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Title:
DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF AN OBJECT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/215691
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (10) for controlling the temperature of an object (12), comprising a first temperature-control device (14) which is configured to exchange heat with a first temperature-control fluid (e.g. air) via lamellae or ribs (18a-18g), and a second temperature-control device (16) which is configured to exchange heat with a second temperature-control fluid (e.g. liquid), wherein the first temperature-control device (14) and/or the second temperature-control device (16) are configured to be heat-conductively coupled to the object (12). Thermo-electric elements (30a, 30b) can be provided. Batteries or drinks holders in a vehicle are specified as objects.

Inventors:
HORZELLA JAN (DE)
SPILLNER RÜDIGER (DE)
MCBRIDE SHAUN (DE)
Application Number:
PCT/DE2017/000151
Publication Date:
December 21, 2017
Filing Date:
June 07, 2017
Export Citation:
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Assignee:
GENTHERM GMBH (DE)
International Classes:
B60H1/00; B60N3/10; F25B21/02; H01L35/00; H01M10/6556; H01M10/6572; H01M10/663
Domestic Patent References:
WO2014194879A12014-12-11
Foreign References:
US20150340746A12015-11-26
DE102014213091B32015-08-27
EP2305497A12011-04-06
Other References:
None
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Claims:
Ansprüche

Vorrichtung (10) zum Temperieren eines Objekts (12), mit

einer ersten Temperiereinrichtung (14), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem ersten Temperierfluid auszutauschen; und

einer zweiten Temperiereinrichtung (16), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem zweiten Temperierfluid auszutauschen;

wobei die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite

Temperiereinrichtung (16) dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit dem

Objekt (12) gekoppelt zu werden.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und die zweite Temperiereinrichtung (16) wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) oder die zweite Temperiereinrichtung (16) eine oder mehrere Rippen (18a-18g) oder Lamellen aufweist und dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem die eine oder die mehreren Rippen (18a-18g) oder Lamellen umgebenden Gas oder Gasgemisch

auszutauschen.

Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) einen oder mehrere Fluidkanäle (20a-20g, 22a,

22b) aufweisen und dazu eingerichtet sind, Wärme mit einer in dem einen oder den mehreren Fluidkanälen (20a-20g, 22a, 22b) strömenden Flüssigkeit

auszutauschen.

Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und die zweite

Temperiereinrichtung (16) als separate Bauteile ausgebildet sind.

Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und die zweite Temperiereinrichtung (16) als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet sind.

7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Fluidkanäle (20a-20g, 22a, 22b) zumindest abschnittsweise innerhalb der einen oder der mehreren Rippen (18a-18g) oder Lamellen angeordnet sind.

8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Rippen (18a-18g) oder Lamellen jeweils einen gebogenen Blechabschnitt (24) umfassen.

9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren gebogenen

Blechabschnitte (24) jeweils einen Blechkanal (26) ausbilden.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Leitungsabschnitt eines Fluidkanals (20a-20g, 22a, 22b) innerhalb eines Blechkanals (26) angeordnet ist.

Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) einen Gusskörper (28) umfasst, wobei die eine oder die mehreren Fluidkanäle (20a-20g, 22a, 22b) zumindest abschnittsweise innerhalb des Gusskörpers (28) angeordnet sind.

Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine oder mehrere thermoelektrische Vorrichtungen (30a,

30b).

13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren thermoelektrischen

Vorrichtungen (30a, 30b) mit der ersten Temperiereinrichtung (14) und/oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) wärmeübertragend gekoppelt sind und/oder dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit dem Objekt (12) gekoppelt zu werden.

14. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) jeweils mit der ersten Temperiereinrichtung (14) und/oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) in Kontakt stehen und/oder dazu eingerichtet sind, mit dem Objekt (12) in Kontakt zu stehen.

Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) jeweils einen Strömungserzeuger (32, 34) aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, eine Fluidströmung zu erzeugen.

Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperiereinrichtung (14) und/oder die zweite Temperiereinrichtung (16) jeweils eine oder mehrere Bypass-Fluidkanäle (42) aufweisen, welche mittels eines oder mehrerer Bypass-Ventile (36-40) freigebbar und sperrbar sind.

Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine dritte Temperiereinrichtung (46), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der ersten

Temperiereinrichtung (14) oder der zweiten Temperiereinrichtung (16)

auszutauschen.

18. Vorrichtung (10) nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Temperiereinrichtung (46) als

Temperiereinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet ist.

Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (44), welche dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren

thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) zu steuern.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 19,

gekennzeichnet durch einen ersten Temperatursensor (48), welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten Temperiereinrichtung (14) zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten

Temperiereinrichtung (14) zu steuern.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 19 oder 20,

gekennzeichnet durch einen zweiten Temperatursensor (50), welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite

Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung (16) zu steuern.

Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 21 ,

gekennzeichnet durch einen dritten Temperatursensor (52), welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Objekts (12) zu messen, wobei die

Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung (14), die zweite Temperiereinrichtung (16), die dritte Temperiereinrichtung (46) und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen (30a, 30b) in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des Objekts (12) zu steuern.

Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 22,

gekennzeichnet durch einen Sensor (54), welcher dazu eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs oder die Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung (44) dazu eingerichtet ist, die dritte Temperiereinrichtung (46) in Abhängigkeit der gemessenen Fahrgeschwindigkeit oder Strömungsgeschwindigkeit zu steuern.

Temperierbarer Getränkehalter (56), mit

einer Aufnahmeeinrichtung (58), welche zur Aufnahme eines Trinkgefäßes (12) eingerichtet ist und einen Temperierraum (60) für das Trinkgefäß (12) bereitstellt; und

einer oder mehreren Vorrichtungen (10) zum Temperieren eines Objekts (12), welche wärmeübertragend mit dem Temperierraum (60) gekoppelt und nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet sind. Batterietemperiervorrichtung (62), mit

einer oder mehreren Vorrichtungen (10) zum Temperieren eines Objekts (12), welche dazu eingerichtet sind, wärmeübertragend mit einer oder mehreren Batterien (64) gekoppelt zu werden und nach einem der

Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet sind.

