EP2188579A2 - Refrigeration device having moisture separation and operating method therefor - Google Patents

Refrigeration device having moisture separation and operating method therefor

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Publication number
EP2188579A2
EP2188579A2 EP08802967A EP08802967A EP2188579A2 EP 2188579 A2 EP2188579 A2 EP 2188579A2 EP 08802967 A EP08802967 A EP 08802967A EP 08802967 A EP08802967 A EP 08802967A EP 2188579 A2 EP2188579 A2 EP 2188579A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
storage chamber
refrigerating appliance
chamber
appliance according
secondary chamber
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Withdrawn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
EP08802967A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Damrath
Ralf-Jürgen STRIEK
Stefan Holzer
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 EP2188579A2 publication Critical patent/EP2188579A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/042—Air treating means within refrigerated spaces
    • 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
    • F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2317/04—Treating air flowing to refrigeration compartments
    • F25D2317/041—Treating air flowing to refrigeration compartments by purification
    • F25D2317/0411—Treating air flowing to refrigeration compartments by purification by dehumidification

Definitions

  • Refrigeration device with moisture separation and operating method for it
  • the present invention relates to a refrigeration device having a storage chamber and a remote from the storage chamber secondary chamber and a fan for circulating air between the storage chamber and the secondary chamber.
  • the evaporator of a refrigerant circuit is housed in such a refrigeration device, also referred to as a no-frost refrigerator, and the air circulation passes cold air from the secondary chamber in the storage chamber and cools them.
  • moisture is deposited during operation. This can come from the stored refrigerated goods themselves, from outside air, which is sucked into the storage chamber due to temperature fluctuations during operation, or from ambient air, which penetrates into the storage chamber when opening the door. Under ordinary operating conditions in practice, the latter is by far the most important source of moisture.
  • a refrigerator with a storage chamber and a remote from the storage chamber secondary chamber containing a reversible absorber for moisture, and a fan for circulating air between the storage chamber and the secondary chamber, a valve assembly for separating the secondary chamber from the storage chamber and for communicating the sub-chamber with the environment.
  • an absorber can serve in the simplest case, a conventional evaporator; in other words, the invention can be implemented on a no-frost refrigerator of a type known per se, by providing a passage from the evaporator chamber to the outside and the valve arrangement supports the exchange of air of the evaporator chamber with either the storage chamber or with the environment.
  • the absorber is a sorbent material.
  • the secondary chamber, which receives the sorbent, is suitably separated from the evaporator.
  • the secondary chamber contains a heat exchanger, which is acted upon by hot gas from a compressor.
  • the waste heat of the compressor is advantageously used for the regeneration of the absorbent material, that is, the removal of moisture from the absorbent material does not burden the energy balance of the refrigerator.
  • the heat exchanger can be decoupled from the refrigerant circuit of the refrigeration device.
  • the time during which the secondary chamber is heated can be substantially limited to the time actually required to dehumidify the absorber.
  • the likelihood is increased that when the fan is started to dehumidify the air of the storage chamber, the secondary chamber is at a low temperature and no more heat than necessary is introduced by air circulation between it and the storage chamber in the latter.
  • a control circuit of the refrigeration appliance is expediently set up to suppress the supply of refrigerant to an evaporator associated with the storage chamber while the ventilator is in operation. This prevents moisture from settling on the evaporator before it can be absorbed in the secondary chamber.
  • the control circuit is expediently further set up to detect the opening and closing of a door of the refrigerator and to put the fan into operation after closing the door so as to quickly eliminate the moisture that has entered the storage chamber when the door is open.
  • control circuit is set up to regenerate the absorber at a predetermined time of day. This may be, for example, by the manufacturer's instructions, night or early morning hours, in which the likelihood of a user accessing the refrigeration device is low; but it can also be given the opportunity to the user to specify the time of day according to his habits.
  • the amount of moisture absorbing material should at least be sufficient to absorb the amount of moisture entering the storage chamber upon a single opening of the door. In order not to unnecessarily increase the heat capacity of the secondary chamber, the amount of absorbent material should also not be significantly greater. Therefore, it may be appropriate, depending on the climate at the intended location of use of a device to fill different amount of the absorbent material in the secondary chamber. If the material is regenerated at a given time of day, a greater amount of material may be required to bind the amount of moisture introduced through multiple door openings over the course of a day.
  • the auxiliary chamber is preferably arranged outside a heat insulation layer of the refrigeration device.
  • the heat insulation layer prevents unwanted
  • the absorber contains a moisture absorbing material, such as silica gel or lithium fluoride, when binding water
  • the invention further provides a method for operating a refrigeration device with the steps of a) detecting the need for drying in a storage chamber of the refrigeration device; b) when drying demand is detected, recirculating air between the storage chamber and an absorber for moisture-containing secondary chamber; and c) circulating air between the secondary chamber and the environment to release the moisture collected at the absorber to the environment.
  • Drying requirement is detected in step a) in the first place, when a door of the refrigerator has been opened.
  • the volume of air circulated in step b) should, depending on the efficiency of the absorber, be expediently a multiple of the volume of the storage chamber in order to ensure a thorough drying.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a refrigeration device according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of the refrigerator according to a modified embodiment.
  • the refrigerator includes in a conventional manner a body 1 and a door 2, each containing a layer of an insulating material and a storage chamber surrounded 3.
  • a refrigerant circuit of the apparatus comprises a compressor 4, a condenser 5 and an evaporator 6, which is shown in the figure as a rear wall evaporator, but also familiar in the art as a no-frost evaporator in a separated from the storage chamber 3, heat-insulated chamber can be accommodated.
