-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem gekühlten Innenraum, einem Luftkanal und Luftstromventilen, wobei der gekühlte Innenraum zwei Zonen aufweist, wobei der Luftkanal zwischen den zwei Zonen angeordnet ist.
-
Nach dem Stand der Technik sind zur Realisierung von Mehrzonen-Kühl- und/oder Gefriergeräten, die mehrere Temperaturzonen aufweisen eine Vielzahl von zusätzlichen Komponenten notwendig, die einerseits Kosten verursachen und zum anderen aufgrund ihrer Größe den zur Verfügung stehenden Innenraum einschränken.
-
Lösungen nach dem Stand der Technik weisen beispielsweise Kältekreisläufe mit mehreren Verdampfern, wobei beispielsweise pro Temperaturzone ein Verdampfer vorgesehen sein kann oder Kältekreisläufe mit nur einem Verdampfer, aber in Kombination mit einem technisch sehr aufwendigen komplexen Luftführungssystem mit mehreren Luftklappen und Zu- und Abluftöffnungen, auf.
-
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfachere Gestaltung für ein Mehrzonen-Kühl- und/oder Gefriergerät, insbesondere für einen Mehrzonen-Weinschrank, bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Luftstromventile dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass in einem ersten Betriebszustand des Kühl- und/oder Gefriergeräts nur ein Luftaustausch zwischen der ersten Zone und dem Luftkanal erfolgen kann, wobei die Luftstromventile dazu ausgebildet und angeordnet sind, dass in einem zweiten Betriebszustand des Kühl- und/oder Gefriergeräts nur ein Luftaustausch zwischen der zweiten Zone und dem Luftkanal erfolgen kann.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Luftstromventil zwischen dem Luftkanal und der ersten oder der zweiten Zone derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Luftstromventil ab einem definierten Luftdruckunterschied zwischen dem Luftkanal und der ersten oder der zweiten Zone geöffnet wird, so dass ein Luftaustausch von Luft durch das Luftstromventil zwischen dem Luftkanal und der ersten oder der zweiten Zone erfolgen kann. Es können auch mehrere oder alle Luftstromventile derart angeordnet und ausgebildet sein.
-
Denkbar ist, dass in dem Luftkanal ein Ventilator angeordnet ist, der dazu ausgebildet und angeordnet ist, in dem ersten Betriebszustand eine Luftströmung in dem Luftkanal und in dem zweiten Betriebszustand eine Luftströmung mit einer anderen Richtung in dem Kanal zu erzeugen, wobei durch die Luftströmung ein definierter Luftdruckunterschied gegenüber der ersten oder zweiten Zone in einem Teil des Luftkanals bewirkt werden kann.
-
Der erste und der zweite Betriebszustand unterscheidet sich also vorzugsweise durch die Richtung der von dem Ventilator erzeugten Luftströmung in dem Luftkanal bzw. durch die Drehrichtung des Ventilators.
-
Durch die Drehrichtung des Ventilators werden vorzugsweise derartige Luftströmungs- und/oder Luftdruckbedingungen in dem Luftkanal erzeugt, dass die Luftstromventile jeweils öffnen oder schließen.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in oder an dem Luftkanal genau ein Verdampfer angeordnet ist, der dazu ausgebildet ist, Luft in dem Luftkanal zu kühlen.
-
Denkbar ist, dass in oder an dem Luftkanal eine Heizung angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, den Verdampfer und/oder Luft in dem Luftkanal zu erwärmen.
-
Denkbar ist, dass der Luftkanal in horizontaler oder vertikaler Ausrichtung angeordnet ist.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Luftkanal zu beide Zonen hin wärmeisoliert ist.
-
Denkbar ist, dass an dem Luftkanal einen Wasserablauf angeordnet ist.
-
Denkbar ist ferner, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät ein Mehrzonen-Kühl- und/oder Gefriergerät, insbesondere ein Weinschrank und/oder ein Kühl- und/oder Gefriertechnik mit Vakuumisolationselementen ist.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer Luftströmung in einer Zone eines erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts mit den folgenden Schritten:
- - Betreiben des Kühl- und/oder Gefriergeräts in einem ersten Betriebszustand, wobei eine Luftströmung in dem Luftkanal durch den Ventilator erzeugt wird und dadurch Luftstromventile geöffnet werden, so dass ein Luftaustausch zwischen dem Luftkanal und der ersten Zone erfolgen kann;
- - Betreiben des Kühl- und/oder Gefriergeräts in einem zweiten Betriebszustand, wobei eine Luftströmung mit einer anderen Richtung in dem Luftkanal durch den Ventilator erzeugt wird und dadurch Luftstromventile geöffnet werden, so dass ein Luftaustausch zwischen dem Luftkanal und der zweiten Zone erfolgen kann.
-
In anderen Worten kann die Erfindung wie folgt beschrieben werden.
-
Das Kühl- und/oder Gefriergerät weist vorzugsweise zwei Zonen bzw. Lagerfächer, die thermisch isoliert und durch eine Kälteeinheit getrennt sind, auf.
-
Die Kälteeinheit umfasst vorzugsweise einen Luftkanal, Luftstromventile, einen Verdampfer, eine Heizung, einen Wasserablauf, Isolierplatten und einen Ventilator.
-
Das Kühl- und/oder Gefriergerät wird vorzugsweise mit einer isolierten Tür verschlossen, die mit einer Magnetdichtung versehen ist.
-
In der Kälteeinheit ist vorzugsweise ein Wasserablaufsystem angeordnet.
-
In den Lagerfächern können Lagerungsgitter bzw. Regale angeordnet sein, die fest angeordnet oder beweglich sein können.
-
In vorteilhafter Weise wird die Luftführung in dem Kühl- und/oder Gefriergerät optimiert und es erfolgt eine Reduzierung der Teileanzahl gegenüber Mehrzonen-Kühl- und/oder Gefriergeräten aus dem Stand der Technik.
-
Das Kühl- und/oder Gefriergerät weist in vorteilhafter Weise gegenüber bekannten Kühl- und/oder Gefriergeräten eine geringere Komplexität und Störungsanfälligkeit, eine geringere Anzahl von Bauteilen und damit geringere Kosten für das Gerät und eine effizientere Raumnutzung, beispielsweise mit der Möglichkeit mehr Flaschen aufzunehmen, auf.
-
An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „ein“ und „eine“ nicht zwingend auf genau eines der Elemente verweisen, wenngleich dies eine mögliche Ausführung darstellt, sondern auch eine Mehrzahl der Elemente bezeichnen können. Ebenso schließt die Verwendung des Plurals auch das Vorhandensein des fraglichen Elementes in der Einzahl ein und umgekehrt umfasst der Singular auch mehrere der fraglichen Elemente. Weiterhin können alle hierin beschriebenen Merkmale der Erfindung beliebig miteinander kombiniert oder voneinander isoliert beansprucht werden.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren, in welchen gleiche oder ähnliche Bauteile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Hierbei zeigen:
- 1: eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts.
- 2: eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts in einem ersten Betriebszustand.
- 3: eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts in einem zweiten Betriebszustand.
- 4: eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts mit einem Wasserablauf.
-
In 1 ist ein Schnitt durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät 10 dargestellt. Das Gerät 10 weist einen Korpus 7, der mit einer Tür 6 verschließbar ist, auf. Die Tür 6 ist mit einer Magnetdichtung versehen. Das Gerät 10 weist zwei Zonen bzw. Lagerfächer A und B, die durch einen Luftkanal 4 voneinander getrennt sind, auf.
-
In dem Luftkanal 4 ist ein Verdampfer 1 und eine Heizung 2 sowie ein Ventilator 3 angeordnet.
-
Das Kühl- und/oder Gefriergerät 10 weist somit vorzugsweise zwei Lagerfächer A und B und eine einzige Kälteeinheit, die von beiden Lagerfächern A und B gemeinsam genutzt wird, auf. Die Kälteeinheit umfasst den Verdampfer 1, die Heizung 2, den Ventilator 3 und den Luftkanal 4.
-
Der Verdampfer 1 ist derart ausgelegt, dass durch dessen Kapazität eine definierte Temperatur und eine definierte Luftfeuchtigkeit in beiden Lagerfächern A und B eingestellt werden kann.
-
Die Heizung 2 ist derart ausgelegt, dass ein schnelles Abtauen des Verdampfers 1 und somit eine schnellere Abfolge von Kühlzyklen erfolgen kann.
-
Der Verdampfer 1 und die Heizung 2 weisen vorzugsweise jeweils die Leistung auf, die jeweils zwei Verdampfer und zwei Heizungen aufweisen würden, wenn für jedes Lagerfach ein Verdampfer und eine Heizung vorgesehen wären.
-
Die genaue Leistung des Verdampfers 1 oder der Heizung 2 kann an das Volumen der Lagerfächer A und B und an Anforderungen in Bezug auf die Energieeffizienz des Geräts angepasst werden.
-
Die Abtauzeit und die Fähigkeit des Verdampfers 1, soviel Kondensat des Kältemittels wie möglich in einen gasförmigen Zustand umzuwandeln, sind wichtige Auslegungsfaktoren. Die Geschwindigkeit des Kondensatabflusses und die Länge des Weges, über den das Kältesystem das Kältemittel in den gasförmigen Zustand umwandeln kann, sind ebenfalls wichtige Auslegungsfaktoren für den Verdampfer.
-
An dem Luftkanal sind Luftstromventile 5 angeordnet. Wenn ein Luftstromventil 5 geöffnet ist, wird eine Luftströmung durch das Luftstromventil 5 ermöglicht. Wenn ein Luftstromventil 5 geschlossen ist, wird keine Luftströmung durch das Luftstromventil 5 ermöglicht. Wenn keine Luftströmung durch den Ventilator 3 erzeugt wird, sind die Luftstromventile 5 geschlossen, wie dies aus 1 hervorgeht.
-
Der Ventilator 3 kann in zwei Richtungen arbeiten, also eine Luftströmung in zwei Richtungen herbeiführen.
