LU103403B1 - Verfahren und Steuervorrichtung zum Betreiben eines Kühlgeräts, Kühlgerät - Google Patents

Verfahren und Steuervorrichtung zum Betreiben eines Kühlgeräts, Kühlgerät

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LU103403B1
LU103403B1 LU103403A LU103403A LU103403B1 LU 103403 B1 LU103403 B1 LU 103403B1 LU 103403 A LU103403 A LU 103403A LU 103403 A LU103403 A LU 103403A LU 103403 B1 LU103403 B1 LU 103403B1
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LU
Luxembourg
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zone
cooling
signal
goods
characteristic
Prior art date
Application number
LU103403A
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English (en)
Inventor
Angela Glodny
Mario Westergerling
Original Assignee
Miele & Cie
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Publication date
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2500/00Problems to be solved
    • F25D2500/04Calculation of parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2700/06Sensors detecting the presence of a product
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2700/16Sensors measuring the temperature of products

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Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlgeräts (100) mit einem Innenraum (200) mit einer Mehrzahl von Zonen (205, 210, 215, 220) zum Lagern und Kühlen von Waren (270) umfasst einen Schritt des Erfassens einer Charakteristik einer in eine Zone (205) einzulagernde Ware (270), einen Schritt des Ermittelns eines Wärmesignals, das eine Wärmelast der in die Zone (205) einzulagernde Ware (270) repräsentiert, einen Schritt des Ermittelns eines Zonensignals, das eine Zieltemperatur der Zone (205) repräsentiert, einen Schritt des Bestimmens einer Kühlleistung zum Kühlen der die Ware (270) aufweisenden Zone (205) unter Verwendung des Wärmesignals und des Zonensignals und einen Schritt des Ausgebens eines Kühlsignals, um die Kühlleistung für die Zone (205) auszugeben, um das Kühlgerät (100) zu betreiben.

Description

Beschreibung
Verfahren und Steuervorrichtung zum Betreiben eines Kühlgeräts, Kühlgerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Kühlgeräts und ein Kühlgerät.
Kühlgeräte weisen einen integrierten Temperaturfühler auf, um auf die gewünschte
Zieltemperatur regeln. Somit regeln Kühlgeräte ihre Innentemperatur auf der Basis des eingebauten Temperaturfühlers und einer daraus abgeleiteten Regellogik. Neben der
Regellogik ist die Erkennung von Lebensmitteln zum Zweck des Bestandsmanagements möglich.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte
Vorrichtung zum Betreiben eines Kühlgeräts und ein verbessertes Kühlgerät zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Betreiben eines Kühlgeräts und ein Kühlgerät mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein zuverlässiges Kühlen einer Zone in einem Kühlgerät insbesondere bei Einlagern neuer Ware ermöglicht wird.
Ein Verfahren ist zum Betreiben eines Kühlgeräts vorgesehen. Das Kühlgerät weist einen
Innenraum mit einer Mehrzahl von Zonen zum Lagern und Kühlen von Waren auf. Das
Kühlen kann auch ein Gefrieren umfassen. Das Verfahren umfasst einen Schritt des
Erfassens, einen Schritt des Ermittelns, einen weiteren Schritt des Ermittelns, einen Schritt des Bestimmens und einen Schritt des Ausgebens. Im Schritt des Erfassens wird eine
Charakteristik einer in eine Zone einzulagernde Ware erfasst. Im Schritt des Ermittelns wird unter Verwendung der Charakteristik ein Wärmesignal ermittelt, das eine Wärmelast der in die Zone einzulagernde Ware repräsentiert. Im Schritt des Ermittelns wird ein Zonensignal ermittelt, wobei das Zonensignal die die Ware aufweisende Zone und eine Zieltemperatur der
Zone repräsentiert. Im Schritt des Bestimmens wird eine Kühlleistung zum Kühlen der die
Ware aufweisende Zone unter Verwendung des Wärmesignals und des Zonensignals bestimmt. Im Schritt des Ausgebens wird ein Kühlsignal ausgegeben, um die Kühlleistung für die Zone auszugeben, um das Kühlgerät zu betreiben.
