专利名称：适用于冻结内容物的容器的工作方法和制冰设备的制作方法
技术领域：
本发明首先涉及一种适用于冻结其内容物的容器的工作方法，其中， 为了制冷而在容器壁内设置珀尔帖元件，这些珀尔帖元件在其热侧借助一 种在一个自己的循环内循环的冷却剂主动冷却，冷却剂本身^皮主动冷却。
背景技术：
所述类型的方法是已知的。在用珀尔帖元件制冷/制冰时，在元件上形 成一个冷侧和一个热侧。得到的制冷能力直接取决于经元件热侧的排热。
所述的排热通常借助冷却器和/或鼓风机和/或借助水冷装置。珀尔帖元件在 热侧与冷侧之间温差小的情况下工作效率高。为了达到热侧与冷侧之间專交
大的温差或较大的制冷能力，需要冷却热侧。为制水所需的大于30K的温 差，例如通过水冷装置以及通过附加的、在元件热侧鼓风机形式上的热交 换器达到。与此相关的内容可参见EP0133844B1。此专利文件显示并说明 了一种尤其家用器具形式的制冰设备，其中按第一种实施形式，用于制冷 的珀尔帖元件后方通过冷却剂循环被主动冷却。所述冷却剂循环有一个热 交换器，它与电机驱动的风扇配合作用。
发明内容
鉴于上述现有技术，本发明要解决的技术问题在于，尤其在主动冷却 冷却剂方面对所述类型的方法进一步改进。
所述技术问题首先和主要采取下述措施解决冷却剂的主动冷却通过 冷却剂与潜热存储器的热交换进行。由于按照本发明的这种方法，提高了
冻结一种装在适用的容器中的内容物的效率。相应地要克服的温差保持为 比较小。不仅珀尔帖技术而且潜热存储技术，均非常好地适用于借助小的 温差制冷。潜热存储技术利用源自相变的能量。存储材料在整个熔化过程 中温度保持恒定地输出热能，其结果是，又通过因此被冷却的冷却剂促使珀尔帖元件后方的主动冷却。这尤其是在一个较长的潜热存储器能够输出 恒定的温度的时间内。此外，借助设置的潜热存储器及其特性在若干小时 内存储热能，从而提供这样的可能性，为运行采用按照本发明的方法工作 的设备，尤其用于制备食用水的制冰设备作好准备。冷却剂循环保证持续 地在较长时间内，用优选地有零度下温度的液体冷却珀尔帖元件的热侧。 通过由此造成的珀尔帖元件的热侧与冷却剂之间大的温差，可以从珀尔帖 元件热侧输出很大的热量，并因而又在珀尔帖元件的冷侧达到足以制水的 负温。在由现有技术已知的水冷装置中，冷却剂具有环境温度并较快加热。 随着冷却水的不断加热，降低相对于环境温度的温差，这对于传输热量是 必要的。
下面基于权利要求1的技术主题说明其他权利要求的技术主题，但它 们的独立表述也可以是有意义的。
因此优选地规定，潜热存储器借助冷却循环冷却，为此为冷却循环配 设单独的珀尔帖元件。基于此项设计，珀尔帖技术同时利用于为潜热存储 器充电。为此优选地可以设一个单独的珀尔帖元件。也可以考虑一种方案， 其中，冷却制冰容器的珀尔帖元件，在时间上错开地同时用于为潜热存储 器充电。为了达到对潜热存储器低损失地充电，设单独的珀尔帖元件，它 间接地通过冷却循环作用在潜热存储器上。为此也优选地将整个冷却系统 分成两个阶段。在第一个阶段中，潜热存储器例如在四个小时的时段内用 珀尔帖技术降温，以及在此第一阶段中优选地将冷却循环减到最小。尤其 是，在此第一阶段期间排除在冷却循环与为制冰配设的珀尔帖元件之间的 热交换区。为了潜热存储器的降温，所需要的能量很小。优选地，将潜热 存储器处于其中的容器隔热，从而没有热能损失到环境内。若潜热存储器 已充电，则在这之后可以打开整个冷却循环并开始冷冻过程。冷却剂优选 地通过泵，更优选地通过电动泵保持处于循环状态。
