DE102009032476A1

DE102009032476A1 - Oberflächensystem für ein Kühl- und/oder Gefriergerät sowie Kühl- und/oder Gefriergerät

Info

Publication number: DE102009032476A1
Application number: DE102009032476A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Ertel; Thomas Dipl.-Ing. Gindele (Fh); Michael Dipl.-Phys. oec. Schick
Original assignee: Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Current assignee: Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2010-12-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Oberflächensystem für ein Kühl- und/oder Gefriergerät, umfassend wenigstens eine Oberfläche für den direkten Kontakt mit Kühlgut, wenigstens eine Lichtquelle, wobei die Oberfläche zumindest teilweise mittelbar und/oder unmittelbar mit photokatalytischen TiO-Partikeln beschichtet ist und die Photokatalyse mittels der Lichtquelle anregbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Oberflächensystem für ein Kühl- und/oder Gefriergerät sowie ein Kühl- und/oder Gefriergerät.
In Kühl- und/oder Gefriergeräten werden Oberflächen, auf denen Lebensmittel gelagert werden oder die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen, häufig mit organischen Materialien verschmutzt. Eine Reinigung ist oftmals nicht einfach und aufwendig, so dass zumeist nur eine unzureichende Reinigung stattfinden kann.
Aus dem Stand der Technik sind bereits sogenannte „easy to clean” Beschichtungen mit hydrophilen und hydrophoben Schichten bekannt, die jedoch allenfalls die konventionelle Reinigung des Gerätes erleichtern können. Antibakterielle Beschichtungen, wie sie bisher z. B. mit Nanosilber oder kolloidalem Silber hergestellt werden, sind gemäß neuerer Untersuchung nur unzureichend bis gar nicht wirksam.
Aus der WO 2007/049937 A2 ist ein Kühl- und/oder Gefriergerät bekannt, bei dem die Luft im Innenraum des Kühlschrankes mittels eines photokatalytisch wirksamen Luftfilters gereinigt wird.
Aus der US 2008/0236183 A1 ist ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem photokatalytischen Material bekannt, wobei als photokatalytisches Material Titanoxid mit Platinzusatz, stickstoffdotiertes Titanoxid (TiO-N) oder schwefelkationdotiertes Titanoxid mit Eisen vorgeschlagen wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflächensystem der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass dieses einfacher als bekannt aufgebaut ist und eine selbstreinigende und selbstdesinfizierende Oberfläche bereitstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Oberflächensystem für Kühl- und/oder Gefriergeräte wenigstens eine Oberfläche für den direkten Kontakt mit Kühlgut und wenigstens eine Lichtquelle umfasst, wobei die Oberfläche zumindest teilweise mittelbar und/oder unmittelbar mit photokatalytischen TiO₂-Partikeln beschichtet ist und die Photokatalyse mittels der Lichtquelle anregbar ist.
Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass Titandioxid bei Bestrahlung mit Licht OH-Radikale in Wasser bzw. wäßrigen Lösungen erzeugt. Diese Radikale wirken zersetzend auf anhaftenden Schmutz, der dadurch langsam ohne weiteres Zutun entfernt wird. Mikroorganismen, die auf den Oberflächen vorhanden sind, werden durch die OH-Ionen abgetötet. Es ergibt sich somit der große Vorteil, dass eine sich aktiv selbstreinigende Oberfläche geschaffen wird. Die Titandioxidbeschichtung erlaubt eine aktive Bekämpfung von Mikroorganismen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle eine UV-Lichtquelle ist, insbesondere eine UV-Lichtquelle mit einer Wellenlänge von weniger als 400 nm, wobei die UV-Lichtquelle vorzugsweise als UV-LED und/oder als UV-Leuchtstoffröhre ausgebildet ist oder wenigstens eine UV-LED und/oder wenigstens eine UV-Leuchtstoffröhre umfasst. Insbesondere bei einer Bestrahlung der Oberfläche mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 400 nm läuft die Photokata lyse sehr effektiv ab. Die Titandioxid Partikel erzeugen bei einer derartigen Bestrahlung besonders gut OH-Radikale in Wasser bzw. wäßrigen Lösungen.
Auch andere Lichtquellen kommen in Betracht. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Lichtquelle Licht mit einer Wellenlänge von < 420 nm oder < 440 nm abgibt.
