EP2113059A2 - Kältegerät mit wassertank - Google Patents

Kältegerät mit wassertank

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Publication number
EP2113059A2
EP2113059A2 EP07821964A EP07821964A EP2113059A2 EP 2113059 A2 EP2113059 A2 EP 2113059A2 EP 07821964 A EP07821964 A EP 07821964A EP 07821964 A EP07821964 A EP 07821964A EP 2113059 A2 EP2113059 A2 EP 2113059A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank
refrigerating appliance
appliance according
interior
cavity
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.)
Granted
Application number
EP07821964A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2113059B1 (de
Inventor
Martin Buchstab
Irene Dumkow
Adolf Feinauer
Klaus Flinner
Bernd Heger
Peter Nalbach
Kasim Yazan
Helen Lewis
Marek Myszko
Craig Duncan Webster
Nathan Wrench
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 EP2113059A2 publication Critical patent/EP2113059A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2113059B1 publication Critical patent/EP2113059B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/12—Arrangements of compartments additional to cooling compartments; Combinations of refrigerators with other equipment, e.g. stove
    • F25D23/126—Water cooler
    • 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
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/02—Doors; Covers
    • F25D23/028—Details
    • 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
    • F25D2323/00—General constructional features not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2323/122—General constructional features not provided for in other groups of this subclass the refrigerator is characterised by a water tank for the water/ice dispenser
    • 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
    • F25D2700/16—Sensors measuring the temperature of products

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator having a heat-insulated interior and a water tank separated from the interior by an insulating layer. Refrigeration appliances with such a water tank, which supplies a tapping point located outside the appliance with chilled drinking water, are becoming increasingly popular with consumers.
  • the water in such a tank must never freeze, on the one hand, because the expansion of the water associated with the freezing could destroy the tank, on the other hand, because no water can be tapped from an iced tank.
  • the water tank must therefore not have too close thermal contact with an interior, if this can be cooled to temperatures below 0 0 C.
  • Such a conventional refrigeration device can therefore not be made uniform for different climates.
  • Manufacturing models that differ in the ratio of insulation layer thicknesses on either side of the water tank requires increased manufacturing effort, and also presents a troublesome constraint to the user when the device he receives is useful only in a limited range of ambient temperatures ,
  • the need to isolate the water tank against the interior of the refrigerator to the fact that if after draining of water from the tank fresh water flows from ambient temperature, it takes a long time to cool this fresh water.
  • Object of the present invention is to provide a refrigeration device that can be used under highly variable ambient temperatures.
  • This object is achieved, on the one hand, by forming a cavity in a refrigerator with a heat-insulated interior and a water tank separated from the interior by an insulating layer on a side of the insulating layer facing the water tank, and that at least one passage of the insulating layer , which connects the cavity to the interior, is arranged an air exchange over the passage controlling element.
  • the thickness of the insulating layer between the interior and the water tank so that even at low ambient temperatures, a freezing of the tank contents is excluded, while at the same time the air exchange through the passage through the controlling element is limited to a low value. If, under such conditions, the cooling of the water in the tank is no longer sufficient, the element can be controlled in order to effect an increased exchange of air and thus an increased cooling of the tank.
  • Another advantage of this refrigerator is that even if the temperature of the water tank is increased due to a recent influx of fresh water, the air exchange with the interior can be increased to cool the fresh water quickly.
  • the air exchange controlling element may for example be a fan, through the operation of the air exchange is actively promoted.
  • a flap or another element which modulates the free cross section of the passage and in the open state permits air exchange driven in another way, for example by convection, and essentially prevents it in the closed or at least narrowed state.
  • the cavity is connected to the interior through a plurality of passages, wherein then at least one of these passages air from the interior into the cavity and through another passage can flow back into the interior. Effective control of the air exchange is also possible if at least one of these passages does not have an air exchange controlling element.
  • the several passages expediently at the same height in the interior.
  • the cavity comprises a plurality of each communicating at an upper end with each other chambers.
  • the passages then each preferably open onto a lower end of the chambers.
  • ribs may serve, which protrude from a wall of the tank. These ribs simultaneously increase the surface area on which heat exchange between the tank and the air in the cavity is possible and thus accelerate the cooling of the tank contents.
  • the cavity and the tank are separated by a housing from the insulating layer.
  • the housing also prevents moisture from the circulating air from precipitating in the insulating layer. Furthermore, the separation of the tank from the insulating layer improves the ease of repair of the device.
  • the cavity articulated ribs can also protrude from a wall of the housing. As each passage is directed downwards towards the interior, hot air remains trapped in the cavity, unless the air exchange is driven by external energy, in particular by the fan.
  • the operation of the element controlling the air exchange is expediently regulated by a temperature sensor arranged on the water tank.