  • An electronic control unit 7 controls the operation of the evaporator 6 based on a detected by a sensor 8 in the storage chamber 3 temperature.
  • the control unit is connected to a switch 17 which detects and opens the door 2.
  • An auxiliary chamber 9 disposed outside the heat insulating layers of the body 1 and door 2 has a filling 10 of a moisture-bonding material such as silica gel, lithium fluoride or the like.
  • a through the filling 10 extending coil 1 1 is incorporated in the refrigerant circuit between the compressor 4 and the condenser 5.
  • An inlet opening of the auxiliary chamber 9 is connected via a T-shaped line 12 to the storage chamber 3.
  • a valve 14 at the branching point of the T-shaped conduit 12, shown in the figure as a hinged flap, is pivotable between the configuration shown in Figure 1, in which it connects the inlet opening of the secondary chamber 9 with the storage chamber 3, and a mirror-inverted position, in which it establishes a connection between the auxiliary chamber 9 and the environment.
  • a fan 15 is arranged, which communicates via a likewise T-shaped line 13 with a arranged at the branch point valve 16 selectively with the storage chamber 3 or the environment.
  • the control unit 7 operates as follows: during the majority of the operating time of the refrigeration appliance, the control unit 7 monitors the temperature of the storage chamber 3 reported by the sensor 8 and uses this to decide whether the compressor 4 is switched on or off. When the control unit 7 detects via the switch 17 that the door 2 has been opened, it turns off the compressor 4, regardless of the in the Storage chamber 3 detected temperature. As soon as the switch 17 indicates that the door 2 has been closed again, the control unit 7 switches on the fan 15 in order to drive air circulation between the storage chamber 3 and the secondary chamber 9. Moisture that has entered the storage chamber 3 through the opening of the door is in this way pumped through the auxiliary chamber 9 and absorbed in the filling 10. The period of time during which the valve gate 15 is in operation is set so that in it the volume of the storage chamber 3 can pass through the secondary chamber 9 several times.
  • the circuit continues to control the operation of the compressor in a normal manner, based on the temperature sensed by the sensor 8, and switches the valves 14, 16 to those shown in FIG shown in dashed outline positions to communicate the secondary chamber with the environment. If the temperature detected by the sensor 8 is below a predetermined limit value for the temperature of the storage chamber 3, the fan 15 can be turned off first.
  • the amount of the filling 10 is expediently dimensioned so that it is scarcely sufficient for binding the infiltrated moisture.
  • the amount of the filling 10 is kept short, and the heat capacity of the auxiliary chamber 9 is kept low, so that it is heated by the circulating in the coil 1 1 refrigerant quickly to a suitable temperature for regeneration.
  • the regeneration of the filling 10 does not occur every time after re-closing the door 2, but to a preset time on the control unit 7 time of day. In this case, in order to be effective, the amount of filling 10 must be large enough to absorb and bind the amount of moisture that has entered the door 2 each time the door 2 is opened.
  • the time of day may be specified by the manufacturer of the refrigeration device or adjustable by the user.
  • a directional control valve 18 is provided in the refrigerant circuit between the compressor 4 and the coil 11, which between a position in which it carries the refrigerant via the coil 11, and a position in which it leads the refrigerant, bypassing the coil 11 directly to the condenser 5 via a parallel to the coil 11 line, can be switched.
  • the control unit 7 switches the directional control valve 18 back to the second-mentioned position with each opening of the door 2 in the former and at the expiration of the drying operation time of the fan, the probability is reduced that with a renewed opening of the door 2, the filling 10 is warm and the in the heat energy contained in it is transported after drying again after closing the door 2 in the storage chamber 3.
  • the energy efficiency of the device is further improved by means of the directional control valve 18.

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Abstract

A refrigeration device comprises a storage chamber (3), an ancillary chamber (9) recessed from the storage chamber (3), said ancillary chamber comprising a reversible absorber (10) for moisture, and a fan (15) for circulating air between the storage chamber (3) and the ancillary chamber (9). A valve arrangement (14, 16) is used to separate the ancillary chamber (9) from the storage chamber (3) and to connect the ancillary chamber (9) to the surrounding area. If a need for drying is detected, first air is circulated between the storage chamber (3) and the ancillary chamber (9) comprising the absorber (10) and then between the ancillary chamber (9) and the surrounding area.

Description

Kältegerät mit Feuchtigkeitsabscheidung und Betriebsverfahren dafür Refrigeration device with moisture separation and operating method for it
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Lagerkammer und einer von der Lagerkammer abgesetzten Nebenkammer sowie einem Ventilator zum Umwälzen von Luft zwischen der Lagerkammer und der Nebenkammer.The present invention relates to a refrigeration device having a storage chamber and a remote from the storage chamber secondary chamber and a fan for circulating air between the storage chamber and the secondary chamber.
Herkömmlicherweise ist in einem solchen Kältegerät, auch als No-Frost-Kältegerät bezeichnet, der Verdampfer eines Kältemittelkreises untergebracht, und durch die Luftumwälzung gelangt Kaltluft aus der Nebenkammer in die Lagerkammer und kühlt diese.Conventionally, the evaporator of a refrigerant circuit is housed in such a refrigeration device, also referred to as a no-frost refrigerator, and the air circulation passes cold air from the secondary chamber in the storage chamber and cools them.
