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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Leuchtmittel, das
insbesondere als Betriebszustandsanzeige oder zur Beleuchtung eines
Innenraums des Kältegeräts einsetzbar
ist.
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Seit
langem werden als derartige Leuchtmittel Glüh- oder Glimmlampen eingesetzt,
die allerdings, vor allem wenn sie als Innenraumbeleuchtung eingesetzt
werden, den Nachteil haben, dass ihre Abwärmeleistung die Lichtleistung
um ein Vielfaches übersteigt.
Die starke Erwärmung
macht es notwendig, sie in einem geräumigen Gehäuse unterzubringen, das entweder
in den Innenraum vorspringt und so dessen Nutzung behindert, oder
in die Wand des Kältegeräts eingesenkt
sein muss, wodurch sich eine Schwachstelle der Wärmeisolation ergibt. Mit dem Aufkommen
leistungsstarker Leuchtdioden wurden auch diese zur Kältegerätebeleuchtung
in Betracht bezogen. Sie haben zwar im Allgemeinen kleine Abmessungen
und ein besseres Verhältnis
von Licht- zu Wärmeleistung
als Glühbirnen,
doch ist ihr Licht gebündelt,
so dass zum Realisieren einer gleichmäßigen Innenraumbeleuchtung
oder einer aus einem großen
Winkelbereich gut sichtbaren Anzeige Streuoptiken in einem Abstand
in einem Abstand von den Leuchtdioden erforderlich sind. Daher sind
die Abmessungen einer Beleuchtungsbaugruppe, die Leuchtdioden verwendet,
nicht wesentlich kleiner als die einer Beleuchtungsbaugruppe mit
Glühbirne.
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Ein
ideales Leuchtmittel für
ein Kältegerät müsste eine
im wesentlichen ungebündelte
Abstrahlcharakteristik bei minimaler Einbautiefe haben. Als Leuchtmittel,
die diese Anforderung erfüllen,
sind in den letzen Jahren vermehrt sogenannte organische Leuchtdioden
(OLEDs) diskutiert worden, die in Form großflächiger Folien produziert werden
können. Ein
Problem der gegenwärtigen
OLED-Leuchtstoffe ist ihre Empfindlichkeit gegen Sauerstoff und
Wasser. Eine vollständige
Abschirmung vor diesen beiden Stoffen, vor allem vor Wasser, ist
in einem Kältegerät schwierig
zu gewährleisten.
Eine unvollständige
Abschirmung hat einen vorzeitigen Ausfall der OLEDs zur Folge.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher, ein Kältegerät mit Leuchtmittel
zu schaffen, das eine großflächige Ausleuchtung
ermöglicht,
eine minimale Einbautiefe erfordert und dennoch ausreichend robust
ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem
als Leuchtmittel ein Elektrolumineszenzelement verwendet wird. Anders
als bei einer Leuchtdiode basiert bei dem 1936 von George Destriau
entdeckten Elektrolumineszenzeffekt die Lichtemission nicht auf
Ladungsträgerrekombination
an einer Grenzschicht zwischen unterschiedlich dotierten Halbleiterbereichen,
sondern auf der Anregung von Elektronen eines elektrolumineszenten
Pigments durch ein starkes elektrisches Wechselfeld und der Rückkehr dieser
angeregten Elektronen in ihren Grundzustand unter Lichtemission.
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Als
Elektrolumineszenzpigmente werden herkömmlicherweise dotierte Zinksulfide
verwendet, wobei die Farbe des erzeugten Lichtes von der verwendeten
Dotierung abhängt.
Zinksulfid ist zwar an sich chemisch stabil, aber es ist stark hygroskopisch, so
dass es wie das Halbleitermaterial der OLEDs gegen Wasser zuverlässig abgeschirmt
sein muss. Eine zuverlässige
Abschirmung der Elektrolumineszenzpigmente ist jedoch prinzipiell
einfacher als bei OLEDs. Da die Lichtemission nicht auf einem Stromfluss
durch das Pigmentmaterial basiert, sondern lediglich auf dem Einfluss
eines starken elektrischen Feldes, ergibt sich insbesondere die
Möglichkeit,
ein mikrogekapseltes Pigment zu verwenden, d. h. ein Pigment, dessen
einzelne Teilchen mit einer Schutzschicht versehen sind. Diese sind
somit selbst dann vor chemischen Einflüssen aus der Umgebung in gewissem
Umfang geschützt,
wenn die Ränder
einer mit dem Pigment beaufschlagten Schicht selbst nicht oder nur
unvollständig
gegen die Umgebung abgeschirmt sind. Dies vereinfacht die Fertigung
des Leuchtmittels erheblich.
