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Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, das einen Kältespeicher aufweist.
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Die
DE 38 06 205 C2 offenbart einen Kühlschrank mit einem kühlbaren Innenraum und einem vom kühlbaren Innenraum getrennten Hauptverdampferraum, in dem ein Hauptverdampfer angeordnet ist. In der Decke des Kühlschranks ist ein Kältespeicher vorgesehen, der in einem wärmeisolierenden Material eingeschlossen ist und einen Kältespeicherverdampfer umgibt. Über einen Thermogeber können die beiden Verdampfer verbunden werden, um einen Wärmeüberragung zu ermöglichen. Der Kühlschrank kann derart betrieben werden, dass Wärme zwischen dem Kältespeicher und dem Hauptverdampfer ausgetauscht wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Kältegerät mit einem Kältespeicher anzugeben.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Kältegerät, aufweisend einen Innenbehälter mit einem kühlbaren Innenraum zum Lagern von Kältegut, einen Kältespeicher mit einem Speichermaterial, einen ersten Kältekreislauf mit einem Verdampfer zum Kühlen des Speichematerials des Kältespeichers, und einen zweiten Kältekreislauf, der einen innerhalb des Innenraums angeordneten Wärmetauscher umfasst, der mit dem Speichermaterial des Kältespeichers gekoppelt ist.
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Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.
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Das erfindungsgemäße Kältegerät umfasst demnach den kühlbaren Innenraum und den ersten Kältekreislauf, der vorzugsweise als ein einen Verflüssiger, einen Verdichter und den Verdampfer umfassenden Kompressor-Kältekreislauf ausgebildet sein kann. Der Innenraum wird jedoch nicht vom Verdampfer gekühlt. Dieser ist vielmehr vorgesehen, das Speichermaterial des Kältespeichers zu kühlen. Um das Speichermaterial kühlen zu können, ist der Verdampfer mit dem Speichermaterial des Kältespeichers gekoppelt. Um das Speichermaterial möglichst gut kühlen zu können ist es insbesondere mit dem Speichermaterial wärmeleitend verbunden, vorzugsweise vollständig vom Speichermaterial des Kältespeichers umgeben.
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Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße Kältegerät den zweiten Kältekreislauf, der den Wärmetauscher umfasst. Dieser ist innerhalb des kühlbaren Innenraums des Kältegerätes, z. B. an einer Wand des Innenraums, angeordnet oder auch in einer der Wände integriert, und ist mit dem Speichermaterial gekoppelt. Somit ist es möglich, dass der Innenraum über den Wärmetauscher und dem Speichermaterial gekühlt wird.
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Um die Gefahr eines unkontrollierten Kühlens des Innenraums durch den Kältespeicher zumindest zu verringern, ist gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Kältegeätes der Kältespeicher, zumindest dessen Speichermaterial, thermisch vom Innenraum isoliert. Dies kann z. B. dadurch realisiert sein, indem der Kältespeicher durch eine Dämmung vom Innenraum getrennt ist. Der Kältespeicher kann aber auch innerhalb des Innenraums angeordnet sein, jedoch z. B. von einer Dämmung umgeben sein. Der Kältespeicher kann auch völlig getrennt vom Innenbehälter angeordnet sein.
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Um die Kopplung des Speichermaterials mit dem Wärmetauscher zu realisieren, kann nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegerätes der zweite Kältekreislauf als ein Kältemittel-Kreislauf ausgebildet sein, der den Wärmetauscher und einen mit dem Wärmetauscher verbundenen, wärmeleitend mit dem Speichermaterial des Kältespeichers verbundenen weiteren Wärmetauscher aufweist, sodass vom Speichermaterial gekühltes Kältemittel des Kältemittel-Kreislaufs vom weiteren Wärmetauscher in den Wärmetauscher fließt. Der weitere Wärmetauscher ist vorzugsweise vollständig vom Speichermaterial umgeben. Aufgrund dieses insbesondere geschlossen ausgeführten zweiten Kältekreislaufs kann in relativ einfacher Weise der Innenraum gekühlt werden. Somit ist es möglich, den Innenraum auch dann zu kühlen, wenn der erste Kältekreislauf nicht in Betrieb ist, weil z. B. keine elektrische Energie aus einem elektrischen Energieversorgungsnetz für das erfindungsgemäße Kältegerät zur Verfügung steht.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegerätes ist der Verdampfer wärmeleitend mit dem weiteren Wärmetauscher verbunden. Der Verdampfer kann insbesondere den weiteren Wärmetauscher berühren. Dadurch wird ein verbesserter Wärmeübergang zwischen dem Verdampfer und dem weiteren Wärmetauscher ermöglicht. Dadurch wird es ermöglicht, dass das Kältemittel im weiteren Wärmetauscher auch direkt über den Verdampfer gekühlt wird. Dadurch ergibt sich beim Betrieb des ersten Kältekreislaufs eine verbesserte Kühlung des weiteren Wärmetauschers.
