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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältegeräteanordnung mit einer ersten und einer zweiten Lagerkammer zum Betrieb bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen.
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Es sind Haushaltsgefriergeräte bekannt, die eine spezielle flache Schublade zur Unterbringung von Kältespeicherkörpern aufweisen. Diese Kältespeicherkörper, mit einem bei Zimmertemperatur flüssigen Speichermedium gefüllte Kunststoff-Hohlkörper, können in dem Gefriergerät eingefroren werden, um sie anschließend zum Kühlhalten von Lebensmitteln in einem Isolierbehälter ohne eigene Kältemaschine zu verwenden.
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Es ist auch bekannt, Kältespeicherkörper in einem Gefriergerät in unmittelbarem Kontakt mit dessen Verdampfer fest einzubauen, um längere Betriebs- und Ruhephasen eines Verdichters und letztlich einen energieeffizienteren Betrieb zu erreichen, indem das Speichermedium der Kältespeicherkörper jeweils in einer Betriebsphase des Verdichters gefroren wird und in einer Ruhephase des Verdichters wieder auftaut.
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Länger andauernde Stromausfälle, die dazu führen können, das die Lagerkammer eines Kältegerät sich merklich über die vorgesehene Betriebstemperatur erwärmt, sind in Europa selten, treten in manchen außereuropäischen Ländern jedoch häufiger auf, so dass durch derartige Stromausfälle bedingte Temperaturanstiege die Haltbarkeit von Kühlgut in einem Kältegerät beeinträchtigen können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Kältegeräteanordnung zu schaffen, die es erlaubt, durch derartige Stromausfälle bedingte Qualitätseinbußen von Kühlgut zu minimieren.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Kältegeräteanordnung mit einer ersten und einer zweiten Lagerkammer, wobei die erste Lagerkammer auf einer niedrigeren Betriebstemperatur gehalten ist als die zweite Lagerkammer, wenigstens ein erster Kältespeicherkörper wahlweise in einer Halterung der ersten Lagerkammer oder einer Halterung der zweiten Lagerkammer montierbar ist. Indem der Kältespeicherkörper normalerweise in der ersten Lagerkammer auf deren niedrigerer Betriebstemperatur gehalten wird, steht er bei einem Stromausfall zur Verfügung, um in der Halterung der zweiten Lagerkammer platziert zu werden und so einen Anstieg der Temperatur der zweiten Lagerkammer über ihre Betriebstemperatur für lange Zeit zu verhindern.
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Die Kältegeräteanordnung kann insbesondere ein Kombinations-Kältegerät sein, z. B. mit einem Gefrierfach als einer ersten Lagerkammer und einem Normalkühlfach als zweiter Lagerkammer. Es kann sich aber auch um eine Anordnung von zwei autonomen Kältegeräten wie etwa einem Haushaltskühlschrank und einem -gefrierschrank handeln, die jeweils für einen gleichen ersten Kältespeicherkörper angepasste Halterungen aufweisen.
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Ein Wärmeträgermedium des ersten Kältespeicherkörpers sollte bei der Betriebstemperatur der ersten Lagerkammer fest und bei der Betriebstemperatur der zweiten Lagerkammer flüssig sein, damit die latente Wärme, die das Wärmeträgermedium beim Schmelzen aufnimmt, wirksam ist, um einen Anstieg der Temperatur der zweiten Lagerkammer über ihre Betriebstemperatur zu verhindern.
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Vorzugsweise ist der erste Kältespeicherkörper plattenförmig, und die Halterung der ersten und/oder zweiten Lagerkammer umfasst an jeweils gegenüberliegenden Seitenwanden der Lagerkammer ausgebildete Stufen, auf denen der Kältespeicherkörper aufliegt. Indem sich somit der Kältespeicherkörper über die gesamte Breite der ersten und/oder zweiten Lagerkammer erstreckt, wird im ersteren Falle eine gute Platzausnutzung und im zweiten Falle darüber hinaus eine gleichmäßig über die gesamte Breite der zweiten Lagerkammer verteilte Kühlwirkung erzielt.
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Vorzugsweise, insbesondere im Falle der zweiten Lagerkammer, sind die Stufen als Oberseiten von von den Seitenwänden der Lagerkammer vorspringenden Rippen ausgebildet. Sofern diese Rippen breit genug sind, können sie auch einen Kältespeicherkörper sicher unterstützen, dessen Breite etwas geringer ist als die Breite der zweiten Lagerkammer. Eine solche geringere Breite kann insbesondere dann notwendig sein, wenn, wie in einem Kombinationskältegerät die Regel, die Breite der ersten Lagerkammer, bedingt durch eine dickere umgebende Isolationsschicht, geringer ist als die der zweiten Lagerkammer.
