调温的容器技术领域
本发明涉及一种调温的容器，其具有至少一个被冷却的或被加热的内腔并且具有
热电元件、尤其具有珀耳帖元件，所述热电元件在运行时在容器的内腔中制冷或制热。
背景技术
从现有技术中已知了在冷藏或冷冻设备中用于制冷的不同的设计方案。在所有情
况下，对于最大可能的效率并进而良好的能效而言，不仅在冷却室侧而且在废热侧都需要
有效的换热器来将要克服的温度升降保持得尽可能小。在此情况下，至制冷的区域和至冷
却室以及至外部空气的耦合是重要的，排出的热散发到所述外部空气。
在冷藏或冷冻设备的所需的制冷功率中主要的参数是隔热部，所述隔热部包围被
冷却的内腔。如果改进隔热部，则制冷功率的需求降低。在制冷需求低时，可以通过比通过
压缩制冷机更简单的机构进行提供、即尤其通过热电元件进行。已知的是，例如使用珀耳帖
元件。这样，例如小的、通过真空隔热部隔热的冰箱仅需要3-4W的制冷功率，所述制冷功率
例如可以通过热电元件来施加。
在使用珀耳帖元件时，特点在于：所产生的制冷功率和废热在空间上紧邻地出
现——不存在作为热载体的制冷剂。在此情况下，至被冷却的内腔以及至外部空气的热传
递是特别重要的，热散发到所述外部空气。从现有技术中已知的是，在珀耳帖冷藏设备、例
如便携式冷藏箱中的所述热传递通过肋片换热器以及通过由风扇产生的空气流动来改善。
所述珀耳帖冷藏设备的功率需求处于与珀耳帖元件类似的量级。
然而，这些设计方案并不限于冷藏和/或冷冻设备，而通用地适用于隔热的容器，
其中由这些设计方案所掌控的隔热的容器具有至少一个调温的内腔，所述内腔可以是被冷
却的或被加热的，使得在该内腔中形成低于或高于例如21℃的环境温度的温度。
发明内容
本发明基于的目的是，改进开头提到类型的调温的容器，使得实现将产生的热尽
可能好地导出到调温的内腔中以实现对所述内腔加热或保温的目的或向外导出以实现冷
却内腔的目的。
所述目的通过具有权利要求1的特征的调温的容器实现。
据此提出，为了对容器的内腔调温存在多个热电元件，所述热电元件在空间上彼
此隔开地设置。
因此，本发明基于的构思是，为了对被冷却的内腔调温不仅使用唯一的热电元件，
而且使用至少两个热电元件。由此，可以对内腔进行更好的调温(加热或冷却)，因为在冷却
内腔的情况下废热可以良好地分布到设备的外壳上，而在加热的情况下废热可以良好地分
布到对内腔限界的壁部上。
此外，在空间上分布式设置的多个热电元件的使用提供有针对性地对内腔的不同
区域调温的可能性，使得在那里在不同的部位处可以提供不同的制冷/加热功率。
优选提出，该容器具有主面并且热电元件中的至少两个热电元件设置在不同的主
面上。在容器为柜状的情况下，“主面”理解为两个侧壁、顶壁、底部和后壁，而在容器为箱子
状的情况下，“主面”理解为两个侧壁、前壁、后壁和底部。
可考虑的是，在每个主面中或在主面中的一部分中分别设置有至少一个热电元
件。可考虑的例如是，在容器为柜状的情况下，在侧壁中、在底部中和在顶壁中至少各设置
一个热电元件。
对此替选地或附加地，可以提出，在封闭元件(抽屉的门、顶盖、盖板、前面等)中，
设置有一个或多个热电元件，借助于所述封闭元件可封闭调温的内腔。
在本发明的另一设计方案中提出，一个或多个热电元件与优选无源工作的主换热
器导热地连接。无源工作的换热器理解为如下元件：所述元件将热从热电元件传导或否则
传递或者传导或否则传递到热电元件，而为此不需要能量供应。
主换热器可以设置在热电元件的冷侧上和/或热侧上。
可考虑的是，主换热器由金属本体构成、尤其由铝构成，或者具有金属、尤其铝。因
此，一个或多个金属本体与热电元件的冷侧和/或与热侧连接并且将热朝向热电元件传导
或者将热从热电元件导出。
对于废热的耦合而言、即对于在没有大温度梯度情况下传递热而言，有利的是，一