Verfahren zum Steuern eines Temperiervorgangs, mit den Schritten:

Bereitstellen einer Vorrichtung (10) zum Temperieren eines Objekts (12), vorzugsweise einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 23; Ermitteln der Temperatur des Objekts (12);

Ermitteln der durch eine erste wärmeübertragend mit dem Objekt (12) gekoppelten Temperiereinrichtung (14) verursachten Temperierwirkung auf das Objekt (12); und

Steuern einer wärmeübertragend mit dem Objekt (12) und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung (14) gekoppelten zweiten Temperiereinrichtung (16) und/oder einer wärmeübertragend mit dem Objekt (12) und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung (14) gekoppelten thermoelektrischen

Vorrichtung (30a, 30b) in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts (12).

Verfahren nach Anspruch 26,

wobei das Steuern der zweiten Temperiereinrichtung (16) und/oder der thermoelektrischen Vorrichtung (30a, 30b) in Abhängigkeit der ermittelten

Temperatur des Objekts (12) einen, mehrere oder sämtliche der folgenden Schritte umfasst:

Erwärmen des Objekts (12) und/oder der ersten Temperiereinrichtung (14) durch die zweite Temperiereinrichtung (16) und/oder durch die

thermoelektrische Vorrichtung (30a, 30b), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) eine erste Grenztemperatur (66) unterschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) abkühlt;

Abkühlen des Objekts (12) durch die zweite Temperiereinrichtung (16), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) eine zweite Grenztemperatur (68) überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) erwärmt; Abkühlen des Objekts (12) durch die zweite Temperiereinrichtung (16), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) eine dritte Grenztemperatur (70) überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) abkühlt; Abkühlen des Objekts (12) durch die zweite Temperiereinrichtung (16) und durch die thermoelektrische Vorrichtung (30a, 30b), wenn die ermittelte Temperatur des Objekts (12) die dritte Grenztemperatur (70) überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt (12) erwärmt.

Verfahren nach Anspruch 26 oder 27,

mit einer, mehreren oder sämtlichen der folgenden Schritte:

Bereitstellen einer dritten Temperiereinrichtung (46), welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der zweiten Temperiereinrichtung (16) auszutauschen;

Ermitteln der Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung (16);

Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs;

Ermitteln der Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs; Aktivieren der dritten Temperiereinrichtung (46) in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des zweiten Temperierfluids und der ermittelten Fahrgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit.

Description:
Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts, einen temperierbaren Getränkehalter, eine Batterietemperiervorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Temperiervorgangs.

In modernen Fahrzeugen, insbesondere in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen, kommen vermehrt elektrische Komponenten zum Einsatz, deren Temperatur kontinuierlich überwacht und gesteuert werden muss, damit ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird und Beschädigungen aufgrund von Überhitzung oder Unterkühlung vermieden werden.

Besonders temperatursensitiv sind die bei Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen verbauten Akkumulatoren sowie die fahrzeuginterne Leistungselektronik. Zum Temperieren dieser Komponenten finden bereits fluidbasierte Kühl- und Heizeinrichtungen sowie thermoelektrische Vorrichtungen Verwendung.

Darüber hinaus steigt die Nachfrage an leistungsfähigen und präzise steuerbaren Temperiervorrichtungen auch in anderen Bereichen der Technik, in denen Wärmequellen, wie elektronische Bauteile, zur Aufrechterhaltung ihrer Funktionsfähigkeit gekühlt werden müssen.

Die bekannten Temperiervorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass diese entweder eine zu geringe Temperierleistung, d.h. eine zu geringe Kühlleistung und/oder Heizleistung, aufweisen, einen zu hohen Energieverbrauch haben oder einen zu großen Bauraum in Anspruch nehmen, um den steigenden Ansprüchen der Fahrzeughersteller gerecht zu werden.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden, sodass eine effektive und zugleich energiesparende Temperierung von verschiedenen Objekten ermöglicht wird. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts gelöst, welche eine erste Temperiereinrichtung und eine zweite Temperiereinrichtung aufweist. Die erste Temperiereinrichtung ist dazu

