WO2018001732A1 - Kältegerät - Google Patents

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WO2018001732A1
WO2018001732A1 PCT/EP2017/064502 EP2017064502W WO2018001732A1 WO 2018001732 A1 WO2018001732 A1 WO 2018001732A1 EP 2017064502 W EP2017064502 W EP 2017064502W WO 2018001732 A1 WO2018001732 A1 WO 2018001732A1
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WO
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evaporator
storage chamber
door
chamber
fan
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/064502
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English (en)
French (fr)
Inventor
Cuma DÜLGER
Jochen HÄRLEN
Alex Sperling
Original Assignee
BSH Hausgeräte GmbH
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Publication date
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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
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/04—Preventing the formation of frost or condensate
    • 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
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • 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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/11—Fan speed control
    • F25B2600/112—Fan speed control of evaporator fans
    • 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
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • 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
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/02—Sensors detecting door opening
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration device having at least a first storage chamber closable by a door, an evaporator chamber and a ventilator which drives air circulation between the storage chamber and the evaporator chamber for cooling the storage chamber.
  • a refrigeration device having at least a first storage chamber closable by a door, an evaporator chamber and a ventilator which drives air circulation between the storage chamber and the evaporator chamber for cooling the storage chamber.
  • a refrigeration device having at least a first storage chamber closable by a door, an evaporator chamber and a ventilator which drives air circulation between the storage chamber and the evaporator chamber for cooling the storage chamber.
  • a ventilator which drives air circulation between the storage chamber and the evaporator chamber for cooling the storage chamber.
  • a pressure channel must be provided, which bridges the difference in height between the evaporator chamber and the inlet.
  • This pressure channel generally runs in a wall of the device body between the storage chamber and a heat-insulating layer surrounding the storage chamber.
  • the pressure channel is colder than the storage chamber; during the service life of the evaporator, the temperatures gradually become equal.
  • the door of the storage chamber is opened and warm ambient air enters the storage chamber, a significant temperature difference between the storage chamber and the pressure channel can occur, causing the cold air in the pressure channel to sink and being replaced by warm air from the storage chamber, the moisture of which precipitates on the walls of the pressure channel.
  • Object of the present invention is to provide a refrigeration device and a method for operating a refrigerator, with which icing of the pressure channel can be avoided.
  • a refrigeration appliance is understood in particular to be a household refrigeration appliance, that is to say a refrigeration appliance which is used for household purposes or possibly also in the gastronomy sector and serves, in particular, to store foods and / or drinks in household quantities at specific temperatures, such as, for example, a refrigerator Freezer, a fridge freezer, a freezer or a wine storage cabinet.
  • an intermittently operated evaporator in a refrigerator with at least a first closable by a door storage chamber, an evaporator chamber which is disposed at a lower level than the first storage chamber and the storage chamber via a suction channel and a communicates to an inlet of the storage chamber rising pressure channel, and a fan for driving the air circulation between the storage chamber and evaporator chamber, the fan is operatively coupled to the door to in a lifetime in which the evaporator is out of service, with the door open in the pressure channel with to run a power sufficient to suppress an air flow directed from the storage chamber to the evaporator chamber.
  • the fan In order to prevent the ingress of moisture, it would be sufficient in principle if the fan generates only the necessary back pressure to keep the air in the pressure channel against the convection pressure at a standstill. In practice, one will choose the fan speed for safety's sake slightly higher, so that in the pressure channel of the evaporator chamber to the first storage chamber directed air flow is kept in motion.
  • the performance of the open-door fan is preferably lower than the fan's closed-door performance in the runtime of the evaporator.
  • the performance of the fan may be independent of the position of the door; Preferably, however, it is lower with the door open than with the door closed to prevent unnecessary frosting on the evaporator.
  • an adjustable flap can be arranged there without the risk of freezing.
  • thermo-mechanical element Since a tight closing of the flap is not required to prevent the formation of frost in the vicinity of the flap, a held at the temperature of the first storage chamber thermo-mechanical element can be used as a drive for the flap.
  • Such an adjustable flap can be used in particular for a refrigeration device having a plurality of storage chambers for controlling the distribution of cold air from the evaporator chamber to the storage chambers.
  • the door of the second storage chamber is open, it may be useful not to operate the fan to suck in no hot air from the second storage chamber. This is especially true when the second storage chamber is located at a lower level than the evaporator chamber.
