WO2016206938A1 - Kältegerät mit luftfeuchteüberwachung - Google Patents

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WO2016206938A1
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Niels Liengaard
Hanna KÖZLE
Antje ENGSTLER
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BSH Hausgeräte GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, in particular a household refrigerator.
  • the relative humidity that prevails in a storage chamber of a refrigerator is of high importance for the shelf life of food therein. Especially for the storage of fresh vegetables, a high humidity is desirable.
  • a high humidity is desirable.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration device or a Betrie bsvin for a refrigerator, which give the user improved control over the humidity in the refrigerator.
  • a refrigeration device with a storage chamber and a storage chamber cooling evaporator, wherein a processing unit is set to assign at a given temperature of the storage chamber values of humidity in the storage chamber and a vaporization temperature of the evaporator each other assuming that the absolute water vapor content of the air in the storage chamber is the same as that of water vapor saturated air, i. H. Air with 100% relative humidity, at the evaporation temperature.
  • the assignment can be made in different directions and serve different purposes.
  • sensors for measuring the temperature of the storage chamber and the evaporation temperature and the processing unit is arranged to assume a value of the evaporation temperature when given, to estimate the humidity corresponding to the temperature of the storage chamber, and the like to display estimated air humidity on a display instrument.
  • the processing unit is arranged to assume a value of the evaporation temperature when given, to estimate the humidity corresponding to the temperature of the storage chamber, and the like to display estimated air humidity on a display instrument.
  • a control element is provided to adjust the humidity in the storage chamber as a target size
  • the processing unit is with the Control connected and set up, when assigning to a set on the control, given target value of the humidity estimate a target value of the evaporation temperature and to match the real evaporating temperature of the evaporator to the target value.
  • the evaporator may be part of a refrigerant circuit in which the flow rate of a compressor is controllable to vary the pressure in the evaporator.
  • an influencing of the evaporation temperature is also possible by controlling the opening cross-section of at least one throttle valve connected in series with the evaporator, upstream or downstream.
  • the evaporation temperature must be set higher than for a low value of the humidity.
  • a fan with controllable throughput may be provided to circulate air between the evaporator and the storage chamber.
  • the Control circuit to maintain at a given temperature, a high relative humidity in the storage chamber, specify a higher speed of the fan than when a low humidity is set.
  • the invention further relates to a method for estimating the relative humidity in a refrigeration appliance, in particular a refrigeration appliance as described above, with the steps
  • the relative humidity calculated in this way can be displayed as an estimated value for the relative humidity in the storage chamber of the refrigerating appliance on a display instrument of the refrigerating appliance.
  • Another subject of the invention is a method for operating a refrigeration device, in particular a refrigeration device as described above, with the steps
  • Fig. 1 is a block diagram of a refrigerator according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic cross-section through part of the housing of
  • Refrigeration unit and Fig. 3 is a diagram of the relationship between evaporation temperature and relative humidity in the vegetable compartment of the refrigerator.
  • Fig. 1 shows a block diagram of a household refrigerator with a plurality of storage chambers 1, 2, 3 which are cooled by a respective evaporator 4, 5 and 6 respectively.
  • the evaporators 4, 5, 6 are connected to each other in series in a refrigerant circuit.
  • Fig. 1 three storage chambers and evaporators are shown, but the principle of the invention explained below is applicable to refrigerators with any number of storage chambers including a single.
  • a variable speed compressor 7 is connected to a suction port of the last, 6, the series-connected evaporator.
  • a control circuit 8 controls the speed of the compressor 7 on the basis of measured by means of temperature sensors 9 to 1 1 in the storage chambers 1, 2, 3 temperatures to a value at which the power of the compressor 7 just enough to the cooling needs of the storage chambers 1 to 3 cover.
  • a regulation can be based on the fact that when the temperature in one of the storage chambers 1, 2, 3 leaves a set interval, the compressor speed is increased and, when the interval is left, this speed is decremented.
  • the compressed in the compressor 7 and thereby adiabatically heated refrigerant releases its heat via a condenser 12 to the environment and passes from there back to the evaporators 4, 5, 6.
  • Each evaporator is preceded by a controllable by the control circuit 8 throttle valve 13, 14 and 15 in series.