个或多个主换热器具有随着距热电元件的间距增加而增大的横截面，使得热或废热分布到
更大的面上。
特别有利的是，一个或多个热电元件设置为，使得所述热电元件导热地或否则传
热地与容器的外壳和/或与容器的对内腔限界的内壁连接，使得外壳和/或内壁用作辅换热
器。
容器的外壳和/或容器的对内腔限界的内壁可以部分地或整体地由金属构成或者
具有金属，其中金属优选是铝。
如果设有至少一个主换热器和至少一个辅换热器，那么这些换热器直接或间接传
热地、尤其导热地彼此连接。
优选提出，容器的外壳和/或容器的对内腔限界的内壁部分地或完全地由金属板
构成。
在此，优选地提出，板具有<3mm的厚度、优选具有1mm至2mm的厚度。
如果调温的容器是冷藏或冷冻设备，那么在外壳由厚度为1mm至2mm的铝板构成时
足以将废热分布到设备的整个外壳上。该外壳可以在体部的每侧上或仅在体部侧的一部分
上。
因为产生的冷量小于废热，所以在设备内部中、即在内腔中对换热器不存在那么
高的要求。同样有意义的是，内部容器，即对内腔限界的壁同样由金属板或优选由铝板制
成，其中为此相较于针对外壳使用更小的板厚度。
容器可以柜状地构成并且具有后壁、两个侧壁、顶部和底部或者在箱子的情况下
具有两个侧壁、后壁、底部和前壁。在每个所述壁中或在至少两个所述壁中可以设置有至少
一个热电元件。
如上文所描述的那样，容器可以具有封闭元件，例如门、顶盖等并且至少一个热电
元件可以设置在该封闭元件中。
在本发明的另一设计方案中提出，在内腔中存在不同的温度区。因此，例如可以设
有不同温度的冷却区，其中在一个区中可以存在传统的冷藏隔间(Kühlkompartiment)的常
规温度而在另一区中可以存在冷藏格层(Kaltlagerfach)的常规温度。
这例如可以通过单独控制各个热电元件来实现。
该单独控制可以不仅用于在被冷却的或被加热的内腔之内设置不同温度的区域，
而且也可以在内腔的一个区域中的热输入特别大的情况下(例如由于搁入冷藏或冷冻物)，
在那里产生特别大的制冷功率。相应的情况适用于被加热的容器的相反的情况。
因此，可以设有至少一个控制或调节单元，其以全都相同的方式或以全都不同的
方式控制多个热电元件，使得所述热电元件产生相同的或彼此不同的功率。
特别优选如下实施方案：其中在对内腔限界的内壁和外壁之间设置有隔热部，所
述隔热部由全真空系统构成。所述隔热部理解为仅由抽空的区域或主要由抽空的区域构成
的隔热部，所述抽空的区域填充有芯材料。所述区域的限界例如可以由真空密封的薄膜并
且优选由高阻隔薄膜形成。因此，在设备的内壁和外壁之间可以存在仅一个这种薄膜体作
为隔热部，所述薄膜体具有由真空密封的薄膜包围的区域，在该区域中存在真空并且在该
区域中设置有芯材料。在容器的内侧和外侧之间优选未设置发泡部和/或真空隔热板作为
隔热部或者未设置除了全真空系统之外的其他隔热部。
该优选类型的呈全真空系统形式的隔热部可以在体部的外套和对内腔限界的壁
之间和/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、盖板、顶盖等。
通过如下方式可以得到全真空系统：由气密的薄膜构成的包套填充有芯材料并且
随后被真空密封地封闭。在一个实施方式中，不仅进行填充而且在标准或环境压力下对包
套进行真空密封地封闭。然后，通过将适合的加入到包套中的接口、例如抽空接管连接到真
空泵来进行抽空，所述抽空接管可以具有阀。优选地，在抽空期间，在包套之外存在标准或
环境压力。在本实施方式中优选在制造期间完全不需要将包套引入真空室中。就此而言，在
一个实施方式中，在制造真空隔离部期间，可以省去真空室。
真空密封的或不能渗透的包套或真空密封的或不能渗透的连接部或术语“高阻隔
