CH704020A2 - Kühlschrank mit einem Sensor im Nutzraum. - Google Patents

Abstract

Ein Kühlschrank besitzt mindestens einen im Nutzraum (1) angeordneten Sensor (6, 7, 8), z.B. für Temperatur, Feuchte oder Gaszusammensetzung, der mit einem Sender ausgestattet ist, über welchen er mit einem ausserhalb des Nutzraums (1) angeordneten Empfänger (15) drahtlos kommuniziert. Dies erlaubt eine präzise Messung eines Parameters im Innern des Nutzraums (1), ohne dass die Nutzraumwand durchbrochen werden muss. Der Sensor kann z.B. in einem Temperaturregelkreis eingesetzt werden. Vorzugsweise ist er als passives Bauteil aufgebaut, das seine Energie von einem Signal des Empfängers (15) bezieht.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kühlschrank mit einem Nutzraum zur Aufnahme von Kühlgut und mit mindestens einem Sensor.

Hintergrund

[0002] Um die Temperatur eines Kühlschranks zu regeln, wird normalerweise ein Temperatursensor eingesetzt. Dieser ist am Nutzraum des Kühlschranks angeordnet und misst dessen Temperatur. Wichtig ist dabei, dass eine Temperatur gemessen wird, die möglichst genau der Temperatur im relevanten Teil des Nutzraums entspricht.

Darstellung der Erfindung

[0003] Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Kühlschrank der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welchem es möglich ist, einen Parameter im Innern des Nutzraums mit guter Genauigkeit zu messen.

[0004] Diese Aufgabe wird vom Kühlschrank gemäss Anspruch 1 gelöst. Demgemäss ist im Nutzraum des Geräts mindestens ein Sensor und mindestens ein mit dem Sensor verbundener Sender angeordnet. Ausserhalb des Nutzraums befindet sich ein Empfänger. Das Signal des Sensors kann drahtlos vom Sender an den Empfänger übermittelt werden. Auf diese Weise wird es möglich, im Innern des Nutzraums, d.h. an dem Ort, der von Interesse ist, einen Parameter zu messen, was eine genaue Messung erlaubt. Zudem kann auf eine Durchbrechung der Nutzraumwand verzichtet werden, was die Isolation des Nutzraums und die Reinigung desselben vereinfacht.

[0005] Der Sensor ist vorzugsweise ein Temperatur-, Feuchte- oder Gassensor, oder eine Kombination aus mehreren solchen Sensortypen. Im Falle eines Gassensors ist der Sensor vorzugsweise so ausgestaltet, dass er typische Fäulnisgase messen kann, die auf einen Zerfall der gelagerten Lebensmittel hinweisen.

[0006] In einer anderen bevorzugten Ausführung ist der Sensor ein ein Drucksensor, insbesondere zur Überwachung von vakuumiertem Kühlgut.

[0007] Der Empfänger ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass mit ihm ein erstes Signal an den Sender geschickt werden kann, mit welchem der Sender und der Sensor betrieben werden können, d.h. aus welchem der Sender und der Sensor die Energie zu ihrem Betrieb beziehen. Sender und Sensor benötigen in diesem Falle also keine eigene Energiequelle.

[0008] Der Sensor kann einen Teil eines Regelkreises des Kühlschranks bilden, mit dem ein vom Sensor gemessener Parameter, z.B. die Temperatur, auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0009] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1<sep>einen Schnitt durch einen Kühlschrank und <tb>Fig. 2<sep>ein Blockdiagramm einer möglichen Ausführung des Senders und des Empfängers.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0010] In Fig. 1 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

[0011] Der Kühlschrank besitzt einen Nutzraum 1, in welchem z.B. Auflagen 2, z.B. in Form von Gittern oder Glasplatten, zur Aufnahme des zu kühlenden Guts angeordnet sind. Die Auflage 2 bildet einen aus dem Nutzraum entnehmbaren Einsatz. An der Vorderseite ist der Nutzraum 1 von einer Türe 3 verschlossen, auf den übrigen Seiten werden die Nutzraumwände 4 von isolierten Wandelementen gebildet. Im Bereich der der Türe 3 gegenüberliegenden Rückwand des Nutzraums 1 ist ein Kühlaggregat 5 angeordnet, mit welchem der Nutzraum 1 gekühlt wird.

[0012] Im vorliegenden Beispiel sind im Nutzraum drei Sensoren 6-8 angeordnet, wobei jedoch auch nur ein oder zwei Sensoren oder mehr als drei Sensoren vorgesehen sein können.