  • the evaporator chamber should have a defrost heater. In times when this is in operation, however, the fan should remain out of service with the door open in the first storage chamber, in order not to additionally blow in warm moist air from there into the storage chamber or to delay the defrosting process by supplying cold air from the storage chamber.
  • the object is further achieved by a method for operating a refrigeration device having at least a first closable by a door storage chamber, an evaporator chamber which is disposed at a lower level than the first storage chamber containing an intermittently operated evaporator and with the storage chamber via a suction channel and a communicating to an inlet of the storage chamber pressure channel communicates, and a fan for driving the air circulation between the storage chamber and the evaporator chamber, which monitors the position of the door in a lifetime of the evaporator and is increased in detecting an opening of the door, the performance of the fan to a to suppress air flow directed from the storage chamber to the evaporator chamber.
  • FIG. 1 shows a schematic vertical section through the body of a refrigerator according to the invention
  • the household refrigerator shown in Fig. 1 is a combination device with a normal refrigeration compartment 2 in the upper part of the body 1 and a freezer compartment 3 in the lower part.
  • a horizontal partition wall 4 between the compartments 2, 3 an evaporator chamber 5 with an evaporator 6, typically in lamella design, and a defrost heater 7 is housed.
  • an air outlet 9 is formed, from which a short suction duct 10 extends in the interior of the partition wall 4 to a front edge of the evaporator chamber 5.
  • a fan 1 1 is housed; from it a pressure channel 12 extends along a Rear wall 13 of the body 1 up to an air inlet 14 of the normal refrigeration compartment 2in the rear upper corner.
  • the pressure channel 12 is thermally insulated from the environment by a porous thermal barrier coating 15 of the rear wall 13; From the normal refrigeration compartment 5 it separates a casing 16, the thickness and insulation effect compared to the thermal barrier coating 15 is low.
  • An air outlet 17 of the freezer compartment 3 is located on the ceiling near a door 18; an outgoing from here suction channel 19 meets at the front edge of the evaporator chamber 5 with the suction channel 10 together.
  • a second outgoing from the fan 1 1 pressure channel 20 extends - delimited by the freezer compartment by a shuttering 21 - down to the level of a step 22, under which housed in a conventional manner, a machine room 26 with a compressor 27 supplying the evaporator 6 is.
  • the pressure channel 20 extends horizontally forward to an air inlet 23 of the freezer compartment 3 at a front edge of the step 22.
  • the freezer compartment 3 contains a plurality of pull-out boxes, and the upper edge of one of these pull-out boxes is equal to the horizontal portion of the casing 21st such that cold air entering the freezer compartment 3 via the air inlet 23 is at least partially deflected downwards at a rear side of the pull-out box.
  • all the pull-out boxes are lapped at the bottom and top of cold air, a uniform temperature distribution in the freezer compartment 3 can be achieved.
  • a flap 24 in the pressure channel 1 1 is arranged.
  • the flap 22 may be controlled by an electronic control unit 25, which also controls the operation of the compressor 27 and the fan 1 1 on the basis of the measurement signals from temperature sensors in the normal refrigeration compartment 2 and the freezer compartment 3.
  • the flap 24 is kept closed when refrigeration demand of the freezer compartment 3 is substantially, the circulated by the fan 1 1 cold air is supplied exclusively to the freezer compartment 3.
  • the flap 22 is kept open; in this case, the cold air is distributed to both compartments 2, 3.
  • the flap 24 is thermomechanically controlled, in particular by a pressure box 31, in which a tightly enclosed medium expands under the influence of the temperature of the normal cooling compartment 2 or contracts, with a resulting deformation of the pressure cell 31, the flap 24 is adjusted.
  • the flap 24 is not switchable in binary between a fully open and a fully closed position.
  • the compressor 27 when the compressor 27 is in operation, generally both compartments 2, 3 are cooled simultaneously, and as the temperature of the normal refrigerating compartment 2 approaches a set temperature from above, the degree of opening of the damper 24 decreases continuously until a position is reached in which the cold air flow supplied to the normal cooling compartment 2 is just strong enough to compensate for the heat flow from the environment via the thermal barrier coating 15.
  • the control unit 25 controls the operation of the compressor 27 and fan 1 1 here exclusively based on the measurement signals of a temperature sensor 28 on the freezer compartment 6.
