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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem gekühlten Innenraum und mit wenigstens einem Ventil, das derart angeordnet ist, dass es im geöffneten Zustand eine Verbindung zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebung des Gerätes herstellt.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei Kühl- und/oder Gefriergeräten sogenannte Druckausgleichsventile einzusetzen. Diese haben die Aufgabe, den Unterdruck abzubauen, der nach dem Schließen der Tür oder Klappe entsteht und damit die erneute Öffnung der Tür oder Klappe zu erleichtern. Druckausgleichsventile sind mit verschiedensten Funktionsprinzipien bekannt. Meist wird der entstehende Unterdruck in dem gekühlten Innenraum selbst zum Betätigen der Ventile genutzt. Dies bedeutet, dass ab oder bei einer bestimmten Druckdifferenz zwischen dem gekühlten Innenraum und der Geräteumgebung das Ventil öffnet, so dass Luft einströmen kann und der Druck im gekühlten Innenraum ansteigt.
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Als konkrete Ausführungsformen sind beispielsweise freihängende, leichtgängig gelagerte Klappen bekannt, welche bei Bedarf aufschwingen und sich für den Luftstrom in dem gekühlten Innenraum öffnen.
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Aus der
DE 102 03 425 A1 ist ein Gefrierschrank bekannt, der Mittel zur Herstellung eines Druckausgleichs zwischen dem Innenraum des Gefrierschrankes und dem Außenraum aufweist, wobei diese Mittel manuell bedienbar sind und beispielsweise vom Daumen der am Griff der Tür anliegenden Hand des Anwenders betätigt werden.
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Auch sind Ventile bekannt, die Kugeln, beispielsweise tennisballartige Kugeln aufweisen, die durch den Luftstrom angehoben werden und sich nach erfolgtem Druckausgleich wieder in den Ventilsitz absenken und dann eine Trennung zwischen dem gekühlten Innenraum und der Geräteumgebung herstellen.
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Auch sind Gummilamellen bekannt, die sich zum Öffnen verwinden und sich zum Schließen wieder anlegen.
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Wie oben ausgeführt, werden all diese Konstruktionen durch den auftretenden Differenzdruck zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebungsatmosphäre betätigt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Ventilanordnungen weisen eine vergleichsweise geringe Schließkraft sowie einen Druckabfall im Ventil auf, was zu den im Folgenden aufgeführten unerwünschten Zuständen führen kann:
Die Ventile sollen aufgrund der Tatsache, dass sie nur durch den Druckabfall bzw. die Druckdifferenz betätigt werden, eine möglichst geringe Masse besitzen. Dies führt zwar dazu, dass ein Öffnen bzw. Schließen der Ventile in Abhängigkeit des Druckgefälles möglich ist, hat allerdings den Nachteil, dass die Ventile im geschlossenen Zustand aufgrund ihrer geringen Masse eine vergleichsweise schlechte Isolierwirkung aufweisen, so dass auch bei geschlossenem Ventil Wärme durch das Ventil in den gekühlten Innenraum eindringen kann.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass neben willkürlichen, nicht reproduzierbaren Geräuschentwicklungen, wie Klappern, Knarzen oder Gurgeln ein nur langsamer Druckausgleich durch den Druckabfall erfolgt. Dies kann dazu führen, dass trotz des Vorhandenseins eines Ventils die Tür bzw. Klappe oder dergleichen nur schwergängig geöffnet werden kann, da noch ein Druckgefälle zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebung besteht.
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Dieser geringe Druckausgleich bzw. die geringe Geschwindigkeit des Druckausgleichs wird insbesondere dadurch herbeigeführt, dass sich der Öffnungsquerschnitt des Ventils gegen Ende des Druckausgleichs reduziert, da nurmehr ein niedriger Differenzdruck das Ventil offen hält.
