WO2014090718A1 - Behälter für ein haushaltskältegerät mit einer wand mit pcm-material sowie haushaltskältegerät und verwendung eines pcm-materials in einer wand eines haushaltskältegeräts - Google Patents

Behälter für ein haushaltskältegerät mit einer wand mit pcm-material sowie haushaltskältegerät und verwendung eines pcm-materials in einer wand eines haushaltskältegeräts Download PDF

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Frank Bailly
Simon Schechinger
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • 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
    • F25D16/00—Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
    • 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
    • F25D2303/00—Details of devices using other cold materials; Details of devices using cold-storage bodies
    • F25D2303/08—Devices using cold storage material, i.e. ice or other freezable liquid
    • F25D2303/083—Devices using cold storage material, i.e. ice or other freezable liquid using cold storage material disposed in closed wall forming part of a container for products to be cooled

Definitions

  • Container for a household refrigerating appliance having a wall with PCM material and a household refrigerating appliance and using a PCM material in a wall of a household refrigerating appliance
  • the invention relates to a container for a household refrigerator, which has walls that limit a receiving compartment for items to be refrigerated. Furthermore, the invention relates to a domestic refrigerator with at least one such container and the use of a PCM material in a wall of a container of a household refrigerator.
  • a refrigeration device with a cold storage is known.
  • the cold storage has a PCM (Phase Change Material) material, which is arranged in an air duct.
  • the air duct and the coolable interior, in which refrigerated goods can be accommodated, are separated from each other by a heat-insulating wall. This cold storage is thus arranged in a space between the heat-insulating wall and a container bounding the rear wall.
  • the cold storage is designed as a separate component to these walls and spaced therefrom arranged.
  • a refrigerator compartment or a freezer compartment or a cold storage compartment can be mentioned here.
  • These individual compartments are characterized by the fact that they have different temperature values and thus different refrigerants in the form of food, such as food and drinks, can be stored therein.
  • cold storage compartments these can also be designed with a size of more than 15 1 receiving volume, with a bonus being granted for determining the energy efficiency of the household refrigerating appliance in the presence of such a compartment according to EN ISO 15502.
  • a necessary temperature stability within a standard between - 2 ° C and + 3 ° C is required. This is usually realized by sophisticated air ducts in the device.
  • This object is achieved by a container, a household refrigerator and a use according to the independent claims.
  • An inventive container for a household refrigerator includes walls that limit a receiving space for refrigerated goods.
  • the walls thus define the geometry and contour of the container.
  • An essential idea of the invention is to be seen in that at least one wall is at least partially formed of a PCM material or has such a PCM material. By such a configuration, such a PCM material is virtually integrated into a wall. In addition to space-minimizing advantages, thereby the energy-efficient operation of the device can be improved. In addition, a more direct and therefore more direct thermodynamic interaction with the temperature setting in the receiving space can be made possible.
  • the PCM material is designed such that its phase change point is in the temperature range of the receiving space during operation of the household refrigerating appliance. This further improves the energy-efficient operation.
  • the PCM material is designed as a shaped body which forms at least one wall section of at least one wall.
  • At least one wall, in particular all walls is or are formed from plate-shaped molded bodies of PCM material. It can also be provided that at least one wall, in particular all walls, is or are formed as an injection molded article of PCM material.
  • Such specifications of the molded article favor the above-mentioned advantages substantially.
  • the carrier component 5% by weight to 20% by weight of a polymer or polymer blends from the group LDPE, HDPE, PMMA, polycarbonate and mixtures thereof, 5% by weight to 20
  • % By weight of a styrenic block copolymer and 0% to 20% by weight of one or more additives.
  • the shaped body is formed, based on its weight, from 40% by weight to 75% by weight of a PCM material and the PCM material is selected from the group consisting of natural and synthetic paraffins,
  • Polyethylene glycol and mixtures thereof.
  • the styrenic block copolymer is a di or tri-block copolymer and has first and second polymeric components A and B, wherein A is styrene and B is ethylene and / or butadiene and / or butylene and / or isoprene and / or propylene is.
  • the styrenic block copolymer is a di- or tri-block copolymer and has a third component B which is of ethylene and / or butadiene and / or butylene and / or isoprene and / or propylene.
  • the styrene block copolymer is selected from SB (styrene-butadiene), SBS (styrene-butadiene-styrene), SIS (styrene-isoprene-styrene), SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene), SEPS (styrene-ethylene-styrene) Propylene-styrene) and SEEPS (styrene-poly- (isoprene-butadiene) -styrene).