Auf dem Verdampfer eines Kältegeräts, egal ob vom No-Frost-, Coldwall- oder einem anderen Typ, schlägt sich im Betrieb Feuchtigkeit nieder. Diese kann aus dem eingelagerten Kühlgut selbst herrühren, aus Außenluft, die aufgrund von Temperaturschwankungen der Lagerkammer während des Betriebs in diese eingesaugt wird, oder aus Umgebungsluft, die beim Öffnen der Tür in die Lagerkammer eindringt. Unter üblichen Betriebsbedingungen in der Praxis ist die letztgenannte die bei weitem wichtigste Feuchtigkeitsquelle.On the evaporator of a refrigeration unit, whether of the no-frost, coldwall or any other type, moisture is deposited during operation. This can come from the stored refrigerated goods themselves, from outside air, which is sucked into the storage chamber due to temperature fluctuations during operation, or from ambient air, which penetrates into the storage chamber when opening the door. Under ordinary operating conditions in practice, the latter is by far the most important source of moisture.
Indem die Feuchtigkeit am Verdampfer auskondensiert, setzt sie eine erhebliche Kondensationswärme frei, die vom Kältemittelkreis aufgenommen und abgeführt werden muss. Wenn das auskondensierte Wasser auf dem Verdampfer vereist, wird abermals abzuführende Wärme freigesetzt. Dies erhöht die zum Halten der Lagerkammer auf einer vorgegebenen Lagertemperatur erforderliche Energieaufnahme, d.h. es beeinträchtigt den Wirkungsgrad des Kältegeräts.By condensing out the moisture on the evaporator, it releases a considerable heat of condensation, which must be absorbed and removed by the refrigerant circuit. If the condensed water iced on the evaporator, heat is dissipated again dissipated. This increases the energy required to hold the storage chamber at a given storage temperature, i. it affects the efficiency of the refrigerator.
Wird die Vereisung am Verdampfer zu stark, so muss das Kältegerät abgetaut werden. Eine hierfür erforderliche Zuheizung erhöht wiederum die Energieaufnahme des Geräts. Die durch das Zuheizen vom Verdampfer aufgenommene Wärmeenergie muss nach Beendigung des Abtauens wieder abgeführt werden, was sich ebenfalls auf die Energiebilanz des Geräts auswirkt. Es besteht daher erheblicher Bedarf nach Kältegeräten und Betriebsverfahren für Kältegeräte, die es ermöglichen, die Vereisung des Verdampfers zu verhindern oder zumindest stark einzuschränken.If the icing on the evaporator is too strong, the refrigeration device must be defrosted. A required additional heating in turn increases the energy consumption of the device. The heat energy absorbed by the heating of the evaporator must be dissipated again after the end of the defrost, which also affects the energy balance of the device. There is therefore a considerable need for refrigerators and operating methods for refrigerators, which make it possible to prevent the icing of the evaporator or at least severely limited.
Dieser Bedarf wird erfindungsgemäß erfüllt durch ein Kältegerät mit einer Lagerkammer und einer von der Lagerkammer abgesetzten Nebenkammer, die einen reversiblen Absorber für Feuchtigkeit enthält, sowie einem Ventilator zum Umwälzen von Luft zwischen der Lagerkammer und der Nebenkammer eine Ventilanordnung zum Abtrennen der Nebenkammer von der Lagerkammer und zum in Verbindung Setzen der Nebenkammer mit der Umgebung vorgesehen ist. Durch Umwälzen von Luft zwischen der Lagerkammer und der Nebenkammer kann so Luftfeuchtigkeit aus der Lagerkammer an dem Absorber der Nebenkammer gebunden werden. Bei einer anschließenden Luftumwälzung zwischen der Nebenkammer und der Umgebung kann die absorbierte Feuchtigkeit wieder an die Umgebung abgegeben werden.This need is met according to the invention by a refrigerator with a storage chamber and a remote from the storage chamber secondary chamber containing a reversible absorber for moisture, and a fan for circulating air between the storage chamber and the secondary chamber, a valve assembly for separating the secondary chamber from the storage chamber and for communicating the sub-chamber with the environment. By circulating air between the storage chamber and the auxiliary chamber so humidity can be bound from the storage chamber to the absorber of the secondary chamber. In a subsequent air circulation between the secondary chamber and the environment, the absorbed moisture can be released back into the environment.
Als Absorber kann im einfachsten Fall ein herkömmlicher Verdampfer dienen; mit anderen Worten kann die Erfindung an einem No-Frost-Kältegerät von an sich bekannter Bauart realisiert werden, indem ein Durchgang von der Verdampferkammer ins Freie geschaffen wird und die Ventilanordnung den Luftaustausch der Verdampferkammer wahlweise mit der Lagerkammer oder mit der Umgebung unterstützt. Vorzugsweise ist der Absorber jedoch ein Sorptionsmaterial. Die Nebenkammer, die das Sorptionsmaterial aufnimmt, ist zweckmäßigerweise vom Verdampfer getrennt.As an absorber can serve in the simplest case, a conventional evaporator; in other words, the invention can be implemented on a no-frost refrigerator of a type known per se, by providing a passage from the evaporator chamber to the outside and the valve arrangement supports the exchange of air of the evaporator chamber with either the storage chamber or with the environment. Preferably, however, the absorber is a sorbent material. The secondary chamber, which receives the sorbent, is suitably separated from the evaporator.
Um die Feuchtigkeitsabgabe des Absorbers zu fördern, ist es wichtig, dass die Nebenkammer beheizbar ist.In order to promote the moisture release of the absorber, it is important that the secondary chamber is heated.