  • the series-connected throttle valves 13, 14, 15 form a flow resistance, which sets the mass flow rate of the refrigerant circuit. How the flow resistance is distributed to the individual throttle valves 13, 14, 15 is variable, ie if one of the throttle valves is narrowed, another can simultaneously be expanded so that the mass flow rate remains unchanged. For example, by reducing the flow resistance of the throttle valve 13 and simultaneously increasing the flow resistance of the throttle valve 14, it is possible to increase the pressure and thus the vaporization temperature in the evaporator 4 increase, without this on pressure and temperature in the downstream evaporators 5, 6 effects.
  • Fig. 2 shows a schematic cross section through part of the housing of the refrigerator with the storage chamber l.
  • the storage chamber 1 is shown here as the lowest storage chamber of the housing, but can also be located in other positions. Due to the position of the storage chamber 1 in the lower region of the housing, near a floor, a drawer 16 can facilitate access to refrigerated goods stored therein. Unlike conventional refrigerators, the drawer 16 is not closed and does not need to be so to protect its contents from drying out. In order to protect the refrigerated goods from contact with waterlogging, instead of the pull-out box 16, even a grid or grid may be advantageous as a support for the refrigerated goods.
  • the evaporator 4 is housed as a NoFrost evaporator in an evaporator chamber 18 separated from the rest of the storage chamber 1 by a wall 17. It also includes a fan 19 which is operable by the variable speed control circuit 8 to draw air through the evaporator 4 and to guide the air thus cooled back into the storage chamber 1 and around the drawer 16 via a back wall duct 20.
  • the temperature sensor 9 is mounted at a location of the storage chamber 1, where it is protected from direct flow with exiting the rear wall duct 20 air, here, for example, in a side wall of the refrigerator housing, a flank of the pull-out box 16 opposite.
  • Another temperature sensor 21 is provided in the evaporator chamber 18, it may be mounted directly on the evaporator 4 itself; Fig. 2 shows it downstream of the evaporator 4 at a position where it is directly exposed to the flow of cooled in the evaporator 4 to the evaporation temperature air.
  • the evaporator 4 Under normal operating conditions, the evaporator 4 is always a few ° C colder than the air in the storage chamber l. When this air cools below its dew point as it passes through the evaporator 4, a portion of the entrained moisture condenses on the evaporator 4, and the air exiting the evaporator 4 has a relative humidity of 100%. When this air returns to the storage chamber 1 and heats up to the temperature prevailing there, its relative humidity accordingly decreases according to the formula
  • T is the temperature measured by the temperature sensor 9 air temperature in the storage chamber l and TD measured by the temperature sensor 21 evaporation temperature
  • a, b for depending on the nature of the phase transition of the most Evaporator 4 takes place, may have different values.
  • an evaporation temperature> 0 ° C is sufficient.
  • a display instrument 22, on which the control circuit 8 outputs the estimated value of the air humidity in the storage chamber 1 calculated according to the above formula (1), can be arranged on the outside of the housing of the appliance, as shown in the figure, or it can be inside, adjacent to the storage chamber 1 to be mounted at a location where it is visible only after opening the door 23.
  • Fig. 3 shows schematically the relationship between evaporation temperature TD, storage chamber temperature T and relative humidity r. If the evaporation temperature TD were equal to the compartment temperature T, condensation would not occur at the evaporator 4, the storage chamber 1 would thus be deprived of moisture and the humidity r could reach a value of 100%.
  • the evaporator 4 in order to cool the chamber 1, must be colder than this, in practice, the case occurs that TD is less than T and an air humidity r of less than 100% is achieved.
  • the evaporation temperature TD is always a few ° C lower than the compartment temperature T, for example, at a set temperature of the storage chamber of + 3 ° C, the evaporator 4 may be controlled to a temperature TD of +1 ° C, then the dehumidification The air at the evaporator 4 minimal, and the relative humidity r, which is set in the storage chamber l, is just below 100%.
  • evaporation temperature TD of, for example, -5 ° C significantly more moisture is deposited on the evaporator 4, so that sets in the storage chamber 1, a lower relative humidity r.
  • the control circuit 8 is able to produce a relative humidity in the storage chamber 1 specified by the user on the operating element 24.