  • SB styrene-butadiene
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene
  • SEPS styrene-ethylene-styrene
  • the shaped body has as an additive a nanoscale material, in particular carbon nanotubes.
  • the shaped body preferably has a fiber with a fineness of 5 tex to 70 tex and a residual elongation of 5% to 100% and a fineness-related breaking strength of 7 cN / tex to 15 cN / tex.
  • the shaped body has a film with a thickness of 100 ⁇ to 1000 ⁇ , a residual strain of 10% to 100% and a tensile strength of 50 N / mm 2 to 200 N / mm 2 .
  • the molded article has a heat capacity of 70 J / g to 135 J / g.
  • a significant advantage of the invention is also to be seen in the fact that thus the cost of the air duct in the domestic refrigerator to achieve such a temperature stabilization in a receiving space of a container can be significantly reduced. In addition to a saving of components thereby space and thus useful volume can be gained for the receiving space and still be achieved a cost reduction of the device.
  • the temperature stability required for a standard for all climate classes and controller settings can be achieved much more easily.
  • the shelf life of food in a corresponding compartment of the household refrigerating appliance can be positively influenced due to the lower temperature fluctuations.
  • the container is a cold storage compartment of the household refrigerating appliance. Especially with these subjects, the temperature stability is particularly important and advantageous.
  • the cold storage compartment is also referred to as a zero degree compartment. It can also be provided that the container is an inner container of the household refrigerator.
  • the invention relates to a household refrigerator with a container according to the invention or an advantageous embodiment thereof.
  • the household refrigeration appliance is intended for holding foods, such as food and drinks. It may, for example, be a refrigerator or a combined refrigerator-freezer.
  • the invention also relates, as an essential aspect, to the use of a PCM material, in particular a molded article with a PCM material, in a wall of a container, in particular a cold storage compartment or an inner container, of a domestic refrigeration appliance.
  • the PCM material is characterized in a particularly advantageous manner by the specific embodiments already mentioned above. It may be used separately or incorporated or contained in a carrier component.
  • Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of a household refrigerator according to the invention.
  • Fig. 2 is a perspective view of an embodiment of a container according to the invention.
  • a household refrigerator 1 which may be, for example, a refrigerator or a combined refrigerated-freezer.
  • the household refrigerator 1 is for recording trained by food. It comprises an outer housing 2, which surrounds an inner container 3.
  • the inner container 3 has a bottom 4, side walls 5 and 6, a top wall 7 and a rear wall 8.
  • the inner container 3 comprises a loading opening, which can be closed by a door 9.
  • the inner container 3 defines a receiving space 10, in which the food can be introduced.
  • the receiving space 10 may be completely formed by a single compartment. However, it can also be provided that the receiving space 10 is divided and thus a plurality of separate compartments is formed.
  • the household refrigerating appliance 1 may, for example, have only one refrigerating compartment in the context.
  • the household refrigerating appliance 1 has at least one refrigerating compartment and a cold storage compartment. In the embodiment shown, it is provided that several compartments are present. To control the temperature of the at least one compartment and thus also of the receiving space 10, a refrigeration cycle is provided, which is not specified and should be regarded as such known. According to the embodiment shown, a receiving space 10a of a refrigerating compartment 11 and a receiving space 10b of a cold storage compartment 12 are formed.
  • At least one wall 4 to 8 is at least partially formed of a PCM material or has a PCM material, as specified below, on.
  • At least one wall section of at least one wall 4 to 7 is formed as a molded body with such a PCM material.
  • the shaped body is designed such that it is based on its weight from 25% by weight to 60% by weight of a carrier component, and based on the weight of the shaped body, the carrier component 5% by weight to 20% by weight.
  • the shaped body is formed, based on its weight, from 40% by weight to 75% by weight of a PCM material and the PCM Material from the group comprising natural and synthetic paraffins, polyethylene glycol and mixtures thereof.
  • the styrenic block copolymer is a di or tri-block copolymer and has first and second polymeric components A and B, wherein A is styrene and B is ethylene and / or butadiene and / or butylene and / or isoprene and / or propylene is.
  • the styrenic block copolymer is a di- or tri-block copolymer and has a third component B which is of ethylene and / or butadiene and / or butylene and / or isoprene and / or propylene.
