WO2014079716A1 - Kältegerät mit einem kühlfach - Google Patents

Kältegerät mit einem kühlfach Download PDF

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WO2014079716A1
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Murat Darka
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Definitions

  • the object is achieved by a refrigeration device with a
  • Power control device for controlling a heating power of the heater.
  • the technical advantage is achieved that a power of the heater can be adapted to different conditions.
  • the refrigeration device is designed to turn on the heater at a detected opening of the refrigerating compartment.
  • the temperature inside a refrigerator compartment 103 gradually decreases.
  • the compressor 107 of the refrigerator 100 is not activated due to the low temperature of the refrigerator compartment 103 in this period.
  • a long service life of the compressor 107 therefore indicates a low temperature in the cooling compartment 103 of the refrigeration device 100.
  • the humidity may increase, which in this case may lead to undesirable condensation on the refrigerated goods, glass plates or the ceiling, especially in top freezers.
  • Locking means be attached, so that the heater 107 can be used in a production process in a simple manner.
  • the heating be attached in other ways in the refrigerator 100, for example, via connectors, fittings or by gluing.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät (100) mit einem Verdichter (107) und einem Kühlfach (103) dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kühlfach (103) eine Heizung (105) angeordnet ist, welche in Abhängigkeit von einer Standzeit des Verdichters (107) einschaltbar ist.

Description

KÄLTEGERÄT MIT EINEM KÜHLFACH
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem Kühlfach.
Bei niederen Umgebungstemperaturen werden Kühlfächer in Kältegräten nicht oder nur sehr kurz gekühlt, da der Wärmeeinfall von der Umgebung nur sehr gering ist. Zusätzlich kann bei einem Öffnen des Kühlfaches die Luftfeuchtigkeit ansteigen, was zu unerwünschter
Betauung an dem Kühlgut, an Glasplatten oder der Decke führen kann, insbesondere bei Top-Freezern. Bekannte Heizungen im Kühlfächern von Kältegeräten mit mehreren Temperaturzonen aber nur einem Kältekreislauf (Winterswitch-Heizungen) dienen dazu, eine Laufzeit eines
Verdichters zu generieren, um die Gefrierfachtemperatur genügend kalt zu halten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kältegerät mit einem verbesserten Kühlfach anzugeben, bei dem ein unerwünschtes Absinken einer Temperatur im Kühlfach verhindert wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kältegerät mit einem
Verdichter und einem Kühlfach gelöst, bei dem in dem Kühlfach eine Heizung angeordnet ist, welche in Abhängigkeit von einer Standzeit des Verdichters einschaltbar ist. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Temperatur im Kühlfach auch dann nicht unter einen bestimmen Wert sinkt, wenn das Kältegerät in einer kalten Umgebung aufgestellt ist.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten
Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine
Zeiterfassungseinrichtung zum Erfassen der Standzeit des Verdichters. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine exakte Steuerung in Abhängigkeit der Standzeit durchgeführt werden kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät ausgebildet, die Heizung bei
Überschreiten einer vorbestimmten Standzeit des Verdichters einzuschalten. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine einfache Steuerung realisiert wird, um ein Absinken der Temperatur in einer kalten Umgebung zu verhindern. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Heizung an einem Boden des
Kühlfachs angeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass durch die Heizung erwärmte Luft vom Boden her im Inneren des Kühlfaches aufsteigen kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Kühlfach ein Rastmittel zum Befestigen der Heizung auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Montage der Heizung im Inneren des Kühlfaches erleichtert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Heizung eine Folienheizung. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Heizung raumsparend und großflächig realisiert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Heizung ein Heizstrahler. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine bestrahlte Fläche geheizt werden kann, ohne dass auf dieser eine Heizung angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine
Leistungssteuereinrichtung zum Steuern einer Heizleistung der Heizung. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Leistung der Heizung an unterschiedliche Bedingungen angepasst werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät ausgebildet, eine
Heizleistung der Heizung mit zunehmender Standzeit des Verdichters zu erhöhen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine zu starke Abkühlung des Kühlfaches auch bei längerer Standzeit des Verdichters vermieden wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Temperatur in dem Kühlfach. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass zusätzlich eine Temperatur als Grundlage zum Steuern der Heizung verwendet werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät ausgebildet, die Heizung bei Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur im Inneren des Kühlfachs einzuschalten. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Mindesttemperatur im Inneren des Kühlfaches aufrechterhalten werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät einen
Öffnungssensor zum Erfassen einer Öffnung des Kühlfaches. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Einströmen von Umgebungsluft erfasst werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät ausgebildet, die Heizung bei einer erfassten Öffnung des Kühlfachs einzuschalten. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass ein Unterschreiten einer Temperatur bei einer Öffnung verhindert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kältegerät einen
Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer Luftfeuchtigkeit innerhalb des Kühlfaches. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Luftfeuchtigkeit im Kühlfach erfasst werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kältegerät ausgebildet, die Heizung bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Luftfeuchtigkeit innerhalb des Kühlfachs einzuschalten. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein
Beschlagen und eine Taubildung verhindert werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im
Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Kältegerätes.