  • the temperature in the pressure channel 12 is lower than in the normal cooling compartment 5. If at the same time the flap 24 is not hermetically sealed, the cold air tends in the pressure channel 12, down to Evaporator chamber 5, whereby warm air with a high moisture content, which tends to frost at the temperature in the pressure channel 12, would be sucked into the pressure channel 12.
  • control unit 25 is connected to a door opening sensor 29 on the door 8 and adapted to operate the fan 1 1 at least as long as the door opening sensor 29 indicates an open position of the door 8, and preferably the fan 1 1 also after Close the door 8 as long as necessary, so that the penetrated outside air assumes the temperature of the normal refrigeration compartment 2.
  • the operation of the fan 1 1 with the door open 8 should not have the consequence that in addition to the unavoidable with the door open air exchange ambient air is sucked through the suction passage 10 into the evaporator chamber 5 and this heated.
  • the performance of the fan 1 1 with the door 8 open and the compressor 27 switched off is therefore significantly smaller than that during operation of the compressor 27, typically at least less than half of this power, and preferably just large enough to overcome the convection pressure in the pressure channel 12 just and maintain an upwardly directed airflow in the pressure channel 12 at the lowest possible speed.
  • the speed of the fan 1 1 can be controlled; but it may also be sufficient for the control unit 25 to apply a supply voltage, which applies it continuously to the fan 11 during the operation of the compressor 27, in this time pulsed.
  • the control unit 25 also controls the operation of the defrost heater 7. According to a development of the invention, the control unit 25 can be turned off the fan 1 1 when the defrost heater 7 is in operation when opening the door 8, since in this case the operation of the fan 1 1 could lead to moist warm air from the evaporator chamber 5 in the pressure channel 12 separates frost and heat of the defrosting process is entered into the normal refrigeration compartment 5.
  • control unit 25 is further connected to a door opening sensor 30 of the freezer compartment 3 and adapted to prevent operation of the fan 1 1 with the door 8 open, if at the same time the door 18 is open, since in this case the via the air inlet 23 entering the freezer compartment 6 cold air this largely leave the door 18 and would be replaced by warm outside air that passes through the suction channel 19 into the evaporator chamber 5.
  • any door 8 or 18 may result in a reduction in the performance of the fan 1 1, also to prevent cold air from passing through the open door 8 or 8 18 is blown out of the device and instead ambient air is sucked into the evaporator chamber 5, which would lead to severe frost formation on the evaporator 6.
  • the frequency with which the evaporator 6 must be defrosted can be reduced, which improves the energy efficiency of the device.

Abstract

Ein Kältegerät hat wenigstens eine durch eine Tür (8) verschließbare Lagerkammer (2), eine Verdampferkammer (5), die auf einem tieferen Niveau als die Lagerkammer (2) angeordnet ist, einen intermittierend betriebenen Verdampfer (6) enthält und mit der Lagerkammer (2) über einen Saugkanal (10) und einen zu einem Einlass (14) der Lagerkammer (2) ansteigenden Druckkanal (12) kommuniziert, und einen Ventilator (11) zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen Lagerkammer (2) und Verdampferkammer (5). Der Ventilator (11) ist funktionsmäßig an die Tür (8) gekoppelt, um in einer Standzeit, in der der Verdampfer (6) außer Betrieb ist, bei offener Stellung der Tür (8) mit einer Leistung zu laufen, die ausreichend ist, um einen von der Lagerkammer (2) zur Verdampferkammer (5) gerichteten Luftstrom im Druckkanal (12) zu unterdrücken.

Description

Kältegerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit wenigstens einer ersten durch eine Tür verschließbaren Lagerkammer, einer Verdampferkammer und einem Ventilator, der zum Kühlen der Lagerkammer Luftzirkulation zwischen Lagerkammer und Verdampferkammer antreibt. Um eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Lagerkammer zu erreichen, kommunizieren bei einem solchen Kältegerät die beiden Kammern über zwei Durchgänge, wobei ein Einlassdurchgang, über den frische Kaltluft in die Lagerkammer eintritt, auf einem höheren Niveau angeordnet ist als ein Auslassdurchgang, über den die erwärmte Luft zur Verdampferkammer zurückströmt.