|Bestätigungskopie| eingerichtet, Wärme mit einem ersten Temperierfluid auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung ist dazu eingerichtet, Wärme mit einem zweiten Temperierfluid auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung sind außerdem dazu eingerichtet, wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelt zu werden. Vorzugsweise unterscheidet sich das erste Temperierfluid von dem zweiten Temperierfluid. Die wärmeübertragende Kopplung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung dazu eingerichtet sind, in Kontakt mit dem Objekt gebracht zu werden, oder dadurch, dass zwischen dem Objekt und der ersten Temperiereinrichtung und/oder zwischen dem Objekt und der zweiten Temperiereinrichtung ein oder mehrere wärmeleitende Körper angeordnet sind.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch eine Kombination von zwei separaten fluidbasierten Temperiereinrichtungen die Temperierleistung erheblich gesteigert werden kann, wobei eine situationsadäquate Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleichzeitig einen energiesparenden Betrieb der Vorrichtung erlaubt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile werden somit auf überraschend einfache Art und Weise durch die Kombination von zwei fluidbasierten Temperiereinrichtungen überwunden, welche als Bestandteil einer Vorrichtung ausgebildet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung wärmeübertragend miteinander gekoppelt. Die wärmeübertragende Kopplung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung miteinander in Kontakt stehen, oder dadurch, dass zwischen der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung ein oder mehrere wärmeleitende Körper angeordnet sind. Die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung können beispielsweise übereinander, nebeneinander oder versetzt zueinander angeordnet sein. Dadurch, dass die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind, kann ein Wärmeaustausch zwischen dem ersten Temperierfluid und dem zweiten Temperierfluid erfolgen. Dies erlaubt insbesondere eine situationsabhängie Zuschaltung beziehungsweise Aktivierung einer zusätzlichen Temperiereinrichtung, wenn zuvor, beispielsweise aus Energiespargründen, lediglich eine der Temperiereinrichtungen betrieben wurde. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die erste Temperiereinrichtung oder die zweite Temperiereinrichtung eine oder mehrere Rippen oder Lamellen aufweist und dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem die eine oder die mehreren Rippen oder Lamellen umgebenden Gas oder Gasgemisch auszutauschen. Rippen und Lamellen vergrößern die Oberfläche eines Körpers und verbessern somit den Wärmeaustausch mit der Umgebung. Hierdurch wird also die Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesteigert. Insbesondere ist das Gasgemisch als Luft, also dem Gasgemisch der Erdatmosphäre, ausgebildet. Alternativ können jedoch auch andere Gase oder Gasgemische zum Einsatz kommen. In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung einen oder mehrere Fluidkanäle auf und sind dazu eingerichtet, Wärme mit einer in dem einen oder den mehreren Fluidkanälen strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Aufgrund ihrer hohen spezifischen Wärmekapazität eigenen sich Flüssigkeiten in besonderem Maße als Temperierfluid. Abhängig von der Betriebssituation der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient die Flüssigkeit als Kühlmittel oder als Heizmittel. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit als Wasser ausgebildet. Alternativ können jedoch auch andere flüssige Stoffe oder Stoffgemische eingesetzt werden.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung als separate Bauteile ausgebildet. Dies erlaubt eine flexible Anpassung und/oder Erweiterung der Vorrichtung.

Ferner kann bei einem Funktionsausfall einer Temperiereinrichtung ein entsprechender

Austausch erfolgen, ohne dass die andere Temperiereinrichtung ersetzt werden muss.

Ferner führt die Ausbildung der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung als separate Bauteile zu einer modularen Bauweise, wodurch die

Herstellungs- und Montagekosten verringert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die erste Temperiereinrichtung und die zweite Temperiereinrichtung als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet. Insbesondere ist das einstückige Bauteil als Gusskörper ausgebildet. Durch die Ausbildung der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils wird zumindest eine Grenzschicht vermieden, wodurch der Wärmewiderstand verringert wird. Die Wärmeübertragung wird somit weiter verbessert, sodass die Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter gesteigert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird femer dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der eine oder die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise innerhalb der einen oder der mehreren Rippen oder Lamellen angeordnet sind. Die Wandstärke des einen oder der mehreren Fluidkanäle, deren Querschnitt und/oder deren Anordnung sind vorzugsweise so zu wählen, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid innerhalb des einen oder der mehreren Fluidkanäle und dem äußeren Ende der jeweiligen Rippe oder Lamelle stattfindet. Durch die Anordnung des einen oder der mehreren Fluidkanäle innerhalb der einen oder der mehreren Rippen oder Lamellen erfolgt ein direkter Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid innerhalb des einen oder der mehreren Fluidkanäle und der einen oder der mehreren Rippen oder Lamellen, durch welche ein weiterer Wärmeaustausch mit dem die eine oder die mehreren Rippen oder Lamellen umgebenden Gas oder Gasgemisch stattfindet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die eine oder die mehreren Rippen oder Lamellen jeweils einen gebogenen Blechabschnitt. Durch das Biegen von Blechen lässt sich auf besonders kostengünstige Weise eine Rippen- oder Lamellenstruktur erzeugen. Vorzugsweise bildet ein mehrfach gebogenes einzelnes Blech mehrere oder sämtliche der Rippen oder Lamellen aus. Insbesondere ist das Blech oder sind die Bleche als Edelstahl-, Aluminium- oder Kupferbleche ausgebildet.

Vorzugsweise bilden der eine oder die mehreren gebogenen Blechabschnitte jeweils einen Blechkanal aus. Innerhalb des Blechkanals wird ein Strömungskanal ausgebildet. Durch den Blechkanal weist die jeweilige Rippe oder Lamelle eine besonders große Oberfläche auf, welche zum Wärmeaustausch mit der Umgebung dient. Außerdem kann durch einen geeigneten Strömungserzeuger eine Strömung innerhalb des einen oder der mehreren Blechkanäle ausgebildet werden, wodurch der Wärmeaustausch weiter erhöht wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jeweils ein Leitungsabschnitt eines Fluidkanals innerhalb eines Blechkanals angeordnet. Insbesondere wird der eine oder werden die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise durch flexible oder starre Leitungen, wie Rohrsegmente oder Schlauchsegmente, gebildet. Durch die Anordnung des einen oder der mehreren Fluidkanäle innerhalb des einen oder der mehreren Blechkanäle wird einerseits ein effektiver Wärmeaustausch zwischen dem in den Fluidkanälen fließenden Temperierfluid und dem innerhalb des Blechkanals strömenden Temperierfluid gewährleistet und andererseits sind die Leistungsabschnitte innerhalb der Blechkanäle vor Beschädigungen durch mechanische Einwirkungen geschützt. Dies vermindert das Risiko eines Funktionsausfalls.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung einen Gusskörper, wobei die eine oder die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise innerhalb des Gusskörpers angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Gusskörper ein Aluminiumgusskörper. Durch Aluminiumdruckgussverfahren lassen sich Fluidkanäle unterschiedlicher Geometrien und Verläufe in einen Aluminiumkörper integrieren. Der Wärmeaustausch zwischen dem Aluminiumkörper und dem Temperierfluid wird durch die Integration der Fluidkanäle in den Aluminiumkörper weiter begünstigt.