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Ein weiterer Nachteil bekannter Ventile ergibt sich daraus, dass nicht ein 100%iger Verschluss im geschlossenen Ventilzustand möglich ist, da Spaltmaße die leichtgängige Betätigung gewährleisten sollen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät dahingehend weiterzubilden, dass der Ausgleich des Unterdruckes schnell und zuverlässig erfolgt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass das Ventil über wenigstens eine Antriebseinheit verfügt oder mit wenigstens einer Antriebseinheit in Verbindung steht, mittels derer es von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand und/oder mittels derer es von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand bewegbar ist. Die vorliegende Erfindung basiert somit auf dem Gedanken, das Ventil über eine Antriebseinheit zu öffnen bzw. zu schließen und als treibende Kraft somit nicht oder jedenfalls nicht nur den Differenzdruck zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebung zu verwenden. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass über die Antriebseinheit bei Bedarf das Ventil geöffnet werden kann, so dass schnell und wirksam ein Druckausgleich erfolgt. Ist dies nicht erforderlich, kann das Ventil geschlossen werden bzw. bleiben und es kann eine wirksame Abdichtung insbesondere im Hinblick auf den Wärmeintrag zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebung erfolgen. Durch den Einsatz einer Antriebseinheit kann aufgrund der höheren möglichen Öffnungs- und Schließkraft ein gut isoliertes und gut dichtendes Ventil zum Druckausgleich eingesetzt werden.
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Das Ventil kann den Fremdlufteintrag verringern und die Ausgleichs- bzw. Wartezeit nach dem Schließen der Tür bzw. des Deckels oder eines sonstigen Verschlusselementes verringern und trägt somit zur Effizienzsteigerung des Systems bei.
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Da das Ventil mittels einer Antriebseinheit geöffnet und/oder geschlossen wird, kann dieses bzw. der eigentliche die Absperrung bewirkende Ventilkörper auch mit einer höheren Masse als aus dem Stand der Technik bekannten Ventile ausgeführt werden, so dass das Problem der Isolationsschwächung im Bereich des Ventils behoben werden kann. Der Begriff „Ventil” kann gemäß der vorliegenden Erfindung den die Absperrung bewirkenden Ventilkörper, wie z. B. eine Klappe, einen Schieber etc. bezeichnen. Vorzugsweise umfasst der Begriff ferner ein Gehäuse, in dem der Ventilkörper aufgenommen ist. Des Weiteren kann der Begriff „Ventil” auch die Antriebseinheit mitumfassen, durch die der Ventilkörper von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung und/oder von der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung bewegt wird. Somit können die Antriebseinheit und die weiteren Ventilkomponenten eine bauliche Einheit darstellen.
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Von der Erfindung ist jedoch auch umfasst, dass die Antriebseinheit räumlich getrennt von den weiteren Bestandteilen des Ventils angeordnet ist und mit dem Ventil derart in Verbindung steht, dass der Ventilkörper geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
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Die Antriebseinheit kann aus einem Motor bestehen oder einen Motor umfassen. Vorzugsweise ist der Motor als Elektromotor ausgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel ist somit eine elektrische Betätigung des Ventils denkbar, durch die das Ventil geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Die Antriebseinheit kann beispielsweise auch als Elektromagnet ausgebildet sein.
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Hinsichtlich der Ventilausführung selbst kann das Ventil als Ventilkörper wenigstens ein Verschlusselement aufweisen, das verschieblich z. B. als Stift, Schieber oder Nadel oder auch verschwenkbar als Klappe etc. ausgebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gerät wenigstens einen Korpus aufweist, der den gekühlten Innenraum wenigstens teilweise umschließt, wobei sich in dem Korpus wenigstens ein Verbindungselement, insbesondere ein Kanal, erstreckt, das den gekühlten Innenraum mit der Umgebung des Gerätes verbindet, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Ventil außerhalb der Korpuswandung angeordnet ist. In dieser Ausführungsform befindet sich das Ventil somit nicht innerhalb der Korpuswandung bzw. der Isolation, sondern außerhalb, d. h. neben dem Korpus, was die Montage des Ventils erleichtert und den Herstellungsaufwand des Gerätes entsprechend verringert.