Das Kühlgerät kann als ein Kühlschrank, eine Kühlgefrierkombi oder als ein Gefriergerät ausgebildet sein. Die Zonen können durch unterschiedliche Fächer oder Schubladen definiert sein. Den Zonen können unterschiedliche Zieltemperaturen zugewiesen sein. Ein Nutzer kann die Ware in eine beliebige Zone des Kühlgeräts einlegen. Bei der Ware kann es sich lediglich beispielhaft um ein Lebensmittel handeln. Bringt der Nutzer eine Wärmelast in Form von Lebensmitteln, Getränken, Speisen ein, so kann die Temperatur im Kühlgerät entsprechend der Wärmelast ansteigen, was als Temperaturabweichung vom Sollwert erkannt werden kann. Mit dem hier vorgestellten Ansatz kann ein Kühlaggregat des
Kühlgeräts die Regelung anpassen, ohne auf eine Temperaturänderung in dem Kühlgerät zu warten. Das Kühlaggregat kann ermitteln, welche Last eingebracht wurde und kann daher die
Regelung vorausschauend und effizient anpassen. Wird vom Nutzer eine Wärmelast in Form von Lebensmitteln, Getränken, Speisen in das Kühlgerät mit mehreren Zonen, zum Beispiel
Kühlgerät, Kaltlagergerät oder Gefriergerät, eingebracht, so kann anhand der eingelagerten
Ware entschieden werden, ob eine Kühlzone schneller gekühlt wird als die andere, weil es sich zum Beispiel um ein empfindliches Lebensmittel handelt. Mit dem hier vorgestellten
Ansatz kann das Kühlgerät Informationen darüber erhalten, was vom Nutzer eingelagert wurde, wie viel eingelagert wurde, welche Temperatur das Lagergut hatte, welche
Temperaturdifferenz zur jeweiligen Zone besteht und welche Wärmelast damit in welche
Zone, die auch als Kühlfach bezeichnet werden kann, eingebracht wurde. Mit dem hier vorgestellten Ansatz kann die Regelung von Kühlgeräten in Abhängigkeit von den eingelagerten Waren bzw. Lebensmitteln und deren Wärmelasten ermöglicht werden. Der hier vorgestellte Ansatz kann daher auch als intelligente wärmelastabhängige
Kühlgeräteregelung verstanden werden.
Im Schritt des Erfassens kann als die Charakteristik ein Typ, ein Volumen und eine
Temperatur der Ware erfasst werden. Im Schritt des Ermittelns kann die Wärmelast unter
Verwendung des Typs, des Volumens und der Temperatur ermittelt werden. Aus dem Typ der Ware kann die Wärmekapazität ermittelt werden. Auf diese Weise kann über die
Charakteristik bestimmt werden, wieviel Energie zum Kühlen der Ware erforderlich ist.
Das Verfahren kann einen Schritt des Ausgebens eines Warnsignals umfassen. Der Schritt des Ausgebens kann ausgeführt werden, wenn im Schritt des Ermittelns die erfasste
Wärmelast eine vorbestimmte Wärmelast übersteigt. Das Warnsignal kann über eine
Anzeigeeinrichtung des Kühlgeräts ausgegeben werden und den Nutzer warnen, dass die
Ware, die er in das Kühlgerät einlagern möchte, zu heiß ist und die Kühlung der heißen Ware einen hohen Energiebedarf erfordert. Der Nutzer kann entscheiden, ob er die Ware bei
Raumtemperatur abkühlen lässt oder trotzdem in das Kühlgerät einlagert.
