WO2011094791A2 - Kühlvorrichtung - Google Patents

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WO2011094791A2
WO2011094791A2 PCT/AT2011/000067 AT2011000067W WO2011094791A2 WO 2011094791 A2 WO2011094791 A2 WO 2011094791A2 AT 2011000067 W AT2011000067 W AT 2011000067W WO 2011094791 A2 WO2011094791 A2 WO 2011094791A2
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Christian Lindner
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Technik Design Vertriebs Gmbh
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    • 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
    • F25D1/00—Devices using naturally cold air or cold water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/12—Sensors measuring the inside temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/14—Sensors measuring the temperature outside the refrigerator or freezer

Definitions

  • the invention relates to a cooling device with a cooling chamber and with a controllable depending on the cooling chamber temperature cooling device for the cooling space, which is connected via an inlet and an exhaust duct in flow communication with the outside air, and with at least one controllable via a control device fan for the Air exchange via the supply and exhaust air lines.
  • Cooling devices such as refrigerators or the like, usually comprise controllable cooling devices, which are provided with a compressor, depending on the cooling requirement of their cooling space. These compressors have a relatively high energy demand, so there are multiple efforts to reduce energy consumption.
  • US 5,239,834 A has been proposed to connect the refrigerator via an inlet and an exhaust duct to the outside air and at least one fan for air exchange via the supply and discharge lines in dependence on the difference between the outside air temperature and the Turn on the internal temperature of the refrigerator via a control device, if the refrigerator compartment temperature is above a predetermined threshold below which the intended ne cooling device is always used.
  • a similar cooling device US Pat. No.
  • a cooling space is provided with a cooling device which can be activated as a function of the cooling space temperature, wherein the cooling space is in flow communication with the outside air via an inlet and exhaust air line.
  • a control device depending on the outside air temperature and the refrigerator space temperature, at least one fan for the air exchange can be controlled via the inlet and outlet lines.
  • the invention is therefore based on the object, a cooling device of the type described in such a way that with a corresponding energy savings, an advantageous cooling effect can be achieved.
  • the invention solves this problem by the fact that the switchable depending on the difference between the outside air temperature and the setpoint temperature of the refrigerator control device controls the fan for air exchange via the supply and exhaust air lines in dependence on the refrigerator compartment temperature.
  • the invention is based on the fact that effective cooling of the cooling space can then be achieved by an exchange of air between the outside air and the air of the cooling space, if the outside air temperature is correspondingly cooler than the setpoint temperature of the cooling space, because only then is the cooling space via the air exchange in the setpoint temperature range can be held. For this purpose, yes only needs the supply of cool outside air to be controlled accordingly.
  • a control device to be provided for this purpose is consequently to be charged with the cooling chamber temperature in order to control a blower for the supply of the cooler outside air in such a way that the required target temperature is maintained. temperature range in the cold room is maintained.
  • the prerequisite is that the outside air temperature is lower than the setpoint temperature of the cooling space, which can be detected in a simple manner by detecting the difference between the outside air temperature and the setpoint temperature of the cooling space. Since the energy consumption of a fan used for this purpose is considerably lower than that of the compressor of the cooling device, the desired energy saving results in the cold season. In the regulation of the cooling device for the refrigerator does not need to be intervened, because yes, this cooling device is controlled in dependence on the cold room temperature and therefore there is no cooling demand at a sufficiently low refrigerator temperature.
  • control device for controlling the fan as a function of the refrigerator compartment off the cooling device for the refrigerator as soon as the difference between the outside air temperature and the target temperature of the refrigerator displays a sufficiently low outside air temperature for the cooling of the refrigerator so that when reaching the upper temperature threshold for the control intervention can not overlap with respect to the use of the cooling device.
  • the exhaust duct can be provided with a suction fan and a throttle.
  • the cooling device comprises a cooling device 1, for example a refrigerator, with a refrigerated goods receiving, thermally insulated cooling chamber 2 and a conventional cooling device 3 for the cooling chamber 2, which cools the air in the cooling chamber 2 in a conventional manner in the heat exchange, in Depending on a predefinable setpoint temperature for the cooling chamber 2.
  • the cooling chamber 2 is connected via an air supply line 4 and an exhaust duct 5 with the outside air outside of an outer wall 6.
  • the outside air is sucked through a filter 7 by means of a suction fan 8 through the supply air line 4 into the cooling chamber 2, wherein the outside air supplied corresponding exhaust air is discharged via the exhaust duct 5 to the outside, again by means of a suction fan 9, the one for reasons of clarity assigned throttle valve is assigned.
  • the fans 8 and 9 are controlled by means of a control device 10, which is connected on the one hand to a sensor 11 for the refrigerator compartment temperature and on the other hand to a sensor 12 for the outside air temperature.
  • the cooling device 3 is switched off on the one hand and the control device 10 for the control of the second Refrigerator temperature commissioned depending on the specified setpoint.
  • the fans 8 and 9 are switched on as soon as the sensor 11 indicates a refrigerator compartment temperature exceeding the upper threshold value for the control intervention. If the lower threshold value for the setpoint temperature range in the cooling chamber 2 is exceeded, the fans 8 and 9 are switched off again, wherein the blower 9 in the exhaust duct 5 associated throttle prevents convection-induced air exchange between the cooling chamber 2 and the outside space outside the outer wall 6.
  • the Sensor 12 detected outside air temperature on the reference to the target temperature in the refrigerator compartment 2 measure for a proposed air exchange between the refrigerator 2 and the outside space outside the outer wall 6, the cooling device 3 is turned on again and the controller 10 is taken out of service.