  • no lid on the pull-out box 16 is required to keep the humidity high inside the pull-out box. Therefore, with the refrigeration appliance according to the invention against evaporation sensitive refrigerated goods can be kept fresh for a long time without a lid would impede access to the refrigerated goods.

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Abstract

Bei einem Kältegerät mit einer Lagerkammer (1) und einem die Lagerkammer (1) kühlenden Verdampfer (4) ist eine Verarbeitungseinheit (8) eingerichtet, bei gegebener Temperatur (T) der Lagerkammer (1) Werte der Luftfeuchte (r) in der Lagerkammer (1) und einer und einer Verdampfungstemperatur (TD) des Verdampfers (4) unter der Annahme einander zuzuordnen, dass der absolute Wasserdampfgehalt der Luft der Lagerkammer (1) derselbe ist wie der von wasserdampfgesättigter Luft bei der Verdampfungstemperatur (TD). Diese Zuordnung ermöglicht zum Einen, anhand der Temperaturen die relative Luftfeuchte in der Lagerkammer (1) abzuschätzen, zum Anderen kann durch Steuern der Luftfabgabetemperatur (TD) bei gleichbleibender Temperatur (T) der Lagerkammer (1) die Luftfeuchte (r) darin beeinflusst werden.

Description

Kältegerät mit Luftfeuchteüberwachung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät.
Die relative Luftfeuchte, die in einer Lagerkammer eines Kältegeräts herrscht, ist für die Haltbarkeit von Lebensmitteln darin von hoher Bedeutung. Insbesondere für die Lagerung von frischem Gemüse ist eine hohe Luftfeuchte wünschenswert. Bei Kältegeräten, in denen Luft zwischen der Lagerkammer und einem Wärmetauscher umgewälzt wird, typischerweise bei den sogenannten NoFrost-Kältegeräten, ist eine solche hohe Luftfeuchte schwierig aufrecht zu erhalten, da die Luft, wenn sie an einer Oberfläche des Wärmetauschers unter ihren Taupunkt abgekühlt wird, dort Feuchtigkeit verliert, die aus dem Kältegerät abgeführt und beseitigt werden muss. Dieser Wasserverlust führt zu einem schnellen Welken des Gemüses.
Um Gemüse länger lagern zu können, sind Gemüsefächer entwickelt worden, die einen mit einem Deckel verschließbaren Behälter enthalten. Wenn der Behälter dicht verschlossen ist, kann die von darin enthaltenem Gemüse abgegebene Feuchtigkeit nicht entweichen, gleichzeitig kann der Behälter durch über seine Außenflächen zirkulierende Kaltluft gekühlt werden. Durch eine verstellbare Öffnung des Behälters kann ein eingeschränkter Luftaustausch zwischen dem Behälterinneren und der Umgebung ermöglicht werden, so dass je nach Größe der Öffnung unterschiedliche Werte der Luftfeuchte im Behälter eingestellt werden können. Diese Luftfeuchte zu messen und außen am Kältegerät für einen Benutzer sichtbar anzuzeigen, ist schwierig, da der Luftfeuchtesensor in dem Behälter angebracht sein müsste, und dessen Ausgabesignal von dem im Kältegerät beweglichen Behälter zu einem Anzeigeinstrument des Kältegeräts übertragen werden müsste, ohne die Bewegungsfreiheit des Behälters einzuschränken.
Deswegen wird auf eine Luftfeuchtemessung in der Regel verzichtet, und wie hoch die Luftfeuchte im Behälter tatsächlich ist, ist dem Benutzer in der Regel nicht bekannt. Daher kann er im Wesentlichen nur anhand eigener Beobachtungen herausfinden, welcher Öffnungsgrad des Behälters für welches Kühlgut angemessen ist. Derartige Beobachtungen werden jedoch erschwert durch die Tatsache, dass die Luftfeuchte im Inneren des Behälters nicht nur von der Größe der Öffnung abhängt, sondern indirekt, über die Betriebszeiten des Verdampfers, auch vom Umgebungsklima beeinflusst wird. Dies macht das Erkennen eines Zusammenhangs zwischen Öffnungsgrad des Behälters und Lagerfähigkeit des Kühlguts für den Benutzer schwierig. Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät bzw. ein Betrie bsverfahren für ein Kältegerät zu schaffen, die dem Benutzer eine verbesserte Kontrolle über die Luftfeuchtigkeit im Kältegerät geben.
