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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlschrank, welcher einen Wasserfilter
umfasst.
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In
den letzten Jahren, als die Bevölkerung begonnen
hatte, sich über
die Vorteile klar zu werden, welche vom Trinkwasser und vorzugsweise
von hochreinem Wasser herrühren,
hat es einen großen Anstieg
im Verkauf und der Bereitstellung von Wasserfiltrationsvorrichtungen
für den
Haushalt gegeben. Damit einhergehend sind Wasserspender und automatische
Eisbereiter, die in Kühlschränke eingebaut sind,
erschwinglicher und immer mehr zum Gemeingut geworden. Als Reaktion
auf diese Tatsache sind Versuche unternommen worden, Wasserfilter
in Haushaltkühlschränke einzubauen,
um eine Versorgung mit gefiltertem Wasser zur direkten Entnahme aus
dem Kühlschrank-Wasserspender oder
für den Einsatz
bei der Zubereitung von Eiswürfeln
mit Hilfe eines automatischen Eisbereiters zu bieten.
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Das
US-Patent Nr. 5.135.645 offenbart einen solchen Versuch zum Einbau
eines Wasserfilters in einen Kühlschrank.
Dieses 645er Patent zeigt den Einbau des Wasserfilters in ein Abteil,
welches über eine
Tür von
der Innenseite des Kühlabteils
her zugänglich
ist. Der Filter ist als eine austauschbare Patrone ausgebildet,
welche einen zylindrischen Körper aufweist,
von dem aus sich Eintritts- und Austrittsleitungen erstrecken. Ein
Ventil wird durch einen manuellen Schalter, durch das Herausnehmen
der Filterpatrone, durch das Öffnen
der Kühlschranktür oder durch
das Öffnen
der Tür
des Filterabteils betätigt, um
den Wasserzufluss zum Filter zu unterbrechen. Es hat sich gezeigt,
dass das in diesem 645er Patent offenbarte Filtersystem in dem Sinne
Wünsche
offen lässt,
dass die Filterpatrone zu ihrem Ersetzen mechanisch von den Wasserleitungen
abgebaut werden muss, was dem Benutzer gewisse Schwierigkeiten bereiten
kann. Es hat sich auch gezeigt, dass die verdeckte Unterbringung
der Filterpatrone die Ursache dafür sein kann, dass der Benutzer
das periodische Ersetzen der Filterpatrone vergisst. Ebenfalls hat sich
herausgestellt, dass die Schalter und die Absperrventile, welche
das 645er System erfordert, untragbare Herstellungskosten für den sich
ergebenden Kühlschrank
mit sich bringen, wovon allerdings die teuersten Kühlschrankmodelle
ausgenommen sind.
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Das
US-Patent Nr. 4.571.953 offenbart einen Kühlschrank, welcher eine Wasserfiltrationseinheit aufweist.
Diese Wasserfiltrationseinheit enthält ein Paar von Kammern oder
Filtern, welche Leitungswasser aufnehmen, und sie liefern gefiltertes
Wasser an eine Spenderleitung, welche vom Oberteil des Kühlschrankes
abgeht. Dieser 953er Kühlschrank
ist grundsätzlich
so ausgelegt, dass er eine Versorgung mit gefiltertem Kaltwasser
gewährleistet,
bietet aber keinen ausreichenden Speicherraum, wie er für einen
Haushaltkühlschrank
erforderlich ist. Siehe auch die US-Patente 4.859.320 und 4.808.302.
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Das
U. S. Patent Nr. 5.083.442 offenbart einen Kühlschrank, welcher mit einem
Umkehrosmose-Wasserreinigungssystem kombiniert ist. Dieses Reinigungssystem
ist außerhalb
des Kühlabteils
angeordnet. Das US-Patent Nr. 3.982.406 stellt ebenfalls ein externes
Filtrationssystem für
einen Kühlschrank
vor.
