中從現有技術中已知用于制冷的不同的設計。在任何情況下，為了效率盡可能大進而為了良好的能量效率，不僅在冷卻空間側上而且在廢熱側上需要有效的換熱器，以便將要克服的溫度偏差保持得盡可能低。在本文中，耦聯(lián)到制冷的區(qū)域和冷卻空間上以及耦聯(lián)到外部空氣上是重要的，導出的熱量被輸出給所述外部空氣。
在常用的壓縮冷卻機中，為了耦聯(lián)到內部空間以及外部空氣上不僅使用靜態(tài)系統(tǒng)，即靜態(tài)的蒸發(fā)器或液化器，而且使用動態(tài)系統(tǒng)，例如無霜蒸發(fā)器或風扇或者具有強制對流的模塊液化器(Blockverflüssiger)。在動態(tài)系統(tǒng)中，由于可達到的小的溫度差而有利地抵消用于空氣對流的質量運輸的附加的耗費。
在冷卻和/或冷凍設備的所需要的制冷功率中，一個主要參數是熱隔離，所述熱隔離圍繞冷卻的內部空間。如果改進熱隔離，所以降低對制冷功率的需求。在制冷需求小的情況下，與通過壓縮制冷機相比，能夠通過更簡單的機構、即尤其通過熱電元件進行提供。已知的是，例如使用珀爾帖元件。因此，小型的、通過真空隔離裝置隔離的制冷設備例如僅需要3W至4W的制冷功率，所述制冷功率例如能夠通過熱電元件施加。
在使用珀爾帖元件時，特殊性在于：所產生的制冷功率和廢熱在空間上緊挨地出現——不存在作為熱載體的制冷劑。在這種情況下，至冷卻的內部空間以及至外部空氣的熱傳遞是尤其重要的，熱量被輸出給所述外部空氣。從現有技術中已知的是：在珀爾帖冷卻設備、例如可攜帶的制冷卻盒中通過肋式換熱器并且通過由鼓風機產生的空氣流改進這種熱傳遞。所述鼓風機的功率需求與珀爾帖元件的功率需求處于類似的數量級中。
這些考慮絕不限制于冷卻和/或冷凍設備，而是通常適用于熱絕緣的容器。
熱絕緣的容器具有至少一個調溫的內部空間，其中該內部空間能夠被冷卻或加熱，使得在內部空間中得到高于或低于例如為21℃的環(huán)境溫度的溫度。
技術實現要素：
本發(fā)明所基于的目的是，如下改進熱絕緣的容器、優(yōu)選開始提出類型的冷卻和/或冷凍設備：相對于已知的容器、優(yōu)選設備改進熱運輸。
該目的通過具有權利要求1的特征的熱絕緣的容器、尤其冷卻和/或冷凍設備來實現。據此，存在至少一個固體，所述固體設置成，使得借助于固體通過熱傳導將熱量引導至熱電元件，尤其將熱量從冷卻的內部空間導出至熱電元件和/或將熱量遠離熱電元件導出。
由此，固體設置和構成為，使得借助于固體將熱量引導至熱電元件、尤其將熱量從冷卻的內部空間導出至熱電元件和/或將熱量從熱電元件導出、優(yōu)選導出給熱沉并且優(yōu)選導出給容器、優(yōu)選設備的周圍大氣。優(yōu)選地，熱運輸僅通過借助于固體的熱傳導來進行。
在本發(fā)明的另一可考慮的設計方案中提出：設有至少一個液體換熱器和/或至少一個熱管，所述液體換熱器和/或熱管設置成，使得所述液體換熱器和/或熱管將熱量引導至熱電元件，尤其從冷卻的內部空間引導至熱電元件，和/或將熱量從熱電元件處導出。
將“液體換熱器”理解為如下?lián)Q熱器，所述換熱器借助液態(tài)的載熱介質工作。相對于空氣換熱器，存在如下優(yōu)點：更高的熱容以及更小的流動損失。“熱管”或“熱管道”是通過制冷劑填充的管形的物體，在所述物體的熱端部處，制冷劑蒸發(fā)，而在所述體部的冷端部處，制冷劑冷凝，由此輸出蒸發(fā)焓。
