DE20213546U1

DE20213546U1 - Zweitüriger Kühlschrank

Info

Publication number: DE20213546U1
Application number: DE20213546U
Authority: DE
Original assignee: Merloni Elettrodomestici SpA
Current assignee: Whirlpool EMEA SpA
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2012-08-30
Also published as: FR2831948B3; FR2831948A3; ITTO20010160V0; PL355779A1; ES1053285U; ES1053285Y; ITTO20010160U1

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen zweitürigen Kühlschrank, umfassend ein Kühlkompartiment im unteren Teil und ein Gefrierkompartiment im oberen Teil; der Kühlschrank umfasst ferner einen Kühlkreislauf mit einem Kompressor, einem ersten Kühler-Verdampfer und einem zweiten Gefrierer-Verdampfer, die jeweils dem Kühlkompartiment (Vf) und dem Gefrierkompartiment (Vz) zugeordnet sind, in Reihe angeordnet sind und durch den gleichen Kompressor (K) aktiviert werden.

Der Kühlkreislauf eines zweitürigen Kühlschranks umfasst gewöhnlich zwei Verdampfer, die jeweils im Kühlkompartiment und im Gefrierkompartiment angeordnet sind, wobei die Verdampfer in Reihe angeordnet sind und durch einen einzigen Kompressor aktiviert werden, um Kosten zu reduzieren. Ein Kondensator und ein Temperatursteuer-Schaltkreis vervollständigen den Kühlkreislauf. Kühlschränke der genannten Art sind die wahrscheinlich am meisten verbreiteten Haushalts-Kühlschränke. Die andere Art Haushalts-Kühlschränke, die ebenfalls weit verbreitet ist, wird gewöhnlich kombinierter Typ genannt. Sie unterscheidet sich von der anderen Art durch die erheblich größere Abmessung des Gefrierers, der unter dem Kühlkompartiment angeordnet ist.

Das Thermostatisieren wird durch einen normalen elektromechanischen Thermostaten bewirkt, der gewöhnlich mit einem Knopf zum manuellen Einstellen der gewünschten Temperatur versehen ist, und im Kühlkompartiment angeordnet ist.

Im Wesentlichen aus diesem Grund konnte bisher ein Steuerungssystem, mit dem auf zufriedenstellende Weise sowohl das Kühlkompartiment als auch das Gefrierkompartiment unter verschiedenen Umgebungsbedingungen betrieben werden kann, nicht gefunden werden. Im Gegenteil, mit den bisher verwendeten traten verschiedenartige Probleme auf.

Das Kühlkompartiment muss auf eine Temperatur von 5 ⁰C thermostatisiert werden, während das Gefrierkompartiment eine Betriebstemperatur von -18 °C (für vier Sterne) aufrechterhalten muss. Mit einer herkömmlichen Steuerung müssen die zwei Kompartimente so bemessen sein, dass eine Temperatur von mindestens

-18 °C unter herkömmlichen Betriebsbedingungen erreicht werden kann. Im Ergebnis kann der Gefrierer, wegen der unterschiedlichen Bedingungen, Temperaturen erreichen, die erheblich niedriger sind als die tatsächlich ins Auge gefassten und notwendigen. Dies bedingt einen übermäßigen Verbrauch an Elektrizität. Es besteht auch das Risiko, dass die Temperatur höher ist als notwendig, wodurch die Konservierung von Lebensmittelprodukten gefährdet wird. Es besteht deshalb eine große Unsicherheit betreffend den im Gefrierkompartiment tatsächlich aufrechterhaltenen Temperaturwert.

Beispielsweise kann es auch dann, wenn eine Temperatur im Gefrierkompartiment ins Auge gefasst wird, die sicherheitshalber erheblich niedriger ist als die maximal erlaubte, vorkommen, dass, wenn der Kühlschrank in einer besonders kalten Umgebung wie beispielsweise einem Keller, einer Garage oder einem unbewohnten Ferienhaus im Winter steht, der Thermostat die Notwendigkeit nicht erkennt, den Kompressor zu starten, weil der Wärmeaustausch mit der äußeren Umgebung im Wesentlichen ausgeglichen ist. Dies ist dem Aufrechterhalten der Temperatur im Gefrierkompartiment abträglich, diese neigt dazu, auf eine Temperatur nahe der der Umgebung anzusteigen.