  • the above-mentioned object is further achieved by providing an electric heater to the tank in a refrigeration appliance having a heat-insulated interior and a water tank which is separated from the surroundings by an insulating layer and in heat exchange with the interior, in particular a refrigeration appliance as defined above is arranged.
  • the electric heater can prevent freezing of the tank even if it is well insulated from the environment.
  • the operation of the heater is suitably regulated by a temperature sensor arranged on the water tank.
  • a control circuit which operates the heating when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a first threshold, and which actuates the air exchange controlling element to promote the exchange of air when the detected temperature falls below a second threshold.
  • the limit values can be in particular +10 and + 2 ° C.
  • the heater and the cavity are conveniently located on opposite sides of the tank to minimize heat flow from the heater to the interior.
  • the temperature sensor is preferably attached to an outer surface of the tank.
  • a simple mounting of the temperature sensor with simultaneous close thermal contact with the tank allows a pocket attached to the outer surface of the tank into which the temperature sensor is inserted.
  • the temperature sensor is preferably located adjacent to a highest point of the tank. Since water is at its highest density at 4 ° C, both the warmest water, when the tank is too warm, and the coldest water, when too cold, are near its highest point, and so can one and the other be detected the same temperature sensor.
  • FIG. 1 shows a schematic section through an inventive refrigeration device with a mounted in a niche of the door water tank.
  • FIG. 2 shows a section through a housing of the niche along a plane designated by II in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a section along the plane designated III in FIG. 2 according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 4 is a view of the front of the water tank
  • Fig. 5 is a modification of the water tank of Fig. 4;
  • FIG. 6 is a perspective view of the water tank according to a second embodiment of the invention.
  • Fig. 7 shows a variant of the water tank shown in Fig. 6.
  • Fig. 1 shows a schematic section through a refrigeration device with water tank according to the present invention.
  • the refrigerator shown may be a freezer or the freezer compartment of a side-by-side combination appliance.
  • the walls of the body 1 and door 2, which enclose the interior 3 of the device are realized in a conventional manner in each case with a solid outer skin and inner skin, which enclose a gap filled with insulating synthetic resin.
  • the inner skin 4 of the door 2 is molded in one piece from plastic and has in a central region a projecting into the interior 3 projection 5.
  • the outer skin is composed of a substantially flat front panel 6, which is here shown disguised with a furniture panel 7, and in which a central window is cut, and a substantially cuboid, open at the front, molded plastic injection-molded housing 8, which engages in the projection 5 of the inner skin 4 and the window of the front panel 6 fills.
  • Two steps 9 on the bottom and top wall of the housing 8 divide the niche formed in its interior into an inner region 10 and an outer, open towards the front of the device area 1 1.
  • the inner region 10 is inserted through a front of the housing. 8 inserted, applied to the steps 9 heat-insulating plate 12 is substantially closed.
  • a water tank 13 is housed.
  • Lines 14 and 15 connect the water tank 13 on the one hand to the drinking water network and on the other hand with a tap 16 in the outer region 1 1 of the housing 8. Between a back of about cuboid water tank 13 and a rear wall of the housing 8 is a cavity 17. Several Passages 18, of which only one can be seen in the section of FIG. 1, connect the cavity 17 to the interior 3.
  • an automatic ice maker 19 In the interior 3 there are an automatic ice maker 19 and a reservoir 20, in which the ice maker 19 outputs finished pieces of ice.
  • Dispensing opening of the reservoir 20 is located above a shaft 21 which extends through the wall of the door 2 and opens at the ceiling of the outer region 1 1 in the housing 8.
  • a container placed in the outer region 11 can be filled with both cooled water from the tank 13 and ice pieces from the reservoir 20.
  • Fig. 2 shows a section through the housing 8 at the level of its inner region 10 along the plane designated in Fig. 1 with Il. It can be seen in this section three pipe sockets 22, 22, 23 which are integrally formed on the housing 8 and form walls which delimit the passages 18 of the housing 8 surrounding, not shown in the figure insulating material.
  • the two narrower, each outer pipe socket 22 are empty, as can be seen in Fig. 3, which shows a section along the plane III of Fig. 2.
  • a fan 24 is mounted in the middle pipe socket 23 . Of the Fan 24 is used to drive an air flow from the middle pipe socket
  • Fig. 3 which shows a section through the housing 8 along the line III in Fig. 2, open the pipe socket 22, 23 at the same height in the interior 3.
  • the opening into the interior 3 openings of the pipe socket 22nd , 23 are lower than the cavity 17, so that when the fan 24 is turned off, air that heats up in the cavity 17, does not flow into the interior space 3.
  • the cavity 17 is bounded to the front or to the right in Fig. 3 by a substantially flat in this embodiment, the rear wall 28 of the water tank 13.
  • a temperature sensor 29 can be seen in a at the top of the Tanks molded pocket 36 is inserted.
