热电式冷却或加热的容器制造技术

本发明专利技术涉及一种热电式冷却或加热的容器、尤其冷却和/或冷冻设备，所述容器具有至少一个冷却的或加热的内部空间并且具有至少一个热电元件、尤其具有至少一个珀尔帖元件，以在内部空间中制冷或生热，其中热电元件设置在两个导热的固体(10，12)之间，所述固体中的一个固体或两个固体随着距热电元件的距离增加而具有增加的横截面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电式冷却或加热的容器
本专利技术涉及一种热电式冷却或加热的容器、尤其冷却和/或冷冻设备，所述容器具有至少一个冷却的或加热的内部空间和具有至少一个热电元件、尤其具有至少一个珀尔帖元件，所述热电元件设置成，使得其在内部空间中制冷或生热。
技术介绍
在热电式冷却或加热的容器中，从冷却的内侧到热电元件的和从热电元件到设备的外侧的热传递仅仅能够基于固体热传导。为此使用与热电元件处于导热连接的固体。在这种设备中，从固体到热电元件的热传递是重要的。如果在接触时出现接触故障，那么这会导致边界面处的温度下降进而导致效率低下的制冷或生热。热电元件和固体之间的牢固的结合、例如经由导热胶的结合是有利的。此外，在一个优选的设计方案中提出：为了在制造工艺中对热电元件机械地减压，在一侧上设置薄的石墨薄膜作为耦联元件，其中热电元件通过经由在下文中详细描述的连接元件夹紧在两个固体之间来固定。在另一侧上使用导热胶，以便也补偿在热电元件、固体和连接元件的厚度中的制造公差。优选地，在热侧上使用石墨薄膜，因为在此流动有更高的热流并且穿过薄的石墨薄膜热传递阻力通常比穿过因公差补偿而引起的略厚的导热胶层的热传递阻力更小。另一特殊性在于：尽可能避免换热器中的、即固体中的材料过渡，因为这种材料过渡引起附加的热传递阻力。在理想的情况下，换热器、即固体中的一个固体为设备的外壳，这个固体例如能够由铝构成，与热电元件连接。这在接触热电元件时产生制造方面的要求。此外，经由热电元件在外壳和内部容器之间产生刚性连接。如果在运行时或也在制造容器时出现热应力，那么这会引起机械负荷并且可能的话会导致热电元件断裂。这些考虑绝不限制于冷却和/或冷冻设备，而是通常适用于热绝缘的容器。热绝缘的容器具有至少一个调温的内部空间，其中该内部空间能够被冷却或加热，使得在内部空间中得到高于或低于例如为21℃的环境温度的温度。
技术实现思路
本专利技术所基于的目的是，如下改进开始提出类型的容器：将热电元件的机械负荷保持得尽可能小，并且同时确保良好的热运输。该目的通过具有权利要求1的特征的容器实现。据此提出：热电元件设置或容纳在至少两个导热的固体之间，所述固体中的一个或两个随着距热电元件的间距增加具有增加的横截面。至少两个良好导热的固体与热电元件导热接触，使得固体中的一个在热电元件运行中为冷侧并且另一固体在热电元件运行中为热侧。至少两个导热的固体形成初级换热器，所述初级换热器与热电元件连接，使得在热电元件运行时固体中的一个形成冷侧并且固体中的一个形成热侧。该初级换热器优选与至少一个次级换热器导热连接。次级换热器包括至少一个并且优选两个固体。次级换热器的该固体例如能够形成内部容器，也就是说，形成加热的或冷却的内部空间的壁部和/或形成容器的外包套。优选地，初级和/或次级固体的固体由金属构成或具有金属。例如考虑铝。将热电元件容纳在通过至少两个固体形成的初级换热器中保护该热电元件防止经受过度的机械应力。初级换热器具有所产生的冷度以及废热的极其好的热耦联并且由于其逐渐增加的横截面将热流带到相对大的面上，这带来如下优点：在继续耦联到其他固体、例如在上文中所提出的次级换热器上时，产生尽可能小的热损失，其中所述初级换热器包括固体，在所述固体之间设置有热电元件。优选地提出：热电元件容纳在两个导热的固体之间，使得作用于一个或两个固体上的力不传输到热电元件上或以减小的程度传输到热电元件上。根据一个优选的设计方案提出：热电元件夹紧在固体之间，所述固体形成初级换热器。在此，优选提出：将固体彼此连接的一个或多个连接元件具有低的导热能力，使得不形成显著的热桥。在此，固体之间的连接或夹紧优选构成为，使得热桥由于连接机构是尽可能小的，所述连接机构将固体连接。基本上，能够是唯一的连接机构或者也能够是两个或更多个连接机构。可以考虑的是：使这两个固体彼此夹紧，即将固体拉到一起，使得连接机构承受拉应力。在一个实施方式中，连接机构是间隔保持件。可以考虑的是：连接机构构成为，使得该连接结构承受拉应力、压应力、扭转应力或剪切应力中的一个或多个。在本专利技术的另一设计方案中提出：固体中的一个固体导热地与设备的外壳连接并且固体中的一个固体导热地与设备的内壁连接。这种连接能够是直接的或间接的，其中直接连接是优选的。在本专利技术的另一设计方案中提出：容器具有真空隔离装置作为内部空间的热隔离装置，所述真空隔离装置完全地或部分地包围冷却的内部空间。也可以考虑其他的隔离装置，即例如起泡装置。优选地，初级换热器和/或热电元件处于隔离层中，所述隔离层处于容器的内壁部和外壁部之间。