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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit Innenraumbeleuchtung.
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Kältegeräte, wie etwa Kühlschränke oder Gefriergeräte, sind herkömmlicherweise mit einer
Innenraumbeleuchtung versehen, die durch einen an der Tür des Geräts angeordneten
Schalter automatisch ein- und ausgeschaltet wird.
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Die gegenwärtig für die Innenraumbeleuchtung von Kältegeräten verwendeten
Leuchtmittel setzen nur einen geringen Bruchteil ihrer elektrischen Leistungsaufnahme
tatsächlich in Lichtleistung um; der bei weitem überwiegende Teil der Leistungsaufnahme
wird in Wärme umgesetzt, die den Innenraum unerwünschterweise aufheizt und abgeführt
werden muss. Dieser Wärmeeintrag ließe sich natürlich durch den Verzicht auf eine
Innenraumbeleuchtung vermeiden; andererseits wird die Beleuchtung als notwendig
empfunden, um einen gesuchten Gegenstand in dem Innenraum schnell auffinden zu
können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kältegerät anzugeben, bei dem die
Erwärmung des Innenraumes durch dessen Beleuchtung reduzierbar ist, ohne dass dies
mit einer Verminderung des Komforts für den Benutzer erkauft werden muss. Im
Gegenteil kann bei geschickter Anwendung der Komfort für den Benutzer sogar noch
gesteigert werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kältegerät mit Innenraumbeleuchtung, das mit einer
Steuerschaltung zum Steuern der Leistung der Innenraumbeleuchtung in Abhängigkeit
von einem von einem lichtempfindlichen Element erfassten Helligkeitswert ausgerüstet ist.
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Eine solche Steuerschaltung erlaubt die Steuerung, insbesondere die Reduzierung, der
Leistung der Innenraumbeleuchtung, wenn die Umgebungshelligkeit ausreicht, um auch
den Innenraum des Kältegeräts bei geöffneter Tür hinreichend auszuleuchten.
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Einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist das lichtempfindliche Element an
einer Außenseite des Kältegeräts angeordnet, um direkt die Intensität des Lichts in der
Umgebung des Kältegeräts zu erfassen. Vorzugsweise befindet sich das lichtempfindliche
Element an einer Bedienblende des Kältegeräts, die zusammen mit der Tür die Sichtseite
des Kältegeräts bildet und somit einer Umgebungslichtstärke ausgesetzt ist, die bei
geöffneter Tür auch in den Innenraum des Kältegerätes fällt. Die Anbringung an der
Bedienblende ist auch deshalb bevorzugt, weil dies die Verdrahtung des
lichtempfindlichen Elements mit der zugeordneten Steuerschaltung mit geringem
Aufwand, zusammen mit der Verdrahtung anderer Bedienelemente, erlaubt.
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Einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist das lichtempfindliche Element im
Innenraum des Kältegeräts angeordnet, so dass es der kombinierten Intensität der
Innenraumbeleuchtung und des Umgebungslichts (bei geöffneter Tür) ausgesetzt ist.
Diese Ausgestaltung erlaubt insbesondere die Regelung der Leistung der
Innenraumbeleuchtung in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Tür oder von der
Abschattung des Innenraums durch einen davor stehenden Benutzer.
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Bei dieser Ausgestaltung können das lichtempfindliche Element und die Steuerschaltung
mit der Innenraumbeleuchtung zu einer Baueinheit verbunden sein, die als ein
vorgefertigtes Element im Innenraum montierbar ist. Der Aufwand für die Montage eines
solchen Elements ist nicht höher als der für die Montage einer herkömmlichen
Innenraumbeleuchtung.