Alternativ kann der eine oder können die mehreren Fluidkanäle auch mittels Weichlöten oder Hartlöten jeweils mit einer Rippe oder Lamelle stoffschlüssig verbunden werden. Vorzugsweise weist die eine oder weisen die mehreren Rippen oder Lamellen jeweils einen Aufnahmeabschnitt auf, welcher dazu eingerichtet ist, einen Fluidkanal aufzunehmen. Vorzugsweise ist der eine oder sind die mehreren Fluidkanäle zumindest abschnittsweise als Rohrsegmente, vorzugsweise aus Aluminium, Kuper oder Edelstahl ausgebildet.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine oder mehrere thermoelektrische Vorrichtungen auf. Vorzugsweise weist die eine oder weisen die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils zwei gegenüberliegende und voneinander beabstandete Trägerschichten auf, wobei zwischen den zwei Trägerschichten eine Mehrzahl von p- und n-dotierten Halbleitern angeordnet ist. Die unterschiedlich dotierten Halbleiter sind auf gegenüberliegenden Seiten abwechselnd über Metallbrücken miteinander verbunden, wobei die Metallbrücken an den Trägerschichten befestigt sind. Indem ein Stromfluss durch die Halbleiter und deren Metallbrücken bereitgestellt wird, kann ein Temperaturgefälle zwischen den zwei gegenüberliegenden und voneinander beabstandeten Trägerschichten erzeugt werden. Eine thermoelektrische Vorrichtung, welche mittels eines Stromflusses ein Temperaturgefälle erzeugt, macht sich den Peltier-Effekt zunutze und kann auch als Peltier-Element bezeichnet werden. Durch den Einsatz einer oder mehrerer solcher thermoelektrischer Vorrichtungen kann die Temperierleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter gesteigert werden, wobei durch eine Steuerung des Stromflusses durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen ein energiesparender Betrieb weiterhin umsetzbar ist. Grundsätzlich kann die eine oder können die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen auch zum Erzeugen eines elektrischen Stromflusses auf Grundlage eines vorliegenden Temperaturgefälles genutzt werden. In diesem Fall machen sich die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen den Seebeck- Effekt zunutze und können somit auch als thermoelektrische Generatoren bezeichnet werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen mit der ersten Temperiereinrichtung wärmeübertragend gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich sind die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen mit der zweiten Temperiereinrichtung wärmeübertragend gekoppelt. Darüber hinaus können die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen dazu eingerichtet sein, wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelt zu werden. Somit kann durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen eine zusätzliche Temperierung der ersten Temperiereinrichtung, des ersten Temperierfluids, der zweiten Temperiereinrichtung, des zweiten Temperierfluids und/oder des Objekts erfolgen, sodass eine situationsadäquate zusätzliche Kühlung oder Erwärmung erfolgen kann.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung stehen die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils mit der ersten Temperiereinrichtung und/oder der zweiten Temperiereinrichtung in Kontakt. Alternativ oder zusätzlich sind die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen jeweils dazu eingerichtet, mit dem Objekt in Kontakt zu stehen. Durch den Kontakt der jeweiligen Komponenten miteinander erfolgt ein besonders effektiver Wärmeaustausch. Die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen können beispielsweise oberhalb, unterhalb, seitlich neben oder versetzt zu der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung und/oder dem Objekt angeordnet sein. In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung jeweils einen Strömungserzeuger auf, welcher dazu eingerichtet ist, eine Fluidströmung zu erzeugen. Ist das jeweilige Temperierfluid als Gas oder Gasgemisch ausgebildet, umfasst der Strömungserzeuger vorzugsweise einen Ventilator. Ist das jeweilige Temperierfluid als Flüssigkeit ausgebildet, umfasst der Strömungserzeuger vorzugsweise eine Pumpe. Durch einen Strömungserzeuger lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit des jeweiligen Temperierfluids beeinflussen, sodass die Temperierleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesteigert wird. Vorzugsweise weisen der eine oder die mehreren Strömungserzeuger eine Steuereinheit auf, mittels welcher die Strömungsgeschwindigkeit, der Volumenstrom oder der Massenstrom des Temperierfiuids einstellbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die erste Temperiereinrichtung und/oder die zweite Temperiereinrichtung jeweils eine oder mehrere Bypass-Fluidkanäle auf, welche mittels eines oder mehrerer Bypass-Ventile freigebbar und sperrbar sind. Durch derartige Bypass-Fluidkanäle kann gesteuert werden, welche Abschnitte beziehungsweise Bereiche der ersten Temperiereinrichtung und/oder der zweiten Temperiereinrichtung von dem jeweiligen Temperierfluid durchströmt werden sollen. Durch eine entsprechende Steuerung der Bypass-Ventile kann die Energieeffizienz durch eine situationsadäquate Freigabe oder Sperrung von Bypass-Fluidkanälen weiter gesteigert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ferner durch eine dritte Temperiereinrichtung vorteilhaft weitergebildet. Die dritte Temperiereinrichtung ist dazu eingerichtet, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der ersten Temperiereinrichtung oder der zweiten Temperiereinrichtung auszutauschen. Das dritte Temperierfluid kann dem ersten Temperierfluid oder dem zweiten Temperierfluid entsprechen oder ein anderes Gas, Gasgemisch oder eine andere Flüssigkeit sein. Durch die dritte Temperiereinrichtung kann die Fluidtemperatur des Temperierfiuids der ersten Temperiereinrichtung oder der zweiten Temperiereinrichtung gesteuert werden. Insbesondere in Situationen, in welchen große Wärmemengen ausgetauscht werden müssen, ist der Einsatz einer zusätzlichen dritten Temperiereinrichtung vorteilhaft. Vorzugsweise ist die dritte Temperiereinrichtung zuschaltbar, sodass ein energiesparender Betrieb der Vorrichtung in Situationen gewährleistet ist, in welchen lediglich geringe Wärmemengen ausgetauscht werden müssen.

