DE102010038381A1 - Kältegerät mit Kältespeichermedium - Google Patents

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Abstract

Ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, umfasst ein wenigstens eine erste Lagerkammer (1; 10, 11) umschließendes wärmeisolierendes Gehäuse und einen in thermischem Kontakt mit der ersten Lagerkammer (1; 10) angeordneten ersten Verdampfer (5; 12). Der Verdampfer und eine thermische Masse in Form eines plattenförmigen Festkörpers können zwischen einem Innenbehälter und einer Isolationsschicht des Kältegeräts oder in der Lagerkammer angeordnet sein.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem eine Lagerkammer für Kühlgut umschließenden wärmeisolierenden Gehäuse, einem Verdampfer, der in thermischem Kontakt mit der ersten Lagerkammer angeordnet ist, um diese zu kühlen, und einem Verdichter zum Versorgen des Verdampfers mit flüssigem Kältemittel.
  • Es ist an sich bekannt, an einem Verdampfer eines Kältegeräts eine thermische Masse anzubringen, die sich mit abkühlt, wenn der Verdichter im Betrieb ist und den Verdampfer mit flüssigem Kältemittel versorgt, und die in der Lage ist, in einer anschließenden Stillstandsphase des Verdichters, in der die Zufuhr von flüssigem Kältemittel zum Verdampfer unterbrochen ist, Wärme aus der Lagerkammer aufzunehmen und zu Puffern. Die thermische Masse ermöglicht so bei vorgegebener zugelassener Schwankungsbreite der Temperatur der Lagerkammer lange, und aufgrund ihrer Länge energieeffiziente, Betriebsphasen des Verdichters.
  • Herkömmlicherweise ist eine solche thermische Masse zwischen dem Verdampfer und einer die Lagerkammer umgebenden Isolationsmaterialschicht untergebracht, um den Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer und der Lagerkammer nicht zu behindern.
  • Ein solches Kältegerät nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche ist zum Beispiel aus DE 199 48 480 A1 bekannt. Bei diesem herkömmlichen Kältegerät ist die thermische Masse ein in flexiblen Kunststoffbeuteln verpacktes Eutektikum, das an einer von der Lagerkammer abgewandten Seite eines Coldwall-Verdampfers angebracht ist. Die Anbringung des Eutektikums ist aufwändig, da die Beutel sicher fixiert werden müssen, um beim Ausschäumen nicht verschoben zu werden und das Eindringen von Isolationsschaum zwischen Beutel und Verdampfer auszuschließen, die Beutel aber durch die Befestigung auch nicht beschädigt werden dürfen. Wenn ein Beutel beschädigt wird und Eutektikum sich im Isolierschaum verteilt, wird dessen Isolationswirkung größtenteils zunichte gemacht.
  • Des Weiteren sind sogenannte Einkreis-Kältegeräte bekannt, die zwei Lagerkammern zum Betrieb bei unterschiedlichen Temperaturen aufweisen, wobei die Verdampfer der beiden Lagerkammern mit einem gemeinsamen Verdichter in Reihe verbunden sind und deshalb nur gleichzeitig mit Kältemittel versorgt werden können. Die auf die verschiedenen Fächer entfallende Kühlleistung ist daher nicht variabel, und Anordnung und Abmessungen der Verdampfer müssen sorgfältig optimiert werden, um sicherzustellen, dass in beiden Lagerkammern den praktischen Anforderungen gemäße Temperaturen erreicht werden. Problematisch wird dies vor allem dann, wenn ein solches Kältegerät bei Umgebungstemperaturen eingesetzt wird, für die es nicht ausgelegt ist. So nimmt zum Beispiel bei einer zu niedrigen Umgebungstemperatur der Kühlleistungsbedarf eines Normalkühlfachs wesentlich stärker ab als der eines Gefrierfachs, weil die Temperaturdifferenz zwischen Fach und Umgebung beim Normalkühlfach prozentual wesentlich stärker abnimmt. Umgekehrt nimmt auch bei hoher Umgebungstemperatur der Kühlleistungsbedarf des Normalkühlfachs prozentual stärker zu als der des Gefrierfachs. So lange derartige Temperaturabweichungen nur sporadisch auftreten, kann ihnen Rechnung getragen werden, in dem eines der Fächer mit einer Ballastwärmequelle ausgestattet wird. Wenn beispielsweise bei niedriger Umgebungstemperatur ein Verdichterbetrieb, der für eine ausreichende Kühlung des Gefrierfachs erforderlich ist, zu einer Unterkühlung des Normalkühlfachs führen würde, kann das Normalkühlfach durch Einschalten einer Innenbeleuchtung oder einer speziell als Ballastwärmequelle vorgesehenen Heizeinrichtung erwärmt werden. Bei Geräten, die ständig bei einer Umgebungstemperatur betrieben werden, für die ihre Verdichter nicht ausgelegt sind, führt der häufige Betrieb einer solchen Heizeinrichtung allerdings zu einer unbefriedigenden Energieeffizienz.