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Das
US-Patent Nr. 5.320.752 offenbart ein Trinkwasserreinigungssystem
für den
Hausgebrauch, welches eine modulare Flachfilteranordnung verwendet,
welche ausreichend dünn
oder flach ist, um auf diese Weise in sehr enge Räume eingebaut werden
zu können,
welche sonst nicht genutzt würden
wie beispielsweise in einer Türverkleidung
eines Tiefkühlgerätes. Der
Filter umfasst ein vorzugsweise U- förmiges
Gehäuse,
welches eine gewisse Anzahl von sich in Querrichtung erstreckenden
Rippen aufweist, die das Gehäuse
verstärken
und die ein im Allgemeinen serpentinenförmiges Strömen des Wassers durch das Gehäuse während des
Betriebes des Filters bewirken. Der im US-Patent 5.320.752 offenbarte
Filter weist jedoch den Nachteil auf, dass er nicht dahingehend
ausgelegt ist, vom Inneren des Kühlabteils
aus auf eine bequem erreichbare Art und Weise angeordnet zu werden.
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Ungeachtet
der in den vorangegangenen Patenten in beispielhafter Form veranschaulichten Fortschritte
besteht auf dem Fachgebiet der Bedarf an einem Wasserfiltrationssystem
für einen
Haushaltkühlschrank,
welches vom Innern des Kühlabteils aus
leicht zugänglich
ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Wasserfiltrationssystem
für einen
Haushaltkühlschrank
vor. Dieses System enthält
eine Wasserfilteranlage, welche vom Innern des Kühlabteils des Kühlschrankes
aus bequem zugänglich
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung befindet sich die Wasserfilteranlage innerhalb des Kühlabteils.
Eine Zuflussleitung für
ungefiltertes Wasser führt
durch das Gehäuse
des Kühlschrankes
und in das Kühlabteil
hinein und ist mit der Eintrittsöffnung der
Wasserfilteranlage verbunden. Eine Versorgungsleitung für gefiltertes
Wasser führt
von der Wasserfilteranlage in das Gehäuse hinein und ist an die Austrittsöffnung der
Wasserfilteranlage angeschlossen und strömungstechnisch mit einem Spender
für gefiltertes
Wasser verbunden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist das Gehäuse
mehrere gedämmte
Wände auf.
Dazu gehören
eine Seitenwand, eine obere Wand und eine Rückwand. Eine Innenwand ist
im Kühlabteil
angeordnet und hat von der Rückwand
des Gehäuses nach
vorn einen gewissen Abstand. Die Wasserfilteranlage enthält einen
Befestigungsbügel,
welcher an einer der genannten Rück-
und Seitenwand des Gehäuses
an einer Stelle fest angebracht ist, die an die obere Wand angrenzt
und sich zwischen der Innenwand und der Rückwand befindet.
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Weiterhin
enthält
gemäß der vorliegenden Erfindung
die Wasserfilteranlage eine austauschbare Filterpatrone und ein
Filtergehäuse
mit einem ersten Gehäuseteil
und einem zweiten Gehäuseteil,
welche gemeinsam eine Kammer für
die Aufnahme der Filterpatrone festlegen. Vorzugsweise ist die Filterpatrone
vom ersten und vom zweiten Gehäuseteil
getrennt und so ausgelegt, dass sie aus der Wasserfilteranlage heraus
genommen werden kann, wenn man den genannten ersten und den genannten
zweiten Gehäuseteil
trennt. Der erste Gehäuseteil
kann die Eintrittsöffnung
enthalten, durch welche ungefiltertes Wasser in die Kammer gelangt,
sowie die Austrittsöffnung,
durch welche das gefilterte Wasser aus der Kammer austritt. Der
Kühlschrank
kann ferner eine zweite Innenwand umfassen, welche sich zwischen
der Innenwand und der Rückwand
des Gehäuses
erstreckt, wobei diese zweite Innenwand eine Öffnung festlegt, durch welche
hindurch sich der erste Gehäuseteil
erstreckt, und wobei der erste Gehäuseteil vollkommen fest mit
dem Befestigungsbügel verbunden
ist.
