WO2015189135A1 - Sicherheitsvorrichtung für ein haushaltsgerät, haushaltsgerät mit einer solchen und verfahren zum betreiben desselben - Google Patents

Sicherheitsvorrichtung für ein haushaltsgerät, haushaltsgerät mit einer solchen und verfahren zum betreiben desselben Download PDF

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Thomas Nawrot
Philipp Steusloff
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    • F25B2500/222—Detecting refrigerant leaks

Definitions

  • the invention relates to a safety device for a domestic appliance with a refrigerant circuit containing an inflammable refrigerant, a domestic appliance with a refrigerant circuit containing an inflammable refrigerant and a method for operating a household appliance with a refrigerant circuit containing an inflammable refrigerant.
  • Safety devices for household appliances are known in a variety of configurations. For example, safety devices are installed in household appliances with which a fire risk associated with a malfunction or other critical operating state of a household appliance can be reduced. From DE 10 201 1078 916 A1, a tumble dryer with a safety device, which is designed as a fire protection device known.
  • fire-related parameters detected by a sensor are evaluated by an electronic device to detect the presence of a fire hazard or a fire. If there is a risk of fire or fire, measures to prevent and / or control a fire are initiated by means of the electronic device. Such a measure may consist of introducing a fire-retardant or fire-extinguishing substance into the tumble dryer.
  • the fire protection device can be supplied with electrical energy along with the other components of the tumble dryer or have its own power supply.
  • WO 2008/125170 A1 relates to a fire protection system for tumble dryer, which has a temperature-sensitive unit for detecting a fire in a tumble dryer, which transmits a mechanical force pulse to a device for releasing a fire-extinguishing substance of the fire protection system upon detection of a brand in the tumble dryer, whereby the fire-extinguishing Substance is introduced into the tumble dryer.
  • the fire protection system is independent of an electrical power supply of a suitably equipped clothes dryer, and also to be regarded as a safety device.
  • US 6,655,047 B2 discloses a tumble dryer fire protection device which, upon detecting a presence of a fire in a clothes dryer, separates a heat source of the clothes dryer from an electrical power supply and introduces a fire-fighting substance into the clothes dryer while a blower of the clothes dryer supports the initiation of the fire-extinguishing Substance in the tumble dryer continues to be powered by electricity.
  • a clothes dryer in the form of a condensation dryer with a heat pump.
  • a heat source of the heat pump can heat a supply air to be used for drying laundry and condense a heat sink of the heat pump into moisture contained in the drying of drying air.
  • Such a tumble dryer consumes significantly less electrical energy than a dryer constructed according to another conventional concept.
  • the heat absorbed by the heat sink is ultimately pumped to and discharged from the heat source.
  • the heat pump may have a self-contained refrigerant circuit in which a refrigerant in an evaporator functioning as a heat sink is evaporated at a low pressure and liquefied after increasing its internal pressure by means of a high-pressure compressor in a condenser functioning as a heat source , After reducing its internal pressure in an expansion device, in particular a capillary, the liquefied refrigerant returns to the evaporator to be re-evaporated there.
  • a non-flammable refrigerant can circulate, which belongs predominantly to the substance group of halogenated hydrocarbons. Such refrigerants usually have climate-damaging properties and / or can be toxic.
  • a safety device for a household appliance with a refrigerant circuit containing an inflammable refrigerant characterized by at least one device for detecting an exit of refrigerant from the refrigerant circuit and for introducing a non-flammable or hardly flammable safety gas in an immediate vicinity of the refrigerant circuit upon detection of an exit of refrigerant from the refrigerant circuit.
  • the inventive introduction of a non-flammable or flammable safety gas in the immediate vicinity of the refrigerant circuit upon detection of leakage of refrigerant from the refrigerant circuit can be reliably prevented formation of an explosive mixture of leaking refrigerant and the air surrounding the refrigerant circuit.
  • the safety gas By introducing the safety gas into the immediate vicinity of the refrigerant circuit, in particular, the proportion of oxygen in the air in this environment is reduced or replaced.
  • the security of a household appliance equipped with a safety device according to the invention with a refrigerant circuit is significantly improved.
  • the invention further has the advantage that electrical and electronic components of a household appliance equipped with a safety device with a refrigerant circuit need not be spark-protected, which is associated with a reduction in production costs.
  • the security device may also have two or more corresponding devices.
  • the safety device or its device described above can be used to introduce the safety gas into the immediate environment of the refrigerant circuit over a period of predetermined length or permanently.
  • the safety gas can be introduced into the immediate vicinity of the refrigerant circuit as long as it is detected that no more refrigerant escapes from the refrigerant circuit, or until the introduction of the safety gas in the immediate vicinity of the refrigerant circuit is turned off manually.
  • the immediate environment of the refrigerant circuit is to be understood as the environment of the refrigerant circuit which is directly adjacent to the refrigerant circuit and completely surrounds the refrigerant circuit.
