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EP 1 518 081 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.11.2013 Patentblatt 2013/47 |
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Anmeldetag: 04.06.2003 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2003/005865 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2003/106905 (24.12.2003 Gazette 2003/52) |
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(54) |
KÄLTEGERÄT MIT FUNKTIONSANZEIGE
REFRIGERATOR COMPRISING A FUNCTION DISPLAY UNIT
APPAREIL FRIGORIFIQUE A AFFICHAGE DE FONCTION
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
18.06.2002 DE 10227132
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.03.2005 Patentblatt 2005/13 |
(73) |
Patentinhaber: BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH |
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81739 München (DE) |
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Erfinder: |
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- FLINNER, Klaus
89447 Zöschingen (DE)
- HAUSMANN, Georg
89407 Dillingen (DE)
- HOLZER, Stefan
73430 Aalen (DE)
- STELZER, Jörg
89537 Giengen/Brenz (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 987 674 US-A- 6 118 426 US-B1- 6 177 921
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DE-A- 4 321 103 US-A- 6 120 588 US-B1- 6 323 989
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem wärmeisolierenden Gehäuse
und einem an dem Gehäuse angebrachten Funktionsanzeigefeld zum Anzeigen von Funktionszuständen
und/oder Betriebsparametern des Kältegeräts.
[0002] Derartige Funktionsanzeigefelder enthalten herkömmlicherweise eine Mehrzahl von Leuchtelementen
wie etwa Glühlämpchen, Leuchtdioden etc. oder eine Flüssigkristallanzeige.
[0003] Die Leuchtelemente müssen, um zu funktionieren, ständig mit Energie versorgt werden,
was die Leistungsaufnahme des Kältegeräts erhöht. Die Leistungsaufnahme einer Flüssigkristallanzeige
ist zwar wesentlich geringer als die einer Leuchtanzeige, doch ist bei ungünstigem
Lichteinfall eine von außen beleuchtete Flüssigkristallanzeige häufig schwierig abzulesen,
so dass zur Verbesserung ihrer Lesbarkeit derartige Anzeigen häufig mit eingebauten
Lichtquellen versehen werden, was den Vorteil der geringeren Leistungsaufnahme zunichte
macht.
DE-A-4321 103 offenbart ein Kältegerät gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kältegerät mit einem energiesparenden
Funktionsanzeigefeld zu schaffen.
[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
[0006] Derartige elektrisch geladene Pigmentträger sowie mit derartigen Pigmentträgern versehene
Substrate werden von der Firma E-Ink Corporation, Cambridge, Massachusetts, USA vertrieben.
[0007] Um die Beweglichkeit der Pigmentträger zu gewährleisten, sind diese vorzugsweise
in einer flüssigen Trägerschicht eingebettet.
[0008] Einer ersten Ausgestaltung zufolge enthält das Anzeigefeld zwei Typen von Pigmentträgern,
die jeweils entgegengesetzte elektrische Ladung tragen und verschiedene Farben aufweisen.
Unter dem Einfluss eines auf die Pigmentträger einwirkenden elektrischen Feldes bewegen
sich die unterschiedlich geladenen Pigmentträger in verschiedene Richtungen, so dass
ein Typ von Pigmentträgern sich an einer freien Oberfläche des Funktionsanzeigefeldes
versammelt und so dessen für einen Benutzer sichtbare Farbe bestimmt, während der
zweite Typ von Pigmentträgern sich in einer tieferen Schicht des Anzeigefeldes sammelt,
wo er durch den ersten Typ von Pigmentträgern verdeckt und für den Betrachter nicht
sichtbar ist.
[0009] Einer zweiten Ausgestaltung zufolge enthält das Anzeigefeld einen Typ von Pigmentträgern,
der ein elektrisches Dipolmoment aufweist und zwei verschiedene Pigmente enthält,
von denen eines in der Nähe des elektrischen Pluspols und das andere in der Nähe des
elektrischen Minuspols angeordnet ist. Ein solcher Pigmentträger neigt unter dem Einfluss
eines elektrischen Feldes dazu, eine Drehbewegung durchzuführen, bei der sich die
Dipolmomente jeweils in Feldrichtung ausrichten. Mit Hilfe von Elektroden, die von
einer Oberflächennormalen des Funktionsanzeigefeldes abweichend orientierte Felder
erzeugen, können bei dieser Ausgestaltung nicht nur die reinen Farben der zwei Pigmente,
sondern auch Übergängstöne zur Anzeige gebracht werden.
