DE19708861A1 - Hausgerät, insbesondere Kühl- und/oder Gefriergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hausgerät, insbesondere ein Kühl- und/oder Gefriergerät.

Zu den Hausgeräten zählen im allgemeinen Waschmaschinen, Wä­ schetrockner, Geschirrspüler, Herde, Kühl- und/oder Gefrierge­ räte. Derartige Geräte werden auch unter der Produktgruppe der "Weißen Ware" zusammengefaßt. Allen vorstehend genannten Gerä­ ten ist es gemeinsam, daß sie zur Erbringung ihrer bestimmungs­ gemäßen Leistung elektrischen Strom und/oder Wasser und/oder Reinigungsmittel verbrauchen.

Hierbei ist es aus vielerlei Gründen grundsätzlich wünschens­ wert, daß derartige Geräte möglichst wenig Strom, Wasser und/oder Reinigungsmittel verbrauchen.

Zur Erfüllung dieses grundsätzlichen Erfordernisses sind heuti­ ge Hausgeräte diesbezüglich optimiert, wie beispielsweise unter der Marke "Öko_Lavamat" erhältliche Waschmaschinen, unter der Marke "Öko_Favorit" erhältliche Geschirrspüler, unter der Marke "Öko_Santo" erhältliche Kühlgeräte und unter der Marke "Öko_Arctis" am Markt erhältliche Gefriergeräte. Dennoch ent­ nehmen diese Geräte die zum Betrieb erforderliche elektrische Leistung in der Regel aus dem öffentlichen Stromversorgungs­ netz.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese aus dem Netz entnommene elektrische Leistung weiter abzusenken.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Hausgerät, insbesondere ein Kühl- und/oder Gefriergerät, vorgesehen, bei dem zur Deckung des elektrischen Energiebedarfs mindestens ein Photovoltaik-Element in die Geräteoberfläche integriert ist.

Auf diese Weise kann mit einem modernen Photovoltaik-Element (Solarzelle) selbst bei künstlichem Licht ein von der einge­ setzten Solarzellenflächen abhängiger Beitrag zur Deckung des elektrischen Energiebedarfs geleistet werden.

Ein am Markt erhältliches modernes Kühlgerät, beispielsweise erhältlich unter der Marke Öko_Santo super 1872 i, verbraucht beispielsweise aufgrund des isolations- und regelungstechni­ schen hohen Niveaus nur noch 0,24 kWh Energie pro Tag. Dies be­ deutet, daß zur Deckung dieses Energieverbrauchs eine permanen­ te Photovoltaikleistung von nur etwa 10 Watt zur Verfügung ste­ hen muß.

Zur Sicherung einer Bereitstellung der vorstehend genannten Leistung von 10 Watt ist es wünschenswert, daß das Photovol­ taik-Element den Lichtverhältnissen am Aufstellungsort des Hausgeräts entsprechend besonders günstig angeordnet werden kann. Hierzu ist es in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Hausgerät über sechs im wesentlichen planare Oberflä­ chenteile verfügt, in welche das Photovoltaik-Element wahlweise integrierbar ist. Hiermit wird zum Ausdruck gebracht; daß das Photovoltaik-Element beispielsweise die gesamte Türaußenfläche und/oder eine oder beide der Seitenflächen und/oder die Deckel­ fläche stellt. Bei entsprechend günstigen Lichtverhältnissen am Aufstellungsort ist es ebenso nicht auszuschließen, daß auch ein auf der Boden- und/oder Rückseite integriertes Photovol­ taik-Elemente einen nicht vernachlässigbaren Energieeintrag er­ zielt.

Damit der Bediener des Geräts das Photovoltaik-Element entspre­ chend den Lichtverhältnissen am Aufstellungsort besonders ein­ fach an der günstigsten Stelle am Gerät anbringen kann, ist es vorgesehen, daß das Photovoltaik-Element mittels einer Rastver­ bindung in die Geräteoberfläche integrierbar ist. Hierzu kann es ergänzend vorgesehen sein, daß zugleich mit der mechanischen Rastverbindung eine elektrische Verbindung des Photo­ voltaik-Elements mit dem Hausgerät erfolgt. Hierzu kann es beispiels­ weise vorgesehen sein, daß Teile eines Rasthakens als Steck­ schuh oder dgl. ausgeführt sind.

Um das Photovoltaik-Element besonders alltagstauglich zu ge­ stalten, ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß es über einen mittels Umspritzen erzeugten Kunststoffrahmen verfügt. Auf diese Weise ist das Photovoltaik-Element sicher in dem Kunststoffrahmen gehalten und vor Beschädigungen im Randbe­ reich, beispielsweise durch spielende Kinder und/oder Tuschie­ ren des Geräts im Vorbeilaufen an der Ecke, gesichert.

Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn ein zur Integration des Photovoltaik-Elements erforderliches Mittel, insbesondere ein Rasthaken, eine Einführschiene oder dgl., gleichzeitig mit Erzeugung des Kunststoffrahmens erzeugt wird.