  • the styrene block copolymer is selected from SB (styrene-butadiene), SBS (styrene-butadiene-styrene), SIS (styrene-isoprene-styrene), SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene), SEPS (styrene-ethylene-styrene) Propylene-styrene) and SEEPS (styrene-poly- (isoprene-butadiene) -styrene).
  • SB styrene-butadiene
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene
  • SEPS styrene-ethylene-styrene
  • the shaped body has as an additive a nanoscale material, in particular carbon nanotubes.
  • the shaped body preferably has a fiber with a fineness of 5 tex to 70 tex and a residual elongation of 5% to 100% and a fineness-related breaking strength of 7 cN / tex to 15 cN / tex.
  • the shaped body has a film with a thickness of 100 ⁇ to 1000 ⁇ , a residual strain of 10% to 100% and a tensile strength of 50 N / mm 2 to 200 N / mm 2 .
  • the molded article has a heat capacity of 70 J / g to 135 J / g.
  • a domestic refrigeration appliance 1 which has a plurality of separate compartments, also a wall of such a compartment, which delimits the associated receiving space, is formed from a corresponding material and a corresponding shaped body.
  • the cold storage compartment 12 with the receiving space 10b is shown by way of example in FIG.
  • This cold storage compartment 12 constitutes a container bounded by outside walls 13, 14, 15, 16 and 17.
  • at least one wall portion of at least one wall 13 to 17 is formed with such a PCM material as set forth above, and / or has a shaped body having such a material.
  • all the walls 13 to 17 are designed as such shaped bodies, so that the entire container and thus the cold storage compartment 12 is designed in such a way specified.
  • the cold storage compartment 12 is thus formed as a kind of box of such a specified PCM material and may be constructed in the context of corresponding plates and / or an injection molded body.
  • the PCM material is designed so that the phase change point in the temperature range of the receiving compartment 10b in the operation of the household refrigerator 1 is.
  • the specified PCM material which is integrated or embedded in a wall of a container, in addition to significantly reduced temperature fluctuations in the respective receiving space 10, 10a, 10b, each through the respective walls with This PCM material is limited, a more uniform temperature distribution and thus a more uniform temperature over the entire volume of a receiving space 10, 10a, 10b are achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Behälter (3, 11, 12) für ein Haushaltskältegerät (1), welcher Wände (4 bis 8; 13 bis 17) aufweist, die ein Aufnahmefach (10, 10a, 10b) für Kältegut begrenzen, wobei zumindest eine Wand (4 bis 8; 13 bis 17) zumindest bereichsweise ein PCM-Material aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Haushaltskältegerät (1) mit einem Behälter (3, 11, 12) sowie die Verwendung eines PCM-Materials, insbesondere eines Formkörpers mit einem PCM-Materials, in einer Wand (4 bis 8; 13 bis 17) eines Behälters (11, 12), insbesondere eines Kaltlagerfachs (12) oder eines Innenbehälters (3), eines Haushaltskältegeräts (1).

Description

Behälter für ein Haushaltskältegerät mit einer Wand mit PCM- Material sowie Haushaltskältegerät und Verwendung eines PCM- Materials in einer Wand eines Haushaltskältegeräts
Die Erfindung betrifft einen Behälter für ein Haushaltskältegerät, welcher Wände aufweist, die ein Aufnahmefach für Kältegut begrenzen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Haushaltskältegerät mit zumindest einem derartigen Behälter sowie die Verwendung eines PCM-Materials in einer Wand eines Behälters eines Haushaltskältegeräts. Aus der DE 10 2010 041 952 A1 ist ein Kältegerät mit einem Kältespeicher bekannt. Der Kältespeicher weist ein PCM(Phase Change Material)-Material auf, welches in einem Luftkanal angeordnet ist. Der Luftkanal und der kühlbare Innenraum, in dem Kältegut aufgenommen werden kann, sind durch eine wärmeisolierende Wand voneinander getrennt. Dieser Kältespeicher ist somit in einem Zwischenraum zwischen der wärmeisolierenden Wand und einer den Behälter begrenzenden Rückwand angeordnet. Der Kältespeicher ist als separate Komponente zu diesen Wänden ausgebildet und beabstandet dazu angeordnet.