Vorteilhaft ist, wenn die Nebenkammer einen Wärmetauscher enthält, der mit heißem Gas von einem Verdichter beaufschlagt ist. So ist die Abwärme des Verdichters vorteilhaft für die Regenerierung des absorbierenden Materials nutzbar, das heißt die Beseitigung der Feuchtigkeit aus dem absorbierenden Material belastet die Energiebilanz des Kältegeräts nicht. Vorteilhaft ist ferner, wenn der Wärmetauscher aus dem Kältemittelkreis des Kältegeräts auskoppelbar ist. So kann die Zeit, in der die Nebenkammer beheizt wird, im Wesentlichen auf die Zeit beschränkt werden, die zum Entfeuchten des Absorbers tatsächlich erforderlich ist. So ist die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass wenn der Ventilator in Gang gesetzt wird, um die Luft der Lagerkammer zu entfeuchten, die Nebenkammer sich auf einer niedrigen Temperatur befindet und nicht mehr Wärme als nötig durch Luftzirkulation zwischen ihr und der Lagerkammer in letztere eingetragen wird.It is advantageous if the secondary chamber contains a heat exchanger, which is acted upon by hot gas from a compressor. Thus, the waste heat of the compressor is advantageously used for the regeneration of the absorbent material, that is, the removal of moisture from the absorbent material does not burden the energy balance of the refrigerator. It is also advantageous if the heat exchanger can be decoupled from the refrigerant circuit of the refrigeration device. Thus, the time during which the secondary chamber is heated can be substantially limited to the time actually required to dehumidify the absorber. Thus, the likelihood is increased that when the fan is started to dehumidify the air of the storage chamber, the secondary chamber is at a low temperature and no more heat than necessary is introduced by air circulation between it and the storage chamber in the latter.
Eine Steuerschaltung des Kältegeräts ist zweckmäßigerweise eingerichtet, die Versorgung eines der Lagerkammer zugeordneten Verdampfers mit Kältemittel zu unterbinden, während der Ventilator in Betrieb ist. So wird vermieden, dass Feuchtigkeit sich am Verdampfer niederschlägt, bevor sie in der Nebenkammer absorbiert werden kann.A control circuit of the refrigeration appliance is expediently set up to suppress the supply of refrigerant to an evaporator associated with the storage chamber while the ventilator is in operation. This prevents moisture from settling on the evaporator before it can be absorbed in the secondary chamber.
Die Steuerschaltung ist zweckmäßigerweise ferner eingerichtet, das Öffnen und Schließen einer Tür des Kältegeräts zu erfassen und den Ventilator jeweils nach Schließen der Tür in Betrieb zu setzen, um so die bei offener Tür in die Lagerkammer gelangte Feuchtigkeit schnell wieder zu beseitigen.The control circuit is expediently further set up to detect the opening and closing of a door of the refrigerator and to put the fan into operation after closing the door so as to quickly eliminate the moisture that has entered the storage chamber when the door is open.
Zweckmäßig kann es auch sein, wenn die Steuerschaltung eingerichtet ist, den Absorber zu einer vorgegebenen Tageszeit zu regenerieren. Dabei kann es sich, zum Beispiel durch Vorgabe des Herstellers, um die Nacht- oder frühen Morgenstunden handeln, in denen die Wahrscheinlichkeit, dass ein Benutzer auf das Kältegerät zugreift, gering ist; es kann aber auch dem Benutzer die Möglichkeit gegeben werden, die Tageszeit entsprechend seinen Lebensgewohnheiten zu spezifizieren.It may also be expedient if the control circuit is set up to regenerate the absorber at a predetermined time of day. This may be, for example, by the manufacturer's instructions, night or early morning hours, in which the likelihood of a user accessing the refrigeration device is low; but it can also be given the opportunity to the user to specify the time of day according to his habits.
Die Menge des Feuchtigkeit absorbierenden Materials sollte wenigstens ausreichen, um die bei einem einzigen Öffnen der Tür in die Lagerkammer gelangende Feuchtigkeitsmenge zu absorbieren. Um die Wärmekapazität der Nebenkammer nicht unnötig zu erhöhen, sollte die Menge des absorbierenden Materials auch nicht wesentlich größer sein. Daher kann es zweckmäßig sein, in Abhängigkeit vom Klima am vorgesehenen Einsatzort eines Geräts unterschiedliche Menge des absorbierenden Materials in die Nebenkammer einzufüllen. Falls das Material zu einer vorgegebenen Tageszeit regeneriert wird, kann eine größere Menge des Materials erforderlich sein, um die durch mehrere Türöffnungen im Laufe eines Tages eingetragene Feuchtigkeitsmenge binden zu können.The amount of moisture absorbing material should at least be sufficient to absorb the amount of moisture entering the storage chamber upon a single opening of the door. In order not to unnecessarily increase the heat capacity of the secondary chamber, the amount of absorbent material should also not be significantly greater. Therefore, it may be appropriate, depending on the climate at the intended location of use of a device to fill different amount of the absorbent material in the secondary chamber. If the material is regenerated at a given time of day, a greater amount of material may be required to bind the amount of moisture introduced through multiple door openings over the course of a day.