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Die Halterung der ersten und/oder der zweiten Lagerkammer ist vorzugsweise jeweils unter einer Decke oder unter einem Fachboden der Lagerkammer angeordnet, um die Wahrscheinlichkeit eines Platzkonfliktes mit anderem Kühlgut in der einen oder anderen Lagerkammer zu minimieren.
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Insbesondere im Falle der ersten Lagerkammer ist es zweckmäßig, dass ein solcher Fachboden als ein zweiter Kältespeicherkörper ausgebildet ist, um auch in dieser Lagerkammer im Falle eines Stromausfalls den Temperaturanstieg, wenn er auch nicht völlig verhindert werden kann, zumindest zu verlangsamen.
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Um die Temperatur auch im ersten Lagerfach möglichst lange niedrig halten zu können, sollte ein Wärmeträgermedium des zweiten Kältespeicherkörpers zweckmäßigerweise einen tieferen Schmelzpunkt aufweisen als das Wärmeträgermedium des ersten Kältespeicherkörpers.
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Die Halterung des ersten Lagerfachs kann unter dem zweiten Kältespeicherkörper befestigt sein. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Möglichkeit vorgesehen ist, im Falle von Platzmangel im ersten Lagerfach beide Kältespeicherkörper auszubauen, und dann auch die Halterung nicht überflüssigerweise Platz im ersten Lagerfach belegt.
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Der erste Kältespeicherkörper sollte sich zweckmäßigerweise im Wesentlichen über die gesamte Tiefe desjenigen Lagerfachs erstrecken, in dem er angebracht ist. Im Falle des ersten Lagerfachs ist so sichergestellt, dass er nicht durch davor platziertes Kühlgut blockiert werden kann, sondern im Bedarfsfalle sofort zugänglich ist, um entnommen und in das zweite Lagerfach versetzt zu werden. Im zweiten Lagerfach ist so eine gleichmäßige Verteilung der Kühlwirkung über die gesamte Tiefe des Lagerfachs gewährleistet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht von oben des ersten Kältespeicherkörpers gemäß der Erfindung;
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2 einen Teilschnitt durch den ersten und einen zweiten Kältespeicherkörper, montiert im Gefrierfach eines Kältegeräts;
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3 eine Teilansicht eines Kombinationskältegerätes mit den zwei in einem Gefrierfach montierten Kältespeicherkörpern;
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4 eine Teilansicht des Kombinationskältegerätes aus einer anderen Perspektive;
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5 eine zu 3 analoge Ansicht des Kältegerätes mit einem ins Normalkühlfach versetzten Kältespeicherkörper;
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6 das Kältegerät mit ins Normalkühlfach versetztem Kältespeicherkörper in einer zu 4 analogen Ansicht;
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7 einen Teilschnitt durch den in einem Normalkühlfach montierten ersten Kältespeicherkörper gemäß einer abgewandelten Ausgestaltung; und
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8 einen zu 2 analogen Teilschnitt durch in einem Gefrierfach montierte Kältespeicherkörper gemäß einer weiteren abgewandelten Ausgestaltung.
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1 und 2 zeigen einen Kältespeicherkörper 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht bzw. in einem partiellen Schnitt. Es handelt sich hier um einen plattenförmigen Hohlkörper aus Kunststoff, der mit einem bei Zimmertemperatur flüssigen Wärmeträgermaterial 2, z. B. einem Gemisch von Wasser und einem Alkohol gefüllt ist. In einer die Oberseite des Kältespeicherkörpers 1 bildenden Wand 3 sind zahlreich zueinander parallele Rinnen 4 eingetieft, um die Steifigkeit der Wand 3 zu verbessern und um ggf. darauf liegendes Kühlgut am Wegrollen zu hindern. Zu den Rinnen 4 parallele Schmalseiten 5 des Kältespeicherkörpers 1 weisen jeweils langgestreckte unterseitige Ausnehmungen 6 auf, die vorgesehen sind, um, wie in 2 gezeigt, von einer Seitenwand 7 eines Gefrierfach-Innenbehälters abstehende Rippen 8 aufzunehmen und so den Kältespeicherkörper 1 in Art eines Fachbodens zwischen zwei Seitenwänden 7 abzustützen.