Schließlich gibt es auch besondere Betriebsbedingungen eines Kühlschranks, in denen bekannte Steuerungssysteme besonders wenig zufriedenstellend sind. Eine dieser Situationen tritt beispielsweise auf, wenn die Verwendung des Kühlkompartiments nicht notwendig ist, wenn beispielsweise die Einwohner eines Hauses längere Zeit abwesend sind. Diese Situation ist typisch für eine Familie, die in Urlaub geht. Da keine Notwendigkeit besteht, frische Lebensmittel zu konservieren, ist es ratsam, den Verbrauch zu minimieren, indem nur das Gefrierkompartiment unter optimalen Betriebsbedingungen in Tätigkeit verbleibt. Dies ist jedoch gemäß dem Stand der Technik nicht möglich, da der Kühlmittelkreislauf durch den Thermostaten im Kühlkompartiment gesteuert wird.

Wie oben gesagt gibt es auch kombinierte Kühlschränke, die gewöhnlich zum hochrangigen Segment gehören und einen doppelten Kühlmittelkreislauf umfassen, da sie eine bequemere Verteilung des Volumens zwischen Kühlkompartiment und Gefrierkompartiment ermöglichen. Das größer bemessene Gefrierkompartiment ist nicht für alle Benutzer notwendig und bequem.

Die Erfindung zielt darauf, die vorgenannten Unannehmlichkeiten zu beseitigen und einen im Vergleich zu bekannten Lösungen verbesserten und effizienteren zweitürigen Kühlschrank anzugeben.

In diesem Rahmen ist das Hauptziel der Erfindung, einen zweitürigen Kühlschrank anzugeben, mit dem es je nach Bedarf möglich ist, entweder das Gefrierkompartiment oder das Kühlkompartiment schnell zu kühlen oder Energie zu sparen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, einen zweitürigen Kühlschrank anzugeben, mit dem es möglich ist, die Gefrierkapazität des Gefrierkompartiments zu erhöhen.

Diese Ziele werden erreicht gemäß dem Gegenstand dieser Erfindung mit einem zweitürigen Kühlschrank mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche, die an diese Beschreibung angehängt sind und einen integralen Bestandteil derselben bilden.

Weitere Ziele, Charakteristika und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung klar werden, die als Beispiel und keinesfalls erschöpfend beigefügt ist, wobei

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen zweitürigen Kühlschranks ist.

Um die vorgenannten Unannehmlichkeiten ohne exzessiv ansteigende Kosten zu lösen, wird ein elektronisches Temperatursteuersystem bereitgestellt zum getrennten Regulieren der Temperatur der beiden Kompartimente mittels eines doppelten Kühlkreislaufs. Das Kühlmittel kann in den Kühler-Verdampfer und nachfolgend in den Gefrierer-Verdampfer oder direkt und nur in den Gefrierer-Verdampfer geleitet werden. Zwei im Wesentlichen unabhängige Kreisläufe konnten so mit einem einzigen Kompressor erhalten werden.

Fig. 1 zeigt ein allgemeines Schema eines Kühlkreislaufs Cr eines erfindungsgemäßen zweitürigen Kühlschranks. Der zweitürige Kühlschrank hat zwei Kompartimente, nämlich ein Gefrierkompartiment Vz und ein Kühlkompartiment Vf, auf die hier anhand der jeweiligen Verdampfer Ez und Ef hingewiesen wird.

Der Kühlkreislauf Cr besteht aus einem Kompressor K₁ auf den nacheinander folgen: ein Kondensator C, ein heißes Rohr TC (hot tube), ein Filter F, ein Dreiwege-Solenoidventil EV, das durch einen elektronischen Thermostaten TE gesteuert wird; an dieser Stelle teilt sich der Kreislauf Cr in die beiden anderen Kreisläufe in Form zweier Kapillarrohre, nämlich jeweils einer Kühler-Kapillare Lf und einer Gefrierer-Kapillare Lz, die beide mit dem Solenoidventil EV verbunden sind, dass das hydraulische Umschalten zwischen den Kapillaren Lf und Lz bewirken kann, so dass diese abwechselnd durch den Kompressor K versorgt werden können, in Abhängigkeit davon, ob das Gefrierkompartiment Vz allein oder sowohl das Kühlkompartiment Vf als auch das Gefrierkompartiment Vz gekühlt werden sollen.

