DE20200947U1

DE20200947U1 - Peltierblock

Info

Publication number: DE20200947U1
Application number: DE20200947U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2012-01-23

Description

Peltierblock

Die Erfindung bezieht sich auf einen Peltierblock mit Peltierelementen, einer Warmseite und einer Kaltseite, wobei die Peltierelemente zwischen der Warmseite und der Kaltseite angeordnet sind.

Ein derartiger Peltierblock ist durch das Deutsche Gebrauchsmuster 299 01 422 bekannt. Bei diesem Peltierblock wird insbesondere durch die Verwendung einer federbelasteten Druckplatte eine gute Wärme- bzw. Kälteleistung erzielt. Nachteiligerweise ist die Wärme- bzw. Kälteleistung noch nicht optimiert.

Durch die DE 3639089 A1 ist eine thermoelektrische Kühlvorrichtung bekannt, welche ebenfalls einen Peltierblock mit einer Warmseite und einer Kaltseite aufweist, die jeweils an einen Wärmetauscher anliegen. Um eine wirkungsvollere Verteilung des Wärmestromes auf den Wärmetauscher zu ermöglichen, ist die an dem Peltierblock anliegende Seite des Wärmetauschers mit einer Edelmetallbeschichtung mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit versehen.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen, bei dem Peltierblock der eingangs genannten Art eine Verbesserung der Wärme- bzw. der Kälteleistung zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einem Peltierblock gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weiterhin zwischen der Warmseite und der Kaltseite mindestes ein Distanzelement zur Vergrößerung des Abstandes der Warmseite von der Kaltseite angeordnet ist. Bei der Durchführung von Meßreihen hinsichtlich der Leistungsbilanz hat sich überraschend herausgestellt, daß eine erheblich bessere Leistung erzielt wird, wenn die Warmseite und die Kaltseite räumlich deutlich voneinander getrennt sind. Hierdurch wird eine thermische Entkopplung bewirkt. Die Leistungsverbesserung gegenüber dem bekannten Peltierblock ohne Distanzelement beträgt dabei mindestens 20 %.

Um einen effektiven Wärmeübertrag von den Peltierelementen auf die Warmseite bzw. Kaltseite zu ermöglichen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß das mindestens eine Distanzelement eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat. Die Dicke des Distanzelementes und damit die Größe der räumlichen Trennung von Warmseite und Kaltseite kann recht unterschiedlich sein. Vorteilhafterweise entspricht jedoch die Dicke des mindestens einen Distanzelementes mindestens der Dicke der Peltierelemente. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß die Dicke des mindestens einen Distanzelementes etwa das zweifache oder das dreifache der Dicke des Peltierelementes ist.

Zur Vergrößerung des Abstandes zwischen der Warmseite und der Kaltseite sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß zwei Distanzelemente vorgesehen sind, welche jeweils an den gegenüberliegenden Seiten der Peltierelemente anliegen.

Eine weitere Leistungssteigerung kann durch eine Anordnung mehrerer Peltierblöcke innerhalb einer Peltierblockkaskade erreicht werden. Deshalb sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß der erfindungsgemäße Peltierblock innerhalb einer Peltierblockkaskade angeordnet ist, welche mehrere Peltierblöcke aufweist, wobei alle Peltierblöcke eine gemeinsame Warmseite bzw. Kaltseite haben.

Durch die verbesserte Leistungsbilanz kann der erfindungsgemäße Peltierblock vorteilhafterweise in einem Kühlschrank zur Kühlung des Innenraumes oder in einer Warmwasserbereitungsanlage wie beispielsweise einem Warmwasserspeicher verwendet werden. Ein derartiger Kühlschrank oder Warmwasserspeicher ist absolut Schadstoffrei, benötigt nur einen geringen Energieaufwand, ist wartungsfrei, geräuschlos und hat ein geringes Gewicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung. Hierbei stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Peltierblocks gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Peltierblocks gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Peltierblocks gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Peltierblocks innerhalb eines Kühlschranks in abgebrochener Darstellung und

Fig. 5 eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Peltierblocks innerhalb eines Warmwasserspeichers.

Der erfindungsgemäße Peltierblock 1 gemäß Fig.1 weist eine Warmseite 2, mehrere Peltierelemente 3 und eine Kaltseite 4 auf. Die Peltierelemente 3 sind zwischen der Warmseite 2 und der Kaltseite 3 angeordnet. Zur Vergrößerung des Abstandes der Warmseite 2 von der Kaltseite 3 ist anliegend an die Peltierelemente 3 zwischen der Warmseite 2 und der Kaltseite 3 ein Distanzelement 5 vorgesehen. Das Distanzelement 5 besitzt eine hohe Wärmeleitfähigkeit, um einen wirkungsvollen Wärmeübertrag von den Peltierelementen 3 auf die Warmseite 2 zu ermöglichen. Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht das Distanzelement 5 aus Kupfer. Es sind jedoch auch andere Werkstoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit denkbar. Die Dicke -der Peltierelemente 3 beträgt 4 mm und die Dicke des Distanzelementes 5 beträgt 10 mm. Jeweils zur Oberseite und zur Unterseite des Peltierblocks 1 wird der Raum zwischen der Warmseite und der Kaltseite durch einen dicht umschließenden Isolierschaum 6 abgeschlossen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 sind zwei Distanzelemente 5 vorgesehen. Das erste Distanzelement 5 ist zwischen der Warmseite 2 und den Peltierelementen 3 angeordnet, während das zweite Distanzelement 5 zwischen den Peltierelementen 3 und der Kaltseite 4 angeordnet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 sind zwei Reihen von Peltierelementen 3 vorgesehen. Die erste Reihe der Peltierelemente 3 liegt direkt an der Warmseite 2 an, während die zweite Reihe der Peltierelemente 3 direkt an der Kaltseite 4 anliegt. Zur Vergrößerung des Abstandes von der Warmseite 2 zur Kaltseite 4 ist nun

zwischen diesen beiden Reihen von Peltierelementen 3 das Distanzelement 5 angeordnet.