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Vorzugsweise ist die Steuerschaltung mit einem Stellglied zum Einstellen der
Abhängigkeit zwischen erfasstem Helligkeitswert und Leistung der Innenraumbeleuchtung
ausgestattet. Durch Einstellen eines solchen Stellgliedes kann ein Benutzer das Verhalten
der Steuerschaltung an seine persönlichen Bedürfnisse anpassen. So kann z. B. die
Steuerung so vorgenommen werden, dass die von der Steuerschaltung eingestellte
Leistung der Innenraumbeleuchtung die von außen einfallende Lichtstärke ergänzt, so
dass unabhängig von der Helligkeit der Umgebung stets eine im wesentlichen gleich
bleibende Helligkeit im Innenraum erreicht wird, d. h., die von der Steuerschaltung
eingestellte Leistung ändert sich gegenläufig zu einer Änderung der Umgebungshelligkeit;
denkbar ist aber auch eine mit der Umgebungshelligkeit gleichläufige Regelung der
Leistung der Innenraumbeleuchtung mit dem Ziel, eine in gewissem Umfang zur
Umgebungshelligkeit proportionale Helligkeit im Innenraum zu erreichen. Wenn nämlich
der Raum, in dem das Kältegerät aufgestellt ist, beispielsweise durch direkt
hineinscheinendes Sonnenlicht extrem hell beleuchtet ist und die Augen eines Benutzers
an diese Beleuchtungsstärke angepasst sind, so benötigt er, um Gegenstände in dem
Kältegerät bequem finden zu können, eine höhere Beleuchtungsstärke in diesem, als
wenn er in einer dämmerigen Umgebung in das Kältegerät hineinschaut.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es
zeigen:
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Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kältegerät und
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Fig. 2 eine Ansicht eines Gehäuses für eine Innenraumbeleuchtung gemäß einer zweiten
Ausgestaltung der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Kühlschrank gemäß einer ersten
Ausgestaltung der Erfindung. Oberhalb der Tür 1 des Kühlschranks befindet sich an
dessen Vorderseite eine Bedienblende 2, an der diverse, in der Figur nicht dargestellte
Einstell- und Anzeigeelemente, z. B. für die Temperatur des Innenraums, angeordnet sind.
Hinter der Bedienblende 2 ist eine Steuerelektronik 3 untergebracht, mit der die diversen
Bedien- und Anzeigeelemente verbunden sind und die z. B. in herkömmlicher Weise den
Betrieb eines (nicht dargestellten) Kühlmittelkreislaufs regelt.
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Hinter einem lichtdurchlässigen Fenster der Bedienblende 2 ist als ein lichtempfindliches
Element eine Photodiode 4 montiert, die einen für die Helligkeit in der Umgebung des
Kühlschranks repräsentativen Photostrom an die Steuerelektronik 3 liefert.
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Die Steuerelektronik 3 ist ferner mit einem Schalter 5 zum Erfassen der Öffnung bzw.
Schließung der Tür 1 verbunden. Wenn der Schalter 5 einen geöffneten Zustand der Tür
1 anzeigt, so versorgt die Steuerelektronik 3 die Innenraumbeleuchtung 6 mit einem
Strom, dessen Leistung sie in Abhängigkeit vom Photostrom der Photodiode 4 regelt.
Beispiele für ein mögliches Regelverhalten der Steuerelektronik 3 sind als Kennlinien der
Versorgungsleistung P für die Innenraumbeleuchtung in Abhängigkeit von der Intensität
der Umgebungsbeleuchtung bzw. des Photostroms I dargestellt. Bei geringer
Umgebungshelligkeit (I nahe 0) ist die der Innenraumbeleuchtung 6 zugeführte Leistung P
die Nennleistung Pmax des Leuchtmittels der Innenraumbeleuchtung 6; mit zunehmender
Umgebungshelligkeit I nimmt die Leistung P ab und erreicht schließlich den Wert 0, wenn
die Umgebungshelligkeit einen solchen Wert erreicht hat, dass davon ausgegangen
werden kann, dass diese auch zum Ausleuchten des Kühlschrankinnenraums genügt.