Die Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Kältegerät mit einer Lagerkammer und einem die Lagerkammer kühlenden Verdampfer, bei dem eine Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, bei gegebener Temperatur der Lagerkammer Werte der Luftfeuchte in der Lagerkammer und einer Verdampfungstemperatur des Verdampfers einander unter der Annahme zuzuordnen, dass der absolute Wasserdampfgehalt der Luft in der Lagerkammer derselbe ist wie der von wasserdampfgesättigter Luft, d. h. Luft mit 100% relativer Feuchte, bei der Verdampfungstemperatur.
Die Zuordnung kann in unterschiedlichen Richtungen erfolgen und unterschiedlichen Zwecken dienen. Einer ersten Ausgestaltung zu Folge sind Sensoren zum Messen der Temperatur der Lagerkammer und der Verdampfungstemperatur vorgesehen, und die Verarbeitungseinheit ist eingerichtet, beim Zuordnen einen Wert der Verdampfungstemperatur als gegeben anzunehmen, zu diesem Wert die bei der Temperatur der Lagerkammer entsprechende Luftfeuchte abzuschätzen, und die so abgeschätzte Luftfeuchte an einem Anzeigeinstrument anzuzeigen. Auf diese Weise kann ein Benutzer quantitativen Aufschluss über die Luftfeuchte in der Lagerkammer erhalten, ohne dass unmittelbar in dieser ein Luftfeuchtesensor vorgesehen sein muss, was insbesondere dann Schwierigkeiten aufwirft, wenn die Lagerkammer, wie für Gemüsefächer üblich, als herausziehbarer Kasten ausgebildet ist.
Wichtiger noch als die Kenntnis der Luftfeuchte in der Lagerkammer ist für einen Benutzer die Möglichkeit, die Luftfeuchte in der Lagerkammer gezielt einstellen zu können. Daher erfolgt einer zweiten Ausgestaltung zu Folge die Zuordnung in entgegengesetzter Richtung. Hierzu ist ein Bedienelement vorgesehen, um die Luftfeuchte in der Lagerkammer als Sollgröße einzustellen, und die Verarbeitungseinheit ist mit dem Bedienelement verbunden und eingerichtet, beim Zuordnen zu einem am Bedienelement eingestellten, gegebenen Sollwert der Luftfeuchte einen Zielwert der Verdampfungstemperatur abzuschätzen und die reale Verdampfungstemperatur des Verdampfers an den Zielwert anzugleichen. Wenn die Luft der Lagerkammer in Kontakt mit dem Verdampfer auf die Verdampfungstemperatur heruntergekühlt wird, kann sich darin nur so viel Wasserdampf halten, wie 100% relativer Luftfeuchte bei der Verdampfungstemperatur entspricht. Indem diese Verdampfungstemperatur passend gewählt wird, kann für dieselbe Luft nach Erwärmung auf die Temperatur der Lagerkammer eine gewünschte relative Luftfeuchte eingestellt werden. Um eine Steuerung der Verdampfungstemperatur zu ermöglichen, kann der Verdampfer Teil eines Kältemittelkreises sein, bei dem der Durchsatz eines Verdichters steuerbar ist, um den Druck im Verdampfer zu variieren.
Alternativ oder ergänzend ist eine Beeinflussung der Verdampfungstemperatur auch möglich durch Steuern des Öffnungsquerschnitts wenigstens eines mit dem Verdampfer in Reihe verbundenen, vor- oder nachgeschalteten Drosselventils.
Bei gleichbleibender Temperatur der Lagerkammer muss, wenn eine hohe Luftfeuchte in der Lagerkammer aufrecht erhalten werden soll, die Verdampfungstemperatur höher eingestellt sein als für einen niedrigen Wert der Luftfeuchte.
Insbesondere, aber nicht nur, bei einem Kältegerät in NoFrost-Bauweise, mit einer von der Lagerkammer abgeteilten Verdampferkammer, kann ein Lüfter mit steuerbarem Durchsatz vorgesehen sein, um Luft zwischen dem Verdampfer und der Lagerkammer umzuwälzen.
