DE4445089A1 - Kühlschrank mit einem Gärraum mit Hochfrequenz-Induktionsbeheizung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gefrier- oder Kühlschrank mit Gär- und Auftaufunktionen und betrifft insbesondere einen Kühlschrank mit einem Gärraum mit Hochfrequenz-Induktionsbeheizung zur Erhöhung eines Wärmewirkungsgrads und zur Minimierung eines Energiever­ lusts sowie eines Temperaturanstiegs eines anderen Raums.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein herkömmlicher Kühlschrank einen Behälter 2 zur Aufnahme von zu behandelnden Nahrungs­ mitteln, einen in einen Gärraum 4 eingebauten Träger 3 zum Tragen des Behälters 2, wobei der Träger 3 einen offenen Abschnitt 3a zum Leiten der erzeugten Wärme aufweist, und eine Strahlungswicklung oder -spule 5 zum Beheizen des Behälters 2 durch Wärmezufuhr über den offenen Abschnitt 3a, wobei die Strahlungsspule 5 mit­ tels Wechselstroms zur (Wärme-)Abstrahlung gebracht wird.

Um beim herkömmlichen Kühlschrank mit dem beschriebenen Aufbau Nahrungsmittel zu gären (to ferment), werden zunächst Nahrungsmittel in den Behälter 2 eingebracht, worauf letzterer auf den Träger 2 im Gärraum aufgesetzt wird.

Sobald dies erfolgt ist, wird die Strahlungsspule 5 zur Wärmeabstrahlung gebracht, wobei sie die durch Strah­ lung erzeugte Wärme über den offenen Abschnitt 3a zum Behälter 2 liefert. Infolgedessen beginnt die Tempera­ tur des Behälters anzusteigen, so daß das Gären der Nahrungsmittel einsetzt.

Nach Abschluß des Gärvorgangs werden die Wärmezufuhr beendet und die Nahrungsmittel mit Kaltluft konstanter Temperatur behandelt.

Der beschriebene herkömmliche Kühlschrank ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß die Betriebslebensdauer der Strahlungsspule kurz ist, weil die Wärme unmittel­ bar durch Strahlung der Strahlungsspule selbst erzeugt wird, und elektrische Energie unnötig verbraucht wird, weil die erzeugte Wärme zu anderen Räumen verlorengeht, wobei die Temperatur der anderen Räume im Laufe der Ableitung der erzeugten Wärme ansteigt.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Kühlschranks, bei dem ein Wärmeverlust aufgrund der Verwendung eines Strahlungskörpers im Kühlschrank und auch ein ungünstiger Einfluß aufgrund der erzeugten Wärme bei der Behandlung oder durch Lagerung (in taking custody) von Nahrungsmitteln vermieden werden.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines Kühl­ schranks mit Hochfrequenz-Induktionsbeheizung zwecks Erhöhung eines Wärmewirkungsgrads und Minimierung eines Energieverlusts sowie eines Temperaturanstiegs in einem anderen Raum.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Kühlschrank mit einem Gärraum mit Hochfrequenz-Induktionsbeheizung, umfassend: einen Gärraum, einen im Gärraum aufgestell­ ten Behälter zum Behandeln oder auch Aufbewahren (taking custody) und/oder Gären von darin befindlichen Nahrungsmitteln und eine Induktionsheizeinheit zum Beschicken des Behälters mit durch Hochfrequenz-Induk­ tionserwärmung erzeugter Wärme.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Schnittansicht eines Gärraums nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittansicht eines Kühl­ schranks gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine detaillierte perspektivische Darstellung einer Arbeitsspule nach Fig. 2 und

Fig. 4 ein Ersatzschaltbild für die Anordnung nach Fig. 2.

Fig. 1 ist eingangs bereits beschrieben worden.