  • Es ist zwar grundsätzlich denkbar, ein Kältegerät in mehreren unterschiedlichen Versionen zu fertigen, die jeweils für unterschiedliche Außentemperaturbereiche optimiert sind, doch erfordert eine solche Optimierung einen hohen Entwicklungsaufwand, und auch die Fertigung von unterschiedlichen Verdampfern, die erforderlich wären, um jeweils eine bedarfsgerechte Kühlung der verschiedenen Fächer bei den diversen Geräteversionen zu gewährleisten, würde erhebliche Kosten verursachen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, bei dem eine thermische Masse sicher und mit minimalem Aufwand montierbar ist.
  • Eine weitere Aufgabe ist, ein Kältegerät mit mehreren Lagerkammern und Verdampfern zu schaffen, das mit geringem Entwicklungsaufwand für unterschiedliche Umgebungstemperaturen optimierbar ist und bei dem unabhängig von der Optimierung identische Verdampfer verwendbar sind.
  • Erhebliche Einsparungen wären auch realisierbar, wenn bei unterschiedlichen Kältegerätemodellen unabhängig von einer Umgebungstemperatur, für die sie ausgelegt sind, gleiche Verdampfer verwendet werden könnten und dennoch eine genaue Abstimmung der Kühlleistung der Verdampfer auf den Bedarf der Fächer des Kältegeräts möglich wäre. Auch die Schaffung eines solchen Kältegeräts ist Aufgabe der Erfindung.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mit dem es schnell und preiswert möglich ist, die Kühlleistung der Verdampfer eines Einkreis-Kältegeräts so aufeinander abzustimmen, dass ohne oder mit nur minimalem bzw. gelegentlichem Einsatz einer Ballastwärmequelle in jedem Fach eine bedarfsgerechte Temperatur erreicht wird.
  • Eine erste Lösung der ersten Aufgabe ist ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem wenigstens eine erste Lagerkammer umschließenden, einen Innenbehälter und eine den Innenbehälter umgebende Isolationsschicht aufweisenden Gehäuse, einem in thermischem Kontakt mit der ersten Lagerkammer zwischen dem Innenbehälter und der Isolationsschicht angeordneten, vertikal ausgedehnten ersten Verdampfer und einer in thermischem Kontakt mit dem ersten Verdampfer angeordneten thermischen Masse die thermische Masse ein plattenförmiger Festkörper ist. Ein solcher Festkörper ist durch eine Befestigung an wenigen Punkten sicher zu fixieren, so dass eine Gefahr des Verschiebens beim Ausbilden der Isolationsschicht nicht besteht und ein Eindringen der Isolationsschicht zwischen thermischer Masse und Verdampfer durch die Formgebung der thermischen Masse leicht verhindert werden kann.
  • Zweckmäßigerweise kann die thermische Masse zwischen dem ersten Verdampfer und dem Innenbehälter angeordnet sein, um vom Verdampfer empfangene Kühlung unmittelbar an den Innenbehälter und seinen Inhalt weiterzugeben.