Je schneller der Lüfter läuft, um so geringer ist die Temperaturdifferenz zwischen stromaufwärtiger und stromabwärtiger Seite des Verdampfers. Bei langsamem Lauf ist der Wärmeeintrag am stromabwärtigen Ende des Verdampfers gering, und es kann sich dort eine niedrige Verdampfungstemperatur einstellen, durch die die hindurchströmende Luft stark entfeuchtet wird; bei schnellem Lauf des Lüfters gelangt viel Wärme in den stromabwärtigen Bereich des Verdampfers, so dass bei gleichbleibendem Kältemitteldurchsatz eine höhere Verdampfungstemperatur resultiert. Daher kann die Steuerschaltung, um bei gegebener Temperatur eine hohe relative Luftfeuchte in der Lagerkammer aufrechtzuerhalten, eine höhere Geschwindigkeit des Lüfters vorgeben als wenn eine niedrige Luftfeuchte eingestellt ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Abschätzen der relativen Luftfeuchte in einem Kältegerät, insbesondere einem Kältegerät wie oben beschrieben, mit den Schritten
a) Messen der Temperatur der Lagerkammer,
b) Messen einer Verdampfungstemperatur des Verdampfers,
c) Berechnen der relativen Feuchte von Luft bei der Temperatur der Lagerkammer, deren absoluter Feuchtegehalt derselbe ist wie der von wasserdampfgesättigter Luft bei der Verdampfungstemperatur.
Die so berechnete relative Feuchte kann als Schätzwert für die relative Luftfeuchte in der Lagerkammer des Kältegeräts auf einem Anzeigeinstrument des Kältegeräts angezeigt werden.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts, insbesondere eines Kältegeräts wie oben beschrieben, mit den Schritten
a') Festlegen einer Solltemperatur einer Lagerkammer,
b') Festlegen einer Soll-Luftfeuchte der Lagerkammer,
c') Einstellen einer Verdampfungstemperatur des Verdampfers so, dass der absolute Feuchtegehalt von wasserdampfgesättigter Luft bei der Verdampfungstemperatur derselbe ist wie der von Luft mit der Soll-Luftfeuchte bei der Solltemperatur. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Kältegeräts;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Teil des Gehäuses des
Kältegeräts; und Fig. 3 ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen Verdampfungstemperatur und relativer Luftfeuchte im Gemüsefach des Kältegeräts.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Haushaltskältegeräts mit mehreren Lagerkammern 1 , 2, 3 die durch jeweils einen Verdampfer 4, 5 bzw. 6 gekühlt sind. Die Verdampfer 4, 5, 6 sind miteinander in Reihe in einem Kältemittelkreislauf verbunden. In Fig. 1 sind je drei Lagerkammern und Verdampfer dargestellt, doch ist das nachfolgend erläuterte Prinzip der Erfindung auf Kältegeräte mit einer beliebigen Zahl von Lagerkammern einschließlich einer einzigen übertragbar. An einen Sauganschluss des letzten, 6, der in Reihe geschalteten Verdampfer ist ein drehzahlgeregelter Verdichter 7 angeschlossen. Eine Steuerschaltung 8 steuert die Drehzahl des Verdichters 7 anhand von mittels Temperatursensoren 9 bis 1 1 in den Lagerkammern 1 , 2, 3 gemessener Temperaturen auf einen Wert, bei dem die Leistung des Verdichters 7 soeben ausreicht, um den Kühlbedarf der Lagerkammern 1 bis 3 zu decken. Eine solche Regelung kann im einfachsten Fall darin beruhen, dass, wenn die Temperatur in einer der Lagerkammern 1 , 2, 3 ein Sollintervall nach oben verlässt, die Verdichterdrehzahl inkrementiert und bei Verlassen des Intervalls nach unten diese Drehzahl dekrementiert wird. Das im Verdichter 7 verdichtete und dabei adiabatisch erwärmte Kältemittel gibt seine Wärme über einen Verflüssiger 12 an die Umgebung ab und gelangt von dort zurück zu den Verdampfern 4, 5, 6.