薄膜”优选理解为如下包套或连接部或薄膜：借助于其大幅降低气体进入真空隔离体中，使
得由气体进入引起的在真空隔离体在其使用寿命期间的导热性方面的升高是足够小的。作
为使用寿命估计为15年、优选20年并且特别优选30年的时长。优选地，由气体进入引起的在
真空隔离体在其使用寿命期间的导热性方面的升高为<100％并且特别优选为<50％。
优选地，包套的或连接部的或高阻隔薄膜的比表面气体渗透率<10-5mbar*l/s*m2
并且特别优选<10-6mbar*l/s*m2(根据ASTM D-3985测量)。所述气体渗透率适用于氮气和
氧气。对于其他气体类型(尤其水蒸气)同样存在优选在<10-2mbar*l/s*m2的范围中的并且
特别优选在<10-3mbar*l/s*m2的范围中的低的气体渗透率(根据ASTM F-1249-90测量)。优
选地，通过这种低的气体渗透率实现导热性的前述的小的升高。
从真空板的领域中已知的包套系统是所谓的高阻隔薄膜。在本发明的范围内，所
述高阻隔薄膜理解为具有一个或多个阻挡层(典型为金属层或氧化层，其中优选将铝或氧
化铝用作金属或氧化物)的单层薄膜或多层薄膜(其优选是可封闭的)，所述单层薄膜或多
层薄膜作为防气体进入的阻挡满足上述要求(导热性的和/或比表面气体渗透率的升高)。
上述值或高阻隔薄膜的构造是示例的、优选的说明，其不对本发明进行限制。
优选地，根据本发明的容器是如下的冷藏和/或冷冻设备，所述冷藏和/或冷冻设
备的内腔由热电元件冷却。然而，本发明也包含如下情况：所述容器是内腔由热电元件加热
的容器。
调温的内腔根据设备的类型(冷却设备、加热柜等)要么被冷却要么被加热。
冷藏和/或冷冻设备例如可以是家用设备或商用冷却设备。例如，包括如下设备：
所述设备设计为用于在家庭中、在酒店房间中、在商用厨房中或在酒吧中的固定式装置。例
如，也可以是冰酒柜。此外，本发明还包含冷藏和/或冷冻箱子。根据本发明的设备可以具有
用于连接到电源、尤其连接到住宅电网的接口(例如插头)和/或直立或安装辅助机构例如
用于固定在壁龛之内的支脚或接口。例如，该设备可以是嵌入式设备或还可以是落地式设
备。
在一个实施方式中，容器或设备构成为，使得所述容器或设备可以以交流电压运
行，例如以例如120V且60Hz或230V且50Hz的住宅电网电压运行。在一个替选的实施方式中，
容器或设备构成为，使得所述容器或设备可以用电压为例如5V、12V或24V的直流电运行。在
本设计方案中可以提出，在设备之内或在设备之外设有插接电源，经由所述插接电源运行
设备。在本实施方式中，使用热电的热泵的优点是，全部EMV(电磁兼容性)问题只在电源上
出现。
尤其可以提出，冷藏和/或冷冻设备具有柜状的构型并且具有可用空间，所述可用
空间在其前侧上(在为箱子的情况下是在上侧上)对于用户是可触及的。可用空间可以划分
为多个隔间，所述隔间都在相同的温度的情况下或在不同的温度情况下运行。替选地，可以
设有仅一个隔间。在可用空间之内或在隔间之内也可以设有搁置辅助机构例如储物格、抽
屉或瓶架(在箱子的情况下也为空间分隔件)，以便确保冷藏或冷冻物的最优的搁置和最优
的空间利用。
可用空间可以由至少一个可围绕竖直轴线枢转的门封闭。在为箱子的情况下，可
考虑可围绕水平轴线枢转的盖板或滑动盖作为封闭元件。门或其他封闭元件可以在关闭状
态中借助于环绕的磁性密封装置与体部基本上气密地连接。优选地，门或其他封闭元件是
隔热的，其中隔热可以借助于发泡部并且必要时借助于真空隔热板来实现，或者隔热也优
选借助于真空系统并且特别优选地借助于全真空系统来实现。在门的内侧上，必要时可以
设有门架，以便在那里也可以搁置冷藏物。
在一个实施方式中，可以是小型设备。在这种设备中，由容器的内壁限定的可用空
间例如具有小于0.5m3、小于0.4m3或小于0.3m3的容积。