  • the temperature sensor 29 is placed so that it measures the temperature of the water, which is in close proximity to an outlet port 30 of the tank 13, at the upper end of a riser, which in the interior of the tank through a from the top to just above the Bodens extending, shown in Fig. 3 in plan view of the partition wall 31 is limited.
  • the line 15 is attached on the outlet port 30, the line 15 is attached.
  • an electric heater here in the form of a glued foil heater 32, attached.
  • control circuit which may be housed, for example, in an operating assembly 34 which, as shown in Fig. 1, mounted in the outer region 11 of the housing 8 on the ceiling and carries user-operable buttons 35 for controlling the dispensing of water and / or ice.
  • the control circuit monitors the temperature sensed by the sensor 29 and turns on the fan 24 when the sensed temperature exceeds an upper limit of, for example, 10 °, turns it off again when the temperature reaches a lower, second threshold, for example 6 ° C falls below the heater 42 when falling below a third threshold of, for example, 2 ° C and when exceeding a between the second and the third limit lying fourth limit of for example 4 ° C again. So on the one hand it is ensured that despite possibly variable ambient temperature, the water in the tank 13 reaches a reasonably constant low temperature without freezing, and it is a rapid cooling of fresh water ensures that flows after tapping a larger amount of water in the tank 13.
  • Fig. 4 shows a perspective view of the tank 13 according to a preferred development of the invention. Notwithstanding an exact cuboid shape, the upper side 37 of the tank is slightly sloping in the width direction, wherein the outlet flange 30 extends from the higher edge of the upper side 37 and an inlet pipe 38 extends from the lower edge.
  • the vertical partition 31 in the interior of the tank 13 is shown as a dashed outline, as well as a plurality of horizontal walls 39, each alternately interlocking emanating from the septum 31 and the side facing away from the viewer side wall of the tank 13.
  • a small passage opening 41 is formed directly at the upper end thereof, through which air trapped in the region 40 of the tank can rise and reach the outlet connection piece 30. This ensures safe venting of the tank 13.
  • the Foil heater 32 has an L-shaped configuration with a riser heating vertical leg and a bottom portion of the tank heated horizontal leg.
  • FIG. 5 shows a modified embodiment of the tank, in which the pocket 36 introduced into the upper side of the tank is replaced by a laterally arranged pocket 43, which is essentially formed by an elastic film adhered or welded along a line 44 to the tank 13 ,
  • the film which is provided with a heat-insulating layer, holds a plate-shaped temperature sensor (not shown) firmly pressed against the side wall of the tank.
  • Fig. 6 shows a perspective view of the tank 13, seen from the back thereof, according to a second embodiment of the invention.
  • partitions 45 the cavity 17 as shown in Fig. 2, divided into middle and outer chambers 26, 27, 27 integrally formed on the rear wall 28 of the tank 13.
  • the partitions 45 thus increase the surface area which is available to the tank 13 for heat exchange with air circulating in the cavity 17, thus enabling a faster cooling of the tank contents.
  • FIG. 7 A further development of this idea is shown in FIG. 7, in which again a perspective view of the tank 13 is shown.
  • the chambers 26, 27, 27, which form the cavity 17, are here designed as recessed into the body of the tank grooves, each bounded by hollow ribs 46.
  • a particularly rapid heat exchange with tank contents is possible, which is located inside the hollow ribs 46.

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Description

Kältegerät mit Wassertank
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem wärmeisolierten Innenraum und einem von dem Innenraum durch eine isolierende Schicht getrennten Wassertank. Kältegeräte mit einem solchen Wassertank, der eine außen am Gerät angebrachte Zapfstelle mit gekühltem Trinkwasser versorgt, erfreuen sich bei den Verbrauchern zunehmender Beliebtheit.
Das Wasser in einem solchen Tank darf niemals gefrieren, zum einen, da die mit dem Gefrieren verbundene Ausdehnung des Wassers den Tank zerstören könnte, zum anderen, weil aus einem vereisten Tank kein Wasser abgezapft werden kann. Der Wassertank darf daher keinen zu engen thermischen Kontakt mit einem Innenraum haben, wenn dieser auf Temperaturen unter 00C abkühlbar ist.