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Nach einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Kältegerätes weist der Kältemittel-Kreislauf eine Umwälzpumpe auf, die eingerichtet ist, das Kältemittel vom weiteren Wärmetauscher zum Wärmetauscher zu pumpen, sodass das Kältemittel durch den Wärmetauscher und zurück zum weiteren Wärmetauscher fließt. Aufgrund der Umwälzpumpe kann das vom weiteren Wärmetauscher stammende, gekühlte Kältemittel verbessert durch den Wärmetauscher strömen, wodurch die Kühlung des Innenraums verbessert wird.
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Um die Kopplung des Speichermaterials mit dem Wärmetauscher zu realisieren, kann nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegerätes der zweite Kältekreislauf derart ausgebildet sein, dass das Speichermaterial durch den Wärmetauscher zu fließen vermag. Gemäß dieser Ausführungsform kühlt demnach das Speichermaterial kein Kältemittel über einen weiteren Wärmetauscher, sondern vermag direkt durch den im Innenraum angeordneten Wärmetauscher zu fließen. Für diese Ausführungsform kann als Speichermaterial eine breiige und demnach gegebenenfalls auch pumpfähige Speichermaterialmischung verwendet werden, die auch als „Slurry” bezeichnet wird.
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Der zweite Kältekreislauf kann eine Umwälzpumpe umfassen, die eingerichtet ist, das Speichermaterial durch den Wärmetauscher zu pumpen. Aufgrund der Umwälzpumpe kann das gekühlte Speichermaterial verbessert durch den Wärmetauscher strömen, wodurch die Kühlung des Innenraums verbessert wird.
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Das erfindungsgemäße Kältegerät kann eine mit der Umwälzpumpe verbundene Steuervorrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, die Umwälzpumpe für ein Regeln der Temperatur des Innenraums anzusteuern. Ist z. B. eine höhere Kühlung nötig, dann kann die Steuervorrichtung die Umwälzpumpe einschalten.
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Das erfindungsgemäße Kältegerät kann einen weiteren Verdampfer aufweisen, der thermisch mit dem Innenraum verbunden ist, um den Innenraum zu kühlen. Für diese Ausführungsform kann dann vorzugsweise die Steuervorrichtung eingerichtet sein, zum Kühlen des Innenraums nur dann die Umwälzpumpe anzusteuern, wenn keine elektrische Energie aus einem elektrischen Versorgungsnetz für das Kältegerät zur Verfügung steht und ansonsten den Innenraum ausschließlich über den weiteren Verdampfer zu kühlen. Der weitere Verdampfer kann insbesondere innerhalb des Innenraums des erfindungsgemäßen Kältegerätes angeordnet sein.
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Je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegerätes wird demnach ein insbesondere als Haushaltskühlgerät ausgeführtes Kältegerät mit zwei Kältekreisläufen und einem PCM-Tank bzw. allgemein einem Kältespeicher bereit gestellt. Der PCM-Tank bzw. der Kältespeicher dient im eingefrorenen Zustand als Kälteakku. Der PCM-Tank bzw. der Kältespeicher kann vorzugsweise vom Kühlgerätinnenraum z. B. durch eine zusätzliche Dämmung getrennt sein, wodurch dieser weitgehend unabhängig von der Innenraumtemperatur abgekühlt bzw. eingefroren werden kann. Prinzipiell könnte der PCMTank/der Kältespeicher sich aber auch in einem vollständig vom erfindungsgemäßen Kältegerät abgetrennten Behälter befinden oder an einer beliebigen Stelle im Kältegerät positioniert werden.
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Als PCM-Material bzw. Speichermaterial können Stoffe oder Stoffgemische zum Einsatz kommen, welche einen Schmelzpunkt (oder Phasenwechselpunkt) unterhalb der gewünschten Innenraumtemperatur haben. Dies sind beispielsweise bei Haushaltskühlgeräten typischerweise Solelösungen mit einem Schmelzpunkt von < 4°C.