Bei Haushaltskältegeräten ist es auch bekannt, dass mehrere Aufnahmeräume als Fächer ausgebildet sind. Beispielsweise kann hier ein Kühlfach oder ein Gefrierfach oder ein Kaltlagerfach genannt werden. Diese einzelnen Fächer charakterisieren sich dadurch, dass sie unterschiedliche Temperaturwerte aufweisen und dadurch unterschiedliche Kältegüter in Form von Lebensmitteln, wie Speisen und Getränken, darin aufbewahrt werden können. Bei Kaltlagerfächern können diese auch mit einer Größe von mehr als 15 1 Aufnahmevolumen ausgebildet werden, wobei zur Bestimmung der Energieeffizienz des Haushaltskältegeräts bei Vorhandensein eines derartigen Fachs nach EN ISO 15502 ein Bonus gewährt ist. Zur Definition von Kaltlagerfächern ist eine notwendige Temperaturstabilität innerhalb einer Norm zwischen - 2° C und + 3° C erforderlich. Dies wird in der Regel über aufwändige Luftführungen im Gerät realisiert. Dies ist für alle Klimaklassen über alle Reglerstellungen der Haushaltskältegeräte nur schwer einzuhalten. Der zur Kälteversorgung erforderliche Verdampfer muss in regelmäßigen Abständen erwärmt werden, um mögliche Reifanlagerung abzutauen. Dies erfolgt entweder mit einer elektrischen Heizung oder durch warme Luft, welche mittels eines Ventilators durch den Verdampfer transportiert wird. In beiden Fällen führt dies zu einer entsprechend langen Zeit ohne Kälteversorgung und damit zu einem Temperaturanstieg im Fach. Die grundsätzliche Betriebsweise und auch der energieeffiziente Betrieb sind dadurch beeinträchtigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter für ein Haushaltskältegerät sowie ein derartiges Haushaltskältegerät und eine Verwendung zu schaffen, bei welchem bzw. bei welcher ein energieeffizienterer Betrieb erreicht ist. Diese Aufgabe wird durch einen Behälter, ein Haushaltskältegerät und eine Verwendung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Behälter für ein Haushaltskältegerät umfasst Wände, die einen Aufnahmeraum für Kältegut begrenzen. Die Wände definieren somit die Geometrie und Kontur des Behälters. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass zumindest eine Wand zumindest bereichsweise aus einem PCM-Material ausgebildet ist bzw. ein derartiges PCM-Material aufweist. Durch eine derartige Ausgestaltung wird quasi ein derartiges PCM-Material in eine Wand integriert. Neben Bauraum minimierenden Vorteilen kann dadurch auch der energieeffiziente Betrieb des Geräts verbessert werden. Es kann darüber hinaus eine unmittelbarere und somit auch direktere thermodynamische Wechselwirkung mit der Temperatureinstellung im Aufnahmeraum ermöglicht werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das PCM-Material so ausgebildet ist, dass sein Phasenwechselpunkt im Temperaturbereich des Aufnahmeraums im Betrieb des Haushaltskältegeräts ist. Dadurch wird der energieeffiziente Betrieb nochmals verbessert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das PCM-Material als Formkörper ausgebildet ist, der zumindest einen Wandabschnitt zumindest einer Wand bildet. Durch eine derartige Ausgestaltung ist auch eine hohe mechanische Stabilität und Formspezifikation ermöglicht.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest eine Wand, insbesondere alle Wände, aus plattenförmigen Formkörpern aus PCM-Material ausgebildet ist bzw. sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine Wand, insbesondere alle Wände, als Spritzgussformkörper aus PCM-Material ausgebildet ist bzw. sind. Derartige Spezifikationen des Formkörpers begünstigen die oben genannten Vorteile wesentlich. In besonders vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass ein derartiger Formkörper bezogen auf sein Gewicht aus 25 Gewichts-% bis 60 Gewichts-% einer Trägerkomponente ausgebildet ist, und bezogen auf das Gewicht des Formkörpers die Trägerkomponente 5 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines Polymers oder Polymerblends aus der Gruppe LDPE, HDPE, PMMA, Polycarbonat und Mischungen davon, 5 Gewichts-% bis 20
Gewichts-% eines Styrol-Blockcopolymers und 0 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines oder mehrere Additive enthält.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Formkörper bezogen auf sein Gewicht aus 40 Gewichts-% bis 75 Gewichts-% eines PCM-Materials ausgebildet ist und das PCM- Material aus der Gruppe umfassend natürliche und synthetische Paraffine,
Polyethylenglykol und Mischungen davon ist.