Jedem Verdampfer ist ein durch die Steuerschaltung 8 steuerbares Drosselventil 13, 14 bzw. 15 in Reihe vorgeschaltet. Die hintereinander geschalteten Drosselventile 13, 14, 15 bilden einen Strömungswiderstand, der den Massendurchsatz des Kältemittelkreislaufs festlegt. Wie der Strömungswiderstand sich auf die einzelnen Drosselventile 13, 14 , 15 verteilt, ist variabel, d.h. wenn eines der Drosselventile verengt wird, kann gleichzeitig ein anderes so aufgeweitet werden, dass der Massendurchsatz unverändert bliebt. So ist es beispielsweise möglich, durch Verringern des Strömungswiderstands des Drosselventils 13 und gleichzeitig Erhöhen des Strömungswiderstands des Drosselventils 14 den Druck und damit die Verdampfungstemperatur im Verdampfer 4 zu steigern, ohne dass sich dies auf Druck und Temperatur in den stromabwärts liegenden Verdampfern 5, 6 auswirkt.
Der Zusammenhang zwischen Öffnungsquerschnitten, die an den Ventilen 13, 14 einzustellen sind, um den Druck im Verdampfer 4 zu variieren und gleichzeitig die Drücke in den Verdampfern 5, 6 konstant zu halten, ist einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge in der Steuerschaltung 8 vorprogrammiert. Einer zweiten Ausgestaltung zufolge wird nach einer Verstellung des Drosselventils 13 das Drosselventil 14 so angepasst, dass ein durch Drehzahl und elektrische Leistungsaufnahme charakterisierter Arbeitspunkt des Verdichters 7 wieder hergestellt und auf diese Weise der Massendurchsatz des Kältemittelkreises konstant gehalten wird.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Teil des Gehäuses des Kältegeräts mit der Lagerkammer l . Die Lagerkammer l ist hier als unterste Lagerkammer des Gehäuses dargestellt, kann sich aber auch an anderen Positionen befinden. Aufgrund der Position der Lagerkammer 1 im unteren Bereich des Gehäuses, nahe einem Fußboden, kann ein Auszugkasten 16 den Zugriff auf darin gelagertes Kühlgut erleichtern. Anders als bei herkömmlichen Kältegeräten ist der Auszugkasten 16 nicht geschlossen und braucht dies auch nicht zu sein, um seinen Inhalt vor Austrocknung zu schützen. Um das Kühlgut vor Kontakt mit Staunässe zu schützen, kann anstelle des Auszugkastens 16 sogar ein Gitter oder Rost als Unterlage für das Kühlgut vorteilhaft sein.
Der Verdampfer 4 ist als NoFrost-Verdampfer in einer vom Rest der Lagerkammer 1 durch eine Wand 17 abgetrennten Verdampferkammer 18 untergebracht. Sie enthält ferner einen Lüfter 19, der von der Steuerschaltung 8 mit variabler Drehzahl betreibbar ist, um Luft durch den Verdampfer 4 hindurch zu saugen und die so abgekühlte Luft über einen Rückwandkanal 20 zurück in die Lagerkammer l und um den Auszugkasten 16 herum zu führen. Der Temperatursensor 9 ist an einer Stelle der Lagerkammer 1 angebracht, an der er vor einem direkten Anströmen mit aus dem Rückwandkanal 20 austretender Luft geschützt ist, hier zum Beispiel in einer Seitenwand des Kältegerätegehäuses, einer Flanke des Auszugkastens 16 gegenüberliegend. Ein weiterer Temperatursensor 21 ist in der Verdampferkammer 18 vorgesehen, er kann direkt am Verdampfer 4 selber angebracht sein; Fig. 2 zeigt ihn stromabwärts vom Verdampfer 4 an einer Stelle, an der er dem Strom der im Verdampfer 4 auf die Verdampfungstemperatur abgekühlten Luft direkt ausgesetzt ist.