Die Nebenkammer ist vorzugsweise außerhalb einer Wärmeisolationsschicht des Kältegeräts angeordnet. So verhindert die Wärmeisolationsschicht einen unerwünschtenThe auxiliary chamber is preferably arranged outside a heat insulation layer of the refrigeration device. Thus, the heat insulation layer prevents unwanted
Übergang von Wärme aus der Nebenkammer in die Lagerkammer während derTransition of heat from the secondary chamber into the storage chamber during the
Regeneration des Absorbers. Falls der Absorber ein Feuchtigkeit absorbierendes Material wie etwa Silicagel oder Lithiumfluorid enthält, das beim Binden von WasserRegeneration of the absorber. If the absorber contains a moisture absorbing material, such as silica gel or lithium fluoride, when binding water
Sorptionswärme freisetzt, so wird auch diese durch die Isolationsschicht von der Lagerkammer ferngehalten.Sorption released, so this is also kept away from the storage chamber by the insulating layer.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts mit den Schritten a) Erfassen von Trocknungsbedarf in einer Lagerkammer des Kältegeräts; b) wenn Trocknungsbedarf erfasst wird, Umwälzen von Luft zwischen der Lagerkammer und einer einen Absorber für Feuchtigkeit enthaltenden Nebenkammer; und c) Umwälzen von Luft zwischen der Nebenkammer und der Umgebung, um die am Absorber gesammelte Feuchtigkeit an die Umgebung abzugeben.The invention further provides a method for operating a refrigeration device with the steps of a) detecting the need for drying in a storage chamber of the refrigeration device; b) when drying demand is detected, recirculating air between the storage chamber and an absorber for moisture-containing secondary chamber; and c) circulating air between the secondary chamber and the environment to release the moisture collected at the absorber to the environment.
Trocknungsbedarf wird in Schritt a) in erster Linie dann erkannt, wenn eine Tür des Kältegeräts geöffnet worden ist.Drying requirement is detected in step a) in the first place, when a door of the refrigerator has been opened.
Das in Schritt b) umgewälzte Luftvolumen sollte - je nach Effizienz des Absorbers - zweckmäßigerweise ein Mehrfaches des Volumens der Lagerkammer sein, um eine gründliche Trocknung zu gewährleisten.The volume of air circulated in step b) should, depending on the efficiency of the absorber, be expediently a multiple of the volume of the storage chamber in order to ensure a thorough drying.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kältegeräts; und Fig. 2 eine schematische Darstellung des Kältegeräts gemäß einer abgewandelten Ausgestaltung.Fig. 1 is a schematic representation of a refrigeration device according to the invention; and Fig. 2 is a schematic representation of the refrigerator according to a modified embodiment.
Das Kältegerät umfasst in an sich bekannter Weise einen Korpus 1 und eine Tür 2, die jeweils eine Schicht aus einem Isolationsmaterial enthalten und eine Lagerkammer 3 umgeben. Ein Kältemittelkreis des Geräts umfasst einen Verdichter 4, einen Verflüssiger 5 und einen Verdampfer 6, der in der Figur als Rückwandverdampfer dargestellt ist, der aber auch in dem Fachmann vertrauter Weise als No-Frost-Verdampfer in einer von der Lagerkammer 3 abgetrennten, wärmeisolierten Kammer untergebracht sein kann.The refrigerator includes in a conventional manner a body 1 and a door 2, each containing a layer of an insulating material and a storage chamber surrounded 3. A refrigerant circuit of the apparatus comprises a compressor 4, a condenser 5 and an evaporator 6, which is shown in the figure as a rear wall evaporator, but also familiar in the art as a no-frost evaporator in a separated from the storage chamber 3, heat-insulated chamber can be accommodated.
Eine elektronische Steuereinheit 7 steuert den Betrieb des Verdampfers 6 anhand einer von einem Sensor 8 in der Lagerkammer 3 erfassten Temperatur. Die Steuereinheit ist mit einem das Öffnen und Schließen der Tür 2 erfassenden Schalter 17 verbunden.An electronic control unit 7 controls the operation of the evaporator 6 based on a detected by a sensor 8 in the storage chamber 3 temperature. The control unit is connected to a switch 17 which detects and opens the door 2.
Eine außerhalb der Wärmeisolationsschichten von Korpus 1 und Tür 2 angeordnete Nebenkammer 9 hat eine Füllung 10 aus einem Luftfeuchtigkeit bindenden Material wie etwa Silicagel, Lithiumfluorid oder dergleichen. Eine durch die Füllung 10 verlaufende Wendel 1 1 ist in den Kältemittelkreislauf zwischen dem Verdichter 4 und dem Verflüssiger 5 eingegliedert. Eine Einlassöffnung der Nebenkammer 9 ist über eine T-förmige Leitung 12 mit der Lagerkammer 3 verbunden. Ein Ventil 14 am Verzweigungspunkt der T- förmigen Leitung 12, in der Figur dargestellt als eine schwenkbare Klappe, ist zwischen der in Figur 1 gezeigten Konfiguration, in der es die Einlassöffnung der Nebenkammer 9 mit der Lagerkammer 3 verbindet, und einer spiegelbildlichen Stellung schwenkbar, in der es eine Verbindung zwischen der Nebenkammer 9 und der Umgebung herstellt.An auxiliary chamber 9 disposed outside the heat insulating layers of the body 1 and door 2 has a filling 10 of a moisture-bonding material such as silica gel, lithium fluoride or the like. A through the filling 10 extending coil 1 1 is incorporated in the refrigerant circuit between the compressor 4 and the condenser 5. An inlet opening of the auxiliary chamber 9 is connected via a T-shaped line 12 to the storage chamber 3. A valve 14 at the branching point of the T-shaped conduit 12, shown in the figure as a hinged flap, is pivotable between the configuration shown in Figure 1, in which it connects the inlet opening of the secondary chamber 9 with the storage chamber 3, and a mirror-inverted position, in which it establishes a connection between the auxiliary chamber 9 and the environment.
An einer auslassseitigen Öffnung der Kammer 9 ist ein Ventilator 15 angeordnet, der über eine ebenfalls T-förmige Leitung 13 mit einem am Verzweigungspunkt angeordneten Ventil 16 wahlweise mit der Lagerkammer 3 oder der Umgebung kommuniziert.At an outlet-side opening of the chamber 9, a fan 15 is arranged, which communicates via a likewise T-shaped line 13 with a arranged at the branch point valve 16 selectively with the storage chamber 3 or the environment.