Vorzugsweise ist die dritte Temperiereinrichtung als Temperiereinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere ist die dritte Temperiereinrichtung eine Motortemperiereinrichtung, eine Ladelufttemperiereinrichtung, eine

Motoröltemperiereinrichtung, eine Getriebeöltemperiereinrichtung, eine Lenkgetriebeöltemperiereinrichtung, eine Kraftstofftemperiereinrichtung, eine Elektromotortemperiereinrichtung, eine Generatortemperiereinrichtung oder eine Temperiereinrichtung für die Leistungselektronik eines Fahrzeugs.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine Steuerungseinrichtung auf. Die Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen zu steuern. Hierzu ist die Steuerungseinrichtung signalleitend mit der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung, der dritten Temperiereinrichtung und/oder der einen oder den mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen verbunden. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, einen Strömungserzeuger und/oder ein oder mehrere Bypass-Ventile der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung und/oder der dritten Temperiereinrichtung zu steuern. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, den Stromfluss durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen zu steuern. Durch die Steuerungseinrichtung kann eine bedarfsgerechte Leistungsaufnahme bei der ersten Temperiereinrichtung, der zweiten Temperiereinrichtung, der dritten Temperiereinrichtung und/oder der einen oder den mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen eingestellt werden, sodass ein energiesparender Betrieb der Vorrichtung möglich ist.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen ersten Temperatursensor auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten Temperiereinrichtung zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Temperierfluids oder der ersten Temperiereinrichtung zu steuern. Die Temperatur des ersten Temperierfluids zeigt an, ob eine Steigerung der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung notwendig ist und/oder ob eine zusätzliche Temperierung notwendig ist. Eine Steigerung der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Strömungserzeugers erfolgen.

Ferner ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt, welche einen zweiten Temperatursensor aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung zu steuern. Die Temperatur des zweiten Temperierfluids zeigt an, ob eine Steigerung der Temperierwirkung der zweiten Temperiereinrichtung notwendig ist und/oder ob eine zusätzliche Temperierung notwendig ist. Eine Steigerung der Temperierwirkung der zweiten Temperiereinrichtung kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Strömungserzeugers erfolgen.

Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen dritten Temperatursensor weitergebildet werden, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Objekts zu messen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung, die zweite Temperiereinrichtung, die dritte Temperiereinrichtung und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des Objekts zu steuern. Die Temperatur des Objekts zeigt an, ob eine Steigerung der Temperierwirkung der Temperiereinrichtungen und/oder der einen oder der mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen notwendig ist und/oder ob eine zusätzliche Temperierung notwendig ist. Eine Steigerung der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung und der zweiten Temperiereinrichtung kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Strömungserzeugers erfolgen. Die Steuerung der Temperierwirkung der einen oder der mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen kann beispielsweise über eine entsprechende Steuerung des Stromflusses durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Vorrichtungen erfolgen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs oder die Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs oder einer der Temperiervorrichtungen zu messen. Die Steuerungseinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, die dritte Temperiereinrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Fahrgeschwindigkeit oder Strömungsgeschwindigkeit zu steuern. Während spezifischen Fahrsituationen des Fahrzeugs und entsprechenden Betriebszuständen der Vorrichtung kann es durch den Fahrtwind zu einer Kühlung des Objekts, des ersten Temperierfluids und/oder des zweiten Temperierfluids kommen. Eine zusätzliche Kühlung durch die dritte Temperiereinrichtung ist in solchen Fällen häufig nicht notwendig. Durch eine entsprechende Steuerung der dritten Temperiereinrichtung kann diese somit entlastet werden. Ferner kommt es hierdurch zu einer zusätzlichen Energieeinsparung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch einen temperierbaren Getränkehalter gelöst, welcher eine Aufnahmeeinrichtung und eine oder mehrere Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts aufweist. Die Aufnahmeeinrichtung ist zur Aufnahme eines Trinkgefäßes eingerichtet und stellt einen Temperierraum für das Trinkgefäß bereit. Die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts sind wärmeübertragend mit dem Temperierraum gekoppelt und nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile des erfindungsgemäßen temperierbaren Getränkehalters wird auf die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts verwiesen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird außerdem durch eine Batterietemperiervorrichtung gelöst, welche eine oder mehrere Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts aufweist. Die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts sind dazu eingerichtet, wärmeübertragend mit einer oder mehreren Batterien gekoppelt zu werden und sind nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile der erfindungsgemäßen Batterietemperiervorrichtung wird auf die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts verwiesen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterietemperiervorrichtung umfasst eine oder mehrere Speichereinheiten für elektrische Energie, wobei die eine oder die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts wärmeübertragend mit der einen oder den mehreren Speichereinheiten gekoppelt sind. Vorzugsweise ist die eine oder sind die mehreren Vorrichtungen zum Temperieren eines Objekts an der einen oder den mehreren Speichereinheiten befestigt, insbesondere mittels einer Schweißverbindung, einer Lötverbindung, einer Klebeverbindung, einer Schraubenverbindung oder einer Klemmverbindung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zusätzlich durch ein Verfahren zum Steuern eines Temperiervorgangs gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts, vorzugsweise einer Vorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, das Ermitteln der Temperatur des Objekts, das Ermitteln der durch eine erste wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelten Temperiereinrichtung verursachten Temperierwirkung auf das Objekt und das Steuern einer wärmeübertragend mit dem Objekt und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten zweiten Temperiereinrichtung und/oder einer wärmeübertragend mit dem Objekt und/oder mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Steuern der zweiten Temperiereinrichtung und/oder der thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts das Erwärmen des Objekts und/oder der ersten Temperiereinrichtung durch die zweite Temperiereinrichtung und/oder durch die thermoelektrische Vorrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts eine erste Grenztemperatur unterschreitet und die ermittelte durch die erste Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt abkühlt und/oder das Abkühlen des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts eine zweite Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte durch die erste Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt erwärmt.