Wenn die Verdampferkammer auf einem tieferen Niveau als die erste Lagerkammer angeordnet ist, muss ein Druckkanal vorgesehen werden, der den Höhenunterschied zwischen der Verdampferkammer und dem Einlass überbrückt. Dieser Druckkanal verläuft im Allgemeinen in einer Wand des Gerätekorpus zwischen der Lagerkammer und einer die Lagerkammer umgebenden Wärmedämmschicht. Während der Betriebszeit des Verdampfers ist der Druckkanal kälter als die Lagerkammer; während der Standzeit des Verdampfers gleichen sich die Temperaturen allmählich an. Wenn allerdings die Tür der Lagerkammer geöffnet wird und warme Umgebungsluft in die Lagerkammer gelangt, kann ein erheblicher Temperaturunterschied zwischen Lagerkammer und Druckkanal auftreten, der zur Folge hat, dass die kalte Luft im Druckkanal absinkt und durch warme Luft aus der Lagerkammer ersetzt wird, deren Feuchtigkeit sich an den Wänden des Druckkanals niederschlägt. Im Allgemeinen verdunstet zwar ein Teil dieser Feuchtigkeit wieder, wenn in der nächsten Betriebszeit von Verdampfer und Ventilator wieder Luft im Druckkanal zirkuliert. Reste, die nicht verdunsten, können sich jedoch im Laufe der Zeit im Druckkanal ansammeln und diesen zunehmend verengen, so dass das Lagerfach nur noch unzureichend gekühlt wird. Man kann zwar im Druckkanal eine Klappe vorsehen, um diesen während der Standzeiten des Verdampfers zu verschließen und so ein Vordringen von feuchtwarmer Luft in den Druckkanal zu unterbinden. Dabei stellt man jedoch fest, dass eine solche Klappe, sofern sie nicht hermetisch dicht ist, das Problem eher verschärft, als es zu lindern, da die kondensierende Feuchtigkeit dazu neigt, sich an Engstellen in der Umgebung der Klappe zu sammeln, dort meist auch windgeschützt ist und kaum wieder verdunstet, beim Gefrieren aber die Bewegungsfreiheit der Klappe einschränkt und auf diese Weise nur noch mehr strömungsabgeschattete Stellen schafft, an denen sich das Kondensat sammeln kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts zu schaffen, mit denen eine Vereisung des Druckkanals vermieden werden kann.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird und insbesondere dazu dient, Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.
Die Aufgabe wird zum einen gelöst, indem bei einem Kältegerät mit wenigstens einer ersten durch eine Tür verschließbaren Lagerkammer, einer Verdampferkammer, die auf einem tieferen Niveau als die erste Lagerkammer angeordnet ist, einen intermittierend betriebenen Verdampfer enthält und mit der Lagerkammer über einen Saugkanal und einen zu einem Einlass der Lagerkammer ansteigenden Druckkanal kommuniziert, und einem Ventilator zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen Lagerkammer und Verdampferkammer der Ventilator funktionsmäßig an die Tür gekoppelt ist, um in einer Standzeit, in der der Verdampfer außer Betrieb ist, bei offener Stellung der Tür im Druckkanal mit einer Leistung zu laufen, die ausreichend ist, um einen von der Lagerkammer zur Verdampferkammer gerichteten Luftstrom zu unterdrücken.
Um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, würde es im Prinzip genügen, wenn der Ventilator nur den nötigen Gegendruck erzeugt, um die Luft im Druckkanal entgegen dem Konvektionsdruck im Stillstand zu halten. In der Praxis wird man die Ventilatorleistung sicherheitshalber etwas höher wählen, so dass im Druckkanal ein von der Verdampferkammer zur ersten Lagerkammer gerichteter Luftstrom in Gang gehalten wird.
Andererseits sollte dieser Luftstrom auch nicht zu stark sein, damit nicht die über die offene Tür eindringende Warmluft, anstatt in den Druckkanal einzudringen, in großer Menge in die Verdampferkammer eingesogen wird und dort die Reifbildung am Verdampfer beschleunigt. Deshalb ist die Leistung des Ventilators bei offener Tür in der Standzeit des Verdampfers vorzugsweise niedriger als die Leistung des Ventilators bei geschlossener Tür in der Laufzeit des Verdampfers. Während der Laufzeit des Verdampfers kann die Leistung des Ventilators von der Stellung der Tür unabhängig sein; vorzugsweise ist sie jedoch bei offener Tür niedriger als bei geschlossener Tür, um unnötige Reifbildung am Verdampfer zu verhindern.