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Abgesehen davon ist bei einer solchen außenliegenden Anordnung des Ventils bzw. der Antriebseinheit ein Austauschen bzw. eine Wartung ohne Weiteres möglich.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gerät wenigstens ein Verschlusselement, insbesondere wenigstens eine Tür oder Klappe aufweist, mittels dessen der gekühlte Innenraum verschließbar ist und dass zumindest ein Sensor vorgesehen ist, der derart angeordnet ist, dass er den Öffnungs- bzw. Schließzustand des Verschlusselementes und/oder die Betätigung bzw. Berührung des Griffes des Verschlusselementes oder eines sonstigen Teils erfasst.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Gerät zumindest eine Steuer- oder Regelungseinrichtung aufweist, die mit dem genannten Sensor sowie mit der Antriebseinheit in Verbindung steht, wobei die Steuer- oder Regelungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die Antriebseinheit in Abhängigkeit des Sensorsignals ansteuert. In diesem Fall ist vorgesehen, dass durch die Antriebseinheit das Öffnen bzw. Schließen des Ventils in Abhängigkeit davon vorgenommen wird, in welcher Position (offen/geschlossen) oder in welchem Bewegungszustand (Öffnungsbewegung/Schließbewegung) sich die Tür, Klappe oder ein sonstiges Verschlusselement befindet. Denkbar ist es beispielsweise, dass die Steuer- oder Regelungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Ventil mittels der Antriebseinheit öffnet, wenn das Öffnen des Verschlusselementes erfasst wird. Der Begriff „Öffnen des Verschlusselementes” ist allgemein zu fassen und umfasst sowohl den Fall, dass das Verschlusselement bereits geöffnet wird sowie auch den Fall, dass erfasst wird, dass es geöffnet werden soll. Auch die „Öffnungsabsicht” ist somit von der Erfindung umfasst. So ist es beispielsweise denkbar, dass der Sensor erfasst, dass der Griff oder ein sonstiges Betätigungselement des Verschlusselementes, insbesondere der Tür oder des Deckels berührt wird und daraufhin über die Steuer- bzw. Regelungseinrichtung veranlasst wird, dass das Ventil geöffnet wird.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuer- oder Regelungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Ventil mittels der Antriebseinheit schließt, wenn oder nachdem ein Schließen des Verschlusselementes erfolgt ist. Somit ist es denkbar, dass in dem Moment, in dem der Sensor das Schließen des Verschlusselementes erkennt, das Ventil durch die Antriebseinheit geschlossen wird. Ebenso ist es denkbar, dass der Sensor das Schließen des Verschlusselementes erkennt und dann erst nach einer bestimmten Wartezeit das Schließen des Ventils veranlasst wird. Denkbar ist es beispielsweise, dass die Steuer- oder Regeleinrichtung das Ventil bei betätigtem Türschalter bzw. Sensor und einer definierten Offenhaltezeit z. B. von 15 Sekunden ansteuert und es erst dann schließt. Diese Verzögerung der Ventilschließung nach Schließen des Verschlusselementes hat den Vorteil, dass der Unterdruck, der bedingt durch den Luftwechsel bei der Türöffnung bzw. Öffnung des Verschlusselementes entstanden ist, sich sofort vorzugsweise über den gesamten Querschnitt des Ventils abbauen kann.
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Denkbar ist es, dass die Steuer- oder Regelungseinheit die Antriebseinheit derart ansteuert, dass das Ventil geöffnet steht und offen bleibt, wenn und solange das Verschlusselement, d. h. die Tür, Klappe oder dergleichen offensteht. Wird das Verschlusselement dann durch den Nutzer geschlossen, ist es denkbar, dass mit dem Schließen des Verschlusselementes auch das Ventil geschlossen wird oder eben erst nach einer bestimmten Wartezeit. Das Ventil kann dann geschlossen bleiben, bis die Tür oder ein sonstiges Verschlusselement geöffnet wird oder eine Öffnungsabsicht erkannt wird, wie dies oben näher ausgeführt ist.