  • Einer zweiten Lösung zufolge kann eine plattenförmige, feste thermische Masse auch bei einem Kältegerät mit in einer ersten Lagerkammer angeordnetem, vertikal ausgedehntem ersten Verdampfer in thermischem Kontakt mit dem ersten Verdampfer angeordnet sein.
  • Wenn dieser Verdampfer benachbart zu einer Wand der Lagerkammer angeordnet ist, ist die thermische Masse vorzugsweise an einer von der Wand abgewandten Seite des Verdampfers angeordnet, so dass auch hier der Wärmeaustausch zwischen dem Inhalt der Lagerkammer und dem Verdampfer im Wesentlichen durch die thermische Masse hindurch stattfindet.
  • Vorzugsweise ist in beiden Fällen der erste Verdampfer ein Plattenverdampfer, zum Beispiel vom Rollbond- oder Tube-an-sheet-Typ, mit einer eine ebene Oberfläche aufweisenden Platine. Die thermische Masse ist dann vorzugsweise an einer ebenen Oberfläche des Verdampfers angeordnet.
  • Die Platte kann eine einfache Kunststoffplatte sein. Um den Aufwand bei der Verarbeitung der Kunststoffplatte gering zu halten, besteht diese vorzugsweise aus einem ohnehin im Kältegerätebau verbreiteten Werkstoff, insbesondere aus – auch für die Fertigung des Innenbehälters allgemein verwendetem – Polystyrol. Um die gewünschte Anpassung an die Umgebungstemperatur zu ermöglichen, genügt eine Dicke der plattenförmigen thermischen Masse von einigen Millimetern.
  • Die Platte kann am Innenbehälter und/oder am ersten Verdampfer auf denkbar einfache Weise mit doppelseitigem Klebeband fixiert sein.
  • Um Wirkung zu entfalten, muss die flächenbezogene Wärmekapazität der thermischen Masse groß genug sein; insbesondere sollte sie größer sein als die des Verdampfers selbst. Im Falle der ersten oben beschriebenen Lösung ist sie vorzugsweise auch größer als die Summe der flächenbezogenen Wärmekapazitäten des ersten Verdampfers und des Innenbehälters.
  • Um die zweitgenannte Aufgabe zu lösen, weist das Kältegerät vorzugsweise eine zweite Lagerkammer sowie einen in thermischem Kontakt mit der zweiten Lagerkammer angeordneten zweiten Verdampfer auf. Dem zweiten Verdampfer kann ebenfalls eine – vorzugsweise plattenförmige – thermische Masse zugeordnet sein, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
  • Wenn der zweite Verdampfer keine oder nur eine im Vergleich zum ersten Verdampfer dünne, den Wärmeaustausch zwischen Lagerkammer und Verdampfer wenig beeinflussende thermische Masse aufweist, dann ist, wenn beide Verdampfer mit flüssigem Kältemittel versorgt werden, die Abkühlung der zweiten Lagerkammer im Vergleich zur ersten nur wenig verzögert, d. h. wenn der Verdichter eingeschaltet wird, wird zunächst ein großer Teil der Kühlleistung zum Kühlen der ersten thermischen Mase gebraucht, doch nachdem diese abgekühlt ist, entfällt ein relativ großer Anteil der Kühlleistung des Verdichters entfällt auf die zweite Kammer. Andererseits wird die zweite Kammer nicht mehr nennenswert weiter gekühlt, wenn der Verdichter wieder ausgeschaltet ist. Ein erfindungsgemäßes Kältegerät mit zwei Lagerkammern bietet daher die Möglichkeit, die Verteilung der Kühlleistung auf die Lagerfächer über die Dauer der Verdichterbetriebsphasen zu steuern: je kürzer diese sind, um so mehr Kühlleistung entfällt auf diejenige Lagerkammer, der eine große thermische Masse zugeordnet ist; je länger die Betriebsphase ist, um so mehr macht sich die Isolationswirkung der thermischen Masse bemerkbar und um so größer ist der Anteil der Kühlleistung, der auf die Lagerkammer mit geringerer thermischer Masse oder ohne thermische Masse entfällt.