此外本发明还涉及一种制冰设备，包括一个适用于冻结其内容物的容 器，为了制冷为容器的壁配设珀尔帖元件，其中，珀尔帖元件在其热侧借 助传热介质主动冷却，此外，传热介质在单独的冷却循环内导引流动。
由前言已提及的EP0133844B1已知所述类型的制冰设备。 鉴于已知的现有技术，本发明技术问题在于，改进对所述类型制冰设 备的设计，使之在能耗尽可能低的同时能达到冻结容器内容物的目标温度，这一温度明显低于冰点。
所述技术问题首先和主要通过权利要求3的技术主题解决，其中规定， 为冷却循环配设潜热存储器形式的蓄冷箱。由于这种设计，成功地创造了 一种制冰设备，它的在容器一侧的珀尔帖元件，在后侧，亦即在热侧，借 助冷却循环保持优选恒定的温度。蓄冷箱由潜热存储器构成，它事先在一 个单独的过程中充电。这种存储器可以在较长的时间内传输一个恒定的温 度，例如在本例中传给冷却剂。冷却剂在一个封闭的管道系统中输送，系 统的冷却管为了热交换而穿过潜热存储器或潜热存储材料。与之不同，也 可以设一个装置，其中冷却管在存储器的外壁旁经过。为了热交换，这些 冷却管以常见的方式设计为螺旋状，为的是提供足够大的表面。
下面基于权利要求3的技术主题说明其他权利要求的技术主题，但它
们的独立表述也可以是有意义的。
潜热存储器优选地借助珀尔帖元件充电。在这里的珀尔帖元件涉及与 适用于冻结其内容物的容器壁对应配设的同 一种珀尔帖元件。为了达到提 高设备的效率，规定，为冷却循环配设单独的珀尔帖元件，用于对潜热存 储器充电。它仅用于为潜热存储器充电，而第一珀尔帖元件的激活要到容 器内容物冻结时才实施。由于这种设计，基于珀尔帖元件低的功率消耗， 潜热存储器可以用比较低的能量充电，充电后它在一个比较长的时间内向 冷却循环输出恒定的温度。此外还建议，冷却循环为了在时间上与潜热存 储器充电分开，可以在制冰前与冷却第一珀尔帖元件脱离。这进一步有助 于提高设备的效率。在潜热存储器充电过程中冷却剂不绕流具有在这里所 设的第 一珀尔帖元件的容器区域。用于潜热存储器充电的冷却循环保持得 尽可能小，以防止损失。冷却剂用于在其他珀尔帖元件与潜热存储器之间 的传热，此外，其他珀尔帖元件不一定必须直接作用在冷却剂或容纳冷却 剂的管道上。也可以考虑一种间接的作用，例如通过另一个循环的中间连 接。若潜热存储器已充电，则断开其他珀尔帖元件以及开通大的冷却循环， 该冷却循环包括容器的具有第 一珀尔帖元件的袖口状冷却段在内。
潜热存储器的存储材料优选地以石蜡或盐为基础。潜热存储物质的液
化/固化温度优选地选择为低于0°C，在这里理想的是，液化温度和固化温 度相同。这些温度也完全可以是不同的，尽管差值只有几度C。例如在这里 的固化温度为负8°C，而在负5°C已经达到液化。通常此温度在负rc至负10。C之间，例如按理想优选地为负5°C。
基于所建议的本发明，显著提高了珀尔帖元件对于在适用于冻结其内 容物的容器区域内造成制冷能力的效率。制冰过程被加速。蓄冷箱(潜热 存储器)可随时再充电。潜热存储器和珀尔帖元件的这些优点有利于节能。 通过用优选地负5。C的低温冷却剂(优选水-乙二醇混合物)冷却在容器一 侧的珀尔帖元件的热侧，与传统设备相比，显著减小了设备的结构高度和 重量。可以最佳地利用珀尔帖元件的制冷能力，因为热侧得到最好的冷却。 保持低的热量损失，而且珀尔帖元件的冷却在恒定的温度下进行。
下面借助仅表示一种实施例的附图详细说明本发明。其中 图1示意性表示厨房机器形式的制水设备的侧视绕容器底座的安装座区域剖开示出的局部剖视图；以及 图3示意性表示用于冻结容器的内容物的设备。
具体实施例方式
