DE102011086553A1 - Kältegerät mit einem dynamischen Verdampfer und einem statischen Verdampfer - Google Patents

Kältegerät mit einem dynamischen Verdampfer und einem statischen Verdampfer Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät 201, mit einem statischen Verdampfer 105 zum Kühlen eines Kältefaches 103 mittels natürlicher Konvektion und einem dynamischen Verdampfer 107 zum Kühlen des Kältefaches 103 mittels erzwungener Konvektion. Das Kältegerät umfasst eine Umgehungsleitung 108 für ein Kältemittel zum Umgehen des dynamischen Verdampfers 107 und zum Einleiten des Kältemittels in den statischen Verdampfer 105.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem statischen Verdampfer zum Kühlen eines Kältefaches mittels natürlicher Konvektion und einem dynamischen Verdampfer zum Kühlen des Kältefaches mittels erzwungener Konvektion
  • Im Stand der Technik sind unterschiedliche Kältegeräte mit Verdampfern bekannt.
  • Die Druckschrift DE 103 00 703 A1 beschreibt ein Gefriergerät mit einem statischen Verdampfer und einem dynamischen Verdampfer. Der dynamische Verdampfer dient zum Ansammeln von Eis in einem Sublimationsprozess. Dazu sind der statische Verdampfer und der dynamische Verdampfer in einem Kältemittelkreislauf entweder in Serie oder parallel angeordnet.
  • Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ein Kältegerät anzugeben, bei dem die Anordnung eines statischen Verdampfers und eines dynamischen Verdampfers in einem Kältemittelkreislauf und der Kältemittelkreislauf als solcher besonders vorteilhaft und einfach gestaltet sind.
  • 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.
  • Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Kältegerät gelöst, mit einem statischen Verdampfer zum Kühlen eines Kältefaches mittels natürlicher Konvektion und einem dynamischen Verdampfer zum Kühlen des Kältefaches mittels erzwungener Konvektion, wobei das Kältegerät eine Umgehungsleitung für ein Kältemittel zum Umgehen des dynamischen Verdampfers und zum Einleiten des Kältemittels in den statischen Verdampfer umfasst. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass sowohl der statische als auch der dynamische Verdampfer für eine Sublimation des Eises gleichzeitig betreibbar sind und nach dem Sublimationsprozess in besonders einfacher Weise eine Kühlung des Kältefachs durch den statischen Verdampfer realisiert wird. Insbesondere kann der Vorteil erreicht werden, dass sich der gesamte Kältemittelkreislauf vereinfacht.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine steuerbare Umleitvorrichtung zum Umleiten eines Kältemittelflusses durch den dynamischen Verdampfer in die Umgehungsleitung. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass sich unterschiedliche Kältemittelkreisläufe besonders einfach realisieren lassen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Umleitvorrichtung ein Magnetventil. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass sich die Umleitvorrichtung mit besonders einfachen technischen Mitteln realisieren lässt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine Luftfeuchtemessvorrichtung zum Messen einer Luftfeuchte im Inneren des Kältefaches. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass eine Steuerung der Kältemittelkreisläufe auf Grundlage einer Luftfeuchtigkeit durchgeführt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Luftfeuchtemessvorrichtung angepasst, eine Änderung elektrischer Eigenschaften eines Kondensators bei einer Wasseradsorption zu bestimmen. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass sich die Luftfeuchtemessvorrichtung mit einfachen technischen Mitteln realisieren lässt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät angepasst, bei Vorliegen eines vorgegebenen Luftfeuchtemesswertes den Kältemittelfluss durch die Umgehungsleitung zu leiten. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass die Bildung von Eis an dem statischen Verdampfer besonders effektiv verhindert wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine Zeitmessvorrichtung zum Bestimmen einer Betriebsdauer des dynamischen Verdampfers. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass eine Steuerung der Kältemittelkreisläufe auf Grundlage einer Betriebsdauer des dynamischen Verdampfers durchgeführt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät angepasst, nach einer vorgegebenen Betriebsdauer des dynamischen Verdampfers den Kältemittelfluss durch die Umgehungsleitung zu leiten. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der Vorteil erreicht, dass die Bildung von Eis an dem statischen Verdampfer besonders effektiv verhindert wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Öffnungszustandes einer Kältefachtür. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass eine Steuerung der Kältemittelkreisläufe auf Grundlage eines Öffnungszustandes durchgeführt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst ist das Kältegerät angepasst, bei einem Öffnen der Kältefachtür den Kältemittelfluss durch den dynamischen Verdampfer zu leiten. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der Vorteil erreicht, dass die Bildung von Eis an dem statischen Verdampfer besonders effektiv verhindert wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Temperatur im Inneren des Kältefaches. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass eine Steuerung der Kältemittelkreisläufe auf Grundlage einer Temperatur durchgeführt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät angepasst, bei Vorliegen einer vorgegebenen Temperatur den Kältemittelfluss durch die Umgehungsleitung zu leiten. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der Vorteil erreicht, dass die Bildung von Eis an dem statischen Verdampfer besonders effektiv verhindert wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Umgehungsleitung eine Kapillare. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass sich der Gesamtaufbau weiter vereinfacht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältefach ein Kühlfach oder ein Gefrierfach.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der statische Verdampfer ein Wrap-Around-Verdampfer oder ein Plattenverdampfer.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Kältemittelausgang des dynamischen Verdampfers mit einem Kältemitteleingang des statischen Verdampfers verbunden. Dadurch wird beispielsweise der Vorteil erreicht, dass sich der Gesamtaufbau noch weiter vereinfacht.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Kältegerätes mit einem statischen und einem dynamischen Verdampfer;
  • 2 eine schematische Ansicht eines weiteren Kältegerätes mit einem statischen und einem dynamischen Verdampfer;
  • 3 ein Ersatzschaltbild für das in 2 gezeigte Kältegerät;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines Wrap-Around-Verdampfers um ein Kältefach; und
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines dynamischen Verdampfers in einem Kältefach.
  • 1 zeigt ein Kältegerät 101 mit einem Kältefach 103. Unter einem erfindungsgemäßen Kältegerät 101 ist eine Vorrichtung zu verstehen, die mittels eines Kühl- oder Kältemittelkreises, in einem Kreisprozess Kälte erzeugen kann. Ein derartiges Kältegerät 101 kann beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühltruhe, eine Klimaanlage oder ein Kühlaggregat sein. Demgemäß kann das Kältefach 103 ein Kühlfach oder ein Gefrierfach oder ein anderer abgeschlossener Bereich sein, wie beispielsweise ein Kühlraum. Das verwendete Kühl- oder Kältemittel siedet bei niedrigem Druck. Die zum Verdampfen benötigte Wärme entzieht es seiner Umgebung, nämlich dem Kältefach 103.
  • In dem Kältefach 103 sind ein statischer Verdampfer 105 und ein dynamischer Verdampfer 107 angeordnet. Der statische Verdampfer 105 und der dynamische Verdampfer 107 erzeugen während einem regulären Betrieb Kälte durch Verdampfen des Kältemittels. Die Verdampfer 105 und 107 umfassen beispielsweise eine Rohrschlange oder eine Lamellenstruktur, die im Inneren des Kältegerätes 101 angebracht ist und können durch sogenannte Plattenverdampfer oder Lamellen-Verdampfer gebildet sein. Die Wände der Verdampfer 105 und 107 nehmen die Wärme in dem Kühlraum auf. Durch diese Wärme verdampft in den Verdampfern 105 und 107 das flüssige Kältemittel. Im Allgemeinen ist als Verdampfer jedoch jede Vorrichtung geeignet, in der durch Verdampfen eines Kältemittels einer Umgebung Wärme entzogen werden kann.