  • Einer bevorzugten Weiterbildung zufolge ist die mittlere Dauer der Betriebsphasen des Verdichters in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Kältegeräts veränderbar. Eine solche Veränderung kann vollautomatisch von einer entsprechenden Steuerschaltung des Kältegeräts vorgenommen werden, wenn eine Thermostatsteuerung des Verdichterbetriebs anhand von in einem der Fächer gemessenen Temperaturen dazu führt, dass das andere Fach nicht in einem gewünschten Temperaturbereich gehalten werden kann; die Veränderung kann aber auch willkürlich von einem Hersteller oder Benutzer des Kältegeräts vornehmbar sein. So kann etwa der Hersteller durch eine geeignete Einstellung der mittleren Betriebsphasendauer ein Kältegerät an den Einsatz in einer heißen Klimazone und ein anderes, ansonsten völlig baugleiches an den Einsatz in einem geheizten Wohnraum in einer gemäßigten Klimazone anpassen. Ein Benutzer kann die Möglichkeit, die mittlere Betriebsphasendauer zu verändern, nutzen, um einen energieeffizienten Betrieb ein und desselben Geräts sowohl in einem geheizten Wohnraum als auch in einem ungeheizten Kellerraum zu ermöglichen.
  • Um dem Benutzer eine Veränderung der mittleren Betriebsphasendauer zu erleichtern, kann zweckmäßigerweise ein spezielles Bedienelement vorgesehen sein.
  • Für die Praxis genügt es, wenn an dem Bedienelement zwei diskrete Zustände einstellbar sind, die z. B. jeweils einem beheizten und einem unbeheizten Aufstellort des Geräts entsprechen.
  • Die zweite Aufgabe wird ferner gelöst durch Verfahren zum Abstimmen der Kühlleistung der Verdampfer bei einem Kältegerät mit einem wenigstens eine erste und eine zweite Lagerkammer umschließenden wärmeisolierenden Gehäuse, einem in thermischem Kontakt mit der ersten Lagerkammer angeordneten ersten Verdampfer, einem in thermischem Kontakt mit der zweiten Lagerkammer angeordneten zweiten Verdampfer und einem Verdichter zum Versorgen der Verdampfer mit flüssigem Kältemittel, mit den Schritten:
    • – Entscheiden über das Einschalten des Verdichters anhand eines Vergleichs einer in der einer der Lagerkammern gemessenen Temperatur mit einer Solltemperatur dieser einen Lagerkammer,
    • – wenn entschieden wird, den Verdichter einzuschalten, Betreiben des Verdichters bis zum Eintritt einer Abbruchbedingung;
    • – Verändern der Abbruchbedingung, um die mittlere Verdichterlaufzeit zu vergrößern oder zu verringern, wenn sich – insbesondere über mehrere Einschaltphasen des Verdichters hinweg – in dem anderen Lagerfach eine nicht bedarfsgerechte Temperatur einstellt.
  • Abbruchbedingung kann insbesondere der Ablauf einer vorgegebenen Betriebsdauer des Verdichters oder die Unterschreitung einer Abschalttemperatur in dem einen Lagerfach sein.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
  • Es zeigen:
  • 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein Kältegerät gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
  • 2 einen schematischen Teilschnitt durch ein Kältegerät gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und
  • 3 einen vollständigen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kältegerät.
  • 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Lagerkammer 1 eines Kältegeräts. Die Lagerkammer 1 ist in an sich bekannter Weise begrenzt durch einen aus Kunststoff, insbesondere Polystyrol, tiefgezogenen Innenbehälter 2. An einer Rückwand 3 des Innenbehälters 2 ist eine thermische Masse in Form einer massiven Platte 4 aus Polystyrol mit Hilfe von zweiseitigem Klebeband befestigt. Eine zweite Lage zweiseitiges Klebeband fixiert einen Verdampfer 5, der in an sich bekannter Weise mit einem auf einer Grundplatte 6 in Mäandern aufgelöteten Kältemittelrohr 7 oder in Rollbond-Technik, aus aufeinander laminierten Metallplatten, gefertigt sein kann. Der Verdampfer 5 ist Teil eines Kältemittelkreislaufs, der noch einen Verdichter 14 und einen Verflüssiger 15 (s. 3) umfasst.