  • the immediate vicinity of the refrigerant circuit may be limited to the outside by further components of a correspondingly equipped household appliance, in particular its housing, whereas the immediate environment of the refrigerant circuit is limited inwardly by the refrigerant circuit itself.
  • Detecting a discharge of refrigerant from the refrigerant circuit can be effected, for example, indirectly by detecting and evaluating a pressure prevailing in the refrigerant circuit.
  • detection of leakage of refrigerant from the refrigerant circuit may be made directly by detecting a physical presence of refrigerant outside the refrigerant cycle.
  • the device has at least one pressure vessel containing the safety gas.
  • the pressure vessel can be arranged outside or hidden inside a household appliance.
  • the pressure vessel can be a conventionally available pressure vessel or a pressure vessel specially made for the realization of the safety device.
  • the device may also have two or more corresponding pressure vessels.
  • the device has at least one valve which can be connected in fluid-conducting manner to the pressure vessel and at least one self-activating mechanism operatively connected to the valve, wherein the self-triggering mechanism for detecting an exit of refrigerant from the refrigerant circuit is inserted. is directed, and wherein the self-actuation mechanism is operatively connected to the valve such that upon detection of leakage of refrigerant from the refrigerant circuit, the valve is transferred by means of the self-tripping mechanism from a closed rest state to an open release state and permanently maintained in the release state.
  • the self-trigger mechanism the operation of the device or the safety device is independent of the operating state of a household appliance equipped with it.
  • the operation of the safety device is independent of a power supply of such a household appliance because of its mechanical design.
  • the valve may be arranged such that the safety gas exiting the valve passes directly into the immediate vicinity of the refrigerant circuit.
  • the device may have at least one sensor which can be connected to the refrigerant circuit for detecting an outflow of refrigerant from the refrigerant circuit, at least one electronic evaluation device which can be connected to the sensor in communication and at least one valve that can be connected to the electronic evaluation device and fluid-conductively connected to the pressure container.
  • Status signals generated by the sensor and associated with the respective state of the refrigerant circuit can be received by the electronic evaluation unit and evaluated for detecting an exit of refrigerant from the refrigerant circuit.
  • the electronic evaluation unit can be set up to compare the received status signals with a predetermined threshold value.
  • the electronic evaluation device can transfer the valve from its closed rest state into its open release state and hold it in the release state, so that the safety gas escapes from the pressure vessel via the valve and into the immediate vicinity of the refrigerant circuit can be initiated.
  • a status signal exceeds or falls below the threshold value
  • the electronic evaluation device can transfer the valve from its closed rest state into its open release state and hold it in the release state, so that the safety gas escapes from the pressure vessel via the valve and into the immediate vicinity of the refrigerant circuit can be initiated.
  • Such a device can be connected to an available power supply or have its own power source.
  • the self-triggering mechanism has at least one pressure-sensitive unit which can be arranged on the refrigerant circuit and which can be acted upon by a pressure prevailing in the refrigerant circuit. If the refrigerant circuit has a leak that exhausts refrigerant from the refrigerant circuit, the pressure drops within the refrigerant circuit. If the pressure prevailing in the refrigerant circuit falls below a threshold which is significant for the escape of a critical, ignitable amount of refrigerant from the refrigerant circuit, the pressure-sensitive unit triggers, whereby a self-triggering of the device is effected by a by the release of the pressure-sensitive unit generated force pulse is transmitted to other components of the self-actuation mechanism or directly to the valve. As a result, a sufficient amount of safety gas to prevent a risk of fire is suddenly and automatically introduced into the immediate vicinity of the refrigerant circuit.
  • the self-activating mechanism has at least one liquid-sensitive unit which can be arranged on the refrigerant circuit in such a way that the unit comes into physical contact with a refrigerant emerging from the refrigerant circuit.
  • the liquid-sensitive unit triggers by physical contact with the refrigerant, thereby causing the device to self-trigger by transmitting a force pulse generated by the actuation of the liquid-sensitive unit to further components of the self-activating mechanism or directly to the valve.
  • a sufficient amount of safety gas is introduced into the immediate vicinity of the refrigerant circuit abruptly and automatically to avoid an explosion hazard.
  • the device has at least one gas outlet which can be connected to the valve and can be arranged in the region of the refrigerant circuit such that, when the valve is in its open release state, a safety gas emerging from the pressure vessel via the valve and the gas outlet is present in the immediate vicinity Environment of the refrigerant circuit.
  • the arrangement of the gas outlet is largely independent of the arrangement of the pressure vessel and the valve, which has particularly advantageous effect on the freedom of design in an arrangement of the safety device within a household appliance.
  • the device may also have two or more corresponding gas outlets in order to be able to introduce the safety gas more homogeneously into the immediate surroundings of the refrigerant circuit.
  • the safety gas has an inert gas.
  • the inert gas is carbon dioxide.