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3 zeigt eine Teilansicht eines Kombinations-Haushaltskältegerätes mit einem Gefrierfach 9 und einem darunter liegenden Normalkühlfach 10. Zwei unmittelbar übereinander angeordnete Kältespeicherkörper 1, 11 erstrecken sich in Art von Fachböden zwischen den Seitenwänden 7 des Gefrierfachs 9. Wie in 2 zu sehen, sind an den Seitenwänden 7 zwei Rippen 8 dicht übereinander ausgeformt, um die Kältespeicherkörper 1, 11 in geringem Abstand von einander zu halten. Die Kältespeicherkörper 1, 11 unterscheiden sich nicht in ihrer äußerlichen Gestalt. Die Zusammensetzung der Wärmeträgermaterialien 2 in ihnen ist jedoch unterschiedlich, worauf durch ein Etikett oder eine andere äußerlich sichtbare Markierung hingewiesen sein kann. Während das Wärmeträgermaterial 2 des oberen Kältespeicherkörpers 11 eine Schmelztemperatur aufweist, die wenige Grad über der Betriebstemperatur des Gefrierfachs 9 liegt, z. B. in einem Temperaturintervall von –15°C bis –8°C, ist die Schmelztemperatur des Wärmträgermaterials 2 im unteren Kältespeicherkörper 1 höher, z. B. in einem Intervall von –5°C bis +5°C. So lange das Kältegerät regulär arbeitet, sind die Wärmeträgermaterialien 2 beider Kältespeicherkörper 1, 11 bei Aufbewahrung im Gerierfach 9 permanent gefroren.
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4 zeigt einen Blick schräg von unten in das Gefrierfach 9 und in das Normalkühlfach 10 des Kältegerätes der 3. Unmittelbar unterhalb einer Trennwand 12 zwischen den Fächern 9, 10 ist innerhalb des Normalkühlfachs 10, z. B. durch eine Bodenplatte und eine frontseitige Klappe, ein Frischkühlfach 13 abgeteilt, dessen Betriebstemperatur einige Grad niedriger als die des umgebenden Normalkühlfachs 10, aber höher als die des Gefrierfachs 9 ist. Um das Frischkühlfach 13 über kurze Wege effizient zu kühlen, kann eine Verdampferkammer des Kombinations-Kältegeräts in der Trennwand 12 untergebracht sein.
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Das Normalkühlfach 10 weist Seitenwände 14 mit einem in Tiefenrichtung gestuften Verlauf auf. Während der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden vorderen Bereichen 15 der Seitenwände 14 größer ist als der zwischen den Seitenwänden 7 des Gefrierfachs 9, entspricht der Abstand zwischen hinteren Bereichen 16 der Seitenwände 14 der Breite des Gefrierfachs 9. Knapp unterhalb des Frischkühlfachs 13 sind an dem hinteren Bereich 16 der Seitenwand 14 Rippen 17 angezogen, deren Querschnitt dem der Rippen 8 gleicht. Infolgedessen kann der Kältespeicherkörper 1, wenn er aus dem Gefrierfach 9 herausgezogen wird, auch auf diesen Rippen 17 sicher platziert werden, wie in den 5 und 6 zu sehen.
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Wenn ein Benutzer einen Stromausfall feststellt, kann er den Kältespeicherkörper 1 aus dem Gefrierfach 9 entnehmen und an den Rippen 17 des Normalkühlfachs 10 einhängen. Die Entnahme bereitet keine Schwierigkeiten, da der Kältespeicherkörper 1 sich im Wesentlichen über die gesamte Tiefe des Gefrierfachs 9 erstreckt und daher nicht durch vor ihm platziertes Kühlgut blockiert werden kann, und, anders als beim Kältespeicherkörper 1, der tatsächlich die Funktion eines Fachbodens wahrnehmen kann, der Kältespeicherkörper 1 aufgrund seiner Platzierung unmittelbar unter dem Kältespeicherkörper 11 auch nicht mit Kühlgut beladen werden kann, das vor der Entnahme erst langwierig abgeräumt und anderweitig verstaut werden müsste.
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Da die Schmelztemperatur des Kältespeicherkörpers 1 niedriger ist als die Betriebstemperatur des Normalkühlfachs von typischerweise +5°C bis +7°C, beginnt nach Anbringung des Kältespeicherkörpers 1 im Normalkühlfach 10 dessen Wärmeträgermaterial 2 sofort zu schmelzen. Der Kältespeicherkörper 1 bildet so eine Wärmesenke, die zumindest ihre unmittelbare Umgebung während eines Stromausfalls etliche Stunden lang auf der Schmelztemperatur halten kann. An dem Kältespeicherkörper 1 abgekühlte Luft kann sich in dem darunter liegenden Normalkühlfach 10 über dessen gesamte Tiefe und Breite hinweg gleichmäßig verteilen und so das gesamte Fach lange Zeit sicher kühl halten. Da das Volumen des Frischkühlfachs 13 erheblich kleiner ist als das des Normalkühlfachs 10, aber die gesamte Oberseite 3 des Kältespeicherkörpers 1 das Frischkühlfach 13 kühlt, kann auch dort eine um ein paar Grad niedrigere Temperatur als im Normalkühlfach 10 lange Zeit aufrechterhalten werden.