Insbesondere ist das Styrol-Blockcopolymer ein Di- oder Tri-Blockcopolymer und weist eine erste und zweite polymere Komponente A und B auf, wobei A Styrol ist und B aus Ethylen und/oder Butadien und/oder Butylen und/oder Isopren und/oder Propylen ist.
Insbesondere ist das Styrol-Blockcopolymer ein Di- oder Tri-Blockcopolymer und weist einen dritte Komponete B auf, die aus Ethylen und/oder Butadien und/oder Butylen und/oder Isopren und/oder Propylen ist.
Vorzugsweise ist das Styrol-Blockcopolymer gewählt aus SB (Styrol-Butadien), SBS (Styrol-Butadien-Styrol), SIS (Styrol-Isopren-Styrol), SEBS (Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol), SEPS (Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol) und SEEPS (Styrol-poly-(lsopren-Butadien)- Styrol).
Insbesondere weist der Formkörper als Additiv ein nanoskaliges Material, insbesondere Carbon-Nanotubes, auf. Vorzugsweise weist der Formkörper eine Faser mit einer Feinheit von 5 tex bis 70 tex und einer Restdehnung von 5 % bis 100% und einer Feinheitsbezogenen Reißkraft von 7 cN/tex bis 15 cN/tex auf.
Vorzugsweise weist der Formkörper eine Folie mit einer Dicke von 100 μηη bis 1000 μηη, einer Restdehnung von 10 % bis 100% und einer Reißfestigkeit von 50 N/mm2 bis 200 N/mm2 auf.
Insbesondere weist der Formkörper bei der Phasenübergangstemperatur des PCM- Materials eine Wärmekapazität von 70 J/g bis 135 J/g auf.
Diese Bevorzugten Ausführungen können jeweils alleine oder in Kombinationen oder in Gesamtkombination vorgesehen sein. Gerade derartig spezifizierte Formkörper mit einem derartig spezifizierten PCM-Material ermöglichen wesentliche Vorteile gegenüber anderen PCM-Materialien. Wesentlich ist hierbei, dass mechanische Nachbearbeitungsprozesse, beispielsweise zum Reinigen des Behälters durch einen Nutzer, bei diesem spezifizierten Formkörper mit diesem spezifizierten PCM-Material nicht zum Auslaufen des PCM- Materials führt, wie dies bei anderen bekannten PCM-Materialien der Fall ist bzw. sein kann. Dieses spezifizierte PCM-Material weist darüber hinaus auch einen Vorteil bei der Verarbeitung von Kunststoffen auf, da auftretende Scherbelastungen nicht zum Versagen der mit dem Formkörper gebildeten Hülle führen. Dies hat einen wesentlichen Vorteil dahingehend, dass eine grundsätzliche spezifische Formgebung, wie eine
Plattenausgestaltung oder ein Spritzgusskörper mit komplexerer Geometrie, grundsätzlich erst möglich ist. Im Vergleich zu Salzhydraten oder entsprechenden Mischungen als PCM-Materialien, die eine auf das Volumen bezogene hohe Speicherkapazität zwar aufweisen, hat die Verwendung von dem oben genannten spezifizierten PCM-Material die weiteren wesentlichen Vorteile, dass keine äußere Verkapselung bzw. keine Einbringung in ein Bevorratungssystem erforderlich ist. Darüber hinaus ist eine Korrosion des Materials quasi ausgeschlossen. Auch bei einer Änderung der Zusammensetzung dieses spezifischen PCM-Materials im Rahmen der angegebenen Wertintervalle tritt keine signifikante Abnahme der Speicherkapazität auf. Dies ist ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu PCM-Materialien auf Salzhydratbasis, die bei einem Wasserverlust eine signifikante Abnahme der Speicherkapazität aufweisen.
Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu sehen, dass die Kunststoff verarbeitenden Formgebungsverfahren, die mit dem spezifizierten PCM-Material gemäß der oben genannten vorteilhaften Ausführungen ermöglicht sind, grundsätzlich erst den Einsatz von PCM-Materialien zur Temperaturstabilisierung in Wänden eines Behälters eines Haushaltskältegeräts ermöglichen.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass somit der Aufwand für die Luftführung in dem Haushaltskältegerät zur Erreichung einer derartigen Temperaturstabilisierung in einem Aufnahmeraum eines Behälters deutlich reduziert werden kann. Neben einer Einsparung von Bauteilen kann dadurch Bauraum und somit Nutzvolumen für den Aufnahmeraum hinzugewonnen werden und dennoch auch eine Kostenreduzierung des Geräts erreicht werden.