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Weiterhin
sind gemäß der vorliegenden
Erfindung der erste und der zweite Gehäuseteil lösbar und auf flüssigkeitsabdichtende
Art und Weise aneinander befestigt, wobei der zweite Gehäuseteil
einen Teil des ersten Gehäuseteils
radial umgeben kann. Vorzugsweise weist der zweite Gehäuseteil
einen schüsselförmigen Bodenbereich
auf, von dem sich eine im Allgemeinen zylindrische Wand nach oben erstreckt,
wobei der untere Teil der zylindrischen Wand eine mit Gewinde versehene
Innenfläche
enthält,
welche mit ihrem Gewinde mit der mit Gewinde versehenen Außenfläche des
ersten Gehäuseteiles durch
Einschrauben verbunden wird, um den ersten und den zweiten Gehäuseteil
aneinander zu befestigen. Der zweite Gehäuseteil kann ein verfügbares Volumen
aufweisen, das ausreicht, um innerhalb der Kammer jegliches Wasser
aufzunehmen, damit die Menge an ausgetretenem Wasser minimiert wird, wenn
der erste und der zweite Gehäuseteil
voneinander getrennt werden.
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Ein
weiterer Aspekt umfasst ein Gehäuse
mit einer gewissen Anzahl von gedämmten Wänden sowie eine Tür, welche
drehbar an das Gehäuse
angebaut ist und gemeinsam mit den Wänden ein Kühlabteil festlegt. Eine Wasserfilteranlage
ist an einer der Wände
befestigt und innerhalb des Kühlabteils
angeordnet. Ein Heizgerät
ist innerhalb des Kühlabteils und
angrenzend an die Wasserfilteranlage angeordnet. Das genannte Heizgerät kann betrieben
werden, um die Wasserfilteranlage zu erwärmen, damit ein Einfrieren
des in der Wasserfilteranlage vorhandenen Wassers verhindert wird.
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Diese
und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend
beschrieben, wobei auf die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnungen
Bezug genommen wird. Bei diesen handelt es sich um:
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1 ist
eine Perspektivdarstellung eines Haushaltkühlschrankes, in welchen eine
Filteranlage gemäß der vorliegenden
Erfindung eingebaut ist;
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2 ist
eine Perspektivdarstellung eines Teiles des Haushaltkühlschrankes
und der Filteranlage gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine Vorderansicht der Filteranlage und eines Teiles des Kühlschrankes;
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4 ist
eine Draufsicht auf die am Kühlschrank
befestigte Filteranlage;
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5 ist
eine perspektivische Explosivdarstellung einer Filteranlage gemäß der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine Vorderansicht des oberen Teils des Filtergehäuses gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist
eine Draufsicht auf den in 6 dargestellten
oberen Teil des Filtergehäuses;
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8 ist
eine Draufsicht auf den unteren Teil des Filtergehäuses gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9 ist
eine Schnittdarstellung der Filteranlage gemäß der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
eine schematische Veranschaulichung des Kreislaufs der Wasserversorgung
für einen
Haushaltkühlschrank,
in welchen die erfindungsgemäße Filteranlage
eingebaut ist;
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11 ist
eine schematische Veranschaulichung einer Steuerschaltung für den in 10 dargestellten
Kreislauf der Wasserversorgung;
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12 ist
eine schematische Veranschaulichung einer ersten alternativen Steuerschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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13 ist
eine schematische Veranschaulichung einer zweiten alternativen Steuerschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Es
soll nur auf die dargestellten Zeichnungen und insbesondere auf
die 1 Bezug genommen werden. Dort ist ein Kühlschrank 20 dargestellt,
in welchen eine Filteranlage 22 gemäß der vorliegenden Erfindung
eingebaut ist. Der dargestellte Kühlschrank umfasst ein Gehäuse 24,
welches eine gewisse Anzahl an gedämmten Wänden aufweist. Eine Gefrierfachtür 26 und
eine Kühlschranktür 28 sind drehbar
an das Gehäuse 24 angebaut
und legen gemeinsam mit dem Gehäuse
ein (nicht dargestelltes) Gefrierabteil und ein Kühlabteil 30 fest.
Der dargestellte Kühlschrank 20 ist
auf dem Fachgebiet allgemein als "Seite-an-Seite"-Kühlschrank
bekannt.