Alternativ oder zusätzlich umfasst das Steuern der zweiten Temperiereinrichtung und/oder der thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts das Abkühlen des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts eine dritte Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte durch die ersten Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt abkühlt und/oder das Abkühlen des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung und durch die thermoelektrische Vorrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die dritte Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte durch die erste Temperiereinrichtung verursachte Temperierwirkung das Objekt erwärmt. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine dritte Temperiereinrichtung bereitgestellt, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der zweiten Temperiereinrichtung auszutauschen. Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Ermitteln der Temperatur des zweiten Temperierfluids oder der zweiten Temperiereinrichtung, das Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, das Ermitteln der Strömungsgeschwindigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder das Aktivieren der dritten Temperiereinrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des zweiten Temperierfluids und der ermittelten Fahrgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 a ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 1 b die Vorrichtung aus Fig. 1 a in einer Frontansicht;

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 7a eine Rippe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 7b eine weitere Rippe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 8a eine Temperiereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 8b eine weitere Temperiereinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 9a ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 9b die Vorrichtung aus Fig. 9a in einer Frontansicht;

Fig. 9c die Vorrichtung aus Fig. 9a mit einem zu temperierenden Objekt; Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht;

Fig. 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Fig. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Temperieren eines Objekts in einer Seitenansicht; Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen temperierbaren Getränkehalters;

Fig. 17 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Batterietemperiervorrichtung;

Fig. 18 ein Steuerungsschema eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen

Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs; und

Fig. 19 ein weiteres Steuerungsschema eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs.

Fig. 1a und Fig. 1 b zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 mit einer ersten Temperiereinrichtung 14 und einer zweiten Temperiereinrichtung 16. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen.

Die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 sind als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet und jeweils wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. Außerdem sind die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 wärmeübertragend miteinander gekoppelt.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, bei welchen die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 als integrale Bestandteile eines einstückigen Bauteils ausgebildet sind. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist sieben Fluidkanäle 20a-20g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den sieben Fluidkanälen 20a-20g strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die sieben Fluidkanäle 20a-20g sind innerhalb der sieben Rippen 18a-18g angeordnet. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die sieben Fluidkanäle 20a-20g einen ovalen Querschnitt auf und sind im Bereich der Rippen 18a-18g vollständig von den Rippen 18a-18g umgeben. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die sieben Fluidkanäle 20a- 20g einen runden Querschnitt auf, wobei der Durchmesser der Fluidkanäle 20a-20g größer ist als die Materialstärke der Rippen 18a-18g. Die Fluidkanäle 20a-20g sind versetzt zueinander angeordnet und verlaufen in zwei voneinander beabstandeten und parallel verlaufenden Ebenen.

Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, bei welcher die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 als separate Bauteile ausgebildet sind.

Gemäß Fig. 4 weist die erste Temperiereinrichtung 14 sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Das zu temperierende Objekts ist zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet, wobei die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 jeweils mit dem Objekt 12 in Kontakt stehen und somit wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt sind.

Gemäß Fig. 5 weist die erste Temperiereinrichtung 14 sieben Rippen 18a-18g auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die sieben Rippen 18a-18g umgebenden Luft auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 sind übereinander angeordnet, stehen in Kontakt miteinander und sind somit wärmeübertragend miteinander gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung ist indirekt über die zweite Temperiereinrichtung 14 wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt.

Gemäß Fig. 6 weist die erste Temperiereinrichtung 14 zwei Fluidkanäle 22a, 22b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 22a, 22b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 sind übereinander angeordnet, stehen in Kontakt miteinander und sind somit wärmeübertragend miteinander gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung ist indirekt über die zweite Temperiereinrichtung 14 wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt.

Fig. 7a und Fig. 7b zeigen jeweils eine Rippe 18a, welche einen gebogenen Blechabschnitt 24 umfasst. Der gebogene Blechabschnitt 24 bildet dabei einen Blechkanal 26 aus. Gemäß Fig. 7b ist ein Leitungsabschnitt eines Fluidkanals 20a innerhalb des Blechkanals 26 angeordnet.

Fig. 8a zeigt eine zweite Temperiereinrichtung 16, welche einen Gusskörper 28 umfasst. Innerhalb des Gusskörpers ist ein Fluidkanal 20a angeordnet.

Fig. 8b zeigt eine erste Temperiereinrichtung 14, welche eine Rippe 18a umfasst. Die Rippe 18a weist einen Aufnahmeabschnitt auf, in welchem ein Fluidkanal 20a angeordnet ist. Der Fluidkanal 20a ist als Rohrsegment aus Aluminium ausgebildet und mit der Rippe 18a verlötet.

Fig. 9a, Fig. 9b und Fig. 9c zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 aus Fig. 1 , wobei die Vorrichtung 10 eine thermoelektrische Vorrichtung 30a aufweist. Die thermoelektrische Vorrichtung 30a steht in Kontakt mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 und ist somit direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertragend mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Außerdem ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a indirekt, nämlich über die zweite Temperiereinrichtung 16, wärmeübertragend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 gekoppelt. Wie sich aus Fig. 9c ergibt, ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a dazu eingerichtet, mit dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt gebracht und somit wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt zu werden. Durch den Kontakt zwischen der thermoelektrischen Vorrichtung 30a und dem Objekt 12 sind auch die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 wärmeübertragend mit dem Objekt 12 gekoppelt.