Denkbar ist ferner, dass die Lichtquelle eine Lichtquelle ist, die Licht im sichtbaren Bereich emittiert, vorzugsweise blaues und/oder weißes Licht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche Bestandteil eines Bauteils im Kühlraum eines Kühl- und/oder Gefriergerätes ist, insbesondere dass die Oberfläche Bestandteil einer Abstellfläche, die Oberfläche einer Schublade, die Oberfläche eines Kaltlagerfaches bzw. einer Schublade eines Kaltlagerfaches („BioFresh”), und/oder die Oberfläche einer Displayoberfläche ist.
Möglich ist weiter, dass das Oberflächensystem ein Steuerungs- und/oder Regelungsmittel umfasst oder mit einem Steuerungs- und/oder Regelungsmittel in Verbindung steht, mittels dessen die Lichtquelle zeitbasiert und/oder ereignisabhängig aktivierbar und/oder deaktivierbar ist. Das Steuerungs- und/oder Regelungsmittel kann beispielsweise Bestandteil der zentralen Gerätesteuerung des Kühl- und/oder Gefriergerätes sein.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die TiO₂-Partikel als Nanopartikel ausgeführt sind und/oder dass die TiO₂-Partikel zumindest teilweise TiO₂-Modifikationen wie Rutil und/oder Anatas umfassen. Je kleiner die TiO₂-Partikel sind, des größer ist ihre aktive Oberfläche. Somit ergibt sich durch Einsatz von Nanopartikeln der Vorteil, dass die Effektivität der Selbstreinigung der Oberfläche erhöht werden kann.
Vorteilhaft ist weiter denkbar, dass die Oberfläche Bestandteil eines zumindest teilweise transparenten Bauteils, insbesondere einer transparenten Abstellfläche ist.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Lichtquellen an wenigstens einer seitlichen Schmalseite des transparenten Bauteils optisch eingekoppelt sind und/oder dass wenigstens eine Kante des transparenten Bauteils optisch gekapselt ist.
Vorzugsweise ist weiter denkbar, dass eine mechanische Kopplung vorgesehen ist, mittels derer die optische Kopplung von Lichtquelle und transparenter Abstellfläche erzielbar ist.
Es ist möglich, dass die transparente Abstellfläche aus der mechanischen Kopplung entnehmbar ausgeführt ist und/oder dass die mechanische Kopplung ein Federsystem umfasst, mittels dessen Lichtquelle und transparente Abstellfläche aneinanderpressbar sind.
Denkbar ist weiter, dass bei Entnahme der transparenten Abstellfläche das Federsystem vorgespannt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Oberflächensystem mehrere Schichten aufweist, wobei eine erste nichttransparente Schicht eine Trägerschicht ist und auf der nichttransparenten Schicht eine transparente Schicht aufgebracht ist, in die das Licht zur Aktivierung der photokatalytischen TiO₂-Partikel einleitbar ist. Dabei kann es sich beispielsweise bei der Trägerschicht um die nichttransparente Wandung des Innenbehälters handeln.
Außerdem ist möglich, dass wenigstens ein optisches Umlenkmittel vorgesehen ist, mittels dessen das von der Lichtquelle emittierte Licht zumindest teilweise auf die Oberfläche umlenkbar ist.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die Materialoberfläche zumindest teilweise von einer Schutzschicht überzogen ist, die zwischen der Materialoberfläche und der photokatalytischen Beschichtung (durch die photokatalytischen TiO₂-Partikel gekennzeichnet) trennend angeordnet ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Danach ist vorgesehen, dass Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens ein Oberflächensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nunmehr anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigt:
1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Oberflächensystems für ein Kühl- und/oder Gefriergerät.
1 zeigt schematisch ein Oberflächensystem 10 für ein nicht näher dargestelltes Kühl- und/oder Gefriergerät. Das Oberflächensystem 10 weist dabei eine transparente Abstellfläche 20 bzw. einen transparenten Boden 20 zum Einlegen bzw. Einschieben in den Innenbehälter eines Kühl- und/oder Gefriergerätes auf. Der Boden 20 kann aber auch der Boden 20 eines Türabstellers sein, der an der Innenseite der Gerätetür angeordnet ist. Die Oberfläche 20 ist dabei vollständig und sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite mit TiO₂-Nanopartikel beschichtet.