Im Schritt des Erfassens kann eine weitere Charakteristik einer in eine weitere Zone einzulagernde weitere Ware erfasst werden. Im Schritt des Ermittelns kann ein weiteres
Wärmesignal ermittelt werden, das eine weitere Wärmelast der in die weitere Zone einzulagernde weitere Ware repräsentieren kann. Im Schritt des Ermittelns kann ein weiteres
Zonensignal ermittelt werden, das die die weitere Ware aufweisende weitere Zone und eine weitere Zieltemperatur der weiteren Zone repräsentieren kann. Im Schritt des Bestimmens kann eine weitere Kühlleistung unter Verwendung des weiteren Wärmesignals und des weiteren Zonensignals bestimmt werden. Der Nutzer kann mehrere Waren in verschiedene
Zonen des Kühlgeräts einlagern.
Im Schritt des Ausgebens können das Kühlsignal und ein weiteres Kühlsignal ausgegeben werden, wobei das Kühlsignal vor dem weiteren Kühlsignal ausgegeben werden kann, wenn die Charakteristik der Ware empfindlicher als die Charakteristik der weiteren Ware ist. Somit kann erfasst werden, ob empfindliche oder schnell zu kühlenden Waren eingelagert wurden, welche bevorzugt gekühlt werden können. Vorteilhafterweise kann somit eine intelligente ı5 Kühlung ermöglicht werden, da die empfindlichere Ware zuerst und/oder mit einer höheren
Kühlleistung gekühlt werden kann.
Der Schritt des Erfassens der Charakteristik kann unter Verwendung einer
Erfassungseinrichtung ausgeführt werden. Die Erfassungseinrichtung kann ausgebildet sein, um die Charakteristik kontaktlos sensieren zu können. Dazu kann die Erfassungseinrichtung eine oder mehrere Sensoren umfassen, beispielsweise mindestens eine Kamera und/oder mindestens eine Warmebildkamera. Unter Verwendung der Erfassungseinrichtung kann die
Charakteristik zuverlässig und schnell erfasst werden. Die Erfassungseinrichtung kann platzsparend im oder am Kühlgerät verbaut werden. Beispielsweise kann der Typ und das
Volumen der Ware unter Verwendung einer Kamera und einer geeigneten Bildauswertung und die Temperatur der Ware unter Verwendung einer Warmebildkamera oder eines
Infrarotsensors erfasst werden. Auf diese Weise kann die Charakteristik zuverlässig und schnell erfasst werden.
Auch wenn der beschriebene Ansatz anhand eines Haushaltgerats beschrieben wird, kann die hier beschrieben Vorrichtung/Verfahren entsprechend im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät eingesetzt werden.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die
Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der
Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter
Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein
Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein
Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter
Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten
Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes
Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
Ein Kühlgerät zum Kühlen von Lebensmitteln weist einen Innenraum mit einer Mehrzahl von
Zonen zum Lagern und Kühlen von Waren und eine Ausführungsform einer hierin genannten
Vorrichtung und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Charakteristik einer in das
Kühlgerät einzulagernden oder eingelagerten Ware auf. Das Kühlgerät ist beispielsweise als ı5 ein Kühlschrank, eine Kühlgefrierkombi oder ein Gefriergerät ausgebildet.
Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit
Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem
Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer
Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung,
Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts; und
Figur 5 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum
Betreiben eines Kühlgeräts.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts 100. Das Kühlgerät 100 weist eine Tür 105 zum Verschließen eines Innenraums des
Kühlgeräts 100 auf. Das Kühlgerät 100 ist ausgebildet, um Waren zu kühlen, zu lagern und dabei optional zu gefrieren. Dazu ist das Kühlgerät 100 lediglich beispielhaft als ein
Kühlschrank oder als eine Kühlgefrierkombi oder als ein Gefriergerät ausgebildet. In den nachfolgenden Figuren ist das Kühlgerät 100 genauer beschrieben. In anderen Worten ausgedrückt zeigt Figur 1 eine Grundansicht des Kühlgeräts 100 im geschlossenen Zustand.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts 5 100. Das Kühlgerät 100 ähnelt oder entspricht dem Kühlgerät aus Figur 1, mit Ausnahme dessen, dass das Kühlgerät 100 in einer Seitenansicht geschnitten gezeigt ist, wobei eine
Seitenwand des Kühlgeräts 100 weggelassen ist, sodass der Innenraum 200 sichtbar ist.