  • Die Platte 4 hat zwei verschiedene Wirkungen, wobei von der Laufzeit des Verdichters abhängt, in welchem Maße sich der eine oder andere auswirkt. Wenn sich mit Inbetriebnahme des Verdichters der Verdampfer 5 abzukühlen beginnt, fließt aufgrund des innigen thermischen Kontaktes zunächst schnell eine große Wärmemenge aus der Platte 4 zum Verdampfer 5 ab. Die Wärmemenge, die der Verdampfer 5 aufnimmt, ist größer, als wenn der Verdampfer 5 unmittelbar an der Rückwand 3 befestigt wäre, denn die Wärmekapazität der Rückwand 3 allein ist deutlich kleiner als die des Verbundes aus der Rückwand 3 und der etwa drei Millimeter starken Platte 4. Wenn allerdings nach wenigen Minuten dieser Effekt abgeklungen ist, dann bildet die Platte 4 ein Hindernis für den Wärmetransport aus der Lagerkammer 1 zum Verdampfer 5. Dementsprechend kann die Platte 4 je nach Zeitdauer der Betriebsphasen des Verdichters 14 den Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer 5 und der Lagerkammer 1 intensivieren oder verzögern.
  • 2 zeigt einen Teilschnitt durch eine Lagerkammer eines Kältegeräts gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Hier ist ein Verdampfer 5 im Innern des Innenbehälters 2 vor dessen Rückwand 3 montiert und von dem als Lagerkammer 1 nutzbaren Bereich des Innenbehälters 2 durch eine Platte 4 aus Polystyrol getrennt. Bei dieser Ausgestaltung ist zwar prinzipiell auch ein Wärmeaustausch zwischen Verdampfer 5 und Lagerkammer 1 durch Luft möglich, die, durch Konvektion angetrieben, zwischen einem Spalt 8 zwischen der Rückseite des Verdampfers 5 und der Rückwand 3 des Innenbehälters und der Lagerkammer 1 zirkuliert; überwiegend verläuft der Wärmetransport jedoch durch die Platte 4 hindurch zur Vorderseite des Verdampfers 5. Der Effekt der Platte 4 ist hier der gleiche wie bei der ersten Ausgestaltung; bei Inbetriebnahme des Verdichters kühlt sie zunächst schnell ab, wirkt aber bei längerem Verdichterbetrieb als ein Hindernis für den Wärmetransport.
  • 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein vollständiges Kältegerät gemäß der Erfindung. Das Gerät umfasst zwei Lagerkammern, ein Normalkühlfach 10 und ein Gefrierfach 11. Beide Fächer 10, 11 sind, wie in 1 gezeigt, mit einem zwischen Innenbehälterrückwand 3 und Isolationsmaterial 9 angeordneten Verdampfer 12 bzw. 13 versehen, wobei sich versteht, dass die Verdampfer 12, 13 auch, wie in 2 gezeigt, im Innenbehälter angeordnet sein könnten. Zwischen dem Verdampfer 12 des Normalkühlfachs 10 und dessen Rückwand 3 ist eine Polystyrolplatte 4 eingeklebt, während der Verdampfer 13 des Gefrierfachs 11 unmittelbar auf dessen Rückwand verklebt ist. Alternativ könnte der Verdampfer 13 z. B. auch ein horizontal ausgerichteter, das Gefrierfach 11 in Teilfächer unterteilender Drahtrohrverdampfer sein.