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Das
Elektrolumineszenzelement kann von außen sichtbar an einem Gehäuse des
Kältegeräts angebracht
sein, um eine Betriebszustandsanzeige zu bilden. Es kann auch in
einem Innenraum angebracht sein, um diesen auszuleuchten. Dazu kann
es an einer Innenbehälterwand
oder auch an einem Einbauteil des Innenraums angebracht sein. Letzteres hat
den Vorteil, dass im Falle eines Defekts oder wenn durch natürliche Alterung
die Lichtausbeute des Elektrolumineszenzelements nachlässt, dieses einfach
zusammen mit dem Einbauteil ausgewechselt werden kann.
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Elektrolumineszenzpigmente
sind mit unterschiedlichen Lichtfarben bekannt. Dies kann erfindungsgemäß ausgenutzt
werden, indem Elektrolumineszenzelemente unterschiedlicher Lichtfarbe
verschiedenen Temperaturzonen des Innenraums zugeordnet sind, so
dass ein Benutzer die Eignung eines gegebenen Bereichs des Innenraums
für die
Lagerung eines bestimmten Kühlguts
an der Farbe erkennen kann, mit der dieser Bereich beleuchtet ist.
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Um
eine intuitiv richtige Nutzung der unterschiedlichen Temperaturzonen
zu erleichtern, ist es zweckmäßig, wenn
einer warmen Temperaturzone eine wärmere Lichtfarbe zugeordnet
ist als einer kalten Temperaturzone.
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Die
mit dem Elektrolumineszenzpigment beaufschlagte Schicht kann zwischen
zwei Deckfolien eingeschlossen sein, von denen eine an einer Bauteiloberfläche des
Kältegeräts befestigt
ist. Dies ermöglicht
die Verwendung vorgefertigter Elektrolumineszenz-Verbundfolien,
die die Deckfolien und die Elektrolumineszenschicht sowie Elektroden
beiderseits der Elektrolumineszenzschicht umfassen und die für den Einsatz
in dem Kältegerät bequem
auf ein gewünschtes
Format zurecht geschnitten werden können.
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Es
ist aber auch möglich,
die Elektrolumineszenzschicht direkt auf einer Bauteileoberfläche des Kältegeräts zu erzeugen.
Diese Möglichkeit
bietet sich insbesondere für
Bauteileoberflächen
an, die sich auf Grund ihrer Formgebung schlecht für die Anbringung
einer Folie eignen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Kältegeräts gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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2 einen Schnitt durch einen Teil einer Gehäusewand
des Kältegeräts aus 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Kältegeräts gemäß einer
zweiten Ausgestaltung; und
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4 einen
Teilschnitt durch einen Fachboden des Kältegeräts aus 3.
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1 zeigt ein Kältegerät mit einem Gehäuse 1 und
einer daran angeschlagenen Tür 2,
die einen wärmeisolierten
Innenraum 3 begrenzen. In einem oberen Randbereich des
Gehäuses 1,
der von der Tür 2 in
ihrer geschlossenen Stellung nicht verdeckt ist, sind mehrere Leuchtanzeigen 4 zum
Anzeigen eines Betriebszustandes des Kältegeräts wie etwa Ein/Aus, Übertemperatur,
Schnellkühlbetrieb etc.
angeordnet. Die Betriebszustandsanzeigen 4 sind durch voneinander
getrennte Stücke
von Elektrolumineszenz-Verbundfolie gebildet, die an der Innenseite
eines leuchtdurchlässigen
Fensters 5 der Gehäusefront
angebracht sind. Alternativ könnten die
mehreren Betriebszustandsanzeigen 4 auch durch eine zusammenhängende elektrolumineszente Schicht
gebildet sein, die mit mehreren von einander örtlich getrennten und unabhängig voneinander
erregbaren Elektroden versehen ist.
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Der
Innenraum 3 ist durch an Seitenwänden seines Innenbehälters geformte
Rippen 6 vertikal gegliedert. Die Rippen 6 sind
als Träger
für in
der Fig. nicht gezeigte, da an sich bekannte Kühlgutabsteller vorgesehen.