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Natürlich kann
man sich vorstellen, dass die Filteranlage 22 der vorliegenden
Erfindung auch bei anderen Typen von Kühlschränken anwendbar ist wie beispielsweise
bei solchen, in denen das Gefrier- und das Kühlabteil zueinander vertikal
angeordnet sind. Auch wenn die nachfolgende Diskussion den Einbau
der Filteranlage in einen Kühlschrank
als Grundlage hat, welcher, wie in 1 dargestellt
und in 10 schematisch veranschaulicht
ist, einen automatischen Eisbereiter 32 und einen an der
Wand des Gefrierfaches angebrachten Eis- und Wasserspender 34 enthält, wird
es darüber
hinaus als offensichtlich angesehen, dass die Filteranlage in Kühlschränken benutzt
werden könnte,
welche keinen automatischen Eisbereiter enthalten, und in Kühlschränken, in
welchen der Eis- und/oder der Wasserspender nicht von außerhalb
des Kühlschrankes
erreichbar ist.
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Wie
in 1 dargestellt ist, ist das Kühlabteil 30 im Allgemeinen
rechteckig in seiner Gestaltung und weist eine Reihe von Einlegeböden 36 auf,
welche darin für
die Aufbewahrung von Lebensmitteln angebracht sind. Im oberen rückseitigen
Bereich des Kühlabteils
ist eine Abschirmung 38 vorhanden, an welcher verschiedene
(nicht dargestellte) Steuervorrichtungen zur Regulierung der Betriebsbedingungen des
Kühlschrankes 20 angebracht
sein können.
Die Filteranlage 22 ist, so wie dies in den 2–3 dargestellt
ist, teilweise durch die Abschirmung 38 verdeckt und von
ihr umgeben.
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Die
Abschirmung 38 umfasst eine Vorderwand 38a, eine
seitlich befindliche Seitenwand 38b, eine Trennwand 38c und
eine Bodenwand 38d, welche gemeinsam mit der Rückwand 48 des
Gehäuses 24 ein
Filterabteil 39 festlegen, welches einen Teil der Filteranlage 22 aufnimmt.
Die Bodenwand 38d legt, wie dies dargestellt ist, eine Öffnung fest,
durch welche sich die Filteranlage 22 hindurch erstreckt.
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Ein
flaches elektrisches Widerstandsheizgerät 41 vom Folientyp ist an den
Innenflächen
der Vorder-, Seiten- und Trennwand 38a, 38b bzw. 38c befestigt
und dient dazu, die Abschirmung 38, die Luft innerhalb
des Filterabteils 39, die Filteranlage 22 und die
innerhalb des Filterabteils 39 angeordneten Wasserleitungen
zu erwärmen.
Auf diese Weise verhindert das Heizgerät 41 das Einfrieren
des Wassers im Innern der Filteranlage 22 und der mit ihr
verbundenen Wasserleitungen, so wie dies aus der nachfolgenden Diskussion
ersichtlich wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 2–9 enthält die Filteranlage 22 ein
Filtergehäuse 40 und
eine austauschbare Filterpatrone 42. Das Filtergehäuse 40 umfasst
einen ersten Gehäuseteil 44 und
einen zweiten Gehäuseteil 46.
Der erste Gehäuseteil
wird vorzugsweise an der Rückwand 48 des
Gehäuses 24 befestigt,
wobei stärker
vorzuziehen ist, dass er in der hinteren oberen Ecke des Kühlabteils 30 angeordnet
wird. Der erste Gehäuseteil 44 ist
im Allgemeinen innerhalb des Filterabteils 39 untergebracht
und ragt, so wie dies dargestellt ist, nach unten durch die Öffnung in
der Bodenwand 38d der Abschirmung hindurch.
