DE102012207681A1

DE102012207681A1 - Haushaltskältegerät mit Temperaturerfassungssensoren und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Haushaltskältegeräts

Info

Publication number: DE102012207681A1
Application number: DE201210207681
Authority: DE
Inventors: Bertram Wolf
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2013-11-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät (1) mit zumindest einem kühlbaren Innenraum (3, 3a, 3b, 3c) zum Lagern von Kältegut, und mit einem Kältespeicher (5, 51 bis 54) mit einem Speichermaterial (7), sowie einem ersten Kältekreislauf zum Kühlen des Speichermaterials (7), dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Temperaturerfassungssensor (47) an einer Ersteinfrierstelle (46) im Kältespeicher (5, 51 bis 54) angeordnet ist und ein zweiter Temperaturerfassungssensor (49) an einer Letzteinfrierstelle (48) am Kältespeicher (5, 51 bis 54) angeordnet ist, und eine Steuer- und/oder Regeleinheit (50) ausgebildet ist, die abhängig von den Temperaturwerten der Temperaturerfassungssensoren (47, 49)den Kältekreislauf zur Einstellung des Gefriergrads des Kältespeichers (5, 51 bis 54) betreibt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät mit zumindest einem kühlbaren Innenraum zum Lagern von Kältegut, und mit einem Kältespeicher mit einem Speichermaterial, sowie einem ersten Kältekreislauf zum Kühlen des Speichermaterials. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltskältegeräts.
Aus der DE 10 2010 041 951 A1 ist ein Kältegerät als Haushaltskältegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Das Haushaltskältegerät umfasst einen ersten Kältekreislauf, der einen Primärkreislauf darstellt, wobei der Primärkreislauf einen Verdampfer, einen Verdichter und einen Verflüssiger aufweist. Der Verdampfer ist dabei in einem Behälter angeordnet, in dem ein Speichermaterial in Form eines PCM (Phase Change Material) angeordnet ist. Das Haushaltskältegerät umfasst darüber hinaus einen als Sekundärkreislauf ausgebildeten zweiten Kältekreislauf, der zwei Wärmetauscher aufweist, wobei ein Wärmetauscher innerhalb des Behälters mit dem Speichermaterial angeordnet ist und ein zweiter Wärmetauscher in dem kühlbaren Innenraum angeordnet ist. Darüber hinaus ist auch eine Pumpe in dem Sekundärkreislauf enthalten. Der Behälter mit dem Speichermaterial ist durch eine isolierende Wand von dem Innenraum entkoppelt. In weiteren Ausführungen kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass ein zusätzlicher Verdampfer in dem Innenraum angeordnet ist, der thermisch mit dem Wärmetauscher des Sekundärkreislaufs, der sich in dem Innenraum befindet, gekoppelt ist. Dieser zusätzliche Verdampfer ist darüber hinaus mit dem Primärkreislauf verbunden. In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der sich außerhalb des Behälters mit dem Speichermaterial befindliche Wärmetauscher im Innenraum des Haushaltskältegeräts befindet und über Leitungen mit dem pumpfähigen Speichermaterial in Verbindung steht, wobei in diesem Fall das pumpfähige Speichermaterial eine breiige Mischung aus gefrorenen und nicht gefrorenen Bestandteilen ausgeführt ist und auch als „Slurry“ bezeichnet werden kann. Über eine Umwälzpumpe wird dieses Speichermaterial über die Leitungen durch den Wärmetauscher gepumpt.
Darüber hinaus ist aus der DE 10 2010 041 952 A1 ein Kältegerät als Haushaltskältegerät bekannt. Bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Bereich einer Rückwand des Innenbehälters des Haushaltskältegeräts ein jedoch von dem kühlbaren Innenraum durch eine wärmeisolierende Wand getrennt Verdampfer eines Kältekreislaufs angeordnet ist. Der Verdampfer ist mit einem Kältespeicher, der ein Speichermaterial aufweist, thermisch gekoppelt. Der Kältespeicher ist innerhalb eines Luftkanals angeordnet, der zwischen dem Wandbereich des Isolierbehälters und der wärmeisolierenden Wand gebildet ist, angeordnet, wobei dieser Luftkanal mit dem Innenraum gekoppelt ist, wobei dazu entsprechende Klappen vorgesehen sind.
Durch die aus dem Stand der Technik bekannten Haushaltskältegeräte ist es möglich, diese sowohl in einem Netzbetrieb als auch in einem vom Netz entkoppelten Betrieb zu betreiben. Auch dann, wenn keine direkte elektrische Energieversorgung vom Netz erfolgt, ist ein derartiges Haushaltskältegerät ebenso voll funktionsfähig betreibbar.
Ein weiterer Vorteil von Haushaltskältegeräten, die über zwei separate Kältekreisläufe verfügen, die thermisch miteinander gekoppelt sind, ist darin zu sehen, dass der Innenraum des Haushaltskältegeräts über einen Wärmetauscher und das Speichermaterial gekühlt wird. Auch dann, wenn der erste Kältekreislauf nicht in Betrieb ist, weil beispielsweise keine elektrische Energie aus einem elektrischen Energieversorgungsnetz für das Kältegerät zur Verfügung steht, ist der bereits oben angesprochene netzunabhängige Betrieb möglich.
Bei derartigen aus dem Stand der Technik bekannten thermischen Speichern bzw. Kältespeichern kann direkt Wärme bzw. Kälte effizient gespeichert werden, da theoretisch keine Umwandlungsverluste auftreten. Die Energie wird mit den PCM-Materialien gespeichert. Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, dass zur Umwandlung einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, in einen Feststoff, beispielsweise Eis, sehr viel Energie benötigt wird. Zudem ist die Umwandlung komplett reversibel. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Speicherkühlschränken als Haushaltskältegeräte wird ein eutektisches Wasser-Salz-Gemisch verwendet. Schwierig ist hierbei aber die Überwachung des PCM hinsichtlich der Fragestellung, inwieweit dieses Material bereits eingefroren ist. Es ist somit relativ schwierig, den momentanen Gefriergrad festzustellen. Da diese Materialien meist einen engen Temperaturbereich (vereinfacht kann man von einem Phasenwechselpunkt sprechen) besitzen, in dem dieses Einfrieren oder Auftauen erfolgt, ist es um so schwieriger, den gegenwärtigen Gefriergrad festzustellen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltskältegerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Haushaltskältegeräts bereitzustellen, mit dem bzw. bei welchem der Gefriergrad des Kältespeichers genauer und aktueller bestimmbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Haushaltskältegerät und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltskältegerät umfasst zumindest einen kühlbaren Innenraum zum Lagern von Kältegut. Darüber hinaus umfasst das Haushaltskältegerät zumindest einen Kältespeicher mit einem Speichermaterial. Ferner weist das Haushaltskältegerät einen ersten Kältekreislauf zum Kühlen des Speichermaterials auf. Das Haushaltskältegerät umfasst einen ersten Temperaturerfassungssensor, der an einer Ersteinfrierstelle im Kältespeicher angeordnet ist. Des Weiteren umfasst das Haushaltskältegerät einen zweiten Temperaturerfassungssensor, welcher an einer Letzteinfrierstelle am Kältespeicher angeordnet ist. Die beiden Temperaturerfassungssensoren werden somit an ganz spezifischen Stellen angeordnet, um im Hinblick auf den Gefrierfortgang des Kältespeichers ganz genaue und aktuelle Temperaturwerte bezüglich dieser Extremstellen bestimmen zu können. Darüber hinaus umfasst das Haushaltskältegerät eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die abhängig von den Temperaturwerten der Temperaturerfassungssensoren den Kältekreislauf zur Einstellung des Gefriergrads des Kältespeichers betreiben kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Haushaltskältegeräts kann somit sehr punktuell der Gefriergrad des Kältespeichers präzise bestimmt werden und es kann im Hinblick auf das gewünschte weitere Vorgehen bezüglich der Betriebsweise eine sehr zeitnahe und sehr spezifische Betriebsweise erfolgen. Durch eine derartige Ausgestaltung kann sehr definiert der Gefriergrad überwacht werden und diesbezüglich auch ein sehr energieeffizienter Betrieb des Haushaltskältegeräts ermöglicht werden.