[0013] Ein erster Sensor 6 ist beispielhaft im Bereich der Decke des Nutzraums 1 oder an der Nutzraumwand 4 vorgesehen. Er kann z.B. mit einer Halterung lösbar an der Decke oder Wand befestigt oder fest mit dieser verbunden werden.

[0014] Ein zweiter Sensor 7 ist beispielhaft an einer der Auflagen 2 zur Aufnahme des zu kühlenden Guts befestigt.

[0015] Ein dritter Sensor 8 befindet sich in einer Kammer 10. Diese Kammer 10 ist fest oder entnehmbar im Nutzraum 1 angeordnet und vom Nutzraum 1 über Kammerwände teilweise oder vollständig abgetrennt, so dass in der Kammer 10 ein vom Rest des Nutzraums unterschiedliches Klima aufrecht erhalten werden kann, z.B. mit unterschiedlicher Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit.

[0016] Die Kammer 10 kann z.B. mindestens teilweise von einem aus dem Nutzraum 1 entfernbaren Einsatz 11 gebildet werden, an welchem der Sensor 8 angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Sensor 8 zusammen mit dem Einsatz 11 dem Gerät entnommen werden. Der Einsatz 11 kann z.B. ein optionales Zubehör des Geräts bilden. In einer bevorzugten Ausführung ist der Einsatz 11 eine Schublade.

[0017] Die Sensoren 6, 7, 8 können als optionale Komponenten des Kühlschranks vorgesehen, die vom Benutzer bei Bedarf zugekauft werden können.

[0018] Alle Sensoren 6, 7, 8 sind jeweils einem Sender 14 zugeordnet. Diese Sender sind in Fig. 1nicht separat dargestellt, sondern nur in Fig. 2. In der Ausführung nach Fig. 1 ist jeder Sender 14 vorteilhaft integral mit seinem jeweiligen Sensor 6, 7, 8 verbunden.

[0019] Ausserhalb des Nutzraums 1 ist ein Empfänger 15 angeordnet. In der Ausführung nach Fig. 1ist der Empfänger 15 unterhalb des Nutzraums 1 angeordnet, er kann sich jedoch auch oberhalb oder seitlich des Nutzraums befinden. Die Sender 14 sind dazu ausgestaltet, das Signal ihres jeweiligen Sensors 6, 7, 8 drahtlos an den Empfänger 15 zu schicken.

[0020] Der Empfänger 15 ist mit einer Steuerung 16 des Kühlschranks verbunden, welche die Komponenten des Geräts steuert.

[0021] Ein bevorzugter Aufbau des Empfängers 15 sowie der Einheit aus Sender 14 und Sensor 6, 7, 8 ist in Fig. 2dargestellt. In dieser Ausführung sind der Empfänger und der Temperatursensor 6, 7, 8 jeweils rein passive Komponenten ohne eigene Stromversorgung, welche die zum Betrieb notwendige Energie vom Sender 15 beziehen.

[0022] Der Empfänger 15 besitzt eine Sende- und Empfangsspule 18, über die er ein erstes Signal aussendet. Dieses Signal wird im Sender 14 von einem Schwingkreis bestehend aus einer Sende- und Empfangsspule 19 und einer Kapazität 20 empfangen. Mit einer Diode 21 wird das so empfangene Signal gleichgerichtet und in einem Kondensator 22 geglättet, so dass es als Versorgungsspannung für einen Mikrocontroller 23 und den Sensor 6, 7 bzw. 8 dienen kann. Wenn der Mikrocontroller 23 ein Signal empfängt, so erzeugt er abhängig vom Parameterwert, der vom Sensor 6, 7, 8 gemessen wurde, ein sequentielles digitales Ausgangssignal, mit welchem er einen Transistor 25, der parallel zum Kondensator 20 angeordnet ist, ein- und ausschaltet, wodurch er die Güte des vom Kondensator 20 und der Spule 19 gebildeten Schwingkreises moduliert. Abhängig von dieser Güte reflektiert der Schwingkreis 19, 20 einen grösseren oder kleineren Teil des empfangenen Signals, so dass die Sende- und Empfangsspule 18 des Empfängers 15 ein reflektiertes Signal detektiert, das mit dem seriellen Signal am Gate des Transistors 25 amplitudenmoduliert ist. Mit einem Verstärker und Demodulator 26 kann dieses Signal im Empfänger 15 demoduliert werden, so dass der Empfänger 15 das Sensorsignal daraus ableiten kann.

