EP1563235A1 - Verfahren und vorrichtung zur temperaturüberwachung in einem kältegerät - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur temperaturüberwachung in einem kältegerät

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Publication number
EP1563235A1
EP1563235A1 EP03773683A EP03773683A EP1563235A1 EP 1563235 A1 EP1563235 A1 EP 1563235A1 EP 03773683 A EP03773683 A EP 03773683A EP 03773683 A EP03773683 A EP 03773683A EP 1563235 A1 EP1563235 A1 EP 1563235A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
sensitive element
refrigerator
property
buffer liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03773683A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Arnold
Wolfgang Becker
Michael Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1563235A1 publication Critical patent/EP1563235A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/008—Alarm devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/36—Visual displays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/12—Sensors measuring the inside temperature

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for temperature monitoring in a refrigerator.
  • Refrigeration devices are usually equipped with temperature sensors which supply an electrical temperature measurement signal which is used by control electronics of the devices to regulate the operation of a compressor in such a way that the temperature detected by the sensor remains in a predetermined target range.
  • Such sensors are usually attached to a wall of the storage room of a refrigerator and essentially detect the air temperature prevailing in the storage room. This air temperature can fluctuate briefly, for example when a door of the refrigerator is opened.
  • a rapid reactivity of the temperature sensors is desirable in order to be able to quickly detect a warming in the storage space of the refrigeration device and to be able to react to it by starting up the compressor.
  • the temperature detected by such a sensor does not necessarily coincide with the temperature that prevails inside pieces of solid refrigerated goods or refrigerated goods containers that are located in the storage room. Their temperature hardly reacts to short-term penetration of warm air into the refrigerator. The location within the storage room at which such a piece of refrigerated goods is located has a greater influence on this temperature, since the temperature distribution inside a refrigerator, in particular a refrigerator, is generally not homogeneous. Such an inhomogeneous temperature distribution inside a refrigerator is in itself quite desirable in order to be able to store refrigerated goods with different demands on the storage temperature under optimal conditions.
  • an indicator for temperature monitoring of cooling and freezing devices which can be placed at various locations inside a refrigerator in order to determine whether the air temperature has exceeded a critical limit value at least temporarily.
  • the known indicator has a transparent cavity which is filled with an indicator liquid which freezes at the critical temperature, compliance with which is to be monitored. After the liquid has frozen, the indicator is set up so that the frozen liquid is in an upper region of the cavity. If the critical temperature is exceeded during operation of the refrigerator, so that the indicator liquid thaws, it collects in a lower part of the cavity. From this shift, a user can recognize the temporary exceeding of the critical temperature, even if in the meantime the refrigerator has automatically resumed normal operation and the indicator liquid in the cavity is frozen again.
  • This device is suitable to be able to detect a temporary failure of the cooling.
  • this device is suitable for monitoring compliance with a minimum cooling temperature desired for a specific item to be cooled, by selecting a liquid with a freezing point corresponding to this minimum temperature as the indicator liquid, the device at a location to be checked in the storage room of the Refrigeration unit is placed and after a certain time it is checked whether the liquid is frozen or not.
  • the problem arises, however, that the smaller the difference between the temperature at the device location and the freezing temperature of the liquid, the longer the time required to completely freeze the liquid, so that the freezing process takes a long time can, during which a reliable reading of the device is not possible.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device for temperature monitoring in a refrigeration device which, on the one hand, make it possible to detect an average temperature over long periods of time (in the order of one hour or more), and on the other hand avoid long-lasting transition states in which a reliable reading is not possible.
  • the object is achieved by a method for temperature monitoring in a refrigeration device with the features of claim 1 or a device with the features of claim 5.
  • the thermal buffer mass ensures that the temperature equalization between the temperature-sensitive element and its surroundings is delayed in a similar way as if this element were surrounded by a thermal insulation layer, on the other hand, the buffer mass allows for small temperature differences between it and the temperature-sensitive element the exchange of comparatively large amounts of energy which are required for a phase transition or another change in a temperature-dependent property of the temperature-sensitive element.
  • the property of the temperature-sensitive element to be monitored for temperature monitoring is its physical state, then when the buffer mass reaches or falls below the freezing point of the temperature-sensitive element, a large amount of energy can be transferred between the buffer mass and the temperature-sensitive element and the phase transition can be considerably faster take place than is possible in the known device in which thermal insulation hinders the heat exchange between the indicator liquid and the environment.
