EP3948117A1 - Kältegerät und verfahren zum betreiben eines kältegeräts - Google Patents

Kältegerät und verfahren zum betreiben eines kältegeräts

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Publication number
EP3948117A1
EP3948117A1 EP20716731.3A EP20716731A EP3948117A1 EP 3948117 A1 EP3948117 A1 EP 3948117A1 EP 20716731 A EP20716731 A EP 20716731A EP 3948117 A1 EP3948117 A1 EP 3948117A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
food
temperature
storage chamber
temperature sensor
frozen
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20716731.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kleiner
Delia Hahn
Ulrich Kriegsmann
Christian Mayershofer
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 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 Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3948117A1 publication Critical patent/EP3948117A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • F25D17/045—Air flow control arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/80—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • 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 invention relates to a refrigeration device.
  • the invention also relates to a method for operating a refrigeration device.
  • phase transition temperature of the respective food in turn depends on the composition of the food. Salts, sugars, lipids, etc. determine the individual phase transition temperature.
  • every food has an individual transition temperature depending on the composition.
  • EP 228 21 49 discloses a cooling device and a method for controlling the same. The method includes lowering a temperature in a storage chamber to a freezing point temperature zone by adjusting the cold air supplied to the storage chamber and lowering the temperature in the storage chamber to a temperature below freezing point by increasing an amount of the cold air supplied to the storage chamber, if it is determined that a temperature of objects stored in the storage chamber in the freezing point temperature zone is stabilized by the cold air.
  • the present invention creates a refrigeration device with a storage chamber for storing food, a temperature sensor which is set up to detect an individual phase transition temperature of a food to be frozen arranged in the storage chamber, at least one cooling unit and at least one fan, and a control unit, which for this purpose is designed when detecting the individual
  • phase transition temperature of the food to be frozen arranged in the storage chamber by the temperature sensor, to increase a cooling output and / or to control the at least one fan, to increase a cold air flow supplied to the storage chamber.
  • the present invention also provides a method for operating a refrigeration device.
  • the method comprises providing the refrigeration device with a storage chamber for storing food.
  • the method further comprises detecting an individual phase transition temperature of a food to be frozen arranged in the storage chamber by means of a temperature sensor.
  • the method also includes providing at least one cooling unit and at least one fan and activating the cooling unit, increasing a cooling output and / or activating the at least one fan to increase a cold air flow supplied to the storage chamber upon detection of the individual phase transition temperature of the food to be frozen arranged in the storage chamber by the temperature sensor.
  • One idea of the present invention is, by providing the
  • phase transition temperature of the food to be frozen arranged in the storage chamber To detect the phase transition temperature of the food to be frozen arranged in the storage chamber, to automatically recognize the phase transition temperature of the respective food, so that the user of the freezer does not have to know this independently, but can still use the associated advantages of freezing while maintaining quality of the food.
  • speed of the phase transition can be increased in such a way that it is passed through as quickly as possible and the quality of the frozen product is thus maintained as much as possible.
  • the cooling unit has a first evaporator, the control unit being set up to, upon detection of the individual phase transition temperature of the food to be frozen arranged in the storage chamber, through the
  • Temperature sensor to control the cooling unit to provide a maximum cooling capacity of the first evaporator.
  • the phase transition of the food can be traversed using the first evaporator.
  • the cooling unit has a second evaporator, the control unit being set up for the purpose of detecting the individual phase transition temperature of the food to be frozen arranged in the storage chamber to control the cooling unit by the temperature sensor, to switch on the second evaporator.
  • control unit is set up to measure a speed of the at least one
  • phase transition of the food can also be shortened accordingly by appropriate control of the fan in addition to or as an alternative to the control of the cooling unit.
  • the temperature sensor is set up to measure the individual
  • Phase transition temperature of the food to be frozen arranged in the storage chamber on the basis of a temperature plateau of the food that occurs during a freezing process of the food
  • the temperature sensor is set up to detect the temperature plateau of the food occurring during the freezing process of the food if it is detected during a first predetermined period of time
  • the temperature sensor is set up to detect the temperature plateau of the food occurring during the freezing process of the food if at least three of the detected temperature measurement values during the first specified time period are within the specified range.