Da durch den Ventilatorbetrieb Feuchtigkeit aus dem Druckkanal ferngehalten wird, kann dort eine verstellbare Klappe angeordnet sein, ohne dass die Gefahr eines Festfrierens besteht.
Da ein dichtes Schließen der Klappe nicht erforderlich ist, um die Reifbildung in der Umgebung der Klappe zu verhindern, kann ein auf der Temperatur der ersten Lagerkammer gehaltenes thermomechanisches Element als Antrieb für die Klappe eingesetzt werden.
Eine solche verstellbare Klappe kann insbesondere bei einem Kältegerät mit mehreren Lagerkammern zum Steuern der Verteilung der Kaltluft aus der Verdampferkammer auf die Lagerkammern dienen.
Wenn die Tür der zweiten Lagerkammer offen ist, kann es sinnvoll sein, den Ventilator nicht zu betreiben, um keine Warmluft aus der zweiten Lagerkammer anzusaugen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die zweite Lagerkammer auf einem tieferen Niveau als die Verdampferkammer angeordnet ist.
Die Verdampferkammer sollte eine Abtauheizung aufweisen. In Zeiten, in denen diese in Betrieb ist, sollte allerdings der Ventilator bei offener Tür der ersten Lagerkammer außer Betrieb bleiben, um nicht von dort zusätzlich warme feuchte Luft in die Lagerkammer einzublasen bzw. den Abtauvorgang durch Kaltluftzufuhr aus der Lagerkammer zu verzögern.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts mit wenigstens einer ersten durch eine Tür verschließbaren Lagerkammer, einer Verdampferkammer, die auf einem tieferen Niveau als die erste Lagerkammer angeordnet ist, einen intermittierend betriebenen Verdampfer enthält und mit der Lagerkammer über einen Saugkanal und einen zu einem Einlass der Lagerkammer ansteigenden Druckkanal kommuniziert, und einem Ventilator zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen Lagerkammer und Verdampferkammer, bei dem in einer Standzeit des Verdampfers die Stellung der Tür überwacht und bei Erfassen eines Öffnens der Tür die Leistung des Ventilators heraufgesetzt wird, um einen von der Lagerkammer zur Verdampferkammer gerichteten Luftstrom zu unterdrücken.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur. Fig. 1 zeigt einen schematischen vertikalen Schnitt durch den Korpus eines Kältegeräts gemäß der Erfindung;
Das in Fig. 1 gezeigte Haushaltskältegerät ist ein Kombinationsgerät mit einem Normalkühlfach 2 im oberen Teil des Korpus 1 und einem Gefrierfach 3 im unteren Teil. In einer horizontalen Trennwand 4 zwischen den Fächern 2, 3 ist eine Verdampferkammer 5 mit einem Verdampfer 6, typischerweise in Lamellenbauform, und einer Abtauheizung 7 untergebracht.
Am Boden des Normalkühlfachs 2, benachbart zu einer das Normalkühlfach 2 verschließenden Tür 8, ist ein Luftauslass 9 gebildet, von dem aus sich ein kurzer Saugkanal 10 im Innern der Trennwand 4 zu einem vorderen Rand der Verdampferkammer 5 erstreckt. An einem hinteren Rand der Verdampferkammer 5 ist ein Ventilator 1 1 untergebracht; von ihm aus erstreckt sich ein Druckkanal 12 entlang einer Rückwand 13 des Korpus 1 aufwärts bis zu einem Lufteinlass 14 des Normalkühlfachs 2in dessen hinterer oberer Ecke. Der Druckkanal 12 ist durch eine poröse Wärmedämmschicht 15 der Rückwand 13 von der Umgebung thermisch isoliert; vom Normalkühlfach 5 trennt ihn eine Verschalung 16, deren Dicke und Isolationswirkung im Vergleich zur Wärmedämmschicht 15 gering ist.