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Der
erste Gehäuseteil 44 enthält einen Hauptkörper 50,
von welchem aus sich ein Befestigungsbügel 52, ein Anschlussstück 54 für eine Austrittsöffnung und
ein Anschlussstück 56 für eine Eintrittsöffnung als
feste Bestandteile erstrecken. Der Befestigungsbügel 52 ist mit dem
Hauptkörper 50 durch
eine Reihe von Stegen 58 vollkommen fest verbunden, wie
dies dargestellt ist. Ein Paar von Montageöffnungen 60 ist im
Befestigungsbügel 52 ausgebildet,
um die Befestigung des Bügels
an der Rückwand 48 des
Gehäuses 24 durch
mechanische Befestigungsmittel wie beispielsweise (nicht dargestellte)
Schrauben zu erleichtern. Natürlich
kann man sich vorstellen, dass verschiedene andere Mittel der mechanischen
Befestigung eingesetzt werden können,
um den ersten Gehäuseteil
44 am Kühlschrankgehäuse 24 zu
befestigen. Beispielsweise könnten Schnappverschlussverbindungen
oder Verbindungen vom Bajonetttyp an Stelle von eher herkömmlichen
mechanischen Befestigungsmitteln verwendet werden.
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Wie
am besten aus den 5–7 und 9 ersichtlich
ist, hat der Hauptkörper 50 des
ersten Gehäuseteils 44 im
Allgemeinen eine Becherform, ist an seinem unteren Ende 62 offen,
ist an seinem oberen Ende 64 durch eine Begrenzungswand 66 abgeschlossen
ist und weist im Allgemeinen eine zylindrische Seitenwand 68 auf.
Das Anschlussstück 54 der
Austrittsöffnung
steht von der Begrenzungswand 66 ab und verläuft im Allgemeinen
koaxial zur Seitenwand 68 des Hauptkörpers 50 des ersten
Gehäuseteils.
Das Anschlussstück 56 der
Eintrittsöffnung
steht ebenfalls von der Begrenzungswand 66 ab, befindet
sich aber, wie dies dargestellt ist, in radialer Richtung in einem
gewissen Abstand von der gemeinsamen Achse der Seitenwand 68 und
vom Anschlussstück 54 der
Austrittsöffnung.
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Die
Seitenwand 68 des Hauptkörpers 50 des ersten
Gehäuseteils
nimmt in dem Maße
allmählich an
Dicke zu, wie sie sich nach unten hin von der Begrenzungswand 66 weg
erstreckt. Der Außenumfang der
Seitenwand 68 weist eine allmählich zunehmende Abschrägung auf,
während
der Innendurchmesser, wie dargestellt, im Allgemeinen konstant ist.
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Am
unteren Ende 62 des Hauptkörpers 50 weist die
Seitenwand 68 einen mit Außengewinde versehenen Bereich 70 mit
verminderter Dicke, eine über
den Umfang verlaufende Rille 71 und eine nach unten gerichtete
ringförmige
Fläche 72 auf.
Die Umfangsrille 71 nimmt einen O-Ring 73 auf.
Der mit Gewinde versehene Bereich 70 und der O-Ring 73 wirken
mit dem zweiten Gehäuseteil 46 zusammen,
damit die flüssigkeitsabdichtende
Verbindung zwischen dem zweiten Gehäuseteil 46 und dem
ersten Gehäuseteil 44 ermöglicht wird,
wie dies im Nachfolgenden ausführlicher
beschrieben wird.
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Die
Begrenzungswand 66 des Hauptkörpers 50 des ersten
Gehäuseteils
weist einen Befestigungsring 74 auf, welcher von ihrer
Innenfläche
nach unten hin absteht. Dieser Befestigungsring 74 ist
koaxial mit dem Anschlussstück 54 der
Austrittsöffnung angeordnet
und wirkt mit einem Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
der Filterpatrone 42 zusammen, um den Auslass der Filterpatrone
zum ersten Gehäuseteil 44 hin
abzudichten und zu verhindern, dass ungefiltertes Wasser an der
Filterpatrone 42 vorbei strömt, wie dies aus der nachfolgenden
Diskussion ersichtlich sein wird.