Es sind Kältegeräte bekannt, bei denen versucht wird, diese Anforderung zu erfüllen, indem der Tank in einer Wand des Kältegerätegehäuses eingebettet wird, so dass er sowohl nach außen als auch zum Innenraum hin von einer isolierenden Schicht umgeben ist. Das Verhältnis der Wärmeleitfähigkeiten dieser Schichten sowie Innenraum- und Umgebungstemperatur legen die Temperatur fest, die der Inhalt des Tanks unter stationären Bedingungen annimmt. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, dass die Innenraumtemperatur und - in noch stärkerem Maße als diese - auch die Umgebungstemperatur variabel sind. Ein Kältegerät, das für den Einsatz in gemäßigten Breiten ausgelegt ist, kann bei Einsatz in tropischer Umgebung den Tankinhalt nicht befriedigend kühlen. Umgekehrt besteht bei einem Kältegerät, dass in tropischer Umgebung befriedigend kaltes Wasser liefert, die Gefahr, dass es in gemäßigten Breiten, insbesondere beim Einsatz in einem ungeheizten Raum, den Tankinhalt zum Gefrieren bringt. Ein solches herkömmliches Kältegerät kann daher nicht für unterschiedliche Klimazonen einheitlich gefertigt werden. Die Fertigung von Modellen, die sich im Verhältnis der Isolationsschichtdicken beiderseits des Wassertanks unterscheiden, erfordert einen erhöhten Fertigungsaufwand, und auch für den Benutzer stellt es eine lästige Einschränkung dar, wenn das Gerät, das er erhält, nur in einem beschränkten Bereich von Umgebungstemperaturen brauchbar ist. Des Weiteren führt die Notwendigkeit, den Wassertank gegen den Innenraum des Kältegerätes zu isolieren, dazu, dass wenn nach dem Abzapfen von Wasser aus dem Tank Frischwasser von Umgebungstemperatur nachfließt, es sehr lange dauert, bis dieses Frischwasser abgekühlt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, das unter stark variablen Umgebungstemperaturen einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird zum einen dadurch gelöst, dass bei einem Kältegerät mit einem wärmeisolierten Innenraum und einem von dem Innenraum durch eine isolierende Schicht getrennten Wassertank an einer dem Wassertank zugewandten Seite der isolierenden Schicht ein Hohlraum gebildet ist, und dass an wenigstens einem Durchgang der isolierenden Schicht, die den Hohlraum mit dem Innenraum verbindet, ein den Luftaustausch über den Durchgang steuerndes Element angeordnet ist. So ist es möglich, die Stärke der isolierenden Schicht zwischen Innenraum und Wassertank so zu wählen, dass auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen ein Gefrieren des Tankinhaltes ausgeschlossen ist, wenn gleichzeitig der Luftaustausch über den Durchgang durch das steuernde Element auf einen niedrigen Wert begrenzt ist. Wenn unter solchen Bedingungen die Kühlung des Wassers im Tank nicht mehr ausreichend ist, kann das Element angesteuert werden, um einen verstärkten Luftaustausch und damit eine verstärkte Kühlung des Tanks zu bewirken.
Ein weiterer Vorteil dieses Kältegerätes ist, dass auch dann, wenn die Temperatur des Wassertanks aufgrund eines kürzlich erfolgten Zustroms von Frischwasser erhöht ist, der Luftaustausch mit dem Innenraum erhöht werden kann, um das Frischwasser schnell abzukühlen.
Das den Luftaustausch steuernde Element kann zum Beispiel ein Ventilator sein, durch dessen Betrieb der Luftaustausch aktiv gefördert wird. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung einer Klappe oder eines anderen den freien Querschnitt des Durchganges modulierenden Elementes, das in offenem Zustand einen anderweitig, beispielsweise durch Konvektion, angetriebenen Luftaustausch zulässt und ihn im geschlossenen oder zumindest verengten Zustand im Wesentlichen verhindert. Vorzugsweise ist der Hohlraum mit dem Innenraum durch eine Mehrzahl von Durchgängen verbunden, wobei dann durch wenigstens einen dieser Durchgänge Luft vom Innenraum in den Hohlraum und durch einen anderen Durchgang zurück in den Innenraum strömen kann. Eine wirksame Steuerung des Luftaustausches ist auch möglich, wenn wenigstens einer dieser Durchgänge kein den Luftaustausch steuerndes Element aufweist.
Um im Fall unterschiedlicher Temperaturen von Innenraum und Hohlraum einen Luftaustausch durch Konvektion nicht zu fördern, münden die mehreren Durchgänge zweckmäßigerweise auf gleicher Höhe in den Innenraum.
Wenn Luftaustausch zwischen Hohlraum und Innenraum erwünscht ist, sollte es möglich sein, Warmluft aus dem Hohlraum schnell und vollständig auszuspülen. Hierfür ist eine Aufteilung zweckmäßig, bei der der Hohlraum mehrere jeweils an einem oberen Ende miteinander kommunizierende Kammern umfasst.
Die Durchgänge münden dann jeweils vorzugsweise auf ein unteres Ende der Kammern.
Zur Gliederung des Hohlraumes in die kommunizierenden Kammern können Rippen dienen, die von einer Wand des Tanks abstehen. Diese Rippen vergrößern gleichzeitig die Oberfläche, auf der ein Wärmeaustausch zwischen dem Tank und der Luft im Hohlraum möglich ist und beschleunigen so die Kühlung des Tankinhaltes.