Ein Luftauslass 17 des Gefrierfachs 3 befindet sich an dessen Decke in der Nähe einer Tür 18; ein von hier ausgehender Saugkanal 19 trifft am vorderen Rand der Verdampferkammer 5 mit dem Saugkanal 10 zusammen. Ein zweiter vom Ventilator 1 1 ausgehender Druckkanal 20 verläuft - vom Gefrierfach durch eine Verschalung 21 abgegrenzt - an der Rückwand 13 abwärts bis in Höhe einer Stufe 22, unter der in an sich bekannter Weise ein Maschinenraum 26 mit einem den Verdampfer 6 versorgenden Verdichter 27 untergebracht ist. In Höhe der Stufe 22 verläuft der Druckkanal 20 horizontal nach vorn bis zu einem Lufteinlass 23 des Gefrierfachs 3 an einer Vorderkante der Stufe 22. Typischerweise enthält das Gefrierfach 3 mehrere Auszugkästen, und die Oberkante eines dieser Auszugkästen liegt in Höhe des horizontalen Abschnitts der Verschalung 21 , so dass über den Lufteinlass 23 ins Gefrierfach 3 eintretende Kaltluft wenigstens zum Teil an einer Rückseite des Auszugkastens nach unten abgelenkt wird. Indem alle Auszugkästen an Unter- und Oberseite von Kaltluft umspült werden, kann eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Gefrierfach 3 erreicht werden.
Um unterschiedlichen Kältebedarf von Normalkühlfach 2 und Gefrierfach 3 befriedigen zu können, ist eine Klappe 24 im Druckkanal 1 1 angeordnet. Die Klappe 22 kann von einer elektronischen Steuereinheit 25 gesteuert sein, die auch den Betrieb des Verdichters 27 und des Ventilators 1 1 anhand der Messsignale von Temperatursensoren im Normalkühlfach 2 und im Gefrierfach 3 steuert. Indem diese Steuereinheit 25 die Klappe 24 bei Kältebedarf des Gefrierfachs 3 im Wesentlichen geschlossen hält, wird die vom Ventilator 1 1 umgewälzte Kaltluft ausschließlich dem Gefrierfach 3 zugeführt. Bei Kältebedarf des Normalkühlfachs 2 hingegen wird die Klappe 22 offen gehalten; in diesem Fall verteilt sich die Kaltluft auf beide Fächer 2, 3.
Einer vereinfachten Variante zufolge ist die Klappe 24 thermomechanisch gesteuert, insbesondere durch eine Druckdose 31 , in der ein dicht eingeschlossenes Medium sich unter dem Einfluss der Temperatur des Normalkühlfachs 2 ausdehnt oder zusammenzieht, wobei eine daraus resultierende Verformung der Druckdose 31 die Klappe 24 verstellt. In diesem Fall ist die Klappe 24 nicht binär zwischen einer vollständig offenen und einer vollständig geschlossenen Stellung umschaltbar. Stattdessen werden, wenn der Verdichter 27 in Betrieb ist, in der Regel beide Fächer 2, 3 gleichzeitig gekühlt, und in dem Maße, in dem die Temperatur des Normalkühlfachs 2 sich von oben her einer Solltemperatur annähert, nimmt der Öffnungsgrad der Klappe 24 kontinuierlich ab, bis eine Stellung erreicht ist, in der der dem Normalkühlfach 2 zugeführte Kaltluftstrom gerade stark genug ist, um den Wärmezustrom aus der Umgebung über die Wärmedämmschicht 15 auszugleichen. Da die Klappe 24 hier ohne externe Energiezufuhr funktioniert, braucht sie nicht verdrahtet zu werden, auch ein elektrischer Temperatursensor am Normalkühlfach 2 kann entfallen, was eine einfache und kostengünstige Montage erlaubt. Die Steuereinheit 25 steuert den Betrieb von Verdichter 27 und Ventilator 1 1 hier ausschließlich basierend auf den Messsignalen eines Temperatursensors 28 am Gefrierfach 6. Wenn der Kältebedarf in beiden Fächern 2, 3 vorläufig befriedigt ist, d.h. im ersten o.g. Fall wenn beide Temperatursensoren anzeigen, dass für das jeweilige Fach eine Ausschalttemperatur unterschritten ist, im zweiten Fall wenn der Temperatursensor 28 des Gefrierfachs 3 dies anzeigt, werden der Verdichter 27 und der Ventilator 1 1 ausgeschaltet, und der Luftstrom zwischen Verdampferkammer 5 und Fächern 2, 3 kommt zum Erliegen. Wenn in dieser Zeit die Tür 8 geöffnet wird und Umgebungsluft in das Normalkühlfach 2 gelangt, ist die Temperatur im Druckkanal 12 tiefer als im Normalkühlfach 5. Wenn gleichzeitig die Klappe 24 nicht hermetisch dicht ist, neigt die kalte Luft im Druckkanal 12 dazu, abwärts zur Verdampferkammer 5 zu fließen, wodurch warme Luft mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt, die bei der Temperatur im Druckkanal 12 zu Reifbildung neigt, in den Druckkanal 12 eingesogen würde.