  • the temperature-sensitive element can be of any desired type; it could be a thermoelectric element, a conventional thermometer utilizing the thermal expansion of a liquid, or the like. Since the application of the invention is essentially about proving that a certain desired cooling temperature for a chilled good is not exceeded, an element with a property can preferably be used as the temperature-sensitive element, each in a temperature range below or a temperature range above the one to be monitored Limit temperature has two different values and passes in the range of the limit temperature between these two values. As already mentioned and known from DE-U 87 17 267, this property can be the state of matter of an indicator liquid; the property is preferably the color of a surface of the temperature-sensitive element, which color changes as a function of temperature.
  • the buffer mass is preferably a liquid, preferably water, in the entire application temperature range of the method or device according to the invention and is contained in a container of the device according to the invention.
  • the container preferably has a capacity for the buffer liquid in the range from 50 to 250 cm 3 .
  • the temperature-sensitive element is preferably floatable in the buffer liquid, so that it is surrounded on all sides by the buffer liquid and is shielded by it against rapid temperature fluctuations in the environment.
  • the limit temperature at which the property of the temperature-sensitive element changes its value is preferably between +7 and + 10 ° C.
  • the invention is also implemented in a temperature-sensitive element for use in a device as defined above, which is floatable in water and has a property which assumes different discrete values above or below a limit temperature to be monitored.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a refrigerator, in which a
  • Fig. 2 shows the device for temperature monitoring on an enlarged scale
  • Fig. 1 shows a schematic section of a household refrigerator 1 as an example of a refrigerator, in which the present invention is applicable.
  • the interior 2 of the refrigerator 1 is divided into a plurality of compartments 4, 5 by shelves 3.
  • the upper three compartments 4 are cooled by an evaporator (not shown) which is attached to a rear wall of the interior 2.
  • the lower compartment 5 is not in direct contact with the evaporator and is only cooled by heat and / or air exchange with the compartment 4 above. It is therefore generally warmer than the compartments 4.
  • the compartments 4 can also have different temperatures from one another, since the heat input from the outside into the compartments 4, depending on their share in the wall surface of the interior 2 or in a magnetic seal 6, between Housing and door of the refrigerator 1 runs, is different.
  • a temperature gradient can be established between the evaporator on the rear wall and the door, which means that the rear region of a compartment 4 can still be suitable for storing a certain food, while in a front region too high temperatures.
  • a device for temperature monitoring according to the invention is designated by 10 in FIG. 1 and is shown enlarged in FIG. 2.
  • the device comprises a transparent container 11, for example made of glass or transparent plastic, which is filled with water 12 in which a floating body 13 floats.
  • the floating body 13 serves as a temperature-sensitive element, that is to say an element with an obviously variable property as a function of the temperature, as will be described in more detail later.
  • the density of the float 13 is exactly the same as that of the water 12, so that the float 13 floats freely in the water 12 and convection currents that can form in the water 12 in the course of a temperature equalization between the water 12 and the surroundings of the device are unimpeded can follow.
  • the shape of the floating body 13 is largely arbitrary, here it has the shape of a fish, for the type of application of the floating body 13 according to the invention, floating in water, also for a user to be reminded when the floating body 13 is stored outside the refrigerator 1, possibly separately from the container 11.
  • the float 13 can e.g. be designed as a hollow body made of plastic, the inner cavity of which contains the amount of ballast material, such as sand, required for the floating body 13 to float in the water.
  • the outside of the floating body 13 is colored at least locally, here in the area of the eyes 14 of the fish, with a dye which changes its color in a clearly visible manner in a narrow temperature interval of a few degrees.
  • Such dyes e.g. change from black to green when a limit temperature is exceeded, are known for a large number of limit temperatures and are conventionally used for the construction of optical temperature display elements.
  • the envelope temperature of the dye used for the eyes 14 is expediently in a range from +7 to + 10 ° C.
  • the device 10 If the device 10 is placed with a quantity of, for example, approx. 125 cm 3 of water in the container 11 in the refrigerator 1, it takes at least one hour until the temperature of the water 12 matches that of the interior 2 within the accuracy of the display of the dye Has. If after this period the eyes of the fish are black, it means that the temperature at the location of the device is low enough for the storage of most perishable foods. However, if the eyes of the fish are green, the thermostat of the refrigerator 1 must be set to a lower temperature in order to be able to store perishable food at the location of the device 10 for a long time.