Die Ersteinfrierstelle ist dabei die Stelle, an der der Kältespeicher und somit auch das Speichermaterial bei einem Einfriervorgang im Wesentlichen als erstes einfriert. Die Letzteinfrierstelle ist dabei die Stelle, an der der Kältespeicher und somit auch das Speichermaterial bei einem Einfriervorgang im Wesentlichen als letztes einfriert.
Das Speichermaterial ist vorzugsweise ein PCM.
Unter einem Haushaltskältegerät wird ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, verstanden. Das Haushaltskältegerät dient insbesondere dazu, 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.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Kältespeicher mit einem Verdampfer des ersten Kältekreislaufs thermisch gekoppelt ist, und der erste Temperaturerfassungssensor an einem Eingang des Verdampfers, welche Stelle die Ersteinfrierstelle bildet, angeordnet ist. Dieser Eingang des Verdampfers, welcher auch den Einspritzpunkt des Verdampfers darstellt, ist üblicherweise die kälteste Stelle am Kältespeicher.
Insbesondere dann, wenn das Haushaltsgerät dahingehend spezifischer ausgebildet ist, dass es auch einen zweiten Kältekreislauf aufweist, in dem ein Wärmetauscher geschaltet ist, der dann den Kältespeicher mit dem Verdampfer des ersten Kältekreislaufs thermisch gekoppelt, insbesondere an diesen direkt anliegend angeordnet ist, könnte dieser erste Temperaturerfassungssensor auch am Ausgang dieses Wärmetauschers des zweiten Kältekreislaufs angeordnet sein.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Verdampfer des ersten Kältekreislaufs mit dem Speichermaterial des Kältespeichers thermisch gekoppelt ist, insbesondere darin angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Verdampfer des ersten Kältekreislaufs mit einem Wärmetauscher des zweiten Kältekreislaufs thermisch gekoppelt ist, insbesondere der Wärmetauscher des zweiten Kältekreislaufs in dem Speichermaterial des Kältespeichers angeordnet und mit dem Verdampfer verbunden, insbesondere direkt aneinander anliegend verbunden ist.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Verdampfer in einem Luftleitkanal angeordnet ist. Dieser kann zwischen einer Rückwand eines Innenbehälters des Haushaltskältegeräts und einer wärmeisolierenden Wand, die den Luftleitkanal von dem zu kühlenden Innenraum thermisch isoliert, ausgebildet sein. Der Luftleitkanal kann über eine Luftaustrittsöffnung mit dem Innenraum strömungstechnisch gekoppelt sein, wobei an einer anderen Öffnung ein Ventilator angeordnet ist, über welchen Luft von dem Innenraum gesaugt und in den Luftleitkanal gefördert wird.
Es kann vorgesehen sein, dass der Verdampfer in dem Luftleitkanal direkt mit dem Kältespeicher thermisch gekoppelt ist bzw. insbesondere daran anliegend angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der zweite Temperaturerfassungssensor an einem Randbereich oder an einer Außenseite des Kältespeichers, der bzw. die dann die Letzteinfrierstelle bildet, angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit derart ausgebildet ist, dass der erste Kältekreislauf eingeschaltet wird, wenn der Temperaturwert des ersten und/oder des zweiten Temperaturerfassungssensors höher ist als der Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit derart ausgebildet ist, dass der erste Kältekreislauf ausgeschaltet wird, wenn der Temperaturwert des ersten und des zweiten Temperaturerfassungssensors niedriger als der Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit derart ausgebildet ist, dass abhängig von einer Temperaturdifferenz zwischen einem vom ersten Temperaturerfassungssensor erfassten Temperaturwert und einem von dem zweiten Temperaturerfassungssensor erfassten Temperaturwert ein Abschalten des ersten Kältekreislaufs auch dann durchführbar ist, wenn der Temperaturwert des zweiten Temperaturerfassungssensors höher als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials ist.
Vorzugsweise werden durch diese vorteilhaften Ausführungen sehr genaue und sehr aktuelle Gefriergradzustände möglich, so dass ganz spezifische Betriebsszenarien äußerst variabel und flexibel und sehr dynamisch durchführbar sind.
Gerade mit der Ausgestaltung, bei der abhängig von einer Temperaturdifferenz auch ein Abschalten des Kältekreislaufs dann durchführbar ist, wenn zwar möglicherweise der Temperaturwert des ersten Temperaturerfassungssensors unter dem Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials ist, der Temperaturwert des zweiten Temperaturerfassungssensors jedoch darüber liegt, ist ein entsprechend effizienter Betrieb ermöglicht. Denn wird durch den Kältekreislauf sehr viel Wärme in kurzer Zeit aus dem Kältespeicher entzogen, so kann die Temperatur aufgrund der thermischen Widerstände innerhalb des Kältespeichers am Verdampfer sehr stark abfallen, während die Temperatur am insbesondere wärmsten Punkt und somit am Letzteinfrierpunkt nur sehr langsam abfällt. Zwischen der Letzteinfrierstelle und der Ersteinfrierstelle entsteht somit eine große Temperaturdifferenz. Da aber aus Effizienzgründen tiefe Temperaturen des Verdampfers zu vermeiden sind, kann durch eine zusätzliche Regelung, wie sie erläutert wurde, bei einem zu großen Temperaturunterschied zwischen der Ersteinfrierstelle und der Letzteinfrierstelle der Kältekreislauf kurzzeitig abgeschaltet werden. Sobald dieser Temperaturunterschied zwischen diesen genannten Stellen wieder einen definierten Wert unterschreitet, wird der Kältekreislauf wieder eingeschaltet. Für dieses Takten und insbesondere Regeln des Kältekreislaufs kann somit der Kältespeicher energetisch äußerst vorteilhaft und effizient eingefroren werden.
Soll der Kältespeicher im eingefrorenen Zustand gehalten werden, so erfolgt das Ein- und Ausschalten des Kältekreislaufs ebenfalls durch ein entsprechendes Takten und somit ein entsprechendes Regeln, wobei auch hier gemäß den oben genannten vorteilhaften Ausführungen verfahren werden kann.
Durch das Auswerten der Temperaturwerte der Temperaturerfassungssensoren kann der Gefriergrad insbesondere im Hinblick darauf, zu welchem Anteil der Kältespeicher bereits eingefroren ist, sehr exakt bestimmt werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass auch noch zumindest ein weiterer Temperaturerfassungssensor als dritter Temperaturerfassungssensor angeordnet ist, der dann an einer Stelle positioniert ist, die vorzugsweise zwischen der Ersteinfrierstelle und der Letzteinfrierstelle angeordnet ist. Die oben genannten Vorteile können dadurch nochmals begünstigt werden. Eine Aussage über den aktuellen Gefriergrad des Tanks kann dadurch nochmals verfeinert werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Kältekreislauf von der Steuer- und/oder Regeleinheit abschaltbar ist, wenn die Temperaturdifferenz einen Referenzwert zwischen 0,5 °C und 3°C übersteigt.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Haushaltskältegeräts können in zumindest einen kühlbaren Innenraum Kältegüter zum Lagern eingebracht werden. Das Haushaltskältegerät umfasst zumindest einen Kältespeicher mit einem Speichermaterial sowie einen Kältekreislauf, mit welchem das Speichermaterial gekühlt wird. Ein erster Temperaturerfassungssensor wird an einer Ersteinfrierstelle im Kältespeicher angeordnet, und ein zweiter Temperaturerfassungssensor an einer Letzteinfrierstelle am Kältespeicher angeordnet. Abhängig von den Temperaturwerten der Temperaturerfassungssensoren wird der Kältekreislauf zur Einstellung des Gefriergrads des Kältespeichers durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit betrieben.
Vorzugsweise wird der Kältespeicher mit einem Verdampfer des ersten Kältekreislaufs thermisch gekoppelt, und der erste Temperaturerfassungssensor an einem Eingang des Verdampfers als Ersteinfrierstelle angeordnet.