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Zur Abkühlung des PCM-Tanks/des Kältespeichers befindet sich der Verdampfer des Primärkältekreislaufes bzw. des ersten Kältekreislaufs (bei Haushaltskühlgeräten vorzugsweise ein Kaltdampfkompressionskreislauf) im PCM-Tank und ist thermisch mit dem Wärmetauscher des Sekundärkreislaufes bzw. des zweiten Kältekreislaufs gekoppelt.
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Die Regelung der Innenraumtemperatur erfolgt vorzugsweise über den Sekundärkreislauf, welcher je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegerät mit einem geeigneten Fluid zum Wärme- bzw. Kältetransport gefüllt ist. Gegebenfalls über eine Umwälzpumpe kann das abgekühlte Fluid aus dem Wärmetauscher in den weiteren Wärmetauscher gepumpt werden. Hier kann das Fluid Wärme von der Innenraumluft aufnehmen, welche anschließend nach den Rücktransport des Fluids in den weiteren Wärmetauscher insbesondere an das PCM-Material bzw. Speichermaterial oder gegebenenfalls direkt an das Kältemittel im Primärkreislauf übergeben werden kann. Je nachdem ob mehr oder weniger kaltes Fluid in den Wärmetauscher gepumpt wird, kann die Kühlgerätinnenraumtemperatur geregelt werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältegerätes kann der weitere Wärmetauscher und das Fluid im Sekundärkreislauf entfallen. Als PCM-Material bzw. Speichermaterial dient vorzugsweise eine breiige Mischung aus gefrorenen und nicht gefrorenen Bestandteilen des PCM-Materials bzw. allgemein des Speichermaterials (Suspension). Diese breiige und daher pumpfähige PCM-Mischung wird als ”Slurry” bezeichnet. Diese kann direkt vom Primärkreislauf im PCM-Tank bzw. im Kältespeicher abgekühlt werden. Zur Abkühlung des Kühlgeräteinnenraums wird bei dieser Variante direkt der PCM-Slurry, d. h. das Speichermaterial aus dem PCM-Tank bzw. Kältespeicher in den Wärmetauscher gegebenenfalls gepumpt. Unter Wärmeaufnahme können hier die gefrorenen Bestandteile des Slurrys auftauen und dem Innenraum Wärme entziehen. Der aufgetaute PCM-Slurry wird anschließend gegebenenfalls wieder in den PCM-Tank/Kältespeicher zurück gepumpt. Ein Vorteil dieser Variante ist, dass das Speichermaterial direkt über den Wärmetauscher die Innenraumluft des erfindungsgemäßen Kältegerätes abkühlen kann, und gegebenenfalls nur relativ wenig Masse durch die Pumpe umgewälzt werden muss.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 ein Haushaltskältegerät in einer geschnittenen Darstellung und
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2, 3 jeweils ein weiteres Haushaltskältegerät in einer geschnittenen Darstellung.
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Die 1 zeigt ein Haushaltskältegerät 1 als Beispiels eines Kältegerätes in einer geschnittenen Darstellung.
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Das Haushaltskältegerät 1 weist einen Innenbehälter 2 mit einem kühlbaren Innenraum 3 auf. Der kühlbare Innenraum 3 ist vorgesehen, Kältegut zu lagern. Am Innenbehälter 2 ist ein Türblatt 4 schwenkbar angeschlagen, damit der Innenraum 3 zugänglich ist. Je nach Ausführung kann es sich bei dem kühlbaren Innenraum 3 z. B. um einen Kühlraum, der z. B. auf Temperaturen um 10°C, oder um einen Gefrierraum handeln, der auf Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts kühlbar ist.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im unteren Teil des Innenbehälters 2 ein Kältespeicher 5 angeordnet, der thermisch mittels einer Dämmung bzw. einer wärmeisolierenden Wand 6 vom kühlbaren Innenraum 3 getrennt ist. Der Kältespeicher 5 kann aber auch völlig vom restlichen Haushaltskältegerät 1, insbesondere vom Innenbehälter 2 getrennt angeordnet sein oder auch innerhalb des Innenraums 3 thermisch isoliert angeordnet sein.
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Im Kältespeicher 5 ist ein Speichermaterial 7, ein sogenanntes PCM (phase change material) angeordnet. Ein solches Speichermaterial 7 ist dem Fachmann im Prinzip bekannt und ist vorgesehen, Kälte zu speichern. Als Speichermaterial 7 werden insbesondere Stoffe oder Stoffgemische verwendet, welche einen Schmelzpunkt (oder Phasenwechselpunkt) unterhalb der gewünschten Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 aufweisen. Geeignete Speichermaterialien 7 sind z. B. Solelösungen mit einem Schmelzpunkt von < 4°C, wenn es sich bei dem kühlbaren Innenraum 3 um einen Kühlraum handelt.
