WO1998030134A1 - Kühlvitrine mit luftumwälzung - Google Patents

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WO1998030134A1
WO1998030134A1 PCT/DE1997/002877 DE9702877W WO9830134A1 WO 1998030134 A1 WO1998030134 A1 WO 1998030134A1 DE 9702877 W DE9702877 W DE 9702877W WO 9830134 A1 WO9830134 A1 WO 9830134A1
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display case
air
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cooling
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Klaus HÄNDEL
Daniela HÄNDEL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F3/00—Show cases or show cabinets
    • A47F3/04—Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
    • A47F3/0404—Cases or cabinets of the closed type
    • A47F3/0408—Cases or cabinets of the closed type with forced air circulation
    • A47F3/0413—Cases or cabinets of the counter type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F3/00—Show cases or show cabinets
    • A47F3/04—Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
    • A47F3/0482—Details common to both closed and open types

Definitions

  • the invention relates to a refrigerated display case, in particular for perishable foods, with an approximately horizontal cooling plate made of thermally conductive material, a cooling element which is in thermal contact with the cooling plate, a hood which covers the cooling plate, and a blower which controls the air underneath the hood circulates and which is arranged under the cooling plate in an air duct which ends open on opposite edges of the cooling plate.
  • Refrigerated display cases are often used to display perishable food in sales rooms and usually consist of an approximately horizontal cooling plate made of good heat-conductive material, on which the products to be cooled rest and which is covered by a hood to avoid energy losses.
  • a transparent material of the completely or largely closed hood enables the customer or user to have a clear view of the food on display.
  • the cooling plate is in thermal contact with one or more cooling elements, which may be produced by a circulating cooling medium.
  • evaporators are preferably used as cooling elements in which cold is generated by vaporization of halogenated hydrocarbons. With regard to the heat flow from the refrigerated goods to the cooling element, two different principles are common.
  • the products can be supplied with cooled circulating air, which avoids stratification of the air and ensures a uniform temperature under the entire hood.
  • the cooling element is preferably arranged in a channel below the cooling plate through which the air is circulated with a blower.
  • the air duct ends open on opposite edges of the cooling plate, air entering and exiting taking place through openings which are arranged either in, next to or at the edge of the cooling plate.
  • the air duct is provided with an insulation, for example a foam layer, on the ground side.
  • cooling of products is more effective and less lossy due to the heat conduction than direct cooling to a cooling plate due to the heat conduction.
  • cooling is preferably carried out both by thermal contact with the cooling plate and by means of cooled circulating air.
  • Peltier elements have proven to be advantageous due to their simple structure, easy assembly and freedom from vibration.
  • their operation does not require evaporator liquids, which are often extremely harmful to the environment, nor an associated piping system, which, particularly in the case of small display cases, results in an unwieldy construction.
  • the cables must not be detachable.
  • Peltier elements are uncommon in cooling vitamins. Their disadvantage is a plate-like structure, in which cooling and heat dissipation take place on opposite sides, i.e. the waste heat always arises on the back of the object to be cooled. As a result of this design, it is not possible with commercially available Peltier elements in the prior art to construct a cooling plate with a duct arranged underneath for circulating air cooling, since the heat would be dissipated into the air duct.
  • the object of the invention is to develop an inexpensive and easy-to-use refrigerated display case with a simple structure, in which the cooling takes place both via circulating air and by thermal contact with a cooling plate.
  • the cooling element is a Peltier element, the cold side of which is provided with one or more heat sinks, the Peltier element is arranged in a wall of the air duct, the cooling plate rests on the heat sinks and the blower the air through the heat sinks or between encourages them through.
  • the central idea of the invention is the use of one or more Peltier elements for cooling.
  • Peltier elements for cooling.
  • it is customary, plate-shaped Peltier elements.
  • the products are cooled both by thermal contact with the cooling plate and by circulating the air inside the hood through a channel that runs below the cooling plate.
  • the simultaneous cooling of the cooling plate and the air in the channel by the or the same Peltier elements is made possible by arranging them in the wall of the air channel, preferably in the wall opposite the cooling plate. There is therefore no direct contact with the cooling plate. Rather, the heat flow between the cooling plate and the Peltier element is ensured by one or more heat sinks, preferably cooling fins, which pass through the air duct and are in thermal contact with both components. Furthermore, a particularly effective cooling of the circulated air is ensured in this way. poses, as the fan conveys them through the heat sink or between them.