  • Figs. 3 and 4 each show a modification of the device 10 from FIG. 2.
  • the floating body 13 is specifically heavier than water and is suspended from a hollow body 15 floating on the water surface via a short thread 16, the length of which is so it is dimensioned that the floating body 13 floats approximately halfway in the water 12 when the container 11 is substantially filled with water, as shown in the figure.
  • the floating body 13 is specifically lighter than water and is connected by a thread 16 to a ballast body 17 which is denser than water and lies on the bottom of the container 11 and thus holds the floating body 13 halfway up the water 12.
  • the float 13 is also kept freely floating in the water 12 and does not lie on the bottom of the container 11 or floats on the water surface if the density of the float deviates from that of the water.
  • the requirements for accuracy in the manufacture of the float 13 are therefore lower than in the case of the device from FIG. 2, and the manufacture of the float is accordingly simpler.
  • the container 11 is not specifically adapted to its application in the device according to the invention.
  • the container 11 e.g. a drinking glass, an empty preserving jar, or a similar clear container that is normally found in a household and may be used mainly for other purposes.
  • the floating body 13 possibly together with the hollow body 15 or the ballast body 17 from the manufacturer of the refrigeration device Is made available. If the user temporarily does not use the device, it is sufficient to save the float 13 for later use; because the float can easily be used in another container 11, which is currently available at the relevant time, when it is used again later.
  • a float that reacts to several temperatures could of course also be provided.
  • dyes with different color change temperatures could be applied to different areas of its surface, or a dye or dye mixture could be applied to the same area, which can take on three (or more) colors, depending on whether the temperature is below one low critical temperature, above a high critical temperature or in between.

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Abstract

Zur Temperaturüberwachung in einem Kältegerät wird eine Einheit (10) aus einem temperaturempfindlichen Element (13) und einer thermischen Pufferflüssigkeit (12) gebildet, die Einheit (10) wird an einer zu überwachenden Stelle eines Kältegeräts (1) platziert, und die von dem temperaturempfindlichen Element (13) erfasste Temperatur wird kontrolliert durch Beobachten einer temperaturabhängig variablen Eigenschaft des Elements (13), insbesondere der Farbe eines Oberflächenbereichs (14) des Elements.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturüberwachung in einem Kältegerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung in einem Kältegerät.
Kältegeräte sind üblicherweise mit Temperatursensoren ausgestattet, die ein elektrisches Temperaturmesssignal liefern, welches von einer Steuerelektronik der Geräte genutzt wird, um den Betrieb eines Verdichters so zu regeln, dass die von dem Sensor erfasste Temperatur in einem vorgegebenen Sollbereich bleibt. Derartige Sensoren sind üblicherweise an einer Wand des Lagerraums eines Kältegeräts angebracht und erfassen im Wesentlichen die in dem Lagerraum herrschende Lufttemperatur. Diese Lufttemperatur kann kurzfristig starken Schwankungen unterliegen, so etwa, wenn eine Tür des Kältegeräts geöffnet wird. Eine schnelle Reaktionsfähigkeit der Temperatursensoren ist erwünscht, um eine Erwärmung im Lagerraum des Kältegeräts schnell erfassen und durch Inbetriebnahme des Verdichters darauf reagieren zu können.
Die von einer solchen Sensor erfasste Temperatur stimmt aber nicht notwendigerweise mit der Temperatur überein, die im Innern von Stücken massiven Kühlguts oder von Kühlgutbehältern vorherrscht, die sich im Lagerraum befinden. Deren Temperatur reagiert kaum auf ein kurzfristiges Eindringen von warmer Luft in das Kältegerät. Einen größeren Einfluss auf diese Temperatur hat insbesondere der Ort innerhalb des Lagerraums, an dem sich ein solches Stück Kühlgut befindet, denn die Temperaturverteilung im Innern eines Kältegeräts, insbesondere eines Kühlschranks, ist im Allgemeinen nicht homogen. Eine solche inhomogene Temperaturverteilung im Innern eines Kühlschranks ist an sich durchaus erwünscht, um Kühlgüter mit unterschiedlichen Ansprüchen an die Lagertemperatur unter jeweils optimalen Bedingungen lagern zu können. Sie kann jedoch zur Folge haben, dass Kühlgüter unerwünscht früh verderben oder Qualitätseinbußen erleiden, wenn sie an einem ungeeigneten, für sie zu warmen oder zu kalten Ort deponiert werden. Es wäre daher wünschenswert, Verfahren und Vorrichtungen zur Verfügung zu haben, die lokal im Innern eines Kühlschranks eine Abschätzung der Temperaturen erlauben, die sich im Innern von Kühlgut langfristig einstellen.