首先参见图1,它表示和说明一种制冰设备1，按图示的实施例它是厨 房机器2的组成部分。
厨房机器2涉及例如由DE10210442A1已知的那一种。为此，该专利 申请的内容全面吸收在本申请所公开的内容中，也为此目的，该专利申请 的特征吸纳在本申请的保护范围内。
据此，可与图示的厨房机器2对应地配设容器3。它放置在厨房机器2 的安装座4内。在成形为搅拌罐的容器3内，在搅拌罐底部设置一个搅拌 器5,它借助一个在厨房机器2内设在安装座4下方没有详细表示的电驱动 器驱动。
对搅拌器5的控制，尤其转速控制，通过厨房机器2的操作板6进行。 通过操作板还可以控制其他功能，例如在容器底部区内加热容器3，再例如 煮熟容器3内的食物，或如还要详细说明的那样，冷却到直至容器的内容
物冻结。
容器3有一个把手7。朝上方的容器口可以用一个可取下的罩罩盖8封闭。
安装座4基本上由两个相对置布置的塔式颊板9构成。这些颊板9的 上部自由端区域成形有凸肩10。在此凸肩区域内，设有水平槽形式的锁止 件11。它们与罩盖8的沿径向伸出的定位销12形式的对应元件配合作用。 在将容器3装入到安装座4中后加上罩盖8，并通过旋转将定位销12锁定 在凸肩IO的槽状锁止件11内，与此同时，已插入的定位销12还起动电功 能，尤其起动搅拌器5。
厨房机器2还用于制冰，为此可使用同一个容器3。与之不同，也可以 为了必要时通过加热制备普通的食物，使用设有组合在容器底部的加热器 的容器3,而为了制冰优选地使用没有这种底部加热器的容器。
为了制水采用相应的、尤其用有刮板状叶片的搅拌器替换搅拌器5。
为了冻结容器3的内容物，首先在安装座4的袖口状地围绕容器3底 座区的区段内设制冷机14。该制冷机由多个在安装座4内袖口状围绕底座 段15排列的电控的珀尔帖元件16组成。
取决于电流强度和电流方向，珀尔帖元件的上部区冷却，而下部区加 热。因此电流将热量从一侧"泵送"到另一侧，并在这些表面之间造成温 差。
也可以不在安装座4中配置珀尔帖元件16，当相应的电触点接通装置 在安装座4中的情况下，也可以将它们直接设置在容器3的底座区中。
为了在珀尔帖元件16的冷侧与热侧之间达到足够的温差，珀尔帖元件 16在后方，亦即在背对容器3的热侧，主动冷却。为此设冷却循环17。水 -乙二醇混合物流动通过一个提供循环的管道18。管道18的一个区段袖口 状地围绕具有这些珀尔帖元件16的区域，以用于大面积地冷却该区域。
冷却循环17通过电动泵19推进。循环的混合物通过一个所设构成蓄 冷箱的潜热存储器20进行冷却，管道18螺旋形地通过潜热存储器20延伸。 潜热存储器20设计为双层壁式的以及相应地用作热交换器。在这里，存储 材料可以以石蜡或盐为基。
为了使制冰设备1投入运行，需要作好为潜热存储器20充电的准备工 作。将电能储存在存潜热存储器内借助珀尔帖技术进行，为此设另一些珀 尔帖元件21。它们以其冷侧面朝冷却循环17的管道壁地布置，而热侧设有 散热片22。整个冷却系统分成两个阶段。在第一个阶段中，潜热存储器20在四个 小时的时段内用珀尔帖技术降温，据此控制珀尔帖元件。在此充电阶段中，
涉及第一珀尔帖元件16的冷却循环区没有开通，为此设旁通管23。它借助 电控阀24打开，而通过另一些阀25关闭经珀尔帖元件16的^各径。相应i也， 用于使潜热存储器20降温和充电所需要的能量很小。潜热存储器20处于 其中的容器被隔热，所以没有热能向周围环境散失。