Vorzugsweise wird der erste Kältekreislauf durch die Steuer- und/oder Regeleinheit eingeschaltet, wenn der Temperaturwert des ersten und/oder des zweiten Temperaturerfassungssensors höher ist, als der Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials.
Darüber hinaus wird vorgesehen, dass abhängig von einer Temperaturdifferenz zwischen einem vom ersten Temperaturerfassungssensor erfassten Temperaturwert und einem von dem zweiten Temperaturerfassungssensor erfassten Temperaturwert ein Abschalten des Kältekreislaufs durch die Steuer- und/oder Regeleinheit auch dann durchgeführt wird, wenn der Temperaturwert des zweiten Temperaturerfassungssensors höher als der Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials ist.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts sind als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
2 eine Schnittdarstellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
3 eine Schnittdarstellung durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
4 eine Schnittdarstellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
5 eine weitere Schnittdarstellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
6 eine Schnittdarstellung durch ein nochmals unterschiedliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts in einer Schnittdarstellung;
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts in einer Schnittdarstellung;
9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts in einer Schnittdarstellung;
10 eine Schnittdarstellung eines nochmals weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts;
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts in einer Schnittdarstellung; und
12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts in einer Schnittdarstellung;.
In den schematischen und im Hinblick auf gezeigte Funktionsprinzipien skizzenhaften Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist in einer Schnittdarstellung ein Haushaltskältegerät 1, welches als Speicherkühlschrank ausgebildet ist, gezeigt, welches einen Innenbehälter 2 mit einem kühlbaren Innenraum 3 aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein weiterer kühlbarer Innenraum vorgesehen ist, der von dem gezeigten kühlbaren Innenraum 3 getrennt ist. Der in 1 gezeigte Innenraum 3 kann ein Gefrierfach, ein Frischhaltefach oder ein Kühlfach sein. Im Ausführungsbeispiel ist er vorzugsweise als Kühlfach vorgesehen. Dieses wird beispielsweise auf Temperaturen zwischen 4°C und 10°C temperiert. Der kühlbare Innenraum 3 ist vorgesehen, Kältegut, beispielsweise in Form von Lebensmitteln und/oder Getränken zu lagern. Am Innenbehälter 2 ist eine Tür 4 schwenkbar angeordnet, damit der Innenraum 3 zugänglich ist.
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 jedoch auch völlig vom restlichen Haushaltskältegerät 1, insbesondere vom Innenbehälter 2, getrennt angeordnet sein oder auch innerhalb des Innenraums 3 thermisch isoliert angeordnet sein.
Im Kältespeicher 5 ist ein Speichermaterial 7 angeordnet, welches im Ausführungsbeispiel ein PCM ist. Ein solches Speichermaterial ist zur Speicherung von Kälte ausgebildet. Als Speichermaterial 7 sind insbesondere Stoffe oder Stoffgemische vorgesehen, welche einen Schmelzpunkt (oder Phasenwechselpunkt) unterhalb der gewünschten Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 aufweisen. Als beispielhafte geeignete Speichermaterialien 7 können Solelösungen mit einem Schmelzpunkt von < 4°C genannt werden, wenn es sich bei dem kühlbaren Innenraum 3 um einen oben genannten Kühlraum bzw. ein Kühlfach handelt.
Der Kältespeicher 5 ist insbesondere ein Tank bzw. ein Behälter, in dem das Speichermaterial 7 aufgenommen ist. Dieser Kältespeicher 5 dient im eingefrorenen Zustand als Kälteakku. Durch die thermische Isolierung des Kältespeichers 5 von dem Innenraum 3 kann der Kältespeicher 5 weitgehend unabhängig von der Innenraumtemperatur abgekühlt und eingefroren werden.
Das Haushaltskältegerät 1 umfasst darüber hinaus einen ersten Kältekreislauf, welcher ein Kompressor-Kältekreislauf ist und welcher den Primärkreislauf darstellt. Der erste Kältekreislauf umfasst einen Verflüssiger 8, einen Verdampfer 9 und einen Verdichter 10. Der erste Kältekreislauf ist insbesondere als ein Kaltdampfkompressionskreislauf ausgeführt und wird mittels eines nicht näher dargestellten elektrischen Energieversorgungsnetzes mit elektrischer Energie versorgt.
Der Verdampfer 9 ist wärmeleitend mit dem Kältespeicher 5 verbunden und es ist insbesondere vorgesehen, dass der Verdampfer 9 innerhalb des Kältespeichers 5 angeordnet ist und von dem Speichermaterial 7 umgeben ist. Der Verdampfer 9 steht also direkt mit dem Speichermaterial 7 in Kontakt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel strömt bzw. zirkuliert in diesem ersten Kältekreislauf ein erstes Kältemittel.
Der erste Kältekreislauf kann mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit 50 des Haushaltskältegeräts 1 verbunden sein, um bei Bedarf ein- und ausgeschaltet zu werden, um das Speichermaterial 7 des Kältespeichers 5 zu kühlen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist das Haushaltskältegerät 1 einen kompressorlosen Kältemittel-Kältekreislauf auf, welcher den zweiten Kältekreislauf und somit den Sekundärkreislauf darstellt. Dieser zweite Kältekreislauf umfasst einen zweiten Wärmetauscher 11, einen mit dem zweiten Wärmetauscher 11 verbundenen ersten Wärmetauscher 12 und eine Umwälzpumpe 13. Der erste Wärmetauscher 12 ist wärmeleitend mit dem Kältespeicher 5 gekoppelt. Darüber hinaus ist der erste Wärmetauscher 12 ebenfalls wärmeleitend mit dem Verdampfer 9 des ersten Kältekreislaufs verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich der erste Wärmetauscher 12 innerhalb des Kältespeichers 5 befindet und ebenfalls von dem Speichermaterial 7 umgeben ist, also direkt mit dem Speichermaterial 7 in Kontakt steht.
Darüber hinaus sind der erste Wärmetauscher 12 und der Verdampfer 9 thermisch gekoppelt oder sind unmittelbar aneinander angeordnet und berühren sich flächig.
Der zweite Wärmetauscher 12 ist thermisch mit dem kühlbaren Innenraum 3 gekoppelt. Er ist insbesondere innerhalb des kühlbaren Innenraums 3 angeordnet. Er kann insbesondere an einer in Richtung des Innenraums 3 gerichteten Wand des Innenbehälters 2, insbesondere an der Rückwand 14 des Innenbehälters 2, angeordnet sein. Der zweite Wärmetauscher 11 kann auch in eine der Wände des Innenbehälters integriert sein.
Der die beiden Wärmetauscher 11 und 12 umfassende zweite Kältekreislauf ist mit einem geeigneten Fluid zum Wärme- bzw. Kältetransport gefüllt und ist derart eingerichtet, dass das gekühlte Fluid vom ersten Wärmetauscher 12 mittels der Umwälzpumpe 13 zum zweiten Wärmetauscher 11 befördert werden kann.
Im Betrieb des Haushaltsgeräts 1 erfolgt die Regelung bzw. Steuerung der Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 über den zweiten Kältekreislauf, der die beiden Wärmetauscher 11 und 12 umfasst. Dazu ist die Umwälzpumpe 13 mit der genannten Steuer- und/oder Regeleinheit 50 des Haushaltskältegeräts 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 ersten Wärmetauscher 12 befindliches Fluid in den zweiten Wärmetauscher 11. Hier kann das Fluid, welches ebenfalls ein Kältemittel darstellt, Wärme von der Luft des kühlbaren Innenraums 3 aufnehmen, welches anschließend nach dem Rücktransport des Fluids in den ersten 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 zweiten Wärmetauscher 11 gepumpt wird, kann die Temperatur des Innenraums 3 eingestellt oder auch geregelt werden.