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Abstract

Es wird eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlraum (2) und mit einer in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ansteuerbaren Kühleinrichtung (3) für den Kühlraum (2), der über eine Zu- und eine Abluftleitung (4, 5) mit der Außenluft in Strömungsverbindung steht, und mit wenigstens einem über eine Regeleinrichtung (10) ansteuerbaren Gebläse (8, 9) für den Luftaustausch über die Zu- und Abluftleitungen (4, 5) beschrieben. Zur vorteilhaften Steuerung wird vorgeschlagen, dass die in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Solltemperatur des Kühlraums (2) einschaltbare Regeleinrichtung (10) das Gebläse (8, 9) für den Luftaustausch über die Zu- und Abluftleitungen (4, 5) in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ansteuert.

Description

Kühlvorrichtung
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlraum und mit einer in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ansteuerbaren Kühleinrichtung für den Kühlraum, der über eine Zu- und eine Abluftleitung mit der Außenluft in Strömungsverbindung steht, und mit wenigstens einem über eine Regeleinrichtung ansteuerbaren Gebläse für den Luftaustausch über die Zu- und Abluftleitungen.
Stand der Technik
Kühlvorrichtungen, wie Kühlschränke oder dgl., umfassen üblicherweise in Abhängigkeit vom Kühlbedarf ihres Kühlraums ansteuerbare Kühleinrichtungen, die mit einem Kompressor versehen sind. Diese Kompressoren weisen einen vergleichsweise hohen Energiebedarf auf, sodass es vielfache Bestrebungen gibt, den Energiebedarf herabzusetzen. Zu diesem Zweck wurde beispielsweise vorgeschlagen (US 5 239 834 A), den Kühlraum über eine Zu- und eine Abluftleitung an die Außenluft anzuschließen und wenigstens ein Gebläse für den Luftaustausch über die Zu- und Ableitungen in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Innentemperatur des Kühlraums über eine Regeleinrichtung einzuschalten, wenn die Kühlraumtemperatur oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt, unterhalb dessen die vorgesehe- ne Kühlvorrichtung stets eingesetzt wird. Bei einer ähnlichen Kühlvorrichtung (US 4 178 770 A) ist ein Kühlraum mit einer in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ansteuerbaren Kühleinrichtung vorgesehen, wobei der Kühlraum über eine Zu- und Abluftleitung mit der Außenluft in Strömungsverbindung steht. Über eine Regeleinrichtung kann in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur und der Kühlraumtemperatur wenigstens ein Gebläse für den Luftaustausch über die Zu- und Ablaufleitungen angesteuert werden. Nachteilig bei diesen bekannten Kühlvorrichtungen ist vor allem, dass hinsichtlich der Kühlung durch die Außenluft keine Rücksicht auf die Solltemperatur des Kühlraums genommen wird.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass bei einer entsprechenden Energieersparnis eine vorteilhafte Kühlwirkung erzielt werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Solltemperatur des Kühlraums einschaltbare Regeleinrichtung das Gebläse für den Luftaustausch über die Zu- und Abluftleitungen in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ansteuert.
Die Erfindung geht davon aus, dass dann eine wirksame Kühlung des Kühlraums durch einen Luftaustausch zwischen der Außenluft und der Luft des Kühlraums erreicht werden kann, wenn die Außenlufttemperatur entsprechend kühler als die Solltemperatur des Kühlraums ist, weil erst dann der Kühlraum über den Luftaustausch im Solltemperaturbereich gehalten werden kann. Zu diesem Zweck braucht ja lediglich die Zufuhr der kühlen Außenluft entsprechend gesteuert zu werden. Eine hiefür vorzusehende Regeleinrichtung ist folglich mit der Kühlraumtemperatur zu beaufschlagen, um ein Gebläse für die Zufuhr der kühleren Außenluft so anzusteuern, dass der geforderte Solltempe- raturbereich im Kühlraum eingehalten wird. Voraussetzung ist, dass die Außenlufttemperatur niedriger als die Solltemperatur des Kühlraums ist, was in einfacher Weise über eine Erfassung der Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Solltemperatur des Kühlraums erfasst werden kann. Da der Energiebedarf eines zu diesem Zweck eingesetzten Lüfters erheblich geringer als der des Kompressors der Kühleinrichtung ist, ergibt sich in der kalten Jahreszeit die angestrebte Energieeinsparung. In die Regelung der Kühleinrichtung für den Kühlraum braucht dabei nicht eingegriffen zu werden, weil ja diese Kühleinrichtung in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur angesteuert wird und daher bei einer ausreichend niedrigen Kühlraumtemperatur kein Kühlbedarf besteht.