Die Steuereinheit 7 arbeitet wie folgt: während des überwiegenden Teils der Betriebszeit des Kältegeräts überwacht die Steuereinheit 7 die vom Sensor 8 gemeldete Temperatur der Lagerkammer 3 und entscheidet anhand dieser, ob der Verdichter 4 ein- oder ausgeschaltet wird. Wenn die Steuereinheit 7 über den Schalter 17 erfasst, dass die Tür 2 geöffnet worden ist, schaltet sie den Verdichter 4 aus, unabhängig von der in der Lagerkammer 3 erfassten Temperatur. Sobald der Schalter 17 anzeigt, dass die Tür 2 wieder geschlossen worden ist, schaltet die Steuereinheit 7 den Ventilator 15 ein, um Luftzirkulation zwischen der Lagerkammer 3 und der Nebenkammer 9 anzutreiben. Feuchtigkeit, die durch das Öffnen der Tür in die Lagerkammer 3 gelangt ist, wird auf diese Weise durch die Nebenkammer 9 gepumpt und in der Füllung 10 absorbiert. Die Zeitspanne, während derer der Ventiltor 15 in Betrieb ist, ist so festgelegt, dass in ihr das Volumen der Lagerkammer 3 mehrmals die Nebenkammer 9 durchlaufen kann.The control unit 7 operates as follows: during the majority of the operating time of the refrigeration appliance, the control unit 7 monitors the temperature of the storage chamber 3 reported by the sensor 8 and uses this to decide whether the compressor 4 is switched on or off. When the control unit 7 detects via the switch 17 that the door 2 has been opened, it turns off the compressor 4, regardless of the in the Storage chamber 3 detected temperature. As soon as the switch 17 indicates that the door 2 has been closed again, the control unit 7 switches on the fan 15 in order to drive air circulation between the storage chamber 3 and the secondary chamber 9. Moisture that has entered the storage chamber 3 through the opening of the door is in this way pumped through the auxiliary chamber 9 and absorbed in the filling 10. The period of time during which the valve gate 15 is in operation is set so that in it the volume of the storage chamber 3 can pass through the secondary chamber 9 several times.
Nachdem auf diese Weise die eingedrungene Luftfeuchtigkeit in der Füllung 10 gebunden worden ist, setzt die Schaltung die Steuerung des Betriebs des Verdichters in normaler Weise, anhand der vom Sensor 8 erfassten Temperatur, fort und schaltet die Ventile 14, 16 in die in Fig. 1 als gestrichelter Umriss dargestellten Stellungen, um die Nebenkammer mit der Umgebung in Verbindung zu setzen. Wenn die vom Sensor 8 erfasste Temperatur unter einem vorgegebenen Grenzwert für die Temperatur der Lagerkammer 3 liegt, kann der Ventilator 15 zunächst ausgeschaltet werden.Having thus bound the ingress of moisture in the filling 10, the circuit continues to control the operation of the compressor in a normal manner, based on the temperature sensed by the sensor 8, and switches the valves 14, 16 to those shown in FIG shown in dashed outline positions to communicate the secondary chamber with the environment. If the temperature detected by the sensor 8 is below a predetermined limit value for the temperature of the storage chamber 3, the fan 15 can be turned off first.
Wenn die von dem Sensor 8 erfasste Temperatur den Grenzwert überschreitet und die Steuereinheit 7 daraufhin den Verdichter 4 in Gang setzt, zirkuliert durch das Verdichten erhitztes Kältemittel durch die Wendel 1 1 und heizt so die Füllung 10 der Nebenkammer 9 auf. Spätestens jetzt wird auch der Ventilator 15 wieder eingeschaltet. Umgebungsluft, die die in Kontakt mit der Wendel 11 erhitzte Füllung 10 passiert, nimmt von der Füllung 10 abgegebene Feuchtigkeit auf, so dass die Füllung 10 regeneriert wird. So kann sie beim nächsten Öffnen und Schließen der Tür 2 erneut die Luftfeuchtigkeit aus der Lagerkammer 3 aufnehmen.When the temperature detected by the sensor 8 exceeds the limit value and the control unit 7 then starts the compressor 4, refrigerant heated by the compression circulates through the coil 11 and heats the charge 10 of the secondary chamber 9. At least now, the fan 15 is turned on again. Ambient air passing through the filling 10 heated in contact with the coil 11 absorbs moisture released from the filling 10, so that the filling 10 is regenerated. So she can take the next time you open and close the door 2 again the humidity from the storage chamber 3.
