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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, zum Beispiel einen Kühlschrank oder eine Tiefkühltruhe mit einem Innenraum, in dem ein Vakuum mittels einer Vakuumerzeugungsvorrichtung erzeugt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufbewahren von Lebensmitteln mit einer solchen Kühlvorrichtung. Bekannt ist, dass eine kalte Konservierung von Nahrungsmitteln unter Unterdruck beträchtliche Vorteile hat. Insbesondere können dadurch Nahrungsmittel und/oder Lebensmittel in einer Kühlvorrichtung ohne Qualitätsverlust aufbewahrt werden. Für Haushaltskühlschränke sind schon viele Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden, den Innenraum der Kühlvorrichtung mit einer Vakuumerzeugungsvorrichtung zu verbinden und damit ein Vakuum im Innenraum zu erzeugen. Eine beispielhafte Ausführung zeigt
DE 691 01 496 T2 .
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Unter einem Vakuum ist im Sinne dieser Erfindung ein Absenken des Drucks in dem Innenraum der Kühlvorrichtung auf 1% bis 97 % des Umgebungsdrucks vorzugsweise auf 80% bis 95%, noch bevorzugter 90% bis 95% des Umgebungsdrucks und nicht das vollständige entfernen von Gas aus dem Innenraum zu verstehen.
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Als nachteilig hat sich erwiesen, dass bei einem notwendigen Druckausgleich zwischen der Umgebung und dem Innenraum zum Öffnen des Verschlusses warme und feuchte Luft oder ein anderes Fluid aus der Umgebung in den Innenraum strömt und damit die Lebensmittel und/oder Nahrungsmittel erwärmt werden und es zu einer Kondensatbildung in dem Innenraum kommt, insbesondere auch an den Lebensmittelen, was zu einem Qualitätsverlust der Lebensmittel und/oder Nahrungsmittel führt.
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Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kühlvorrichtung mit Vakuum in dem Innenraum zu schaffen.
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Die Erfindung wird durch eine Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass die Luft oder ein anderes Fluid, welches für den Druckausgleich in den Innenraum strömt, vor oder während des Öffnens des Verschlusses mittels einer Belüftungseinrichtung, die eine Vorkühlvorrichtung umfasst, gekühlt in den Innenraum strömt.
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Die Erfindung schafft, eine Kühlvorrichtung, insbesondere ein Kühlschrank oder Tiefkühlvorrichtung, mit einem umschlossenen und fluiddichten Innenraum zum Lagern von Lebensmitteln und/oder Nahrungsmitteln, mit einem wiederverschließbaren und fluiddicht schließenden Verschluss des Innenraumes, mit einer Kältemaschine zum Kühlen des Innenraumes, mit einer Vakuumerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen und/oder Aufrechterhalten eines Lagerzustandes, wobei während des Lagerzustands ein Vakuum in dem Innenraum gegenüber einer Umgebung herrscht, und mit einer Belüftungseinrichtung zum Bewirken eines Druckausgleiches mit einem Fluid vor oder während eines Öffnen des Verschlusses, wobei die Belüftungseinrichtung eine Vorkühlvorrichtung umfasst, die ausgestaltet ist, das einströmende Fluid in den Innenraum für den Druckausgleich zu kühlen.
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Ferner wird ein Verfahren zur Aufbewahrung von Lebensmitteln und/oder Nahrungsmitteln in einem Innenraum einer Kühlvorrichtung, der mittels einer Kältemaschine gekühlt wird, geschaffen,
- a. wobei nach einem Schließen des Verschlusses zu einer Herbeiführung eines Lagerzustandes ein Vakuum in dem Innenraum gegenüber einer Umgebung mittels einer Vakuumerzeugungsvorrichtung erzeugt wird,
- b. wobei vor dem anschließenden Öffnen des Verschlusses ein Druckausgleich, zwischen dem Innenraum und der Umgebung mittels eines einströmenden Fluids bewirkt wird,
wobei das zum Herbeiführen des Druckausgleiches einströmende Fluid vor dem Einströmen in den Innenraum gekühlt wird.