Fig. 10 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, deren thermoelektrische Vorrichtung 30a zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet ist und mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 in Kontakt steht. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Außerdem ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a über die zweite Temperiereinrichtung 16 indirekt mit dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt. Fig. 11 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, deren thermoelektrische Vorrichtung 30a unterhalb der ersten Temperiereinrichtung 14 und seitlich von der zweiten Temperiereinrichtung 16 sowie seitlich von dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet ist. Die thermoelektrische Vorrichtung 30a steht mit der ersten Temperiereinrichtung 14, der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14, der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt. Die Anordnung und Nähe des Fluidkanals 20a zur thermoelektrischen Vorrichtung 30a und dem Objekt 12 sowie der Abstand des Fluidkanals 20a zu den Rippen 18a-18g definieren die thermischen Widerstände und damit den Wärmeaustausch zwischen dem Fluidkanal 20a, der thermoelektrischen Vorrichtung 30a, dem Objekt 12 und den Rippen 18a-18g. Die dargestellte Variante ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das erste Temperierfluid an den Rippen 18a-18g und das zweite Temperierfluid innerhalb des Fluidkanals 20a stark unterschiedliche Temperaturen aufweisen.

Fig. 12 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 aus Fig. 6, welche um eine thermoelektrische Vorrichtung 30a erweitert wurde. Die thermoelektrische Vorrichtung 30a ist zwischen der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet.

Fig. 13 und Fig. 14 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, welche zwei thermoelektrische Vorrichtungen 30a, 30b aufweisen.

Bei der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung 10 ist die erste thermoelektrische Vorrichtung 30a zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet und steht mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt. Die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b ist zwischen dem zu temperierenden Objekt 12 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet und steht mit dem zu temperierenden Objekt 12 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30b direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit dem zu temperierenden Objekt 12 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung 14 ist über die erste thermoelektrische Vorrichtung 30a mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist über die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt.

Bei der in Fig. 14 gezeigten Vorrichtung 10 ist die erste thermoelektrische Vorrichtung 30a zwischen der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 angeordnet und steht mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30a direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der ersten Temperiereinrichtung 14 und der zweiten Temperiereinrichtung 16 gekoppelt. Die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b ist zwischen der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 angeordnet und steht mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 in Kontakt. Somit ist die thermoelektrische Vorrichtung 30b direkt beziehungsweise unmittelbar wärmeübertagend mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 und dem zu temperierenden Objekt 12 gekoppelt. Die erste Temperiereinrichtung 14 ist über die erste thermoelektrische Vorrichtung 30a, die zweite Temperiereinrichtung 16 und die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt. Die zweite Temperiereinrichtung 16 ist über die zweite thermoelektrische Vorrichtung 30b mit dem zu temperierenden Objekt 12 wärmeübertragend gekoppelt. Fig. 15 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 mit einer ersten Temperiereinrichtung 14 und einer zweiten Temperiereinrichtung 16. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist mehrere Lamellen auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit der die Lamellen umgebenden Luft auszutauschen. Die erste Temperiereinrichtung 14 weist einen als Ventilator ausgebildeten Strömungserzeuger 32 auf, welcher dazu eingerichtet ist, die die Lamellen umgebende Luft in einen Strömungszustand zu versetzten.

Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist zwei miteinander verbundene Fluidkanäle 20a, 20b auf und ist dazu eingerichtet, Wärme mit einer in den zwei Fluidkanälen 20a, 20b strömenden Flüssigkeit auszutauschen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 weist einen als Pumpe ausgebildeten Strömungserzeuger 34 auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Flüssigkeit innerhalb der Fluidkanäle 20a, 20b in Strömung zu versetzen. Die zweite Temperiereinrichtung 16 umfasst außerdem einen Bypass-Fluidkanal 42, welcher mittels der beiden Bypass-Ventile 36, 38 freigebbar und sperrbar ist. Das Ventil 40 kann bei Freigabe des Bypass-Fluidkanals 42 geschlossen werden, um eine Zwangsströmung innerhalb des Bypass-Fluidkanals 42 zu erzeugen. Die Vorrichtung 10 weist zusätzlich eine dritte Temperiereinrichtung 46 auf, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem dritten Temperierfluid und der zweiten Temperiereinrichtung 16 auszutauschen. Der Wärmeaustausch mit der zweiten Temperiereinrichtung 16 erfolgt über das zweite Temperierfluid, welches sowohl durch die zweite Temperiereinrichtung 16 als auch durch die dritte Temperiereinrichtung 46 strömt.

Ferner umfasst die Vorrichtung 10 eine Steuerungseinrichtung 44, welche dazu eingerichtet ist, die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 zu steuern. Zur Umsetzung eines geeigneten Steuerungsverfahrens umfasst die Vorrichtung 10 einen ersten Temperatursensor 48, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des ersten Temperierfluids zu messen, einen zweiten Temperatursensor 50, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zweiten Temperierfluids zu messen, einen dritten Temperatursensor 52, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Objekts 12 zu messen und einen Sensor 54, welcher dazu eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs zu messen, in welchem die Vorrichtung 10 verbaut ist.

Die Steuerungseinrichtung 44 ist dazu eingerichtet, die erste Temperiereinrichtung 14 und die zweite Temperiereinrichtung 16 in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Temperierfluids, der gemessenen Temperatur des zweiten Temperierfluids, der gemessenen Temperatur des Objekts und der gemessenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern.

Fig. 16 zeigt einen erfindungsgemäßen temperierbaren Getränkehalter 56 mit einer Aufnahmeeinrichtung 58 und einer Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12, wobei das Objekt 12 als Trinkgefäß ausgebildet ist. Die Aufnahmeeinrichtung 58 ist zur Aufnahme des Trinkgefäßes 12 eingerichtet und stellt einen Temperierraum 60 für das Trinkgefäß 12 bereit. Die Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts 12 ist wärmeübertragend mit dem Temperierraum 60 gekoppelt und nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet.

Fig. 17 zeigt eine erfindungsgemäße Batterietemperiervorrichtung 62 mit einer Vorrichtung 10 zum Temperieren eines Objekts, wobei das Objekt als Batterie 64 eines Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Die Vorrichtung 10 ist wärmeübertragend mit der Batterie 64 gekoppelt und nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet.