  • Der statische Verdampfer 105 kühlt das Kältefach 103 mittels natürlicher Konvektion oder durch körperlichen Kontakt mit Gegenständen, wie beispielsweise Lebensmitteln. Unter natürlicher Konvektion, auch freier Konvektion oder Schwerkraftzirkulation, versteht man den Effekt, nach dem in einem geschlossenen Kreislauf ein Fluid aufgrund des Dichteunterschiedes zwischen einer warmen und einer kalten Säule zirkuliert. Durch die Zirkulation der Luft aufgrund natürlicher Konvektion in dem Kältefach 103 verteilt sich die von dem statischen Verdampfer 105 erzeugte Kälte somit im gesamten Kühlraum 103. Statische Verdampfer 105 sollten in regelmäßigen Abständen abgetaut werden, da sich sonst Eis ansammelt, das die Funktion des statischen Verdampfers 105 beeinträchtigen und einen Wärmeübergang verschlechtern kann. Der statische Verdampfer 105 benötigt keinen Ventilator und ist deshalb weitgehend lautlos.
  • Der dynamische Verdampfer 107, auch belüfteter Verdampfer, kühlt das Kältefach 103 mittels erzwungener Konvektion. Als erzwungene Konvektion bezeichnet man Wärmetransportvorgänge, bei denen die Bewegung des Fluides durch externe Einwirkungen hervorgerufen wird, wie beispielsweise Ventilatoren oder Pumpen. Zum Erzwingen der Konvektion weist das Kältegerät 101 einen Ventilator 111 auf, der die im Kältefach 103 vorhandene Luft umwälzt und an dem dynamischen Verdampfer 107 vorbeiführt. Dadurch verteilt sich die durch den dynamischen Verdampfer 107 erzeugte Kälte im gesamten Kühlraum. Der dynamische Verdampfer 107 kühlt die Gegenstände oder Lebensmittel durch kalte Umluft, die mit dem Lüfter oder Ventilator 111 umgewälzt wird. Zum Antreiben des Ventilators 111 ist ein nicht gezeigter Elektromotor vorgesehen, der von Außerhalb des Kältegeräts 101 mit Energie versorgt wird. Der Ventilator 111 kann Geräusche erzeugen und weist zudem eine elektrische Energieaufnahme auf, die den Energieverbrauch des Kältegerätes erhöht.
  • Die Kapillaren oder Kapillarrohre 115 und 117 sind Vorrichtungen, in denen der Druck des Kältemittels durch die eine lokale Verengung des Strömungsquerschnitts verringert wird. Die Kapillaren 115 und 117 tragen somit ihren Teil dazu bei, die Flüssigkeitsmenge im jeweiligen Verdampfer zu regulieren.
  • Der Verdichter oder Kompressor 113 dient dazu, das Kältemittel nach dem Verdampfen im Kühlmittelkreislauf zu komprimieren.
  • Der Verflüssiger oder Kondensator 119 dient zum Verflüssigen des Kältemittels im Kühlmittelkreislauf und hat die Aufgabe, die beim Verflüssigen entstandene Wärme an die Außenumgebung abzugeben, indem das Gas abkühlt und dann der Aggregatzustand des Kältemittels von gasförmig nach flüssig verändert wird. Der Kondensator 119 befindet sich in der Regel an der Rückseite des Kältegeräts 101 oder an einer anderen Stelle, an der die Wärme effektiv abgegeben werden kann. Aus dem Kondensator 119 wird das Kältemittel über die Kapillaren 115 oder 117 wieder den Verdampfern 105 und 107 zugeleitet.
  • Daneben umfasst das Kältegerät 101 das Wegeventil als eine steuerbare Umschalt- oder Umleitvorrichtung 109. Das Wegeventil 109 ist derart ausgebildet, dass dieses in der Lage ist, einen Kühlmittelfluss im Inneren des Kältegeräts 101 so zu verändern, dass unterschiedliche Kühlmittelkreisläufe im Inneren des Kältegeräts 101 realisiert werden können. In einem ersten Schaltzustand des Wegeventils 109 wird beispielsweise das Kältemittel durch den dynamischen Verdampfer 107 geführt, während in einem zweiten Schaltzustand des Wegeventils 109 das Kältemittel durch den statischen Verdampfer 105 geführt wird. Je nach Schaltzustand des Wegeventils 109 wird der statische Verdampfer 105 oder der dynamische Verdampfer 107 betrieben. Ein derartiges Wegeventil 109 erfüllt die Funktion eines Verteilers und kann beispielsweise durch ein Magnetventil gebildet sein.