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Vorteil der Erfindung ist es, dass ein gekühltes Fluid für den Druckausgleich bei und/oder vor dem Öffnen in den Innenraum geleitet wird, und damit verhindert wird, dass der Innenraum und darin befindliche Lebensmittel und/oder Nahrungsmittel erwärmt werden. Ebenso wird in der Vorkühleinrichtung ein Kondensat aus dem Fluid ausgeschieden und gelangt somit nicht in den Innenraum, hierdurch ist das Fluid, welches in den Innenraum strömt, trockener und erhöht somit die Lagerdauer von Lebensmitteln und/oder Nahrungsmitteln im Innenraum, verringert die Kondensatbildung im Innenraum und insbesondere an den gekühlten Lebensmitteln und/oder Nahrungsmitteln.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorkühleinrichtung eine Kondensatabführeinrichtung umfasst. Entsprechend ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass ein Kondensat des einströmenden Fluids in der Vorkühleinrichtung abgeschieden wird und abgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass weniger Kondensat im Innenraum anfällt.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorkühlvorrichtung mindestens ein Belüftungsventil umfasst, welches die Vorkühlvorrichtung von dem Innenraum trennt. Dadurch kann in der Vorkühleinrichtung eine Fluidmenge bei einem anderen Druck als dem, der im Innenraum herrscht, verbleiben.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass während des Lagerzustandes eine Fluidmenge des Fluids für den nachfolgenden Druckausgleich in der Vorkühlvorrichtung speicherbar ist, sodass nach dem Einströmen der gespeicherten Fluidmenge oder eines Teiles der gespeicherten Fluidmenge in dem Innenraum ein gleicher Druck wie in der Umgebung herrscht. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch sichergestellt wird, dass nur hinreichend kaltes Fluid in den Innenraum strömt. Ebenso kann die Vorkühleinrichtung, einer Fluidmenge über einen längeren Zeitraum thermische Energie entziehen, dadurch kann die Kälteleistung der Vorkühlvorrichtung kleiner ausgelegt werden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kältemaschine der Kühlvorrichtung wirktechnisch mit der Vorkühlvorrichtung verbunden ist, sodass die Kältemaschine der Kühlvorrichtung das zu kühlende Fluid in der Vorkühlvorrichtung kühlt. Ebenso kühlt die Kältemaschine den Innenraum. Durch den Entzug der thermischen Energie des Fluids in der Vorkühlvorrichtung mittels der Kältemaschine der Kühlvorrichtung, die zum Kühlen des Innenraumes vorzugsweise diesen nur intervallweise kühlt, werden Bauteile eingespart und dadurch die Herstellungskosten gesenkt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorkühlvorrichtung mindestens ein Einlassventil umfasst, welches die Vorkühlvorrichtung von der Umgebung trennt. Dies verhindert, dass ein Fluid aus der Umgebung unkontrolliert in die Vorkühleinrichtung, strömt.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Ventilschaltvorrichtung mit dem mindestens einem Belüftungsventil und/oder dem mindestens einem Einlassventil wirktechnisch gekoppelt ist, sodass das mindestens eine Belüftungsventil und/oder das mindestens eine Einlassventil vor und/oder bei dem Öffnen des Verschlusses geschaltet werden, sodass das einströmende Fluid in den Innenraum durch die Vorkühleinrichtung strömt. Dies hat den positiven Effekt, dass dadurch die Ventile automatisiert beim Öffnen des Verschlusses geschaltet werden, um einen Druckausgleich herbeizuführen, und damit keine zusätzliche Betätigungshandlung zum Einleiten des Druckausgleiches vor dem Öffnen erforderlich ist.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Betätigungselement der Ventilschaltvorrichtung in und/oder an einem Griff des Verschlusses angeordnet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Ventilschaltvorrichtung das mindestens eine Belüftungsventil und/oder das mindestens eine Einlassventil, nur bei einem Öffnungswunsches des Nutzers automatisch schaltet, ohne dass eine weitere Betätigungshandlung nötig ist.