  • the specified range of the detected temperature measurement values is between 0.5 K and 2 K. In this way, an exact temperature determination of the individual phase transition of the food to be frozen arranged in the storage chamber can advantageously be made possible.
  • control unit is set up to control the cooling unit, before and / or after a phase transition of the food to be frozen arranged in the storage chamber, to provide a lower cooling capacity than during the phase transition. Since it only depends on the fastest possible passage of the phase transition of the food to be frozen to ensure quality retention, the cooling capacity of the cooling unit can thus be reduced due to the precise detection of the phase transition before and after the phase transition. This also contributes to an energy-efficient freezing process for the food.
  • the temperature sensor is provided by a core temperature sensor that can be inserted into the food to be frozen, a temperature sensor that detects the core temperature of the food to be frozen by detecting the temperature in the storage chamber, or a temperature sensor, in particular an infrared temperature sensor, which does this is set up to detect the temperature of the food to be frozen contactlessly, is designed.
  • the selection of the temperature sensor can thus be adapted in an advantageous manner to corresponding structural or systemic requirements of the refrigeration device.
  • the temperature sensor or the control unit is set up to
  • corresponding food can also be calculated indirectly by detecting the temperature in the storage chamber.
  • the refrigeration device is designed as a shock freezer or a conventional freezer.
  • the present invention is thus advantageously versatile and can be integrated into a large number of existing devices.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a refrigeration device according to a
  • FIG. 2 shows a diagram of a temperature profile of a foodstuff to be frozen arranged in a storage chamber of the refrigeration device according to the preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method for operating a
  • Refrigeration device according to the preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a refrigeration device according to a preferred embodiment of the invention.
  • the refrigeration device 1 has a storage chamber 10 for storing food 12.
  • the refrigeration device 1 also has a temperature sensor 14. Of the
  • Temperature sensor 14 is set up to be an individual
  • the refrigeration device 1 also has a cooling unit 16 and a fan 17.
  • the refrigeration device 1 has a control unit 18, which is set up for the detection of the individual
  • the cooling unit 16 has a first evaporator 16a.
  • the control unit 18 is set up, upon detection of the individual
  • the cooling unit 16 also has a second evaporator 16b.
  • the second evaporator 16b is optional.
  • the control unit 18 is set up to control the cooling unit 16 to switch on the second evaporator 16b.
  • the control unit 18 is also set up to control a speed of the at least one fan 17 for changing a flow speed of the cold air supplied to the storage chamber 10.
  • the speed of the at least one fan 17 should be detected when the
  • Phase transition temperature T of the arranged in the storage chamber 10 to be frozen food 12 are increased, thereby a
  • the temperature sensor 14 is set up to measure the individual
  • phase transition temperature T of the food 12 to be frozen which is arranged in the storage chamber 10, on the basis of a temperature plateau of the food 12 that occurs during a freezing process of the food 12.
  • the control unit 18 is also set up to control the cooling unit 16, before and / or after a phase transition of the food 12 to be frozen arranged in the storage chamber 10, to provide a lower cooling output than during the phase transition.
  • the temperature sensor 14 is preferably formed by a core temperature sensor that can be inserted into the food 12 to be frozen.
  • the temperature sensor 14 can, for example, by a
  • Be designed temperature sensor which the core temperature of the food to be frozen 12 by detecting the temperature in the
  • the temperature sensor 14 can be formed by a temperature sensor, in particular an infrared temperature sensor, which is set up to measure the temperature of the
  • the temperature sensor 14 or the control unit 18 are configured to calculate the core temperature of the food 12 to be frozen arranged in the storage chamber 10 on the basis of the temperature recorded in the storage chamber 10.
  • the refrigeration device 1 is preferably formed by a shock freezer.
  • a shock freezer is a freezer in the conventional sense, but with increased cooling capacity to enable a quick freezing process.
  • the refrigeration device 1 can be formed, for example, by a conventional freezer.
  • FIG. 2 shows a diagram of a temperature profile of a foodstuff to be frozen arranged in the storage chamber of the refrigeration device according to the preferred embodiment of the invention.
  • Temperature curve K2 shown.
  • the first temperature profile K1 reproduces a conventional temperature profile of a food to be frozen which is arranged in a storage chamber of a refrigeration device.