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Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, das Ventil bei Bedarf zu schließen und zu öffnen, wozu wenigstens eine Antriebseinheit dient, die beispielsweise von einer Steuer- oder Regelungseinheit, insbesondere von der Geräteelektronik angesteuert wird. Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, das Ventil weitgehend oder vollständig unabhängig von der tatsächlich bestehenden Druckdifferenz zwischen Innenraum und der Außenatmosphäre zu verschließen bzw. zu öffnen und damit einen Ausgleich des Unterdrucks schnell zu ermöglichen. Auch ist es möglich, die Wartezeit, nach der wieder eine Öffnung des Verschlusselementes erfolgen kann zu verringern oder ganz zu vermeiden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt eine schematische Ansicht des oberen Teils eines Kühl- und/oder Gefriergerätes.
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In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 2 eine Gefrierteiltür gekennzeichnet, die um eine vertikale Achse mittels geeigneter Lagerungen verschwenkbar ist.
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Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet einen Sensor bzw. die Türerkennung. Diese erfasst, ob die Tür geöffnet oder geschlossen ist.
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Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet eine Steuerelektronik, die mit der Türerkennung 6 sowie auch mit der mit dem Bezugszeichen 5 dargestellten Antriebseinheit des Ventils in Verbindung steht.
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Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet den gekühlten Innenraum, im vorliegenden Fall das Gefrierkompartiment, und das Bezugszeichen 3 kennzeichnet die Isolation des Korpus, der sich oben, hinten und unten sowie an beiden Seitenbereichen um das Gefrierkompartiment 1 herum erstreckt. Auf seiner links dargestellten Frontseite wird das Gefrierkompartiment 1 durch die Gefrierteiltür 2 verschlossen.
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Wie aus der Figur ersichtlich, erstreckt sich im rückwärtigen Bereich des Korpus eine kanalförmige Öffnung 10, die den gekühlten Innenraum 1 mit der Umgebung des Gerätes verbindet. In dem zur Außenseite gerichteten Endbereich dieser kanalförmigen Öffnung 10 befindet sich die verschwenkbare Ventilklappe 4, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß der Figur halb geöffnet ist. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet einen Getriebemotor zur Betätigung der Ventilklappe 4.
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Wie dies aus der Figur hervorgeht, ist das Ventil umfassend die Ventilklappe 4 und die Antriebseinheit 5 außerhalb des gekühlten Innenraums und auch nicht im Bereich der Korpuswand, sondern neben der Korpuswand, d. h. außerhalb des Gerätes angeordnet.
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Die Steuerelektronik, bei der es sich um die Geräteelektronik handeln kann, erfasst über den Sensor 6, ob sich die Tür 2 in einem geöffneten Zustand oder in einem geschlossenen Zustand befindet. Wird über den Türschalter bzw. über die Türerkennungssensorik 6 erkannt, dass die Tür 2 geöffnet ist bzw. wird oder geöffnet werden soll, steuert die Elektronik 7 das elektrisch betätigte Druckausgleichsventil derart an, dass die Klappe 4 geöffnet wird. Dabei ist es denkbar, dass die Ventilöffnung erst dann erfolgt, wenn tatsächlich erkannt wird, dass die Gefrierteiltür 2 nicht mehr in der Schließstellung steht, sondern bereits vom Korpus abgehoben ist. Sobald dies erkannt ist, wird das Ventil 4 geöffnet, was den Vorteil mit sich bringt, dass eine etwaige Druckdifferenz zwischen dem Kompartiment 1 und der Umgebung schnell abgebaut wird. Die Tür oder ein sonstiges Verschlusselement kann somit einfach geöffnet werden.