当整个潜热存储器内容物达到优选地为负5。C的目标温度时，整个设 备l已经作好了制冰的准备。如潜热存储器20之前的充电过程一样，通过 操作板3起动这一过程，此时首先通过关闭阀24并打开阀25开通大的冷 却循环。借助搅拌器5不断搅拌内容物13实施期望的冻结。
借助由潜热存储器20构成的热交换器，使循环的水-乙二醇混合物稳 定地保持在负5。C的温度上。相应地，在容器一侧的珀尔帖元件16的热侧 用负5。C的低温冷却剂混合物冷却，从而在珀尔帖元件16的冷侧将温度从 负10。C调整至负20°C。通过珀尔帖元件16的热侧借助潜热存储器20恒 定地保持为负5°C，导致实现在小的温差时最佳地冷却。因此考虑到通过传 热/热损失带来的温度损失，要冻结的内容物13有一个最低温度为负5°C。
相应地，通过供给较小的能量在较长的时间内保持恒定不变的温度， 可以达到例如制水。
通过珀尔帖元件16的极性转换并因而随之发生的冷侧与热侧互换，按 另一项扩展设计它们也可以用于加热装在容器3内的内容物。此外尤其用 于食品保温，这一功能尤其当设备配置在如图示的厨房机器2中时提供。
所有公开的特征均为(本)发明的重要内容。在本申请所公开的内容 中也全面吸收了相关的/附上的优先权文件(先申请副本)所公开的内容， 也为此目的，这些文件的特征吸纳在本申请的保护范围中。
权利要求
1. 一种适用于冻结其内容物(13)的容器(3)的工作方法，其中，为了制冷在容器(3)的壁内设珀尔帖元件(16)，这些珀尔帖元件在其热侧借助一种在自己的循环(17)内循环的冷却剂主动冷却，冷却剂本身主动冷却，其特征为冷却剂的主动冷却通过冷却剂与潜热存储器(20)的热交换进行。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征为，潜热存储器(20)借助冷 却循环(17)冷却，为此为冷却循环(17)对应地配设单独的珀尔帖元件(21)。
3. —种制水设备(l)，包括一个适用于冻结其内容物(13)的容器(3)， 为了制冷为容器(3)的壁配设珀尔帖元件(16)，其中，珀尔帖元件(16) 在其热侧借助传热介质主动冷却，此外，传热介质在单独的冷却循环(17) 内导引流动，其特征为为冷却循环配设潜热存储器(20)形式的蓄冷箱。
4. 按照权利要求3所述的设备，其特征为，为冷却循环(17)配设单 独的珀尔帖元件(21)，以用于对潜热存储器(20)充电。
5. 按照权利要求3至4中任一项所述的设备，其特征为，冷却循环(17 ) 为了在时间上与潜热存储器(20)的充电分开，可以在制冰前与第一珀尔 帖元件(16)的冷却脱离。
6. 按照权利要求3至5中任一项所述的设备，其特征为，潜热存储物 质(20)的液化/固化温度选择为低于0°C。
7. 按照权利要求3至6中任一项所述的设备，其特征为，在负1。C至 负10。C之间选择温度。
全文摘要
本发明涉及一种适用于冻结其内容物(13)的容器(3)的工作方法以及一种制冰设备(1)，其中，为了制冷在容器(3)壁内设珀尔帖元件(16)，这些珀尔帖元件在其热侧借助一种在一个自己的循环(17)内循环的冷却剂主动冷却，冷却剂本身主动冷却。为了尤其在冷却剂主动冷却方面进一步改进所述类型的方法，建议，冷却剂的主动冷却通过冷却剂与潜热存储器(20)的热交换进行。本发明的设备应在能耗尽可能低的同时能达到冻结的目标温度，为此，为冷却循环配设潜热存储器(20)形式的蓄冷箱。
文档编号A47J41/00GK101437408SQ200780016457
公开日2009年5月20日 申请日期2007年5月21日 优先权日2006年5月23日
发明者朱塔·肖马彻 申请人:德国福维克控股公司