Zweckmäßig ist auch, dass der Hohlraum und der Tank durch ein Gehäuse von der isolierenden Schicht getrennt sind. Indem das Gehäuse einen direkten Kontakt zwischen der Luft im Hohlraum und der isolierenden Schicht verhindert, verhindert es auch, dass sich Feuchtigkeit aus der umgewälzten Luft in der isolierenden Schicht niederschlägt. Ferner verbessert die Trennung des Tanks von der isolierenden Schicht die Reparaturfreundlichkeit des Gerätes.
Den Hohlraum gliedernde Rippen können auch von einer Wand des Gehäuses abstehen. Indem jeder Durchgang zum Innenraum hin abwärtsgerichtet ist, bleibt Warmluft in dem Hohlraum gefangen, sofern nicht der Luftaustausch durch Fremdenergie, insbesondere durch den Ventilator, angetrieben wird.
Der Betrieb des den Luftaustausch steuernden Elementes ist zweckmäßigerweise durch einen am Wassertank angeordneten Temperaturfühler geregelt.
Die oben genannte Aufgabe wird ferner gelöst, indem bei einem Kältegerät mit einem wärmeisolierten Innenraum und einem von der Umgebung durch eine isolierende Schicht getrennten, mit dem Innenraum in Wärmeaustausch stehenden Wassertank, insbe- sondere einem Kältegerät wie oben definiert, an dem Tank eine elektrische Heizung angeordnet ist. Die elektrische Heizung kann ein Einfrieren des Tanks auch dann verhindern, wenn dieser gegen die Umgebung gut isoliert ist.
Auch der Betrieb der Heizung ist zweckmäßigerweise durch einen am Wassertank angeordneten Temperaturfühler geregelt.
Zweckmäßigerweise ist eine Regelschaltung vorgesehen, die die Heizung betreibt, wenn die vom Temperaturfühler erfasste Temperatur einen ersten Grenzwert überschreitet, und die das den Luftaustausch steuernde Element betätigt, um den Luftaustausch zu fördern, wenn die erfasste Temperatur einen zweiten Grenzwert unterschreitet. Die Grenzwerte können insbesondere +10 bzw. +2°C betragen.
Die Heizung und der Hohlraum sind zweckmäßigerweise an einander gegenüberliegenden Seiten des Tanks angeordnet, um einen Wärmefluss von der Heizung zum Innenraum gering zu halten.
Um die Gefahr von Undichtigkeit des Tanks zu minimieren und einen direkten Kontakt des Temperaturfühlers mit dem im Tank enthaltenen Trinkwasser zu vermeiden, ist der Temperaturfühler vorzugsweise an einer Außenfläche des Tanks befestigt.
Eine einfache Anbringung des Temperaturfühlers bei gleichzeitig engem thermischen Kontakt mit dem Tank ermöglicht eine an der Außenfläche des Tanks angebrachte Tasche, in die der Temperaturfühler eingesteckt ist. Der Temperaturfühler ist vorzugsweise benachbart zu einem höchsten Punkt des Tanks angeordnet. Da Wasser bei 4°C seine höchste Dichte hat, befindet sich sowohl das wärmste Wasser, wenn der Tank zu warm ist, als auch das kälteste Wasser, wenn er zu kalt ist, in der Nähe von dessen höchstem Punkt und kann so von ein und demselben Temperaturfühler erfasst werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kältegerät mit einem in einer Nische der Tür montierten Wassertank;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Gehäuse der Nische entlang einer in Fig. 1 mit Il bezeichneten Ebene;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der in Fig. 2 mit III bezeichneten Ebene gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 4 eine Ansicht der Vorderseite des Wassertanks;
Fig. 5 eine Abwandlung des Wassertanks von Fig. 4;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Wassertank gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und
Fig. 7 eine Variante des in Fig. 6 gezeigten Wassertanks.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Kältegerät mit Wassertank gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dem gezeigten Kältegerät kann es sich um einen Gefrierschrank oder um das Gefrierteil eines side-by-side-Kombinationsgerätes handeln. Die Wände von Korpus 1 und Tür 2, die den Innenraum 3 des Gerätes umschließen, sind in an sich bekannter Weise jeweils mit einer festen Außenhaut und Innenhaut realisiert, die einen mit isolierendem Kunstharz ausgeschäumten Zwischenraum umschließen. Die Innenhaut 4 der Tür 2 ist einteilig aus Kunststoff tiefgezogen und hat in einem zentralen Bereich einen in den Innenraum 3 hineinragenden Vorsprung 5. Die Außenhaut setzt sich zusammen aus einer im Wesentlichen ebenen Frontplatte 6, die hier mit einer Möbelplatte 7 verkleidet dargestellt ist, und in die ein zentrales Fenster geschnitten ist, sowie einem im Wesentlichen quaderförmigen, nach vorne offenen, aus Kunststoff spritzgeformten Gehäuse 8, das in den Vorsprung 5 der Innenhaut 4 eingreift und das Fenster der Frontplatte 6 ausfüllt. Zwei Stufen 9 an Boden- und Deckenwand des Gehäuses 8 gliedern die in dessen Innerem gebildete Nische in einen inneren Bereich 10 und einen äußeren, zur Vorderseite des Gerätes hin offenen Bereich 1 1. Der innere Bereich 10 ist durch eine von vorn in das Gehäuse 8 eingeschobene, an den Stufen 9 anliegende wärmeisolierende Platte 12 im Wesentlichen verschlossen. Im inneren Bereich 10 ist ein Wassertank 13 untergebracht. Leitungen 14 bzw. 15 verbinden den Wassertank 13 einerseits mit dem Trinkwassernetz und andererseits mit einer Zapfstelle 16 im äußeren Bereich 1 1 des Gehäuses 8. Zwischen einer Rückseite des in etwa quaderförmigen Wassertanks 13 und einer Rückwand des Gehäuses 8 befindet sich ein Hohlraum 17. Mehrere Durchgänge 18, von denen in dem Schnitt der Fig. 1 nur einer zu sehen ist, verbinden den Hohlraum 17 mit dem Innenraum 3.