Um dies zu verhindern, ist die Steuereinheit 25 mit einem Türöffnungssensor 29 an der Tür 8 verbunden und eingerichtet, den Ventilator 1 1 wenigstens so lange zu betreiben, wenn der Türöffnungssensor 29 ein Offenstehen der Tür 8 anzeigt, und vorzugsweise den Ventilator 1 1 auch nach Schließen der Tür 8 so lange weiter zu betreiben, wie nötig, damit die eingedrungene Außenluft die Temperatur des Normalkühlfachs 2 annimmt. Der Betrieb des Ventilators 1 1 bei offener Tür 8 sollte nicht zur Folge haben, dass über den bei offener Tür unvermeidlichen Luftaustausch hinaus Umgebungsluft über den Saugkanal 10 in die Verdampferkammer 5 eingesaugt wird und diese erwärmt. Die Leistung des Ventilators 1 1 bei offener Tür 8 und ausgeschaltetem Verdichter 27 ist daher deutlich kleiner als die bei Betrieb des Verdichters 27, typischerweise wenigstens kleiner als die Hälfte dieser Leistung, und vorzugsweise gerade groß genug, um den Konvektionsdruck im Druckkanal 12 soeben zu überwinden und einen aufwärts gerichteten Luftstrom im Druckkanal 12 mit niedrigstmöglicher Geschwindigkeit aufrecht zu erhalten. Zu diesem Zweck kann die Drehzahl des Ventilators 1 1 regelbar sein; es kann aber auch genügen, dass die Steuereinheit 25 eine Versorgungsspannung, die sie während des Betriebs des Verdichters 27 kontinuierlich an den Ventilator 1 1 anlegt, in dieser Zeit gepulst anlegt.
Die Steuereinheit 25 steuert auch den Betrieb der Abtauheizung 7. Einer Weiterbildung der Erfindung zufolge lässt die Steuereinheit 25 den Ventilator 1 1 ausgeschaltet, wenn sich bei Öffnen der Tür 8 die Abtauheizung 7 in Betrieb befindet, da in diesem Fall der Betrieb des Ventilators 1 1 dazu führen könnte, dass feuchtwarme Luft aus der Verdampferkammer 5 im Druckkanal 12 Reif abscheidet und Wärme des Abtauvorgangs in das Normalkühlfach 5 eingetragen wird. Noch einer Weiterentwicklung zufolge ist die Steuereinheit 25 ferner mit einem Türöffnungssensor 30 des Gefrierfachs 3 verbunden und eingerichtet, einen Betrieb des Ventilators 1 1 bei offener Tür 8 zu unterbinden, wenn gleichzeitig die Tür 18 offen ist, da in diesem Fall die über den Lufteinlass 23 ins Gefrierfach 6 eintretende Kaltluft dieses größtenteils über die Tür 18 verlassen und durch warme Außenluft ersetzt würde, die über den Saugkanal 19 in die Verdampferkammer 5 gelangt.
Während der Verdichter 25 in Betrieb ist und den Verdampfer 6 mit frischem Kältemittel versorgt, kann das Öffnen einer beliebigen Tür 8 oder 18 eine Reduzierung der Leistung des Ventilators 1 1 zur Folge haben, ebenfalls um zu verhindern, dass Kaltluft über die offene Tür 8 oder 18 aus dem Gerät herausgeblasen wird und stattdessen Umgebungsluft in die Verdampferkammer 5 eingesaugt wird, die zu starker Reifbildung am Verdampfer 6 führen würde. So kann die Häufigkeit, mit der der Verdampfer 6 abgetaut werden muss, reduziert werden, was die Energieeffizienz des Geräts verbessert. Bezugszeichen
1 Korpus
2 Normalkühlfach
3 Gefrierfach
4 Trennwand
5 Verdampferkammer
6 Verdampfer
7 Abtauheizung
8 Tür
9 Luftauslass
10 Saugkanal
1 1 Ventilator
12 Druckkanal
13 Rückwand
14 Lufteinlass
15 Wärmedämmschicht
16 Verschalung
17 Luftauslass
18 Tür
19 Saugkanal
20 Druckkanal
21 Verschalung
22 Stufe
23 Lufteinlass
24 Klappe
25 Steuereinheit
26 Maschinenraum
27 Verdichter
28 Temperatursensor
29 Türöffnungssensor
30 Türöffnungssensor
31 Druckdose

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät mit wenigstens einer ersten durch eine Tür (8) verschließbaren Lagerkammer (2), einer Verdampferkammer (5), die auf einem tieferen Niveau als die erste Lagerkammer (2) angeordnet ist, einen intermittierend betriebenen Verdampfer (6) enthält und mit der Lagerkammer (2) über einen Saugkanal (10) und einen zu einem Einlass (14) der Lagerkammer (2) ansteigenden Druckkanal (12) kommuniziert, und einem Ventilator (1 1 ) zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen Lagerkammer (2) und Verdampferkammer (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (1 1 ) funktionsmäßig an die Tür (8) gekoppelt ist, um in einer Standzeit, in der der Verdampfer (6) außer Betrieb ist, bei offener Stellung der Tür (8) mit einer Leistung zu laufen, die ausreichend ist, um einen von der Lagerkammer (2) zur Verdampferkammer (5) gerichteten Luftstrom im Druckkanal (12) zu unterdrücken.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des Ventilators (1 1 ) bemessen ist, um im Druckkanal (12) einen von der Verdampferkammer (5) zur ersten Lagerkammer (2) gerichteten Luftstrom in Gang zu halten.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des Ventilators (1 1 ) bei offener Tür (8) in der Standzeit des Verdampfers (6) niedriger ist als die Leistung des Ventilators (1 1 ) bei geschlossener Tür (8) in der Laufzeit des Verdampfers (6).
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (25) des Ventilators (1 1 ) eingerichtet ist, in einer Betriebszeit des Verdampfers (6) die Leistung des Ventilators (1 1 ) bei offener Tür (8) niedriger als bei geschlossener Tür (8) einzustellen.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine verstellbare Klappe (24) im Druckkanal (12) angeordnet ist.
6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (24) thermomechanisch anhand der Temperatur der ersten Lagerkammer (2) angetrieben ist.
7. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (24) durch eine Druckdose (31 ) angetrieben ist.
8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite durch eine Tür (18) verschließbare zweite Lagerkammer (3) mit der Verdampferkammer (5) kommuniziert.
9. Kältegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (25) eingerichtet ist, den Ventilator (1 1 ) nicht zu betreiben, wenn die Tür (18) der zweiten Lagerkammer (3) offen ist.
10. Kältegerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagerkammer (3) auf einem tieferen Niveau als die Verdampferkammer (5) angeordnet ist.
1 1 . Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampferkammer (5) eine Abtauheizung (7) aufweist.
12. Kältegerät nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (25) eingerichtet ist, den Ventilator (1 1 ) nicht zu betreiben, wenn die Abtauheizung (7) in Betrieb ist.
13. Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts mit wenigstens einer ersten durch eine Tür (8) verschließbaren Lagerkammer (2), einer Verdampferkammer (5), die auf einem tieferen Niveau als die erste Lagerkammer (2) angeordnet ist, einen intermittierend betriebenen Verdampfer (6) enthält und mit der Lagerkammer (2) über einen Saugkanal (10) und einen zu einem Einlass (14) der Lagerkammer (2) ansteigenden Druckkanal (12) kommuniziert, und einem Ventilator (1 1 ) zum Antreiben der Luftzirkulation zwischen Lagerkammer (2) und Verdampferkammer (5), bei dem in einer Standzeit des Verdampfers (6) die Stellung der Tür (8) überwacht und bei Erfassen eines Öffnens der Tür (8) die Leistung des Ventilators
(1 1 ) heraufgesetzt wird, um einen von der Lagerkammer (2) zur Verdampferkammer (5) gerichteten Luftstrom zu unterdrücken.
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