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Die Gliederung der Seitenwände 14 des Normalkühlfachs 10 in einen starken hinteren Bereich 16 und einen schwächeren vorderen Bereich 15 ist begründet durch den Wunsch, den Kältespeicherkörper 1 in gleicher Weise im Normalkühlfach 10 wie im Gefrierfach 9 anbringen zu können. Die gestufte Form der Wände 14 erlaubt es zwar, im hinteren Bereich 16 eine dickere Isolationsmaterialschicht unterzubringen, doch ist die daraus resultierende Verbesserung der Dämmwirkung relativ gering, da der Wärmezustrom aus der Umgebung in das Normalkühlfach 10 den starken hinteren Bereich 16 umgehen und über den schwächer isolierten Vorderbereich 15 verlaufen kann. Das beste Verhältnis von Dämmwirkung zu Volumen bzw. Menge des Dämmmaterials wird dann erreicht, wenn der Wärmestrom pro Flächeneinheit an allen Außenflächen von Gefrierfach 9 und Normalkühlfach 10 gleich ist. Hierfür muss die Wandstärke des Normalkühlfachs 10 über die gesamte Tiefe der Seitenwände 14 hinweg konstant und insgesamt geringer sein als die des Gefrierfachs 9. Eine sichere Aufhängung des Kältespeicherkörpers 1 in beiden Fächern 9, 10 ist dennoch erreichbar, wenn, wie in 7 gezeigt, die Rippen 17 an den Seitenwänden 14 des Normalkühlfachs 10 entsprechend der Dickendifferenz Δw zwischen den Seitenwänden 7, 14 der beiden Fächer 9, 10 breiter sind als die Rippen 8 des Gefrierfachs, so dass der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Stirnseiten 18 der Rippen 8, 17 in beiden Fächern 9, 10 gleich ist und die Rippen 17 von beiden Seiten weit genug in die Ausnehmungen 6 des Kältespeicherkörpers eingreifen, um einen Abrutschen zu verhindern. Die im Vergleich zu den schmalen Rippen 8 relativ geringe Tragfähigkeit der breiten Rippen 17 ist beim Normalkühlfach 10 hinnehmbar, da diese Rippen 17 bei normalem Gebrauch niemals mit mehr als dem Gewicht des Kältespeicherkörpers 1 belastet werden.
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Die in 2 gezeigten, eng benachbarten Rippenpaare 8, die im Gefrierfach 9 benötigt werden, um beide Kältespeicherkörper 1, 11 zu stützen, implizieren bei der Fertigung der Seitenwand 7 durch Tiefziehen eine starke Dehnung und dementsprechend eine beträchtliche Verringerung der Wandstärke des Materials. Dies kann einer Abwandlung zufolge vermieden werden, indem, wie in 8 gezeigt, an jeder Seitenwand 7 des Gefrierfachs 9 jeweils nur eine Rippe 8 angezogen wird und diese Rippe 8 beide Kältespeicherkörper 1, 11 trägt. Zu diesem Zweck kann ein Profilelement aus Blech 19, z. B. von in etwa S-förmigem Querschnitt, am oberen Kältespeicherkörpers 11 in dessen Ausnehmung 6 befestigt sein, so dass der untere Kältespeicherkörper 1 in Nuten 20 der sich spiegelbildlich gegenüberliegenden Profilelemente 19 eingreift und dadurch in Tiefenrichtung verschiebbar gehalten ist. Diese Ausgestaltung hat darüber hinaus den Vorteil, dass durch die Profilelemente 19 die Unterscheidbarkeit der Kältespeicherkörper 1, 11 trotz gleicher Gestalt ihrer Kunststoff-Hohlkörper gewährleistet ist, und, da der Kältespeicherkörper 11 nicht aus dem Gefrierfach 9 entnommen werden kann, ohne gleichzeitig den Körper 1 zu entnehmen, eine versehentliche Montage des nicht dafür vorgesehenen Kältespeicherkörpers 11 im Normalkühlfach 10 weitgehend ausgeschlossen ist.