  • Der dynamische Verdampfer 107 und der statische Verdampfer 105 sind parallel zueinander im Kältemittelkreislauf angeordnet, so dass der Kältemitteleingang des statischen Verdampfers 105 und der Kältemitteleingang des dynamischen Verdampfers 107 sowie der Kältemittelausgang des statischen Verdampfers 105 und der Kältemittelausgang des dynamischen Verdampfers 107 verbunden sind. Der dynamische Verdampfer 107 und der statische Verdampfer 105 können daher wechselweise betrieben werden. Der dynamische Verdampfer 107 verbraucht während seinem Betrieb elektrische Energie für den Ventilator 111. Demgegenüber kann der statische Verdampfer 105 stromlos betrieben werden. Bei gleicher Kälteleistung weist demnach ein Kältegerät mit lediglich einem statischen Verdampfer 105 einen energetischen Vorteil gegenüber einem Kältegerät mit einem dynamischen Verdampfer 107 auf.
  • Reif/Eisbildung entsteht, weil die Innenluft Wasserdampf enthält und sich dieser auf Oberflächen mit Temperaturen unter dem Taupunkt niederschlägt. Beispielsweise strömt bei jedem Öffnen der Kältefachtür, bei dem ein Großteil der Innenluft ausgetauscht wird, feuchte Luft in das Kältefach 103. Die eingeströmte warme Außenluft wird daraufhin im Inneren des Kältefaches abgekühlt und zieht sich zusammen, so dass ein leichter Unterdruck entsteht. Dadurch saugt das Kältegerät 101 durch die Türdichtungen weitere feuchte Umgebungsluft an. Die Taupunkttemperatur ist abhängig von der relativen Feuchte in der Luft. Dieser Prozess schreitet solange voran, bis die relative Feuchte in der Innenluft so niedrig ist, dass die Taupunkttemperatur gleich zu der Temperatur der kältesten Flächen ist.
  • Wird die Luft im Kältefach 103 noch weiter getrocknet, wie es bei der Verwendung von Lamellen-Verdampfern (Nofrost-Verdampfern) geschieht, sublimiert das Kondensat und kondensiert erst wieder auf noch kälteren Flächen. Dies ist in diesem Fall die Oberfläche des dynamischen Verdampfers 107.
  • Es ist daher vorteilhaft, den dynamischen Verdampfer 107 solange zu betreiben, bis sich die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Kältefachs 103 vollständig an dessen Oberfläche niedergeschlagen hat. Ist dies der Fall, kann der Kühlkreislauf durch den dynamischen Verdampfer 107 unterbrochen werden und die Kühlung mit lediglich dem statischen Verdampfer 105 fortgesetzt werden. Da sich bei diesem Verfahren Eis im Inneren des Kältefachs 103 lediglich an den dem dynamischen Verdampfer 107 bildet, kann eine Reifentfernungs- oder Enteisungsfunktion des dynamischen Verdampfers 107 verwendet werden, um das Eis insgesamt aus dem Kältefach 107 zu entfernen.
  • Der dynamische Verdampfer 107 (Nofrost-Verdampfer) und der statische Verdampfer 105 werden abwechselnd eingeschaltet. Der dynamische Verdampfer 107 wird in jedem Kompressorzyklus und bei jeder Türöffnung solange betrieben, bis die Luft trocken ist und der Wasserdampf sich an dem statischen Verdampfer abgesetzt hat. Danach wird der dynamische Verdampfer 107 ausgeschaltet und der statische Verdampfer 105 eingeschaltet. Wenn die Luft im Kältefach 103 trocken ist, schaltet die Umschaltvorrichtung 109 beispielsweise auf den statischen Verdampfer 105 um und der Ventilator 111 bleibt stehen. Der statische Verdampfer 105 weist keinen Ventilator auf und hat deswegen eine niedrigere Energieaufnahme bei gleicher Kälteleistung. Weil beim Einschalten des statischen Verdampfers die Luft bereits trocken ist, findet keine weitere Vereisung statt.