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Wie
das am besten in den 5, 8 und 9 dargestellt
ist, enthält
der zweite Gehäuseteil 46 einen
schüsselförmigen unteren
Bereich 78 und eine nach oben stehende, im Allgemeinen
zylindrische Seitenwand 80, welche untereinander durch
einen kurzen kegelstumpfförmigen
Bereich 82 verbunden sind. Eine Reihe von äußeren Rippen 84 ist
auf dem zweiten Gehäuseteil 46 ausgebildet,
um die Griffigkeit des zweiten Gehäuseteils für den Benutzer zu verbessern,
was für
den Benutzer notwendig ist, damit er den zweiten Gehäuseteil 46 relativ
zum ersten Gehäuseteil 44 während des
Einbaus und des Ausbaus drehen kann.
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Der
schüsselförmige Bereich 78 des
zweiten Gehäuseteils
weist ebenfalls eine Reihe von Rippen 86 auf, welche auf
seiner Innenfläche
ausgebildet sind, um bei der Anordnung und Halterung der Filterpatrone 42 während des
Zusammenbaus dienlich zu sein. Diese Rippen 86 enthalten
einen ersten Teil 86a und einen zweiten Teil 86b.
Die ersten Teile 86a der Rippen 86 legen eine
horizontale Auflagefläche
für die
Filterpatrone 42 fest. Die zweiten Teile 86b erstrecken
sich von den ersten Teilen 86a aus nach oben und legen
vertikale Flächen
fest, welche in radialer Richtung die Filterpatrone 42 umgeben
und halten.
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Die
Seitenwand 80 des zweiten Gehäuseteils 46 enthält einen
unteren oder ersten Bereich 88 und einen oberen oder zweiten
Bereich 90, wie dies am besten in 9 dargestellt
ist. Der erste Bereich 88 ist verhältnismäßig dicker als der zweite Bereich 90 und
enthält
eine mit Gewinde versehene Innenfläche 92, eine nach
oben gerichtete ringförmige
Fläche 93 und
eine ringförmige
Dichtungsfläche 94.
Die mit Gewinde versehene Innenfläche 92 wird mit ihrem Gewinde
von dem mit Außengewinde
versehenen Bereich 70 des ersten Gehäuseteils 44 aufgenommen.
Die nach oben gerichtete ringförmige
Fläche 93 des
zweiten Gehäuseteils 46 liegt
an der nach unten gerichteten ringförmigen Fläche 72 des ersten
Gehäuseteils
an. Die ringförmige
Dichtungsfläche 94 hat
festen Kontakt mit dem O-Ring 73,
um eine flüssigkeitsabdichtende
Dichtung zwischen den Gehäuseteilen 44, 46 herzustellen.
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Wie
in den 5 und 9 dargestellt ist, enthält die Filterpatrone 42 einen
zylindrischen Filterkörper 96 und
obere und untere Endkappen 98, 100. Die oberen
und die unteren Endkappen 98, 100 decken die ringförmigen Enden
des Filterkörpers 96 ab und
erstrecken sich über
eine kurze Entfernung längs der
zylindrischen Seiten des Filterkörpers 96,
wie dies in 9 dargestellt ist.
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Die
obere Endkappe 98 enthält
das Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung,
welches von da aus nach oben ragt. Dieses Anschlussstück 76 der Auslassöffnung ist
im Allgemeinen koaxial mit dem Filterkörper 96 und erstreckt
sich in den sich nach unten erstreckenden Befestigungsring 74 hinein,
welcher durch die Begrenzungswand 66 des ersten Gehäuseteils
gebildet wird. Vorzugsweise weist das Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
eine über
den Umfang verlaufende Rille auf, welche einen O-Ring 102 aufnimmt,
um die obere Endkappe 98 der Filterpatrone 42 am ersten
Gehäuseteil 44 abdichtend
zu befestigen, und verhindert auf diese Weise, dass ungefiltertes
Wasser an der Filterpatrone vorbeiströmt, wie dies bereits früher erwähnt wurde.