In dem Innenraum 3 befinden sich ein automatischer Eisbereiter 19 sowie ein Vorratsbehälter 20, in den der Eisbereiter 19 fertige Eisstücke ausgibt. Eine
Ausgabeöffnung des Vorratsbehälters 20 befindet sich über einem Schacht 21 , der sich durch die Wand der Tür 2 hindurch erstreckt und an der Decke des äußeren Bereiches 1 1 in das Gehäuse 8 mündet. So kann ein in dem äußeren Bereich 11 platzierter Behälter sowohl mit gekühltem Wasser aus dem Tank 13 als auch mit Eisstücken aus dem Vorratsbehälter 20 befüllt werden.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse 8 in Höhe seines inneren Bereiches 10 entlang der in Fig. 1 mit Il bezeichneten Ebene. Man erkennt in diesem Schnitt drei Rohrstutzen 22, 22, 23, die an das Gehäuse 8 angeformt sind und Wände bilden, die die Durchgänge 18 von dem das Gehäuse 8 umgebenden, in der Figur nicht dargestellten Isoliermaterial abgrenzen. Die zwei engeren, jeweils außen liegenden Rohrstutzen 22 sind leer, wie auch in Fig. 3 zu erkennen, die einen Schnitt entlang der Ebene III aus Fig. 2 zeigt. In dem mittleren, weiteren Rohrstutzen 23, ist ein Ventilator 24 montiert. Der Ventilator 24 dient zum Antreiben eines Luftstromes, der von dem mittleren Rohrstutzen
23 aus zunächst in einer von zwei Trennwänden 25 begrenzten mittleren Kammer 26 des Hohlraumes 17 aufwärts läuft, sich an deren oberem Ende teilt und über zwei äußere Kammern 27 und die Rohrstutzen 22 abwärts und zurück in den Innenraum 3 läuft.
Wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen, die einen Schnitt durch das Gehäuse 8 entlang der Linie III in Fig. 2 zeigt, münden die Rohrstutzen 22, 23 in gleicher Höhe in den Innenraum 3. Die in den Innenraum 3 mündenden Öffnungen der Rohrstutzen 22, 23 liegen tiefer als der Hohlraum 17, so dass, wenn der Ventilator 24 ausgeschaltet ist, Luft, die sich in dem Hohlraum 17 erwärmt, nicht in den Innenraum 3 abfließt.
Der Hohlraum 17 ist nach vorn bzw. nach rechts in Fig. 3 begrenzt durch eine bei dieser Ausgestaltung im Wesentlichen ebene Rückwand 28 des Wassertanks 13. An dem im Schnitt dargestellten Wassertank 13 ist ein Temperaturfühler 29 zu sehen, der in eine an der Oberseite des Tanks eingeformte Tasche 36 eingesteckt ist. Der Temperaturfühler 29 ist so platziert, dass er die Temperatur des Wassers misst, das sich in unmittelbarer Nähe zu einem Auslassstutzen 30 des Tanks 13, am oberen Ende einer Steigleitung befindet, die im Inneren des Tanks durch eine sich von dessen Oberseite bis kurz oberhalb des Bodens erstreckende, in der Fig. 3 in Draufsicht gezeigte Scheidewand 31 begrenzt ist. Auf den Auslassstutzen 30 ist die Leitung 15 aufgesteckt.
An der Vorderwand 42 des Tanks 13 ist eine elektrische Heizung, hier in Form einer aufgeklebten Folienheizung 32, angebracht. Ein Signalkabel 33 des Temperaturfühlers 29, ein Versorgungskabel der Folienheizung 32 und ein Versorgungskabel des Ventilators
24 erstrecken sich zusammen mit der Leitung 15 durch einen Ausschnitt der isolierenden Platte 12 zu einer Steuerschaltung, die zum Beispiel in einer Bedienungsbaugruppe 34 untergebracht sein kann, die, wie in Fig. 1 gezeigt, im äußeren Bereich 11 des Gehäuses 8 an dessen Decke angebracht ist und vom Benutzer betätigbare Tasten 35 zur Steuerung der Ausgabe von Wasser und/oder Eis trägt. Die Steuerschaltung überwacht die von dem Fühler 29 erfasste Temperatur und schaltet den Ventilator 24 ein, wenn die erfasste Temperatur einen oberen Grenzwert von zum Beispiel 10° überschreitet, schaltet ihn wieder aus, wenn die Temperatur einen niedrigeren, zweiten Grenzwert, zum Beispiel 6°C unterschreitet, schaltet die Heizung 42 bei Unterschreitung eines dritten Grenzwertes von zum Beispiel 2°C ein und bei Überschreitung eines zwischen dem zweiten und dem dritten Grenzwert liegenden vierten Grenzwert von zum Beispiel 4°C wieder aus. So ist einerseits sichergestellt, dass trotz eventuell variabler Umgebungstemperatur das Wasser im Tank 13 eine einigermaßen gleichbleibend niedrige Temperatur erreicht, ohne zu gefrieren, und es ist eine schnelle Abkühlung von Frischwasser gewährleistet, das nach Abzapfung einer größeren Wassermenge in den Tank 13 nachfließt.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Tanks 13 gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung. Abweichend von einer exakten Quaderform ist die Oberseite 37 des Tanks in Breitenrichtung geringfügig abschüssig, wobei von dem höhergelegenen Rand der Oberseite 37 der Auslassstutzen 30 und vom tiefergelegenen Rand ein Einlassstutzen 38 ausgeht. Die vertikale Scheidewand 31 im Inneren des Tanks 13 ist als gestrichelter Umriss eingezeichnet, genauso wie eine Mehrzahl von horizontalen Wänden 39, die jeweils abwechselnd ineinandergreifend von der Scheidewand 31 bzw. der vom Betrachter abgewandten Seitenwand des Tanks 13 ausgehen. Während in einem unmittelbar an den Einlassstutzen 38 anschließenden Bereich 40 des Tanks eine Durchmischung von über den Einlassstutzen 38 zuströmenden Frischwasser mit dem Inhalt des Bereichs 40 möglich ist, ist die Strömung beim Abzapfen von Wasser in der Steigleitung und zwischen den horizontalen Wänden 39 laminar. So kann zunächst eine größere Menge kaltes Wasser abgezapft werden, bevor durchmischter, wärmerer Tankinhalt den Auslassstutzen 30 erreicht.
In der vertikalen Scheidewand 31 ist unmittelbar an deren oberem Ende eine kleine Durchgangsöffnung 41 gebildet, durch die in dem Bereich 40 des Tanks gefangene Luft aufsteigen und zum Auslassstutzen 30 gelangen kann. So ist eine sichere Entlüftung des Tanks 13 gewährleistet.
Wenn kein Wasser abgezapft wird, strömt Wasser, das sich an der Rückwand 28 des Tanks abkühlt, im Inneren des Tanks bis zu dessen Boden. Erst wenn dieses Wasser kälter wird als 4°C, neigt es dazu, wieder aufzusteigen, wobei es dann im Wesentlichen in die Steigleitung zum Auslassstutzen 30 eindringt. Daher ist im Falle einer zu starken Abkühlung des Tanks 13 die Umgebung des Auslassstutzens 30 dessen kälteste Stelle, und durch die Platzierung des Temperaturfühlers 29 an dieser Stelle kann die Unterkühlungsgefahr sicher erfasst werden. Entsprechend der Verteilung des zu kalten Wassers im Tank in einer solchen Situation, in Bodennähe und in der Steigleitung, hat die Folienheizung 32 hier eine L-förmige Gestalt mit einem die Steigleitung beheizenden vertikalen Schenkel und einem den Bodenbereich des Tanks beheizenden horizontalen Schenkel.
Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung des Tanks, bei der die in die Oberseite des Tanks eingebrachte Tasche 36 durch eine seitlich angeordnete Tasche 43 ersetzt ist, die im Wesentlichen durch eine entlang einer Linie 44 an den Tank 13 angeklebte oder angeschweißte elastische Folie gebildet ist. Die Folie, die mit einer wärmeisolierenden Schicht versehen ist, hält einen (nicht dargestellten) plättchenförmigen Temperaturfühler fest gegen die Seitenwand des Tanks gedrückt.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Tanks 13, gesehen von dessen Rückseite her, gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Bei dieser Ausgestaltung sind Trennwände 45, die den Hohlraum 17 wie in Fig. 2 dargestellt, in mittlere und äußere Kammern 26, 27, 27 gliedern, einteilig an die Rückwand 28 des Tanks 13 angeformt. Die Trennwände 45 vergrößern so die Oberfläche, die dem Tank 13 zum Wärmeaustausch mit im Hohlraum 17 zirkulierender Luft zur Verfügung steht und ermöglichen so eine schnellere Abkühlung des Tankinhaltes.