Wenn die Füllung 10 wie oben beschrieben jedes Mal regeneriert wird, nachdem sie die bei offener Tür in die Lagerkammer 3 eingedrungene Feuchtigkeit gebunden hat, ist die Menge der Füllung 10 zweckmäßigerweise so bemessen, dass sie zum Binden der eingedrungenen Feuchtigkeit knapp ausreicht. Indem die Menge der Füllung 10 knapp gehalten wird, wird auch die Wärmekapazität der Nebenkammer 9 gering gehalten, so dass sie durch das in der Wendel 1 1 zirkulierende Kältemittel schnell auf eine für die Regeneration geeignete Temperatur erhitzt wird. Einer zweiten Ausgestaltung zufolge erfolgt die Regenerierung der Füllung 10 nicht jedes Mal nach dem Wiederschließen der Tür 2, sondern zu einer an der Steuereinheit 7 voreingestellten Tageszeit. In diesem Fall muss die Menge der Füllung 10, um wirksam zu sein, groß genug bemessen sein, um die bei jedem Öffnen der Tür 2 im Laufe des Tages eingedrungene Feuchtigkeitsmenge aufzunehmen und zu binden. Die Tageszeit kann vom Hersteller des Kältegeräts vorgegeben oder durch den Benutzer einstellbar sein.If the filling 10 is regenerated each time as described above, after it has bound the moisture which has entered the storage chamber 3 when the door is open, the amount of the filling 10 is expediently dimensioned so that it is scarcely sufficient for binding the infiltrated moisture. By the amount of the filling 10 is kept short, and the heat capacity of the auxiliary chamber 9 is kept low, so that it is heated by the circulating in the coil 1 1 refrigerant quickly to a suitable temperature for regeneration. According to a second embodiment, the regeneration of the filling 10 does not occur every time after re-closing the door 2, but to a preset time on the control unit 7 time of day. In this case, in order to be effective, the amount of filling 10 must be large enough to absorb and bind the amount of moisture that has entered the door 2 each time the door 2 is opened. The time of day may be specified by the manufacturer of the refrigeration device or adjustable by the user.
Wenn, wie oben beschrieben, die Wendel 11 in einem Kältemittelkreislauf in Reihe mit dem Verdichter 4 und dem Verdampfer 6 geschaltet ist, so wird die Füllung 10 jedes Mal erhitzt, wenn der Verdichter 4 arbeitet, unabhängig davon, ob Feuchtigkeit in der Füllung 10 gebunden ist oder nicht. So besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass wenn die Tür 2 geöffnet wird, die Füllung 10 warm ist und infolge dessen die Wärme der Füllung 10 in die Lagerkammer 3 eingetragen wird, wenn nach dem Schließen der Tür 2 der Ventilator 15 in Betrieb geht. Um dies zu vermeiden, ist bei einer in Fig. 2 gezeigten Weiterentwicklung der Ausgestaltung der Erfindung ein Wegeventil 18 im Kältemittelkreis zwischen dem Verdichter 4 und der Wendel 1 1 vorgesehen, das zwischen einer Stellung, in der es das Kältemittel über die Wendel 11 führt, und einer Stellung, in der es das Kältemittel unter Umgehung der Wendel 11 direkt zum Verflüssiger 5 über eine zur Wendel 11 parallele Leitung führt, umschaltbar ist. Indem die Steuereinheit 7 das Wegeventil 18 bei jedem Öffnen der Tür 2 in die erstgenannte und bei Ablauf der Trocknungsbetriebszeit des Ventilators zurück in die zweitgenannte Stellung schaltet, wird die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass bei einem neuerlichen Öffnen der Tür 2 die Füllung 10 warm ist und die in ihr enthaltene Wärmeenergie beim Trocknen nach erneutem Schließen der Tür 2 in die Lagerkammer 3 befördert wird. So wird mit Hilfe des Wegeventils 18 die Energieeffizienz des Gerätes weiter verbessert. As described above, when the coil 11 is connected in series with the compressor 4 and the evaporator 6 in a refrigerant circuit, the filling 10 is heated each time the compressor 4 operates, regardless of whether moisture is bound in the filling 10 is or not. Thus, there is a high probability that when the door 2 is opened, the filling 10 is warm and as a result, the heat of the filling 10 is registered in the storage chamber 3, when after closing the door 2, the fan 15 goes into operation. In order to avoid this, in a further development of the embodiment of the invention shown in FIG. 2, a directional control valve 18 is provided in the refrigerant circuit between the compressor 4 and the coil 11, which between a position in which it carries the refrigerant via the coil 11, and a position in which it leads the refrigerant, bypassing the coil 11 directly to the condenser 5 via a parallel to the coil 11 line, can be switched. By the control unit 7 switches the directional control valve 18 back to the second-mentioned position with each opening of the door 2 in the former and at the expiration of the drying operation time of the fan, the probability is reduced that with a renewed opening of the door 2, the filling 10 is warm and the in the heat energy contained in it is transported after drying again after closing the door 2 in the storage chamber 3. Thus, the energy efficiency of the device is further improved by means of the directional control valve 18.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kältegerät mit einem einen Verdichter aufweisenden Kältemittelkreislauf und mit einer Lagerkammer (3) sowie einer von der Lagerkammer (3) abgesetzten Nebenkammer (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenkammer (9) einen reversiblen Absorber (10) für Feuchtigkeit enthält und dass ein Ventilator (15) zum Umwälzen von Luft zwischen der Lagerkammer (3) und der Nebenkammer (9) vorgesehen ist, die durch Luftumlenkmittel (14, 16) von der Lagerkammer (3) trennbar und mit der Umgebung des Kältegeräts verbindbar ist.1. Refrigerating appliance with a compressor having a refrigerant circuit and a storage chamber (3) and one of the storage chamber (3) remote secondary chamber (9), characterized in that the secondary chamber (9) contains a reversible absorber (10) for moisture and that a fan (15) is provided for circulating air between the storage chamber (3) and the secondary chamber (9), which is separable by Luftumlenkmittel (14, 16) of the storage chamber (3) and connectable to the environment of the refrigerator.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der reversible Absorber (10) ein Sorptionsmaterial ist.2. Refrigerating appliance according to claim 1, characterized in that the reversible absorber (10) is a sorption material.
3. Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Sorptionsmaterials bemessen ist, um wenigstens die bei einem einzigen Öffnen der Tür (2) in die Lagerkammer (3) gelangende Feuchtigkeitsmenge zu absorbieren.3. Refrigerating appliance according to claim 2, characterized in that the amount of sorbent material is dimensioned to absorb at least the in a single opening of the door (2) in the storage chamber (3) reaching amount of moisture.