Fig.1 zeigt einen Kühlschrank stellvertretend für ein allgemeines Kältegerät 100. Der Kühlschrank dient beispielsweise zur Kühlung von Lebensmitteln und umfasst einen
Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Verdichter 107, einem Verflüssiger und einem Drosselorgan. Der Verdampfer ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Expansion das flüssige Kältemittel durch Wärmeaufnahme von dem zu kühlenden Medium, d.h. der Luft im Inneren des Kühlschranks, verdampft wird.
Der Verdichter 107 ist ein mechanisch betriebenes Bauteil im Inneren des Kältegerätes 100, das Kältemitteldampf vom Verdampfer absaugt und bei einem höheren Druck zum
Verflüssiger ausstößt. Der Verflüssiger ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der
Kompression das verdampfte Kältemittel durch Wärmeabgabe an ein äußeres Kühlmedium, d.h. die Umgebungsluft, verflüssigt wird. Das Drosselorgan ist eine Vorrichtung zur ständigen Verminderung des Druckes durch Querschnittsverengung.
Das Kältemittel ist ein Fluid, das für die Wärmeübertragung in dem kälteerzeugenden System verwendet wird und das bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck des Fluids Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck des Fluids Wärme abgibt, wobei üblicherweise Zustandsänderungen des Fluids inbegriffen sind.
Befindet sich das Kältegerät 100 in einer kalten Umgebung verringert sich allmählich die Temperatur im Inneren eines Kühlfachs 103. Der Verdichter 107 des Kältegerätes 100 wird aufgrund der niedrigen Temperatur des Kühlfaches 103 in diesem Zeitraum nicht aktiviert. Eine lange Standzeit des Verdichters 107 deutet daher auf eine niedrige Temperatur im Kühlfach 103 des Kältegerätes 100 hin. Zusätzlich kann bei einem Öffnen des Kühlfaches 103 die Luftfeuchtigkeit ansteigen, was in diesem Fall zu unerwünschter Betauung an dem Kühlgut, an Glasplatten oder der Decke führen kann, insbesondere bei Top-Freezern.
Zur Lösung diese Problems ist in dem Kühlfach 103 eine Heizung 105 angeordnet, die in Abhängigkeit von einer Standzeit des Verdichters 107 einschaltbar ist, so dass eine
Temperatur im Kühlfach 103 auch dann nicht unter einen bestimmen Wert sinkt, wenn das Kältegerät 100 in einer kalten Umgebung aufgestellt ist. Um die Standzeit des Verdichters 107 exakt zu ermitteln, kann eine Zeiterfassungseinrichtung vorgesehen sein, so dass eine exakte Steuerung der Heizung 105 in Abhängigkeit der Standzeit des Verdichters 107 durchgeführt werden kann. Die Zeiterfassungsvorrichtung kann beispielsweise ein elektronisches Zählwerk umfassen, das beim Abschalten des Verdichters 107 aktiviert wird und das Taktpulse zählt. Anhand der gezählten Taktpulse kann dann die Standzeit des Verdichters 107 bestimmt werden.