[0023] Mit anderen Worten ist der Sender 14 also dazu ausgestaltet, das erste Signal, das er vom Empfänger 15 empfängt, abhängig vom Parameter, der vom Sensor 6, 7, 8 gemessen wird, zu modulieren und an den Empfänger 15 zurückzusenden. Dabei zeigt Fig. 2 nur eine mögliche Ausgestaltung des Senders 14 und des Empfängers 15. Weitere Schaltungstechnologien dieser Art sind dem Fachmann aus dem Gebiet der RFID-Tags bekannt.

[0024] Die Sensoren 6, 7, 8 können gleiche oder unterschiedliche Parameter messen. Parameter, die in Frage kommen, sind z.B.: - Temperatur: In einer wichtigen Anwendung ist mindestens einer der Sensoren 6, 7, 8 dazu ausgestaltet, eine Temperatur zu messen. Dabei kann es sich z.B. um eine Temperatur 1 im Nutzraum 1 selbst (Sensoren 6, 7 in der Ausführung nach Fig. 1) oder in der Kammer 10 (Sensor 8) handeln. - Feuchtigkeit: Die Feuchtigkeit im Kühlschrank ist ein wichtiger Parameter, der z.B. die Eisbildung beeinflusst, sowie auch einen Einfluss auf die Lagerfähigkeit des Kühlguts hat. Der Kühlschrank kann z.B. dazu ausgestaltet sein, dem Benutzer eine Warnung anzuzeigen, wenn die von einem der Sensoren 6, 7, 8 gemessene Feuchtigkeit im Kühlschrank zu hoch ist. - Gaszusammensetzung: Der Sensor kann auch ein Gassensor sein. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang ein Sensor, der mindestens ein Gas erkennen kann, das bei einem Fäulnisprozess freigesetzt wird. Zu diesem Zweck kann mindestens einer der Sensoren so ausgestaltet werden, dass er CH4, H2S, NH3, H2 und/oder CO2 detektieren kann. Ist die entsprechende Gaskonzentration zu hoch, kann dem Benutzer beispielsweise wiederum eine Warnung angezeigt werden. - Druck: Der Sensor kann auch ein Drucksensor sein. In einer bevorzugten Anwendung kann ein solcher Drucksensor z.B. an der Verpackung eines im Kühlschrank gelagerten Lebensmittels angeordnet werden und den Druck innerhalb der Verpackung messen. Dabei kann es sich insbesondere um ein vakuumiertes Produkt handeln, d.h. um ein Produkt, das in seiner Verpackung unter Vakuumbedingungen gelagert ist. Ein Anstieg des Drucks kann in diesem Fall auf ein Leck in der Verpackung oder auf eine Zersetzung des Produkts hinweisen.

[0025] Vorteilhaft ist im Kühlschrank ein Regelkreis vorgesehen, der dazu ausgestaltet ist, den von mindestens einem der Sensoren gemessenen Parameter auf einem vorgegebenen Wert zu halten. Für Sensor 6 von Fig. 1kann dieser Regelkreis z.B. aus dem Sensor 6, der Steuerung 16 und dem Kühlaggregat 5 bestehen, wenn Sensor 6 ein Temperatursensor ist und die Steuerung 16 dazu ausgestaltet ist, abhängig vom Signal des Sensors 6 das Kühlaggregat 5 zu aktivieren oder zu deaktivieren. Auf diese Weise kann die Nutzraumtemperatur konstant gehalten werden.

[0026] Im Falle des Sensors 8 kann, falls Sensor 8 ein Temperatursensor ist, der Regelkreis aus dem Sensor 8, der Steuerung 16 und einem separat ansteuerbarem Kühlelement 28, z.B. einem Peltier-Element, bestehen, mit welchem die Temperatur in der Kammer 10 gezielt beeinflusst werden kann. In diesem Fall kann der Regelkreis dazu ausgestaltet sein, die Temperatur in der Kammer 10 auf einem vorgegebenen Wert zu halten, der sich vom Solltemperaturwert im übrigen Nutzraum 1 unterscheidet. Für Gemüse kann dieser Wert z.B. bei 0.5 bis 2°C liegen, für Fleisch bei -1 bis 1°C.

[0027] Vorzugsweise ist in jedem der Sender 14 ein Identifikationscode abgespeichert. Der Sender 14 ist dazu ausgestaltet, zusätzlich zum Parametersignal den Identifikationscode an den Empfänger 15 zu senden, oder nur dann ein Signal zu senden, wenn er vom Empfänger 15 im ersten Signal einen für ihn spezifischen Identifikationscode empfängt. Der Identifikationscode enthält mindestens eine der folgenden Informationen: - Art des dem Sender 14 zugeordneten Sensors: In diesem Fall unterscheidet sich der Identifikationscode für Sensoren, die unterschiedliche physikalische Parameter messen. Z.B. unterscheidet sich der Identifikationscode eines Temperatursensors grundsätzlich von jenem eines Feuchtesensors. - Ort des dem Sender 14 zugeordneten Sensors: In diesem Fall unterscheidet sich der Identifikationscode für Sensoren, die an unterschiedlichen Stellen im Nutzraum angeordnet werden. So trägt der Sensor 8 in der Kammer 10 einen anderen Identifikationscode als der Sensor 7 an der Auflage 2 oder der Sensor 6 an der Decke des Nutzraums 1.