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Das Haushaltskältegerät 1 umfasst ferner einen Kompressor-Kältekreislauf, der einen Verflüssiger 8, einen Verdampfer 9 und einen Verdichter 10 aufweist. Der Kompressor-Kältekreislauf ist insbesondere als ein Kaltdampfkompressionskreislauf ausgeführt und wird mittels eines nicht näher dargestellten elektrischen Energieversorgungsnetz mit elektrischer Energie versorgt.
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Der Verdampfer 9 ist wärmeleitend mit dem Kältespeicher 5 verbunden, insbesondere ist der Verdampfer 9 innerhalb des Kältespeichers 5 angeordnet und von dem Speichermaterial 7 umgeben, steht also direkt mit dem Speichermaterial 7 in Kontakt. Der Kompressor-Kältekreislauf kann z. B. mit einer nicht näher dargestellten Steuervorrichtung des Haushaltskältegeräts 1 verbunden sein, um bei Bedarf ein und ausgeschaltet zu werden, um das Speichermaterial 7 des Kältespeichers 5 zu kühlen.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist das Haushaltskältegerät 1 einen kompressorlosen Kältemittel-Kältekreislauf auf, der einen ersten Wärmetauscher 11, einen mit dem ersten Wärmetauscher 11 verbundenen zweiten Wärmetauscher 12 und eine Umwälzpumpe 13 umfasst. Der zweite Wärmetauscher 12 ist wärmeleitend mit dem Kältespeicher 5 gekoppelt. Insbesondere ist der zweite Wärmetauscher 12 ebenfalls wärmeleitend mit dem Verdampfer 9 des Kompressor-Kältekreislaufs verbunden. Dies ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels dadurch realisiert, dass sich der zweite Wärmetauscher 12 innerhalb des Kältespeichers 5 befindet und von dem Speichermaterial 7 umgeben ist, also direkt mit dem Speichermaterial 7 in Kontakt steht. Außerdem sind der zweite Wärmetauscher 12 und der Verdampfer 9 über eine Wärmebrücke thermisch gekoppelt oder sind unmittelbar aneinander angeordnet und berühren sich insbesondere flächig.
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Der erste Wärmetauscher 11 ist thermisch mit dem kühlbaren Innenraum 3 gekoppelt. Er ist insbesondere innerhalb des kühlbaren Innenraums 3 angeordnet. Er kann insbesondere an einer in Richtung Innenraum gerichteten Wand des Innenbehälters 2, insbesondere an der Rückwand 14 des Innenbehälters 2 angeordnet sein. Der erste Wärmetauscher 11 kann auch in eine der Wände des Innenbehälters 2 integriert sein.
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Der die beiden Wärmetauscher 11, 12 umfassende Kältekreislauf ist mit einem geeigneten Fluid zum Wärme- bzw. Kältetransport gefüllt und ist derart eingerichtet, dass das das gekühlte Fluid vom zweiten Wärmetauscher 12 mittels der Umwälzpumpe 13 zum ersten Wärmetauscher 11 befördert werden kann.
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Im Betrieb des Haushaltskältegerätes 1 erfolgt die Regelung bzw. Steuerung der Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 über den die beiden Wärmetauscher 11, 12 umfassenden Kältekreislauf. Dazu ist die Umwälzpumpe 13 z. B. mit der Steuervorrichtung des Haushaltskältegerätes 1 verbunden, die beispielsweise die Umwälzpumpe 13 aufgrund einer Soll-Temperatur des Innenraums 3 und aufgrund einer gemessenen oder ermittelten Ist-Temperatur des Innenraums 3 bei Bedarf ein- und ausschaltet. Ist die Umwälzpumpe 13 eingeschaltet, dann pumpt diese von dem Speichermaterial 7 und gegebenenfalls vom Verdampfer 9 gekühltes, im zweiten Wärmetauscher 12 befindliches Fluid in den ersten Wärmetauscher 11. Hier kann das Fluid Wärme von der Luft des kühlbaren Innenraums 3 aufnehmen, welche anschließend nach dem Rücktransport des Fluids in den zweiten Wärmetauscher 12 an das Speichermittel 7 oder direkt an das Kältemittel im Kompressor-Kältekreislauf über den Verdampfer 9 übergeben werden kann. Je nachdem ob mehr oder weniger kaltes Fluid in den ersten Wärmetauscher 11 gepumpt wird, kann die Temperatur des Innenraums 3 eingestellt oder gar geregelt werden.