Wird das Haushaltskältegerät 1 netzunabhängig betrieben, was bedeutet, dass das Haushaltskältegerät 1 nicht mit elektrischer Energie aus dem Energieversorgungsnetz versorgt wird, dann kann im Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 das gekühlte, gegebenenfalls das eingefrorene Speichermaterial 7 die Wärme aus dem Fluid und damit aus dem Innenraum 3 aufnehmen, ohne dass der erste Kältekreislauf eingeschaltet werden muss. Der relativ geringe elektrische Strombedarf der Umwälzpumpe 13 und der Steuer- und/oder Regeleinheit 50 kann durch einen nicht näher dargestellten, gegebenenfalls wieder aufladbaren, relativ kleinen Akku des Haushaltsgeräts1 abgedeckt werden, wodurch ein vollständig netzunabhängiger Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 bei relativ geringem Stromverbrauch aus dem Akku über einen gewissen Zeitraum möglich ist.
Wie aus der Darstellung in 1 bei dem dortigen Ausführungsbeispiel zu entnehmen ist, ist eine Ersteinfrierstelle 46 des Kältespeichers 5 an einem Eingang bzw. einem Einspritzpunkt des Verdampfers 9 ausgebildet. Dort ist auch ein erster Temperaturerfassungssensor 47 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel in 1 kann auch vorgesehen sein, dass der Temperaturerfassungssensor 47 an einem Ausgang des Wärmetauschers 12 angeordnet ist, wobei dieser Ausgang direkt mit der Pumpe 13 über die Leitung verbunden ist.
Darüber hinaus ist im Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass an einer Letzteinfrierstelle 48 des Kältespeichers 5 ein weiterer zweiter Temperaturerfassungssensor 49 angeordnet ist. Lediglich beispielhaft ist diese Stelle gezeigt, die im Hinblick auf das Einfrieren des Speichermaterials 7 situations- und bauformabhängig auch an einer anderen Stelle sein kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass der zweite Temperaturerfassungssensor 49 an einer Außenseite des Kältespeichers 5 bzw. des Tanks angeordnet ist.
Wie aus der Darstellung gemäß 1 des Weiteren zu entnehmen ist, ist dort die Steuer- und/oder Regeleinheit 50 angeordnet, die zur Auswertung der Signale der zumindest zwei Temperatursensoren 47 und 49 ausgebildet ist.
Es können auch noch weitere Temperaturerfassungssensoren im Kältespeicher 5 angeordnet sein, so dass der Gefriergrad noch definierter und exakter bestimmt werden kann.
Abhängig von den Temperaturwerten der Temperaturerfassungssensoren 47 und 49 wird der erste Kältekreislauf, der den Verflüssiger 8, den Verdampfer 9 und den Verdichter 10 aufweist, zur Einstellung des Gefriergrads des Kältespeichers 5 und somit insbesondere auch des Speichermaterials 7 betrieben. Insbesondere ist dazu vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 50 derart ausgebildet ist, dass der erste Kältekreislauf eingeschaltet wird, wenn der Temperaturwert des ersten und/oder des zweiten Temperaturerfassungssensors 47 bzw. 49 höher ist, als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials 7. Darüber hinaus ist auch vorteilhaft vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 50 derart ausgebildet ist, dass der erste Kältekreislauf ausgeschaltet wird, wenn der Temperaturwert des ersten und des zweiten Temperaturerfassungssensors 47, 49 niedriger als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials 7 ist. Ferner ist es auch vorteilhaft, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 50 derart ausgebildet ist, dass abhängig von einer Temperaturdifferenz zwischen einem vom ersten Temperaturerfassungssensor 47 erfassten Temperaturwert und einem von dem zweiten Temperaturerfassungssensor 49 erfassten Temperaturwert ein Abschalten des ersten Kältekreislaufs auch dann durchgeführt wird, wenn der Temperaturwert des zweiten Temperaturerfassungssensors 49 höher als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials 7 ist.
Dadurch kann ein sehr präzises Regelkonzept zum Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 ermöglicht werden und insbesondere der Gefriergrad des Speichermaterials 7 des Kältespeichers 5 genau eingestellt und verfolgt werden.
In analoger Ausgestaltung und Funktionsweise sind die jeweils zumindest zwei Temperatursensoren 47 und 49 und die Steuereinheit 50 bei den anderen Ausführungsbeispielen der Haushaltskältegeräte 1 zu sehen und bevorzugte Positionen diesbezüglich dargestellt. In dem Zusammenhang ist vorgesehen, dass bei den Ausführungen gemäß 11 und 12 der zweite Temperaturerfassungssensor 49 ebenfalls beispielsweise an einer Außenseite des Kältespeichers 5 oder auf Höhe eines Ausgangs des Verdampfers 39, jedoch diesbezüglich horizontal maximal beabstandet im Kältespeicher 5 angeordnet ist.
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Haushaltskältegeräts 1 in einer geschnittenen Darstellung gezeigt. Das in 2 gezeigte Haushaltskältegerät 1 unterscheidet sich von der Darstellung in 1 durch einen zusätzlichen Verdampfer 15, der vorgesehen ist, bei Bedarf den Innenraum 3 direkt zu kühlen. Der zusätzliche Verdampfer 15 ist beispielsweise 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.
Der zusätzliche Verdampfer 15 ist Teil eines Kompressions-Kältekreislaufs, der beispielsweise einen eigenen, nicht näher dargestellten Verdichter und Verflüssiger umfasst. Dieser Kompressions-Kältekreislauf kann von der Steuer- und/oder Regeleinheit 50 des Haushaltskältegeräts 1 angesteuert werden, um die Temperatur des Innenraums 3 insbesondere zu regeln.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es jedoch vorgesehen, dass der zusätzliche Verdampfer 15 mittels eines Ventils, insbesondere eines Zwei-Wege-Ventils 16, am Kompressions-Kältekreislauf und somit am ersten Kältekreislauf angeschlossen ist, der auch den Verdampfer 9 für den Kältespeicher 5 umfasst. Das Zwei-Wege-Ventil 16 ist beispielsweise mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 50 verbunden und ist dahingehend eingerichtet, je nach Bedarf den Verdampfer 9 und/oder den zusätzlichen Verdampfer 15 mit Kältemittel des Kompressor-Kältekreislaufs zu versorgen.
Bei den Ausführungen gemäß 1 und 2 ist der Kältespeicher 5 unterhalb des Innenraums 3 ausgebildet und angeordnet.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Das Haushaltskältegerät 1 umfasst ebenfalls den Kältespeicher 5, der thermisch mittels einer wärmeisolierenden Wand 6 vom kühlbaren Innenraum 3 getrennt ist. Im Kältespeicher 5 ist ebenfalls das Speichermaterial 7 angeordnet, welches im Fall 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.
Im Ausführungsbeispiel umfasst das Haushaltskältegerät 1 ebenfalls den Kompressor-Kältekreislauf als ersten 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 und steht somit direkt in Kontakt mit dem Speichermaterial 7.
Das Haushaltskältegerät 1 gemäß 3 weist nicht den kompressorlosen Kältemittel-Kältekreislauf der Ausführungen in 1 und 2 auf.
Das Haushaltskältegerät 1 gemäß 3 umfasst einen Wärmetauscher 17 und eine Umwälzpumpe 18. Der Wärmetauscher 17 ist thermisch mit dem kühlbaren Innenraum 3 gekoppelt. Er ist insbesondere innerhalb des kühlbaren Innenraums 3 angeordnet, vorzugsweise ist er an einer in Richtung des Innenraums 3 gerichteten Wand des Innenbehälters 2, insbesondere an der Rückwand 14 des Innenbehälters 2 angeordnet. Ein Ende 19 des Wärmetauschers 17 ist über eine Leitung mit der Umwälzpumpe 18 und ein anderes Ende 20 des Wärmetauschers 17 ist über eine Leitung mit dem Kältespeicher 5 verbunden. Ein Ende der Umwälzpumpe 18, das nicht mit dem Wärmetauscher 17 verbunden ist, ist ebenfalls mit einer Leitung mit dem Kältespeicher 5 verbunden. Somit ist es möglich, dass die Umwälzpumpe 18 im Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 das gekühlte Speichermaterial 7 aus dem Kältespeicher 5 durch den Wärmetauscher 17 pumpen kann.
