DE102005021590A1

DE102005021590A1 - Kältegerät mit Rahmenheizung

Info

Publication number: DE102005021590A1
Application number: DE102005021590A
Authority: DE
Inventors: Hans Ihle
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-16
Also published as: EP1848940A1; DE502006002492D1; CN101171477B; CN101171477A; ATE419497T1; RU2392551C2; RU2007137818A; WO2006120078A1; US20090044556A1; ES2319330T3; EP1848940B1

Abstract

Bei einem Kältegerät (1) mit einem Korpus (2) und wenigstens einer Tür (3a, 3b), die gemeinsam einen wärmeisolierten Innenraum (4; 24) begrenzen, ist ein der Tür (3a, 3b) zugewandter Rahmen (6, 9) des Korpus (2) mit einer elektrischen Rahmenheizung in Form eines Peltier-Elementes versehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Korpus und wenigstens einer Tür, die gemeinsam einen wärmeisolierten Innenraum begrenzen.
Bei Kältegeräten kann sich an der Außenseite eines Dichtungsprofils, das zwischen Tür und einem der Tür zugewandten Rahmen des Korpusrahmen angebracht ist, Taunässe sammeln, da hier der schwächste Punkt der Isolation nach außen liegt.

Zur Verhinderung der Taubildung ist es erforderlich, den Rahmenbereich zu beheizen. So wird beispielsweise in der DE 295 04 901 U1 ein als Kühl- und Gefrierkombination ausgebildetes Kältegerät 10 gezeigt, dessen beide Fächer mit separaten Türen verschließbar sind, welche an ihren Rändern eine umlaufend angeordnete Magnetdichtung aufweisen. Der Anschlagsbereich der Türen am Korpus ist mit einem Stirnblech aus ferromagnetischem Material versehen, an dessen Rückseite sich ein Heizrohr befindet, das zur Verhinderung der Betauung des Stirnblechs mit Heißgas beaufschlagt wird.

Alternativ dazu können Heizdrähte im Rahmenbereich angeordnet sein. Sie werden zum Teil beim Ausschäumen der Doppelwandung des Korpus mit eingeschäumt. In der DE 3 505 759 sind auswechselbare Heizdrähte vorgeschlagen worden, die in ein der Abstützung des Dichtungsprofils an der Schließkante der Tür dienendes Hohlprofil des Korpus eingelegt werden.

Immer beliebter werden Kühl- oder Gefriergeräte, bei denen zwei Türen einen zusammenhängenden Innenraum verschließen. Die Mehrzahl von Türen ist nicht nur praktisch beim Öffnen des Gerätes, sondern wirkt sich überdies günstig auf den Energieverbrauch aus, da bei Öffnung nur einer Tür der Wärmeeintrag geringer ist, als wenn alle Türen offen sind. Diese günstige Energiebilanz wird dadurch gemindert, dass ein nicht eingeschäumter Zwischenholm, der als Anschlagselement jeweils zwischen zwei Türen angebracht ist zusätzlich zu der Heizung im Rahmenbereich des Korpus elektrisch beheizt wird, um eine Kondensatbildung an diesem Bauteil zu unterbinden. Das Heizen des Zwischenholms mittels eines Heizrohres wäre zwar günstiger im Energieverbrauch, da hierfür Abwärme des Verdichters genutzt werden kann, doch würde das Verlegen eines Heizrohres in dem Zwischenholm die Montage erheblich verkomplizieren, so dass sich die Herstellungskosten und Herstellungszeit für das Kältegerät erheblich erhöhen würden.

Nicht nur bei zwei- oder mehrtürigen Kühl- oder Gefrierschränken, sondern für alle Kältegeräte wäre es wünschenswert, wenn zur Beheizung des Rahmenbereiches des Korpus oder bei Bedarf auch an der Tür, nicht eine Entscheidung entweder für ein Heizelement mit günstiger Energiebilanz oder für ein einfach zu montierendes Heizelement getroffen werden müsste.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kältegerät anzugeben, bei dem eine Rahmenheizung zur Verhinderung der Taubildung energetisch günstig und gleichzeitig leicht zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einem Kältegerät mit einem Korpus und wenigstens einer Tür, die gemeinsam einen wärmeisolierenden Innenraum begrenzen und ein der Tür zugewandter Rahmen des Korpus mit einer elektrischen Rahmenheizung versehen ist, die Rahmenheizung wenigstens ein Peltier-Element umfasst.