  • the safety device has at least one self-triggering mechanical device for permanently disconnecting the household appliance from a power supply having at least one arranged on a power supply line electrical switch and at least one operatively connected to the electrical switch self-triggering mechanism, wherein the self-triggering mechanism on the pressure vessel disposable pressure-sensitive unit, which is acted upon by the pressure prevailing in the pressure vessel, and wherein the self-triggering mechanism is operatively connected to the electrical switch, that the electrical switch is transferred from its closed contact state to its open state of separation and permanently held in the disconnected state, if the pressure prevailing in the pressure vessel falls below a pressure limit.
  • the electrical switch is designed here as an opener, which irreversibly prevents any power to a correspondingly equipped household appliance and thus sparks. Due to the mechanical configuration of this device, the device or the safety device is independent of the operating state of a household appliance equipped with it. In particular, because of its mechanical design, the operation of the safety device is altogether independent of a power supply of such a household appliance.
  • the household appliance can be designed, for example, as a tumble dryer, in particular a condensation dryer with a heat pump.
  • a domestic appliance with a refrigerant circuit containing an inflammable refrigerant is also presented, characterized by at least one safety device according to one of the aforementioned embodiments or any combination thereof.
  • the advantages mentioned above with respect to the safety device are connected accordingly.
  • a method for operating a domestic appliance with a refrigerant circuit containing an inflammable refrigerant is also proposed, wherein a discharge of refrigerant from the refrigerant circuit is detected and detected upon detection a leakage of refrigerant from the refrigerant circuit a non or flammable safety gas is introduced into the immediate vicinity of the refrigerant circuit.
  • the household appliance upon detecting a leakage of refrigerant from the refrigerant circuit, the household appliance is permanently disconnected from a power supply. In this way, in particular a formation of sparks on electrical and electronic components of the household appliance can be prevented.
  • a safety device according to one of the above-mentioned embodiments or any combination thereof is used to carry out the method. This is associated with the above advantages.
  • Fig. 1 a schematic representation of an embodiment of a
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a safety device 1 in a household appliance, not shown with a flammable refrigerant refrigerant circuit 2.
  • the safety device 1 comprises a device 3 for detecting a leakage of refrigerant from the refrigerant circuit 2 and for introducing a non or hardly flammable safety gas 4 in the immediate vicinity of the refrigerant circuit 2 5 upon detection of leakage of refrigerant from the refrigerant circuit 2.
  • the safety gas 4 has an inert gas, in particular carbon dioxide on.
  • the device 3 has a pressure vessel 6 containing the safety gas 4. Furthermore, the device 3 comprises a fluid-conducting connected to the pressure vessel 6 Valve 7 and a self-actuation mechanism 8 operatively connected to the valve 7. Furthermore, the device 3 comprises a gas outlet 9 connected fluidly to the valve 7 and arranged in the region of the refrigerant circuit 2 such that valve 7 is in its open release state via the valve 7 and the gas outlet 9 from the pressure vessel 6 escaping safety gas 4 passes into the immediate environment 5 of the refrigerant circuit 2.
  • the self-triggering mechanism 8 is arranged to detect leakage of refrigerant from the refrigerant circuit 2 and operatively connected to the valve 7 such that upon detecting leakage of refrigerant from the refrigerant circuit 2, the valve 7 is transferred from the closed rest state to the open enable state by the self-timer mechanism 8 and kept permanently in the release state.
  • the self-triggering mechanism 8 comprises a pressure-sensitive unit 10 which is arranged on the refrigerant circuit 2 and which is acted on by the pressure prevailing in the refrigerant circuit 2.
  • the operative connection between the valve 7 and the pressure-sensitive unit 10 is indicated by the dashed line 1 1.
  • the self-trigger mechanism 8 may include a liquid-sensitive unit, not shown, which can be arranged on the refrigerant circuit 2 such that the unit comes into physical contact with a refrigerant exiting from the refrigerant circuit 2.
  • the safety device 1 further comprises a self-triggering mechanical device 12 for permanently disconnecting the household appliance from a power supply.
  • the device 12 has an electrical switch 14 arranged on a power supply line 13 and at least one self-activating mechanism 15 operatively connected to the electrical switch 14.
  • the self-triggering mechanism 15 comprises a pressure-sensitive unit 16 which is arranged on the pressure vessel 6 and which is acted on by the pressure prevailing in the pressure vessel 6.
  • the operative connection between the electrical switch 14 and the pressure-sensitive unit 16 is indicated by the dashed line 17.
  • the self-trigger mechanism 15 is operatively connected to the electric switch 14 so that the electric switch 14 is transferred from its closed contact state to its open disconnected state shown and permanently held in the disconnected state when the pressure prevailing in the pressure vessel 6 pressure falls below a pressure limit.

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Abstract

Die Erfindung betriffteine Sicherheitsvorrichtung (1) für ein Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf (2), gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung (3) zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2) und zum Einleiten eines nicht oder schwer entzündlichen Sicherheitsgases (4) in die unmittelbare Umgebung (5) des Kältemittelkreislaufs (2) bei Erfasseneines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2). Die Erfindung betrifft auch ein Hausgerät mit einer solchen Sicherheitsvorrichtung (1) sowie ein Verfahren zum Betreiben desselben.