Unter normalen Betriebsbedingungen ist der Verdampfer 4 stets um einige °C kälter als die Luft in der Lagerkammer l . Wenn sich diese Luft beim Durchgang durch den Verdampfer 4 unter ihren Taupunkt abkühlt, kondensiert ein Teil der mitgeführten Feuchtigkeit am Verdampfer 4, und die Luft, die aus dem Verdampfer 4 austritt, hat eine relative Feuchte von 100%. Wenn diese Luft wieder in die Lagerkammer l gelangt und sich auf die dort herrschende Temperatur erwärmt, verringert sich ihre relative Feuchte dementsprechend, gemäß der Formel
aTD aT
r = 100 - 10*+™ ~M , (1 ) wobei T die vom Temperatursensor 9 gemessene Lufttemperatur in der Lagerkammer l und TD die vom Temperatursensor 21 gemessene Verdampfungstemperatur ist, und die Konstanten a, b für je nach Art des Phasenübergangs der am Verdampfer 4 stattfindet, unterschiedliche Werte haben können. Bei einer Verdampfungstemperatur über 0°C, bei einem Phasenübergang von Dampf zu Wasser, gilt a=7,5, b=237,3, bei einer Verdampfungstemperatur unter 0°C und einem Phasenübergang von Dampf zu Eis betragen die Werte a=9,5 und b=265,5. Für eine Nutzung der Lagerkammer 1 als Gemüsefach genügt eine Verdampfungstemperatur >0°C.
Ein Anzeigeinstrument 22, auf dem die Steuerschaltung 8 den nach obiger Formel (1 ) berechneten Schätzwert der Luftfeuchte in der Lagerkammer 1 ausgibt, kann, wie in der Figur gezeigt, außen am Gehäuse des Geräts angeordnet sein, oder es kann innen, benachbart zur Lagerkammer 1 an einer Stelle montiert sein, an der es erst nach Öffnen der Tür 23 sichtbar ist.
Offensichtlich ist die obige Formel nicht nur geeignet, um in Kenntnis der Messwerte der Temperatursensoren 9, 21 die Luftfeuchte in der Lagerkammer 1 abzuschätzen; umgekehrt kann für eine gegebene Solltemperatur der Lagerkammer 1 und eine von einem Benutzer an einem Bedienelement 24 eingestellte Soll-Luftfeuchte der Lagerkammer l eine Temperatur ermittelt werden, die, wenn sie vom Sensor 21 gemessen würde, die gewünschte Luftfeuchte in der Lagerkammer 1 ergäbe. Fig. 3 zeigt schematisch den Zusammenhang zwischen Verdampfungstemperatur TD, Lagerkammertemperatur T und relativer Feuchte r. Wenn die Verdampfungstemperatur TD gleich der Fachtemperatur T wäre, träte keine Kondensation am Verdampfer 4 auf, der Lagerkammer 1 würde somit keine Feuchtigkeit entzogen, und die Luftfeuchte r könnte einen Wert von 100% erreichen. Da der Verdampfer 4, um die Kammer 1 kühlen zu können, kälter als diese sein muss, tritt in der Praxis der Fall auf, dass TD kleiner als T ist und eine Luftfeuchtigkeit r von unter 100% erreicht wird. In der Praxis liegt die Verdampfungstemperatur TD immer um ein paar °C unter der Fachtemperatur T, zum Beispiel kann bei einer Solltemperatur der Lagerkammer von + 3 °C der Verdampfer 4 auf eine Temperatur TD von +1 °C geregelt sein, dann ist die Entfeuchtung der Luft am Verdampfer 4 minimal, und die relative Luftfeuchte r, die sich in der Lagerkammer l einstellt, liegt knapp unter 100%. Bei einer niedrigeren Verdampfungstemperatur TD von zum Beispiel -5°C wird erheblich mehr Feuchtigkeit am Verdampfer 4 abgeschieden, so dass sich in der Lagerkammer 1 eine niedrigere relative Luftfeuchte r einstellt. So ist die Steuerschaltung 8 basierend auf den Messwerten der Temperatursensoren 9, 21 in der Lage, eine vom Benutzer am Bedienelement 24 vorgegebene relative Luftfeuchte in der Lagerkammer 1 herzustellen. Infolgedessen ist kein Deckel auf dem Auszugkasten 16 erforderlich, um die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Auszugkastens hoch zu halten. Daher kann mit dem erfindungsgemäßen Kältegerät gegen Verdunstung empfindliches Kühlgut lange frisch gehalten werden, ohne dass ein Deckel den Zugriff auf das Kühlgut behindern müsste.