Zusätzlich ist die Tür weggelassen. In anderen Worten ausgedrückt zeigt Figur 2 eine
Schnittansicht in Seitenansicht ohne Tür, die auch als Fronttür bezeichnet werden kann.
Das Kühlgerät 100 weist in dem Innenraum 200 eine Mehrzahl von Zonen 205, 210, 215, 220, hier lediglich beispielhaft vier Zonen, zum Lagern und Kühlen und/oder Gefrieren von
Waren auf. Die Zonen 205, 210, 215, 220 können auch als Fachböden bezeichnet werden.
Zusätzlich weist das Kühlgerät 100 eine Steuervorrichtung 225 und eine
Erfassungseinrichtung 230 auf, wobei die Erfassungseinrichtung 230 und die
Steuervorrichtung 225 signalübertragungsfähig miteinander verbunden sind. Die
Steuervorrichtung 225 kann auch als Steuerung, Display, uC und/oder Elektronik bezeichnet werden. Beispielsweise bildet die Steuervorrichtung 225 eine Anzeigeeinrichtung zum
Anzeigen von Kühlinformationen aus.
Das Kühlgerät 100 ist lediglich beispielhaft als ein Kühlschrank ausgebildet, um Waren zu lagern und zu kühlen. Dazu weiß das Kühlgerät 100 beispielsweise einen Verdampfer 235 und eine Rückwand 240 auf, wobei zwischen dem Verdampfer 235 und der Rückwand 240 ein Luftkanal 245 ausgebildet ist. Lediglich beispielhaft ist an der Rückwand 240 ein Lüfter 250 angeordnet. Die Rückwand 240 dient beispielsweise als Abdeckung des Luftstromkanals 245.
Die Erfassungseinrichtung 230 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel im oberen
Bereich des Kühlgerätekorpus 255 derart angeordnet, dass ein Erfassungsbereich 260 der
Erfassungseinrichtung 230 den Bereich der Tür des Kühlgeräts 100 erfasst. Die
Erfassungseinrichtung 230 ist beispielsweise fest angebunden oder via Bluetooth oder Wifi mit der Steuervorrichtung 225 verbunden.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich ein Nutzer 265 im
Erfassungsbereich 260 der Erfassungseinrichtung 230, wobei der Nutzer 265 eine Ware 270, hier lediglich beispielhaft ein Lebensmittel, in der Hand hält. Bei der Ware 270 kann es sich auch um eine Speise oder ein Getränk handeln. Der Nutzer 265 ist beispielsweise dem
Innenraum 200 zugewandt, um die Ware 270 in eine beliebige Zone des Kühlgeräts 100 einzulegen. Lediglich beispielhaft ist der Nutzer 265 dabei, die Ware 270 in die unterste Zone 205 zu legen.
Die Erfassungseinrichtung 230 ist ausgebildet, um beispielsweise während des
Einlegevorgangs die Ware 270 erfassen, genauer gesagt eine Charakteristik der Ware 270.
Dabei wird der Typ der Ware 270, hier lediglich beispielhaft eine Aubergine, ein Volumen der
Ware 270 und eine Temperatur der Ware 270 erfasst. Hierzu weist die Erfassungseinrichtung 230 beispielsweise mindestens die eine Kamera mit KI zum Erfassen des Typs der Ware 270, eine Sensoreinrichtung zum Sensieren des Volumens der Ware 270 und mindestens eine Wärmebildkamera, die auch als IR-Kamera bezeichnet werden kann, zum Erfassen der
Temperatur der Ware 270 auf. Lediglich beispielhaft sind ein Sensorsignal 275 zur
Volumenerkennung sowie ein Temperatursignal 280 zur Temperaturerfassung dargestellt.