Der Vorteil des Peltier-Elementes gegenüber dem Heizrohr liegt darin, dass es elektrisch versorgt wird und daher im Rahmenbereich genauso einfach wie ein Heizdraht zu montieren ist. Gegenüber dem Heizdraht zeigt es aber eine deutlich bessere Energiebilanz:
Ein Peltier-Element ist ein elektrisches Bauelement basierend auf dem nach Jean Peltier benannten Peltier-Effekt. Ein Peltier-Element besteht meist aus zwei dünnen keramischen Platten zwischen denen hintereinandergeschaltete, unterschiedlich dotierte Halbleiter so angeordnet sind, dass in der Nähe der ersten Keramikplatte alle Halbleitergrenzschichten liegen, an denen der Strom von einem Halbleiter eines ersten Dotierungstyps in einen Halbleiter des zweiten Dotierungstyps übergeht, während die Grenzschichten, an denen ein Stromübergang von einem Halbleiter des zweiten Dotierungstyps zu einem des ersten Typs stattfindet, der zweiten Keramikplatte benachbart sind. Die Tatsache, dass bei einem Stromdurchfluss durch die Halbleiter Wärme von einer Keramikplatte zur anderen befördert wird, so dass sich je nach Stromrichtung die eine Platte abkühlt und die andere erwärmt, bezeichnet man als Peltier-Effekt. Dieser Wärmetransport von Platte zu Platte, der zusätzlich zum Jouleschen Wärmestrom in dem Peltier-Element entsteht, verbessert die Energiebilanz des Peltier-Elementes gegenüber dem Heizdraht, bei dem nur Joulesche Wärme freigesetzt wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenraum des Kältegerätes durch einen Trennkörper in zwei von jeweils einer Tür verschließbare Zonen gegliedert, und das Peltier-Element ist in dem Trennkörper angeordnet, denn in einem solchen Trennkörper ist die Anbringung eines Heizrohres besonders schwierig.

Der Trennkörper kann eine durchgehende Trennwand zwischen den zwei Zonen sein, in diesem Fall können die zwei Zonen mit unterschiedlichen Lagertemperaturen betrieben werden.

Der Trennkörper kann aber auch lediglich die Form eines Balkens haben, der einen Teil des Rahmens des Korpus bildet und hinter dem die zwei Zonen miteinander zusammenhängen. Um in einem solchen Fall zu vermeiden, das der Trennkörper für den Benutzer, der zum Befüllen, Entleeren oder Reinigen des Kältegerätes beide Türen gleichzeitig öffnet, zu einem Hindernis wird, die die Benutzung erschwert, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Trennkörper zusammen mit wenigstens einer der Türen bewegbar ist.

Dazu ist bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung der Trennkörper an einer Seitenwand des Korpus angelenkt. Diese Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Trennkörper mit den im Kältegerätebereich üblichen Scharnieren montiert werden kann, mit denen auch die Türen am Korpus befestigt werden. Diese bestehen zumeist aus einem einen Lagerstift tragenden Arm, der am Rahmen befestigt ist, und einer dazu passenden Lagerstifthülse, die an der Tür bzw. am Trennkörper anzubringen ist. Der Trennkörper kann wie die Türen wahlweise einen Rechts- oder Linksanschlag haben.