[0010] Unter den Elektroden des Anzeigefeldes befinden sich zwangsläufig solche, die abwechselnd
an eine positive und eine negative Versorgungsspannung anschließbar sind, um einen
Farbwechsel eines der betreffenden Elektrode zugeordneten Anzeigeelements herbeizuführen.
Bei dem erfindungsgemäßen Kältegerät können jedoch auch Elektroden vorhanden sein,
die fest an eine positive bzw. eine negative Versorgungsspannung angeschlossen sind,
so dass die Farbe des ihnen zugeordneten Anzeigefeldes unveränderlich ist. Dadurch
ist es möglich, statische grafische Elemente wie etwa eine Herstellermarke oder eine
Modell-Bezeichnung, die bei einem herkömmlichen Kältegerät nicht im Anzeigefeld realisiert
sondern in der Umgebung des Anzeigefeldes am Gehäuse des Geräts aufgedruckt sind,
in das Anzeigefeld einzubeziehen und ebenfalls mit Hilfe der Pigmente anzuzeigen.
Auf unterschiedliche Aufdrucke der Anzeigefeldern bei verschiedenen Kältegerätemodellen
kann daher völlig verzichtet werden; eine Individualisierung der verschiedenen Modelle
erfolgt ausschließlich über das Muster der auf die Pigmentträger einwirkenden Elektroden.
[0011] Da die Pigmente in Abwesenheit elektrischer Felder ihre Position dauerhaft oder zumindest
über lange Zeiträume unverändert beibehalten, ist es nicht notwendig, dass ständig
eine Versorgungsspannung an den Elektroden anliegt. Um ein eventuelles Verblassen
der Anzeige durch thermisch induzierte Bewegungen der Pigmentträger zu verhindern,
ist eine Zeitschaltung vorgesehen sein, die den Hauptschalter in Zeitabständen von
z.B. Tagen oder Wochen, je nach Stabilität der Anzeige, jeweils für eine kurze Zeit
schließt.
[0012] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kältegerätes vor der erstmaligen
Inbetriebnahme;
- Fig. 2
- einen schematischen Schnitt durch ein Funktionsanzeigefeld des Kältegeräts gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
- Fig. 3
- einen Schnitt durch ein Funktionsanzeigefeld gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf eine Leiterplatte mit Elektroden zum Ansteuern des Anzeigefeldes.
[0013] Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kältegeräts. An ein
wärmeisolierendes Gehäuse 1 des Kältegeräts ist eine Tür 2 angeschlagen. Oberhalb
der Tür 2 ist eine hohle Blende 3 aus Kunststoff an das Gehäuse 1 angefügt. Die gesamte
mit der Tür 2 bündige Vorderseite der Blende 3 ist von einem Anzeigefeld 4 ausgefüllt,
dessen Struktur mit Bezug auf Fig. 2 und 3 genauer beschrieben wird. Im Inneren der
hohlen Blende 3 befindet sich eine Steuerelektronik des Kältegerätes, die z.B. anhand
von Erfassungsergebnissen eines im Inneren des Kältegeräts angebrachten Temperatursensors
und einer von einem Benutzer vorgegebenen Solltemperatur den Betrieb eines Verdichters
steuert. Eine Mehrzahl von Tasten 5 zum Steuern des Betriebs des Kältegeräts, z.B.
zum Einstellen der Solltemperatur, erstrecken sich durch Bohrungen des Anzeigefeldes
4. Vor erstmaliger Inbetriebnahme ist das Anzeigefeld 4 leer.
[0014] Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch das Anzeigefeld 4 gemäß einer ersten
Ausgestaltung. Eine Schicht 7 aus einer viskosen Flüssigkeit ist zwischen einer festen
Außenschicht 6 aus einem transparentem Kunststoff und einer Innenschicht 10 eingeschlossen,
die aus einer Kunststofffolie oder einem beliebigen anderen für die Flüssigkeit der
Schicht 7 undurchlässigen Material bestehen kann. Die Außenschicht 6 besteht vorzugsweise
aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das Anzeigefeld 4 umgebende Teile der Blende
3 und ist einteilig mit ihnen ausgebildet.