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Beispielsweise kann eine Ausführungsform vorsehen, dass das Betätigungselement durch eine mechanisch wirktechnische Kopplung mit dem mindestens einem Belüftungsventil und/oder dem mindestens einem Einlassventil verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass der Verschluss der Kühlvorrichtung auch bei einem Energieausfall öffnen bar ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement einen Sensor für ein Erfassen eines Greifens des Griffes durch einen Nutzer umfasst. Ein Sensor ist vorteilhaft, da hierdurch die Ventilschaltvorrichtung, das mindestens eine Belüftungsventil und/oder das mindestens eine Einlassventil örtlich getrennt und/oder beabstandet von dem Griff angeordnet werden können. Vorzugsweise wird das das mindestens eine Belüftungsventil und/oder das mindestens eine Einlassventil elektrisch oder elektropneumatisch durch die Ventilschaltvorrichtung geschaltet.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Belüftungseinrichtung einen Filter zum Reinigen des Fluids zum Herbeiführen des Druckausgleiches umfasst. Dadurch wird gewehrleistet, dass nur gereinigtes Fluid in den Innenraum strömt, welches beispielsweise keine Pilsporen und/oder Bakterien aufweist. Beispielsweise kann eine Ausführungsform vorsehen, dass der Innenraum eine weitere Kondensatabführeinrichtung umfasst. Trotz des Ausscheidens von Kondensat aus dem Fluid in der Vorkühlvorrichtung, kann Kondensat in dem Innenraum anfallen. Dieses Kondensat kann mittels der weiteren Kondensatabführeinrichtung aus dem Innenraum abgeführt werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die weitere Kondensatabführeinrichtung eine Schleuse umfasst, sodass Kondensat aus dem Innenraum bei Aufrechterhaltung des Vakuums in dem Innenraum abgeführt werden kann. Kondensat im Innenraum begünstigt eine zur Schimmelbildung und führt somit zu einem Qualitätsverlust der gelagerten Lebensmittel und/oder Nahrungsmittel.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schleuse mindestens ein Schleuseneinlassventil umfasst, welches die Schleuse vom Innenraum trennt, und mindestens ein Schleusenauslassventil umfasst, welches die Schleuse von der Umgebung trennt, wobei zwischen dem mindestens einem Schleuseneinlassventil und dem mindestens einem Schleusenauslassventil ein Zwischenraum befindet, in dem sich anfallendes Kondensat aus dem Innenraum der Kühlvorrichtung ansammeln kann, wenn das mindestens eine Schleuseneinlassventil offen ist. Das Kondensat kann durch das Schließen des mindestens eines Schleuseneinlassventiles und durch Öffnen des mindestens eines Schleusenauslassventiles in die Umgebung abgeführt werden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vakuumerzeugungsvorrichtung mittels eines Abtrennventiles von dem Innenraum abtrennbar ist. Dadurch muss die Vakuumerzeugungsvorrichtung nur betrieben werden, sofern kein hinreichend gutes Vakuum im Innenraum mehr vorliegt. Ebenso wird verhindert, dass ein Fluid aus der abgeschalteten Vakuumerzeugungsvorrichtung zurück in den Innenraum strömt.
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Die thermische Energie von Lebensmittel und/oder Nahrungsmittel wird mittels Wärmeleitung durch das Fluid und Konvektion des Fluids abgeführt. Sowohl aufgrund der Wärmeleitung als auch aufgrund der Konvektion wird bei einem Vakuum weniger thermische Energie abgeführt als bei Umgebungsdruck Daher ist bei einer Ausführungsform des Verfahren vorgesehen, dass das Vakuum zum Erreichen des Lagerzustandes, erst nach einem Unterschreiten eines Temperaturwertes erzeugt wird, wobei der Temperaturwert mit einem Temperatursensor in dem Innenraum und/oder mit einem weiteren Temperatursensor an den Lebensmitteln und/oder Nahrungsmitteln gemessen wird. Dadurch kann die thermische Energie des Lagerguts, beispielsweise der Lebensmittel und/oder Nahrungsmittel schneller abgeführt werden, da sonst das Vakuum des Lagerzustands die Wärmeleitung durch das Fluid und die Konvektion des Fluids beeinträchtigen würde.
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Die Vorkühlvorrichtung ist vorzugsweise gegenüber der Umgebung thermisch isoliert. Hierdurch kann in der Vorkühleinrichtung Fluid bei geringerem Energieaufwand gekühlt und gegebenenfalls auch gespeichert werden.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der angefügten Figurenbeschreibung. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Betätigungselementes welches als Sensor ausgeführt ist;
- 3 eine schematische Darstellung eines Betätigungselementes welches als mechanisch wirktechnische Kopplung ausgeführt ist;
- 4a eine schematische Ansicht einer Vorkühlvorrichtung;
- 4b eine schematische Schnittansicht der Vorkühlvorrichtung nach 4a;
- 5a eine schematische Ansicht einer weiteren Vorkühlvorrichtung;
- 5b Querschnittsansicht einer Kühlmittelleitung einer Ausführungsform der Vorkühlvorrichtung nach 5a;
- 6 eine schematische Außenansicht einer Seitenwand einer Kühlvorrichtung; und
- 7 eine schematische Ansicht von Fluidleitungen für ein Evakuieren und Abführen von Kondensat;
- 8 eine schematische Ansicht eine Kondensatabführeinrichtung dargestellt.
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In 1 ist eine Kühlvorrichtung 3 schematisch dargestellt. Die Kühlvorrichtung 3 umfasst eine Belüftungseinrichtung 200, eine Kältemaschine 4, eine Vakuumerzeugungsvorrichtung 700 und einen Innenraum 100. Die Vakuumerzeugungsvorrichtung 700 kann ein Vakuum in dem Innenraum 100 erzeugen und somit einen Lagerzustand herstellen. Im Lagerzustand ist der Innenraum 100 gekühlt und es herrscht ein Vakuum in dem Innenraum, das heißt den Druck in dem Innenraum 100 beträgt maximal 97%, vorzugsweise weniger, des Druckes der Umgebung 8.
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Der Innenraum 100 weißt an jeder Seite eine Isolierung 5 auf. An einer Vorderseite weißt der Innenraum 100 eine Verschluss 600 auf. Der Verschluss 600 kann auch an einer anderen Seite, zum Beispiel die Oberseite, ausgeführt sein. Der Verschluss 600 umfasst einen Griff 610, sodass der Verschluss leicht zu öffnen ist. Zur Ermittlung der Temperatur der Luft in dem Innenraum 100, umfasst der Innenraum 100 einen Temperatursensor 160. Um die Temperatur von Nahrungsmitteln 180, welche kein Bestandteil der Kühlvorrichtung 3 sind, in dem Innenraum 100 zu ermitteln, kann der Innenraum einen weiteren Temperatursensor 170 umfassen.
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Die Vakuumerzeugungsvorrichtung 700 umfasst ein Abtrennventil 710, sodass, wenn das Abtrennventil 710 geschlossen ist, die Vakuumerzeugungsvorrichtung 700 abgetrennt von dem Innenraum 100 ist, und somit das Vakuum in dem Innenraum 100 erhalten bleibt.
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Die Belüftungseinrichtung 200 besteht aus einer Vorkühlvorrichtung 210, einem optionalem Belüftungsventil 220, einem optionalem Einlassventil 230 und vorzugsweise einer Kondensatabführeinrichtung 260. Da das Belüftungsventil 220 den Innenraum 100 von der Vorkühlvorrichtung 210 trennt, herrscht in der Vorkühlvorrichtung 210 kein Vakuum. Daher kann die Kondensatabführeinrichtung 260 als einfaches Loch oder schmaler Kanal ausgeführt werden.
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Die Vorkühlvorrichtung 220 ist gegenüber der Umgebung 8 thermisch isoliert.
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An dem Griff 610 ist eine Betätigungselement 620 angebracht. Das Betätigungselement 620 wird durch einen Nutzer betätigt, sofern der Nutzer mittels des Griffes 610 den Verschluss 600 öffnet. Das Betätigungselement 620 ist wirktechnisch mit einer Ventilschaltvorrichtung 240 gekoppelt. Sofern das Betätigungselement 620 betätigt wird, öffnen das Einlassventil 230 und das Belüftungsventil 220, und somit findet ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum 100 und der Umgebung 8 statt. Die Kühlvorrichtung 3 kann ein Filter 250 an der Stelle vorsehen, an der die Luft aus der Belüftungsvorrichtung 200 in den Innenraum 100 eintritt. Somit strömt nur gefilterte Luft in den Innenraum 100.
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Um bei einem Lagerzustand anfallendes Kondensat aus dem Innenraum 100 unter Aufrechterhaltung des Vakuums aus diesem abzuleiten, umfasst der Innenraum 100 eine weitere Kondensatabführeinrichtung 145, sodass das Kondensat während des Lagerzustandes abgeführt werden kann, während in dem Innenraum 100 gegenüber der Umgebung 8 ein Vakuum herrscht.
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Diese ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine Schleuse 150 konzipiert. Die Schleuse 150 umfasst ein Schleuseneinlassventil 151, welches zunächst den Innenraum 100 mit dem Auffangbehälter 153 verbindet, während ein Vakuum im Innenraum 100 herrscht. Das Kondensat aus dem Innenraum 100 fließt in den Auffangbehälter 153n. Damit das Kondensat aus dem Auffangbehälter 153 in die Umgebung 8 fließen kann, weißt die Schleuse 150 ein Schleusenauslassventil 151 auf. Das Schleusenauslassventil 152 kann nur geöffnet werden, sofern das Schleuseneinlassventil 151 vollständig geschlossen ist. Im geöffneten Zustand des Schleusenauslassventils 152 tritt das Kondensat aus dem Auffangbehälter 153 in die Umgebung, aus. Anschließend wird das Schleusenauslassventil geschlossen und danach das Schleuseneinlassventil erneut geöffnet.
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In 2 ist eine mögliche Ausgestaltung des als Griff 610 ausgestalteten Betätigungselementes 245 schematisch dargestellt. Das Betätigungselement 245 umfasst einen elektrischen, vorzugsweise als Berührungssensor ausgebildeten, Sensor 621. Hierbei übermittelt der Sensor 621 ein elektrisches Signal an die Ventilschaltvorrichtung 240, sofern der Sensor 621 durch einen Nutzer berührt wird.
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In 3 ist schematisch der in der Regel als Tür ausgebildete Verschluss (600) mit einem Griff (610) dargestellt. Der Griff (610) umfasst das Betätigungselement, welches als eine weitere mögliche Ausgestaltung des Betätigungselementes 620 als ein mechanischer Habel 629 der Ventilschaltvorrichtung 240 ausgebildet ist. Der Hebel 629 ist mechanisch wirktechnisch mit dem des Belüftungsventiles 220 und dem Einlassventiles 230 gekoppelt.
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Das Belüftungsventil 220 umfasst eine Belüftungsdichtung 221 und einen Belüftungskanal, der hier als ein Belüftungsschlauch 225 ausgeführt ist. Der Belüftungsschlauch 225 stellt eine Verbindung zwischen der Vorkühleinrichtung (nicht dargestellt) und einer Belüftungsöffnung 222 her. Wobei die Belüftungsdichtung 221 diese Verbindung trennen kann. Die Belüftungsdichtung 221 verschließt während des Lagerzustandes die Belüftungsöffnung 222 in dem Verschluss 600. Die Belüftungsöffnung 222 stellt eine Verbindung zwischen dem Ende des Belüftungsschlauches 225 und des Innenraumes 100 her.
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Das Einlassventil 230 umfasst eine Einlassdichtung 231 und einen Einlasskanal, der hier als ein Einlassschlauch 235 ausgeführt ist. Der Einlassschlauch 235 stellt eine Verbindung zwischen der Vorkühleinrichtung 210 und einer Einlassöffnung 232 her. Die Einlassöffnung 232 stellt eine Verbindung zwischen dem Ende des Einlassschlauches 235 und der Umgebung 8 her. Wobei die Einlassdichtung 231 diese Verbindung trennen kann. Die Einlassdichtung 231 verschließt während des Lagerzustandes die Einlassöffnung 232 im Verschluss 600.
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Während des Lagerzustandes wirkt eine Federkraft einer Feder 910, hier als eine Blattfeder ausgeführt, es sind aber auch anderen Federarten denkbar, entgegen einer x-Richtung 1001. Die Federkraft wirkt über einen optionalen Federstab 921 und ein Federdrehgelenk 931 auf den mechanischen Hebel 629, wobei der mechanische Hebel 629 durch ein Befestigungsdrehgelenk 930 mit dem Griff 610 verbunden ist. Der mechanische Hebel 629, der das Betätigungselement 245 ist, leitet die Federkraft über ein Belüftungsdrehgelenk 932 und einen Belüftungsstab 922 auf die Belüftungsdichtung 221 und über ein Einlassdrehgelenk 933 und einen Einlassstab 923 auf die Einlassdichtung 231.Der Belüftungsstab 922 und der Einlassstab 923 sind so mit dem Griff 610 verbunden, sodass sie nur in der x-Richtung 1001 beweglich sind. Dies kann zum Beispiel mit einer Belüftungsschiene 942 und einer Einlassschiene 943 erreicht werden, wobei das Belüftungsdrehgelenk 932 in der Belüftungsschiene 942 gelagert ist und das Einlassdrehgelenk 933 in der Einlassschiene 943 gelagert ist. Durch die Federkraft wird die Belüftungsdichtung 221 so auf den Verschluss 600 gedrückt, sodass die Belüftungsdichtung 221 die Belüftungsöffnung 222 verschließt, ebenso wird durch die Federkraft die Einlassdichtung 231 so auf den Verschluss 600 gedrückt, dass die Einlassdichtung 231 die Einlassöffnung 232 verschließt. Damit ist die Vorkühlvorrichtung 210 während des Lagerzustandes, sowohl von dem Innenraum 100 als auch von der Umgebung 8 getrennt.
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Eine durch einen Nutzer ausgeübte Kraft in positive x-Richtung 1001 auf das Betätigungselement 245 führt über die mechanisch wirktechnische Kopplung dazu, dass die Belüftungsdichtung 221 und die Einlassdichtung 231 von dem Verschluss 600 gehoben werden, und somit sowohl das Belüftungsloch 222 und das Einlassloch 232 frei sind. Somit kann Luft aus der Umgebung 8 durch die in den Innenraum 100 strömen, und zu einem Druckausgleich führen. Durch den Druckausgleich kann der Verschluss 600 geöffnet werden. Es kann eine Arretierung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die das Betätigungselement so arretiert, dass das Einlassventil 230 und das Belüftungsventil 220 in eine Vorkühleinrichtung (nicht dargestellt), die mit dem Einlassschlauch 235 und dem Belüftungsschlauch 225 verbunden ist und zwischen diesen angeordnet ist, solange bis der Verschluss 600 wieder geschlossen wird.
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Die Vorkühlvorrichtung 210 kann als eine Art Durchflusswärmetauscher ausgebildet sein. Dies ist schematisch in 4a und 4b dargestellt. Eine Fluiddichteleitung 215, welche beispielsweise den Einlassschlauch 235 und den Belüftungsschlauch 225 nach 3 ausbildet, verläuft mäander-förmig zwischen dem Einlassventil 230 an der Einlassöffnung 232 bis zu dem Belüftungsventil 220 an der Belüftungsöffnung 222 zu dem Innenraum (nicht dargestellt). Die fluiddichte Leitung 215 ist vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise Kupfer, ausgebildet. Die fluiddichte Leitung 215 ist von einem „Kälte“ speichernden Material, d. h. einem Material mit hoher Wärmekapazität, umgeben. Das „Kälte“ speichernden Material wird hier auch als Speichermaterial 218 bezeichnet. Das Speichermaterial 218 wird durch die Kältemaschine 4 der Kühlvorrichtung 3 auf eine niedrige Temperatur gekühlt. Diese entspricht vorzugsweise jener Temperatur, die im Lagerzustand im Innenraum 100 der Kühlvorrichtung 3 (vergleiche 1) herrscht, oder noch bevorzugter einer noch geringeren Temperatur. Beispielsweise ist die vor Kühlvorrichtung 210 als ein abgeschlossenes Behältnis an einer Seitenwand der Kühlvorrichtung 3 zwischen einer Innenwand des Innenraums 100 und einer Isolierung zu der Umgebung 8 angeordnet. Ferner besteht ein wärmeleitender Kontakt zu der Kältemaschine 4, so dass das Speichermaterial 218 durch die Kältemaschine 4 gekühlt wird. Alternative Ausführungsformen können vorsehen, dass die Vorkühlvorrichtung 210 eine eigenständige separat ausgebildete Kältemaschine aufweist.
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Bei einem Belüftungsvorgang des Innenraums 100 der Kühlvorrichtung 3 werden das Einlassventil 230 und das Belüftungsventil 220 geöffnet sodass ein Belüftungsfluid, welches in der Regel Umgebungsluft ist, durch die fluiddichte Leitung 215 strömt. Hierbei wird das Belüftungsfluid, welches beim Eintritt die Temperatur der Umgebungsluft aufweist, abgekühlt, vorzugsweise auf die Temperatur, die im Innenraum 100 während des Lagerzustands herrscht, oder auf eine noch geringere Temperatur abgekühlt. Hierdurch wird vermieden, dass beim Belüfteten Wärmeenergie in den Innenraum 100 eingebracht wird und das Lagergut, insbesondere Lebensmittel und/oder Nahrungsmittel 180, erwärmt wird.
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Darüber hinaus wird beim Abkühlen des Belüftungsfluids die relative Luftfeuchtigkeit in dem Belüftungsfluid erhöht. Hierbei steigt diese so stark an, dass es zu Kondensation in dem Belüftungsfluid kommt. Neben Wasser werden auch andere zur Kondensation neigende Stoffe und Substanzen kondensiert. Eine Kondensation tritt auch und/oder vor allem bevorzugt an der Innenwand der fluiddichten Leitung 215 auf. Die Innenwand der fluiddichten Leitung 215 ist vorzugsweise so ausgebildet, gegebenenfalls beschichtet, dass Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft entlang der Innenwand zu einer oder mehreren Kondensatsammelbehältern abgeleitet oder abgeführt wird. Bei einfachen Ausführungsformen findet die Kondensat Sammlung am unteren Ende 216 der fluiddichten Leitung 215 in einem Kondensatsammelbehälter statt. Es können jedoch auch entlang der fluiddichten Leitung 215 mehrere Kondensatabscheideeinrichtungen (nicht dargestellt) ausgebildet sein, die das Kondensat in gesonderte Sammelleitungen (nicht dargestellt) ableiten, welche in einen Kondensatsammelbehälter 217 führen, von dem aus das Kondensat durch eine kleine Öffnung und oder über eine Schleuse in die Umgebung abgegeben wird.
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Ein Vorteil von mehreren Kondensatabscheideeinrichtungen besteht darin, dass Kondensat, welches in jenem Bereich der fluiddichten Leitung 215 auftritt, an denen das Belüftungsfluid bereits stark abgekühlt ist, nicht entlang der Innenwand der fluiddichten Leitung 215 zurück in jene Bereiche gelangt, in denen das Fluid noch nicht so stark abgekühlt ist und hier wieder teilweise von dem Belüftungsfluid aufgenommen werden könnte.
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Dieses Abscheiden von kondensierendem Material, insbesondere Wasser, senkt die Neigung zu einer Kondensatbildung im Innenraum, an dessen Wänden und dem Lagergut, insbesondere den Lebensmitteln und/oder Nahrungsmitteln 180.
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Auch bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Filter 250 im Bereich des Belüftungsventils 220 vorgesehen, um das beim Belüfteten einströmende Fluid zu reinigen.
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Bei anderen Ausführungsformen kann das Belüftungsventil 220 an jener Stelle angeordnet sein, an der in der dargestellten Ausführungsform das Einlassventil 230 angeordnet ist und das Einlassventil entfallen. In diesem Fall sind die Vorkühlvorrichtung 210 und der Innenraum 100 während des Lagerzustands nicht voneinander getrennt. In einem solchen Fall kann ein Abscheiden des Kondensats aus der Vorkühlvorrichtung 210 nur über eine Schleuse oder ein Rückschlagventil erfolgen.
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In 4b ist schematisch eine Schnittzeichnung der Vorkühlvorrichtung 210 dargestellt. Zu erkennen sind die ist die fluiddichte Leitung 215, die von dem Speichermaterial 218 umgeben ist. Zur Umgebung 8 ist die Vorkühlvorrichtung 210 über eine thermische Dämmung 228 isoliert.
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In 5a ist eine weitere Ausführungsform der vor Kühlvorrichtung 210 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform, die der nach 4a und 4b ähnelt, ist das Speichermaterial 218 in einer Kühlmittelleitung 219 angeordnet, welche die fluidddichte Leitung 215 umschließt. Dieses ist in einem schematischen, vergrößerten Querschnitt ist in 5b schematisch dargestellt. Als Speichermaterial 218 kann beispielsweise ein Glykosol N-Wasser-Gemisch genutzt werden. Dieses bietet gute Wärmeleitungs- und Wärmespeicherungseigenschaften und einen guten Korrosionsschutz. Alternativ kann auch Propylenglykol(1,2-Propandiol) genutzt werden. Um das Speichermaterial 218 zu kühlen, kann dieses durch die Kältemaschine 4 oder eine andere Kältemaschine umgewälzt werden. Die Umwälzung erfolgt vorzugsweise so, dass eine Strömungsrichtung des Speichermaterials 218 entgegengesetzt zu der Strömung des Belüftungsfluids ist, welches beim Belüfteten von dem Einlassventil 230 zu dem Belüftungsventil 220 strömt. Hierdurch wird eine optimale Vorkühlleistung und (Vor-)Kühlung des zur Belüftung verwendeten Fluids erreicht.
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Bei Ausführungsformen der Vorkühlvorrichtung 210, wie sie den 4a, 4b und 5a, 5b gezeigt sind, ist es häufig nicht notwendig, in der Vorkühleinrichtung eine Fluidmenge des Belüftungsfluids zu speichern, die ausreicht, um einen Druckausgleich zwischen dem im Innenraum im Lagerzustand herrschenden Druck und dem Umgebungsdruck beim Belüfteten herbeizuführen. Vielmehr ist die Kühlleistung aufgrund des Gegenstrom- oder Durchströmungsprinzips so hoch, dass die beim Belüfteten durch die Vorkühlvorrichtung strömende Fluidmenge ausreichend abgekühlt wird, um eine Erwärmung des Lagerguts und/oder eine Kondensation von Flüssigkeiten an dem Lagergut und den Innenwänden des Innenraums zu vermeiden oder diese zumindest deutlich zu reduzieren.
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Besonders vorteilhaft ist es, nach dem Belüfteten ein Absenken des Drucks in dem Innenraum von einer Temperatur in dem Innenraum und/oder einer Temperatur des Lagerguts abhängig zu machen. Besonders bevorzugt wird der für den Lagerzustand vorgesehene Unterdruck durch die Vakuumerzeugungsvorrichtung erst ausgebildet, wenn eine vorgegebene Temperatur im Innenraum oder eine vorgegebene Temperatur des Lagerguts, insbesondere der Lebensmittel und oder Nahrungsmittel, erreicht und oder unterschritten ist. Hierdurch wird eine schnelle Abkühlung erreicht und dennoch eine vorteilhafte Lagerung ermöglicht, die unter Unterdruck stattfindet.
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In 6 ist eine schematische Außenansicht einer Seitenwand 6 einer Kühlvorrichtung gezeigt. Am unteren Ende ist ein Einlassöffnung 232 zu erkennen.
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In 7 ist eine Fluidführung für das Evakuieren des Innenraums 100 der Kühlvorrichtung 3 schematisch dargestellt. Eine Evakuierungsleitung 710 ist mit dem Innenraum 100, gegebenenfalls über ein Absperrventil (nichtdargestellt) verbunden. Ein erster Zweig 721 der Evakuierungsleitung 720 führt zu der Vakuumerzeugungsvorrichtung 700. Ein zweiter Zweig 722 der Evakuierungsleitung 720 führt zu einer Öffnung730. Der zweite Zweig kann ganz oder teilweise als Schlauch 723 ausgebildet sein, der durch die Vorkühlvorrichtung 220 (nur schematisch dargestellt) geführt ist. In dem zweiten Zweig 721 ist ein Rückschlagventil 740 angeordnet, welches den zweiten Zweig 722 gegenüber der Öffnung 730 absperrt, wenn die Vakuumerzeugungsvorrichtung 700 den Innenraum 100 evakuiert oder dieser evakuiert ist.
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Ist das Rückschlagventil zusätzlich gegen das Druckgefälle betätigbar, kann dieses als Belüftungsventil verwendet werden. Wird in die zweiten Zweig 722 Kondensat des Innenraums 100 oder der Vorkühlvorrichtung 210 oberhalb des Rückschlagventils 740 eingeleitet, kann das Kondensat durch das Rückschlagventil nach dem Belüften des Innenraums ablaufen.
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In 8 ist schematisch eine Vorrichtung zum Ableiten von Kondensat dargestellt. Ein Magnetventil 800 in einer Abführleitung 810 ist im Lagerzustand der Kühlvorrichtung 3 geschlossen. Wird der Verschluss (Tür) geöffnet, so wird, beispielsweise mittels eine Kontaktschalters an dem Verschluss, das Magnetventil 800 geöffnet, sodass Kondensat, welches durch das Magnetventil 800 im Lagerzustand aufgestaut wird, ablaufen kann.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungen sind nur schematisch dargestellt. So können einzelne Komponenten anders als in den Figuren relativ zueinander angeordnet sein. Beispielsweise ist es vorteilhaft ein aus dem Innenraum und/oder der Vorkühleinrichtung in die Umgebung abgeführtes Kondensat auf oder in eine Schale oder Ähnliches zu leiten, die Thermisch mit dem Kompressor der Kältemaschine gekoppelt sind, so dass die am Kompressor entstehende Wärme für ein Verdunsten des Kondensats in die Umgebung genutzt werden kann.
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Es versteht sich für den Fachmann, dass nur beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind. Die einzelnen in den unterschiedlichen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale können beliebig miteinander kombiniert werden um die Erfindung auszuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 3
- Kühlvorrichtung
- 4
- Kältemaschine
- 5
- Isolierung
- 6
- Seitenwand
- 8
- Umgebung
- 100
- Innenraum
- 145
- weitere Kondensatabführeinrichtungen
- 150
- Schleuse
- 151
- Schleuseneinlassventil
- 152
- Schleusenauslassventil
- 153
- Auffangbehälter
- 160
- Temperatursensor
- 170
- weiteren Temperatursensor
- 180
- Nahrungsmittel
- 200
- Belüftungseinrichtung
- 210
- Vorkühlvorrichtung
- 215
- fluiddichte Leitung
- 216
- unteres Ende
- 217
- Kondensatsammelbehälter
- 218
- Speichermaterial
- 219
- Kühlmittelleitung
- 220
- Belüftungsventil
- 221
- Belüftungsdichtung
- 222
- Belüftungsöffnung
- 225
- Belüftungsschlauch
- 228
- thermische Dämmung (Isolierung)
- 230
- Einlassventil
- 231
- Einlassdichtung
- 232
- Einlassöffnung
- 235
- Einlassschlauch
- 240
- Ventilschaltvorrichtung
- 249
- mechanischer Hebel
- 250
- Filter
- 260
- Kondensatabführeinrichtung
- 600
- Verschluss
- 610
- Griff
- 620
- Betätigungselement
- 621
- Sensor
- 629
- mechanisches Betätigungselement
- 700
- Vakuumerzeugungsvorrichtung
- 710
- Abtrennventil
- 720
- Evakuierungsleitung
- 721
- erster Zweig der Evakuierungsleitung
- 722
- zweiter Zweig der Evakuierungsleitung
- 723
- Schlauch
- 730
- Öffnung
- 740
- Rückschlagventil
- 800
- Magnetventil
- 810
- Abführleitung
- 910
- Feder
- 921
- Federstab
- 922
- Belüftungsstab
- 923
- Einlassstab
- 930
- Befestigungsdrehgelenk
- 931
- Federdrehgelenk
- 932
- Belüftungsdrehgelenk
- 933
- Einlassdrehgelenk
- 942
- Belüftungsschiene
- 943
- Einlassschiene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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