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Wird das Haushaltskältegerät 1 netzunabhängig betrieben, d. h. wird das Haushaltskältegerät 1 nicht mit elektrischer Energie aus dem Energieversorgungsnetz versorgt, dann kann im Betrieb des Haushaltskältegerätes 1 das gekühlte, gegebenenfalls das eingefrorene Speichermaterial 7 die Wärme aus dem Fluid und damit aus dem Innenraum 3 aufnehmen, ohne dass der Kompressor-Kältekreislauf eingeschaltet zu sein braucht. Der relativ geringe elektrische Strombedarf der Umwälzpumpe 13 und der Steuervorrichtung kann durch einen nicht näher dargestellten, wieder aufladbaren, relativ kleinen Akku abgedeckt werden, wodurch ein vollständig netzunabhängiger Betrieb des Haushaltskältegerätes 1 bei relativ geringem Stromverbrauch aus dem Akku über einen gewissen Zeitraum möglich ist.
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Die 2 zeigt ein weiteres Haushaltskältegerät 21 als Beispiels eines Kältegerätes in einer geschnittenen Darstellung. Wenn nicht anders beschrieben, dann sind Bestandteile des in der 2 gezeigten Haushaltskältegerätes 21, die mit Bestandteilen des in der 1 gezeigten Haushaltkältegerätes im Wesentlichen bau- und funktionsgleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Das in der 2 gezeigte Haushaltskältegerät 21 unterscheidet sich im Wesentlichen von dem in der 1 dargestellten Haushaltskältegerät 1 durch einen zusätzlichen Verdampfer 15, der vorgesehen ist, bei Bedarf den Innenraum 3 direkt zu kühlen. Der zusätzlichen Verdampfer 15 ist z. B. innerhalb des Innenraums 3, beispielsweise an der Rückwand 14 des Innenbehälters 3 angeordnet oder auch in diese integriert. Mittels des zusätzlichen Verdampfers 15 kann demnach der Innenraum 3 zusätzlich oder alternativ gekühlt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, den Innenraum 3 mittels des zusätzlichen Verdampfers 15 zu kühlen, wenn elektrische Energie über das Energieversorgungsnetz verfügbar ist.
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Der zusätzliche Verdampfer 15 ist Teil eines Kompressions-Kältekreislaufs, der z. B. seinen eigenen, nicht näher dargestellten Verdichter und Verflüssiger umfasst. Dieser Kompressions-Kältekreislauf kann von der Steuervorrichtung des Haushaltkältegerätes 21 angesteuert zu werden, um die Temperatur des Innenraums 3 insbesondere zu regeln.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es jedoch vorgesehen, dass der zusätzliche Verdampfer 15 mittels eines 2-Wegeventils 16 am Kompressions-Kältekreislauf angeschlossen ist, der auch den Verdampfer 9 für den Kältespeicher 5 umfasst. Das 2-Wegeventil 16 ist beispielsweise mit der Steuervorrichtung verbunden und ist eingerichtet, je nach Bedarf entweder den Verdampfer 9 und/oder den zusätzlichen Verdampfer 15 mit Kältemittel des Kompressor-Kältekreislaufs zu versorgen.