Beide Kapillaren Lf und Lz kreuzen ein Rückführrohr TR in einem Wärmetauscher Sd, aus dem sie austreten und getrennt weiter verlaufen.

Die Kapillare Lf passiert einen zweiten Wärmetauscher (Sc2) und anschließend den oberen Teil eines Kühler-Verdampfers Ef, um ein Fließen des die Kapillare durchströmenden Kühlmittels zu bewirken. Sobald das Kühlmittel durch den gesamten Kühler-Verdampfer Ef geströmt ist, steigt es wieder auf und durchläuft den zweiten Wärmetauscher Sc2 unter Wärmeaufnahme aus der Kapillare Lf, die im Inneren verläuft, und tritt dann in einen Gefrierer-Verdampfer Ez ein. Da diese Ausführungsform einen zweitürigen Kühlschrank betrifft, verläuft die Kühlschlange des Gefrierer-Verdampfers Ez entlang der gesamten Außenseite des Gefrierkompartiments Vz, mündet in das Rückführrohr TR und wird zum Kompressor K zurückgeführt.

Im Gegensatz dazu tritt die Kapillare Lz unmittelbar in den oberen Teil des Gefrierer-Verdampfers Ez ein, ohne den Wärmetauscher Sc2 zu passieren.

Das elektronische Steuersystem des Kühlschranks besteht aus einem ersten Temperatursensor Tf, der im Kühlkompartiment Vz angeordnet ist und ein die Temperatur im Kühlkompartiment Vf betreffendes Signal an ein elektronisches Thermostat TE sendet; in ähnlicher Weise hierzu ist ein zweiter Sensor Tz vorgesehen, der den Temperaturwert des Gefrierkompartiments Vz zum gleichen Thermostaten TE sendet.

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Auf diese Weise kann die Kontrolllogik des Thermostaten TE, ausgehend von den Werten, die die Sensoren Tf und Tz bestimmt haben, von Fall zu Fall entscheiden, ob beide Kompartimente Vz und Vf in Reihe gekühlt werden sollen, oder ob das Gefrierkompartiment Vz allein gekühlt werden soll, indem ein jeweiliges Signal zum Solenoidventil EV gesendet wird, das den Kühlmittelstrom entweder zur Kapillare Lf oder zur Kapillare Lz lenkt.

Schließlich zeigt Fig. 1 einen dritten Sensor Te, der am Verdampfer Ef angeordnet ist und zur Steuerung des Abtauens von letzterem dient.

Die Beschreibung wird klar die Merkmale der vorliegenden Erfindung und ihre Vorzüge darstellen.

Der erfindungsgemäße zweitürige Kühlschrank erlaubt die Verwendung einer elektronischen Steuerung und das Implementieren von Funktionen, um je nach Bedarf entweder ein schnelles Kühlen des Gefrierkompartiments oder Kühlkompartiments oder größere Energieeinsparungen des zweitürigen Kühlschranks zu ermöglichen.

Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen zweitürigen Kühlschranks ist ein geringerer Energieverbrauch, selbst im Vergleich zu einem kombinierten Kühlschrank, bei dem nur das Gefrierkompartiment in Betrieb ist, da das zu kühlende Volumen des Gefrierkompartiments erheblich kleiner ist.

Ein weiterer Vorteil des zweitürigen Kühlschranks ist, dass die Temperaturen des Gefrierkompartiments und des Kühlkompartiments unabhängig voneinander sind und durch den Benutzer frei gewählt werden können. Ferner treten die Probleme, die durch die Abhängigkeit der Temperatur des Gefrierers von der äußeren Umgebung verursacht werden, nicht mehr auf; auch wenn die äußere Temperatur auf extrem niedrige Werte fällt, ermöglicht es das Solenoidventil dem Gefrierer zu arbeiten, auch wenn das Kühlkompartiment nicht gekühlt werden muss.

Ein weiterer Vorteil ist die deutlich erhöhte Gefriererkapazität, die auf den speziell für das Gefrierkompartiment ausgelegten Kühlkreislauf zurückzuführen ist.