-
Der Ventilator 3 ist in dem Luftkanal 4 installiert, der zwischen den beiden Lagerfächern A und B angeordnet ist.
-
Der Ventilator 3 kann vor oder hinter dem Verdampfer 1 und der Heizung 2 angeordnet sein.
-
Der Luftkanal 4 ist vorzugsweise zu beiden Lagerfächern A und B hin thermisch isoliert. Dadurch können die thermischen Auswirkungen auf das strömungstechnisch nicht mit den Luftkanal 4 in Verbindung stehende Lagerfach minimiert werden.
-
Der Ventilator 3 öffnet und schließt durch die Richtung des vom Ventilator 3 erzeugten Luftstroms die Luftstromventile 5. Dadurch kann eine Steuerung und/oder Regelung des Luftstroms in die oder den beiden Lagerfächer A und B erfolgen.
-
In 2 ist ein Schnitt durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät 10 in einem ersten Betriebszustand dargestellt.
-
Der Ventilator 3 erzeugt in einem ersten Betriebszustand des Kühl- und/oder Gefriergeräts 10 eine Luftströmung, die, wie mit dem in 2 im Luftkanal 4 angedeuteten dicken Pfeil verdeutlicht, in Richtung des vorderen Teils des Kühl- und/oder Gefriergeräts 10 verläuft.
-
Dadurch entsteht im vorderen Teil des Luftkanals 4 vor dem Ventilator 3 ein Überdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in den Lagerfächern A und B und im hinteren Teil des Luftkanals 4 hinter dem Ventilator 3 ein Unterdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in den Lagerfächern A und B.
-
Die beiden unteren Luftstromventile 5 sind nun derart ausgebildet, dass diese bei einer derartigen Luftströmung im Luftkanal 4 öffnen.
-
Das vordere untere Luftstromventil 5 öffnet somit bei einem Überdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in dem Lagerfach A und das hintere untere Luftstromventil 5 bei einem Unterdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in dem Lagerfach A.
-
Somit kann eine Luftströmung zwischen dem unteren Lagerfach A und dem Luftkanal 4 bzw. in dem unteren Lagerfach A entstehen, wie dies durch die dicken Pfeile im unteren Lagerfach A angedeutet ist.
-
In 3 ist ein Schnitt durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät 10 in einem zweiten Betriebszustand dargestellt.
-
Der Ventilator 3 erzeugt in einem zweiten Betriebszustand des Kühl- und/oder Gefriergeräts 10 eine Luftströmung in die mit den in 3 im Luftkanal 4 angedeuteten dicken Pfeile in Richtung des hinteren Teils des Kühl- und/oder Gefriergeräts 10.
-
Dadurch entsteht im hinteren Teil des Luftkanals 4 hinter dem Ventilator 3 ein Überdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in den Lagerfächern A und B und im vorderen Teil des Luftkanals 4 vor dem Ventilator 3 ein Unterdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in den Lagerfächern A und B.
-
Die beiden oberen Luftstromventile 5 sind nun derart ausgebildet, dass, diese bei einer derartigen Luftströmung im Luftkanal 4 öffnen.
-
Das hintere obere Luftstromventil 5 öffnet somit bei einem Überdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in dem Lagerfach B und das vordere obere Luftstromventil 5 bei einem Unterdruck der Luft im Luftkanal 4 gegenüber der Luft in dem Lagerfach B.
-
Somit kann eine Luftströmung zwischen dem oberen Lagerfach B und dem Luftkanal 4 bzw. in dem oberen Lagerfach B entstehen, wie dies durch die dicken Pfeile im oberen Lagerfach B angedeutet ist.
-
Die Luftstromventile 5 sind mechanisch und schließen durch Schwerkraft und/oder durch mechanische Federn. Die Luftstromventile 5 können auch aus Kunststoff, wie z. B. aus Silikon, das durch seine Flexibilität den Durchfluss verschließt, hergestellt sein.
-
Die Luftstromventile 5 können die Form einer Klappe oder eine andere Form aufweisen, die den Durchfluss von Luft durch das Luftstromventil 5 nur in eine Richtung zulässt.
-
Die Kühlung und Beheizung der Lagerfächer A und B erfolgt vorzugsweise abwechselnd, so dass, wenn ein Lagerfach durch Luft aus dem Luftkanal 4 gekühlt oder beheizt wird, das andere Lagerfach nicht mit Luft aus dem Luftkanal 4 versorgt wird.
-
In 4 ist ein Kühl- und/oder Gefriergerät 10 mit einem an dem Luftkanal 4 angeordneten Wasserablauf 8 dargestellt. Wasser, welches sich im Luftkanal 4 befindet, kann, wie über die dicken Pfeile in 4 angedeutet über den Luftkanal 4 in den Wasserablauf 8 und sodann aus dem Kühl- und/oder Gefriergerät 10 fließen.
-
Die Luftfeuchtigkeit, die Durchflussmenge der Luft und äußere Einflüsse wie Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebung, in der das Gerät arbeitet, können für die Auslegung des Kühl- und/oder Gefriergeräts relevant sein.