  • Die beiden Verdampfer 12, 13 sind in einem Kältemittelkreis in Reihe verbunden, der ferner einen Verdichter 14 und einen Verflüssiger 15 umfasst. Eine Thermostatschaltung 16 schaltet den Verdichter 14 anhand von Temperaturmesswerten eines Sensors 17 ein und aus, der in 3 am Normalkühlfach 10 angeordnet ist, der aber auch am Gefrierfach 11 montiert sein könnte. Eine Solltemperatur des Normalkühlfachs 10 ist an der Thermostatschaltung 16 in fachüblicher Weise durch einen Benutzer einstellbar, z. B. mit Hilfe eines an einer Wand des Fachs 10 angeordneten Drehknopfs. Ein erster Grenzwert, bei dessen Überschreitung die Thermostatschaltung 16 den Verdichter 14 einschaltet, im Folgenden auch als Einschalttemperatur bezeichnet liegt etwas über, ein zweiter Grenzwert, bei dessen Unterschreitung sie ihn wieder ausschaltet, auch als Ausschalttemperatur bezeichnet, etwas unter der Solltemperatur. Die Differenz zwischen den zwei Grenzwerten ist durch den Hersteller vorgegeben. Je größer diese Differenz ist, um so länger dauern im Mittel die Einschaltphasen des Verdichters 14, und um so stärker wirkt die Platte 4 als ein Hindernis für den Wärmefluss aus dem Normalkühlfach 10 zum Verdampfer 12. Je geringer die Differenz ist, um so mehr fördert die Platte 4 durch ihr Wärmespeichervermögen die Kühlung des Normalkühlfachs 10. Der Hersteller kann somit durch einfaches Festlegen der Differenz zwischen den zwei Temperaturgrenzwerten die Verteilung der verfügbaren Kühlleistung auf die beiden Fächer 10, 11 beeinflussen. Dadurch ist es möglich, preiswert verfügbare, in großen Stückzahlen gefertigte Verdampfer 12, 13 in unterschiedlichen Kältegerätemodellen einzusetzen und die Feinabstimmung ihrer Kühlleistungen einerseits über die Auswahl von Materialart und -stärke der Platte 4, andererseits über die Einstellung der Differenz zwischen Ein- und Ausschalttemperatur zu bewerkstelligen. Dadurch sind die Kühlleistungen der Verdampfer 12, 13 sehr genau aufeinander abstimmbar, was die Möglichkeit eröffnet, relativ kleine und dementsprechend preiswerte, mit hohem Wirkungsgrad arbeitende Verdichter einzusetzen.
  • Bei einer fortgeschrittenen Ausgestaltung ist die Thermostatschaltung 16 mit zwei Sensoren 17, 18, einem an jedem Fach 10 bzw. 11, verbunden. Der zweite Sensor 18 ermöglicht es der Thermostatschaltung 16, zu erkennen, ob die für das Normalkühlfach 10 vom Benutzer eingestellte Solltemperatur zu einer unzweckmäßig hohen oder unzweckmäßig niedrigen Temperatur im Gefrierfach 11 führt. Wenn sich im Gefrierfach eine unzweckmäßig hohe Temperatur einstellt, bei der eine ausreichende Lagerfähigkeit des Kühlguts nicht gewährleistet ist, steigert die Thermostatschaltung 16 den auf das Gefrierfach 11 entfallenden Teil der Kühlleistung, indem sie die Differenz zwischen Ein- und Ausschalttemperatur vergrößert und dadurch die Betriebsphasen des Verdichters 14 verlängert. Umgekehrt wirkt die Thermostatschaltung 16 einer unzweckmäßig niedrigen, nur mit hohem Energieeinsatz aufrecht zu erhaltenden Temperatur im Gefrierfach 11 durch ein Verringern der Temperaturdifferenz und dementsprechend eine Verkürzung der Verdichterbetriebsphasen entgegen. Die Thermostatschaltung 16 ist so in der Lage, auch den Auswirkungen wechselnder Umgebungstemperaturen zu begegnen: wenn eine niedrige Umgebungstemperatur den anteiligen Bedarf an Kühlleistung beim Normalkühlfach 10 verringert, und sich in Folge dessen eine unzweckmäßig hohe Temperatur im Gefrierfach 11 einstellt, erhöht die Thermostatschaltung 16 die Temperaturschwelle und dementsprechend die mittlere Dauer der Betriebsphasen des Verdichters 14; im entgegengesetzten Fall, wenn eine hohe Umgebungstemperatur den anteiligen Kühlleistungsbedarf des Normalkühlfachs 10 steigert, wird dem durch eine Verringerung der Schwelltemperatur und, daraus resultierend, eine Verkürzung der Betriebsphase des Verdichters 14 Rechnung getragen.