Die Warmseite 2 und die Kaltseite 4 des Peltierblocks 1 können jeweils als Luftkühler oder als Wasserkühler ausgebildet sein. Der Luftkühler oder Wasserkühler kann sowohl einteilig als auch mehrteilig ausgebildet sein. Der erfindungsgemäße Peltierblock kann in unterschiedlichen Geräten wie beispielsweise einem Kühlschrank, einem Gefrierschrank, einer Kühl-Gefrierkombination oder einem Warmwasserspeicher verwendet werden.

Eine Verwendung des erfindungsgemäßen Peltierblocks innerhalb eines Kühlschranks ist in Fig.4 dargestellt. Bei einem Kühlschrankgehäuse 7 ist in der Unterseite 8 eine Peltierblockkaskade 9 angeordnet. Mittels eines Innengebläses 10 wird ein kräftiger Kaltluftstrom 11 im Innenraum 12 des Kühlschrankgehäuses 7 erzielt, welcher durch die als einteiliger Luftkühler ausgebildete Kaltseite 4 der Peltierblockkaskade 9 geführt wird. Ein Luftstrom 13 zur Kühlung der als dreiteiliger Luftkühler ausgebildeten Warmseite 2 der Peltierblockkaskade 9 wird durch einen Luftkanal 14 außerhalb der Unterseite 8 und durch die Warmseite 2 geführt und mittels eines Außengebläses 15 von der Vorderseite angesaugt. Der nach Passieren der Warmseite 2 etwas erwärmte Luftstrom 13 wird nach hinten weggeblasen. Die Peltierblockkaskade 9 kann in gleicher Weise auch in einer Rückwand des Kühlschrankes angeordnet sein und der Luftstrom 13 kann über eine Oberseite des Kühlschrankgehäuses 7 geführt werden. Der Kühlschrank mit den erfindungsgemäßen Peltierblöcken zeichnet sich durch ein geringes Gewicht aus, ist geräuschlos, wartungsfrei, benötigt nur einen geringen Energieaufwand und ist absolut Schadstoffrei.

Eine Verwendung des erfindungsgemäßen Peltierblocks innerhalb eines Warmwasserspeichers 16 ist in Fig. 5 dargestellt. Die Peltierblockkaskade 9 ist in einer Seitenwand 17 des Warmwasserspeichers 16 angeordnet. Über einen Kaltwasserzulauf 18 wird das Wasser durch die Warmseite 2 und über einen Steigkanal 19 zu einem Warmwasserablauf 20 geführt. Die Warmseite 2 ist hier als Wasser-Kühlkörper ausgebildet. Die Kaltseite 4 ist als Luftkühler ausgebildet, durch welchen mittels eines oberhalb des Luftkühlers angeordneten Radialgebläses 21 ein Raumluftstrom geführt wird. Der Warmwasserspeicher mit den erfindungsgemäßen

Peltierblöcken ist energiesparend, wartungsfrei, kostengünstig und kann durch Verwendung unterschiedlicher Peltierblockkaskaden mit unterschiedlicher Leistung betrieben werden.

Claims

1. Peltierblock mit Peltierelementen (3), einer Warmseite (2) und einer Kaltseite (4), wobei die Peltierelemente (3) zwischen der Warmseite (2) und der Kaltseite (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin zwischen der Warmseite (2) und der Kaltseite (4) mindestens ein Distanzelement (5) zur Vergrößerung des Abstandes der Warmseite (2) von der Kaltseite (4) angeordnet ist.

2. Peltierblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Distanzelement (5) eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat.

3. Peltierblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke des mindestens einen Distanzelementes (5) mindestens einer Dicke der Peltierelemente (3) entspricht.

4. Peltierblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des mindestens einen Distanzelementes (5) etwa das zweifache oder dreifache der Dicke der Peltierelemente (3) ist.

5. Peltierblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Distanzelemente (5) vorgesehen sind, welche jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Peltierelemente (3) anliegen.

6. Peltierblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung innerhalb einer Peltierblockkaskade (9), welche mehrere Peltierblöcke (1) aufweist, wobei alle Peltierblöcke (1) eine gemeinsame Warmseite (2) bzw. Kaltseite (4) haben.

7. Peltierblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung innerhalb einer Kühlvorrichtung (7) oder einer Wärmevorrichtung (16) oder einer kombinierten Kühl- und Wärmevorrichtung.

8. Peltierblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmseite (2) als ein erster Kühlkörper und die Kaltseite (4) als ein zweiter Kühlkörper ausgebildet ist.