  • the material of the cooling plate for example metals such as stainless steel or aluminum, glass, plastics such as plexiglass or PVC or composite plates with different layers of these or other materials.
  • the proposed refrigerated display case is particularly suitable for the display of perishable foods, for example meat or cream products in sales rooms.
  • the showcase combines the advantages of cooling by means of circulating air and thermal contact with the cooling plate.
  • the cooling with Peltier elements ensures a simple and compact structure. This creates a preferably portable unit, the weight of which is comparatively low due to the lack of a compressor and evaporator.
  • the refrigerated display case is therefore particularly suitable for temporary installation in different locations or as a transport container for perishable goods under
  • the cold side of the Peltier element is covered by a thermally conductive film on which the heat sinks are placed.
  • a thermally conductive film on which the heat sinks are placed.
  • the cooling plate expediently forms the upper wall of the air duct and can be lifted off it.
  • the cooling plate lies loosely on the heat sinks, so that they can be removed and good thermal contact is ensured.
  • a cross-flow fan the axis of rotation of which is oriented perpendicular to the conveying direction, is particularly suitable as a fan for air circulation.
  • its drive can be easily arranged outside the air duct so that it does not form a heat source within the air flow.
  • the roller of the cross-flow fan which is preferably made of plastic, is expediently detachably fastened in order to enable simple cleaning and easy replacement.
  • the heat flow through a Peltier element is largely determined by the temperature of its warm side. Therefore, the cooling effectiveness can be significantly increased by good dissipation of the waste heat.
  • an effective heat exchanger results in a significant increase in cooling performance with unchanged Peltier elements by operating them in the optimal range of their working characteristic.
  • Liquid-air heat exchangers are suitable as heat exchangers, as are common, for example, in motor vehicle construction.
  • a second fan is expediently used to extract air from the outside of the refrigerated display case promote by the heat exchanger to ensure effective heat dissipation and thus a good efficiency of the refrigerated display case.
  • the bottom of the air duct is preferably provided with openings, the arrangement of which is available in depressions in the bottom near the Peltier elements. Energy losses due to air flows through the openings can be avoided by the openings being closed by a material with capillaries or interconnected pores.
  • a wick made of fiber material is suitable. The condensed water is absorbed by the capillary effect in the pores or capillaries of the material and directed to the opposite end, where it evaporates or drips off.
  • the arrangement of the free end of the capillary or porous material in the air flow, which is driven through the heat exchanger by means of the second fan, has proven to be particularly advantageous. Due to the comparatively warm outside air, a complete evaporation of the condensate is guaranteed.
  • the cooling of the display case to sufficiently low temperatures for the storage of food requires the cooling of the Peltier element and the adjacent cooling elements to temperatures below the freezing point. As a result, their surface freezes over before, so that the heat exchange deteriorates. It is therefore necessary to occasionally raise the temperature to above freezing, so that the ice formed melts and flows off as water.
  • the Peltier element thus preferably has a control device which cyclically varies its temperature between the working range below 0 ° and the defrosting range above 0 °.
  • the temperature variation takes place automatically by means of an automatic, preferably electronic control.
  • the control range is expediently a few degrees in the vicinity of the freezing point, it being conceivable to change the amplitude or frequency of the cycles in accordance with sensed parameters, for example temperature or air humidity under the hood.
  • the current direction can be reversed through the Peltier elements, so that their hot and cold sides are interchanged.
  • the display case acts as a heating display case with a heating plate, the maximum temperature being determined by the Peltier elements.
  • a comparatively good degree of efficiency arises especially when using the above-described liquid circuit with a heat exchanger, since additional thermal energy is supplied to the Peltier elements.
  • a device for Disinfection of the air under the cooling hood or in the air duct is advantageous in order to suppress nucleation.
  • radiation with ultraviolet light can be used.
  • the air inside the refrigerated display case is comparatively dry, so that there is a risk of sensitive foods or products drying out.
  • FIG. 1 top view of a refrigerated display case with the hood and cooling plate removed
  • FIG. 2 cross section through the refrigerated display case along the line II-II 'in FIG. 1.