Oberhalb und unterhalb der Rippen 6 sind jeweils großflächige Elektrolumineszenzelemente 7 bis 10 angeordnet.
Die Elektrolumineszenzelemente 7 bis 10 können sich
jeweils einteilig von einer Seitenwand des Innenbehälters über die
Rückwand bis
zur gegenüberliegenden
Seitenwand erstrecken und ermöglichen
so eine praktisch schatten- und blendfreie Ausleuchtung des Innenraums 3.
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Die
Zusammensetzung der mikrogekapselten elektrolumineszenten Pigmente
ist von einem der Elektrolumineszenzelemente 7 bis 10 zum
anderen unterschiedlich. Alle Elemente 7 bis 10 liefern
ein im wesentlichen weißes
Licht, dessen Farbtemperatur jedoch entsprechend ihrer Anordnung
in dem Innenraum 3 von oben nach unten zunimmt. D. h. während das
oberste Element 7 eher rötlich leuchtet, erscheint das
unterste 10 eher bläulich.
So wird dem Benutzer intuitiv deutlich gemacht, dass die Temperatur
in den unteren Fächern
niedriger ist, so dass er unwillkürlich dazu neigt, diese zur
Lagerung von Kühlgut
zu nutzen, das tieferer Lagertemperaturen bedarf.
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2 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen
Wandbereich des Gehäuses.
Der Innenbehälter
ist mit 11 und eine von ihm begrenzte Wärmeisolationsschicht mit 12 bezeichnet.
Das auf den Innenbehälter 11 flächig aufgeklebte
Elektrolumineszenzelement 7 ist ein Verbund aus einer Basisfolie 13,
einer darauf flächig
angebrachten Elektrodenschicht 14, einer dielektrischen
Schicht 15, die mit dotiertem Zinksulfid als Photolumineszenzpigment
beaufschlagt ist, einer zweiten Elektrodenschicht 16, die durch
die dielektrische Schicht 15 gegen die Elektrodenschicht 14 isoliert
ist, und einer Deckfolie 17. Wenn sich die Elektroden 14, 16 nicht
bis zu den Rändern 18 der
wasser- und wasserdampfundurchlässigen
Folien 13, 17 erstrecken, können diese Ränder 18 miteinander
verschweißt
sein, um die dielektrische Schicht 15 vor Feuchtigkeit
zu schützen.
Wenn einer anderen Ausgestaltung zufolge das Photolumineszenzelement
aus großflächigem Verbundmaterial auf
Maß zugeschnitten
ist, so dass sich die dielektrische Schicht 15 und die
Elektroden 14, 16 jeweils bis zu den Rändern von
Basis- und Deckfolie 13, 18 erstrecken, dürfen die
Folien 13, 17 sich nicht berühren. Zum Schutz der Elektroden 14, 16 vor
Feuchtigkeit kann es zweckmäßig sein,
das vollständige
Photolumineszenzelement wiederum in Wasser- und Wasserdampfundurchlässige Folien
einzuschließen.
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Bei
der in 3 gezeigten Ausgestaltung des Kältegeräts sind
die am Innenbehälter 11 aufgeklebten
Elektrolumineszenzelemente weggelassen; stattdessen dienen die auf
den Rippen 6 ruhenden Fachböden 20 selbst als
Leuchtmittel. 4 zeigt einen Teilschnitt durch
einen solchen Fachboden 20. Der Aufbau ähnelt dem einer Isolierglasscheibe:
zwei Platten 21 aus Sicherheitsglas oder einem transparenten
Kunststoff sind durch ein an ihren Rändern umlaufendes Profil 22 voneinander
beabstandet gehalten. Das Profil 22 schließt den Zwischenraum
zwischen den Platten 21 dicht gegen die Umgebung ab. Die
Platten 21 sind jeweils an ihren einander zugewandten Oberflächen mit
transparenten Elektroden 14, 16 versehen, und
zwischen Ihnen ist der Zwischenraum durch die mit Elektrolumineszenzpigment beaufschlagte
dielektrische Schicht 15 ausgefüllt.
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Der
Fachboden 20 ist mit Betriebsspannung über einen (nicht dargestellten)
Steckverbinder versorgt, der mit einem komplementären Verbinder
an der Rückwand
des Innenbehälters 11 zusammenwirkt.
Durch Lösen
der Verbinder ist es leicht möglich, den
Fachboden 20 zu entnehmen, um ihn zu reinigen, oder falls
notwendig, auszutauschen.