Die nach einer Norm geforderte Temperaturstabilität für alle Klimaklassen und Reglerstellungen kann wesentlich leichter erreicht werden. Die Lagerzeit von Lebensmitteln in einem entsprechenden Fach des Haushaltskältegeräts kann aufgrund der geringeren Temperaturschwankungen positiv beeinflusst werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Behälter ein Kaltlagerfach des Haushaltskältegeräts ist. Gerade bei diesen Fächern ist die Temperaturstabilität besonders wichtig und vorteilhaft. Das Kaltlagerfach wird auch als Null-Grad-Fach bezeichnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Behälter ein Innenbehälter des Haushaltskältegeräts ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Haushaltskältegerät mit einem erfindungsgemäßen Behälter oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon. Das Haushaltskältegerät ist zur Aufnahme von Lebensmitteln, wie Speisen und Getränken, vorgesehen. Es kann beispielsweise ein Kühlschrank oder ein Kühl-Gefrier-Kombigerät sein. Die Erfindung betrifft darüber hinaus als wesentlichen Aspekt auch die Verwendung eines PCM-Materials, insbesondere eines Formkörpers mit einem PCM-Material, in einer Wand eines Behälters, insbesondere eines Kaltlagerfachs oder eines Innenbehälters, eines Haushaltskältegeräts. Das PCM-Material ist in besonders vorteilhafter Weise durch die bereits oben genannten spezifischen Ausführungen charakterisiert. Es kann separat verwendet werden oder in einer Trägerkomponente eingebaut bzw. enthalten sein. Durch die Verwendung des PCM-Materials in einer derartigen Wand, in der das Material dann integriert ist, können die bereits oben genannten Vorteile erreicht werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts; und
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Behälters.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist ein Haushaltskältegerät 1 gezeigt, welches beispielsweise ein Kühlschrank oder ein Kühl-Gefrier-Kombigerät sein kann. Das Haushaltskältegerät 1 ist zur Aufnahme von Lebensmitteln ausgebildet. Es umfasst ein Außengehäuse 2, welches einen Innenbehälter 3 umgibt. Der Innenbehälter 3 weist einen Boden 4, Seitenwände 5 und 6, eine Deckenwand 7 und eine Rückwand 8 auf. Frontseitig umfasst der Innenbehälter 3 eine Beschickungsöffnung, die durch eine Tür 9 verschließbar ist. Der Innenbehälter 3 begrenzt einen Aufnahmeraum 10, in den die Lebensmittel eingebracht werden können. Der Aufnahmeraum 10 kann vollständig durch ein einziges Fach gebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Aufnahmeraum 10 unterteilt ist und somit eine Mehrzahl von separaten Fächern gebildet ist. Das Haushaltskältegerät 1 kann in dem Zusammenhang beispielsweise nur ein Kühlfach aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Haushaltskältegerät 1 zumindest ein Kühlfach und ein Kaltlagerfach aufweist. In der gezeigten Ausführung ist vorgesehen, dass mehrere Fächer vorhanden sind. Zur Temperierung des zumindest einen Fachs und somit auch des Aufnahmeraums 10 ist ein Kältekreislauf vorgesehen, der nicht näher spezifiziert ist und als solcher als bekannt anzusehen ist. Gemäß der gezeigten Ausführung ist ein Aufnahmeraum 10a eines Kühlfachs 1 1 und ein Aufnahmeraum 10b eines Kaltlagerfachs 12 ausgebildet.
Zumindest eine Wand 4 bis 8 ist zumindest bereichsweise aus einem PCM-Material ausgebildet bzw. weist ein PCM-Material, wie es nachfolgend spezifiziert ist, auf.
Es kann dazu vorgesehen sein, dass zumindest ein Wandabschnitt zumindest einer Wand 4 bis 7 als Formkörper mit einem derartigen PCM-Material ausgebildet ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass der Formkörper derart ausgebildet ist, dass er bezogen auf sein Gewicht aus 25 Gewichts-% bis 60 Gewichts-% einer Trägerkomponente ausgebildet ist, und bezogen auf das Gewicht des Formkörpers die Trägerkomponente 5 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines Polymers oder Polymerblends aus der Gruppe LDPE, HDPE, PMMA, Polycarbonat und Mischungen davon, 5 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines Styrol-Blockcopolymers und 0 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines oder mehrere
Additive enthält.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Formkörper bezogen auf sein Gewicht aus 40 Gewichts-% bis 75 Gewichts-% eines PCM-Materials ausgebildet ist und das PCM- Material aus der Gruppe umfassend natürliche und synthetische Paraffine, Polyethylenglykol und Mischungen davon ist.