Im Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 erfolgt die Regelung bzw. Steuerung der Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 über den Wärmetauscher 17. Dazu ist die Umwälzpumpe 18 mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 50 des Haushaltskältegeräts 1 verbunden, die beispielsweise die Umwälzpumpe 18 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 18 eingeschaltet, dann pumpt diese Speichermaterial 7 in den Wärmetauscher 17. 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 5 gegebenenfalls mittels des Verdampfers 9 wieder gekühlt wird. Je nachdem, ob mehr oder weniger Speichermaterial 7 in den Wärmetauscher 17 gepumpt wird, kann die Temperatur des Innenraums 3 eingestellt oder gar geregelt werden.
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 Haushaltskältegeräts 1 das gekühlte Speichermaterial 7 über den Wärmetauscher 17 den Innenraum 3 kühlen, ohne dass der Kompressor-Kältekreislauf eingeschaltet zu sein braucht. Der relativ geringe elektrische Strombedarf der Umwälzpumpe 18 und der Steuereinheit kann durch einen nicht näher dargestellten, wieder aufladbaren, relativ kleinen Akku abgedeckt werden, wodurch ein vollständig netzunabhängiger Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 bei relativ geringem Stromverbrauch aus dem Akku über einen gewissen Zeitraum möglich ist.
Das Haushaltskältegerät 1 gemäß der Darstellung in 3 kann auch den Verdampfer 15 umfassen.
Bei allen Ausführungen gemäß 1 bis 3 und auch den noch nachfolgend zu erläuternden Ausführungen gemäß 4 bis 12 ist vorgesehen, dass das Haushaltskältegerät 1 ein erstes Bedienelement 21 aufweist. Dieses Bedienelement 21 ist dazu vorgesehen, dass durch Nutzerbetätigung ein spezifischer Gefrierbetriebsmodus des Haushaltskältegeräts 1 nutzerdefiniert einstellbar ist. Ist das Haushaltskältegerät 1 in einem mit dem Energieversorgungsnetz verbundenen Zustand und wird somit extern mit elektrischer Energie versorgt, so wird bei einem aktiven Gefrierbetriebsmodus der Kältespeicher 5 mit dem Speichermaterial 7 vorzugsweisekomplett eingefroren. Dieser eingefrorene Zustand wird dann auch aufrecht erhalten. Im Gefriermodus ist insbesondere der gewünschte Gefriergrad des Speichermaterials 7 einstellbar und erreichbar.
Darüber hinaus umfassen die Haushaltskältegeräte 1 ein zweites Bedienelement 22, mit dem eine Energieversorgung über das Energieversorgungsnetz nutzerdefiniert einschaltbar oder abschaltbar ist.
Darüber hinaus ist die gezeigte Steuereinheit 50 der Haushaltskältegeräte 1 dahingehend ausgebildet, dass es ein über extern empfangenes Signal, beispielsweise über das Energieversorgungsnetz empfangenes Signal, auswerten kann und abhängig davon den mit dem Energieversorgungsnetz gekoppelten Betriebszustand oder ein Entkoppeln von dem Energieversorgungsnetz vollautomatisch durchführen kann.
Ist beispielsweise bei einer Ausführung gemäß 2 der Gefrierbetriebsmodus ausgeschaltet und somit deaktiviert, so wird der Speichertank bzw. der Kältespeicher 5 nicht oder nicht gezielt eingefroren bzw. in diesem nicht eingefrorenen Zustand gehalten. Dadurch kann das Haushaltskältegerät 1 energetisch effizienter arbeiten, weil die durchschnittlichen Verdampfertemperaturen des Verdampfers 9 während des Betriebs deutlich höher sind bzw. der Verdampfer 9 im Kältespeicher 5 nicht benutzt wird. Ist bei dem Haushaltskältegerät 1 gemäß der Darstellung in 2 der Gefrierbetriebsmodus abgeschaltet, so wird der Verdampfer 9 im Kältespeicher 5 komplett abgeschaltet und das Haushaltskältegerät 1 wird nur über den Verdampfer 15 betrieben. Der Kältespeicher 5 wird nicht eingefroren.
In 4 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Dieses Haushaltskältegerät 1 umfasst einen ersten Innenraum 3a, der beispielsweise als Kühlfach ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst dieses Haushaltskältegerät 1 einen zweiten kühlbaren Innenraum 3b, welcher im Ausführungsbeispiel ein Gefrierfach darstellt. Der Innenraum 3a ist von dem zweiten Innenraum 3b durch eine wärmeisolierende Wand 23 thermisch isoliert.
Im Hinblick auf eine Ausgestaltung mit einem ersten Kältekreislauf und einem zweiten Kältekreislauf ist auf die Ausführungen zu 1 und 2 zu verweisen.
Die Umwälzpumpe 13 ist hier lediglich beispielhaft im zweiten Innenraum 3b angeordnet, kann jedoch auch im ersten Innenraum 3a angeordnet sein. Der Übersichtlichkeit dienend sind Komponenten des ersten Kältekreislaufs, der auch den Verdampfer 9 aufweist, in 4 nicht gezeigt, wobei diesbezüglich jedoch auf die Erläuterung und die Funktionsweise zu 1 und 2 verwiesen wird.
Darüber hinaus kann die Ausführung gemäß 4 insbesondere im Innenraum 3a auch analog zur Ausgestaltung in 2 vorgesehen sein und eine entsprechende Kopplung an den Primärkreislauf und somit den ersten Kältekreislauf vorgesehen sein.
Zur Kühlung und somit zur Erzeugung der entsprechenden Temperaturen, insbesondere unter 0°C im als Gefrierfach dienenden zweiten Innenraum 3b, ist dort ein weiterer Wärmetauscher 25 vorgesehen, der über ein Ventil, insbesondere ein Zwei-Wege-Ventil 24 mit dem zweiten Kältekreislauf gekoppelt ist, so dass entsprechendes Fluid über die Umwälzpumpe 13 in den Wärmetauscher 25 gepumpt werden kann.
Wie aus der Darstellung in 4 zu erkennen ist, ist bei dieser Ausgestaltung der Kältespeicher 5 in einem oberen Bereich des Haushaltskältegeräts 1 angeordnet, insbesondere oberhalb und somit über dem zweiten und diesbezüglich oberen Innenraum 3b. Da somit eine unmittelbar benachbarte Anordnung über die isolierende Wand 6 zu dem als Gefrierfach ausgebildeten Innenraum 3b gegeben ist, kann diese Wand 6 auch sehr dünn gestaltet werden, da die Temperatur im Kältespeicher 5 im eingefrorenen Zustand nur geringfügig unter der Temperatur des Innenraums 3b ist. Zudem kann der eingefrorene Kältespeicher 5 über die dünne Wand 6 das Gefrierfach bzw. den Innenraum 3b bereits kühlen, ohne dass der zweite Kältekreislauf betrieben wird.
Bei dieser Ausgestaltung kommen als Speichermaterial 7 vorzugsweise PCM-Materialien als Stoffe oder -Stoffgemische zum Einsatz, welche einen Schmelzpunkt (oder Phasenwechselpunkt) unterhalb der gewünschten Innenraumtemperatur des kältesten Fachs und somit des Innenraums 3b haben.
Die Regelung der Innenraumtemperatur erfolgt über den Sekundärkreislauf bzw. den zweiten Kältekreislauf, welcher mit einem geeigneten Fluid zum Wärme- bzw. Kältetransport gefüllt ist. Über die Umwälzpumpe 13 kann das abgekühlte Fluid aus dem Wärmetauscher 12 über das Zwei-Wege-Ventil 24 in den Wärmetauscher 11 und/oder 25 gepumpt werden. Hier kann das Fluid Wärme von der Innenraumluft aufnehmen, welche anschließend nach dem Rücktransport des Fluids in den Wärmetauscher 12 an das Speichermaterial 7 oder direkt an das Kältemittel im ersten Kältekreislauf übergeben werden kann. Je nachdem, ob mehr oder weniger kaltes Fluid in den Wärmetauscher 11 und/oder 25 gepumpt wird, können die unterschiedlichen Temperaturen in den Innenräumen 3a und 3b erreicht werden.