Die Sensoreinrichtung weist beispielsweise einen Time of Flight-Sensor auf, wobei das
Volumen beispielsweise unter Verwendung des Time of Flight-Sensors und/oder einer Bild-KI
Datenauswertung sensiert wird. Die Temperatur wird mittels Infrarot und einer
Oberflächentemperaturermittlung ermittelt. Unter Verwendung dieser erfassten Charakteristik wird die Wärmelast der Ware 270 ermittelt. Diese Ermittlung erfolgt lediglich beispielhaft während der Nutzer 265 die Ware 270 in den Innenraum 200 des Kühlgeräts 100 einlegt.
Der Nutzer 265 legt die Ware 270 beispielsweise in die Zone 205 ein. Dies wird beispielsweise mittels der Erfassungseinrichtung 230 erfasst. Zusätzlich wird eine
Zieltemperatur der Zone 205 erfasst. Das Kühlgerät 100 weiß nun, dass die Ware 270 in der
Zone 205 liegt. Unter Verwendung der Wärmelast und der Zieltemperatur der Zone 205 wird eine Kühlleistung zum Kühlen der Zone 205 bestimmt und die Zone 205 unter Verwendung dieser Kühlleistung gekühlt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Nutzer 265 gewarnt, wenn die erfasste
Wärmelast der Ware 270 eine vorbestimmte Wärmelast übersteigt, also wenn die Ware 270 sehr heiß ist. Die Warnung wird beispielsweise über eine Anzeigeeinrichtung an der
Steuervorrichtung 225 ausgegeben. Der Nutzer 265 wird darüber informiert, dass die Ware 270 sehr heiß ist, um sie in die Zone 205 zu legen. Der Nutzer 265 kann nun entscheiden, ob er die Ware 270 trotzdem in das Kühlgerät 100 einlagert oder ob er die Ware 270 außerhalb des Kühlgeräts 270 abkühlen lässt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel legen der Nutzer 265 oder ein weiterer Nutzer eine weitere Ware in das Kühlgerät 100 ein, beispielsweise in eine weitere Zone 210. Von der weiteren Ware wird ebenfalls die Wärmelast und von der weiteren Zone 210 die
Zieltemperatur ermittelt, um die Kühlleistung für die weitere Zone 210 zu bestimmen. Beim
Betrieb des Kühlgeräts 100 wird dann beispielsweise berücksichtigt, welche der Waren empfindlicher ist und entsprechend die Zone, die die empfindlichere Ware aufweist, bevorzugt gekühlt.
In anderen Worten ausgedrückt werden mittels einer oder mehrerer eingebauter
Erfassungseinrichtungen 230, die auch als Kamera bezeichnet werden kann, und KI-
Unterstützung die einzulagernden Waren 270 oder Lebensmittel erkannt. In Figur 2 ist symbolisch nur die eine Erfassungseinrichtung 230 an einer beliebigen Stelle dargestellt. Die genaue Positionierung und die Anzahl der Erfassungseinrichtungen 230 sind anwendungsbezogen auszulegen. Ergänzend werden als Erfassungseinrichtungen 230 optional sogenannte 3D Time of Flight Sensoren/Kameras, kurz 3D-Tof, verwendet. Diese
Sensorik ist in der Lage, ein Tiefenprofilbild und damit ein annäherndes Volumenbild der
Ware 270 oder des Lebensmittels zu erzeugen. Dem Kühlgerät 100 ist nun bekannt, welche
Ware 270 mit welchem zugehörigen Volumen eingelagert wird. Mittels weiterer Sensorik in
Form einer oder mehrere Wärmebildkameras wird nun die Temperatur des oder der
Lebensmittel bzw. Waren 270 ermittelt und somit die einzulagernde Wärmelast bestimmt.