Die transparente Abstellfläche 20 bzw. der transparente Boden 20 ist an seinen Kanten 22 durch Verspiegelung optisch gekapselt, um das durch die UV-LEDs 30 eingekoppelte UV-Licht 40 mit einer Wellenlänge von weniger als 400 nm nicht aus der Oberfläche 20 auszuleiten. Auch die neben den Einkoppelstellen der UV-LEDs liegenden Kanten 24 der Oberfläche 20 sind durch Verspiegelung optisch gekapselt.
Folgende weitere vorteilhafte Einzelheiten können bzw. sind bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Kühl- und/oder Gefriergerätes und seinen Bauteilen verwirklicht bzw. zumindest teilweise verwirklicht:
Es kann vorgesehen sein, dass bei allen transparenten Bauteilen im Innenbehälter eines Kühl- und/oder Gefriergerätes, die form- und/oder kraftschlüssig mit ihren Stirnseiten mit dem Innenbehälter oder der Innenseite der Gerätetür verbunden sind, das Licht seitlich in das transparente Bauteil eingekoppelt wird. Die Lichtquellen sind dabei fest im Kühl- und/oder Gefriergerät eingebaut und angeschlossen bzw. kontaktiert, während das beleuchtete Bauteil wie eine transparente Auflagefläche im Innenraum oder ein Türabsteller auf der Innenseite der Tür einfach zur Reinigung entnommen werden kann.
Die Anbindung der Lichtquellen an die zu bestrahlenden Bauteile kann über Lichtleiter erfolgen. Die Lichtquelle können vorzugsweise und auch ausschließlich durch UV-LEDs ausgeführt sein, die im Kühl- und/oder Gefriergerät fest eingebaut und kontaktiert sind.
Der optische Kontakt zwischen Bauteil und Lichtquelle wird durch eine mechanische Kopplung erzielt. Denkbar ist die Betätigung eines Federsystems beim Einbau bzw. Einsetzen des Bauteils, das die Lichtquelle bzw. den Lichtleiter an das Bauteil presst. Beim Ausbau des Bauteils wird das Federsystem erneut vorgespannt, was z. B. durch eine Zwangsführung des Bauteils ermöglicht sein kann, die bewirkt, dass eine oder mehrere Federn des Federsystem vorgespannt werden.
Die Optik der Lichtleiter kann derart ausgeführt sein, dass ein (möglicher) Spalt zwischen dem Bauteil und dem Lichtleiter bzw. der Lichtquelle überbrückt werden kann. Denkbar ist auch, dass das Licht über Spiegel oder Prismen in das Bauteil eingekoppelt werden kann, was beispielsweise bei waagrechten Bauteilkanten vorteilhaft ist.
Vorzugsweise verfügt das Kühl- und/oder Gefriergerät über eine Einrichtung wie Steuerungs- und/oder Regelungsmittel, die die UV-Lichtquellen unter bestimmten Umständen bzw. Ereignissen wie „Türe geöffnet” oder „Bauteil entnommen” abschalten und unter bestimmten Umständen bzw. Ereignissen erneut einschalten wie „Türe geschlossen” oder „Bauteil eingesetzt”.
Vorzugsweise ist weiter vorgesehen, dass eine Beschichtung von nicht transparenten Bauteilen mit transparenten Schichten vorgenommen wird. Dies kann durch Auftragen von Lack, Koextrusion oder eine Glasabdeckung realisiert sein, um damit das eigentlich nicht transparente Bauteil optisch leitend zu machen. Das Licht wird dementsprechend dann in diese transparente Schicht eingekoppelt.
Die Lichtquellen können zugleich zur Gerätebeleuchtung verwendet werden. Hierzu können auch weitere Lichtquellen mit weißem oder blauen bzw. bläulichem Licht verwendet werden, die den Innenraum erhellen und gleichzeitig auch die photokatalytischen Schichten, die im Bereich des sichtbaren Lichts aktiv sind, aktivieren können.
Vorteilhaft ist weiter, dass der Austritt des Lichts, insbesondere des UV-Lichts aus dem Bauteil, z. B. einer transparenten Abstellfläche, durch optische Abkapselung weitestgehend verhindert wird. Die Anregung der photokatalytischen Oberflächenbeschichtung geschieht zum größten Teil durch Wechselwirkung mit evaneszenten Wellen. Die optische Abkapselung kann beispielsweise durch Verspiegelung, Schwärzung und/oder Aufrauhung erfolgen. Die Oberflächenbeschaffenheit der Bauteile kann derart verändert sein, dass die Wirksamkeit der evaneszenten Wellen verbessert ist.