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Die 3 zeigt ein weiteres Haushaltskältegerät 31 als Beispiels eines Kältegerätes in einer geschnittenen Darstellung. Wenn nicht anders beschrieben, dann sind Bestandteile des in der 3 gezeigten Haushaltskältegerätes 31, die mit Bestandteilen des in der 1 gezeigten Haushaltkältegerätes 1 im Wesentlichen bau- und funktionsgleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Das in der 3 gezeigte Haushaltskältegerät 31 umfasst ebenfalls den Kältespeicher 5, der thermisch mittels einer Dämmung bzw. der wärmeisolierenden Wand 6 vom kühlbaren Innenraum 3 getrennt ist. Im Kältespeicher 5 ist ebenfalls das Speichermaterial 7 angeordnet, welches im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels als eine breiige Mischung aus gefrorenen und nicht gefrorenen Bestandteilen ausgeführt ist. Diese breiige und daher pumpfähige PCM-Mischung wird auch als „Slurry” bezeichnet.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst das Haushaltskältegerät 31 ebenfalls den Kompressor-Kältekreislauf, der den Verflüssiger 8, den Verdampfer 9 und den Verdichter 10 aufweist. Der Verdampfer 9 ist ebenfalls wärmeleitend mit dem Kältespeicher 5 verbunden, insbesondere ist der Verdampfer 9 innerhalb des Kältespeichers 5 angeordnet und von dem Speichermaterial 7 umgeben, steht also direkt mit dem Speichermaterial 7 in Kontakt.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist das Haushaltskältegerät 31 nicht den kompressorlosen Kältemittel-Kältekreislauf der in den 1 und 2 dargestellten Haushaltskältegeräte 2, 21 auf.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist das in der 3 gezeigte Haushaltskältegerät 31 einen Wärmetauscher 32 und eine Umwälzpumpe 33 auf. Der Wärmetauscher 32 ist thermisch mit dem kühlbaren Innenraum 3 gekoppelt. Er ist insbesondere innerhalb des kühlbaren Innenraums 3 angeordnet, vorzugsweise ist er an einer in Richtung Innenraum 3 gerichteten Wand des Innenbehälters 2, insbesondere an der Rückwand 14 des Innenbehälters 2 angeordnet. Ein Ende des Wärmetauschers 32 ist mit der Umwälzpumpe 33 und das andere Ende ist über eine Leitung mit dem Kältespeicher 5 verbunden. Das Ende der Umwälzpumpe 33, das nicht mit dem Wärmetauscher 32 verbunden ist, ist ebenfalls mit einer Leitung mit dem Kältespeicher verbunden. Somit ist es möglich, dass die Umwälzpumpe 33 im Betrieb des Haushaltskältegerätes 31 das gekühlte Speichermaterial 7 aus dem Kältespeicher 7 durch den Wärmetauscher 32 pumpen kann.
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Im Betrieb des Haushaltskältegerätes 31 erfolgt die Regelung bzw. Steuerung der Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 über den Wärmetauscher 32. Dazu ist die Umwälzpumpe 33 z. B. mit der Steuervorrichtung des Haushaltskältegerätes 31 verbunden, die beispielsweise die Umwälzpumpe 33 aufgrund einer Soll-Temperatur des Innenraums 3 und aufgrund einer gemessenen oder ermittelten Ist-Temperatur des Innenraums 3 bei Bedarf ein- und ausschaltet. Ist die Umwälzpumpe 33 eingeschaltet, dann pumpt diese Speichermaterial 7 in den Wärmetauscher 32. Hier kann das Speichermaterial 7 Wärme von der Luft des kühlbaren Innenraums 3 aufnehmen, welche anschließend nach dem Rücktransport des Speichermaterials 7 in den Kältespeicher 7 gegebenenfalls mittels des Verdampfers 9 wieder gekühlt wird. Je nachdem ob mehr oder weniger Speichermaterial 7 in den Wärmetauscher 32 gepumpt wird, kann die Temperatur des Innenraums 3 eingestellt oder gar geregelt werden.
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Wird das Haushaltskältegerät 31 netzunabhängig betrieben, d. h. wird das Haushaltskältegerät 31 nicht mit elektrischer Energie aus dem Energieversorgungsnetz versorgt, dann kann im Betrieb des Haushaltskältegerätes 31 das gekühlte Speichermaterial 7 über den Wärmetauscher 32 den Innenraum 3 kühlen, ohne dass der Kompressor-Kältekreislauf eingeschaltet zu sein braucht. Der relativ geringe elektrische Strombedarf der Umwälzpumpe 33 und der Steuervorrichtung kann durch einen nicht näher dargestellten, wieder aufladbaren, relativ kleinen Akku abgedeckt werden, wodurch ein vollständig netzunabhängiger Betrieb des Haushaltskältegerätes 31 bei relativ geringem Stromverbrauch aus dem Akku über einen gewissen Zeitraum möglich ist.
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Entsprechend dem in der 2 gezeigten Haushaltskältegerät 21 kann das in de 3 gezeigte Haushaltskältegerät 31 auch den weiteren Verdampfer 15 umfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltskältegerät
- 2
- Innenbehälter
- 3
- Innenraum
- 4
- Türblatt
- 5
- Kältespeicher
- 6
- Wand
- 7
- Speichermaterial
- 8
- Verflüssiger
- 9
- Verdampfer
- 10
- Verdichter
- 11, 12
- Wärmetauscher
- 13
- Umwälzpumpe
- 14
- Rückwand
- 15
- Verdampfer
- 15
- 2-Wegeventil
- 21, 31
- Haushaltskältegerät
- 32
- Wärmetauscher
- 33
- Umwälzpumpe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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