  • Einer Abwandlung zufolge kann die Thermostatschaltung 16 den Temperatursensor 18 am Gefrierfach 11 auch nutzen, um den Verdichter 14 einzuschalten, wenn die Temperatur im Gefrierfach eine für das Gefrierfach festgelegte Einschalttemperatur überschreitet, und ihn wieder ausschalten, wenn die Temperatur im Gefrierfach eine hierfür festgelegte Ausschalttemperatur unterschreitet (oder wenn die Ausschalttemperatur in beiden Fächern unterschritten wird). Die Thermostatschaltung 16 überwacht, an welchem der beiden Temperatursensoren 17, 18 jeweils eine Überschreitung der Einschalttemperatur festgestellt wurde. Wenn der Verdichter 14 meist aufgrund von Kühlbedarf im Normalkühlfach eingeschaltet wurde, dann folgt daraus, dass der auf das Normalkühlfach entfallende Anteil der Kühlleistung zu gering ist, und um ihn zu steigern, wird die Differenz zwischen Ein- und Ausschalttemperatur herabgesetzt; umgekehrt wird sie erhöht, wenn das Gefrierfach häufiger Kühlbedarf hat.
  • Wohlgemerkt wäre der Zusammenhang umgekehrt, wenn die Platte 4 zwischen dem Verdampfer 13 und dem Gefrierfach 11 anstatt zwischen Verdampfer 12 und Normalkühlfach 10 angeordnet wäre: Eine Verkürzung der mittleren Verdichterlaufzeit erhöht den Anteil der Kühlleistung, der auf das Fach entfällt, dem die Platte 4 zugeordnet ist.
  • Anstelle einer automatischen Anpassung der Temperaturdifferenz, wie oben beschrieben, kommt auch eine Abwandlung in Betracht, bei der die Temperaturdifferenz mit Hilfe eines Schalters 19 oder eines anderen Bedienelements durch einen Benutzer willkürlich einstellbar ist. Die vom Hersteller des Geräts voreingestellten Werte der Temperaturdifferenz können beispielsweise für den Betrieb des Geräts in einem geheizten Wohnraum oder einem ungeheizten Raum optimiert sein. Indem der Benutzer die für den jeweiligen Standort des Geräts passende Stellung des Schalters wählt, erreicht er einen energieeffizienten Betrieb, und die Nutzung einer Ballastwärmequelle kann – sofern auf deren Einbau in dem Gerät nicht völlig verzichtet wird – auf ein Minimum beschränkt werden.
  • Auch bei Kältegeräten, bei denen die Differenz zwischen Ein- und Ausschalttemperatur weder automatisch noch manuell veränderbar ist, ist die Erfindung vorteilhaft anwendbar. So kann etwa ein Hersteller bei einer Charge von Kältegeräten, die für den Einsatz in einer gemäßigten Klimazone vorgesehen sind, die Temperaturdifferenz so einstellen, dass ein Betrieb bei einer Umgebungstemperatur von knapp 20°C ohne oder mit minimaler Nutzung einer Ballastwärmequelle möglich ist, während er bei ansonsten völlig baugleichen Geräten, die für den Einsatz in einem wärmeren Klima bestimmt sind, durch eine abweichende Wahl der Temperaturdifferenz dafür sorgen kann, dass dem Bedarf entsprechend ein höherer Anteil der der Kühlleistung auf das Normalkühlfach entfällt.