Seitlich im Innenbehälter können UV-Lichtquellen vorgesehen sein, die den Behälter bestrahlen und/oder die schräg nach oben leuchten und so die Abstellplatten von unten bestrahlen.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die photokatalytisch aktive Schicht durch eine geeignete Schutzschicht vom Bauteil getrennt ist, um die eine Korrosion des Bauteils durch die photokatalytische Aktivität zu verhindern. Diese Schutzschicht wird dabei im Herstellprozess des Bauteils aufgebracht, vorzugsweise durch Koextrusion, Lackierung oder sonstige geeignete Verfahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2007/049937 A2 [0004]
- US 2008/0236183 A1 [0005]

Claims

Oberflächensystem für Kühl- und/oder Gefriergerät umfassend wenigstens eine Oberfläche für den direkten Kontakt mit Kühlgut, wenigstens eine Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche zumindest teilweise mittelbar und/oder unmittelbar mit photokatalytischen TiO₂-Partikeln beschichtet ist und die Photokatalyse mittels der Lichtquelle anregbar ist.
Oberflächensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine UV-Lichtquelle ist, insbesondere eine UV-Lichtquelle mit einer Wellenlänge von weniger als 400 nm, wobei die UV-Lichtquelle vorzugsweise als UV-LED und/oder als UV-Leuchtstoffröhre ausgebildet ist oder wenigstens eine UV-LED und/oder wenigstens UV-Leuchtstoffröhre umfasst.
Oberflächensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Lichtquelle ist, die Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 420 nm oder weniger als 440 nm abgibt und/oder eine Lichtquelle ist, die Licht im sichtbaren Bereich emittiert, vorzugsweise blaues und/oder weißes Licht.
Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche Bestandteil eines Bauteils im Kühlraum eines Kühl- und/oder Gefriergerätes ist, insbesondere dass die Oberfläche Bestandteil einer Abstellfläche, die Oberfläche eines Faches, vorzugsweise eines Kaltlagerfaches, die Oberfläche einer Schublade, vorzugsweise einer Schublade eines Kaltlagerfaches und/oder die Oberfläche einer Displayoberfläche ist.
Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächensystem ein Steuerungs- und/oder Regelungsmittel umfasst oder mit einem Steuerungs- und/oder Regelungsmittel in Verbindung steht, mittels dessen die Lichtquelle zeitbasiert und/oder ereignisabhängig aktivierbar und/oder deaktivierbar ist.
Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die TiO₂-Partikel als Nanopartikel ausgeführt sind und/oder dass die TiO₂-Partikel zumindest teilweise TiO₂-Modifikationen wie Rutil und/oder Anatas umfassen.
Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche Bestandteil eines zumindest teilweise transparenten Bauteils, insbesondere einer transparenten Abstellfläche ist.
Oberflächensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Lichtquellen an wenigstens einer seitlichen Schmalseite des transparenten Bauteils optisch eingekoppelt sind und/oder dass wenigstens eine Kante des transparenten Bauteils optisch gekapselt ist.
Oberflächensystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Kopplung vorgesehen ist, mittels derer die optische Kopplung von Lichtquelle und transparenter Abstellfläche erzielbar ist.
Oberflächensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abstellfläche aus der mechanischen Kopplung entnehmbar ausgeführt ist und/oder dass die mechanische Kopplung ein Federsystem umfasst, mittels dessen Lichtquelle und transparente Abstellfläche aneinander pressbar sind.
Oberflächensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Entnahme der transparenten Abstellfläche das Federsystem vorgespannt wird.
Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächensystem mehrere Schichten aufweist, wobei eine erste nichttransparente Schicht eine Trägerschicht ist und auf der nichttransparenten Schicht eine transparente Schicht aufgebracht ist, in die das Licht zur Aktivierung der photokatalytischen TiO₂-Partikel einleitbar ist.
Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein optisches Umlenkmittel vorgesehen ist, mittels dessen das von der Lichtquelle emittierte Licht zumindest teilweise auf die Oberfläche umlenkbar ist.
Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialoberfläche zumindest teilweise von einer Schutzschicht überzogen ist, die zwischen der Materialoberfläche und der photokatalytischen Beschichtung gekennzeichnet durch die photokatalytischen TiO₂-Partikel, trennend angeordnet ist.
Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Oberflächensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.