Description

Sicherheitsvorrichtung für ein Haushaltsgerät, Haushaltsgerät mit einer solchen und Verfahren zum Betreiben desselben
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf, ein Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf. Sicherheitsvorrichtungen für Haushaltsgeräte sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise werden Sicherheitsvorrichtungen in Haushaltsgeräten verbaut, mit denen ein mit einer Fehlfunktion oder einem sonstigen kritischen Betriebszustand eines Haushaltegerätes verbundenes Brandrisiko verringert werden kann. Aus DE 10 201 1 078 916 A1 ist ein Wäschetrockner mit einer Sicherheitsvorrichtung, die als Brandschutzvorrichtung ausgebildet ist, bekannt. In der Brandschutzvorrichtung werden über einen Sensor erfasste brandrelevante Parameter von einer elektronischen Einrichtung ausgewertet, um das Vorliegen einer Brandgefahr oder eines Brands zu erfassen. Liegt eine Brandgefahr oder ein Brand vor, werden mittels der elektronischen Einrich- tung Maßnahmen zur Vermeidung und/oder Bekämpfung eines Brandes eingeleitet. Eine solche Maßnahme kann in der Einleitung einer brandhindernden oder brandlöschenden Substanz in den Wäschetrockner bestehen. Die Brandschutzvorrichtung kann zusammen mit den übrigen Komponenten des Wäschetrockners mit elektrischer Energie versorgt werden oder eine eigene Energieversorgung aufweisen.
WO 2008/125170 A1 betrifft ein Brandschutzsystem für Wäschetrockner, welches eine temperatursensitive Einheit zum Erfassen eines Brandes in einem Wäschetrockner aufweist, welche bei Erfassung eines Brands in dem Wäschetrockner einen mechanischen Kraftimpuls auf eine Einrichtung zum Freigeben einer brandlöschenden Substanz des Brandschutzsystems überträgt, wodurch die brandlöschende Substanz in den Wäschetrockner eingeleitet wird. Das Brandschutzsystem ist unabhängig von einer elektrischen Stromversorgung eines entsprechend ausgestatteten Wäschetrockners, und ebenfalls als Sicherheitsvorrichtung anzusehen. US 6,655,047 B2 offenbart eine Brandschutzvorrichtung für Wäschetrockner, welche bei Erfassung einer Anwesenheit eines Brands in einem Wäschetrockner eine Wärmequelle des Wäschetrockners von einer elektrischen Stromversorgung trennt und eine brandlö- sehende Substanz in den Wäschetrockner einleitet, während ein Gebläse des Wäschetrockners zur Unterstützung der Einleitung der brandlöschenden Substanz in den Wäschetrockner weiterhin mit elektrischem Strom versorgt wird.
Es ist bekannt, einen Wäschetrockner in Form eines Kondensationstrockners mit einer Wärmepumpe zu versehen. Bei einem solchen Wäschetrockner kann eine Wärmequelle der Wärmepumpe eine zum Trocknen von Wäsche einzusetzende Zuluft aufheizen und eine Wärmesenke der Wärmepumpe in bei der Trocknung entstehender Abluft enthaltene Feuchtigkeit kondensieren. Ein solcher Wäschetrockner verbraucht deutlich weniger elektrische Energie als ein nach einem anderen herkömmlichen Konzept aufgebauter Wäschetrockner. Innerhalb der Wärmepumpe wird die von der Wärmesenke aufgenommene Wärme letztlich zu der Wärmequelle gepumpt und von dieser wieder abgegeben. Die Wärmepumpe kann einen in sich geschlossenen Kältemittelkreislauf aufweisen, in welchem ein Kältemittel in einem Verdampfer, welcher als Wärmesenke fungiert, bei niedrigem Druck verdampft wird und nach Erhöhung seines Binnendrucks mittels eines Kompressors bei hohem Druck in einem Verflüssiger, welcher als Wärmequelle fungiert, verflüssigt wird. Nach Reduzierung seines Binnendrucks in einem Entspannungsorgan, insbesondere einer Kapillare, gelangt das verflüssigte Kältemittel wieder zum Verdampfer, um dort erneut verdampft zu werden. In dem Kältemittelkreislauf kann ein nichtentzündliches Kältemittel zirkulieren, welches überwiegend zur Stoffgruppe der halogenierten Kohlenwasserstoffe gehört. Solche Kältemittel weisen meist klimaschädliche Eigenschaften auf und/oder können toxisch sein.
Es ist des Weiteren bekannt, einen Kältemittelkreislauf mit einem entzündlichen Kältemit- tel zu versehen, welche gegenüber nichtentzündlichen Kältemitteln deutlich weniger klimaschädliche Eigenschaften aufweist. Jedoch kann ein aus einem Kältemittelkreislauf austretendes entzündliches Kältemittel zusammen mit einer den Kältemittelkreislauf umgebenden Luft ein explosives Gemisch bilden. Aus Sicherheitsgründen ist daher eine in einem Kältemittelkreislauf eingesetzte Kältemittelmenge zu begrenzen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Sicherheit beim Betrieb eines mit einem Kältemittelkreislauf versehenen Haushaltsgeräts zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitsvorrichtung, ein Haushaltsgerät und ein Verfahren gemäß jeweiligem unabhängigem Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen bevorzugten, vorteilhaften oder nützlichen Aspekt der Erfindung darstellen.