Soll der Speicherkühlschrank bzw. das Haushaltskältegerät 1 netzunabhängig oder mit deutlich reduziertem Stromverbrauch betrieben werden, kann das eingefrorene Speichermaterial 7 die Wärme aus dem Fluid und damit aus dem Innenraum 3a und 3b aufnehmen, ohne dass der erste Kältekreislauf eingeschaltet werden muss. Der geringe Strombedarf der Umwälzpumpe 13 und der Steuer- und/oder Regeleinheit kann entweder aus dem normalen Stromnetz bezogen werden oder durch einen kleinen Akku abgedeckt werden, so dass auch ein vollständig netzunabhängiger Betrieb des Haushaltskältegeräts 1, bei geringem Stromverbrauch aus dem Akku auch über einen relativ langen Zeitraum, beispielsweise bis hin zu mindestens einem ganzen Tag, erreicht werden kann. Ein entsprechend langer netzunabhängiger Betrieb kann auch bei den anderen, bisher erläuterten Ausführungsbeispielen erreicht werden.
In 5 ist in einer weiteren schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 4 ist hier ein weiteres drittes Fach in Form eines dritten Innenraums 3c zur Aufnahme von Kältegut ausgebildet. Dieses ist als Frischhaltefach ausgebildet und ist in vertikaler Richtung betrachtet zwischen dem Kühlfach und somit dem ersten Innenraum 3a, und dem Gefrierfach und somit dem zweiten Innenraum 3b angeordnet. Zwischen dem Innenraum 3c und dem Innenraum 3a ist wiederum eine wärmeisolierende Wand 26 angeordnet. Darüber hinaus ist ein weiterer Wärmetauscher 27 vorgesehen, der in dem Innenraum 3c oder an oder in der Rückwand 14 auf entsprechender Höhe des Innenraums 3c angeordnet ist. Diesbezüglich, kann auch in 4 der Wärmetauscher 25 an oder in der Rückwand 14 angeordnet sein. Der Wärmetauscher 27 ist in dem ersten Kältekreislauf geschaltet und mit dem Zwei-Wege-Ventil 24 verbunden. Im Übrigen gelten die Erläuterungen zu 4.
Für jedes weitere Fach bzw. jeden weiteren Innenraum, welcher zur Aufnahme von Kältegut ausgebildet ist, ist dann ein weiterer Wärmetauscher vorgesehen, welcher über das Mehr-Wege-Ventil 24 zum Erreichen der jeweils gewünschten Temperatur mit einer entsprechenden Menge des gekühlten Fluids versorgt werden kann.
In 6 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 5 ist hier vorgesehen, dass zumindest einige der Wärmetauscher 11, 25 und 27, insbesondere alle diese Wärmetauscher, jeweils mit einem separaten Verdampfer, 28, 29 und 30, thermisch gekoppelt werden. Dies kann beispielsweise analog zur bereits erläuterten Kopplung zwischen dem Verdampfer 15 und dem Wärmetauscher 11 in 2 erfolgen. Die Verdampfer 28, 29 und 30 sind in den ersten Kältekreislauf geschaltet. Durch die Ausführung in 6 kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass während des Netzbetriebs und bei laufendem ersten Kältekreislauf die einzelnen Fächer 3a bis 3b auch direkt über den zweiten Kältekreislauf abgekühlt werden können. Während des Netzbetriebs des Haushaltskältegeräts 1 können je nach Bedarf über das Ventil 24 gleichzeitig oder unabhängig voneinander der Kältespeicher 5 und/oder die einzelnen Innenräume 3a bis 3c über den ersten Kältekreislauf und die separaten Verdampfer 9, 28, 29 und 30 gekühlt bzw. eingefroren werden. Die direkte Kühlung der einzelnen Innenräume 3a bis 3c durch diese separaten Verdampfer 9, 28 bis 30 über den ersten Kältekreislauf ist energetisch effizienter als die Kühlung über den zweiten Kältekreislauf, da u.a. die Umwälzpumpe 13 nicht betrieben werden muss.
In 7 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Auch bei dieser Ausgestaltung ist ein Innenraum 3a ausgebildet, der als Kühlfach ausgebildet sein kann. In vertikaler Richtung über dem ersten Innenraum 3a ist ein Innenraum 3b ausgebildet, der ein Gefrierfach darstellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Innenraum 3b von Wänden eines als Behälter gebildeten Kältespeichers 5 begrenzt ist. Der Kältespeicher 5 ist doppelwandig ausgebildet und umfasst eine innere Wand 5a und eine äußere Wand 5b. Zwischen den beabstandet ausgebildeten Wänden 5a und 5b ist ein Zwischenraum 5c ausgebildet, in dem das Speichermaterial 7 enthalten ist.
Bei dieser Ausführung ist vorgesehen, dass um die äußere Wand 5b der Verdampfer 9 und der Wärmetauscher 12 gewickelt sind, wie dies in 7 dargestellt ist. Auch hier umfasst der Verdampfer 9 vorzugsweise ein Rohr 9a, wobei der Wärmetauscher 12 vorzugsweise ein Rohr 12a aufweist. Die beiden Rohre 9a und 12a sind vorzugsweise stoffschlüssig miteinander verbunden und entsprechend um die äußere Wand 5b gewickelt. Dazu kann vorgesehen sein, dass die äußere Wand 5b nutartige Vertiefungen aufweist, an denen die Rohre 9a und 12a angeordnet sind und entsprechend darin verlaufen. Insbesondere ist hier eine bündige Anordnung mit den Oberflächen der Wand 5b außerhalb dieser Nute vorgesehen, so dass eine besonders kompakte und nicht unerwünscht überstehende Realisierung der Rohre 9a und 12a erreicht ist. Im Übrigen gelten für die weitere Ausgestaltung und Funktionsweise die Erläuterungen zu den bisherigen Ausführungsbeispielen. Bei der Ausführung in 7 kann neben den Innenräumen 3a und 3b beispielsweise auch ein weiterer Innenraum 3c gemäß den gezeigten Ausführungen in 5 und 6 vorhanden sein. Auch hier können dann jeweils entsprechende weitere Wärmetauscher und/oder Verdampfer vorgesehen sein, die mit dem ersten Kältekreislauf über ein in 7 nicht gezeigtes Ventil gekoppelt sind.
Soll das Haushaltskältegerät 1 gemäß 7 netzunabhängig oder mit deutlich reduziertem Stromverbrauch aus dem Energieversorgungsnetz betrieben werden, kann das eingefrorene Speichermaterial 7 die Wärme aus dem Kältemittel bzw. dem Fluid und damit aus dem Innenraum 3a aufnehmen, ohne dass der Primärkreislauf bzw. der erste Kältekreislauf eingeschaltet werden muss. Der geringe Strombedarf der Pumpe 13 und der Steuereinheit 50 kann entweder aus dem normalen Energieversorgungsnetz bezogen werden oder durch einen kleinen Akku des Haushaltskältegeräts 1 abgedeckt werden, wodurch ein vollständig netzunabhängiger Betrieb des Haushaltskältegeräts 1, bei geringem Stromverbrauch aus dem Akku, über einen relativ langen Zeitraum von mehreren Stunden, insbesondere sogar über 20 Stunden hinaus, möglich ist.
In 8 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in dem als Gefrierfach ausgebildeten Innenraum 3b mehrere Kältebehälter als Kältespeicher 51, 52, 53 und 54 angeordnet sind. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Kältespeicher 51 bis 54 bzw. die entsprechenden Tanks zur Verbesserung der thermischen Ankopplung an die Luft in dem Innenraum 3b eine möglichst große Oberfläche aufweisen und zumindest teilweise thermisch mit dem Verdampfer 9 gekoppelt sind.
Der Verdampfer 9 kann als Wickelverdampfer, Plattenverdampfer oder Drahtrohrverdampfer ausgebildet sein.
Der Wärmetauscher 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Wickelwärmetauscher, Plattenwärmetauscher oder Drahtrohrwärmetauscher ausgebildet und so in gewisser Analogie zu den Ausführungsmöglichkeiten des Verdampfers 9 gestaltet.