  • the basic structure of the refrigerated display case consists of a trough-shaped lower part (1) and a transparent hood (2), which has a flap (3) that can be pivoted about a hinge for loading the refrigerated goods.
  • the hood (2) is placed sealingly on the edge (4) of the lower part (1), whereby an insulating tape (5), which consists for example of rubber, forms thermal insulation and sealing.
  • the cooling plate (6) which is preferably made of stainless steel and is loosely inserted, is used to store the chilled goods.
  • the components for cooling the display case are arranged below the cooling plate (6) in the lower part (1), with guide devices (7) guiding the circulated air. Peltier elements are used for cooling
  • the Peltier elements (8) are provided with a heat exchanger (10) through which liquid flows, which is preferably embedded in a foam, such as polyurethane. The heat is removed from the heat exchanger (10) by means of hoses or lines (11) through which a pump (12) conveys a cooling liquid to the heat exchanger (13) and back.
  • the waste heat on the warm side of the Peltier elements (8) is transferred to a liquid in the heat exchanger (10), which circulates the pump (12) through the heat exchanger (13).
  • the latter is cooled by air from the surroundings of the showcase, which is drawn in by the fan (20) through the inlet opening (18) and released into the surroundings after flowing through the heat exchanger (13) through the outlet opening (19).
  • a voltage source (not shown), for example an accumulator or a mains connection, is used for the electrical supply of the components. Furthermore, it is expedient to provide a humidification device for the circulated air and, if appropriate, a disinfection device.
  • the result is a refrigerated display case that is characterized by effective cooling with a simple and compact structure, easy to handle and easy to transport.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Kühlvitrine, insbesondere für verderbliche Lebensmittel, mit einer etwa horizontalen Kühlplatte aus wärmeleitfähigem Material, einem Kühlelement, das mit der Kühlplatte in thermischem Kontakt steht, einer Haube, welche die Kühlplatte überdeckt, und einem Gebläse, das die Luft unter der Haube umwälzt und das unter der Kühlplatte in einem Luftkanal angeordnet ist, der an gegenüberliegenden Rändern der Kühlplatte offen endet, wobei das Kühlelement ein Peltierelement (8) ist, dessen Kaltseite mit einem oder mehreren Kühlkörpern (9) versehen ist, das Peltierelement (8) in einer Wandung des Luftkanals angeordnet ist, die Kühlplatte (6) auf den Kühlkörpern (9) aufliegt und das Gebläse (15) die Luft durch die Kühlkörper (9) oder zwischen ihnen hindurch fördert.

Description

Kühlvitrine mit Luftumwälzung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvitrine, insbesondere für verderbliche Lebensmittel, mit einer etwa horizontalen Kühlplatte aus warmeleitfahigem Material, einem Kühlelement, das mit der Kühlplatte in thermischem Kontakt steht, einer Haube, welche die Kühlplatte überdeckt, und einem Gebläse, das die Luft unter der Haube umwälzt und das unter der Kühlplatte in einem Luftkanal angeordnet ist, der an gegenüberliegenden Rändern der Kühlplatte offen endet.
Kühlvitrinen werden häufig zur Ausstellung leicht verderblicher Lebensmittel in Verkaufsräumen verwendet und bestehen in der Regel aus einer etwa horizontalen Kühlplatte aus gut warmeleitfahigem Ma- terial, auf denen die zu kühlenden Produkte aufliegen und welche zur Vermeidung von Energieverlusten von einer Haube überdeckt wird. Ein transparenter Werkstoff der vollständig oder weitgehend geschlossenen Haube ermöglicht dabei dem Kunden oder Benut- zer den freien Blick auf die ausgestellten Lebensmittel. Die Kühlplatte steht mit einem oder mehreren Kühlelementen in thermischem Kontakt, der ggf. durch ein zirkulierendes Kühlmedium hergestellt wird. Als Kühlelemente werden im Stande der Technik vorzugsweise Verdampfer verwendet, in denen Kälte durch Verdampfung halogenierter Kohlenwasserstoffe erzeugt wird. Im Hinblick auf den Wärmefluß vom Kühlgut zum Kühlelement sind zwei unterschiedliche Prinzipien gebräuchlich. In kleinen Vitrinen erfolgt in der Regel eine sogenannte "stille Kühlung" durch thermi- sehen Kontakt der Produkte zur Kühlplatte. Als nachteilig erweist sich in diesem Fall, daß unter der geschlossenen Haube eine Schichtung der Luft entsteht, wobei die Temperatur mit zunehmendem Abstand von der Kühlplatte rasch ansteigt. Die aus hygienischer Sicht erforderlichen Kerntemperaturen von Lebensmitteln lassen sich somit vielfach nicht erreichen.