Insbesondere ist das Styrol-Blockcopolymer ein Di- oder Tri-Blockcopolymer und weist eine erste und zweite polymere Komponente A und B auf, wobei A Styrol ist und B aus Ethylen und/oder Butadien und/oder Butylen und/oder Isopren und/oder Propylen ist.
Insbesondere ist das Styrol-Blockcopolymer ein Di- oder Tri-Blockcopolymer und weist einen dritte Komponete B auf, die aus Ethylen und/oder Butadien und/oder Butylen und/oder Isopren und/oder Propylen ist.
Vorzugsweise ist das Styrol-Blockcopolymer gewählt aus SB (Styrol-Butadien), SBS (Styrol-Butadien-Styrol), SIS (Styrol-Isopren-Styrol), SEBS (Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol), SEPS (Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol) und SEEPS (Styrol-poly-(lsopren-Butadien)- Styrol).
Insbesondere weist der Formkörper als Additiv ein nanoskaliges Material, insbesondere Carbon-Nanotubes, auf.
Vorzugsweise weist der Formkörper eine Faser mit einer Feinheit von 5 tex bis 70 tex und einer Restdehnung von 5 % bis 100% und einer Feinheitsbezogenen Reißkraft von 7 cN/tex bis 15 cN/tex auf.
Vorzugsweise weist der Formkörper eine Folie mit einer Dicke von 100 μηη bis 1000 μηη, einer Restdehnung von 10 % bis 100% und einer Reißfestigkeit von 50 N/mm2 bis 200 N/mm2 auf.
Insbesondere weist der Formkörper bei der Phasenübergangstemperatur des PCM- Materials eine Wärmekapazität von 70 J/g bis 135 J/g auf. Es kann auch vorgesehen sein, dass bei einem Haushaltskältegerät 1 , welches mehrere separate Fächer aufweist, auch eine Wand eines derartigen Fachs, welches den zugehörigen Aufnahmeraum begrenzt, aus einem entsprechenden Material und einem entsprechenden Formkörper ausgebildet ist. Dazu ist in Fig. 2 beispielhaft das Kaltlagerfach 12 mit dem Aufnahmeraum 10b gezeigt. Dieses Kaltlagerfach 12 stellt einen Behälter dar, der durch außenseitige Wände 13, 14, 15, 16 und 17 begrenzt ist. Auch hier ist zumindest ein Wandabschnitt zumindest einer Wand 13 bis 17 mit einem derartigen PCM-Material, wie es oben dargelegt wurde, ausgebildet und/oder weist einen Formkörper auf, der ein derartiges Material aufweist.
Vorzugsweise sind alle Wände 13 bis 17 als derartige Formkörper ausgebildet, so dass der gesamte Behälter und somit das Kaltlagerfach 12 derart spezifiziert gestaltet ist. Das Kaltlagerfach 12 ist somit quasi als Box aus einem derartig spezifizierten PCM-Material gebildet und kann in dem Zusammenhang aus entsprechenden Platten und/oder einem Spritzgusskörper aufgebaut sein. Das PCM-Material ist so ausgebildet, dass der Phasenwechselpunkt im Temperaturbereich des Aufnahmefachs 10b im Betrieb des Haushaltskältegeräts 1 ist. Mit der Erfindung oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon, insbesondere dem spezifizierten PCM-Material, welches in eine Wand eines Behälters integriert bzw. eingebettet ist, kann neben deutlich reduzierten Temperaturschwankungen in dem jeweiligen Aufnahmeraum 10, 10a, 10b, der jeweils durch die entsprechenden Wände mit diesem PCM-Material begrenzt ist, auch eine gleichmäßigere Temperaturverteilung und somit ein gleichmäßigerer Temperaturwert über das gesamte Volumen eines Aufnahmeraums 10, 10a, 10b erreicht werden.