  • Durch die Kombination von einem statischen Verdampfer 105 und einem dynamischen Verdampfer 107 kann daher der Vorteil eines eisfreien Kältefachs 103 erreicht werden, während sich die Energieaufnahme im Vergleich zu einem Kältegerät verringert, das nur mit einem dynamischen Verdampfer ausgerüstet ist.
  • Der wiederkehrende Abtauvorgang wird beispielsweise bei Kältegeräten mit dynamischem Verdampfer (Nofrost-Verdampfer) im Energieklassifizierungssystem durch einen Abzug im Energieverbrauch berücksichtigt, so dass bei gleichem Innenvolumen und Energieklasse die Kühlgeräte einen etwas höheren Verbrauch aufweisen dürfen.
  • Durch das Umschalten auf den statischen Verdampfer 107 ist eine Senkung des Energieverbrauchs möglich. Selbst bei hocheffizienten Geräten ist der Energieverbrauch eines Ventilators nicht unerheblich und kann einen deutlichen Teil des gesamten Energieverbrauches betragen.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kältegerätes mit einem statischen Verdampfer 105 und einem dynamischen Verdampfer 107. Das in 2 gezeigte Kältegerät 201 entspricht dem in 1 gezeigten, bis auf den Umstand, dass der Kältemittelausgang des dynamischen Verdampfers 107 mit dem Kältemitteleingang des statischen Verdampfers 105 verbunden ist. Dadurch entsteht eine Umgehungsleitung 108, die den dynamischen Verdampfer 107 überbrückt.
  • 3 zeigt zur Vereinfachung ein Ersatzschaltbild für den statischen Verdampfer 105 und den dynamischen Verdampfer 107 in der in 2 gezeigten Ausführungsform. Der Kältemitteleingang 121 hinter der Kapillare 115 ist über die Umschaltvorrichtung 109 über die Kapillare 117 und die Umgehungsleitung 108 mit dem Kältemittelausgang 123 des dynamischen Verdampfers 107 verbunden. Die Umgehungsleitung 108 befindet sich demnach zwischen einem Kältemitteleingang 121 und einem Kältemittelausgang 123 des dynamischen Verdampfers 107. Dadurch kann bei entsprechendem Zustand der Umschaltvorrichtung 109 der dynamische Verdampfer 107 umgangen werden und es entsteht ein Bypass für den dynamischen Verdampfer 107. Nach der Umgehung des dynamischen Verdampfers 107 wird das Kältemittel über den Kältemitteleingang 125 in den statischen Verdampfer 105 geführt.
  • Dadurch wird zum einen der Vorteil erreicht, dass in einem ersten Schaltzustand der Umschaltvorrichtung 109 das Kältemittel sowohl durch den dynamischen als auch durch den statischen Verdampfer strömt. Dadurch wird das Kältefach 103 nach einem Einströmen von Umgebungsluft in hocheffizienter Weise gekühlt. Da das Kältemittel Wärmeenergie hauptsächlich im dynamischen Verdampfer 107 aufnimmt, weist der dynamische Verdampfer 107 eine tiefere Temperatur als der statische Verdampfer 105 auf, so dass die vorhandene Feuchtigkeit an dem dynamischen Verdampfer 107 zu Eis kristallisiert. Der statische Verdampfer 105 erwärmt sich während diesem Vorgang allerdings weniger, als wenn dieser vollständig von Kältemittelkreislauf getrennt werden würde.