  • 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
    • DE 19948480 A1 [0004]

Claims (16)

  1. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem wenigstens eine erste Lagerkammer (1; 10, 11) umschließenden, einen Innenbehälter und eine den Innenbehälter (2) umgebende Isolationsschicht (9) aufweisenden Gehäuse, einem in thermischem Kontakt mit der ersten Lagerkammer (1; 10) zwischen dem Innenbehälter (2) und der Isolationschicht (9) angeordneten, vertikal ausgedehnten ersten Verdampfer (5; 12) und einer in thermischem Kontakt mit dem ersten Verdampfer (5; 12) angeordneten thermischen Masse, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Masse ein plattenförmiger Festkörper (4) ist.
  2. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Masse (4) zwischen dem ersten Verdampfer (5, 12) und dem Innenbehälter (2) angeordnet ist.
  3. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem wenigstens eine erste Lagerkammer (1) umschließenden Gehäuse und einem in der ersten Lagerkammer (1) angeordneten, vertikal ausgedehnten ersten Verdampfer (5), gekennzeichnet durch eine plattenförmige, feste thermische Masse (4), die in thermischem Kontakt mit dem ersten Verdampfer (5) angeordnet ist.
  4. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (5) benachbart zu einer Wand (3) der ersten Lagerkammer (1) angeordnet ist und die thermische Masse (4) an einer von der Wand (3) abgewandten Seite des ersten Verdampfers (5) angeordnet ist.
  5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (5, 12) ein Plattenverdampfer ist und die thermische Masse (4) an einer ebenen Oberfläche des ersten Verdampfers (5, 12) angeordnet ist.
  6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Masse (4) eine Kunststoffplatte, insbesondere aus Polystyrol ist.
  7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Masse (4) eine Dicke von mehreren Millimetern aufweist.
  8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Masse (4) am Innenbehälter (2) und/oder am Verdampfer (5; 12) mit doppelseitigem Klebeband fixiert ist.
  9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenbezogene Wärmekapazität der thermischen Masse (4) größer als die des ersten Verdampfers (5; 12) ist.
  10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine zweite Lagerkammer (11) und einen in thermischem Kontakt mit der zweiten Lagerkammer (11) angeordneten zweiten Verdampfer (13) umfasst.
  11. Kältegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Verdampfer (12; 13) mit einem gemeinsamen Verdichter (14) in Reihe verbunden sind.
  12. Kältegerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Dauer der Betriebsphasen des Verdichters (14) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Kältegeräts veränderbar ist.
  13. Kältegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Dauer der Betriebsphasen des Verdichters (14) über ein Bedienelement (19) verstellbar ist.
  14. Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bedienelement (19) zwei diskrete Zustände einstellbar sind.
  15. Kältegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Thermostatschaltung (16) eingerichtet ist, den Verdichter (14) anhand eines Vergleichs der in einer der Lagerkammern (10, 11) gemessenen Temperatur mit einer Einschalttemperatur bzw. einer Ausschalttemperatur ein- und auszuschalten, und dass die Differenz zwischen Ein- und Ausschalttemperatur einstellbar ist.
  16. Verfahren zum Abstimmen der Kühlleistung der Verdampfer (12, 13) bei einem Kältegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 15, mit den Schritten: – Entscheiden über das Einschalten des Verdichters (14) anhand eines Vergleichs einer in der einer der Lagerkammern (11, 10) gemessenen Temperatur mit einer Solltemperatur dieser einen Lagerkammer (11, 10), – wenn entschieden wird, den Verdichter (14) einzuschalten, Betreiben des Verdichters (14) bis zum Eintritt einer Abbruchbedingung; – Verändern der Abbruchbedingung, um die mittlere Verdichterlaufzeit zu vergrößern oder zu verringern, wenn sich in dem anderen Lagerfach eine nicht bedarfsgerechte Temperatur einstellt.
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DE19948480A1 (de) 1999-10-08 2001-04-12 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Wärmetauscher, wie Verdampfer, Verflüssiger oder dergleichen

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