Der Wärmetauscher 12 ist insbesondere auch thermisch mit dem Verdampfer 9 gekoppelt und weist darüber hinaus eine entsprechend gute thermische Ankopplung zur Innenraumluft im Innenraum 3b sowie direkt zu den Kältespeichern 51 bis 54 auf. Der Übersichtlichkeit dienend sind in 8 lediglich einige der Teilstränge des Wärmetauschers 12 mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen.
In 9 ist in einer weiteren Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem im Unterschied zu 8 ein weiteres Fach in Form eines Frischefachs bezüglich des Innenraums 3c ausgebildet ist. Für dieses weitere Fach in Form des Innenraums 3c ist wiederum ein eigener Wärmetauscher 31 vorgesehen, der mit dem ersten Kältekreislauf gekoppelt ist, wobei dazu auch ein Ventil, insbesondere ein Zwei-Wege-Ventil 32, vorgesehen ist.
In 10 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Schnittdarstellung eines Haushaltskältegeräts 1 gezeigt. Dieses weist im Unterschied zur Darstellung gemäß 9 weitere Verdampfer 33 und 34 auf, die in den jeweiligen Innenräumen 3a und 3c angeordnet sind und mit den dort jeweils positionierten Wärmetauschern 11 bzw. 31 thermisch gekoppelt sind, vorzugsweise direkt aneinander anliegend angeordnet sind. Die Verdampfer 33 und 34 sind in den ersten Kältekreislauf geschaltet. Während des Netzbetriebs des Haushaltskältegeräts 1 können je nach Bedarf das Ventil 32 gleichzeitig oder unabhängig voneinander die einzelnen Innenräume 3a bis 3c über den ersten Kältekreislauf und die daran angeschlossenen Verdampfer 33 und 34 gekühlt werden. Die direkte Abkühlung der einzelnen Innenräume 3a und 3c durch die separaten Verdampfer 33 und 34 über den ersten Kältekreislauf ist energetisch effizienter als durch die Kühlung über den zweiten Kältekreislauf, da die Verluste bei der Wärmeübertragung durch den ersten Kältekreislauf wegfallen und die Umwälzpumpe 13 nicht betrieben werden muss.
Auch für diese Ausführungen gemäß 4 bis 10 gelten die Erläuterungen bezüglich der Ausgestaltung mit einem Gefrierbetriebsmodus und der diesbezüglich geeigneten Steuereinheit 50 sowie den Bedienelementen 21 und 22.
Darüber hinaus ist in 11 eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels offenbart. Bei dieser Ausgestaltung ist im Unterschied zu den bisherigen Ausführungen im hinteren Teil des Innenbehälters 2 ein vom kühlbaren Innenraum 3 abgetrenntes Abteil bzw. ein abgetrennter Luftkanal 35 angeordnet, der im Ausführungsbeispiel durch die Rückwand 14 des Innenbehälters 2 und eine vertikal verlaufende Wand 36 begrenzt ist. Die Wand 36 umfasst ein wärmeisolierendes Material bzw. ist aus einem wärmeisolierenden Material gefertigt, so dass die Wand 36 einen Wärmeübergang im Wesentlichen vollständig verhindert.
Der Luftkanal 35 verläuft im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Innenraums 3. Er weist im oberen Bereich eine obere Öffnung 37 und im unteren Bereich eine untere Öffnung 38 auf, die einen Luftaustausch zwischen dem Luftkanal 35 und dem kühlbaren Innenraum 3 ermöglicht.
Innerhalb des Luftkanals 35 ist im Ausführungsbeispiel ein Verdampfer 39, insbesondere ein Plattenverdampfer, ausgebildet und erstreckt sich insbesondere fast über die gesamte Höhe des Luftkanals 35. Der Verdampfer 39 ist Teil eines Kompressor-Kältekreislaufs, der neben dem Verdampfer 39 einen Verflüssiger 40 und einen Verdichter 41 aufweist. Der Kompressor-Kältekreislauf ist insbesondere als ein Kaltdampfkompressionskreislauf ausgeführt und wird mittels eines nicht näher dargestellten elektrischen Energieversorgungsnetzes mit elektrischer Energie versorgt.
Das Haushaltskältegerät 1 umfasst ferner einen innerhalb des Luftkanals 35 angeordneten Kältespeicher 5, in dem das Speichermaterial 7, ein sogenanntes PCM, angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel ist der Kältespeicher 5 mit dem Verdampfer 39 wärmeleitend verbunden, insbesondere berührt der Verdampfer 39 den Kältespeicher 5.
Der Kompressor-Kältekreislauf kann beispielsweise mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 50 des Haushaltskältegeräts 1 verbunden sein, um bei Bedarf ein- und ausgeschaltet zu werden, um das Speichermaterial 7 des Kältespeichers 5 zu kühlen.
Darüber hinaus umfasst das Haushaltskältegerät 1 im Ausführungsbeispiel einen insbesondere mit der Steuereinheit 50 verbundenen Ventilator 42, der dazu ausgebildet ist, bei Bedarf einen Luftstrom über den Verdampfer 39 und/oder den Kältespeicher 5 zu leiten. Der Luftstrom wird insbesondere bei eingeschaltetem Ventilator 42 vom Innenraum 3 über die obere Öffnung 37 in den Luftkanal 5 und über die untere Öffnung 38 vom Luftkanal 5 in den Innenraum geleitet. Der Luftstrom wird durch den Verdampfer 39 und/oder durch den Kältespeicher 5 gekühlt, wodurch der Innenraum 3 gekühlt wird.
Im Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 erfolgt die Regelung bzw. Steuerung der Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 über die Luftmenge, welche über den Verdampfer 39 und/oder den Kältespeicher 5 geleitet wird. Hierbei kann die Wärme von der Luft auf den Verdampfer 39 und/oder auf den Kältespeicher 5 übertragen werden. Die Luftmenge wird über den Ventilator 42 gesteuert. Die Steuereinheit 50 des Haushaltskältegeräts 1 ist dazu beispielsweise derart eingerichtet, den Ventilator 42 aufgrund einer Soll-Temperatur des Innenraums 3 und aufgrund einer gemessenen oder ermittelten Ist-Temperatur des Innenraums 3 bei Bedarf ein- und auszuschalten. Beim Netzbetrieb, d.h. wenn das Haushaltskältegerät 1 vom elektrischen Energieversorgungsnetz mit elektrischer Energie versorgt wird, kann die Wärme direkt auf den Verdampfer 39 und damit auf das Kältemittel des Kältekreislaufs übertragen werden.
Wird das Haushaltskältegerät 1 netzunabhängig betrieben, dann wird das Haushaltskältegerät 1 nicht mit elektrischer Energie aus dem externen Energieversorgungsnetz versorgt. Dann erfolgt eine Übertragung der Wärme auf den Kältespeicher 5 und damit auf das Speichermaterial 7, welches dadurch langsam auftaut bzw. sich erwärmt. Gerade dann, wenn vorher im Gefrierbetriebsmodus der Kältespeicher 5 vollständig eingefroren wurde, dauert dieses Auftauen relativ lange und es kann sehr lange ein netzunabhängiger Betrieb im Hinblick auf das Kühlen und/oder Gefrieren des Kälteguts im Innenraum 3 erfolgen.
In 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Haushaltskältegeräts 1 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Das Ausführungsbeispiel in 12 unterscheidet sich von dem in 11 dadurch, dass der Kältespeicher 5 in einem oberen Bereich des Innenbehälters 2 angeordnet ist und unterhalb des Kältespeichers 5 ein No-Frost-Kühlaggregat bzw. dessen Verdampfer 43 angeordnet ist. Der Verdampfer 43 ist im Falle des Ausführungsbeispiels wärmeleitend mit dem Kältespeicher 5 verbunden. Insbesondere ist der Verdampfer 43 als ein Lamellenverdampfer ausgebildet, dessen Lamellen in den Kältespeicher 5 hineinragen.