热隔离装置位于设备的内部容器和外壳之间和/或位于封闭元件的内壁和外壁之间，所述封闭元件例如是门、顶盖或翻盖、抽屉等。热隔离装置例如能够具有一个或多个真空绝缘板。也可以考虑的是，为了进行热隔离使用由真空密封的包套并且尤其由高阻挡薄膜构成的一个或多个包套体，所述包套并且尤其高阻挡薄膜通过支撑材料、例如珍珠岩填充。包套体是闭合的形成物，在其中存在真空。尤其优选的是如下实施方案，其中在外壳和对内部空间限界的内壁之间设置有热隔离装置，所述热隔离装置由全真空系统构成。能够将上述热隔离理解为仅仅或主要由抽真空的区域构成的热隔离装置，所述区域通过支撑材料填充。该区域的限界部例如能够通过真空密封的薄膜并且优选通过高阻挡薄膜形成。由此，在容器的、优选设备的内壁和容器的、优选设备的外壳之间仅能够存在这种薄膜体作为热隔离装置，所述薄膜体具有通过真空密封的薄膜围绕的区域，在所述区域中存在真空并且在所述区域中设置有支撑材料。优选地，在容器或设备的外侧和内侧之间除了真空系统之外，不设置作为热隔离装置的起泡装置和/或真空绝缘板或其他的热隔离装置。这种呈全真空系统形式类型优选的热隔离装置能够在体部的外壳和对内部空间限界的壁之间延伸和/或在封闭元件的内侧和外侧之间延伸，所述封闭元件例如是门、翻盖、顶盖等。能够获得全真空系统，使得通过支撑材料填充由气密的薄膜构成的包套并且随后以真空密封的方式进行密封。在一个实施方式中，对包套的填充和以真空密封的方式进行的密封在正常或环境压强下进行。因此，抽真空通过将可适当地加工到包套中的接口、例如抽真空接管连接到真空泵上来进行，所述抽真空接管能够具有阀。优选地，在抽真空期间，在包套外部存在正常压强或环境压强。在该实施方式中，优选地，在制造的任何时刻都不需要将包套引入到真空室中。就此而言，在一个实施方式中，在制造真空隔离装置期间能够弃用真空室。优选将真空密封的或扩散密封的包套或将真空密封的或扩散密封的连接部或将术语高阻挡薄膜理解为如下包套或连接部或薄膜，借助所述包套或连接部或高阻挡薄膜强烈地降低进入真空隔离体中的气体输入，使得在真空隔离体的使用寿命期间，真空隔离体的因气体输入而引起的导热性提高是足够小的。例如将15年、优选20年和尤其优选30年的时间段认定为使用寿命。优选地，在真空隔离体的使用寿命期间，真空隔离体的因气体进入而引起的导热性提高<100％并且尤其优选<50％。优选地，包套的或连接部的或高阻挡薄膜的面积特定的气体穿过率<10mbar*l/s*m2至5mbar*l/s*m2并且尤其优选10mbar*l/s*m2至6mbar*l/s*m2(根据ASTMD-3985测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电式冷却或加热的容器、尤其冷却和/或冷冻设备，所述容器具有至少一个冷却的或加热的内部空间并且具有至少一个热电元件、尤其具有至少一个珀尔帖元件，以在所述内部空间中制冷或生热，其特征在于，所述热电元件设置在两个导热的固体之间，所述固体中的一个固体或两个固体随着距所述热电元件的距离增加而具有增加的横截面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 DE 102014008668.2;2015.01.20 DE 10201501.一种热电式冷却或加热的容器、尤其冷却和/或冷冻设备，所述容器具有至少一个冷却的或加热的内部空间并且具有至少一个热电元件、尤其具有至少一个珀尔帖元件，以在所述内部空间中制冷或生热，其特征在于，所述热电元件设置在两个导热的固体之间，所述固体中的一个固体或两个固体随着距所述热电元件的距离增加而具有增加的横截面。2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述热电元件容纳在两个导热的所述固体之间，使得作用于一个或两个所述固体上的力不传输到所述热电元件上或以减小的程度传输到所述热电元件上。3.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述热电元件夹紧在所述固体之间，和/或所述热电元件在机械上固定地与所述固体夹紧。4.根据上述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述固体中的一个固体以导热的方式与所述设备的外壳连接，并且所述固体中的一个固体以导热的方式与所述设备的内壁连接。5.根据上述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述容器具有真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·希迈尔，马丁·克斯特纳，迈克尔·弗赖塔格，
申请(专利权)人：利勃海尔家用电器利恩茨有限责任公司，利勃海尔家用电器奥克森豪森有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT