DE19628278A1 - Kühl- und/oder Gefriergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Kühl- und Gefriergeräte sowie Kühl-Gefrierkombinationen bestehen aus einem mit einer oder mehreren Türen oder Deckeln versehenen Innenraum. Die Oberflächen des Innenraums werden über eine inter­ mittierend arbeitende Kälteeinrichtung, beispielsweise ein Kom­ pressor-Kühlsystem gekühlt, um die in dem Kühl- und Gefriergerät bzw. der Kühl-Gefrierkombination aufbewahrten Waren auf eine ge­ wünschte tiefe Temperatur zu bringen bzw. auf dieser zu halten.

Während des Kühlvorganges werden die Temperaturen im geschlosse­ nen Innenraum abgesenkt, wodurch der Druck der Luft im Innenraum gegenüber dem Druck der Umgebungsatmosphäre sinkt. Aufgrund die­ ser Druckdifferenz strömt unkontrolliert Umgebungsluft über fein­ ste Undichtigkeiten in den Innenraum, so daß die Druckdifferenz mit der Zeit ausgeglichen wird. Mit der vergleichsweise wärmeren Umgebungsluft wird Feuchtigkeit in den Innenraum transportiert, die sich aufgrund des tieferen Taupunkts an den kalten Oberflä­ chen des Innenraums, beispielsweise am Verdampfer niederschlägt. In einem Gefriergerät gefriert dieser Niederschlag aufgrund der im Innenraum herrschenden tiefen Temperaturen.

Ein weiteres Problem bei Gefriergeräten und in geringerem Maße auch bei Kühlgeräten ergibt sich durch den sich nach jeder Tür- bzw. Deckelöffnung einstellenden Unterdruck im Innenraum des Ge­ rätes. Dieser Unterdruck resultiert daraus, daß bei jeder Geräte­ öffnung warme Luft in den Innenraum gelangt, die nach Schließen des Gerätes stark unterkühlt wird und somit ihr Volumen verrin­ gert. Hierdurch bildet sich ein Unterdruck, der den Deckel bzw. die Tür mit ihrer Dichtung an das Gehäuse saugt. Je nach Dichtig­ keit ist nun ohne mechanische Hilfsmittel oder sonstige Vorrich­ tungen zur Herstellung eines Druckausgleichs das Gerät für eine bestimmte Zeit nicht mehr zu öffnen. Dieser Zeitraum hängt nun davon ab, wie dicht das Gerät ist. Durch die bereits zuvor er­ wähnten feinen Undichtigkeiten in den Dichtungen bzw. am Gehäuse erfolgt wieder der Druckausgleich mit der Umgebungsatmosphäre. Nach entsprechendem Abbau des Druckunterschieds zwischen Innen­ raum und Umgebungsatmosphäre läßt sich die Tür wieder öffnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Kühl- und/oder Gefriergerät derart weiterzubilden, daß die Vereisung im Innen­ raum des Gerätes auf ein Minimum reduziert und somit die Abtau­ häufigkeit minimiert und andererseits ein rasches Öffnen des Ge­ rätes nach jedem Schließen der Tür oder des Deckels ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend von einem gattungs­ gemäßen Kühl- und/oder Gefriergerät durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Hauptanspruchs gelöst. Demnach wird eine Verbindungsöffnung zwischen dem Innenraum des Gerätes mit der Umgebungsatmosphäre geschaffen. Durch diese Öffnung kann gezielt der Druckausgleich stattfinden. Zusätzlich wird die durch die Verbindungsöffnung ausgetauschte Luft erfindungsgemäß auf einen gewünschten Trocknungsgrad eingestellt. Hierzu wird innerhalb der Verbindungsöffnung eine Lufttrocknung durchgeführt.

Vorteilhaft kann diese Lufttrocknung dadurch erfolgen, daß in der Verbindungsöffnung regenerierbare Trocknungsmittel, bei­ spielsweise Molekularsieb, angeordnet ist. Während der Kompres­ sorlaufzeit, d. h. während der Kühlphase, in welcher im Gerätein­ nenraum ein Unterdruck erzeugt wird, wird die einströmende Umge­ bungsluft getrocknet. Die in ihr enthaltene Feuchtigkeit wird beispielsweise vom Molekularsieb aufgenommen und dort gebunden. Wenn nun der Kompressor stillsteht erwärmt sich die Luft im Gerä­ teinnenraum, so daß im Innenraum ein Überdruck entsteht. Hier­ durch kann die trockene kalte Luft nach außen strömen und dem Molekularsieb die Feuchtigkeit entziehen. Die Feuchtigkeit wird nach außen transportiert und wieder an die Außenatmosphäre abge­ geben.