Trotzdem empfiehlt es sich, die Regeleinrichtung zum Ansteuern des Gebläses in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur die Kühleinrichtung für den Kühlraum abschaltet, sobald die Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Solltemperatur des Kühlraums eine ausreichend niedrige Außenlufttemperatur für die Kühlung des Kühlraums anzeigt, damit sich beim Erreichen des oberen Temperaturschwellwertes für den Regeleingriff keine Überschneidung im Hinblick auf den Einsatz der Kühleinrichtung ergeben kann.
Um einen die Temperaturführung innerhalb des Kühlraums beeinträchtigenden, konvektionsbedingten Luftaustausch zwischen der Außenluft und der Luft des Kühlraums zu vermeiden, kann die Abluftleitung mit einem Absauggebläse und einer Drosselklappe versehen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.
Weg zur Ausführung der Erfindung Die Kühlvorrichtung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst ein Kühlgerät 1 , beispielsweise einen Kühlschrank, mit einem das Kühlgut aufnehmenden, wärmegedämmten Kühlraum 2 und eine übliche Kühleinrichtung 3 für den Kühlraum 2, die die Luft im Kühlraum 2 in herkömmlicher Weise im Wärmeaustausch kühlt, und zwar in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Solltemperatur für den Kühlraum 2. Um den durch den Einsatz eines Kompressors bestimmten Energiebedarf der Kühleinrichtung 3 in der kalten Jahreszeit zu verringern, ist der Kühlraum 2 über eine Zuluftleitung 4 und eine Abluftleitung 5 mit der Außenluft außerhalb einer Außenmauer 6 verbunden. Die Außenluft wird über ein Filter 7 mittels eines Sauggebläses 8 durch die Zuluftleitung 4 in den Kühlraum 2 angesaugt, wobei die der zugeführten Außenluft entsprechende Abluft über die Abluftleitung 5 ins Freie abgeführt wird, und zwar wiederum mittels eines Sauggebläses 9, dem eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Drosselklappe zugeordnet ist. Die Gebläse 8 und 9 werden mit Hilfe einer Regeleinrichtung 10 angesteuert, die einerseits an einen Fühler 11 für die Kühlraumtemperatur und anderseits an einen Fühler 12 für die Außenlufttemperatur angeschlossen ist.
Unterschreitet die Außenlufttemperatur die Solltemperatur für den Kühlraum 2 in einem vorgegebenen Ausmaß, was über die Differenz der Außenlufttemperatur und der Solltemperatur für den Kühlraum 2 in einfacher Weise erfasst werden kann, so wird einerseits die Kühleinrichtung 3 abgeschaltet und anderseits die Regeleinrichtung 10 für die Regelung der Kühlraumtemperatur in Abhängigkeit vom vorgegebenen Sollwert in Betrieb genommen. Dies bedeutet, dass die Gebläse 8 und 9 eingeschaltet werden, sobald der Fühler 11 eine den oberen Schwellwert für den Regeleingriff überschreitende Kühlraumtemperatur anzeigt. Wird der untere Schwellwert für den Solltemperaturbereich im Kühlraum 2 unterschritten, so werden die Gebläse 8 und 9 wieder abgeschaltet, wobei die dem Gebläse 9 in der Abluftleitung 5 zugeordnete Drosselklappe einem konvektionsbedingten Luftaustausch zwischen dem Kühlraum 2 und dem Außenraum außerhalb der Außenmauer 6 unterbindet. Steigt die durch den Fühler 12 erfasste Außenlufttemperatur über das auf die Solltemperatur im Kühlraum 2 bezogene Maß für einen vorgesehenen Luftaustausch zwischen dem Kühlraum 2 und dem Außenraum außerhalb der Außenmauer 6 an, so wird die Kühleinrichtung 3 wieder eingeschaltet und die Regeleinrichtung 10 außer Betrieb genommen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kühlvorrichtung mit einem Kühlraum (2) und mit einer in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ansteuerbaren Kühleinrichtung (3) für den Kühlraum (2), der über eine Zu- und eine Abluftleitung (4, 5) mit der Außenluft in Strömungsverbindung steht, und mit wenigstens einem über eine Regeleinrichtung (10) ansteuerbaren Gebläse (8, 9) für den Luftaustausch über die Zu- und Abluftieitungen (4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass die in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Solltemperatur des Kühlraums (2) einschaltbare Regeleinrichtung (10) das Gebläse (8, 9) für den Luftaustausch über die Zu- und Abluftieitungen (4, 5) in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur ansteuert.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (10) zum Ansteuern des Gebläses (8, 9) in Abhängigkeit von der Kühlraumtemperatur die Kühleinrichtung (3) für den Kühlraum (2) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Solltemperatur des Kühlraums (2) schaltet.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftleitung (5) mit einem Absauggebläse (9) und einer Drosselklappe versehen ist.
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