  • Dadurch wird zum anderen der Vorteil erreicht, dass in einem zweiten Schaltzustand der Umschaltvorrichtung 109, in dem das Kältemittel lediglich durch den statischen Verdampfer 105 fließt, dem statischen Verdampfer 105 aufgrund seiner niedrigeren Temperatur lediglich eine geringere Wärmemenge entzogen werden muss als dies bei einem vollständigen Abschalten des statischen Verdampfers 105 der Fall ist. Dadurch erhöht sich die Effizienz des Systems und die Kühlmittelkreisläufe vereinfachen sich.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass es möglich ist, den dynamischen Verdampfer (Nofrost-Verdampfer) 107 abzutauen, während der statische Verdampfer 105 noch das Kältefach 103 kühlt. Dadurch werden hohe Druckspitzen im Kältemittelkreislauf beim nachfolgenden Anlauf vermieden und die Wahl eines geeigneten Verdichters mit niedrigem Anlaufmoment wird erleichtert.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wrap-Around-Verdampfers 405 um ein Kältefach 103 zur Verwendung als statischer Verdampfer 105. Bei diesem Wrap-Around-Verdampfer 405 befinden sich die Rohre des statischen Verdampfers für das Kältemittel an einer Außenseite des Kältefachs 103. Die Anordnung der Rohre ist derart, dass diese um das Kältefach 103 gewickelt sind und alle Seiten des Kältefaches 103 von außen kühlen.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dynamischen Verdampfers 507 in einem Kältefach 103. Hier sind der dynamische Verdampfer 507 mit dem dazugehörigen Ventilator in das obere Gehäuse eingebaut. Bei dieser eingekapselten Anordnung sieht der Benutzer den Reif nicht, der sich auf dem dynamischen Verdampfer bildet. Ein wiederkehrender Enteisungsvorgang wird für den dynamischen Verdampfer 407 automatisch durchgeführt.
  • In allen Ausführungsformen kann das Kältegerät 201 die Steuerung der Umschaltvorrichtung auf Grundlage bestimmter Messwerte oder Parameter durchführen. Dazu kann das Kältegerät 201 unterschiedliche Vorrichtungen zum Bestimmen dieser Messwerte aufweisen.
  • Beispielsweise kann das Kältegerät 201 eine Luftfeuchtemessvorrichtung zum Messen einer Luftfeuchte im Inneren des Kältefaches umfassen, beispielsweise ein Hygrometer. Die Luftfeuchtemessvorrichtungen können unter Ausnutzung unterschiedlicher Effekte realisiert sein. Bei einer Coulometrischen Luftfeuchtemessvorrichtung (Coulometrisches Hygrometer) wird der Wasserdampfgehalt der Luft basierend auf der Eigenschaft von Diphosphorpentoxid (P2O5) gemessen, den in der Umgebung enthaltenen Wasserdampf zu absorbieren. Bei einer optischen Luftfeuchtemessvorrichtung (optisches Hygrometer) wird die Luftfeuchte durch die Messung der Absorption von Licht mit einer bestimmten, für Wasserdampf charakteristischen Wellenlänge oder durch Messung der Änderung der Brechzahl bestimmt. Bei einer Impedanz-Luftfeuchtemessvorrichtung (Impedanzhygrometer) wird die Luftfeuchte durch die Messung der Änderung des elektrischen Widerstands einer Substanz bei Wasseradsorption bestimmt. Bei einer kapazitiven Luftfeuchtemessvorrichtung (Kapazitive Hygrometer) wird die Luftfeuchte durch die Messung der Änderung der elektrischen Eigenschaften eines Kondensators bei Wasseradsorption bestimmt, d.h. es wird die Veränderung der Dielektrizitätskonstanten des Materials zwischen den Kondensatorplatten gemessen.
  • Sobald ein bestimmter Luftfeuchtewert im Inneren des Kältefaches 103 erreicht ist, kann der dynamische Verdampfer 103 deaktiviert werden, indem der Kältemittelfluss durch die Umgehungsleitung geleitet wird und der Ventilator 111 ausgeschaltet wird.
  • Daneben kann das Kältegerät 201 eine Zeitmessvorrichtung zum Bestimmen einer Betriebsdauer des dynamischen Verdampfers 107 umfassen, beispielsweise durch Zählen eines Taktsignals. Sobald die Betriebsdauer eine bestimmte Grenze überschreitet, kann der dynamische Verdampfer 107 in der oben beschriebenen Weise deaktiviert werden. Bei einem erneuten Aktivieren des dynamischen Verdampfers 107 wird dessen Betriebsdauer von neuem bestimmt.
  • Weiter kann das Kältegerät 201 eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Öffnungszustandes einer Kältefachtür umfassen, beispielsweise einen Mikroschalter oder einen optischen Schalter. Sobald eine Kältefachtür geöffnet wird, die das Kältefach gegenüber der Außenumgebung abschließt, wird der der Kühlmittelfluss in den dynamischen Verdampfer 107 umgeleitet. Allerdings kann dieser Vorgang auch erst beim Schließen der Kältefachtür durchgeführt werden.