Aus DE-U 87 17 267 ist ein Indikator zur Temperaturüberwachung von Kühl- und Tiefkühleinrichtungen bekannt, der an diversen Stellen im Innern eines Kältegeräts platziert werden kann, um zu erfassen, ob die Lufttemperatur wenigstens zeitweilig einen kritischen Grenzwert überschritten hat. Zu diesem Zweck weist der bekannte Indikator einen transparenten Hohlraum auf, der mit einer Indikatorflüssigkeit gefüllt ist, welche bei der kritischen Temperatur gefriert, deren Einhaltung überwacht werden soll. Nach dem Gefrieren der Flüssigkeit wird der Indikator so aufgestellt, dass sich die gefrorene Flüssigkeit in einem oberen Bereich des Hohlraums befindet. Wird während des Betriebs des Kältegeräts die kritische Temperatur überschritten, so dass die Indikatorflüssigkeit taut, so sammelt sie sich in einem unteren Teil des Hohlraums. An dieser Verlagerung kann ein Benutzer die zeitweilige Überschreitung der kritischen Temperatur erkennen, auch wenn das Kältegerät zwischenzeitlich seinen Normalbetrieb selbsttätig wieder aufgenommen hat und die Indikatorflüssigkeit in dem Hohlraum wieder gefroren ist. Diese Vorrichtung ist geeignet, um einen zeitweiligen Ausfall der Kühlung nachweisen zu können. Bei oberflächlicher Betrachtung könnte man auch annehmen, dass diese Vorrichtung geeignet ist, um die Einhaltung einer für ein bestimmtes Kühlgut gewünschten Mindestkühltemperatur zu überwachen, indem als Indikatorflüssigkeit eine Flüssigkeit mit dieser Mindesttemperatur entsprechendem Gefrierpunkt gewählt wird, die Vorrichtung an einem zu überprüfenden Ort im Lagerraum des Kältegeräts platziert wird und nach einer bestimmten Zeit nachgeschaut wird, ob die Flüssigkeit gefroren ist oder nicht. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, dass die zum vollständigen Gefrieren der Flüssigkeit erforderliche Zeitspanne um so länger ist, je geringer der Unterschied zwischen der Temperatur am Ort der Vorrichtung und der Gefriertemperatur der Flüssigkeit ist, so dass der Vorgang des Gefrierens lange Zeit in Anspruch nehmen kann, während der eine zuverlässige Ablesung der Vorrichtung nicht möglich ist. Außerdem muss zum Feststellen, ob die Flüssigkeit gefroren ist oder nicht, diese bekannte Vorrichtung in die Hand genommen werden, so dass, wenn die Überwachung fortgesetzt wird, nicht sichergestellt ist, dass die Messung an gleicher Stelle und unter gleichen Bedingungen fortgesetzt wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung in einem Kältegerät zu schaffen, die es erlauben, einerseits eine über lange Zeitspannen (in der Größenordnung von einer Stunde oder darüber) gemittelte Temperatur zu erfassen, und die andererseits lang anhaltende Übergangszustände vermeiden, in denen eine sichere Ablesung nicht möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Temperaturüberwachung in einem Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
Durch die Verwendung der thermischen Puffermasse wird einerseits erreicht, dass der Temperaturausgleich zwischen dem temperaturempfindlichen Element und dessen Umgebung sich in ähnlicher Weise verzögert, wie wenn dieses Element von einer thermischen Isolationsschicht umgeben wäre, andererseits erlaubt die Puffermasse bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen ihr und dem temperaturempfindlichen Element den Austausch von vergleichsweise großen Energiemengen, die für einen Phasenübergang oder eine andere Änderung einer temperaturabhängigen Eigenschaft des temperaturempfindlichen Elements erforderlich sind. D.h., wenn die zur Temperaturüberwachung zu beobachtende Eigenschaft des temperaturempfindlichen Elements dessen Aggregatzustand ist, so kann, wenn die Puffermasse den Gefrierpunkt des temperaturempfindlichen Elements erreicht bzw. unterschreitet, zwischen der Puffermasse und dem temperaturempfindlichen Element eine große Energiemenge übertragen werden und der Phasenübergang kann erheblich schneller ablaufen, als dies bei der bekannten Vorrichtung möglich ist, bei der eine thermische Isolation den Wärmeaustausch zwischen der Indikatorflüssigkeit und der Umgebung behindert.