Fig. 18 zeigt ein Steuerungsschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs. Das Verfahren wird mit einer Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts ausgeführt, welche nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist. Die verwendete Vorrichtung umfasst somit eine erste Temperiereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem ersten Temperierfluid auszutauschen, und eine zweite Temperiereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Wärme mit einem zweiten Temperierfluid auszutauschen.

Das Verfahren umfasst das Ermitteln der Temperatur des zu temperierenden Objekts und das Ermitteln der durch eine erste wärmeübertragend mit dem Objekt gekoppelten Temperiereinrichtung verursachten Temperierwirkung auf das zu temperierenden Objekt. Die ermittelte Temperierwirkung bezieht sich auf die Ausprägung des Kühleffekts und die Ausprägung des Erwärmungseffekts, welchen die erste Temperiereinrichtung auf das zu temperierende Objekt ausübt.

Das dargestellte Steuerungsschema zeigt die Temperatur (T 0 ) des zu temperierenden Objekts auf der horizontalen x-Achse und die von der ersten Temperiereinrichtung verursachten Temperierwirkung auf der vertikalen y-Achse, wobei AT R <0 den Bereich kennzeichnet, in welchem die erste Temperiereinrichtung einen Kühleffekt auf das zu temperierende Objekt ausübt, und AJ R >0 den Bereich kennzeichnet, in welchem die erste Temperiereinrichtung einen Erwärmungseffekt auf das zu temperierende Objekt ausübt.

Das dem dargestellten Steuerungsschema zugeordnete Verfahren umfasst den Schritt des Steuerns der wärmeübertragend mit dem Objekt und mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten zweiten Temperiereinrichtung und einer wärmeübertragend mit dem Objekt und mit der ersten Temperiereinrichtung gekoppelten thermoelektrischen Vorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Objekts.

Das Steuern erfolgt derart, dass das Objekts und die erste Temperiereinrichtung durch die zweite Temperiereinrichtung und die thermoelektrische Vorrichtung erwärmt werden, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts eine erste Grenztemperatur 66 unterschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt 12 abkühlt (Betriebsbereich 72). Wenn die ermittelte Temperatur des Objekts oberhalb der ersten Grenztemperatur 66 und unterhalb einer zweiten Grenztemperatur 68 liegt, ist eine zusätzliche Kühlung oder Erwärmung des zu temperierenden Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung oder die thermoelektrische Vorrichtung unabhängig von der Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung nicht notwendig (Betriebsbereiche 74a, 74b). Wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die zweite Grenztemperatur 68 überschreitet und noch unterhalb einer dritten Grenztemperatur 70 liegt, ist eine zusätzliche Kühlung oder Erwärmung des zu temperierenden Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung oder die thermoelektrische Vorrichtung nicht notwendig, wenn gleichzeitig die ermittelte Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung das zu temperierende Objekt erwärmt (Betriebsbereich 76). Wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die zweite Grenztemperatur 68 überschreitet und die dritte Grenztemperatur unterschreitet und die ermittelte Temperierwirkung der ersten Temperiereinrichtung das zu temperierende Objekt erwärmt, wird das Objekt zusätzlich durch die zweite Temperiereinrichtung abgekühlt (Betriebsbereich 78).

Das Verfahren umfasst außerdem den Schritt des Abkühlens des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die dritte Grenztemperatur 70 überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt abkühlt (Betriebsbereich 80), und den Schritt des Abkühlens des Objekts durch die zweite Temperiereinrichtung und die thermoelektrische Vorrichtung, wenn die ermittelte Temperatur des Objekts die dritte Grenztemperatur überschreitet und die ermittelte Temperierwirkung das Objekt erwärmt (Betriebsbereich 82).

Fig. 19 zeigt ein weiteres Steuerungsschema eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Temperiervorgangs. Das Verfahren wird ebenfalls mit einer Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts ausgeführt, welche nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst das Ermitteln der Temperatur des zweiten Temperierfluids und das Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, in welchem die Vorrichtung verbaut ist.

Das dargestellte Steuerungsschema zeigt die Temperatur (T F ) des zweiten Temperierfluids auf der horizontalen x-Achse und die Fahrgeschwindigkeit (v) auf der vertikalen y-Achse und eine Kennlinie 84.

Entsprechend des Steuerungsschemas wird eine dritte Temperiereinrichtung zum Temperieren des zweiten Temperierfluids in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des zweiten Temperierfluids und der ermittelten Fahrgeschwindigkeit aktiviert und deaktiviert. Die Aktivierung der dritten Temperiereinrichtung erfolgt für alle Wertepaare in dem Betriebsbereich 88, wobei eine Deaktivierung der dritten Temperiereinrichtung für alle Wertepaare in dem Betriebsbereich 86 erfolgt. Bezuqszeichen

10 Vorrichtung zum Temperieren eines Objekts

12 Objekt

14 erste Temperiereinrichtung

16 zweite Temperiereinrichtung

18a-18g Rippen

20a-20g Fluidkanäle

22a, 22b Fluidkanäle

24 gebogener Blechabschnitt

26 Blechkanal

28 Gusskörper

30a, 30b thermoelektrische Vorrichtungen

32 Strömungserzeuger

34 Ström u ngserzeuger

36-40 Bypass-Ventil

42 Bypass-Fluidkanäle

44 Steuerungseinrichtung

46 dritte Temperiereinrichtung

48 erster Temperatursensor

50 zweiter Temperatursensor

52 dritter Temperatursensor

54 Sensor

56 Temperierbarer Getränkehalter

58 Aufnahmeeinrichtung

60 Temperierraum

62 Batterietem periervorrichtu ng

64 Batterie

66 erste Grenztemperatur

68 zweite Grenztemperatur

70 dritte Grenztemperatur

72-82 Betriebsbereiche

84 Kennlinie

86, 88 Betriebsbereiche