Um eine Beschädigung des Photovoltaik-Elements möglichst gering zu halten, ist es vorgesehen, daß das Photovoltaik-Element bün­ dig mit der übrigen Oberfläche abschließt. Auf diese Weise sind keine Überstände, die mechanische Angriffspunkte für Beschädi­ gungen seien können, vorhanden.

Weil das Gerätegehäuse im Sinne der Erfindung dahingehend er­ tüchtigt ist, daß das Photovoltaik-Element an jedem beliebigen Oberflächenteil angebracht werden kann, ist es in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß mindestens ein Abdeckelement für nicht mit einem Photovoltaik-Element bestückte Integrations­ stellen vorgesehen sind. Mit Integrationsstellen sind die Stel­ len am Gehäuse gemeint, die zur mechanischen und/oder elektri­ schen Verbindung des Photovoltaik-Elements mit dem Gerät bei­ tragen. Auf diese Weise ist eine Beschädigung, Verschmutzung oder ähnliche Beeinträchtigung der nicht bestückten Integrati­ onsstelle vermieden. Gleichzeitig ist eine ästhetisch zufrie­ denstellende Kaschierung dieser Integrationsstellen erzielt.

In einem Hausgerät kommt es konstruktionsbedingt häufig vor, daß elektrotechnische Komponenten vorhanden sind, die eine hohe Anfangsleistungsaufnahme haben oder hohe Anfangsleistung, wie z. B. einen erhöhten Anlaufstrom, benötigen, wie beispielsweise der Kompressor eines Kühl- und/oder Gefriergeräts. Ein solcher erhöhter Anlaufstrom kann in der Regel nicht direkt aus dem Photovoltaik-Element gedeckt werden, sondern zur Deckung dieser oder anderer ähnlich kurzzeitig hoher Leistungsanforderungen ist in Ausgestaltung der Erfindung eine Pufferbatterie zur min­ destens teilweisen Aufnahme des mittels des Photo­ voltaik-Elements erzeugten Stroms vorgesehen.

Häufig ist es aufgrund der Lichtverhältnisse zweckmäßig, das Photovoltaik-Element in die äußere Türoberfläche zu integrie­ ren. Der mittels des Photovoltaik-Elements erzeugte elektrisch Strom kann dann in besonders einfacher und betriebssicherer Weise über die Türlager an das übrige Gerät transferiert wer­ den.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Kühlgerät in perspektivischer seitlicher Ansicht; und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem an der Tür des Kühlgeräts gemäß Fig. 1 befestigten Photovoltaik-Elements.

Fig. 1 zeigt in seitlicher perspektivischer und ausschnitthaf­ ter Darstellung ein Kühlgerät 2. Dieses Kühlgerät verfügt über ein Gehäuse 4, von dem die Oberfläche des linken Seitenteils 6 und die Oberfläche des Deckelteils 8 sichtbar sind. Das Kühlgerät 2 ist weiter mit einer Tür 10 verschließbar, welche über Türlager 12, 14 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. In die nach außen gerichtete Oberfläche der Tür 10 sind drei Photo­ voltaik-Elemente 16, 18, 20 integriert.

Im vorliegendem Ausführungsbeispiel hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Photovoltaik-Elemente 16, 18, 20 in die Türober­ fläche zu integrieren. Das Gehäuse 4 ist jedoch auch dahinge­ hend ausgestaltet, daß alternativ oder zusätzlich Photo­ voltaik-Elemente in die seitliche Geräteoberfläche 6 oder die Dec­ keloberfläche 8 integriert werden können. Ebenso kann eine In­ tegration in das andere Seitenteil oder den Boden vorgesehen sein. Hierzu weisen diese Oberflächenteile sog. Integrations­ stellen 22 auf, in welchen eine mechanische und elektrische Verbindung der Photovoltaik-Elemente 16, 18, 20 mit dem übrigen Gerät 2 erzielt ist. Vorliegend sind die hier nicht mit einem Photovoltaik-Element bestückten Integrationsstellen 22 mittels Abdeckelementen 24 verschlossen, so daß eine saubere optische Gestaltung der Geräteoberfläche und eine Vermeidung der Beschä­ digung oder Verschmutzung der unbenutzten Integrationsstellen gegeben sind.

Der mittels der Photovoltaik-Elemente 16, 18, 20 erzeugte Strom wird über die Türlager 12, 14 an das Gerät transferiert und dort zunächst in einer hier nicht weiter dargestellten Puffer­ batterie gespeichert. Die mittels der Photovoltaik-Elemente 16, 18, 20 erreichbare elektrische Leistung bei einer Türoberfläche von beispielsweise 1,20 m × 0,6 m (0,72 m²) kann bei guten Lichtverhältnissen 50 Watt und sogar mehr erreichen.

Bei dem Kühlgerät 2, das hinsichtlich der Isolierung und der Temperaturregelung sowie der kältetechnischen Bauteile auf neuestem technischem Stand befindlich ist, beträgt der Energie­ verbrauch nur wenige hundert Wattstunden pro Tag, z. B. die ein­ gangs erwähnten 240 Wattstunden pro Tag. Dies bedeutet, daß bei einer photovoltaisch erzeugten Leistung von 50 Watt nur über eine Dauer von etwa fünf Stunden entsprechende Lichtverhältnis­ se herrschen müssen um diesen Energiebedarf allein photovol­ taisch decken zu können. Bei einer Leistungsausbeute von 25 Watt würden entsprechend knapp 10 Stunden genügen. Auf diese Weise ist das Gerät 2 bei günstigen Lichtverhältnissen vollkom­ men autark vom elektrischen Stromversorgungsnetz betreibbar. Der zum Anlauf des hier nicht weiter dargestellten Kältemittel­ kompressor erforderliche erhöhte Anlaufstrom (Anlaufleistung) kann der Pufferbatterie entnommen werden.

Fig. 2 zeigt in ausschnitthafter perspektivischer Darstellung das Photovoltaik-Element 16 in nicht integriertem Zustand. Das Photovoltaik-Element 16 verfügt über eine mit solaraktiven Halbleiterzellen bestückte Oberfläche 26 und ist mittels eines durch Umspritzen erzeugten Kunststoffrahmens 28 mit U-förmigem Profil stoßsicher eingefaßt. An den Kunststoffrahmen 28 ist darüberhinaus eine im Ausführungsbeispiel verkupferte Rastnase 30 mitangespritzt, welche in einen entsprechenden Gegenpol in den Integrationsstellen 22 zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit dem Kühlgerät 2 eingreift.

Die Verwendung der vorstehend beschriebenen Photo­ voltaik-Elemente 16, 18, 20 zur Deckung des Energiebedarfs des Kühlge­ räts 2 ist prinzipiell bei Kühlgeräten, bei kombinierten Kühl-Gefriergeräten und bei Gefriergeräten besonders wirksam, weil die mittels der Photovoltaik-Elemente 16, 18, 20 erzeugbare Leistung bei geeigneten Lichtverhältnissen am Aufstellungsort des Geräts (beispielsweise gegenüber von einem großen Fenster, neben einer Balkontür oder dgl.) etwa in derselben Größenord­ nung des normalen täglichen Verbrauch liegt, so daß bei normaler Beladung des Kühlgeräts der Energiebedarf sogar mittels der Solarleistung gedeckt werden kann.

Zur Verringerung der aus dem elektrischen Stromversorgungsnetz entnommenen Leistung ist es jedoch grundsätzlich möglich, auch die Oberflächen anderer Hausgeräte, wie z. B. Waschmaschinen, Spülmaschine, Herd und Trockner, mittels der in die Oberfläche des Geräts integrierten Solarelemente zu verringern. Ein derar­ tiges Gerät jedoch ausschließlich mit auf der Geräteoberfläche angeordneten Photovoltaik-Elementen betreiben zu wollen, er­ scheint bei derzeit verfügbaren Leistungsausbeuten nicht mög­ lich; diese Möglichkeit soll jedoch nicht grundsätzlich ausge­ schlossen werden, da es ungewiß ist, welche spezifische Lei­ stung zukünftig mit Photovoltaik-Elementen erreichbar sein wird.

Claims (10)

1. Hausgerät (2), insbesondere ein Kühl- und/oder Gefriergerät, bei dem zur Deckung des elektrischen Energiebedarfs mindestens ein Photovoltaik-Element (16, 18, 20) in die Geräteoberfläche (6,8, 10) integriert ist.

2. Hausgerät (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sechs im wesentlichen planare Oberflächenteile (6,8, 10) vorge­ sehen sind, in die das Photovoltaik-Element (16, 18, 20) wahlwei­ se integrierbar ist.

3. Hausgerät (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Photovoltaik-Element (16, 18, 20) mittels einer Rastverbin­ dung integrierbar ist.

4. Hausgerät (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der mechanischen Rastverbindung eine elektrische Verbindung des Photovoltaik-Elements (16, 18, 20) mit dem Gerät (2) erfolgt.

5. Hausgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Photovoltaik-Element (16, 18, 20) über einen mittels Umsprit­ zen erzeugten Kunststoffrahmen (28) verfügt.

6. Hausgerät (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Integration des Photovoltaik-Elements (16, 18, 20) erforder­ liche Mittel, insbesondere ein Rasthaken (30) , eine Einführ­ schiene, gleichzeitig mit Erzeugung des Kunststoffrahmens (28) erzeugt werden.

7. Hausgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Photovoltaik-Element (16, 18, 20) bündig mit der übrigen Oberfläche abschließt.

8. Hausgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abdeckelement (24) für nicht mit dem Photovol­ taik-Element (16, 18, 20) bestückte Integrationsstellen (22) vor­ gesehen sind.

9. Hausgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pufferbatterie zur mindestens teilweisen Aufnahme des mit­ tels des Photovoltaik-Elements (16, 18, 20) erzeugten Stroms vor­ gesehen ist.

10. Hausgerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Integration des Photovoltaik-Element (16, 18, 20) in die Ge­ rätetür (10) der elektrische Strom über die Türlager (12, 14) abführbar ist.