Demnach wird erfindungsgemäß eine Sicherheitsvorrichtung für ein Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf vorgestellt, gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf und zum Einleiten eines nicht oder schwer entzündlichen Sicherheitsgases in eine unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf.
Durch das erfindungsgemäße Einleiten eines nicht oder schwer entzündlichen Sicherheitsgases in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf kann eine Bildung eines explosiven Gemischs aus austretendem Kältemittel und einer den Kältemittelkreislauf umgebenden Luft zuverlässig verhindert werden. Durch die Einleitung des Sicherheitsgases in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs wird insbesondere der Anteil an Sauerstoff in der Luft in dieser Umgebung reduziert oder ersetzt. Hierdurch wird die Sicherheit eines mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ausgestatteten Haushaltsgeräts mit einem Kältemittelkreislauf deutlich verbessert.
Mit der Erfindung ist des Weiteren der Vorteil verbunden, dass elektrische und elektronische Bauteile eines mit einer Sicherheitsvorrichtung ausgestatteten Haushaltsgeräts mit einem Kältemittelkreislauf nicht funkengeschützt ausgeführt werden müssen, was mit einer Reduzierung von Herstellungskosten verbunden ist. Die Sicherheitsvorrichtung kann auch zwei oder mehrere entsprechende Einrichtungen aufweisen. Bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf kann mittels der Sicherheitsvorrichtung bzw. deren oben beschriebener Einrichtung über einen Zeitraum vorgegebener Länge oder dauerhaft das Sicherheitsgas in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs eingeleitet werden. Beispielsweise kann das Sicherheitsgas solange in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs eingeleitet werden, bis erfasst wird, dass kein Kältemittel mehr aus dem Kältemittelkreislauf austritt, oder bis die Einleitung des Sicherheitsgases in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs manuell abgestellt wird. Unter der unmittelbaren Umgebung des Kältemittelkreislaufs ist die direkt an den Kältemittelkreislauf angrenzende, den Kältemittelkreislauf vollständig umgebende Umgebung des Kältemittelkreislaufs zu verstehen. Die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs kann nach außen durch weitere Bauteile eines entsprechend ausgestatteten Haushaltsgeräts begrenzt sein, insbesondere dessen Gehäuse, wohinge- gen die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs nach innen durch den Kältemittelkreislauf selbst begrenzt ist.
Ein Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf kann beispielsweise mittelbar über ein Erfassen und Auswerten eines in dem Kältemittelkreislauf herrschenden Drucks erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf unmittelbar über ein Erfassen eines körperlichen Vorhandenseins von Kältemittel außerhalb des Kältemittelkreislaufs erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Einrichtung wenigstens einen das Sicherheitsgas enthaltenden Druckbehälter auf. Der Druckbehälter kann außerhalb oder verdeckt innerhalb eines Haushaltsgeräts angeordnet werden. Bei dem Druckbehälter kann es sich um einen herkömmlich verfügbaren Druckbehälter oder um einen speziell zur Realisierung der Sicherheitsvorrichtung hergestellten Druckbehälter handeln. Die Einrichtung kann auch zwei oder mehrere entsprechende Druckbehälter aufweisen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Einrichtung wenigstens ein fluidleitend mit dem Druckbehälter verbindbares Ventil und wenigstens einen mit dem Ventil wirkverbundenen Selbstauslösemechanismus auf, wobei der Selbstauslösemechanismus zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf einge- richtet ist, und wobei der Selbstauslösemechanismus derart mit dem Ventil wirkverbunden ist, dass bei Erfassung eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf das Ventil mittels des Selbstauslösemechanismus von einem geschlossenen Ruhezustand in einen geöffneten Freigabezustand überführt und dauerhaft in dem Freigabezustand gehalten wird. Durch den Selbstauslösemechanismus ist der Betrieb der Einrichtung bzw. der Sicherheitsvorrichtung unabhängig vom Betriebszustand eines damit ausgestatteten Haushaltsgeräts. Insbesondere ist der Betrieb der Sicherheitsvorrichtung wegen ihrer mechanischen Ausgestaltung unabhängig von einer Stromversorgung eines solchen Haushaltsgeräts. Es ist keine elektronische Auswertungseinrichtung oder dergleichen erforderlich. Das Ventil kann derart angeordnet sein, dass das aus dem Ventil austretende Sicherheitsgas direkt in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs gelangt.