Überschreitet die Standzeit des Verdichters 107 einen vorbestimmten Wert, wie
beispielsweise 60 min, kann die Heizung 105 eingeschaltet werden, so dass ein weiteres Absinken der Temperatur im Inneren des Kühlfachs 103 verhindert wird. Die Heizung 107 kann beispielsweise an einem Boden des Kühlfachs 103 angeordnet sein, so dass erwärmte Luft vom Boden her im Inneren des Kühlfaches 103 aufsteigen kann und eine Luftzirkulation entsteht.
Die Heizung 105 kann jedoch ebenfalls an einer Seitenwand oder einer Decke des Kühlfachs 103 angeordnet sein. Die Heizung 105 kann auch gezielt an oder in der Nähe einer Stelle angebracht werden, an der mit einer Taubildung gerechnet wird, beispielsweise an einer Kühlfachdecke bei Top-Freezern oder an einem Kühlfachboden bei Bottom-Freezern.
Zusätzlich kann das Kältegerät zwischen der Heizung 105 und einer Wand des Kältegerätes 100 eine Isolierschicht zum Isolieren der Heizung gegenüber einer Außenseite des
Kühlfachs 103 umfassen. Dadurch wird erreicht, dass die Wärme in das Innere des
Kältegerätes 100 abgegeben wird und sich die eingeströmte Umgebungsluft im Inneren des Kühlfaches 103 erwärmt.
Zum Steuern der Heizung umfasst das Kältegerät 100 eine Steuereinrichtung, die die Heizung 105 in Abhängigkeit der Standzeit des Verdichters 107 steuert. Zu diesem Zweck empfängt die Steuereinrichtung Signale von der Zeiterfassungseinrichtung, die die Standzeit seit dem letzten Ausschalten des Verdichters 107 widerspiegeln. In Abhängigkeit der erfassten Standzeit wird dann beispielsweise ein Strom durch die Heizung 105 gesteuert. Beispielsweise schaltet die Steuereinrichtung die Heizung 105 bei Überschreiten einer vorbestimmten Standzeit ein. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise ein Mikrokontroller sein, durch den zusätzlich auch weitere Steuerungsaufgaben des Kältegerätes 100 übernommen werden können.
Die Heizung 107 kann im Inneren des Kältegeräts 100 beispielsweise mittels eines
Rastmittels befestigt sein, so dass die Heizung 107 in einem Produktionsprozess auf einfache Weise eingesetzt werden kann. In weiteren Ausführungsformen kann die Heizung auch auf andere Art und Weise im Kältegerät 100 befestigt sein, beispielsweise über Steckverbindungen, Verschraubungen oder durch Verkleben.
Die Heizung 105 ist beispielsweise eine elektrische Heizung mit einem Heizwiderstand oder eine Heizung mit einem Infrarotstrahler. In einer weiteren Ausführungsform ist die Heizung 105 als eine elektrische Folienheizung gebildet, mit der eine Fläche des Kühlfaches 103 abgedeckt wird. Im Allgemeinen können jedoch auch andere Heizungen verwendet werden.
Um eine Heizleistung der Heizung 105 auf einen bestimmten Wert einstellen zu können, kann in dem Kältegerät 100 eine Leistungssteuereinrichtung vorgesehen sein. Durch die Leistungssteuereinrichtung kann die Heizleistung beispielsweise stufenlos zwischen einem Aus-Zustand und einer Maximalleistung gesteuert werden. Dadurch ist es möglich, dem Kühlfach 103 eine gewünschte Leistung zuzuführen.
Insbesondere kann das Kältegerät 100 die Heizleistung der Heizung 105 mit zunehmender Standzeit des Verdichters 107 erhöhen, so dass eine im zeitlichen Verlauf ansteigende
Heizleistung zugeführt wird. Dadurch kann einer zu starken Abkühlung des Kühlfaches 103 besonders wirkungsvoll entgegen getreten werden.