Alternativ lassen sich die Produkte mit gekühlter Umluft beaufschlagen, wodurch eine Schichtung der Luft vermieden wird und unter der gesamten Haube eine gleichmäßige Temperatur sichergestellt ist. Das Kühlelement wird dabei vorzugsweise in einem Kanal unterhalb der Kühlplatte angeordnet, durch den die Luft mit einem Gebläse umgewälzt wird. Der Luftkanal endet an gegenüberliegenden Rändern der Kühlplatte offen, wobei Luftein- und -austritt durch Öffnungen erfolgen, die entweder in, neben oder am Rand der Kühlplatte angeordnet sind. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten ist der Luftkanal bo- denseitig mit einer Isolierung, beispielsweise einer Schaumstoffschicht, versehen.
Die Kühlung von Produkten ist jedoch bei unmittel- barem Kontakt zu einer Kühlplatte aufgrund der Wärmeleitung effektiver und verlustärmer als eine Kühlung ittles Umluft. Speziell um eine rasche Abkühlung von Produkten auf die gewünschte Temperatur zu erreichen, erfolgt daher vorzugsweise sowohl eine Kühlung durch thermischen Kontakt zur Kühlplatte als auch mittels gekühlter Umluft.
Insbesondere für kleine Kühlleistungen haben sich Peltierelemente aufgrund ihres einfachen Aufbaus und ihrer leichten Montierbarkeit sowie der Vibrationsfreiheit als vorteilhaft erwiesen. Zudem erfordert ihr Betrieb weder Verdampferflüssigkeiten, die häufig in hohem Maße umweltschädlich sind, noch ein zugehöriges Rohrleitungssystem, das speziell bei kleinen Vitrinen einen unhandlichen Aufbau zur Folge hat. Dabei dürfen die Leitungen aus Sicherheitsgründen nicht lösbar sein.
Trotz dieser Vorteile sind handelsübliche Peltierelemente in Kühlvitirinen ungebräuchlich. Ihr Nachteil besteht in einem plattenförmigen Aufbau, bei dem Kühlung und Wärmeabfuhr auf gegenüberliegenden Seiten erfolgen, d.h. die Abwärme entsteht stets an der Rückseite des zu kühlenden Objektes. Infolge dieser Gestalt ist es mit handelsüblichen Peltiere- lementen im Stande der Technik nicht möglich, eine Kühlplatte mit darunter angeordnetem Kanal zur Um- luftkühlung aufzubauen, da die Wärmeabfuhr in den Luftkanal hinein erfolgen würde.
Davon ausgehend hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine preiswerte und bequem zu hand- habende Kühlvitrine von einfachem Aufbau zu entwickeln, bei der die Kühlung sowohl über Umluft als auch durch thermischen Kontakt zu einer Kühlplatte erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlelement ein Peltierelement ist, dessen Kaltseite mit einem oder mehreren Kühlkörpern versehen ist, das Peltierelement in einer Wandung des Luftkanals angeordnet ist, die Kühlplatte auf den Kühlkörpern aufliegt und das Gebläse die Luft durch die Kühlkörper oder zwischen ihnen hindurch fördert.
Der zentrale Gedanke der Erfindung besteht in der Verwendung eines oder mehrerer Peltierelemente zur Kühlung. Um einen preiswerten Aufbau der Kühlvitrine zu ermöglichen, handelt es sich um gebräuch- liehe, plattenför ige Peltierelemente. Die Kühlung der Produkte erfolgt sowohl durch thermischen Kontakt zur Kühlplatte als auch durch Umwälzung der Luft innerhalb der Haube durch einen Kanal, der unterhalb der Kühlplatte verläuft.