Alternativ kann die Einrichtung wenigstens einen mit dem Kältemittelkreislauf verbindbaren Sensor zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittel- kreislauf, wenigstens eine kommunikationstechnisch mit dem Sensor verbindbare elektronische Auswertungseinrichtung und wenigstens ein kommunikationstechnisch mit der elektronischen Auswertungseinrichtung und fluidleitend mit dem Druckbehälter verbindbares Ventil aufweisen. Von dem Sensor erzeugte, dem jeweiligen Zustand des Kältemittelkreislaufs zugeordnete Zustandssignale können von der elektronischen Auswertungs- einheit empfangen und zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf ausgewertet werden. Hierzu kann die elektronische Auswertungseinheit eingerichtet sein, die empfangenen Zustandssignale mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen. Über- oder unterschreitet ein Zustandssignal den Schwellwert, kann die elektronische Auswertungseinrichtung das Ventil von seinem geschlossenen Ruhezu- stand in seinen geöffneten Freigabezustand überführen und in dem Freigabezustand halten, so dass das Sicherheitsgas über das Ventil aus dem Druckbehälter entweichen und in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs eingeleitet werden kann. Eine derartige Einrichtung kann an ein verfügbares Stromnetz angeschlossen werden oder eine eigene Energiequelle aufweisen.
Vorteilhafterweise weist der Selbstauslösemechanismus wenigstens eine an dem Kältemittelkreislauf anordenbare drucksensitive Einheit auf, welche mit einem in dem Kältemittelkreislauf herrschenden Druck beaufschlagbar ist. Weist der Kältemittelkreislauf ein Leck auf, über das Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf austritt, fällt der Druck innerhalb des Kältemittelkreislaufs. Fällt der in dem Kältemittelkreislauf herrschende Druck unter einen Schwellwert, welcher signifikant für den Austritt einer kritischen, zündfähigen Menge an Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf ist, löst die drucksensitive Einheit aus, wodurch eine Selbstauslösung der Einrichtung bewirkt wird, indem ein durch die Auslösung der drucksensitiven Einheit erzeugter Kraftimpuls auf weitere Komponenten des Selbstauslösemechanismus oder direkt auf das Ventil übertragen wird. Hierdurch wird schlagartig und automatisch eine zur Vermeidung einer Brandgefahr ausreichende Menge an Sicherheitsgas in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs eingeleitet.
Es wird des Weiteren als vorteilhaft erachtet, wenn der Selbstauslösemechanismus wenigstens eine flüssigkeitssensitive Einheit aufweist, welche derart an dem Kältemittelkreislauf anordenbar ist, dass die Einheit in körperlichen Kontakt mit einem aus dem Kältemittelkreislauf austretenden Kältemittel kommt. Die flüssigkeitssensitive Einheit löst durch einen körperlichen Kontakt mit dem Kältemittel aus, wodurch ein Selbstauslösen der Einrichtung bewirkt wird, indem ein durch die Auslösung der flüssigkeitssensitiven Einheit erzeugter Kraftimpuls auf weitere Komponenten des Selbstauslösemechanismus oder direkt auf das Ventil übertragen wird. Hierdurch wird schlagartig und automatisch eine zur Vermeidung einer Explosionsgefahr ausreichende Menge an Sicherheitsgas in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs eingeleitet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Einrichtung wenigstens einen fluidleitend mit dem Ventil verbindbaren und derart im Bereich des Kältemittelkreislaufs anordenbaren Gasauslass aufweist, dass bei in seinem geöffneten Freigabezustand befindlichem Ventil ein über das Ventil und den Gasauslass aus dem Druckbehälter austretendes Sicherheitsgas in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs gelangt. Die Anordnung des Gasauslasses ist weitestgehend unabhängig von der Anordnung des Druckbehälters und des Ventils, was sich insbesondere vorteilhaft auf die Gestaltungsfreiheit bei einer Anordnung der Sicherheitsvorrichtung innerhalb eines Haushaltsgerätes auswirkt. Die Einrichtung kann auch zwei oder mehrere entsprechende Gasauslässe aufweisen, um das Sicherheitsgas homogener in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs einleiten zu können. Vorzugsweise weist das Sicherheitsgas ein Inertgas auf. Bevorzugt ist das Inertgas Kohlendioxid. Kohlendioxid ist im Vergleich zu anderen Inertgasen kostengünstig beschaffbar. Als Alternative zu Kohlendioxid ist Stickstoff denkbar. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sicherheitsvorrichtung wenigstens eine selbstauslösende mechanische Einrichtung zum dauerhaften Trennen des Haushaltsgerätes von einer Stromversorgung auf, die wenigstens einen an einer Stromversorgungsleitung anordenbaren elektrischen Schalter und wenigstens einen mit dem elektrischen Schalter wirkverbundenen Selbstauslösemechanismus aufweist, wobei der Selbstauslösemechanismus eine an dem Druckbehälter anordenbare drucksensitive Einheit aufweist, welche mit dem in dem Druckbehälter herrschenden Druck beaufschlagbar ist, und wobei der Selbstauslösemechanismus derart mit dem elektrischen Schalter wirkverbunden ist, dass der elektrische Schalter von seinem geschlossenen Kontaktzustand in seinen geöffneten Trennzustand überführt und dauerhaft in dem Trennzustand gehalten wird, wenn der in dem Druckbehälter herrschende Druck einen Druckgrenzwert unterschreitet. Der elektrische Schalter ist hierbei als Öffner ausgebildet, welcher jegliche Stromzufuhr zu einem entsprechend ausgestatteten Haushaltsgerät irreversibel und somit Zündfunken unterbindet. Durch die mechanische Ausgestaltung dieser Einrichtung ist die Einrichtung bzw. die Sicherheitsvorrichtung unabhängig vom Betriebszustand eines damit ausgestatteten Haushaltsgeräts. Insbesondere ist der Betrieb der Sicherheitsvorrichtung wegen ihrer mechanischen Ausgestaltung insgesamt unabhängig von einer Stromversorgung eines solchen Haushaltsgeräts. Das Haushaltsgerät kann beispielsweise als Wäschetrockner, insbesondere Kondensationstrockner mit Wärmepumpe, ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß wird auch ein Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf vorgestellt, gekennzeichnet durch wenigstens eine Sicherheitsvorrichtung nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben. Mit diesem Haushaltsgerät sind die oben mit Bezug auf die Sicherheitsvorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf vorgeschlagen, wobei ein Austritt von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf erfasst und bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf ein nicht oder schwer entzündliches Sicherheitsgas in die unmittelbare Umgebung des Kältemittelkreislaufs eingeleitet wird. Mit diesem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Sicherheitsvorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf das Haushaltsgerät dauerhaft von einer Stromversorgung getrennt. Hierdurch kann insbesondere eine Bildung von Zündfunken an elektrischen und elektronischen Bauteilen des Haushaltsgeräts unterbunden werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zur Durchführung des Verfahrens eine Sicherheitsvorrichtung nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben verwendet. Dies ist mit den oben genannten Vorteilen verbunden.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Figur anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine
Sicherheitsvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Sicherheitsvorrichtung 1 in einem nicht näher dargestellten Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf 2. Die Sicherheitsvorrichtung 1 umfasst eine Einrichtung 3 zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf 2 und zum Einleiten eines nicht oder schwer entzündlichen Sicherheitsgases 4 in die unmittelbare Umgebung 5 des Kältemittelkreislaufs 2 bei Erfas- sung eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf 2. Das Sicherheitsgas 4 weist ein Inertgas, insbesondere Kohlendioxid, auf.
Die Einrichtung 3 weist einen das Sicherheitsgas 4 enthaltenden Druckbehälter 6 auf. Des Weiteren umfasst die Einrichtung 3 ein fluidleitend mit dem Druckbehälter 6 verbundenes Ventil 7 und einen mit dem Ventil 7 wirkverbundenen Selbstauslösemechanismus 8. Ferner umfasst die Einrichtung 3 einen fluidleitend mit dem Ventil 7 verbundenen und derart im Bereich des Kältemittelkreislaufs 2 angeordneten Gasauslass 9, dass bei in seinem geöffneten Freigabezustand befindlichem Ventil 7 ein über das Ventil 7 und den Gasaus- lass 9 aus dem Druckbehälter 6 austretendes Sicherheitsgas 4 in die unmittelbare Umgebung 5 des Kältemittelkreislaufs 2 gelangt.
Der Selbstauslösemechanismus 8 ist zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf 2 eingerichtet und derart mit dem Ventil 7 wirkverbunden, dass bei Erfassung eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf 2 das Ventil 7 mittels des Selbstauslösemechanismus 8 von einem geschlossenen Ruhezustand in einen geöffneten Freigabezustand überführt und dauerhaft in dem Freigabezustand gehalten wird. Hierzu umfasst der Selbstauslösemechanismus 8 eine an dem Kältemittelkreislauf 2 angeordnete drucksensitive Einheit 10, welche mit dem in dem Kältemittelkreislauf 2 herrschenden Druck beaufschlagt ist. Die Wirkverbindung zwischen dem Ventil 7 und der drucksensitiven Einheit 10 ist durch die gestrichelte Linie 1 1 angedeutet. Alternativ kann der Selbstauslösemechanismus 8 eine nicht gezeigte flüssigkeitssensitive Einheit aufweisen, welche derart an dem Kältemittelkreislauf 2 anordenbar ist, dass die Einheit in körperlichen Kontakt mit einem aus dem Kältemittelkreislauf 2 austretenden Kältemittel kommt.