  • phase transition temperature T is reached usually characterized by a slight increase in temperature followed by a temperature plateau defined over time.
  • the end of the temperature plateau thus corresponds to the end of the individual phase transition of the food, after which the temperature curve K1 drops again essentially constantly to lower temperatures.
  • the refrigeration device according to the invention is designed to automatically detect the individual phase transition temperature T of the food 12 to be frozen located in the storage chamber 10, and thus, when the food enters the phase transition, a control unit 18 of the refrigeration device 1 is set up to control the cooling capacity of the cooling unit 16 and / or to increase the speed of the fan 17 to reduce the duration of the phase transition of the food to be frozen.
  • the temperature curve K2 thus differs from the temperature curve K1 in a shorter period of time of the phase transition of the to be frozen
  • the temperature sensor 14 is also set up to monitor the during the measurement
  • the temperature sensor 14 is also set up to detect the temperature plateau of the food 12 occurring during the freezing process of the food 12 if at least three of the plateaus detected
  • the temperature sensor 14 is also set up to detect an end of a phase transition of the food 12 to be frozen, which is arranged in the storage chamber 10, if predetermined during a second Time period T2 detected temperature measured values are below the specified range B or permanently fall below this.
  • the specified range B of the detected temperature measurement values is between 0.5 K and 2 K.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method for operating a
  • the method comprises providing S1 the refrigeration device with a
  • the method further comprises detecting S2 an individual phase transition temperature T of a food 12 to be frozen arranged in the storage chamber 10 by means of a temperature sensor 14.
  • the method also includes providing S3 at least one cooling unit 16 and at least one fan 17 and activating S4 of cooling unit 16 to increase a cooling capacity and / or activating the at least one fan supplied to storage chamber 10

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät (1), mit einer Lagerkammer (10) zum Lagern von Lebensmitteln (12), einem Temperatursensor (14), welcher dazu eingerichtet ist, eine individuelle Phasenübergangstemperatur (T) eines in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) zu detektieren, zumindest einer Kühleinheit (16) und zumindest einem Ventilator (17),undeiner Steuereinheit (18), welche dazu eingerichtet ist, bei Detektierung der individuellen Phasenübergangstemperatur (T) des in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) durch den Temperatursensor (14) die Kühleinheit (16) anzusteuern, eine Kühlleistung zu erhöhen und/oder den zumindest einen Ventilator anzusteuern, eine der Lagerkammer (10) zugeführte Kaltluftströmung zu erhöhen.Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts (1).

Description

Beschreibung
Titel
Kältegerät und Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts.
Stand der Technik
Bei einem Gefriervorgang eines Lebensmittels in einer Gefrierkammer eines Kältegeräts durchläuft das Lebensmittel eine individuelle Temperaturkurve. Eine Zeitdauer bis zum Erreichen einer vorgegebenen Gefriertemperatur hängt maßgeblich von einer individuellen Phasenübergangstemperatur des
Lebensmittels als auch von einer lebensmittelabhängigen Zeitdauer eines Durchschreitens des Phasenübergangs ab.
Die Phasenübergangstemperatur des jeweiligen Lebensmittels wiederum hängt von der Zusammensetzung eines Lebensmittels ab. Salze, Zucker, Lipide etc. bestimmen die jeweils individuelle Phasenübergangstemperatur.
Dementsprechend hat jedes Lebensmittel eine individuelle Übergangstemperatur in Abhängigkeit der Zusammensetzung.
Gleichfalls ist bekannt, dass ein Qualitätserhalt bei Tiefkühlprodukten maßgeblich über die Dauer des Gefrierens, also den eigentlichen Phasenübergang, bestimmt wird. Bekannte Kältegeräte weisen jedoch den Nachteil auf, dass der Nutzer des Gefriergeräts die jeweils individuelle Phasenübergangstemperatur wissen und als Zieltemperatur einstellen oder ungefähr die Zeit abschätzen muss, bis der Phasenübergang weitestgehend durchschritten ist. Die EP 228 21 49 offenbart eine Kühlvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern derselben. Das Verfahren beinhaltet das Absenken einer Temperatur in einer Lagerkammer auf einen Gefrierpunkt-Temperaturzone durch Einstellen der der Lagerkammer zugeführten Kaltluft und das Absenken der Temperatur in der Lagerkammer auf eine Temperatur unterhalb eines Gefrierpunktes durch Erhöhen einer Menge der der Lagerkammer zugeführten Kaltluft, wenn bestimmt wird, dass eine Temperatur von in der Lagerkammer gelagerten Gegenständen in der Gefrierpunkt-Temperaturzone durch die Kaltluft stabilisiert wird.