容器的或设备的外部尺寸在高度、宽度和深度方面优选在最大1m的范围中。
然而，本发明并不限于冷藏和/冷冻设备，而是通常涉及具有调温的内腔的设备，
例如也涉及加热柜或加热箱。
附图说明
本发明的其他细节和优点根据在附图中示出的实施例予以详细阐述。唯一的附图
示出贯穿根据本发明的冷藏和/或冷冻设备的纵剖面视图。
具体实施方式
在该图中，用附图标记10表示柜状的冷藏和/或冷冻设备的体部。
体部10具有两个侧壁12、顶部14和底部16。它们与后壁和门一起对被冷却的内腔
100限界。
如从该图中得知的那样，在这两个侧壁12中、在该顶壁14中和在该底部16中分别
设有热电元件20。
原则上，每个壁都可以设有刚好一个这种热电元件。然而，本发明也包含如下情
况：在一个或多个壁中存在两个或多于两个的热电元件。
也可考虑并且被本发明包含的是，在该设备的背侧上设置一个或多个热电元件。
每个热电元件20都不仅在朝向内腔100的冷侧上而且在指向外的热侧上各与一个
换热器30、40传热地、尤其导热地连接。这些主换热器30、40是金属的本体，例如由铝构成的
本体。
在热电元件20运行中，经由该热电元件的冷侧并且借助于换热器30和内壁I从被
冷却的内腔中获取热。所述热经由该热电元件20的热侧、换热器40和外壁A导出到周围环
境。
如进一步从该图中得知的那样，主换热器30、40的横截面从该热电元件20起至外
壁A以及至内壁I增大，所述外壁和内壁与门的内侧一起对被冷却的内腔100限界。以这种方
式，可以将借助于热电元件20从内腔100中提取的废热在无较大的温度梯度的情况下分布
到较大的面上。
设备外侧由外壁A形成，所述外壁整体地或局部地由金属板构成、优选由铝板构
成。
在这里示出的实施例中，所述板形成侧壁12的、顶部14的以及还有底部16的外侧
A。后侧和/或门也可以在外侧上相应地构成。
形成外壁A的板形成辅换热器，所述辅换热器与主换热器40传热地、尤其导热地连
接。
内壁I同样由金属板、尤其由铝板形成。内壁I传热地、尤其导热地与主换热器30连
接。
根据本发明，术语“换热器”包括每种适合于传递热的任意元件。在本优选实施例
中，换热器由金属的本体形成。
附图标记50表示隔热部，所述隔热部在体部的内壁I和外壁A之间延伸。所述隔热
部由用一个或多个真空密封的膜限界的体积构成，在所述体积中存在芯材料、尤其珠光体。
优选地，在内壁I和外壁A之间未设置其他隔热材料，例如发泡部和/或真空隔热板。
相应的全真空隔热部也可以设置为用于门或其他封闭元件。
珀耳帖元件20或其他热电元件分布到设备几何形状上，使得所述热电元件的废热
尽可能良好地分布到设备的外壳A上。为了将废热分布到整个外壳A上，所述外壳可以由厚
度为1mm至2mm的铝板构成。
由于产生的冷量比废热小，所以在设备内部100中对换热器没有高的要求。优选
地，同样也将板(例如铝板)用于设备的内壁，所述板与形成外壳A的板相比可以具有更小的
厚度或可以相同地构成。
如上文所描述，可以通过单独控制热电元件20实现冷藏和/或冷冻设备或被加热
的容器，其中存在不同的温度区。然而，原则上，本发明也包含如下情况：在被冷却的或被加
热的内腔100中存在刚好一个温度。
根据热电元件的连接，所述热电元件可以加热或冷却内腔，使得根据本发明的容
器可以用于两个目的。这样，容器可以实现保温功能。因此，所述实施例在热电元件20被相
反控制的情况下也适用于被加热的容器，在该热电元件中热侧在内而冷侧在外。
如果该容器不需要用于加热，那么可以通过相应地控制热电元件将同样的容器用
于冷却。
因此，本发明涉及一种具有热电的热泵的调温的容器，其中多于一个的热电元件
在空间上隔开地装入，以便实现期望的内腔温度。
优选地，为了对被冷却的内腔调温仅使用热电元件。