Das No-Frost-Kühlaggregat, welches im Unterschied zu den Innenräumen 3, 3a, 3b und 3c kein Innenraum zur Aufnahme und Lagerung von Kältegut ist, wird mittels eines nicht näher dargestellten elektrischen Energieversorgungsnetzes mit elektrischer Energie versorgt und kann beispielsweise mit einer der Steuer- und/oder Regeleinheit 50 des Haushaltskältegeräts 1 verbunden sein, um bei Bedarf ein- und ausgeschaltet zu werden, um u.a. das Speichermaterial 7 des Kältespeichers 5 zu kühlen.
Das Haushaltskältegerät 1 umfasst ebenfalls ein im hinteren Teil des Innenbehälters 2 und vom kühlbaren Innenraum 3 abgetrenntes Abteil bzw. den Luftkanal 35, der im Falle des Ausführungsbeispiels durch die Rückwand 14 des Innenbehälters 3 und eine vertikal verlaufende Wand 36 begrenzt ist. Die Wand 36 umfasst auch hier ein wärmeisolierendes Material bzw. ist aus einem wärmeisolierenden Material gefertigt, so dass die Wand 36 einen Wärmeübergang im Wesentlichen vollständig verhindert.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Luftkanal 35 ein an die vertikal verlaufende Wand 36 anschließende horizontal verlaufende Wand 44 auf, die ebenfalls ein wärmeisolierendes Material umfasst bzw. aus einem wärmeisolierenden Material gefertigt ist, so dass die horizontal verlaufende Wand 44 ebenfalls einen Wärmeübergang im Wesentlichen vollständig verhindert. Der Verdampfer 43 liegt insbesondere auf der horizontal verlaufenden Wand 44 auf.
Der Luftkanal 35 weist im Ausführungsbeispiel ebenfalls eine obere Öffnung 37, im mittleren Bereich eine mittlere Öffnung 45 und im unteren Bereich die untere Öffnung 38 auf, über die ein Luftaustausch zwischen dem Luftkanal 35 und dem kühlbaren Innenraum 3 ermöglicht ist.
Bezugszeichenliste

1: Haushaltskältegerät
2: Innenbehälter
3a–c: Innenraum
4: Tür
5: Kältespeicher
6: Wand
7: Speichermaterial
8: Verflüssiger
9: Verdampfer
10: Verdichter
11, 12: Wärmetauscher
13: Pumpe
14: Rückwand
15: Ventilator
16: Ventil
17: Wärmetauscher
18: Umwälzpumpe
19, 20: Ende
21, 22: Bedienelement
23: Wand
24: Ventil
25: Wärmetauscher
26: Wand
27: Wärmetauscher
28, 29, 30: Verdampfer
31: Wärmetauscher
32: Ventil
33, 34: Verdampfer
35: Luftkanal
36: Wand
37, 38: Öffnung
39: Verdampfer
40: Verflüssiger
41: Verdichter
42: Ventilator
43: Verdampfer
44: Wand
45: Öffnung
46: Ersteinfrierstelle
47: Temperaturerfassungssensor
48: Letzteinfrierstelle
49: Temperaturerfassungssensor
50: Steuer- und/oder Regeleinheit
51 bis 54: Kältespeicher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010041951 A1 [0002]
DE 102010041952 A1 [0003]

Claims

Haushaltskältegerät (1) mit zumindest einem kühlbaren Innenraum (3, 3a, 3b, 3c) zum Lagern von Kältegut, und mit einem Kältespeicher (5, 51 bis 54) mit einem Speichermaterial (7), sowie einem ersten Kältekreislauf zum Kühlen des Speichermaterials (7), dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Temperaturerfassungssensor (47) an einer Ersteinfrierstelle (46) im Kältespeicher (5, 51 bis 54) angeordnet ist und ein zweiter Temperaturerfassungssensor (49) an einer Letzteinfrierstelle (48) am Kältespeicher (5, 51 bis 54) angeordnet ist, und eine Steuer- und/oder Regeleinheit (50) ausgebildet ist, die abhängig von den Temperaturwerten der Temperaturerfassungssensoren (47, 49) den Kältekreislauf zur Einstellung des Gefriergrads des Kältespeichers (5, 51 bis 54) betreibt.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältespeicher (5, 51 bis 54) mit einem Verdampfer (9) des ersten Kältekreislaufs thermisch gekoppelt ist, und der erste Temperaturerfassungssensor (47) an einem Eingang des Verdampfers (9) als Ersteinfrierstelle (46) angeordnet ist.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) in dem Speichermaterial (7) angeordnet ist.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) mit einem Wärmetauscher (12) eines zweiten Kältekreislaufs thermisch gekoppelt ist, insbesondere der Wärmetauscher (12) in dem Speichermaterial (7) angeordnet und mit dem Verdampfer (9) verbunden ist.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (9) in einem Luftleitkanal (35) angeordnet ist.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Temperaturerfassungssensor (49) an einem Randbereich oder an einer Außenseite des Kältespeichers (5, 51 bis 54) als Letzteinfrierstelle (48) angeordnet ist.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (50) derart ausgebildet ist, dass der erste Kältekreislauf eingeschaltet wird, wenn der Temperaturwert des ersten und/oder des zweiten Temperaturerfassungssensors (49) höher ist, als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials (7).
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (50) derart ausgebildet ist, dass der erste Kältekreislauf ausgeschaltet wird, wenn der Temperaturwert des ersten (47) und des zweiten Temperaturerfassungssensors (49) niedriger als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials (7) ist.
Haushaltskältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (50) derart ausgebildet ist, dass abhängig von einer Temperaturdifferenz zwischen einem vom ersten Temperaturerfassungssensor (47) erfassten Temperaturwert und einem von dem zweiten Temperaturerfassungssensor (49) erfassten Temperaturwert ein Abschalten des Kältekreislaufs auch dann durchführbar ist, wenn der Temperaturwert des zweiten Temperaturerfassungssensors (49) höher als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials (7) ist.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältekreislauf von der Steuer- und/oder Regeleinheit (50) abschaltbar ist, wenn die Temperaturdifferenz größer einem Referenzwert zwischen 0,5°C und 3°C ist.
Verfahren zum Betreiben eines Haushaltskältegerät (1) mit zumindest einem kühlbaren Innenraum (3, 3a, 3b, 3c) zum Lagern von Kältegut, und mit einem Kältespeicher (5, 51 bis 54) mit einem Speichermaterial (7), sowie einem ersten Kältekreislauf zum Kühlen des Speichermaterials (7), dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Temperaturerfassungssensor (47) an einer Ersteinfrierstelle (46) im Kältespeicher (5, 51 bis 54) angeordnet wird und ein zweiter Temperaturerfassungssensor (49) an einer Letzteinfrierstelle (48) am Kältespeicher (5, 51 bis 54) angeordnet wird, und abhängig von den Temperaturwerten der Temperaturerfassungssensoren (47, 49) der Kältekreislauf zur Einstellung des Gefriergrads des Kältespeichers (5, 51 bis 54) durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit (50) betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältespeicher (5, 51 bis 54) mit einem Verdampfer (9) des ersten Kältekreislaufs thermisch gekoppelt wird, und der erste Temperaturerfassungssensor (47) an einem Eingang des Verdampfers (9) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kältekreislauf durch die Steuer- und/oder Regeleinheit (50) eingeschaltet wird, wenn der Temperaturwert des ersten (47) und/oder des zweiten Temperaturerfassungssensors (49) höher ist, als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials (7).
Verfahren nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einer Temperaturdifferenz zwischen einem vom ersten Temperaturerfassungssensor (47) erfassten Temperaturwert und einem von dem zweiten Temperaturerfassungssensor (49) erfassten Temperaturwert ein Abschalten des Kältekreislaufs durch die Steuer- und/oder Regeleinheit (50) auch dann durchgeführt wird, wenn der Temperaturwert des zweiten Temperaturerfassungssensors (49) höher als ein Temperaturbereich des Phasenwechselpunkts des Speichermaterials (7) ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältekreislauf von der Steuer- und/oder Regeleinheit (50) abgeschaltet wird, wenn die Temperaturdifferenz einen Referenzwert zwischen 0,5°C und 3°C übersteigt.