Gemäß Fig. 2 umfaßt ein mit Hochfrequenz-Induktionsbe­ heizung arbeitender Kühlschrank eine im Mittelbereich eines Hauptkörpers oder Gehäuses 100 angeordnete Trenn­ platte 103 zum Unterteilen des Gehäuses 100 in einen oberen Gefrierraum 101 und einen unteren Gärraum 102, eine im Gärraum 102 angeordnete Hochfrequenz-Induktions­ heizeinheit 104 zum Induzieren eines durch angelegte(n) elektrische(n) Energie oder Strom erzeugten Magnetfelds als elektromotorische Kraft, einen im Gärraum aufge­ stellten Behälter 105 zum Auftauen, Behandeln und/oder Gären von darin befindlichen Nahrungsmitteln mittels Joulescher Wärme, die durch Änderung oder Umwandlung der von der Hochfrequenz-Induktionsheizeinheit erzeug­ ten elektromotorischen Kraft in Wirbelstrom erzeugt wird, einen Lüfter 106 zum Ansaugen oder Einblasen von Kaltluft aus dem Gefrierraum 101 in den Gärraum 102, um letzteren auf einer zweckmäßigen Temperatur für die Behandlung von Nahrungsmitteln zu halten, und eine Gärraum-Tür 107 zum Einbringen und Entnehmen des Behälters 105 in den bzw. aus dem Gärraum. Bei den Nahrungsmitteln kann es sich um z. B. Yoghurt, "Kimchi", Wein o. dgl. handeln.

Die Hochfrequenz-Induktionsheizeinheit 104 umfaßt ihrerseits einen Träger 104a zum stabilen Abstützen des Behälters 105, eine unterhalb des Trägers angeordnete Arbeitsspule 104b zum Erwärmen der im Behälter 105 befindlichen Nahrungsmittel durch Induzieren eines Wir­ belstroms aus dem bei der Zuspeisung von elektrischer Energie generierten Magnetfeld unter Nutzung eines elektromagnetischen Induktionseffekts, ein Ferritele­ ment 104d zur Aufrechterhaltung von Homogenität der Wärmeverteilung durch Verhinderung eines Magnetflußaus­ tritts, eine unterhalb des Ferritelements 104d angeord­ nete Abschirmung 104e zum Abschirmen einer elektromagne­ tischen Welle von der Arbeitsspule 104b und/oder der Außenseite sowie einen unterhalb der oberen Platte des Trägers 104a angeordneten Sensor bzw. Meßfühler 104c zum Messen der Temperatur des Behälters 105. Mit der Ziffer 108 ist eine Tür des Kühlschranks bezeichnet.

Der Behälter 105 kann aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff, wie Metall, emailliertes Metallblech (enamel), nichtrostender Stahl und dgl., bestehen.

Im folgenden sind Arbeits- und Wirkungsweise des erfin­ dungsgemäßen Kühlschranks mit dem beschriebenen Aufbau anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert.

Nach dem Einbringen der einem Gären zu unterwerfenden Nahrungsmittel in den Behälter 105 öffnet ein Anwender die Gärraum-Tür 107, und er setzt den Behälter 105 auf den Träger 104a der Hochfrequenz-Induktionsheizeinheit 104 im Gärraum 102 auf.

Wenn sodann die unterhalb der oberen Platte des Trägers 104a angeordnete Arbeitsspule 104b gemäß Fig. 3 von elektrischem Strom durchflossen wird, erzeugt die Ar­ beitsspule 104b magnetische Kraftlinien. Durch die um die Arbeitsspule 104b herum erzeugten magnetischen Kraftlinien wird eine elektromotorische Kraft indu­ ziert, wodurch in dem zu erwärmenden Behälter 105 ein lokaler Wirbelstrom induziert wird. Infolgedessen wird Joulesche Wärme aufgrund des Eigenwiderstands (i²R_L) des aus Metall-Werkstoff eines hohen Widerstands bestehenden Behälters 105 und des induzierten lokalen Wirbelstroms erzeugt, wodurch der Behälter 105 erwärmt wird. Bei erwärmtem Behälter 105 werden die in diesem befindlichen Nahrungsmittel bei der gewünschten Erwär­ mungstemperatur aufgetaut oder ver- oder gegoren (fermented).

Das Ferritelement 104d der Hochfrequenz-Induktionsheiz­ einheit 104 verhindert einen Austritt der durch die Arbeitsspule 104b erzeugten magnetischen Kraftlinie(n) und hält damit Homogenität der Wärmeverteilung im Behälter 105 aufrecht. Zudem schirmt die Abschirmung 104e die erzeugte elektromagnetische Welle von (gegen­ über) der Arbeitsspule 104b und/oder der Außenseite ab.