Die gleichzeitige Kühlung der Kühlplatte und der Luft im Kanal durch das oder die selben Peltierelemente wird ermöglicht, indem ihre Anordnung in der Wandung des Luftkanals erfolgt, vorzugsweise in derjenigen Wandung, die der Kühlplatte gegenüber liegt. Ein unmittelbarer Kontakt zur Kühlplatte besteht somit nicht. Vielmehr wird der Wärmefluß zwischen Kühlplatte und Peltierelement durch einen oder mehrere Kühlkörper, vorzugsweise Kühlrippen sichergestellt, die den Luftkanal durchgreifen und mit beiden Bauteilen in thermischem Kontakt stehen. Weiterhin wird auf diese Weise eine besonders effektive Kühlung der umgewälzten Luft sicherge- stellt, da das Gebläse sie durch die Kühlkörper oder zwischen ihnen hindurch fördert. Als Material der Kühlplatte sind eine Vielzahl von Werkstoffen denkbar, beispielsweise Metalle wie Edelstahl oder Aluminium, Glas, Kunststoffe wie Plexiglas oder PVC oder Verbundplatten mit unterschiedlichen Schichten dieser oder anderer Materialien.
Die vorgeschlagene Kühlvitrine eignet sich insbe- sondere für die Ausstellung verderblicher Lebensmittel, beispielsweise von Fleisch oder Sahneprodukten in Verkaufsräumen. Denkbar sind jedoch eine Vielzahl weiterer Verwendungszwecke, etwa die Aufbewahrung temperaturempfindlicher medizinischer oder biologischer Präparate. Die Vitrine vereint die Vorteile der Kühlung mittels Umluft und durch thermischen Kontakt zur Kühlplatte. Dabei gewährleistet die Kühlung mit Peltierelementen einen einfachen und kompakten Aufbau. Somit entsteht eine vorzugsweise tragbare Einheit, deren Gewicht aufgrund des Fehlens eines Kompressors und Verdampfers vergleichsweise gering ist. Die Kühlvitrine eignet sich daher insbesondere zur vorübergehenden Aufstellung an unterschiedlichen Orten oder als Trans- portbehälter für leicht verderbliche Güter unter
Vermeidung einer Unterbrechung der Kühlkette. Entsprechend sind als Spannungsversorgung insbesondere Gleichstromquellen von 12 Volt oder 24 Volt zweckmäßig, die im Gehäuse der Kühlvitrine untergebracht sind, wobei sich Anschlüsse für die Verbindung mit einer Kraftfahrzeugbatterie oder dem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges als vorteilhaft erweisen. Leistung und Spannung der Versorgung sind entsprechend der Art und Zahl der verwendeten Peltierelemente auszulegen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kaltseite des Peltierelementes von einer wärmeleitfähigen Folie bedeckt, auf welche die Kühlkörpern aufgesetzt sind. Durch ein flexibles, hochwärmeleitfähiges Folienmaterial wird auch bei geringen Oberflachenunebenheiten ein großflächiger, thermischer Kontakt erreicht. Die Folge ist eine erhebliche Steigerung des Wärmeflusses. Ein geeignete Folie besteht beispielsweise aus einem Graphitwerkstoff.
Zweckmäßig bildet die Kühlplatte die obere Wandung des Luftkanals und ist von ihm abhebbar. Die Kühlplatte liegt in diesem Fall lose auf den Kühlkörpern auf, so daß ihre Abhebbarkeit und ein guter thermischer Kontakt gewährleistet sind. Dagegen be- steht beim Abheben infolge der räumlichen Trennung von Peltierelementen und Kühlplatte keine Notwendigkeit einer Unterbrechung elektrischer Kontakte. Durch Anheben der Kühlplatte, die vorzugsweise aus der Kühlvitrine entnehmbar ist oder sich in einem Scharnier hochklappen läßt, ist der Luftkanal zu Zwecken der Wartung und Reinigung leicht zugänglich, insbesondere dann, wenn die Kühlplatte die gesamte obere Wandung des Luftkanals bildet. Speziell im Lebensmittelbereich ist die Zugänglichkeit aufgrund der hygienischen Anforderungen von erheblicher Bedeutung, um die sorgfältige Säuberung mit flüssigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln zu ermöglichen. Zudem vereinfacht sich der Aufbau der Vitrine, wenn die Kühlplatte eine Wandung des Luftkanals bildet.