Das temperaturempfindliche Element kann bei der vorliegenden Erfindung von weitgehend beliebiger Art sein; es könnte sich um ein thermoelektrisches Element, um ein herkömmliches, die Wärmeausdehnung einer Flüssigkeit ausnutzendes Thermometer, oder dergleichen handeln. Da es bei der Anwendung der Erfindung im Wesentlichen darum geht, nachzuweisen, dass eine bestimmte gewünschte Kühltemperatur für ein Kühlgut nicht überschritten wird, kann als temperaturempfindliches Element bevorzugt ein Element mit einer Eigenschaft eingesetzt werden, die jeweils in einem Temperaturbereich unterhalb bzw. einem Temperaturbereich oberhalb der zu überwachenden Grenztemperatur zwei verschiedene Werte aufweist und im Bereich der Grenztemperatur zwischen diesen zwei Werten übergeht. Bei dieser Eigenschaft kann es sich, wie bereits erwähnt und aus DE-U 87 17 267 bekannt, um den Aggregatzustand einer Indikatorflüssigkeit handeln, vorzugsweise ist die Eigenschaft die temperaturabhängig veränderliche Farbe einer Oberfläche des temperaturempfindlichen Elements.
Die Puffermasse ist vorzugsweise im gesamten Anwendungstemperaturbereich des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, und ist in einem Behälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten. Der Behälter weist vorzugsweise ein Fassungsvermögen für die Pufferflüssigkeit im Bereich von 50 bis 250 cm3 auf.
Das temperaturempfindliche Element ist vorzugsweise in der Pufferflüssigkeit schwimmfähig, so dass es allseitig von der Pufferflüssigkeit umgeben und durch sie gegen schnelle Temperaturschwankungen der Umgebung abgeschirmt ist.
Die Grenztemperatur, bei der die Eigenschaft des temperaturempfindlichen Elements ihren Wert wechselt, liegt vorzugsweise zwischen +7 und +10°C.
Die Erfindung ist auch verwirklicht in einem temperaturempfindlichen Element zur Verwendung in einer Vorrichtung wie oben definiert, welches in Wasser schwimmfähig ist und eine Eigenschaft aufweist, die oberhalb bzw. unterhalb einer zu überwachenden Grenztemperatur verschiedene diskrete Werte annimmt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Kühlgerätes, in welchem eine
Vorrichtung zur Temperaturüberwachung gemäß der vorliegenden Erfindung platziert ist;
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab die Vorrichtung zur Temperaturüberwachung aus
Fig. 1 ; und Figs. 3 und 4 Abwandlungen der Vorrichtung zur Temperaturüberwachung.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Schnitt einen Haushaltskühlschrank 1 als Beispiel für ein Kältegerät, in dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Der Innenraum 2 des Kühlschranks 1 ist durch Fachböden 3 in eine Mehrzahl von Fächern 4, 5 unterteilt. Die oberen drei Fächer 4 sind durch einen (nicht dargestellten) Verdampfer gekühlt, der an einer Rückwand des Innenraums 2 angebracht ist. Das zu unterst gelegene Fach 5 steht nicht in unmittelbarem Kontakt mit dem Verdampfer und ist lediglich durch Wärme- und/oder Luftaustausch mit dem darüberliegenden Fach 4 gekühlt. Es ist daher im Allgemeinen wärmer als die Fächer 4. Auch die Fächer 4 können jedoch untereinander unterschiedliche Temperaturen aufweisen, da der Wärmeeintrag von außen in die Fächer 4 je nach ihrem Anteil an der Wandfläche des Innenraums 2 bzw. an einer Magnetdichtung 6, die zwischen Gehäuse und Tür des Kühlschranks 1 verläuft, unterschiedlich ist. Auch in Tiefenrichtung eines Fachs 4 kann sich zwischen dem Verdampfer an der Rückwand und der Tür ein Temperaturgradient einstellen, der dazu führt, dass der rückwärtige Bereich eines Fachs 4 für die Lagerung eines bestimmten Lebensmittels noch