Es ist daher wünschenswert, ein verbessertes Kältegerät bereitzustellen, welches in der Lage ist, ein Gefrieren jeweiliger Lebensmittel bei gleichzeitigem Qualitätserhalt und vereinfachter Bedienung des Kältegeräts bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Kältegerät mit einer Lagerkammer zum Lagern von Lebensmitteln, einem Temperatursensor, welcher dazu eingerichtet ist, eine individuelle Phasenübergangstemperatur eines in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels zu detektieren, zumindest einer Kühleinheit und zumindest einem Ventilator, und einer Steuereinheit, welche dazu ausgebildet ist, bei Detektierung der individuellen
Phasenübergangstemperatur des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels durch den Temperatursensor die Kühleinheit anzusteuern, eine Kühlleistung zu erhöhen und/oder den zumindest einen Ventilator anzusteuern, eine der Lagerkammer zugeführte Kaltluftströmung zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen des Kältegeräts mit einer Lagerkammer zum Lagern von Lebensmitteln. Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren einer individuellen Phasenübergangstemperatur eines in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels mittels eines Temperatursensors. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Bereitstellen zumindest einer Kühleinheit und zumindest eines Ventilators und ein Ansteuern der Kühleinheit, eine Kühlleistung zu erhöhen und/oder ein Ansteuern des zumindest einen Ventilators, eine der Lagerkammer zugeführte Kaltluftströmung zu erhöhen bei Detektierung der individuellen Phasenübergangstemperatur des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels durch den Temperatursensor.
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen des
Temperatursensors, welcher dazu eingerichtet ist, die individuelle
Phasenübergangstemperatur des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels zu detektieren, die Phasenübergangstemperatur des jeweiligen Lebensmittels automatisiert zu erkennen, sodass der Nutzer des Gefriergeräts diese nicht selbständig wissen muss, aber dennoch die damit verbundenen Vorteile des Gefrierens bei gleichzeitigem Qualitätserhalt des Lebensmittels nutzen kann. Zudem kann durch die exakte Detektierung eines Einsetzens des Phasenübergangs des jeweiligen Lebensmittels durch entsprechende Erhöhung der Kühlleistung der Kühleinheit die Geschwindigkeit des Phasenübergangs derart erhöht werden, dass dieser schnellstmöglich durchschritten und die Qualität des Tiefkühlprodukts somit größtmöglich erhalten bleibt.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kühleinheit einen ersten Verdampfer aufweist, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei Detektierung der individuellen Phasenübergangstemperatur des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels durch den
Temperatursensor die Kühleinheit anzusteuern, eine maximale Kühlleistung des ersten Verdampfers bereitzustellen. Somit kann eine schnellstmögliche
Beschreitung des Phasenübergangs des Lebensmittels unter Verwendung des ersten Verdampfers ermöglicht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kühleinheit einen zweiten Verdampfer aufweist, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei Detektierung der individuellen Phasenübergangstemperatur des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels durch den Temperatursensor die Kühleinheit anzusteuern, den zweiten Verdampfer zuzuschalten. Somit kann in vorteilhafter Weise eine weitere Verkürzung des Phasenübergangs des Lebensmittels erreicht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl des zumindest einen
Ventilators zum Ändern, insbesondere zum Erhöhen, einer
Strömungsgeschwindigkeit der der Lagerkammer zugeführten Kaltluft zu steuern, insbesondere zu erhöhen. Somit kann der Phasenübergang des Lebensmittels ebenfalls durch entsprechende Ansteuerung des Ventilators zusätzlich zu oder alternativ zu der Ansteuerung der Kühleinheit entsprechend verkürzt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Temperatursensor dazu eingerichtet ist, die individuelle
Phasenübergangstemperatur des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels anhand eines während eines Gefrierprozesses des Lebensmittels auftretenden Temperaturplateaus des Lebensmittels zu
detektieren. Somit kann in vorteilhafter Weise eine exakte Bestimmung des individuellen Phasenübergangs des jeweiligen Lebensmittels vorgesehen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Temperatursensor dazu eingerichtet ist, das während des Gefrierprozesses des Lebensmittels auftretende Temperaturplateau des Lebensmittels zu detektieren, wenn während eines ersten vorgegebenen Zeitraums detektierte
Temperaturmesswerte innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch Vorgabe des Zeitraums und des
Bereichs eine genaue Bestimmung des individuellen Phasenübergangs des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Temperatursensor dazu eingerichtet ist, das während des Gefrierprozesses des Lebensmittels auftretende Temperaturplateau des Lebensmittels zu detektieren, wenn zumindest drei der detektierten Temperaturmesswerte während des ersten vorgegebenen Zeitraums innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen. Eine derartige Detektierung lässt somit in vorteilhafter Weise auf ein weitestgehend konstantes Temperaturplateau schließen, wodurch Rückschlüsse auf das Vorhandensein des individuellen Phasenübergangs des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels möglich sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der vorgegebene Bereich der detektierten Temperaturmesswerte zwischen 0,5 K und 2 K liegt. Somit kann in vorteilhafter Weise eine exakte Temperaturbestimmung des individuellen Phasenübergangs des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels ermöglicht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Kühleinheit anzusteuern, vor und/oder nach einem Phasenübergang des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels eine geringere Kühlleistung als während des Phasenübergangs bereitzustellen. Da es lediglich auf die schnellstmögliche Durchschreitung des Phasenübergangs des zu gefrierenden Lebensmittels zur Gewährleistung des Qualitätserhalts ankommt, kann die Kühlleistung der Kühleinheit somit aufgrund der exakten Erfassbarkeit des Phasenübergangs vor und nach dem Phasenübergang reduziert werden. Dies trägt ferner zu einem energieeffizienten Gefrierprozess des Lebensmittels bei.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Temperatursensor durch einen in das zu gefrierende Lebensmittel einfügbaren Kerntemperatursensor, einen Temperatursensor, welcher die Kerntemperatur des zu gefrierenden Lebensmittels durch Erfassen der Temperatur in der Lagerkammer detektiert, oder einen Temperatursensor, insbesondere einen Infrarottemperatursensor, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zu gefrierenden Lebensmittels berührungslos zu detektieren, ausgebildet ist. Die Auswahl des Temperatursensors kann somit in vorteilhafter Weise an entsprechende bauliche bzw. systemische Anforderungen des Kältegeräts angepasst werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Temperatursensor oder die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die
Kerntemperatur des in der Lagerkammer angeordneten zu gefrierenden
Lebensmittels auf Basis der erfassten Temperatur in der Lagerkammer zu berechnen. Somit kann in vorteilhafter weise, falls von dem Vorsehen eines Kerntemperatursensors abgesehen wird, die Kerntemperatur des
entsprechenden Lebensmittels ebenfalls durch Detektieren der Temperatur in der Lagerkammer indirekt berechnet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kältegerät durch einen Schockfroster oder ein herkömmliches Gefriergerät ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist somit in vorteilhafter Weise vielseitig anwendbar und in einer Vielzahl von bestehenden Geräten integrierbar.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der
Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen
Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kältegeräts gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm eines Temperaturverlaufs eines in einer Lagerkammer des Kältegeräts angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines
Kältegeräts gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts
Gegenteiliges angegeben ist.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kältegeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Kältegerät 1 weist eine Lagerkammer 10 zum Lagern von Lebensmitteln 12 auf. Ferner weist das Kältegerät 1 einen Temperatursensor 14 auf. Der
Temperatursensor 14 ist dazu eingerichtet, eine individuelle
Phasenübergangstemperatur T eines in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 zu detektieren.
Das Kältegerät 1 weist des Weiteren eine Kühleinheit 16 und einen Ventilator 17 auf. Darüber hinaus weist das Kältegerät 1 eine Steuereinheit 18 auf, welche dazu eingerichtet ist, bei Detektierung der individuellen
Phasenübergangstemperatur T des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 durch den Temperatursensor 14 die Kühleinheit 16 anzusteuern, eine Kühlleistung zu erhöhen und/oder den zumindest einen Ventilator anzusteuern, eine der Lagerkammer 10 zugeführte Kaltluftströmung zu erhöhen. Die Kühleinheit 16 weist einen ersten Verdampfer 16a auf. Die Steuereinheit 18 ist dazu eingerichtet, bei Detektierung der individuellen
Phasenübergangstemperatur T des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 durch den Temperatursensor 14 die Kühleinheit 16 anzusteuern, eine maximale Kühlleistung des ersten Verdampfers 16a bereitzustellen.
Die Kühleinheit 16 weist in der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren einen zweiten Verdampfer 16b auf. Der zweite Verdampfer 16b ist jedoch optional. Die Steuereinheit 18 ist dazu eingerichtet, bei Detektierung der individuellen Phasenübergangstemperatur T des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 durch den Temperatursensor 14 die Kühleinheit 16 anzusteuern, den zweiten Verdampfer 16b zuzuschalten.
Die Steuereinheit 18 ist ferner dazu eingerichtet, eine Drehzahl des zumindest einen Ventilators 17 zum Ändern einer Strömungsgeschwindigkeit der der Lagerkammer 10 zugeführten Kaltluft zu steuern. Insbesondere soll die Drehzahl des zumindest einen Ventilators 17 bei Detektierung der
Phasenübergangstemperatur T des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 erhöht werden, um dadurch eine
Strömungsgeschwindigkeit der der Lagerkammer 10 zugeführten Kaltluft zu erhöhen.
Der Temperatursensor 14 ist dazu eingerichtet, die individuelle
Phasenübergangstemperatur T des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 anhand eines während eines Gefrierprozesses des Lebensmittels 12 auftretenden Temperaturplateaus des Lebensmittels 12 zu detektieren.
Die Steuereinheit 18 ist ferner dazu eingerichtet, die Kühleinheit 16 anzusteuern, vor und/oder nach einem Phasenübergang des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 eine geringere Kühlleistung als während des Phasenübergangs bereitzustellen. Der Temperatursensor 14 ist vorzugsweise durch einen in das zu gefrierende Lebensmittel 12 einfügbaren Kerntemperatursensor ausgebildet.
Alternativ kann der Temperatursensor 14 beispielsweise durch einen
Temperatursensor ausgebildet sein, welcher die Kerntemperatur des zu gefrierenden Lebensmittels 12 durch Erfassen der Temperatur in der
Lagerkammer 10 detektiert. Ferner alternativ kann der Temperatursensor 14 durch einen Temperatursensor, insbesondere einen Infrarottemperatursensor, ausgebildet sein, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zu
gefrierenden Lebensmittels 12 berührungslos zu detektieren.
Der Temperatursensor 14 oder die Steuereinheit 18 sind im Falle des Vorsehens des oben genannten alternativen Temperatursensors dazu eingerichtet, die Kerntemperatur des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 auf Basis der erfassten Temperatur in der Lagerkammer 10 zu berechnen.
Das Kältegerät 1 ist vorzugsweise durch einen Schockfroster ausgebildet. Bei einem Schockfroster handelt es sich um ein Gefriergerät im herkömmlichen Sinne, jedoch mit erhöhter Kühlleistung zum Ermöglichen eines schnellen Gefrierprozesses. Alternativ kann das Kältegerät 1 beispielsweise durch ein herkömmliches Gefriergerät ausgebildet sein.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm eines Temperaturverlaufs eines in der Lagerkammer des Kältegeräts angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Insbesondere sind ein erster Temperaturverlauf K1 und ein zweiter
Temperaturverlauf K2 dargestellt. Der erste Temperaturverlauf K1 gibt einen herkömmlichen Temperaturverlauf eines in einer Lagerkammer eines Kältegeräts angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels wieder.
Die Temperatur des Lebensmittels sinkt hierbei im Wesentlichen konstant bis zu einem Erreichen der individuellen Phasenübergangstemperatur T des
Lebensmittels. Das Erreichen der individuellen Phasenübergangstemperatur T ist in der Regel durch eine leichte Temperaturerhöhung gefolgt von einem zeitlich definierten Temperaturplateau gekennzeichnet.
Das Ende des Temperaturplateaus entspricht somit dem Ende des individuellen Phasenübergangs des Lebensmittels, wonach die Temperaturkurve K1 wieder im Wesentlichen konstant auf geringere Temperaturen abfällt.
Im Gegensatz hierzu ist das erfindungsgemäße Kältegerät dazu ausgebildet, die individuelle Phasenübergangstemperatur T des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 automatisiert zu detektieren und somit mit Eintritt des Lebensmittels in den Phasenübergang eine Steuereinheit 18 des Kältegeräts 1 dazu eingerichtet ist, die Kühlleistung der Kühleinheit 16 und/oder die Drehzahl des Ventilators 17 zum Verringern der Zeitdauer des Phasenübergangs des zu gefrierenden Lebensmittels zu erhöhen.
Die Temperaturkurve K2 unterscheidet sich somit von der Temperaturkurve K1 in einer geringeren Zeitdauer des Phasenübergangs des zu gefrierenden
Lebensmittels 12.
Der Temperatursensor 14 ist ferner dazu eingerichtet, das während des
Gefrierprozesses des Lebensmittels 12 auftretende Temperaturplateau des Lebensmittels 12 zu detektieren, wenn während eines ersten vorgegebenen Zeitraums T1 detektierte Temperaturmesswerte innerhalb eines vorgegebenen Bereichs B liegen.
Der Temperatursensor 14 ist überdies dazu eingerichtet, das während des Gefrierprozesses des Lebensmittels 12 auftretende Temperaturplateau des Lebensmittels 12 zu detektieren, wenn zumindest drei der detektierten
Temperaturmesswerte während des ersten vorgegebenen Zeitraums T1 innerhalb des vorgegebenen Bereichs B liegen.
Der Temperatursensor 14 ist darüber hinaus dazu eingerichtet, ein Ende eines Phasenübergangs des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 zu detektieren, wenn während eines zweiten vorgegebenen Zeitraums T2 detektierte Temperaturmesswerte unterhalb des vorgegebenen Bereichs B liegen bzw. diesen dauerhaft unterschreiten.
Der vorgegebene Bereich B der detektierten Temperaturmesswerte liegt zwischen 0,5 K und 2 K.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines
Kältegeräts.
Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen S1 des Kältegeräts mit einer
Lagerkammer 10 zum Lagern von Lebensmitteln 12. Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren S2 einer individuellen Phasenübergangstemperatur T eines in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 mittels eines Temperatursensors 14.
Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Bereitstellen S3 zumindest einer Kühleinheit 16 und zumindest eines Ventilators 17 und ein Ansteuern S4 der Kühleinheit 16, eine Kühlleistung zu erhöhen und/oder ein Ansteuern des zumindest einen Ventilators, eine der Lagerkammer 10 zugeführte
Kaltluftströmung zu erhöhen bei einer Detektierung der individuellen
Phasenübergangstemperatur des in der Lagerkammer 10 angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels 12 durch den Temperatursensor 14.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann eine Art, Positionierung und Funktionalität des
Temperatursensors und der weiteren Komponenten des Kältegeräts
entsprechend jeweiliger baulicher bzw. systemischer Anforderungen modifiziert werden.

Claims

Ansprüche
1. Kältegerät (1), mit
einer Lagerkammer (10) zum Lagern von Lebensmitteln (12);
einem Temperatursensor (14), welcher dazu eingerichtet ist, eine individuelle Phasenübergangstemperatur (T) eines in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) zu detektieren;
zumindest einer Kühleinheit (16) und zumindest einem Ventilator (17); und einer Steuereinheit (18), welche dazu eingerichtet ist, bei Detektierung der individuellen Phasenübergangstemperatur (T) des in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) durch den
Temperatursensor (14) die Kühleinheit (16) anzusteuern, eine Kühlleistung zu erhöhen und/oder den zumindest einen Ventilator anzusteuern, eine der Lagerkammer (10) zugeführte Kaltluftströmung zu erhöhen.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (16) einen ersten Verdampfer (16a) aufweist, wobei die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, bei Detektierung der individuellen
Phasenübergangstemperatur (T) des in der Lagerkammer (10)
angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) durch den
Temperatursensor (14) die Kühleinheit (16) anzusteuern, eine maximale Kühlleistung des ersten Verdampfers (16a) bereitzustellen.
3. Kältegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (16) einen zweiten Verdampfer (16b) aufweist, wobei die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, bei Detektierung der individuellen
Phasenübergangstemperatur (T) des in der Lagerkammer (10)
angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) durch den
Temperatursensor (14) die Kühleinheit (16) anzusteuern, den zweiten Verdampfer (16b) zuzuschalten.
4. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl des zumindest einen Ventilators (17) zum Ändern, insbesondere zum Erhöhen, einer Strömungsgeschwindigkeit der der Lagerkammer (10) zugeführten Kaltluft zu steuern, insbesondere zu erhöhen.
5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (14) dazu eingerichtet ist, die individuelle Phasenübergangstemperatur (T) des in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) anhand eines während einem Gefrierprozess des Lebensmittels (12) auftretenden
Temperaturplateaus des Lebensmittels (12) zu detektieren.
6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Temperatursensor (14) dazu eingerichtet ist, das während dem
Gefrierprozess des Lebensmittels (12) auftretende Temperaturplateau des Lebensmittels (12) zu detektieren, wenn während einem ersten
vorgegebenen Zeitraum (T1) detektierte Temperaturmesswerte innerhalb einem vorgegebenen Bereich (B) liegen.
7. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Temperatursensor (14) dazu eingerichtet ist, das während dem
Gefrierprozess des Lebensmittels (12) auftretende Temperaturplateau des Lebensmittels (12) zu detektieren, wenn zumindest drei der detektierten Temperaturmesswerte während dem ersten vorgegebenen Zeitraum (T1) innerhalb dem vorgegebenen Bereich (B) liegen.
8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (14) dazu eingerichtet ist, ein Ende eines Phasenübergangs des in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) zu detektieren, wenn während einem zweiten vorgegebenen Zeitraum (T2) detektierte Temperaturmesswerte unterhalb dem vorgegebenen Bereich (B) liegen.
9. Kältegerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Bereich (B) der detektierten Temperaturmesswerte zwischen 0,5 K und 2 K liegt.
10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, die Kühleinheit (16) anzusteuern, vor und/oder nach einem Phasenübergang des in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12), eine geringere Kühlleistung als während dem Phasenübergang bereitzustellen.
11. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (14) durch einen in das zu gefrierende Lebensmittel (12) einfügbaren Kerntemperatursensor, einen Temperatursensor, welcher die Kerntemperatur des zu gefrierenden Lebensmittels (12) durch Erfassen der Temperatur in der Lagerkammer (10) detektiert, oder einen Temperatursensor, insbesondere einen
Infrarottemperatursensor, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur des zu gefrierenden Lebensmittels (12) berührungslos zu detektieren, ausgebildet ist.
12. Kältegerät nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Temperatursensor (14) oder die Steuereinheit (18) dazu eingerichtet ist, die Kerntemperatur des in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) auf Basis der erfassten Temperatur in der Lagerkammer (10) zu berechnen.
13. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kältegerät (1) durch einen Schockfroster oder ein herkömmliches Gefriergerät ausgebildet ist.
14. Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts (1), mit den Schritten:
Bereitstellen (S1) des Kältegeräts (1) mit einer Lagerkammer (10) zum Lagern von Lebensmitteln (12); Detektieren (S2) einer individuellen Phasenübergangstemperatur (T) eines in der Lagerkammer (10) angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) mittels eines Temperatursensors (14);
Bereitstellen (S3) zumindest einer Kühleinheit (16) und zumindest eines Ventilators (17); und
Ansteuern (S4) der Kühleinheit (16), eine Kühlleistung zu erhöhen und/oder Ansteuern des zumindest einen Ventilators, eine der Lagerkammer (10) zugeführte Kaltluftströmung zu erhöhen bei Detektierung der individuellen Phasenübergangstemperatur (T) des in der Lagerkammer (10)
angeordneten zu gefrierenden Lebensmittels (12) durch den
Temperatursensor (14).
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