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Alternativ oder zusätzlich dazu ist es denkbar, dass ein in der Zeichnung nicht dargestellter Sensor vorgesehen ist, der erfasst, ob die Tür, der Griff oder ein sonstiges Element des Gerätes berührt wird. Dieses Berühren wird dann seitens der Steuerelektronik 7 dahingehend interpretiert, dass die Tür 2 geöffnet werden soll. Wird dies erkannt, wird das Ventil 4 geöffnet und es erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem Raum 1 und der Umgebungsatmosphäre. In diesem Fall ist somit ein tatsächliches Öffnen der Tür 2 bzw. eines sonstigen Verschlusselementes nicht erforderlich, um das Ventil zu öffnen. Es reicht bereits eine Berührung des Griffes oder eines sonstigen Elementes aus.
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Wird die Tür 2 von ihrem geöffneten Zustand wieder geschlossen, wird dies von dem Sensor 6 erkannt und die Elektronik 7 steuert das Ventil nach betätigtem Türschalter 6 an und schließt es sofort oder nach einer definierten Offenhaltezeit im Bereich von 10 bis 20 Sekunden wieder. Dadurch wird der Unterdruck, der bedingt durch den Luftwechsel bei der Türöffnung entstanden ist, sofort über das Ventil abgebaut.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Drucksensoren vorhanden sind, die den Differenzdruck zwischen dem gekühlten Innenraum und der Umgebungsatmosphäre ermitteln. Wird festgestellt, dass kein Differenzdruck besteht oder dieser Differenzdruck unterhalb eines Grenzwertes liegt, ist es denkbar, dass dies der Steuerelektronik 7 mitgeteilt wird und auf ein Öffnen des Ventils bzw. der Ventilklappe 4 verzichtet wird, da dies nicht erforderlich ist. In diesem Fall ist vorgesehen, dass nicht regelmäßig vor oder beim Öffnen der Tür 2 oder eines sonstigen Verschlusselementes das Ventil geöffnet wird, sondern nur dann, wenn dies zum Zwecke des Druckausgleichs erforderlich ist.
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Somit ist es möglich, dass der Steuerelektronik 7 zusätzlich ein oder mehrere Drucksignale von mit dieser in Verbindung stehenden Drucksensoren zugeführt werden, aus denen sich ableiten lässt, ob eine Druckdifferenz zwischen dem gekühlten Raum 1 und der Umgebung vorliegt und damit überhaupt ein Öffnen des Ventils erforderlich ist.
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Dies gilt nicht nur für den Öffnungsvorgang, sondern auch beim Schließen der Tür. Wird nach dem Schließen der Tür festgestellt, dass ein Öffnen des Ventils nicht erforderlich ist, da ein Druckausgleich nicht benötigt wird, kann das Ventil beim und nach dem Schließen der Tür geschlossen bleiben.
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Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Öffnen und Schießen des Ventils auch unabhängig vom Öffnen oder Schließen der Tür oder eines sonstigen Verschlusselementes erfolgt. So ist es beispielsweise denkbar, dass über Drucksensoren der Differenzdruck zwischen dem gekühlten Raum 1 und der Umgebungsatmosphäre erfasst wird und bei Erreichen oder Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes das Ventil solange geöffnet wird, bis dieser Differenzdruck unter einen Grenzwert fällt oder in einem akzeptablen Bereich liegt. In diesem Fall wird somit dauerhaft sichergestellt, dass der Differenzdruck in einem akzeptablen Bereich liegt. In diesem Fall kann auf einen Sensor zur Erfassung des Schließ- oder Öffnungszustands oder -bewegung der Tür oder eines sonstigen Verschlusselementes verzichtet werden, da die Tür aufgrund des geringen oder nicht vorhandenen Differenzdruckes stets ohne Weiteres geöffnet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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