geeignet sein kann, während in einem vorderen Bereich bereits zu hohe Temperaturen vorliegen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Temperaturüberwachung ist in Fig. 1 mit 10 bezeichnet und in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Die Vorrichtung umfasst einen durchsichtigen Behälter 11, z.B. aus Glas oder transparentem Kunststoff, der mit Wasser 12 gefüllt ist, in dem ein Schwimmkörper 13 schwimmt. Der Schwimmkörper 13 dient in später noch genauer beschriebener Weise als ein temperaturempfindliches Element, d.h. ein Element mit einer in Abhängigkeit von der Temperatur augenfällig variablen Eigenschaft. Die Dichte des Schwimmkörpers 13 ist exakt an die des Wassers 12 angeglichen, so dass der Schwimmkörper 13 frei im Wasser 12 schwebt und Konvektionsströmungen, die sich in dem Wasser 12 im Laufe eines Temperaturausgleichs zwischen dem Wasser 12 und der Umgebung der Vorrichtung ausbilden können, ungehindert folgen kann. Die Gestalt des Schwimmkörpers 13 ist weitgehend beliebig, hier hat er die Gestalt eines Fisches, um die erfindungsgemäße Art der Anwendung des Schwimmkörpers 13, in Wasser schwimmend, einem Benutzer auch dann in Erinnerung zu rufen, wenn der Schwimmkörper 13 außerhalb des Kühlschranks 1 , eventuell getrennt von dem Behälter 11 , aufbewahrt wird.
Der Schwimmkörper 13 kann z.B. als Hohlkörper aus Kunststoff ausgebildet sein, dessen innerer Hohlraum die für das Schweben des Schwimmkörpers 13 im Wasser erforderliche Menge eines Ballastmaterials wie etwa Sand enthält. Die Außenseite des Schwimmkörpers 13 ist wenigstens lokal, hier im Bereich der Augen 14 des Fisches, mit einem Farbstoff eingefärbt, der in einem engen Temperaturintervall von wenigen Grad seine Farbe deutlich sichtbar ändert. Derartige Farbstoffe, die z.B. bei Überschreitung einer Grenztemperatur von schwarz nach grün umschlagen, sind für eine Vielzahl von Grenztemperaturen bekannt und werden herkömmlich für den Bau von optischen Temperaturanzeigeelementen eingesetzt. Die Umschlagtemperatur des für die Augen 14 verwendeten Farbstoffs liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von +7 bis +10°C.
Wenn die Vorrichtung 10 mit einer Menge von z.B. ca. 125 cm3 Wasser im Behälter 11 in dem Kühlschranks 1 platziert wird, so dauert es wenigstens eine Stunde, bis im Rahmen der Anzeigegenauigkeit des Farbstoffs die Temperatur des Wassers 12 sich der des Innenraums 2 angeglichen hat. Wenn nach dieser Zeitspanne die Augen des Fisches schwarz sind, so bedeutet dies, dass die Temperatur am Ort der Vorrichtung für die Lagerung der meisten verderblichen Lebensmittel niedrig genug ist. Sind die Augen des Fisches jedoch grün, so muss der Thermostat des Kühlschranks 1 auf eine niedrigere Temperatur eingestellt werden, um leicht verderbliche Lebensmittel am Ort der Vorrichtung 10 längere Zeit lagern zu können.
Die Figs. 3 und 4 zeigen jeweils eine Abwandlung der Vorrichtung 10 aus Fig. 2. Bei der Abwandlung der Fig. 3 ist der Schwimmkörper 13 spezifisch schwerer als Wasser und ist an einem auf der Wasseroberfläche schwimmenden Hohlkörper 15 über einen kurzen Faden 16 aufgehängt, dessen Länge so bemessen ist, dass der Schwimmkörper 13 etwa auf halber Höhe im Wasser 12 schwimmt, wenn der Behälter 11 im Wesentlichen mit Wasser gefüllt ist, wie in der Fig. gezeigt.
Bei der Abwandlung der Fig. 4 ist umgekehrt der Schwimmkörper 13 spezifisch leichter als Wasser, und er ist durch einen Faden 16 mit einem Ballastkörper 17 verbunden, der dichter als Wasser ist und am Boden des Behälters 11 liegt und so den Schwimmkörper 13 auf halber Höhe des Wassers 12 hält.