[0015] In der Flüssigkeitsschicht 7 schwimmen Pigmentträger 8 und 9, die z.B. schwarzes
bzw. weißes Pigment und jeweils entgegengesetzte elektrische Ladung tragen.
[0016] Jenseits der Innenschicht 10 sind Elektroden 11, 12, 13 zum Anlegen eines elektrischen
Feldes im wesentlichen normal zur Oberfläche zur Außenschicht 6 angeordnet. Eine (nicht
dargestellte) transparente Masseelektrode liegt an der Außenschicht 6 den Elektroden
11, 12, 13 gegenüber.
[0017] Vor dem erstmaligen Anlegen eines elektrischen Potentials an eine der Elektroden
befinden sich die Pigmentträger 8, 9 in einem ungeordneten Zustand, in dem sie aufgrund
ihrer ungleichnamigen elektrischen Ladungen dazu neigen, sich gegenseitig anzuziehen.
Dieser Zustand ist im linken Teil der Fig. 2 oberhalb einer Elektrode 11 gezeigt.
In einem solchen Zustand befindet sich das Anzeigefeld des in Fig. 1 gezeigten Kältegerätes;
vor erstmaliger Inbetriebnahme, d.h. vor erstmaligem Anlegen eines Potentials an die
Elektroden des Anzeigefeldes, sind die Pigmentträger 8, 9 im Anzeigefeld 4 zufällig
verteilt und das Anzeigefeld weist eine unbestimmte graue Farbe auf, in Fig. 1 symbolisiert
durch schraffierte Bereiche.
[0018] Durch Anlegen eines ausreichend starken elektrischen Potentials, z.B. eines positiven
Potentials an die Elektrode 12 bzw. eines negativen an die Elektrode 13 in Fig. 2,
werden die Pigmentträger 8, 9 voneinander getrennt, und die negativ geladenen weißen
Pigmentträger 8 wandern zur positiven Elektrode 12 bzw. der von der negativen Elektrode
13 abgewandten Seite der Flüssigkeitsschicht 7, und die positiv geladenen schwarzen
Pigmentträger 9 sammeln sich an der negativen Elektrode 13 bzw. der von der positiven
Elektrode 12 abgewandten Seite der Schicht 7. So zeichnen sich die Flächen der Elektroden
12 und 13 schwarz bzw. weiß auf dem Anzeigefeld 4 ab.
[0019] Ein ähnlicher Effekt wird mit dem in Fig. 3 im schematischen Schnitt gezeigten Anzeigefeld
erreicht. Der Aufbau des Anzeigefeldes ist im wesentlichen der gleiche wie mit Bezug
auf Fig. 2 beschrieben; lediglich die Pigmentträger 14 sind elektrische Dipole und
enthalten jeweils in der Nähe ihrer elektrischen Pole verschiedenfarbige Pigmente.
Im hier betrachteten Fall befindet sich schwarzes Pigment am Pluspol und weißes am
Minuspol. Durch Anlegen eines elektrischen Potentials an die Elektroden 12, 13 werden
die ursprünglich, wie über der Elektrode 11 gezeigt, zufällig orientierten Pigmentträger
14 ausgerichtet, so dass sie oberhalb der positiven Elektrode 12 den schwarzen Pluspol
der Außenschicht 6 zuwenden und oberhalb der negativen Elektrode 13 den weißen Minuspol.
[0020] Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine innerhalb der Blende 3 hinter der Innenschicht
10 angeordnete Leiterplatte mit der Innenschicht 10 zugewandten Elektroden. Es gibt
drei Typen von Elektroden, eine Elektrode 15, in der Fig. weiß dargestellt, die den
überwiegenden Teil der Oberfläche der Leiterplatte einnimmt und, sofern die Elektroden
mit Spannung versorgt sind, fest mit einem negativen Potential verbunden ist, Elektroden
16, in der Fig. durch eine schräg aufwärts gerichtete Schraffur gekennzeichnet, die
bei Spannungsversorgung fest mit einem positiven Potential verbunden sind und Elektroden
17, schräg abwärts schraffiert dargestellt, die über eine Steuerschaltung 18 sowohl
mit positivem als auch mit negativem Potential beaufschlagbar sind. Die Elektroden
16 sind hier in Form von Buchstaben ausgebildet, um eine Hersteller- oder Modellbezeichnung
oder andere unveränderliche grafische Elemente zur Anzeige zu bringen. Da unterschiedliche
Modelle von Kältegeräten zumeist über unterschiedliche Steuerschaltungen verfügen,
ist für diese ohnehin eine spezifisch gefertigte Leiterplatte erforderlich. Der Fertigungs-Mehraufwand,
der mit dem Strukturieren der Elektroden 16 auf einer solchen Leiterplatte verbunden
ist, ist gering. Es entfällt aber die Notwendigkeit, hersteller- oder modellspezifische
Aufdrucke an der Blende anzubringen, so dass völlig gleiche Blenden für verschiedene
Modelle von Kältegeräten eingesetzt und so Kosten gespart werden können.
[0021] Elektroden 17, in Fig. 4 exemplarisch dargestellt als Elektroden einer Siebensegmentanzeige,
sind über durch die Steuerschaltung 18 gesteuerte Schalter 19 wahlweise mit einer
positiven oder einer negativen Versorgungsspannung verbindbar, um die Farbe der den
Elektroden 17 entsprechenden Elemente des Anzeigefeldes 4 umschalten zu können. Ein
Hauptschalter 20 ist vorgesehen, um sämtliche Elektroden 15, 16, 17 sowie die Steuerschaltung
18 von ihrer Versorgungsspannung abtrennen und so den Leistungsverbrauch des Anzeigefeldes
4 auf Null reduzieren zu können. Der Hauptschalter 20 wird lediglich dann geschlossen,
um das Anzeigefeld 4 zu aktivieren, wenn die Steuerelektronik 21 des Kältegeräts meldet,
dass ein auf dem Anzeigefeld 4 anzuzeigender Parameter wie etwa die Innentemperatur
oder ein Betriebszustand seinen Wert geändert hat und deshalb die Farbe eines Anzeigeelementes
des Feldes 4 geändert werden muss. Da zu einem solchen Zeitpunkt auch an die auf festem
Potential liegenden Elektroden 15, 16 Spannung angelegt wird, werden auch die diesen
Elektroden zugeordneten Anzeigefelder von Zeit zu Zeit aufgefrischt, und ein Kontrastverlust
wird auch an diesen Anzeigefeldern vermieden.
1. Kältegerät mit einem wärmeisolierenden Gehäuse (1) und einem an dem Gehäuse angebrachten
Funktionsenzeigefeld (4) zum Anzeigen von Funktionszuständen und/oder Betriebsparametern
des Kältegeräts, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsanzeigefeld (4) unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes bewegbare
elektrisch geladene Pigmentträger (8, 9; 14) und eine Mehrzahl von jeweils einem Anzeigeelement
des Funktionsanzeigefeldes (4) zugeordneten Elektroden (11, 12, 13, 15, 16, 17) zum
Anlegen eines elektrischen Feldes an die Pigmentträger (8, 9; 14) aufweist, dass ein
Hauptschalter (20) zum Trennen aller Elektroden (15, 16, 17) von ihren Versorgungsspannungen
vorgesehen ist, und dass eine Zeitschaltung vorgesehen Ist, den Hauptschalter (20)
In Zeitabständen je nach Stabilität des Funktionsanzeigefeldes (4) für eine kurze
Zeit zu schließen, um ein Verblassen des Funktionsanzeigefeldes (4) durch thermisch
induzierte Bewegung der Pigmentträger (8, 9, 14) zu verhindern.
2. Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmentträger (8, 9; 14) in einer flüssigen Trägerschicht (7) eingebettet sind.
3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigefeld zwei Typen von Pigmentträgern (8, 9) enthält, die jeweils entgegengesetzte
elektrische Ladung tragen und verschiedene Farben aufweisen.
4. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigefeld einen Typ von Pigmentträgern (14) enthält, der ein elektrisches Dipolmoment
aufweist und zwei verschiedene Pigmente enthält, von denen eines in der Nähe des elektrischen
Pluspols des Dipols und das andere in der Nähe des elektrischen Minuspols angeordnet
ist.
5. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter den Elektroden (15, 16, 17) fest an eine positive Versorgungsspannung angeschlossene
(16) und fest an eine negative Versorgungsspannung angeschlossene Elektroden (15)
sind.
6. Kältegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ansteuerschaltung (21), die zum Ändern der Farbe eines der Anzeigeelemente den
Hauptschalter (20) schließt.
1. Refrigeration appliance having a thermally insulating housing (1) and a function display
panel (4) attached to the housing to display functional states and/or operating parameters
of the refrigeration appliance, characterised in that the function display panel (4) comprises electrically charged pigment carriers (8,
9; 14) that can be moved under the influence of an electric field and a plurality
of electrodes (11, 12, 13, 15, 16, 17) that are each assigned to a display element
of the function display panel (4) to apply an electric field to the pigment carriers
(8, 9; 14), a main switch (20) is provided to isolate all the electrodes (15, 16,
17) from their supply voltages and a timer circuit is provided to close the main switch
(20) for a short time at time intervals depending on the stability of the function
display panel (4), to prevent the function display panel (4) fading due to thermally
induced movement of the pigment carriers (8, 9, 14).
2. Refrigeration appliance according to claim 1, characterised in that the pigment carriers (8, 9; 14) are embedded in a fluid carrier layer (7).
3. Refrigeration appliance according to claim 1 or 2, characterised in that the display panel contains two types of pigment carriers (8, 9), which each carry
opposing electric charges and have different colours.
4. Refrigeration appliance according to claim 1 or 2, characterised in that the display panel contains a type of pigment carrier (14) that has an electrical
dipole moment and contains two different pigments, one of which is disposed in the
vicinity of the electrical plus pole of the dipole and the other of which is disposed
in the vicinity of the electrical minus pole.
5. Refrigeration appliance according to one of the preceding claims, characterised in that the electrodes (15, 16, 17) include electrodes (16) connected in a fixed manner to
a positive supply voltage and electrodes (15) connected in a fixed manner to a negative
supply voltage.
6. Refrigeration appliance according to claim 1, characterised by an activation circuit (21), which closes the main switch (20) to change the colour
of one of the display elements.
1. Appareil frigorifique comprenant un boîtier thermo-isolant (1) et un champ d'affichage
de fonction (4) placé sur le boîtier, destiné à afficher des états de fonctionnements
et/ou des paramètres de fonctionnement de l'appareil frigorifique, caractérisé en ce que le champ d'affichage de fonction (4) présente des substrats pigmentaires (8, 9 ;
14) chargés électriquement, déplaçables sous l'influence d'un champ électrique, et
une pluralité d'électrodes (11, 12, 13, 15, 16, 17) respectivement attribuées à un
élément d'affichage du champ d'affichage de fonction (4), destinées à appliquer un
champ électrique aux substrats pigmentaires (8, 9 ; 14), en ce qu'un commutateur principal (20) destiné à couper toutes les électrodes (15, 16, 17)
de leurs tensions d'alimentation est ménagé, et en ce qu'un circuit de temporisation est ménagé pour fermer le commutateur principal (20) pour
un court instant, à intervalles de temps selon la stabilité du champ d'affichage de
fonction (4), afin d'empêcher que le champ d'affichage de fonction (4) ne s'estompe
par déplacement induit thermiquement des substrats pigmentaires (8, 9 ; 14).
2. Appareil frigorifique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les substrats pigmentaires (8, 9 ; 14) sont logés dans une couche porteuse liquide
(7).
3. Appareil frigorifique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le champ d'affichage contient deux types de substrats pigmentaires (8, 9) qui portent
respectivement une charge électrique opposée et présentent différentes couleurs.
4. Appareil frigorifique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le champ d'affichage contient un type de substrats pigmentaires (14) qui présente
un moment dipolaire électrique et contient deux pigments dont un est disposé à proximité
du pôle électrique positif du dipôle et l'autre à proximité du pôle électrique négatif.
5. Appareil frigorifique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que parmi les électrodes (15, 16, 17), il y a des électrodes (16) raccordées de manière
fixe à une tension d'alimentation positive et des électrodes (15) raccordées de manière
fixe à une tension d'alimentation négative.
6. Appareil frigorifique selon la revendication 1, caractérisé par un circuit d'excitation (21) qui ferme le commutateur principal (20) pour modifier
la couleur de l'un des éléments d'affichage.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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