Die Montage und Bewegungsführung von Türen und Trennkörper ist insbesondere dann einfach, wenn Trennkörper und Türen um die gleiche Achse schwenkbar sind. Nur dann kann mit einfachen Befestigungsmitteln zwischen Tür und Trennkörper der gemeinsame Schwenkvorgang von Trennkörper und Tür realisiert werden.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Trennkörper an eine der Türen angelenkt. Diese Ausgestaltungsvariante bietet sich insbesondere für Kältegeräte mit nebeneinander statt übereinander angeordneten Türen an. Der Trennkörper sollte in diesem Fall um eine Achse schwenkbar sein, die parallel zu einer der einander zugewandten Kanten der Türen verläuft.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines zweitürigen Kältegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem beide Türen offen stehen;
2 eine perspektivische Ansicht des gleichen Kältegerätes mit nur einer offen stehenden Tür
3 einen vertikalen Schnitt durch den Trennkörper des Kältegeräts aus 1 und 2;
4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kältegerätes
5 einen horizontalen Teilschnitt durch eine Gelenkverbindung zwischen Trennkörper und Tür des Kältegerät aus 4.
Eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kältegerätes wird mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein erfindungsgemäßes Kältegerät bezeichnet. Die perspektivische Darstellung zeigt den Korpus 2 des Kältegerätes 1 mit daran angelenkten, in offener Stellung gezeigten, übereinander angeordneten Türen 3a und 3b. Die Türen 3a und 3b sind über Scharniere 10, 11 mit einer als Rahmen 6 bezeichneten Vorderseite des Korpus 2 verbunden. Jede Tür 3a, 3b ist innenseitig mit einer umlaufenden elastischen Magnetprofildichtung 5 versehen. Von den vier geradlinigen Dichtungssträngen, aus denen jede Magnetprofildichtung 5 in üblicher Weise zusammengesetzt ist, liegen diejenigen drei, die in der Fig. sichtbar sind, in geschlossener Stellung der Türen 3a, 3b am Rahmen 6 des Korpus an. Die vierten Stränge beider Türen 3a, 3b haften in der Stellung der 1 magnetisch an einem balkenförmigen Trennkörper 9, der schwenkbar an den einander benachbarten Scharnieren 11 der zwei Türen 3a, 3b aufgehängt ist. Die Türen 3a, 3b und der Trennkörper 9 haben die gleiche Schwenkachse und führen beim Öffnen und Schließen der Türen 3a und 3b dieselbe Schwenkbewegung aus. In geschlossener Stellung der Türen 3a, 3b taucht der Trennkörper 9 in einen Kühlraum 4 des Korpus 2 ein.
Drei Einlegeböden 7 unterteilen den Kühlraum 4 in vier Kühlfächer 8.
Wie in 1 zu sehen, können die Türen 3a und 3b können gemeinsam geöffnet werden, damit der Kühlraum 4 gut zugänglich ist. Um ein Öffnen beider Türen 3a, 3b mit einem einzigen Handgriff zu ermöglichen, sind die seitlichen Flanken der Türen mit einer Hinterschneidung 12 versehen. Diese erstreckt sich über die gesamte Höhe der Türen 3a, 3b, so dass diese in beliebiger Höhe gegriffen werden können; insbesondere ist es möglich, mit einer Hand an beiden Türen gleichzeitig anzugreifen, um sie zu öffnen.
Es ist darüber hinaus auch möglich jede Tür 3a, 3b einzeln zu öffnen, wie in 2 dargestellt.
2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung das Kältegerät 1 mit offener oberer Tür 3a und geschlossener unterer Tür 3b. Wenn nur eine Tür geöffnet wird, wie etwa in 2 die Tür 3a, so hindert die jeweils andere Tür 3b den Trennkörper 9 daran, der Öffnungsbewegung zu folgen. Der Trennkörper 9 bleibt in derselben Stellung, die er bei geschlossenen Türen innehat, seine Vorderseite bleibt bündig mit dem Rahmen 6 des Korpus 2. Die teilweise Öffnung des Kältegerätes reduziert zum einen den Kälteverlust im Innenraum 4 und zum anderen die relativ große Kraft, die der Benutzer beim Öffnen einer großen Kältegerätetür aufwenden muss.
3 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Trennkörper 9. Der Trennkörper 9 besteht aus einem quaderförmigen Körper aus wärmeisolierenden Material, in das eine ferromagnetische Platte 13 eingebettet ist, an der die Magnetdichtungen 5 der Türen 3a, 3b haften. Die Platte 13 erstreckt sich in der Vertikalen über den gesamten Zwischenraum zwischen den Dichtungen 5 der zwei Türen, in den feuchte Umgebungsluft eindringen kann, aber nur über einen Teil der Breite der Dichtungen 5.
Innerhalb des Trennkörpers 9 ist ein Peltier-Element 14 untergebracht, das hier in an sich bekannter Art mit zwei Keramikplatten 15, 16 und zwischen diesen eine Vielzahl von unterschiedlich dotierten Halbleiterstücken 17, 18 dargestellt ist. Eine der Keramikplatten 15 berührt die ferromagnetische Platte 13; die andere 16 befindet sich nahe an der Rückseite des Trennkörpers 9. Die Platten 15, 16 sind somit thermisch jeweils eng an die Umgebung bzw. den Kühlraum 4 gekoppelt. Das Peltier-Element 14 wird mit Gleichstrom so beaufschlagt, dass die Platte 15 als warme und die Platte 16 als kalte Seite fungiert; d.h. die Heizleistung, die das Peltier-Element 14 an die ferromagnetische Platte 13 abgibt, setzt sich zusammen aus durch den Stromfluss in dem Element 14 freigesetzter Joulescher Wärme und Wärme, die aus dem Kühlraum 4 durch den Peltier-Effekt nach außen gefördert wird.