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Die Kurve b zeigt ein entgegengesetztes Steuerverhalten: Im Falle geringer
Umgebungshelligkeit (I nahe 0) wird der Innenraum zunächst mit einer geringen Leistung
Pmin beleuchtet, und mit zunehmender Helligkeit nimmt auch die Beleuchtungsleistung
zu, bis sie schließlich die Nennleistung Pmax erreicht, für die die Innenraumbeleuchtung 6
konzipiert ist. Dieser Art der Regelung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einer
niedrigen Umgebungshelligkeit die Augen eines Benutzers im allgemeinen an eine solche
Helligkeit akkommodiert sein werden, so dass eine zu starke Innenraumbeleuchtung ihn
blenden könnte, während umgekehrt in einer sehr hellen Umgebung auch eine starke
Innenraumbeleuchtung wünschenswert sein kann.
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Welche der beiden Steuerstrategien letztlich von einem Benutzer als angenehmer und
angemessener empfunden wird, kann von den Gewohnheiten des Benutzers und von den
Bedingungen abhängen, unter denen der Kühlschrank aufgestellt ist. Es ist daher
zweckmäßig, eine Einstellvorrichtung vorzusehen, die dem Benutzer eine
Auswahlmöglichkeit zwischen den Steuerstrategien gemäß Kurve a bzw. b gewährt bzw.
die das Einstellen von stufenlosen Übergängen zwischen diesen zwei Kurven, wie in Fig. 2
gestrichelt eingezeichnet, erlaubt.
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Fig. 2 zeigt ein Gehäuse 10 für eine Innenraumbeleuchtung eines Kältegeräts, die zur
Realisierung einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das
Gehäuse 10 umfasst ein transparentes Gehäuseteil 11, hinter dem ein Leuchtmittel 12
wie etwa eine herkömmliche Glühbirne oder Halogenbirne installiert ist, sowie ein opakes
Gehäuseteil 13, welches die Fassung des Leuchtmittels und eine Steuerschaltung für die
elektrische Leistung aufnimmt, mit der das Leuchtmittel 12 versorgt wird. Ein mit der
Steuerschaltung verbundenes, lichtempfindliches Element ist hinter einem Fenster 14 an
einer vom Leuchtmittel 12 abgewandten Seite des opaken Gehäuseteils 13 angeordnet,
so dass Licht, welches durch das Fenster 14 des in einem Kältegerät montierten
Gehäuses auf das lichtempfindliche Element fällt, eine Überlagerung von durch die
geöffnete Tür des Kältegeräts einfallendem Außenlicht und von der
Innenraumbeleuchtung selbst erzeugtem, an den Wänden des Innenraums und nahe
befindlichen Gegenständen gestreutem Licht ist.
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Das Gehäuse 10 bildet zusammen mit den darin enthaltenen Komponenten eine
Baueinheit, die mit geringem Aufwand an der Innenwand eines Kältegerätes montierbar
ist. Insbesondere genügt ein einziges Leitungspaar zur elektrischen Versorgung der
gesamten Baueinheit, das durch einen Türschalter wie den Schalter 5 geschaltet wird,
denn die Steuerschaltung benötigt nur genau dann einen Versorgungsstrom, wenn auch
das Leuchtmittel in Betrieb ist.
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Ein Drehschalter 15 zum Einstellen der Steigung der P/I-Kennlinie ist am Gehäuseteil 13
montiert.
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Im Gegensatz zum mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel, wo die
Leistung der Innenraumbeleuchtung in einem offenen Kreis gesteuert wird, findet bei
dieser Ausgestaltung eine Regelung im geschlossenen Kreis statt, da das
lichtempfindliche Element auch von der Innenraumbeleuchtung selbst erzeugtes Licht
erfasst. Dadurch ist es möglich, durch geeignete Einstellung der Steigung der P/I-
Kennlinie die Gesamthelligkeit im Innenraum auf einen stets gleichbleibenden, von der
Umgebungshelligkeit unabhängigen Wert zu regeln oder das Ausmaß des Zuwachses an
Gesamthelligkeit im Innenraum bei zunehmender Umgebungshelligkeit vorzugeben.
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Ein weiterer, in der Figur nicht dargestellter Regler kann zum Einstellen des P-
Achsenabschnitts der P/I-Kennlinie vorgesehen werden.