本發(fā)明的該實施方案提出：借助于至少一個液體換熱器和/或借助于至少一個熱管、即借助于至少一個熱管道進行熱運輸，尤其進行出自冷卻的內部空間的廢熱的運輸。
借助根據本發(fā)明的熱運輸機構，可以具有最小的溫度差的小的熱量流分配給周圍環(huán)境。
可以考慮的是：固體或液體換熱器和/或熱管以良好的熱耦聯(lián)的方式將熱量從優(yōu)選冷卻的內部空間的內壁運輸給熱電元件和/或從熱電元件運輸給容器的、優(yōu)選設備的外殼。
優(yōu)選地，從優(yōu)選冷卻的內部空間至內壁的熱運輸和/或在外殼處的熱運輸，優(yōu)選從外殼到容器的、優(yōu)選設備的周圍環(huán)境上的熱運輸，靜態(tài)地、即在沒有強制對流的情況下進行。
也可以考慮這兩個上述設計的組合，也就是說，尤其或僅在熱電元件處的熱流密度最大的區(qū)域中，通過借助于熱管和/或液體換熱器進行的熱運輸來輔助固體熱傳導，或者相反地，通過固體熱傳導來輔助借助于熱管和/或換熱器進行的熱運輸。
由此，所述容器尤其能夠構成為具有根據權利要求2的特征的根據權利要求1的冷卻和/或冷凍設備。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的設計方案中提出：固體導熱地與容器的、優(yōu)選設備的外殼連接和/或與容器的、優(yōu)選設備的內壁連接，或者部分地或完全地形成外殼和/或對冷卻的內部空間限界的內壁。
固體優(yōu)選具有金屬或由其構成，其中金屬的優(yōu)選的設計方案是鋁。
可以考慮的是：通過鋁或其他的金屬結構將熱量從熱電元件引導到殼體外面上，和/或從對冷卻的內部空間限界的內面通過鋁或其他的金屬結構引導至熱電元件。在此，金屬結構的形狀優(yōu)選設計成，使得在出現熱流時的溫度下降如此分布到表面上，使得該溫度下降在熱泵的地點、即熱電元件和相應的表面之間僅為幾開爾文。
優(yōu)選地，金屬結構、即所提出的固體部分地或完全地形成容器的、優(yōu)選設備的外殼和/或內壁部。
優(yōu)選地提出：容器、優(yōu)選冷卻和/或冷凍設備僅具有或也具有真空隔離裝置作為冷卻的內部空間的熱隔離裝置。真空隔離裝置例如借助于真空絕緣板或借助于抽真空的殼體壁部和/或借助于抽真空的封閉元件、尤其用于封閉冷卻的內部空間的門或翻蓋，形成尤其有效的熱隔離，使得在運行時，相對小的功率、優(yōu)選制冷功率就足以獲得期望的溫度。
尤其優(yōu)選的是如下實施方案，其中在外殼和對內部空間限界的內壁之間設置有熱隔離裝置，所述熱隔離裝置由全真空系統(tǒng)構成。能夠將上述熱隔離裝置理解為僅僅或主要由抽真空的區(qū)域構成的熱隔離裝置，所述區(qū)域通過芯材填充。該區(qū)域的限界部例如通過真空密封的薄膜并且優(yōu)選通過高阻擋薄膜形成。由此，在容器的、優(yōu)選設備的內壁和容器的、優(yōu)選設備的外殼之間僅能夠存在這種薄膜體作為熱隔離裝置，所述薄膜體具有通過真空密封的薄膜圍繞的區(qū)域，在所述區(qū)域中存在真空并且在所述區(qū)域中設置有支撐材料。優(yōu)選在容器或設備的外側和內側之間除了真空系統(tǒng)之外，不設置作為熱隔離裝置的起泡裝置和/或真空絕緣板或其他的熱隔離裝置。