Uber die Nutzerinteraktion wird nun überprüft, wo welche Ware 270 mit welcher
Wärmekapazität eingelagert wurde. Je nach Ziel-Lagerzone und sich daraus ergebender
Temperaturdifferenz und volumenabhängiger Wärmekapazität bestimmt das Kühlgerät 100 die effizienteste, schnellste oder beste Kühllogik. In Abhängigkeit vom zu lagernden Volumen und der Wärmekapazität sowie der Zieltemperatur der Zone, die auch als Lagerzone bezeichnet werden kann, ergibt sich der Kältebedarf der Kältemaschinenregelung. Darüber hinaus wird beispielsweise über eine KI kontrolliert, ob es sich bei der Ware 270 um eine sehr heiße Speise handelt und der Nutzer wird beispielsweise bei einem vernetzten Gerät über den daraus resultierenden hohen Energiebedarf für die Kühlung informiert. Nun entscheidet der Nutzer, ob er die Ware 270 bei Raumtemperatur vorab abkühlen lässt. Zur Spezifizierung des Begriffs "Ziel-Lagerzone": je nach Kühlgerät 100 weist dieses verschiedene Zonen 205, 210, 215, 220 mit unterschiedlichen Temperaturen auf, siehe auch IEC-Norm
Lagertemperaturen, als Beispiel drei Lagerzonen mit entsprechenden
Temperaturunterschieden: Kühlteil mit beispielsweise fünf Grad Celsius, Kaltlagerfach null
Grad Celsius, Gefrierteil minus 18 Grad Celsius. Wenn mehrere Waren eingelagert werden, wird beispielsweise auch eine Priorisierung der Kühllogik vorgenommen, so dass die verderblichen Waren mit einer höheren Kälteleistung gekühlt werden.
In anderen Worte ausgedrückt können Kühlgeräte aktuell erst dann auf eine
Temperaturänderung reagieren, wenn diese bereits eingetreten ist. Daraufhin wird mit einer höheren Kühlleistung gekühlt. Sämtliche in der Zone befindlichen Lebensmittel nehmen
Jedoch zuvor Wärme von dem eingebrachten Lebensmittel auf, was sich negativ auf die
Haltbarkeit aller gelagerter Lebensmittel auswirken kann. Hinzu kommt, dass das heutige
Kühlgerät keine Informationen darüber hat, was in welcher Menge eingelagert wurde, und welcher Kältebedarf besteht, und somit keine intelligente Regelung vornehmen kann.
Mit dem hier vorgestellten Ansatz wird ein Kühlgerät 100 geschaffen, dass die Ware 270 erkennt, das Volumen der Ware 270 ermittelt und mit Hilfe der Wärmebildkamera die s resultierende Wärmelast der Ware 270 berechnet und im letzten Schritt die
Temperaturdifferenz je nach Lagerzone berechnet, um so den Kältebedarf jeder Zone zu ermitteln. Auf Basis dieser Informationen berechnet das Kühlgerät 100 nun vorausschauend, welche Kühlregellogik am effizientesten ist, um den Zielwert jeder Zone zu halten bzw. möglichst schnell wieder zu erreichen. Dabei werden beispielsweise die kälteren Zonen priorisiert, so dass eine unzulässige Erwärmung besonders empfindlicher Waren 270 verhindert wird. Bei der Einlagerung mehrerer unterschiedlicher Waren 270 ist die Erfassung aller Warenwärmelasten wie oben beschrieben erforderlich. Durch die Lagerung in unterschiedlichen Zonen und deren getrennte Regelbarkeit ergibt sich nun folgender Vorteil:
Das Kühlgerät 100 ist in der Lage, besonders empfindliche Waren zu erkennen und diese vorrangig zu kühlen und je nach Temperaturdifferenz. Dadurch ergibt sich generell ein geringerer Energieverbrauch, der Kühlgeräte-Regelkreis arbeitet stabiler, es gibt weniger
Temperaturschwankungen. Darüber hinaus führt beispielsweise eine Warnung bei der
Einlagerung einer zu heißen Speise zum Entnehmen der Speise, wodurch ebenfalls der
Energieverbrauch gesenkt wird. Der hier vorgestellte Ansatz ist in sämtlichen Kühlgeräten und Gefriergeräten einsetzbar.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts 100. Das Kühlgerät 100 ähnelt oder entspricht dem Kühlgerät aus Figur 2, mit Ausnahme dessen, dass die Tür 105 des Kühlgeräts 100 dargestellt ist, wobei die Tür 105 in einem geschlossen Zustand gezeigt ist.