Zusätzlich kann eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Temperatur in dem Kühlfach 103 vorgesehen sein, so dass die Temperatur als zusätzlicher Parameter zum Steuern der Heizung verwendet werden kann. Beispielsweise kann das Kältegerät 100 die Heizung 105 bei Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur im Inneren des Kühlfachs 103 einschalten, so dass eine Mindesttemperatur im Inneren des Kühlfaches 103
aufrechterhalten werden kann.
Die Temperaturerfassungseinrichtung ist beispielsweise ein elektronisches Thermometer mit Halbleiter-Temperatursensor, beispielsweise mit Kaltleiter-Widerstand oder Sensor- Schaltkreisen, ein Widerstandsthermometer mit Platin oder Silizium oder ein Thermometer mit Thermoelementen.
Öffnet sich eine Kältegerätetür kann kalte Umgebungsluft in das Innere des Kältegerätes 100 und des Kühlfaches 103 einströmen, durch die eine Abkühlung des Kühlfaches 103 beschleunigt wird. Daher umfasst das Kältegerät 100 einen Öffnungssensor zum Erfassen einer Öffnung des Kühlfaches. In diesem Fall kann das Kältegerät 100 die Heizung 105 bei einer erfassten Öffnung des Kühlfachs 103 einschalten, so dass ein Unterschreiten einer Temperatur bei einer Öffnung verhindert wird.
Zudem kann das Kältegerät 100 einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer
Luftfeuchtigkeit innerhalb des Kühlfaches 103 umfassen, so dass die Luftfeuchtigkeit als zusätzlicher Parameter zum Steuern der Heizung 105 verwendet werden kann. In diesem Fall kann das Kältegerät 100 die Heizung 105 bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Luftfeuchtigkeit innerhalb des Kühlfachs 103 einschalten, so dass ein Beschlagen und eine Taubildung verhindert werden können. Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
BEZUGSZEICHENLISTE Kältegerät
Kühlfach
Heizung
Verdichter

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Kältegerät (100) mit einem Verdichter (107) und einem Kühlfach (103) dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kühlfach (103) eine Heizung (105) angeordnet ist, welche in Abhängigkeit von einer Standzeit des Verdichters (107) einschaltbar ist.
2. Kältegerät (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) eine Zeiterfassungseinrichtung zum Erfassen der Standzeit des Verdichters (107) umfasst.
3. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) ausgebildet ist, die Heizung bei Überschreiten einer
vorbestimmten Standzeit des Verdichters (107) einzuschalten.
4. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (105) an einem Boden des Kühlfachs (103) angeordnet ist.
5. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlfach (103) ein Rastmittel zum Befestigen der Heizung auf.
6. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (107) eine Folienheizung ist.
7. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (107) ein Heizstrahler ist.
8. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) eine Leistungssteuereinrichtung zum Steuern einer Heizleistung der Heizung (105) umfasst.
9. Kältegerät (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) ausgebildet ist, eine Heizleistung der Heizung (105) mit zunehmender Standzeit des Verdichters (107) zu erhöhen.
10. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) eine Temperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Temperatur in dem Kühlfach (103) umfasst.
1 1 . Kältegerät (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) ausgebildet ist, die Heizung (105) bei Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur im Inneren des Kühlfachs (103) einzuschalten.
12. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) einen Öffnungssensor zum Erfassen einer Öffnung des
Kühlfaches (103) umfasst.
13. Kältegerät (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) ausgebildet ist, die Heizung (107) bei einer erfassten Öffnung des Kühlfachs einzuschalten.
14. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät (100) einen Feuchtigkeitssensor zum Erfassen einer Luftfeuchtigkeit innerhalb des Kühlfaches (103) umfasst.
15. Kältegerät (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältegerät ausgebildet ist, die Heizung (107) bei einem Überschreiten einer vorgegebenen
Luftfeuchtigkeit innerhalb des Kühlfachs (103) einzuschalten.
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