Bezugszeichenliste
Haushaltskältegerät
Außengehäuse
Innenbehälter
Boden
Seitenwand
Seitenwand
Deckenwand
Rückenwand
Tür
Aufnahmeraum
a Aufnahmeraum eines Kühlfachsb Aufnahmeraum eines Kaltlagerfachs
Kühlfach
Kaltlagerfach
Wand
Wand
Wand
Wand
Wand

Claims

Patentansprüche
1 . Behälter (3, 1 1 , 12) für ein Haushaltskältegerät (1 ), welcher Wände (4 bis 8; 13 bis 17) aufweist, die einen Aufnahmeraum (10, 10a, 10b) für Kältegut begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wand (4 bis 8; 13 bis 17) zumindest
bereichsweise ein PCM-Material aufweist.
2. Behälter (3, 1 1 , 12) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das PCM- Material so ausgebildet ist, dass sein Phasenwechselpunkt im Temperaturbereich des Aufnahmeraums (10, 10a, 10b) im Betrieb des Haushaltskältegeräts (1 ) ist.
3. Behälter (3, 1 1 , 12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das PCM-Material als Formkörper ausgebildet ist, der zumindest einen Wandabschnitt zumindest einer Wand (4 bis 8; 13 bis 17) bildet.
4. Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wand (4 bis 8; 13 bis 17), insbesondere alle Wände (4 bis 8; 13 bis 17), aus plattenförmigen Formkörpern aus PCM-Material ausgebildet ist bzw. sind.
5. Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wand (4 bis 8; 13 bis 17), insbesondere alle Wände (4 bis 8; 13 bis 17), als Spritzgussformkörper aus PCM-Material ausgebildet ist bzw. sind.
6. Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper bezogen auf sein Gewicht aus 25 Gewichts-% bis 60 Gewichts-% einer Trägerkomponente ausgebildet ist, und bezogen auf das Gewicht des Formkörpers die Trägerkomponente 5 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines Polymers oder
Polymerblends aus der Gruppe LDPE, HDPE, PMMA, Polycarbonat und Mischungen davon, 5 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines Styrol-Blockcopolymers und 0 Gewichts-% bis 20 Gewichts-% eines oder mehrere Additive enthält, und/oder der Formkörper bezogen auf sein Gewicht aus 40 Gewichts-% bis 75 Gewichts-% eines PCM-Materials ausgebildet ist und das PCM-Material aus der Gruppe umfassend natürliche und synthetische Paraffine, Polyethylenglykol und Mischungen davon ist.
7. Behälter (3, 1 1 , 12) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrol- Blockcopolymer ein Di- oder Tri-Blockcopolymer ist und eine erste und eine erste und zweite polymere Komponente A und B aufweist, wobei A Styrol ist und B aus Ethylen und/oder Butadien und/oder Butylen und/oder Isopren und/oder Propylen ist,
insbesondere einen dritte Komponete B aufweist, die aus Ethylen und/oder Butadien und/oder Butylen und/oder Isopren und/oder Propylen ist.
8. Behälter (3, 1 1 , 12) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrol-Blockcopolymer gewählt ist aus SB (Styrol-Butadien), SBS (Styrol-Butadien-Styrol), SIS (Styrol-Isopren-Styrol), SEBS (Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol), SEPS (Styrol-Ethylen- Propylen-Styrol) und SEEPS (Styrol-poly-(lsopren-Butadien)-Styrol).
9. Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper als Additiv ein nanoskaliges Material, insbesondere Carbon- Nanotubes, enthält.
10. Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper eine Faser mit einer Feinheit von 5 tex bis 70 tex und einer
Restdehnung von 5 % bis 100% und einer Feinheitsbezogenen Reißkraft von 7 cN/tex bis 15 cN/tex aufweist.
1 1 . Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper eine Folie mit einer Dicke von 100 μηη bis 1000 μηη, einer
Restdehnung von 10 % bis 100% und einer Reißfestigkeit von 50 N/mm2 bis 200 N/mm2 aufweist.
12. Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der Ansprüche 3 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper bei der Phasenübergangstemperatur des PCM-Materials eine
Wärmekapazität von 70 J/g bis 135 J/g aufweist.
13. Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der Ansprüche 3 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er ein Kaltlagerfach (12) oder ein Innenbehälter (3) des Haushaltskältegeräts (1 ) ist.
14. Haushaltskältegerät (1 ) mit einem Behälter (3, 1 1 , 12) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
15. Verwendung eines PCM-Materials, insbesondere eines Formkörpers mit einem PCM-Material, in einer Wand (4 bis 8; 13 bis 17) eines Behälters (3, 1 1 , 12), insbesondere eines Kaltlagerfachs (12) oder eines Innenbehälters (3), eines Haushaltskältegeräts (1 ).
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