BEZUGSZEICHEN
1 Lagerkammer
2 Lagerkammer
3 Lagerkammer
4 Verdampfer
5 Verdampfer
6 Verdampfer
7 Verdichter
8 Steuerschaltung
9 Temperatursensor
10 Temperatursensor
1 1 Temperatursensor
12 Verflüssiger
13 Drosselventil
14 Drosselventil
15 Drosselventil
16 Auszugkasten
17 Wand
18 Verdampferkammer
19 Lüfter
20 Rückwandkanal
21 Temperatursensor
22 Anzeigeinstrument
23 Tür
24 Bedienelement

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät mit einer Lagerkammer (1 ) und einem die Lagerkammer (1 ) kühlenden Verdampfer (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinheit (8) eingerichtet ist, bei gegebener Temperatur (T) der Lagerkammer (1 ) Werte der Luftfeuchte (r) in der Lagerkammer (1 ) und einer Verdampfungstemperatur (TD) des Verdampfers (4) unter der Annahme einander zuzuordnen, dass der absolute Wasserdampfgehalt der Luft der Lagerkammer (1 ) derselbe ist wie der von wasserdampfgesättigter Luft bei der Verdampfungstemperatur (TD).
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (9, 21 ) zum Messen der Temperatur (T) der Lagerkammer (1 ) und der Verdampfungstemperatur (TD) vorgesehen sind, dass die Verarbeitungseinheit (8) eingerichtet ist, beim Zuordnen zu einem gegebenen Wert der Verdampfungstemperatur (TD) die Luftfeuchte (r) abzuschätzen, und die Verarbeitungseinheit (8) mit einem Anzeigeinstrument (22) verbunden ist, um die abgeschätzte Luftfeuchte (r) anzuzeigen.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedienelement (24) zum Einstellen der Luftfeuchte (r) in der Lagerkammer (1 ) als Sollgröße vorgesehen ist, dass die Verarbeitungseinheit (8) mit dem Bedienelement (24) verbunden und eingerichtet ist, beim Zuordnen zu einem gegebenen Wert der Luftfeuchte (r) einen Zielwert der Verdampfungstemperatur (TD) abzuschätzen und die reale Verdampfungstemperatur des Verdampfers (4) an den Zielwert anzugleichen.
Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungstemperatur (TD) des Verdampfers (4) steuerbar ist über den Massendurchsatz eines Verdichters (7) oder über den Öffnungsquerschnitt wenigstens eines mit dem Verdampfer (4) in Reihe verbundenen Drosselventils (13, 14, 15).
5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei gegebener Temperatur (T) der Lagerkammer (1 ) die Verdampfungstemperatur (TD) bei hohem gegebenem Wert der Luftfeuchte (r) höher ist als bei niedrigem gegebenem Wert.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfter (19) mit steuerbarem Durchsatz vorgesehen ist, um Luft zwischen dem Verdampfer (4) und der Lagerkammer (1 ) umzuwälzen.
7. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ein NoFrost-Gerät ist.
8. Kältegerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei gegebener Temperatur (T) der Lagerkammer (1 ) der Durchsatz des Lüfters (19) bei hohem gegebenem Wert der Luftfeuchte (r) höher ist als bei niedrigem gegebenem Wert der Luftfeuchte (r).
9. Verfahren zum Abschätzen der relativen Luftfeuchte (r) in einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit einer Lagerkammer (1 ) und einem die Lagerkammer (1 ) kühlenden Verdampfer (4), mit den Schritten: a) Messen der Temperatur (T) der Lagerkammer (1 ), b) Messen einer Verdampfungstemperatur (TD) des Verdampfers (4); c) Berechnen der relativen Feuchte (r) von Luft bei der Temperatur (T) der Lagerkammer (1 ), deren absoluter Feuchtegehalt derselbe ist wie von wasserdampfgesättigter Luft bei der Verdampfungstemperatur (TD).
10. Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts, insbesondere eines Haushaltskältegeräts, mit einer Lagerkammer (1 ) und einem die Lagerkammer (1 ) kühlenden Verdampfer (4), mit den Schritten: a') Festlegen einer Solltemperatur (T) der Lagerkammer (1 ), b') Festlegen einer Soll-Luftfeuchte (r) der Lagerkammer (1 ); c') Einstellen einer Verdampfungstemperatur (TD) des Wärmetauschers (25) so, dass der absolute Feuchtegehalt von wasserdampfgesättigter Luft bei der Verdampfungstemperatur (TD) derselbe ist wie der von Luft mit der Soll-Luftfeuchte (r) bei der Solltemperatur (T).
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