  • Weiter kann das Kältegerät 201 eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Temperatur im Inneren des Kältefaches 103 umfassen. Eine derartige Temperaturerfassungsvorrichtung kann beispielsweise ein Temperatursensor sein, der eine Temperatur in eine elektrische Größe umwandelt. Derartige Temperatursensoren können beispielsweise Bauteile umfassen, die ihren Widerstand verändern, wie beispielsweise ein Thermistor. In einer anderen Ausführungsform können jedoch auch integrierte Halbleiter-Temperatursensoren (Festkörperschaltkreise) verwendet werden, die einen zu ihrer Temperatur proportionalen Strom oder eine zu ihrer Temperatur proportionale Spannung liefern. Im allgemeinen ist die Temperaturerfassungsvorrichtung nicht auf eine bestimmte Vorrichtung beschränkt, solange diese einen Temperaturmesswert liefern kann, auf dessen Grundlage die Steuerung des Kühlmittelkreislaufes vorgenommen werden kann.
  • Sinkt die Temperatur im Inneren des Kältefaches 103 beispielsweise unter einen bestimmten Wert, kann der dynamische Verdampfer 107 in der oben beschriebenen Weise deaktiviert werden.
  • Alle beschriebenen und gezeigten Merkmale können in sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden, um deren technische Wirkungen zu verknüpfen.
  • 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 10300703 A1 [0003]

Claims (16)

  1. Kältegerät (201), mit einem statischen Verdampfer (105) zum Kühlen eines Kältefaches (103) mittels natürlicher Konvektion und einem dynamischen Verdampfer (107) zum Kühlen des Kältefaches (103) mittels erzwungener Konvektion dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) eine Umgehungsleitung (108) für ein Kältemittel zum Umgehen des dynamischen Verdampfers (107) und zum Einleiten des Kältemittels in den statischen Verdampfer (105) umfasst.
  2. Kältegerät (201) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) eine steuerbare Umleitvorrichtung (109) zum Umleiten eines Kältemittelflusses durch den dynamischen Verdampfer (107) in die Umgehungsleitung (108) umfasst.
  3. Kältegerät (201) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Umleitvorrichtung (109) ein Magnetventil umfasst.
  4. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) eine Luftfeuchtemessvorrichtung zum Messen einer Luftfeuchte im Inneren des Kältefaches (103) umfasst.
  5. Kältegerät (201) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeuchtemessvorrichtung angepasst ist, eine Änderung elektrischer Eigenschaften eines Kondensators bei einer Wasseradsorption zu bestimmen.
  6. Kältegerät (201) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) angepasst ist, bei Vorliegen eines vorgegebenen Luftfeuchtemesswertes den Kältemittelfluss durch die Umgehungsleitung (108) zu leiten.
  7. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) eine Zeitmessvorrichtung zum Bestimmen einer Betriebsdauer des dynamischen Verdampfers (107) umfasst.
  8. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) angepasst ist, nach einer vorgegebenen Betriebsdauer des dynamischen Verdampfers (107) den Kältemittelfluss durch die Umgehungsleitung (108) zu leiten.
  9. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Öffnungszustandes einer Kältefachtür umfasst.
  10. Kältegerät (201) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) angepasst ist, bei einem Öffnen der Kältefachtür den Kältemittelfluss durch den dynamischen Verdampfer (107) zu leiten.
  11. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Temperatur im Inneren des Kältefaches (103) umfasst.
  12. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (201) angepasst ist, bei Vorliegen einer vorgegebenen Temperatur den Kältemittelfluss durch die Umgehungsleitung (108) zu leiten.
  13. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsleitung (108) eine Kapillare (117) umfasst.
  14. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältefach (103) ein Kühlfach oder ein Gefrierfach ist.
  15. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Verdampfer (105) ein Wrap-Around-Verdampfer oder ein Plattenverdampfer ist.
  16. Kältegerät (201) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kältemittelausgang (123) des dynamischen Verdampfers (107) mit einem Kältemitteleingang (125) des statischen Verdampfers (105) verbunden ist.
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