Eine alternative Möglichkeit zum Entziehen der Feuchtigkeit aus der in den Innenraum strömenden Umgebungsluft stellt die Gefrier­ trocknung dar. Hierzu steht gemäß einer vorteilhaften Ausgestal­ tung der Erfindung die Oberfläche der Verbindungsöffnung mit küh­ lenden Wärmeübertragungselementen in Wirkverbindung. Während der Kompressorlaufzeit wird die eindringende feuchte Luft an den ge­ kühlten Oberflächen der Verbindungsöffnung in Form von Eis- bzw. Reifansatz abgeschieden. Damit kann zur Kühlung der Oberfläche der Verbindungsöffnung das Kältesystem selbst verwendet werden. Während der Kompressorlaufzeiten entstehen hier nämlich entspre­ chend tiefe Temperaturen. Um nun den Eisaufbau bzw. ein Zufrie­ ren des Durchlasses zu verhindern, wird während der Kompressor­ stillstandzeit Wärme zugeführt. Hierzu kann die Abwärme aus dem Kältesystem selbst mit der Verbindungsöffnung in Kontakt ge­ bracht werden. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch eine externe Wärmequelle, beispiels­ weise eine Elektroheizung, zum Abtauen des sich auf der Oberflä­ che der Verbindungsöffnung niedergeschlagenen Eises dienen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Gefriergerät im schematischen Schnitt nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 ein Gefriergerät gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer vereinfachten Schnittdarstellung,

Fig. 3 ein Gefriergerät gemäß einer zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung in einem vereinfachten Schnitt und

Fig. 4 ein Gefriergerät gemäß einer dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung in einem vereinfachten Schnitt.

Das in Fig. 1 dargestellte Gefriergerät 10 nach dem Stand der Technik weist einen kühlbaren Innenraum 12 auf, in welchem das zu kühlende bzw. gefrierende Gut lagerbar ist. Die Kühlung er­ folgt durch gekühlte Innenwandungen 14. Die Kühlung der Innenwan­ dungen 14 erfolgt über Wärmetauscherrohre 16, die mit einem hier nicht näher dargestellten Kompressor-Kühlsystem in Verbindung stehen. Der Innenraum 12 kann über einen Deckel 18 verschlossen werden, wobei eine weitgehend dichte Verschließbarkeit über um­ laufende Dichtungen 20 sichergestellt ist. Bei diesem Gefrierge­ rät 10 nach dem Stand der Technik erfolgt, wie durch die Pfeile a dargestellt, ein Druckausgleich während des Kühlvorgangs durch Einströmen vergleichsweiser feuchter Umgebungsluft über feine Undichtigkeiten im Dichtungsbereich der Dichtung 20 in den Innen­ raum 12. Dies ist in Fig. 1 durch entsprechende Pfeile a angedeu­ tet. Umgekehrt entweicht während des Kompressorstillstandes die sich im Innenraum 12 aufwärmende Luft in Pfeilrichtung b in die Umgebung. Aufgrund des unkontrollierten Einströmens von ver­ gleichsweise feuchter Umgebungsluft in den Innenraum während des Kühlzyklus schlägt sich vergleichsweise viel Feuchtigkeit in Form von Eis 22 an den Innenwandungen des Gefriergerätes 10 ab.

Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform be­ trifft grundsätzlich ein Gefriergerät, das in seinem Aufbau dem­ jenigen nach dem Stand der Technik entspricht. Daher sind hier gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unter­ schied zu dem Gefriergerät 10 nach dem Stand der Technik weist das erfindungsgemäße Gefriergerät gemäß Fig. 2 jedoch eine Ver­ bindungsöffnung 24 zwischen dem Innenraum 12 und der Umgebungs­ atmosphäre auf, die in der hier dargestellten Ausführungsform im Deckel 18 integriert ist. Innerhalb der Verbindungsöffnung 24 ist eine Molekularsiebschüttung 26 enthalten. Durch die Verbin­ dungsöffnung 24 wird sichergestellt, daß je nach Druckverhältnis zwischen Innenraum 12 und Umgebungsatmosphäre gezielt Luft ausge­ tauscht werden kann. Während der Kompressorlaufzeit, in welcher sich im Innenraum 12 ein Unterdruck bildet, wird die mehr oder weniger feuchte Umgebungsluft angesaugt. Sie gibt ihre Feuchtig­ keit an das Molekularsieb 26 ab und gelangt in einem getrockne­ ten Zustand in den Innenraum 12. Hierbei ist der Taupunkt mit­ tels des Molekularsiebs 26 soweit herabgesetzt, daß ein Nieder­ schlag von Wasser in Form von Eis an den Innenwandungen 14 si­ cher verhindert wird. Wenn der Kompressor steht, erwärmt sich die Luft im Innenraum 12 und strömt aufgrund des sich dadurch aufbauenden Überdrucks durch die Verbindungsöffnung 24 nach außen. Die sich erwärmende trockene Luft entzieht während des Ausströmens die im Molekularsieb gespeicherte Feuchtigkeit und transportiert sie in die Umgebungsatmosphäre. Die Strömungsrich­ tung der Luft ist mit Doppelpfeil c in Fig. 2 angedeutet.

In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dar­ gestellt. Hier ist die Verbindungsöffnung zwischen dem Innenraum 12 und der Umgebungsatmosphäre in einer Seitenwand 28 inte­ griert. Mit der Verbindungsleitung 24 sind über entsprechende Verbindungen 30 die Wärmeübertragungselemente 16 gekoppelt, so daß die Verbindungsöffnung 24 während des Kühlens durch den Kom­ pressor ebenfalls gekühlt wird. Hierdurch wird die in der in Dop­ pelpfeilrichtung d einströmende feuchte Luft bereits in der Ver­ bindungsöffnung auf den gewünschten Taupunkt heruntergekühlt. Die entzogene Feuchtigkeit setzt sich in Form von Eis- bzw. Reif­ ansatz an der Wandung der Verbindungsöffnung ab und gelangt so­ mit nicht mehr in den Innenraum 12. Die Verbindungsöffnung 24 steht andererseits über Wärmeaustauschelemente 32 mit dem Abwär­ mebereich des Kältesystems (hier nicht näher dargestellt) in Ver­ bindung. Während des Kompressorstillstandes wird über die Wärme­ tauscher 32 die Verbindungsöffnung 24 mit der Abwärme des Kühl­ systems aufgeheizt, so daß der gebildete Eisansatz abtauen kann. Die Einmündung 34 der Verbindungsöffnung in die Außenatmosphäre ist unterhalb der Einmündung 36 in den Innenraum 12 angeordnet, so daß entsprechend abgetautes Wasser nach außen läuft.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform entspricht weitgehend derjenigen gemäß Fig. 3. Allerdings ist hier mit der Verbindungs­ öffnung 24 eine externe Wärmequelle in Form einer Elektroheizung 38 verbunden. Diese externe Wärmequelle ist zum Abtauen der in­ nerhalb der Verbindungsöffnung niedergeschlagenen Eis- bzw. Reif­ oberfläche vorgesehen.

Claims (7)

1. Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem über mindestens eine Tür oder einen Deckel zu öffnenden Innenraum, der zumindest teilweise gekühlte Oberflächen aufweist, wobei diese durch eine intermittierend arbeitende Kälteeinrichtung kühlbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum über eine Verbindungsöffnung mit der Umge­ bungsatmosphäre in Verbindung steht, wobei die durch die Ver­ bindungsöffnung ausgetauschte Luft auf einen gewünschten Trocknungsgrad einstellbar ist.

2. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Verbindungsöffnung ein regenerierbares Trocknungsmittel angeordnet ist.

3. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als regenerierbares Trocknungsmittel Molekular­ sieb dient.

4. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trocknung in der Verbindungsöffnung über Gefriertrocknung erfolgt.

5. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberfläche der Verbindungsöffnung mit zur Kühlung dienenden Wärmeübertragungselementen in Verbindung steht.

6. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine zuschaltbare externe Wärmequelle zum Ab­ tauen des sich auf der Oberfläche der Verbindungsöffnung nie­ dergeschlagenen Eises integriert ist.

7. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberfläche der Verbindungsöffnung über Wär­ meübertragungselemente mittels der im Kühlprozeß erzeugten Abwärme aufheizbar ist, um das sich auf der Oberfläche der Verbindungsöffnung niedergeschlagene Eis abzutauen.