4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenkammer (9) beheizbar ist.4. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary chamber (9) is heatable.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenkammer (9) einen Wärmetauscher (11 ) enthält, der mit heißem Gas von dem Verdichter (4) beaufschlagbar ist.5. Refrigerating appliance according to claim 4, characterized in that the secondary chamber (9) contains a heat exchanger (11) which can be acted upon with hot gas from the compressor (4).
6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1 1 ) aus einem Kältemittelkreis (4, 5, 6) des Kältegeräts auskoppelbar ist.6. Refrigerating appliance according to claim 5, characterized in that the heat exchanger (1 1) from a refrigerant circuit (4, 5, 6) of the refrigeration device can be coupled out.
7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (7), die eingerichtet ist, die Versorgung eines der7. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized by a control circuit (7) which is adapted to supply one of
Lagerkammer (3) zugeordneten Verdampfers (6) mit Kältemittel zu unterbinden, während der Ventilator (15) in Betrieb ist. Storage chamber (3) associated with evaporator (6) to prevent refrigerant while the fan (15) is in operation.
8. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftumlenkmittel als Ventilanordnung (14, 15) ausgebildet sind.8. Refrigerating appliance according to claim 1, characterized in that the Luftumlenkmittel as a valve arrangement (14, 15) are formed.
9. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (14, 15) als elektrisch betreibbares 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist.9. Refrigerating appliance according to claim 8, characterized in that the valve arrangement (14, 15) is designed as an electrically operable 3/2-way solenoid valve.
10. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkammer (3) und die Nebenkammer (9) über Luftführungskanäle miteinander strömungstechnisch in Verbindung stehen, die durch die Luftumlenkeinrichtungen (14, 15) sperrbar oder offenbar sind.10. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 9, characterized in that the storage chamber (3) and the secondary chamber (9) via air ducts communicate with each other in terms of flow, which are blocked by the Luftumlenkeinrichtungen (14, 15) or apparently.
11. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenkammer (9) über Luftwege mit der Umgebung des Kältegeräts verbindbar ist, die über die Luftumlenkeinrichtungen (14, 15) offenbar oder sperrbar sind.11. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 9, characterized in that the secondary chamber (9) via air paths with the environment of the refrigerator is connectable, which are on the Luftumlenkeinrichtungen (14, 15) clearly or lockable.
12. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekenneichnet, dass der Ventilator (L15) außerhalb des Lagerraums (3) angeordnet ist.12. Refrigerating appliance according to one of claims 1 to 11, characterized gekennichnet that the fan (L15) is arranged outside of the storage space (3).
13. Kältegerät nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (15) am abflussseitigen Ende der Nebenkammer (9) angeordnet ist.13. Refrigerating appliance according to claim 11, characterized in that the fan (15) is arranged at the outflow-side end of the secondary chamber (9).
14. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (7), die eingerichtet ist, das Öffnen und Schließen einer Tür (2) des Kältegeräts zu erfassen und den Ventilator (15) jeweils nach Schließen der Tür (2) in Betrieb zu setzen.14. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized by a control circuit (7) which is adapted to detect the opening and closing of a door (2) of the refrigerator and the fan (15) in each case after closing the door (2) in operation to put.
15. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (7), die eingerichtet ist, den Absorber (10) zu einer vorgegebenen Tageszeit zu regenerieren.15. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized by a control circuit (7) which is adapted to regenerate the absorber (10) at a predetermined time of day.
16. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenkammer (9) außerhalb einer Wärmeisolationsschicht (1 , 2) des Kältegeräts angeordnet ist. 16. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary chamber (9) outside a heat insulating layer (1, 2) of the refrigeration device is arranged.
17. Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts mit den Schritten a) Erfassen von Trocknungsbedarf in einer Lagerkammer (3) des Kältegeräts, b) wenn Trocknungsbedarf erfasst wird, Umwälzen von Luft zwischen der Lagerkammer (3) und einer einen Absorber (10) für Feuchtigkeit enthaltenden Nebenkammer (9), c) Umwälzen von Luft zwischen der Nebenkammer (9) und der Umgebung.17. A method for operating a refrigeration device comprising the steps of a) detecting the need for drying in a storage chamber (3) of the refrigeration device, b) when drying requirement is detected, recirculating air between the storage chamber (3) and a moisture absorber (10) Secondary chamber (9), c) circulating air between the auxiliary chamber (9) and the environment.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) Trocknungsbedarf erkannt wird, nachdem eine Tür (2) des Kältegeräts geöffnet worden ist.18. The method according to claim 17, characterized in that in step a) drying requirement is detected after a door (2) of the refrigerator has been opened.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt b) umgewälzte Luftvolumen ein Mehrfaches des Volumens der Lagerkammer ist.19. The method according to claim 17 or claim 12, characterized in that the circulated in step b) air volume is a multiple of the volume of the storage chamber.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts b) keine Kühlung der Lagerkammer (3) stattfindet.20. The method according to any one of claims 17 to 19, characterized in that during the step b) no cooling of the storage chamber (3) takes place.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) der Absorber (10) erhitzt wird.21. The method according to any one of claims 17 to 20, characterized in that in step c) of the absorber (10) is heated.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (10) mit Hilfe von Heißgas von einem Verdichter (4) des Kältegeräts erhitzt wird. 22. The method according to claim 21, characterized in that the absorber (10) by means of hot gas from a compressor (4) of the refrigerator is heated.
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