這種呈全真空系統(tǒng)形式的類型優(yōu)選的熱隔離裝置能夠在體部的外殼和對內部空間限界的壁之間延伸和/或在封閉元件的內側和外側之間延伸，所述封閉元件例如是門、翻蓋、頂蓋等。
能夠獲得全真空系統(tǒng)，使得通過芯材填充由氣密的薄膜構成的包套并且隨后以真空密封的方式進行密封。在一個實施方式中，對包套的填充和以真空密封的方式進行的密封在正常或環(huán)境壓強下進行。因此，抽真空通過將可適當地加工到包套中的接口、例如抽真空接管連接到真空泵上進行，所述抽真空接管能夠具有閥。優(yōu)選地，在抽真空期間，在包套外部存在正常壓強或環(huán)境壓強。在該實施方式中，優(yōu)選地，在制造的任何時刻都不需要將包套引入到真空室中。就此而言，在一個實施方式中，在制造真空隔離裝置期間能夠棄用真空室。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的設計方案中，固體的厚度朝熱電元件增加。在遠離熱電元件的方向上，固體的厚度能夠降低，對此所述固體的面延伸部增加。
此外，能夠提出：存在至少一個固定裝置、優(yōu)選至少一個夾緊體，所述夾緊體將固體和/或液體換熱器和/或熱管固定在熱電元件上，其中優(yōu)選提出：固定裝置具有比固體更小的導熱能力。固定裝置例如能夠由塑料構成。
如在上文中所說明的那樣，本發(fā)明的一個優(yōu)選的設計方案在于：固體由鋁構成或具有鋁。
為了在裝載熱的或冷的物品時能夠提供附加的加熱功率或制冷功率，能夠設有至少一個潛熱儲存器。該潛熱儲存器能夠設置在內壁的使用空間側的、優(yōu)選制冷空間側的面上。所述潛熱儲存器從調溫的內部空間中吸收熱量或者將熱量輸出到調溫的內部空間中從而輔助熱電元件。
調溫的內部空間根據設備的類型(制冷設備、加熱柜等)被冷卻或加熱。
優(yōu)選提出：潛熱儲存器與固體和/或液體換熱器和/或熱管導熱地連接。
潛熱儲存器例如能夠由石蠟構成或具有石蠟。
在本發(fā)明的另一設計方案中提出：所述容器為冷卻和/或冷凍設備，并且固體或設備的內壁構成為，使得在固體的或內壁的表面上的至少一個位置處，與在固體的或者內壁的表面的其它區(qū)域中相比，產生更低的溫度，并且設有用于將那里形成的冷凝物導出的機構。
在一個實施方式中提出：根據本發(fā)明的容器為冷卻和/或冷凍設備，尤其為家庭設備或商用的冷卻設備。例如包括如下設備，所述設備針對固定地設置在家庭中、酒店房間中、商用廚房或酒吧中而設計。其例如也能夠是冷酒器。此外，本發(fā)明也包括冷卻和/或冷凍箱。根據本發(fā)明的設備能夠具有用于聯(lián)接到供電裝置上的、尤其連接到家庭電網上的接口(例如插頭)和/或具有用于在家具壁龕內部進行固定的立式或裝入式輔助裝置，例如調節(jié)支腳或接口。設備例如能夠是裝入式設備或者也能夠是立式設備。
在一個實施方式中，容器或設備構成為，使得所述容器能夠以交流電壓、例如家庭電網電壓來運行，所述家庭電網電壓例如為120V和60Hz或230V和50Hz。在一個替選的實施方式中，容器或設備構成為，使得所述容器或設備能夠以例如電壓為5V、12V或24V的直流電流運行。在該設計方案中能夠提出：在設備內部或外部設有插頭電源，所述設備能夠經由所述插頭電源來運行。在該實施方式中，使用熱電的熱泵的優(yōu)點是：僅在電源處出現完整的EMV問題。