Der Vorteil dieser zwei Abwandlungen liegt darin, dass der Schwimmkörper 13 auch dann im Wasser 12 frei schwimmend gehalten ist und nicht etwa am Boden des Behälters 11 liegt oder an der Wasseroberfläche treibt, wenn die Dichte des Schwimmkörpers von der des Wassers abweicht. Die Anforderungen an die Genauigkeit bei der Herstellung des Schwimmkörpers 13 sind daher geringer als im Falle der Vorrichtung aus Fig. 2, und die Herstellung des Schwimmkörpers ist dementsprechend einfacher.
Der Behälter 11 ist nicht spezifisch an seine Anwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angepasst. Als Behälter 11 kann z.B. ein Trinkglas, ein leeres Konservenglas oder ein ähnlicher durchsichtiger Behälter verwendet werden, der in einem Haushalt normalerweise vorhanden ist und möglicherweise hauptsächlich für andere Zwecke genutzt wird. Um einem Anwender die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermöglichen, genügt daher, wenn als Zubehör zu einem Kältegerät, an dem das Verfahren durchgeführt werden soll, lediglich der Schwimmkörper 13 (gegebenenfalls zusammen mit dem Hohlkörper 15 oder dem Ballastkörper 17) vom Hersteller des Kältegeräts zur Verfügung gestellt wird. Wenn der Anwender die Vorrichtung zeitweilig nicht benutzt, genügt es, wenn er den Schwimmkörper 13 für eine spätere Verwendung aufhebt; denn der Schwimmkörper kann bei einer späteren erneuten Anwendung ohne weiteres in einem anderen Behälter 11 eingesetzt werden, der zur betreffenden Zeit gerade zur Verfügung steht.
Anstelle eines Schwimmkörpers, der nur auf eine einzige kritische Temperatur reagiert, wie oben beschrieben, könnte natürlich auch ein auf mehrere Temperaturen reagierender Schwimmkörper vorgesehen werden. Bei einem solchen Schwimmkörper könnten an verschiedenen Bereichen seiner Oberfläche jeweils Farbstoffe mit verschiedenen Farbwechseltemperaturen aufgebracht sein, oder es könnte an einem gleichen Bereich ein Farbstoff oder Farbstoffgemisch aufgebracht sein, das drei (oder mehr) Farben annehmen kann, je nachdem, ob die Temperatur unterhalb einer niedrigen kritischen Temperatur, oberhalb einer hohen kritischen Temperatur oder dazwischen liegt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Temperaturüberwachung in einem Kältegerät, mit den Schritten a) Bilden einer Einheit (10) aus einem temperaturempfindlichen Element (13) und einer thermischen Pufferflüssigkeit (12); b) Platzieren der Einheit (10) an einer zu überwachenden Stelle eines Kältegeräts (1); c) Kontrollieren der von dem temperaturempfindlichen Element (13) erfassten Temperatur durch Beobachten einer temperaturabhängig variablen Eigenschaft des Elements (13).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Menge der Puffermasse (12) so gewählt wird, dass ein Temperaturausgleich zwischen der Einheit (10) und ihrer Umgebung wenigstens eine Stunde in Anspruch nimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferflüssigkeit (12) Wasser (12) ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein ohne externe Energiezufuhr arbeitendes temperaturempfindliches
Element (13) verwendet wird.
5. Vorrichtung zur Temperaturüberwachung in einem Kältegerät, mit einem Behälter (11) für eine thermische Pufferflüssigkeit (12) und einem in thermischem Kontakt mit der Pufferflüssigkeit (12) stehenden temperaturempfindlichen Element (13).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) ein Fassungsvermögen für die Pufferflüssigkeit (12) im Bereich von 50 bis 250 cm3 aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche Element (13) in der Pufferflüssigkeit schwimmfähig ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche Element (13) verschiedene diskrete Werte einer Eigenschaft oberhalb bzw. unterhalb einer zu überwachenden Grenztemperatur aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaft die Farbe wenigstens eines Teils (14) des temperaturempfindlichen Elements (13) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaft ihren Wert in einem Temperaturbereich zwischen +7 und +10°C wechselt.
11. Temperaturempfindliches Element (13) für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, welches in Wasser (12) schwimmfähig ist und eine Eigenschaft aufweist, die oberhalb bzw. unterhalb einer zu überwachenden
Grenztemperatur verschiedene diskrete Werte annimmt.
12. Temperaturempfindliches Element nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es die Gestalt eines Fisches hat.
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