Unterhalb der Zone 205 ist beispielsweise eine Gemüseschublade 300 angeordnet.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kühlgeräts 100. Das Kühlgerät 100 ähnelt oder entspricht dem Kühlgerät aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren, mit Ausnahme dessen, dass das Kühlgerät 100 in einer Frontansicht mit geöffneter Tür 105 gezeigt ist.
Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 500 zum
Betreiben eines Kühlgeräts. Das Verfahren 500 ist ausgebildet, um das Kühlgerät aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren oder ein ähnliches Kühlgerät zu betreiben.
Das Verfahren 500 umfasst hierzu einen Schritt 505 Schritt des Erfassens, einen Schritt 510 des Ermittelns, einen weiteren Schritt 515 des Ermittelns, einen Schritt 520 des Bestimmens und einen Schritt 525 des Ausgebens. Optional umfasst das Verfahren 500 einen Schritt 530 des Ausgebens.
Im Schritt 505 des Erfassens wird eine Charakteristik einer in eine Zone einzulagernde Ware unter Verwendung einer geeigneten Erfassungseinrichtung erfasst, die eine oder mehrere s Sensoreinrichtungen, beispielsweise zur Bilderfassung und Temperaturerfassung, umfassen kann. Beispielsweise werden als die Charakteristik ein Typ, ein Volumen und eine
Temperatur der Ware erfasst. Im Schritt 510 des Ermittelns wird ein Wärmesignal ermittelt, das eine Wärmelast der in die Zone einzulagernde Ware repräsentiert; unter Verwendung der
Charakteristik. Beispielsweise wird die Wärmelast unter Verwendung des Typs, des
Volumens und der Temperatur ermittelt. Im Schritt 515 des Ermittelns wird ein Zonensignal ermittelt, wobei das Zonensignal die die Ware aufweisende Zone und eine Zieltemperatur der
Zone repräsentiert. Im Schritt 520 des Bestimmens wird eine Kühlleistung zum Kühlen der die
Ware aufweisende Zone bestimmt, unter Verwendung des Wärmesignals und des
Zonensignals. Im Schritt 525 des Ausgebens wird ein Kühlsignal ausgegeben, um die ı5 Kühlleistung für die Zone auszugeben, um das Kühlgerät zu betreiben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Verfahren 500 ausgebildet, um eine weitere
Wärmelast einer weiteren Ware und eine weitere Zieltemperatur einer weiteren Zone zu ermitteln. Hierzu wird im Schritt 505 des Erfassens eine weitere Charakteristik der in die weitere Zone einzulagernde weitere Ware erfasst. Im Schritt 510 des Ermittelns wird dann ein weiteres Wärmesignal ermittelt, das die weitere Wärmelast der in die weitere Zone einzulagernde weitere Ware repräsentiert. Im Schritt 515 des Ermittelns wird dann ein weiteres Zonensignal ermittelt, das die die weitere Ware aufweisende weitere Zone und die weitere Zieltemperatur der weiteren Zone repräsentiert. Im Schritt 520 des Bestimmens wird dann eine weitere Kühlleistung unter Verwendung des weiteren Wärmesignals und des weiteren Zonensignals bestimmt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden dann im Schritt 525 des Ausgebens das Kühlsignal und ein weiteres Kühlsignal ausgegeben. Das Kühlsignal wird lediglich beispielhaft vor dem weiteren Kühlsignal ausgegeben, wenn die Charakteristik der Ware empfindlicher als die Charakteristik der weiteren Ware ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird im Schritt 530 des Ausgebens ein
Warnsignal ausgegeben, wenn im Schritt 510 des Ermittelns die erfasste Wärmelast eine vorbestimmte Wärmelast übersteigt. Das Warnsignal wird beispielsweise an eine
Anzeigeeinrichtung des Kühlgeräts ausgegeben, um den Nutzer zu informieren, dass die
Ware sehr heiß ist. Der Nutzer kann dann entscheiden, ob er die Ware trotzdem in das