特別地，能夠提出：冷卻和/或冷凍設備具有柜狀的造型和使用空間，所述使用空間在其前側(在柜的情況下在其上側)上對于用戶是可進入的。使用空間能夠劃分成多個隔間，所述隔間均在相同的或不同的溫度下運行。作為替選方案，能夠僅設有一個隔間。在使用空間或隔間之內，也能夠設有貯存輔助裝置，例如托盤、抽屜或瓶支架(在箱的情況下還存在空間劃分器)，以便確保冷卻和/或冷凍物品的最佳貯存和最佳的空間利用。
使用空間能夠通過至少一個可圍繞豎直軸線樞轉的門封閉。在箱的情況下，可以考慮可圍繞水平軸線樞轉的翻蓋或滑動頂蓋作為封閉元件。門或其他封閉元件在關閉狀態(tài)下能夠借助環(huán)繞的磁體密封件與體部基本上空氣密封地連接。優(yōu)選地，門或其他封閉元件也是熱絕緣的，其中能夠借助起泡裝置并且必要時借助真空絕緣板實現熱絕緣，或者也優(yōu)選借助真空系統(tǒng)并且尤其優(yōu)選借助全真空系統(tǒng)來實現。在門的內側上必要時能夠設置門架，以便也能夠在那里貯存冷卻物品。
在一個實施例中，其能夠是小型設備。在這種設備中，通過容器的內壁限定的使用空間例如具有小于0.5m3、小于0.4m3或小于0.3m3的容積。
容器或設備的外部尺寸優(yōu)選在高度、寬度和深度方面位于不超過1m的范圍中。
但是，本發(fā)明不限制于冷卻和/或冷凍設備，而是通常涉及具有調溫的內部空間的設備、例如也涉及加熱柜或加熱箱。
在具有加熱的內部空間的容器或設備的情況下，借助于固體將熱量從容器的外殼或從環(huán)境引導至熱電元件，并且借助于固體通過熱傳導將熱量從該熱電元件引導至內部空間或引導至對容器的內部空間限界的內壁。
附圖說明
根據在附圖中示出的實施例詳細闡述本發(fā)明的其他的細節(jié)和優(yōu)點。
唯一的視圖示出貫穿根據本發(fā)明的制冷設備的橫截面視圖。
具體實施方式
附圖通過附圖標記10’、12’示出由鋁構成的殼體壁，所述殼體壁形成與環(huán)境接觸的外面和冷卻的內部空間的內面。
用附圖標記20表示珀爾帖元件，所述珀爾帖元件借助其冷區(qū)域與鋁固體12導熱連接，并且借助熱區(qū)域與鋁固體10導熱連接。
如從附圖中所得知的那樣：物體10、12的厚度、即垂直于設備的外側和內側的延伸部朝珀爾帖元件20增加。
而物體10、12在平行于外側和內側的方向上的面延伸部從外部并且從內部朝珀爾帖元件減小。
附圖標記30表示夾緊設備，所述夾緊設備將物體10、12固定在珀爾帖元件20上。
附圖標記的40表示以簡化圖示出的門密封件以及迷宮件。設備門未被示出。
用附圖標記50表示真空隔離裝置，所述真空隔離裝置在內壁12’和外壁10’之間延伸。由于經過真空隔離裝置的熱量輸入小，所以通過珀爾帖元件20產生的相對小的加熱功率足以冷卻內部空間100。
對于引入較大量的熱的制冷物品的情況而言，設有潛熱儲存器，例如石蠟，所述潛熱儲存器在這種情況下輔助設備的制冷功率。
如此外從附圖中所得知的那樣：導熱地與珀爾帖元件20連接的固體10、12不僅形成“熱運輸機構”，而且同時也形成設備的內壁12’以及外壁10’。
至內壁12’的熱傳遞和從外壁10’處起的熱傳遞優(yōu)選靜態(tài)地進行，即在不應用鼓風機的情況下進行，由此產生相應的能量節(jié)約。
在附圖中示出的實施例中，僅通過固體10、12進行從內向外的熱運輸。然而，本發(fā)明也包括將一個或多個液體換熱器和/或熱管用于熱運輸。作為替選方案或者除此之外，這種熱運輸能夠用于所提出的固體熱傳導。