Die Sicherheitsvorrichtung 1 umfasst ferner eine selbstauslösende mechanische Einrichtung 12 zum dauerhaften Trennen des Haushaltsgerätes von einer Stromversorgung. Die Einrichtung 12 weist einen an einer Stromversorgungsleitung 13 angeordneten elektri- sehen Schalter 14 und wenigstens einen mit dem elektrischen Schalter 14 wirkverbundenen Selbstauslösemechanismus 15 auf. Der Selbstauslösemechanismus 15 umfasst eine an dem Druckbehälter 6 angeordnete drucksensitive Einheit 16, welche mit dem in dem Druckbehälter 6 herrschenden Druck beaufschlagt ist. Die Wirkverbindung zwischen dem elektrischen Schalter 14 und der drucksensitiven Einheit 16 ist durch die gestrichelte Linie 17 angedeutet. Der Selbstauslösemechanismus 15 ist derart mit dem elektrischen Schalter 14 wirkverbunden, dass der elektrische Schalter 14 von seinem geschlossenen Kontaktzustand in seinen gezeigten geöffneten Trennzustand überführt und dauerhaft in dem Trennzustand gehalten wird, wenn der in dem Druckbehälter 6 herrschende Druck einen Druckgrenzwert unterschreitet. Bezugszeichen
1 Sicherheitsvorrichtung
2 Kältemittelkreislauf
3 Einrichtung
4 Sicherheitsgas
5 Umgebung
6 Druckbehälter
7 Ventil
8 Selbstauslösemechanismus
9 Gasauslass
10 drucksensitive Einheit
1 1 Wirkverbindung
12 Einrichtung
13 Stromversorgungsleitung
14 Schalter
15 Selbstauslösemechanismus
16 drucksensitive Einheit
17 Wirkverbindung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Sicherheitsvorrichtung (1 ) für ein Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf (2), gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung (3) zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2) und zum Einleiten eines nicht oder schwer entzündlichen Sicherheitsgases (4) in die unmittelbare Umgebung (5) des Kältemittelkreislaufs (2) bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2).
2. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) wenigstens einen das Sicherheitsgas (4) enthaltenden Druckbehälter (6) aufweist.
3. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine selbstauslösende mechanische Einrichtung (12) zum dauerhaften Trennen des Haushaltsgerätes von einer Stromversorgung, die wenigstens einen an einer Stromversorgungsleitung (13) anordenbaren elektrischen Schalter (14) und wenigstens einen mit dem elektrischen Schalter (14) wirkverbundenen Selbstauslösemechanismus (15) aufweist, wobei der Selbstauslösemechanismus (15) eine an dem Druckbehälter (6) anordenbare drucksensitive Einheit (16) aufweist, welche mit dem in dem Druckbehälter (6) herrschenden Druck beaufschlagbar ist, und wobei der Selbstauslösemechanismus (15) derart mit dem elektrischen Schalter (14) wirkverbunden ist, dass der elektrische Schalter (14) von seinem geschlossenen Kontaktzustand in seinen geöffneten Trennzustand überführt und dauerhaft in dem Trennzustand gehalten wird, wenn der in dem Druckbehälter (6) herrschende Druck einen Druckgrenzwert unterschreitet.
4. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) wenigstens ein fluidleitend mit dem Druckbehälter (6) verbindbares Ventil (7) und wenigstens einen mit dem Ventil (7) wirkverbundenen Selbstauslösemechanismus (8) aufweist, wobei der Selbstauslösemechanismus (8) zum Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2) eingerichtet ist, und wobei der Selbstauslösemechanismus (8) derart mit dem Ventil (7) wirkverbunden ist, dass bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2) das Ventil (7) mittels des Selbstauslösemechanismus (8) von einem geschlossenen Ruhezustand in einen geöffneten Freigabezustand überführt und dauerhaft in dem Freigabezustand gehalten wird.
5. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbstauslösemechanismus (8) eine an dem Kältemittelkreislauf (2) anordenbare drucksensitive Einheit (10) aufweist, welche mit dem in dem Kältemittelkreislauf (2) herrschenden Druck beaufschlagbar ist.
6. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Selbstauslösemechanismus (8) eine flüssigkeitssensitive Einheit aufweist, welche derart an dem Kältemittelkreislauf (2) anordenbar ist, dass die flüssigkeitssensitive Einheit in körperlichen Kontakt mit einem aus dem Kältemittelkreislauf (2) austretenden Kältemittel kommt.
7. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) wenigstens einen fluidleitend mit dem Ventil (7) verbindbaren und derart im Bereich des Kältemittelkreislaufs (2) anordenbaren Gasaus- lass (9) aufweist, dass bei in seinem geöffneten Freigabezustand befindlichem Ventil (7) ein über das Ventil (7) und den Gasauslass (9) aus dem Druckbehälter (6) austretendes Sicherheitsgas (4) in die unmittelbare Umgebung (5) des Kältemittelkreislaufs (2) gelangt.
8. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsgas (4) ein Inertgas aufweist.
9. Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas Kohlendioxid ist.
10. Haushaltsgerät mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf (2), gekennzeichnet durch wenigstens eine Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
1 1 . Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts mit einem ein entzündliches Kältemittel enthaltenden Kältemittelkreislauf (2), wobei ein Austritt von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2) erfasst und bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2) ein nicht oder schwer entzündliches Sicherheitsgas (4) in die unmittelbare Umgebung (5) des Kältemittelkreislaufs (2) eingeleitet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfassen eines Austritts von Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf (2) das Haushaltsgerät dauerhaft von einer Stromversorgung getrennt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass zu seiner Durchführung eine Sicherheitsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 verwendet wird.
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