Während der Vorgänge des Auftauens/Gärens der Nahrungs­ mittel mittels des Hochfrequenz-Induktionseffekts mißt der unterhalb der oberen Platte des Trägers 104a ange­ ordnete Meßfühler 104c die Temperatur des Behälters 105. Wenn als Ergebnis der Messung die Temperatur des Behälters 105 im Vergleich zu der vorgesehenen oder vorgegebenen Temperatur (zu) niedrig ist, wird die Arbeitsspule 104c ständig angesteuert bzw. erregt, während bei einer im Vergleich zur vorgesehenen Tempe­ ratur hohen Temperatur des Behälters 105 der Meßfühler den Betrieb der Arbeitsspule 104b beendet und die Tempe­ ratur des Behälters 105 auf der für das Gären der im Behälter 105 befindlichen Nahrungsmittel zweckmäßigen Größe hält.

Wenn nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne das Gären der Nahrungsmittel abgeschlossen ist, sollte die Tem­ peratur im Gärraum 102 zum (Nach-)Behandeln oder Aufbe­ wahren (taking custody) der betreffenden Nahrungsmittel auf einer zweckmäßigen Größe gehalten werden. Zum Senken der (erhöhten) Temperatur wird der zwischen dem Gefrierraum 101 und dem Garraum 102 angeordnete Lüfter in Betrieb gesetzt, um Kaltluft aus dem Gefrierraum 101 in den Gärraum 102 einzublasen. Wenn durch Einblasen oder Ansaugen von Kaltluft die Temperatur im Raum 102 auf die für das Behandeln oder Aufbewahren der Nahrungs­ mittel zweckmäßige Größe gebracht worden ist, wird der Betrieb des Lüfters 106 beendet.

Dabei kann der Gefrierraum 101, falls notwendig, als Kühllagerraum benutzt werden.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, kann mit der Erfindung ein ungünstiger Einfluß auf Nahrungsmittel infolge des Temperaturanstiegs im Kühlschrank bei Verwendung des Heizkörpers in diesem verhindert werden. Da zudem erfindungsgemäß keine Direktbeheizung, sondern die Hochfrequenz-Induktionsbeheizung angewandt wird, sind der Wärmewirkungsgrad erhöht und eine unnötige Ableitung der erzeugten Wärme zu anderen Teilen mini­ miert; da die Temperatur schnell geregelt wird, wird ein unnötiger Verbrauch von elektrischer Energie ver­ mieden. Außerdem gewährleistet die Erfindung eine Senkung zusätzlicher Kosten für die Beschaffung eines Geräts mit den Funktionen des Auftauens/Gärens.

Claims (6)

1. Kühlschrank mit einem Gärraum mit Hochfrequenz-In­ duktionsbeheizung, umfassend:

einen Gärraum (102),
einen im Gärraum (102) aufgestellten Behälter (105) zum Behandeln oder auch Aufbewahren (taking custody) und/oder Gären von darin befindlichen Nahrungsmit­ teln und
eine Induktionsheizeinheit (104) zum Beschicken des Behälters (105) mit durch Hochfrequenz-Induktions­ erwärmung erzeugter Wärme.

2. Kühlschrank nach Anspruch 1, bei welchem die Induk­ tionsheizeinheit (104) umfaßt:

einen Träger (104a) zum Abstützen oder Tragen des Behälters (105),
eine unterhalb der oberen Platte des Trägers (104a) angeordnete Arbeitsspule (104b) zum Erzeugen von magnetischen Kraftlinien um die Arbeitsspule (104b), wenn diese mit elektrischer Energie gespeist wird,
ein Ferritelement (104d) zum Aufrechterhalten einer Homogenität der von der Arbeitsspule (104b) induzier­ ten Wärmeverteilung durch Verhinderung eines Magnet­ flußaustritts und
eine unterhalb des Ferritelements (104d) angeordnete Abschirmung (104e) zum Abschirmen einer elektromagne­ tischen Welle von der Arbeitsspule (104b) und/oder der Außenseite.

3. Kühlschrank nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Lüftereinheit (106) zum Ansaugen oder Einblasen von Kaltluft aus einem Gefrierraum (101) in den Gärraum (102), um letzteren auf einer für die Behandlung oder auch Aufbewahrung der Nahrungsmittel zweck­ mäßigen Temperatur zu halten.

4. Kühlschrank nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Regeleinheit (104c) zum Regeln der Temperatur des Behälters (105) innerhalb eines zweckmäßigen Tempe­ raturbereichs durch Messen der Temperatur des Behälters (105).