Ferner ist es durch den erfindungsgemäßen zweitürigen Kühlschrank möglich, das Kühlkompartiment abzuschalten, wenn keine Lebensmittel konserviert werden müssen, beispielsweise bei längerer Abwesenheit von zu Hause, ohne dass dabei die Verfügbarkeit gefrorener Lebensmittel bei der Rückkehr verloren ginge.

Schließlich ermöglicht der erfindungsgemäße zweitürige Kühlschrank, Energie in dem Fall zu sparen, in dem beide Kompartimente unterschiedlich ausgelastet sind, beispielsweise wenn der Gefrierer voller Lebensmittel ist, die gefroren werden müssen, und der Kühler halb leer ist.

Es versteht sich, dass für den Fachmann zahlreiche Varianten des oben beispielhaft aufgeführten zweitürigen Kühlschranks möglich sind, ohne von den neuartigen Prinzipien der erfinderischen Idee abzuweichen, es versteht sich ebenfalls, wie in praktischen Anwendungsfällen die Ausführungsformen der dargestellten Details unterschiedlich sein können und durch technisch gleichwertige Mittel ersetzt werden können.

Beispielsweise können die Ausführungsformen des zum Umschalten der Kühlkreisläufe verwendeten Elementes ebenfalls unterschiedlich sein.

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Claims

1. Zweitüriger Kühlschrank, umfassend ein Kühlkompartiment (Vf) im unteren Teil und ein Gefrierkompartiment (Vz) im oberen Teil; der Kühlschrank umfasst auch einen Kühlkreislauf (Cr) mit einem Kompressor (K), einem ersten Kühler- Verdampfer (Ef) und einem zweiten Gefrierer-Verdampfer (Ez), die jeweils dem Kühlkompartiment (Vf) und dem Gefrierkompartiment (Vz) zugeordnet sind, in Reihe angeordnet sind und vom gleichen Kompressor (K) aktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (Cr) hydraulische Schaltmittel (EV) umfasst, die stromabwärts des Kompressors (K) und stromaufwärts des ersten Kühler-Verdampfers (Ef) und des zweiten Gefrierer-Verdampfers (Ez) angeordnet sind, wobei die hydraulischen Schaltmittel (EV) dazu eingerichtet sind, den Kühlmittelfluss vom Kompressor zwischen einem Kühlerkreislauf (Lf) und einem Gefriererkreislauf (Lz) umzuleiten.

2. Zweitüriger Kühlschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein elektronisches Temperatursteuersystem (TE) umfasst, dem zumindest mit ein erster Temperatursensor (Tf) im Kühlerkompartiment (Vf) und ein zweiter Temperatursensor (Tz) im Gefrierkompartiment (Vz) zugeordnet ist, wobei das elektronische Temperatursteuersystem (TE) das Umschalten des Ventils (EV) steuert.

3. Zweitüriger Kühlschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlerkreislauf (Lf) stromabwärts des hydraulischen Schaltmittels (EV) in Reihe verbunden ist mit dem ersten Kühler-Verdampfer (Ef) und dem zweiten Gefrier-Verdampfer (EF), wobei der Gefriererkreislauf direkt das hydraulischen Schaltmittel (EV) mit dem zweiten Gefrierer-Verdampfer (Ef) verbindet.

4. Zweitüriger Kühlschrank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlerkreislauf (Lf) und der Gefriererkreislauf (Lz) ein Rückführrohr (TR) vom Gefrierer-Verdampfer (Ef) in einem Wärmetauscher (Sc1) kreuzen.

5. Zweitüriger Kühlschrank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (Cr) beim Eintreten und Verlassen des Kühler-Verdampfers (Ef) durch einen Wärmetauscher (Sc2) hindurchtritt.

6. Zweitüriger Kühlschrank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem elektronischen Temperatursteuersystem (TE) ein dritter Sensor (Te) zugeordnet ist, der auf dem Verdampfer (Ef) angeordnet ist und zur Steuerung des Abtauens im Kühlerkompartiment (Vf) verwendet wird.

7. Zweitüriger Kühlschrank nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Schaltmittel (EV) ein Dreiwege-Solenoidventil umfasst.

8. Zweitüriger Kühlschrank gemäß der Lehre der vorliegenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen.