DE4411411A1 - Kaltluftsammeleinrichtung für ein Kühlgerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlgerät oder einen Kühlspeicher und insbesondere eine Kaltluftsammeleinrichtung ei­ nes Kühlgeräts (Kühlschrank) wobei ein Material mit einer Phasenumwandlung (PUM) einen Kaltluftsammeleffekt aufweist und innerhalb einer Wand des Kühlschranks angeordnet oder auf dieser aufgebracht ist, um Kaltluft während des Betriebs des Kühl­ schranks zu speichern. Auf diese Weise kann die Kaltluft bei solchen inoperativen Gelegenheiten des Kühlschranks, wie bei­ spielsweise Gesamtausfall oder dergleichen freigegeben werden, um auf diese Weise eine angemessene Temperatur im Kühlschrank selbst während eines mehrmaligen Öffnens und Schließens der Kühlschranktür aufrecht zu erhalten und so eine Kühlzeitdauer im Kühlschrank zu verlängern, wodurch ebenso der Stromverbrauch reduziert wird.

Im allgemeinen wird ein Kühlschrank zur Aufbewahrung verschiede­ ner Nahrungsmittel in einem gekühlten oder einem gefrorenen Zu­ stand verwendet, wodurch die Nahrungsmittel für eine lange Zeit frisch bleiben.

Solche Kühlschränke sind nach zwei Arten aufgebaut. Bei einer Art mit einem Direktkühlsystem ist ein Verdampfer für einen di­ rekten Wärmeaustausch im Gefrierzyklus innerhalb des Nah­ rungsmittelaufbewahrungsraumes angeordnet. Bei der anderen Art mit indirekter Kühlung ist der Verdampfer isoliert vom Nahrungs­ mittelaufnahmeraum angeordnet und mit diesem verbunden, so daß die Nahrungsmittel durch Zirkulation einer Wärmeaustausch-Kalt­ luft gekühlt werden können, die dem Nahrungsmittelaufbewahrungs­ raum durch einen Kühlventilator zugeführt wird.

Ein wie oben beschriebener Kühlschrank weist im allgemeinen zwei getrennte Abteile oder Fächer übereinander auf, von denen ein Abteil ein Kühlfach und das andere ein Gefrierfach ist.

Vorderseiten des Gefrierfachs und des Kühlfachs weisen nach Fig. 1 entsprechend eine Kühlfachtür 1 und eine Gefrierfachtür 2 auf. Diese sind drehbar zu öffnen und zu schließen, wobei eine Seite von ihnen an einer Seite eines Gehäuses gelagert ist, wo­ bei die Nahrungsmittel mittels der Türen eingelagert oder ent­ nommen werden können.

In Fig. 2 ist ein Bereich "A" aus Fig. 1 vergrößert darge­ stellt.

Nach Fig. 2 ist ein Isoliermaterial 30 aus Polyurethan zwischen einer Innenwand 10 und einer Außenwand 20 eines Gehäuses einge­ füllt, wobei das Gehäuse ein Kühlfach und ein Gefrierfach eines bekannten Kühlschranks aufweist. Das Isoliermaterial verhindert einen Verlust von Kühlluft innerhalb von Kühl- und Gefrier­ fach.

Allerdings verhindert ein bekannter Kühlschrank mit eingefülltem Isoliermaterial 30 nur einen Wärmedurchgang von einer Außensei­ te, um in einfacher Weise zu verhindern, daß Kaltluft nach außen übertragen wird.

Mit anderen Worten, das Gehäuse des Kühlschranks ist zwischen der Innenwand 10 und der Außenwand 20 mit einem Isoliermaterial 30 aufgefüllt. Ein solches Isoliermaterial ist Acrylnitril Butadien Styren (ABS). Das Gehäuse kann in einfacher Weise die Kaltluft zurückhalten, kann aber nicht eine Sammelfunktion für die Kühlluft durchführen.

Demgemäß, wenn die Temperatur in dem Kühlfach oder in dem Ge­ frierfach unter ein angemessenes Niveau während des Betriebs des Kühlschranks fällt, wird der Kühlschrank automatisch ein- oder ausgeschaltet. Dies verursacht einen erhöhten Verbrauch elektri­ scher Energie.

Weiterhin, wenn die Tür des Kühlfachs oder Gefrierfachs oft ge­ öffnet oder geschlossen wird, wird Kühlluft nach außen abgege­ ben, wodurch der Kühlluftverlust auftritt. Außerdem, wenn der Kühlschrank während eines Gesamtausfalls nicht arbeitet, er­ höht sich die Temperatur im Kühlschrank, was sich auf die Frische der eingelagerten Nahrungsmittel nachteilig auswirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlluft­ sammeleinrichtung für einen Kühlschrank bereitzustellen, durch die die Temperatur im Kühlschrank nicht nur konstant gehalten wird, sondern die Kühlzeitdauer außerdem verlängert wird, wo­ durch der Energieverbrauch abnimmt. Zur Lösung der Aufgabe ist ein Phasenumwandlungsmaterial (PUM) mit einem Speichereffekt für Kaltluft in einer Innenwand eines Kühlschrankgehäuses enthalten oder auf der Innenwand des Gehäuses aufgebracht, um eine Spei­ cherung der Kaltluft während des Betriebs des Kühlschranks oder eine Abgabe der Kaltluft während eines Temperaturanstiegs in den Fächern zu ermöglichen, wobei der Temperaturanstieg durch Schließen und Öffnen der Türen oder durch Außerbetrieb-Sein des Kühlschranks durch einen Gesamtausfall oder dergleichen verur­ sacht wird.

Das PUM kann auch in der Innenwand der Kühlschranktüren enthal­ ten beziehungsweise auf diesen aufgebracht sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist folglich Phasenumwandlungs­ material (PUM) zum Speichern oder Abgeben von Kaltluft ent­ sprechend zu Temperaturvariationen bezüglich einer vorgegebenen Temperatur in der Innenwand des Kühlschrankgehäuses enthalten oder auf dieser Wand aufgebracht. Das PUM führt die Kaltluft­ speicherung durch, wenn die Temperatur im Kühlschrank unter­ halb der vorgegebenen Temperatur ist und das PUM gibt Kalt­ luft ab, wenn die Temperatur im Kühlschrank oberhalb der vor­ bestimmten Temperatur ist. Auf diese Weise wird die Temperatur im Kühlschrank auf der vorbestimmten Temperatur gehalten.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt eines Aufbaus eines bekannten Kühlschranks;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils eines Gehäuses aus Fig. 1;

Fig. 3A bis 3C vergrößerte Darstellungen entsprechend zu Fig. 2 mit einem Phasenumwandlungsmaterial innerhalb einer Innenwand eines Kühlschrank­ gehäuses beziehungsweise auf dieser aufge­ bracht als Kaltluftsammeleinrichtungen eines Kühlschranks gemäß der Erfindung.

Die Innenwand des Kühlschrankgehäuses, welcher einen Nah­ rungsmittelaufbewahrungsraum aufweist, ist aus einer tunnel­ artigen oder einer schichtgitterartigen Konstruktion aufge­ baut. Phasenumwandlungsmaterial kann in der Innenwand des Ge­ häuses zur Kaltluftspeicherung oder Kaltluftabgabe entsprechend zu Temperaturänderungen in Bezug auf eine vorgegebene Tempera­ tur enthalten sein.

Fig. 3A zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der das Isoliermaterial 30 zwischen der Innenwand 10a und der Außen­ wand 20 des Kühlschrankgehäuses eingefüllt ist. Die Innenwand 10a des Gehäuses weist eine schichtartige Konstruktion auf, wo­ bei ein luftdichter Raum gebildet wird.

Die Innenwand 10a des Gehäuses mit schichtartigem Aufbau ent­ hält in einem luftdichten Raum das Phasenumwandlungsmaterial 40.

In Fig. 3B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Isoliermaterial 30 ist zwischen einer Innenwand 10b und der Außenwand 20 des Kühlschrankgehäuses eingefüllt. Die Innenwand 10b des Gehäuses ist gitterartig aufgebaut und enthält einen luftdichten Raum.

Folglich kann die Innenwand 10b des Gehäuses das Phasenumwand­ lungsmaterial 40 halten oder enthalten.

Fig. 3C ist eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbei­ spiels der Erfindung. Isoliermaterial 30 ist zwischen einer Innenwand 10c und der Außenwand 20 des Kühlschrankgehäuses ein­ gefüllt. Die Innenwand 10c des Gehäuses weist einen tunnelarti­ gen, luftdichten Raum auf.

Die Innenwand 10c kann folglich das Phasenumwandlungsmaterial 40 enthalten.

Wie sich aus den vorangehenden Ausführungsbeispielen ergibt, kann die Kaltluftsammeleinrichtung des Kühlschranks gemäß der vorliegenden Erfindung das Phasenumwandlungsmaterial enthalten, da die Innenwände 10a, 10b und 10c poröses Medium aufweisen.

Günstig ist die Verwendung eines Phasenumwandlungsmaterials in der Innenwand des Gefrierfachgehäuses mit einem Schmelzpunkt nahe bei -18°C und die Verwendung eines Phasenumwandlungsma­ terials in der Innenwand des Kühlfaches mit einem Schmelzpunkt nach bei 3°C.

Auf diese Weise wird die Kaltluftspeicherung durch das in der Innenwand des Gefrierfachgehäuses enthaltenen Phasenumwand­ lungsmaterials bei Temperaturen im Gefrierfach unterhalb von -18°C durchgeführt. Die Speicherung von Kaltluft wird im Kühl­ fachgehäuse durch das Phasenumwandlungsmaterial in der Innenwand durchgeführt, wenn die Temperatur im Kühlfach weniger als 3°C beträgt.

Demgemäß kann das Phasenumwandlungsmaterial 40, welches in der Innenwand 10a, 10b oder 10c des Gehäuses enthalten ist, die Speicherung von Kaltluft während des Betriebs des Kühlschranks durchführen und wenn die Temperatur in den Fächern aufgrund ei­ nes Gesamtausfalls oder eines häufigen Schließens/Öffnens der Türen ansteigt, kann das Phasenumwandlungsmaterial 40 kühle Luft abgeben, um einen Zustand mit einer angemessenen Tem­ peratur im Kühlschrank während einer angemessenen Zeitdauer auf­ recht zu erhalten.

Es ergibt sich, daß die Innenwände 10 von Gefrier- und Kühl­ fächern, wie oben ausgeführt, mit einem porösen Medium ausge­ stattet sein können, um das Phasenumwandlungsmaterial aufzu­ nehmen. Weiterhin können ebenso die Innenwände der Türen von Kühl- und Gefrierfächern ein poröses Medium zur Aufnahme von Phasenumwandlungsmaterial enthalten.

Außerdem kann das Phasenumwandlungsmaterial durch Fasermaterial querverbunden sein, um ein Herabfließen des Materials zu ver­ hindern, wobei das Material auf einer Innenfläche oder Außen­ fläche der Gehäuseinnenwand 10 (zwischen Innenwand und Isolier­ material) aufgebracht sein kann.

Vorteilhaft ist die Verwendung eines mit Wasser eingeschmolze­ nen eutektischen Salzes, um den Schmelzpunkt des Phasenumwand­ lungsmaterials zu senken.

Aufgrund der vorliegenden Erfindung ist die Innenwand des Kühl­ schrankgehäuses mit einem porösen Medium gebildet, um das Pha­ senumwandlungsmaterial aufzunehmen oder das Phasenumwandlungs­ material wird auf Innen- oder Außenflächen der Gehäuseinnen­ wand aufgebracht oder angeordnet, wobei das Phasenumwandlungs­ material durch Fasermaterial querverbunden ist, um ein Herab­ fliesen des Phasenumwandlungsmaterials zu verhindern. Auf diese Weise kann Kaltluft während einer inoperativen Phase des Kühl­ schranks aufgrund eines Gesamtausfalls oder dergleichen abge­ geben werden, um die Temperatur im Kühlschrank auf einem ange­ messenen Pegel für eine angemessene Zeitperiode zu halten und eine erhöhte Vertrauenswürdigkeit des Produkts zu erzielen.

Die vorangehende Beschreibung und die Zeichnungen illustrieren nur ein Beispiel der Erfindung und sind nicht einschränkend zu betrachten. Verschiedene Variationen und Modifikationen sind innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung möglich.

Claims (10)

1. Eine Kaltluftsammeleinrichtung eines Kühlgeräts mit einem Kühlgerätegehäuse, bei dem ein Isoliermaterial (30) zwischen eine Innenwand und eine Außenwand (10a, 10b, 10c, 20) eingefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (10a, 10b, 10c) des Gehäuses einen luftdichten Raum aufweist, in welchen ein Phasenumwandlungsmaterial (40) zum Sammeln von Kaltluft und/oder zum Abgeben von Kaltluft einge­ füllt ist.

2. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (10a, 10b, 10c) des Gehäuses einen schichtarti­ gen Aufbau aufweist und den luftdichten Raum enthält.

3. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (10a, 10b, 10c) des Gehäuses eine gitterartige Struktur aufweist und den luftdichten Raum enthält.

4. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (10a, 10b, 10c) des Gehäuses tunnelartig auf­ gebaut ist und den luftdichten Raum enthält.

5. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenumwandlungsmaterial (40) zur Aufrechterhaltung der Temperatur im Kühlgerät auf einem angemessenen Niveau für eine angemessene Zeitdauer Kaltluft während des Betriebs des Kühlge­ räts speichert und bei einem Temperaturanstieg im Kühlgerät ab­ gibt.

6. Eine Kaltluftsammeleinrichtung eines Kühlgeräts, wobei das Kühlgerät ein Gehäuse aufweist, bei dem ein Isoliermaterial (30) zwischen einer Innenwand (10a, 10b, 10c) und einer Außenwand (20) eingefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (10a, 10b, 10c) des Gehäuses mit einem Phasen­ umwandlungsmaterial (40) zur Kaltluftsammlung und/oder Kaltluft­ abgabe versehen ist.

7. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenumwandlungsmaterial (40) auf einer Innenfläche der Innenwand (10a, 10b, 10c) des Gehäuses aufgetragen ist.

8. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenumwandlungsmaterial (40) auf einer Außenfläche der Innenwand (10a, 10b, 10c) des Gehäuses aufgetragen ist.

9. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenumwandlungsmaterial (40) zur Querverbindung Faser­ material aufweist.

10. Kaltluftsammeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenumwandlungsmaterial (40) ein mit Wasser einge­ schmolzenen eutektisches Salz zum Herabsetzen eines Schmelz­ punktes ist.