Als Gebläse zur Luftumwälzung eignet sich insbeson- dere ein Querstromlüfter, dessen Drehachse senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtet ist. In der Folge läßt sich sein Antrieb auf einfache Weise außerhalb des Luftkanals anordnen, so daß er keine Wärmequelle innerhalb der Luftströmung bildet. Die bevorzugt aus Kunststoff bestehende Walze des Querstromgebläses ist zweckmäßig lösbar befestigt, um eine einfache Reinigung und den leichten Austausch zu ermöglichen.
Der Wärmefluß durch ein Peltierelement wird in erheblichem Maße durch die Temperatur seiner Warmseite bestimmt. Daher läßt sich die Kühleffektivität durch eine gute Abführung der entstehenden Abwärme wesentlich steigern. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die Warmseite des Peltierelementes durch einen Flüssigkeitskreislauf mit einem Wärmetauscher zu verbinden, wobei die Flüssigkeitsumwälzung vorzugsweise mittels einer Pumpe erfolgt. Im Ergebnis entsteht durch einen effektiven Wärmetau- scher somit eine erhebliche Steigerung der Kühlleistung bei unveränderten Peltierelementen, indem diese im optimalen Bereich ihrer Arbeitskennlinie betrieben werden.
Als Wärmetauscher sind Flüssig-Luftwär etauscher geeignet, wie sie beispielsweise im Kraftfahrzeugbau gebräuchlich sind. Zweckmäßig dient ein zweiter Lüfter dazu, Luft aus dem Außenraum der Kühlvitrine durch den Wärmetauscher zu fördern, um die effektive Wärmeabfuhr und damit einen guten Wirkungsgrad der Kühlvitrine sicherzustellen.
Um sich auf der Oberfläche der Peltierelemente und in ihrer Umgebung niederschlagendes Kondenswasser abzuleiten, ist der Boden des Luftkanals bevorzugt mit Öffnungen versehen, deren Anordnung sich in Vertiefungen des Bodens nahe der Peltierelemente anbietet. Energieverluste infolge von Luftströmungen durch die Öffnungen lassen sich vermeiden, indem die Öffnungen durch ein Material mit Kapillaren oder miteinander verbundenen Poren verschlossen sind. Zu diesem Zweck bietet sich beispielsweise ein Docht aus Fasermaterial an. Dabei wird das Kondenswasser durch den Kapillareffekt in den Poren bzw. Kapillaren des Materials aufgesogen und zu dessen gegenüberliegendem Ende geleitet, wo es verdunstet oder abtropft.
Als besonders vorteilhaft erweist sich die Anordnung des freien Endes des kapillaren bzw. porösen Materials in dem Luftstrom, der mittels des zweiten Lüfters durch den Wärmetauscher getrieben wird. Durch die vergleichsweise warme Außenluft ist in der Regel eine vollständige Verdunstung des Kon- denswassers gewährleistet.
Die Kühlung der Vitrine auf hinreichend niedrige Temperaturen zur Aufbewahrung von Lebensmitteln erfordert die Abkühlung des Peltierelementes und der angrenzenden Kühlkörper auf Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes. Folglich vereist ihre Oberflä- ehe, so daß sich der Wärmeaustausch verschlechtert. Daher ist eine gelegentliche Erhöhung der Temperatur auf Werte oberhalb des Gefrierpunktes erforderlich, so daß entstandenes Eis schmilzt und als Was- ser abfließt. Bevorzugt weist das Peltierelement somit eine Regelvorrichtung auf, die seine Temperatur zyklisch zwischen dem Arbeitsbereich unterhalb von 0° und dem Abtaubereich oberhalb von 0° variiert. Mittels einer automatischen, vorzugsweise elektronischen Regelung erfolgt die Temperaturvariation selbsttätig. Der Regelbereich beträgt zweckmäßig wenige Grad in der Umgebung des Gefrierpunktes, wobei denkbar ist, Amplitude oder Frequenz der Zyklen entsprechend sensorisch erfaßter Parame- ter, beispielsweise Temperatur oder Luftfeuchtigkeit unter der Haube, zu verändern.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Stromrichtung durch die Peltierelemente um- kehrbar, so daß sich ihre Warm- und Kaltseiten vertauschen. Die Vitrine wirkt in diesem Fall als Heizvitrine mit einer Wärmeplatte, wobei die maximale Temperatur durch die Peltierelemente bestimmt wird. Speziell unter Verwendung des vorbeschriebe- nen Flüssigkeitskreislaufes mit Wärmetauscher entsteht ein vergleichsweise guter Wirkungsgrad, da den Peltierelementen zusätzliche Wärmeenergie zugeführt wird. Neben den erweiterten Einsatzmöglichkeiten ist denkbar, die Kühlvitrine vor oder nach Abschluß der Lagerung gekühlter Güter aufzuheizen, um eine Desinfektion des Innenraums zu erreichen.
Alternativ oder zusätzlich ist eine Vorrichtung zur Desinfektion der Luft unter der Kühlhaube oder im Luftkanal von Vorteil, um die Keimbildung zu unterdrücken. Zu diesem Zweck bietet sich beispielsweise eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht an.
Aufgrund der Abscheidung des Kondenswassers im Bereich der Peltierelemente ist die Luft innerhalb der Kühlvitrine vergleichsweise trocken, so daß die Gefahr des Austrocknens empfindlicher Lebensmittel oder Produkte besteht. Zur Vermeidung wird vorgeschlagen, im Luftkanal oder unter der Kühlhaube eine Vorrichtung zur Luftbefeuchtung anzuordnen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert ist. Sie zeigt in prinzipienhafter Darstellung
Figur 1: Draufsicht auf eine Kühlvitrine bei abgenommener Haube und Kühlplatte, Figur 2 : Querschnitt durch die Kühlvitrine entlang der Linie II-II' in Figur 1.
Die Kühlvitrine besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem wannenför igen Unterteil (1) und einer transparenten Haube (2) , die zur Beschickung mit dem Kühlgut eine um ein Scharnier schwenkbare Klappe (3) aufweist. Die Haube (2) ist dichtend auf den Rand (4) des Unterteils (1) aufgesetzt, wobei ein Isolationsband (5) , das beispielsweise aus Gummi besteht, eine thermische Dämmung und Abdichtung bildet. Zum Ablegen des Kühlgutes dient die Kühlplatte (6) , die vorzugsweise aus Edelstahl be- steht und lose eingelegt ist.
Die Bauteile für die Kühlung der Vitrine sind unterhalb der Kühlplatte (6) im Unterteil (1) angeordnet, wobei Leiteinrichtungen (7) die umgewälzte Luft führen. Zur Kühlung dienen Peltierelemente
(8) , an denen Kühlkörper (9) , vorzugsweise Kühlrippen fixiert sind. Rückseitig sind die Peltierelemente (8) mit einem flüssigkeitsdurchströmten Wärmeüberträger (10) versehen, der vorzugsweise in einen Schaumstoff, etwa Polyurethan, eingebettet ist. Die Abführung der Wärme aus dem Wärmeüberträger (10) erfolgt mittels Schläuchen oder Leitungen (11) , durch welche eine Pumpe (12) eine Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher (13) und zurück fördert.
Zwischen der Kühlplatte (6) und der Leiteinrichtung (7) , die nach unten mit einer thermischen Isolation (14) versehen ist, verbleibt ein Kanal, durch den die Luft mittels eines Gebläses (15) , im Beispiel ein Querstromlüfter, gefördert wird. Somit erfolgt die Abkühlung des Kühlgutes im Raum unter der Haube (2) sowohl durch Umluft als auch dem thermischen Kontakt zu Kühlplatte (6) . Die Umluft wird über den Einlaß (16) zu den Kühlkörpern (9) geführt, dort abgekühlt und durch den Auslaß (17) wiederum dem
Volumen unterhalb der Haube (2) zugeführt. Für Form und Ausbildung der Kühlkörper (9) bestehen unterschiedliche Möglichkeiten, sofern ein hinreichend geringer Luftwiderstand sichergestellt ist. Denkbar ist beispielsweise die Verwendung geschlossener oder mit Öffnungen versehener Bleche.
Durch die Auflage der Kühlplatte (6) auf den Kühlkörpern (9) entsteht ein thermischer Kontakt, der neben der Umluftkuhlung eine Kontaktkühlung des auf der Kühlplatte (6) befindlichen Gutes bewirkt. Darüber hinaus wird auch die Wärmeübertragung auf die zwischen Leiteinrichtung (7) und Kühlplatte (6) strömende Luft verbessert.
Die an der Warmseite der Peltierelemente (8) entsehende Abwärme wird im Wärmeüberträger (10) in eine Flüssigkeit überführt, welche die Pumpe (12) im Kreislauf durch den Wärmetauscher (13) umwälzt. Letzterer wird durch Luft aus der Umgebung der Vitrine gekühlt, die vom Lüfter (20) durch die Eintrittsöffnung (18) eingesogen und nach Durchströmen des Wärmetauschers (13) durch die Austrittsöffnung (19) in die Umgebung abgegeben wird.
Zur Entfernung überschüssigen Kondenswassers, das sich auf den Kühlkörpern (9) niederschlägt, sind in der Umgebung des Peltierelementes (8) Öffnungen
(21) vorhanden, die durch einen Docht (22) aus synthetischen Fasern ausgefüllt sind. Durch die Kapillarwirkung des Dochtes (22) gelangt die Feuchtigkeit unterhalb der Isolation (14) in eine Luftströ- mung, deren Temperatur erheblich höher ist, ohne daß ein signifikanter Luftaustausch zwischen beiden Temperaturniveaus erfolgt. Die anfallende Feuchtigkeit wird somit ohne Tropfenbildung vollständig verdunstet und in die Umgebung abgeführt.
Zur elektrischen Versorgung der Bauelemente dient eine nicht dargestellte Spannungsquelle, beispielsweise ein Akkumulator oder ein Netzanschluß. Weiterhin ist es zweckmäßig, eine Befeuchtungsvorrichtung für die umgewälzte Luft sowie ggf. eine Desinfektionseinrichtung vorzusehen.
Im Ergebnis entsteht eine Kühlvitrine, die sich durch eine effektive Kühlung bei einfachem und kompaktem Aufbau auszeichnet, gut zu handhaben und leicht zu transportieren ist.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Kühlvitrine, insbesondere für verderbliche Lebensmittel, mit einer etwa horizontalen Kühlplatte aus warmeleitfahigem Material, einem Kühlelement, das mit der Kühlplatte in thermischem Kontakt steht, einer Haube, welche die Kühlplatte überdeckt, und einem Gebläse, das die Luft unter der Haube umwälzt und das unter der Kühlplatte in einem Luftkanal angeordnet ist, der an gegenüberliegenden Rändern der Kühlplatte offen endet, dadurch gekenn- zeichnet, daß
- das Kühlelement ein Peltierelement (8) ist, dessen Kaltseite mit einem oder mehreren Kühlkörpern (9) versehen ist,
- das Peltierelement (8) in einer Wandung des Luftkanals angeordnet ist,
- die Kühlplatte (6) auf den Kühlkörpern (9) auf- liegt
- und das Gebläse (15) die Luft durch die Kühlkörper (9) oder zwischen ihnen hindurch fördert.
2. Kühlvitrine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltseite des Peltierelementes (8) von einer wärmeleitfähigen Folie überdeckt ist. auf welche die Kühlkörper (9) aufgesetzt sind.
3. Kühlvitrine nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatte (6) die obere Wandung des Luftkanals bildet und von ihm abhebbar ist.
4. Kühlvitrine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (15) ein Querstromlüfter ist.
5. Kühlvitrine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmseite des Peltierelementes (8) durch einen Flüssigkeitskreislauf mit einem Wärmetauscher (13) verbunden ist.
6. Kühlvitrine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lüfter (20) vorhanden ist, der Luft durch den Wärmetauscher (13) fördert.
7. Kühlvitrine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Luftkanals mit Öffnungen (21) versehen ist, die durch ein Material mit Kapillaren verschlossen sind.
8. Kühlvitrine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das kapillare Material offen im Luftstrom durch den Lüfter (20) endet.
9. Kühlvitrine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Peltierelement (8) eine RegelVorrichtung aufweist, die seine Temperatur zyklisch über und unter 0°C vari- iert.
10. Kühlvitrine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrich- tung durch das Peltierelement (8) umkehrbar ist.
11. Kühlvitrine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrich- tung zur Desinfektion der Luft unter der Haube (2) oder im Luftkanal angeordnet ist.
12. Kühlvitrine nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Befeuchtung der Luft unter der Haube (2) oder im Luftkanal angeordnet ist.
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