In den 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die perspektivische Darstellung zeigt das Kältegerät 21 mit Korpus 22, Türen 23a und 23b und einem Kühlraum 24. Die Türen 23a, 23b erstrecken sich über die gesamte Höhe des Korpus 22 und sind an gegnüberliegenden Seiten des Korpus 22 angelenkt. Die Tür 23a ist innenseitig in üblicher Weise mit einer umlaufenden elastischen Magnetprofildichtung 25 versehen. An der anderen Tür 23b ist einer der vier Stränge der Magnetprofildichtung 25 durch ein luftdichtes Scharnier ersetzt, das einen Trennkörper in Form eines vertikalen Balkens mit der Tür 23b verbindet.
5 zeigt einen horizontalen Teilschnitt durch den Trennkörper 29 und dessen Umgebung. Um die Funktionsweise des Trennkörpers beim Öffnen und Schließen der Türen zu veranschaulichen, sind mehrere Stellungen des Trennkörpers gezeigt, die der Trennkörper einnimmt, wenn die Tür 23b geschlossen ist bzw. wenn sie geöffnet wird.
Um die Fig. übersichtlich zu halten, ist der innere Aufbau des Trennkörpers 29 nicht dargestellt. Er entspricht weitgehend dem in 3 gezeigten Aufbau des Trennkörpers 9:
Ein Peltier-Element hat eine warme Seite, die eine ferromagnetische Platte berührt, an der in Schließstellung der Türen ein Strang der Magnetdichtung 25 der Tür 23a haftet. Eine kalte Seite ist thermisch an den Kühlraum 24 gekoppelt.
Stromversorgungsleitungen für das Peltier-Element sind durch das Scharnier 30 und die Tür 23b geführt.
An Ober- und Unterseite des Trennkörpers 29 ist jeweils eine Nut 40 geformt, in die bei geschlossener Tür 23b von Boden bzw. Decke des Kühlraums 24 abstehende Zapfen 41 eingreifen.
Die Stellung des Trennkörpers 29 bei geschlossener Tür 23b ist in 5 als ausgefüllter Umriss mit geschlossener Kontur dargestellt. Der Zapfen 41 befindet sich an einem Ende der Nut 40, und die Vorderseite des Trennkörpers 29, in die die nicht dargestellte ferromagnetische Platte eingelassen ist, ist bündig mit der Vorderseite des Korpus 22, so dass die Magnetprofildichtung 25 der geschlossenen Tür 23a auf ihrer ganzen Länge entweder am Korpus 22 oder am Trennkörper 29 dicht anliegt.
Die Tür 23a kann in üblicher Weise geöffnet und geschlossen werden, so dass hierauf nicht weiter eingegangen werden muss.
Die Tür 23b ist in der Figur in zwei Stellungen dargestellt, und zwar als leerer Umriss in geschlossener Stellung und als ausgefüllter Umriss in teiloffener Stellung. Wenn die Tür 23b geöffnet wird, wird der Trennkörper 29 über das Scharnier 30 mitgezogen, und der Zapfen 41 gleitet die Nut 40 entlang und schwenkt dadurch den Trennkörper 29. Der Bereich der Vorderseite des Trennkörpers 29, an dem die Magnetprofildichtung 25 der Tür 23a anliegt, schwenkt zunächst ins Innere des Kühlraums 24 und löst sich so von der Dichtung 25. Die Schwenkbewegung erlaubt es, den Trennkörper 29 an der geschlossenen Tür 23a vorbei vorzuziehen. Dabei erreicht der Trennkörper 29 schließlich eine als leerer durchgezogener Umriss dargestellte Stellung, in der eine Seitenflanke 42 von ihm an der Rückseite der Tür 23b anschlägt. In dieser Stellung tritt auch der Zapfen 41 aus der Nut 40 aus, und die Tür 23b kann frei weiter geöffnet werden.
Wird die Tür 23b wieder geschlossen, so trifft das offene Ende der Nut 40 wieder auf den Zapfen 41, dieser gleitet in die Nut 40 hinein und führt so den Trennkörper 29 auf einer Schwenkbewegung, die ihn in seine mit dem Korpus 22 bündige Ausgangsstellung zurückführt.

Claims

Kältegerät (1; 21) mit einem Korpus (2; 22) und wenigstens einer Tür (3a, 3b; 23a, 23b), die gemeinsam einen wärmeisolierten Innenraum (4; 24) begrenzen, wobei ein der Tür (3a, 3b; 23a, 23b) zugewandter Rahmen (6, 9; 29) des Korpus (2; 22) mit einer elektrischen Rahmenheizung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenheizung wenigstens ein Peltier-Element (14) umfasst.
Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum durch einen Trennkörper (9, 29) des Rahmens (6) in zwei von jeweils einer Tür (3a, 3b; 23a, 23b) verschließbare Zonen gegliedert ist und dass das Peltier-Element (14) in dem Trennkörper (9; 29) angeordnet ist.
Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörper (9; 29) zusammen mit wenigstens einer der Türen (3a, 3b; 23a, 23b) bewegbar ist.
Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörper (9) an eine Seitenwand des Korpus (2) angelenkt ist.
Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörper (9) und die Türen (3a, 3b) um eine gleiche Achse schwenkbar sind.
Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörper (29) an eine der Türen (23b) angelenkt ist.
Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörper (29) um eine zu einander zugewandten Kanten der Türen (23a, 23b) parallele Achse schwenkbar ist.