Kühlgerät einlagert oder ob er die Ware außerhalb des Kühlgeräts abkühlen lässt.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Verfahren (500) zum Betreiben eines Kühlgeräts (100), wobei das Kühlgerät (100) einen Innenraum (200) mit einer Mehrzahl von Zonen (205, 210, 215, 220) zum Lagern und Kühlen von Waren (270) aufweist, wobei das Verfahren (500) die folgenden Schritte umfasst: Erfassen (505) einer Charakteristik einer in eine Zone (205) einzulagernde Ware (270); Ermitteln (510) eines Wärmesignals, das eine Wärmelast der in die Zone (205) einzulagernde Ware (270) repräsentiert; unter Verwendung der Charakteristik; Ermitteln (515) eines Zonensignals, wobei das Zonensignal die die Ware (270) aufweisende Zone (205) und eine Zieltemperatur der Zone (205) repräsentiert; Bestimmen (520) einer Kühlleistung zum Kühlen der die Ware (270) aufweisende Zone (205), unter Verwendung des Wärmesignals und des Zonensignals; und Ausgeben (525) eines Kühlsignals, um die Kühlleistung für die Zone (205) auszugeben, um das Kühlgerät (100) zu betreiben. ı5
2. Verfahren (500) gemäß Anspruch 1, wobei im Schritt (505) des Erfassens als die Charakteristik ein Typ, ein Volumen und eine Temperatur der Ware (270) erfasst wird, wobei im Schritt (510) des Ermittelns die Wärmelast unter Verwendung des Typs, des Volumens und der Temperatur ermittelt wird.
3. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (530) des Ausgebens eines Warnsignals, wenn im Schritt (510) des Ermittelns die erfasste Wärmelast eine vorbestimmte Wärmelast übersteigt.
4. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (505) des Erfassens eine weitere Charakteristik einer in eine weitere Zone (210) einzulagernde weitere Ware erfasst wird, wobei im Schritt (510) des Ermittelns ein weiteres Wärmesignal ermittelt wird, das eine weitere Wärmelast der in die weitere Zone (210) einzulagernde weitere Ware repräsentiert, wobei im Schritt (515) des Ermittelns ein weiteres Zonensignal ermittelt wird, das die die weitere Ware aufweisende weitere Zone (210) und eine weitere Zieltemperatur der weiteren Zone (210) repräsentiert, wobei im Schritt (520) des Bestimmens eine weitere Kühlleistung unter Verwendung des weiteren Wärmesignals und des weiteren Zonensignals bestimmt wird.
5. Verfahren (500) gemäß Anspruch 4, wobei im Schritt (525) des Ausgebens das Kühlsignal und ein weiteres Kühlsignal ausgegeben werden, wobei das Kühlsignal vor dem weiteren Kühlsignal ausgegeben wird, wenn die Charakteristik der Ware (270) empfindlicher als die Charakteristik der weiteren Ware ist.
6. Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schritt (510) des Erfassens der Charakteristik unter Verwendung einer kontaktlos sensierenden Erfassungseinrichtung (230) ausgeführt wird.
7. Verfahren (500) gemäß Anspruch 6, wobei die Erfassungseinrichtung (230) eine Wärmebildkamera umfasst.
8. Steuervorrichtung (225), die ausgebildet ist, um die Schritte des Verfahrens (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7 in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.
9. Kühlgerät (100), insbesondere Kühlschrank, Kühlgefrierkombi oder Gefriergerät, wobei das Kühlgerät (100) einen Innenraum (200) mit einer Mehrzahl von Zonen (205, 210, 215, 220) zum Lagern und Kühlen von Waren (270), eine Steuervorrichtung (225) gemäß Anspruch 8 und eine Erfassungseinrichtung (230) zum Erfassen einer Charakteristik einer in eine Zone (205) einzulagernde Ware (270) umfasst.
10. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (500) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Steuervorrichtung (225) ausgeführt wird.
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