Eine Weiterentwicklung dieses Gedankens zeigt Fig. 7, in der abermals eine perspektivische Ansicht des Tanks 13 gezeigt ist. Die Kammern 26, 27, 27, die den Hohlraum 17 bilden, sind hier als in den Körper des Tanks eingetiefte Rillen ausgeführt, die jeweils von hohlen Rippen 46 begrenzt sind. So ist ein besonders schneller Wärmeaustausch mit Tankinhalt möglich, der sich im Inneren der hohlen Rippen 46 befindet.

Claims

Patentansprüche
1. Kältegerät mit einem wärmeisolierten Innenraum (3) und einem von dem Innenraum (3) durch eine isolierende Schicht getrennten Wassertank (13), dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Wassertank (13) zugewandten
Seite der isolierenden Schicht ein Hohlraum (17) gebildet ist, und dass an wenigstens einem Durchgang (18; 22, 23) der isolierenden Schicht, der den Hohlraum (17) mit dem Innenraum (3) verbindet, ein den Luftaustausch über den Durchgang (18; 22, 23) steuerndes Element (24) angeordnet ist.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das den Luftaustausch steuernde Element ein Ventilator (24) ist.
3. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (17) mit dem Innenraum (3) durch eine
Mehrzahl von Durchgängen (18; 22, 23)verbunden ist, wobei wenigstens einer der Durchgänge (22) kein den Luftaustausch steuerndes Element aufweist.
4. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Durchgänge (18; 22, 23) auf gleicher Höhe in den Innenraum (3) münden.
5. Kältegerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (17) mehrere jeweils an einem oberen Ende miteinander kommunizierende Kammern (26, 27) umfasst.
6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgänge (18; 22, 23) jeweils auf ein unteres Ende der Kammern (26, 27) münden.
7. Kältegerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (17) durch von einer Wand des Tanks (13) abstehende Rippen (45, 46) in die kommunizierenden Kammern (26, 27) gegliedert ist.
8. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Hohlraum (17) und der Tank (13) durch ein Gehäuse (8) von der isolierenden Schicht getrennt sind.
9. Kältegerät nach Anspruch 5 oder 6 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (17) durch von einer Wand des Gehäuses (8) abstehende
Rippen (25) in die kommunizierenden Kammern (26, 27) gegliedert ist.
10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Durchgang (18) zum Innenraum (3) hin abwärts gerichtet ist.
11. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des den Luftaustausch steuernden Elements (24) durch einen am Wassertank (13) angeordneten Temperaturfühler (29) geregelt ist.
12. Kältegerät mit einem wärmeisolierten Innenraum (3) und einem von der Umgebung durch eine isolierende Schicht getrennten, mit dem Innenraum in Wärmeaustausch stehenden Wassertank (13), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tank (13) eine elektrische Heizung (32) angeordnet ist.
13. Kältegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Heizung (32) durch wenigstens einen am Wassertank (13) angeordneten Temperaturfühler (29) geregelt ist.
14. Kältegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Wassertank (13), in dessen Einbaulage an seinem oberen und unteren Bereich je ein Temperaturfühler (29) vorgesehen ist.
15. Kältegerät nach den Ansprüchen 11 und 13, gekennzeichnet durch eine Regelschaltung zum Betreiben der Heizung (32), wenn die vom Temperaturfühler (29) erfasste Temperatur einen ersten Grenzwert überschreitet und zum Betätigen des den Luftaustausch steuernden Elements (24), um den
Luftaustausch mit dem Innenraum (3) zu fördern, wenn die erfasste Temperatur einen zweiten Grenzwert unterschreitet.
16. Kältegerät nach den Ansprüchen 1 1 und 13 oder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (32) und der Hohlraum (17) an einander gegenüberliegenden Seiten (28, 42) des Tanks angeordnet sind.
17. Kältegerät nach Anspruch 1 1 , 13, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperaturfühler (29) an einer Außenfläche des Tanks (13) befestigt ist.
18. Kältegerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperaturfühler in eine an der Außenfläche des Tanks angebrachte Tasche (36, 43) eingesteckt ist.
19. Kältegerät nach Anspruch 1 1 oder einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Temperaturfühler (29) benachbart zu einem höchsten Punkt des Tanks (13) angeordnet ist.
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