[0028] Mit diesem Identifikationscode kann die Steuerung 16 feststellen, von was für einem Sensor ein Signal empfangen wurde und/oder wo sich dieser Sensor befindet. Dies erlaubt es, den Kühlschrank durch Einbringen bzw. Entfernen einzelner Sensoren gezielt und einfach zu konfigurieren, und zudem kann die Steuerung 16 automatisch zwischen mehreren Sensoren unterscheiden.

[0029] In den obigen Beispielen ist der Sender 14 als rein passives Bauteil ausgestaltet, das seine Energie vom ersten Signal des Empfängers 15 bezieht. Denkbar ist es allerdings auch, den Sender 14 als aktives Bauteil auszugestalten, das über eine eigene Energiequelle, z.B. in Form einer Batterie, verfügt.

[0030] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (15)

1. Kühlschrank mit einem Nutzraum (1) zur Aufnahme von Kühlgut und mit mindestens einem Sensor (6, 7, 8), dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (6, 7, 8) und ein mit dem Sensor (6, 7, 8) verbundener Sender (14) im Nutzraum (1) angeordnet sind, wobei ausserhalb des Nutzraums (1) ein Empfänger (15) angeordnet ist, und wobei ein Signal des Sensors (6, 7, 8) drahtlos vom Sender (14) an den Empfänger (15) übermittelbar ist.

2. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6, 7, 8) ein Temperatursensor ist.

3. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6, 7, 8) ein Feuchtesensor ist.

4. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6, 7, 8) ein Drucksensor, insbesondere zur Überwachung von vakuumiertem Kühlgut, ist.

5. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6, 7, 8) ein Gassensor ist, insbesondere ein Sensor, mit welchem CH4, H2S, NH3, H2 und/oder CO2 detektierbar ist.

6. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Empfänger (15) dem Sender (14) ein erstes Signal sendet und wobei der Empfänger (15) und der Sensor (6, 7, 8) mit Energie aus dem ersten Signal betreibbar sind.

7. Kühlschrank nach Anspruch 6, wobei der Sender (14) dazu ausgestaltet ist, das erste Signal abhängig von einem vom Sensor (6, 7, 8) gemessenen Parameter zu modulieren und zurückzusenden.

8. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Kammer (10), welche im Nutzraum (1) anordenbar ist, wobei der Sensor (6, 7, 8) zur Messung. eines Parameters in der Kammer (10) ausgestaltet ist.

9. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6, 7, 8) und der Sender (14) an einem Einsatz (2, 11) angeordnet und zusammen mit dem Einsatz (2, 11) aus dem Nutzraum entnehmbar sind.

10. Kühlschrank nach den Ansprüchen 7 und 8, wobei die Kammer (10) mindestens teilweise vom Einsatz (11) gebildet ist, und wobei der Einsatz (11) eine Schublade ist.

11. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Regelkreis (6, 8; 16, 5), welcher dazu ausgestaltet ist, einen vom Sensor (6, 7, 8) gemessenen Parameter auf einem vorgegebenen Wert zu halten.

12. Kühlschrank nach einem der Ansprüche 8 oder 10 und nach Anspruch 11, wobei der Regelkreis dazu ausgestaltet ist, eine Temperatur in der Kammer (10) auf einem vorgegebenen Wert zu halten, der unterschiedlich von einem Solltemperaturwert im Nutzraum (1) ist, und insbesondere wobei der vorgegebene Wert zwischen 0.5 bis 2°C oder zwischen -1 bis 1°C liegt.

13. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6, 7, 8) bzw. mindestens einer der Sensoren (6, 7, 8) an einer Wand oder einer Decke des Nutzraums (1) angeordnet ist.

14. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6, 7, 8) bzw. mindestens einer der Sensoren (6, 7, 8) an einer im Kühlschrank angeordneten Auflage (2) befestigt ist.

15. Kühlschrank nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Sender (14) bzw. in jedem der Sender (14) ein Identifikationscode abgespeichert ist, welcher die Art oder die Position des dem Sender (14) zugeordneten Sensors (6, 7, 8) festlegt.