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Die
untere Endkappe 100 sitzt auf den Rippen 86, welche
sich von der Innenfläche
des schüsselförmigen Bereiches 78 des
zweiten Gehäuseteils 46 aus
erstrecken, und wird von diesen gehalten. Die ersten Teile 86a der
Rippen 86 haben Kontakt mit der kreisrunden Bodenfläche der
unteren Endkappe 100 und tragen in vertikaler Richtung
die Filterpatrone 42. Die zweiten Teile 86b der
Rippen umgeben in radialer Richtung die untere Endkappe 100 und
richten die Filterpatrone 42 in radialer Richtung aus oder
orientieren sie.
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Wie
hier nachfolgend beschrieben werden soll, kommen während des
Zusammenbaus die Rippen 86 in Kontakt mit der unteren Endkappe 100,
um die Filterpatrone 42 zu tragen, während der zweite Gehäuseteil 46 mit
dem Gewinde auf den ersten Gehäuseteil 44 geschraubt
wird. Die Rippen 86 dienen dazu, die Filterpatrone 42 richtig
zu positionieren und dergestalt auszurichten, dass das Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
in den Befestigungsring 74 eingeführt wird.
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Der
zylindrische Filterkörper 96 weist
vorzugsweise einen aus mehreren Materialien bestehenden Aufbau auf,
welcher einen inneren Zylinder aus gepresstem oder stranggepresstem
Kohlenstoff 104, eine Zwischenschicht aus Faserwatte 106 und eine äußere Umschließung 108 aus
Siebmaterial enthält.
Eine in Längsrichtung
verlaufende Bohrung 110 erstreckt sich über die Länge des Filterkörpers 96 und
steht mit dem Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
und dem Anschlussstück 54 der
Austrittsöffnung
in Verbindung.
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Das
Wasser tritt durch das Anschlussstück 56 der Eintrittsöffnung in
eine Kammer 111, welche durch den ersten und den zweiten
Gehäuseteil
festgelegt ist und in welcher sich die Filterpatrone 42 befindet.
Das ungefilterte Wasser wird gefiltert, indem es in radialer Richtung
durch den Filterkörper 96 nach
innen und in Richtung der in Längsrichtung
verlaufenden Bohrung 110 strömt. Das gefilterte Wasser strömt anschließend nach
oben durch die Bohrung 110, durch das Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
und nach außen
durch das Anschlussstück 54 der
Austrittsöffnung.
Man kann sich natürlich
vorstellen, dass auch andere Typen oder Ausführungen von Filterpatronen
an Stelle der bevorzugten und dargestellten Filterpatrone 42 eingesetzt
werden können, ohne
dass vom Erfindungsgedanken und vom Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung abgewichen wird.
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Während des
Zusammenbaus, wenn der erste Gehäuseteil 44 an
der Rückwand 48 des
Gehäuses 24 befestigt
ist, wird die Filterpatrone 42 in den ersten Gehäuseteil 44 dergestalt
eingeführt, dass
sich das Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung in
den Befestigungsring 74 hinein erstreckt, welcher durch
die Begrenzungswand 66 des ersten Gehäuseteils und den O-Ring 102
gebildet wird, und mit der Innenfläche des Befestigungsringes 74 in
flüssigkeitsdichten
Kontakt kommt. Danach wird der zweite Gehäuseteil 46 auf den
ersten Gehäuseteil 44 geschraubt.
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Wenn
der zweite Gehäuseteil 46 vollständig auf
den ersten Gehäuseteil 44 geschraubt
ist, kommen die inneren Rippen 86 des zweiten Gehäuseteils mit
der unteren Endkappe 100 der Filterpatrone in Kontakt,
um in Längsrichtung
und in radialer Richtung die Filterpatrone 42 aufzunehmen
und das Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
der Filterpatrone weiter in den Befestigungsring 74 zu
drücken.
Auch wird die ringförmige
Dichtungsfläche 94 des
zweiten Gehäuseteils
in einen abdichtenden Kontakt mit dem O-Ring 73 gebracht,
welcher vom ersten Gehäuseteil 44 bereit
gestellt wird, wie weiter vorn schon kurz beschrieben worden ist.
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Auf
alternative Weise kann die Filterpatrone 42 zuerst in den
zweiten Gehäuseteil 46 dergestalt eingeführt werden,
dass die untere Endkappe 100 in radialer Richtung und in
Längsrichtung
von den inneren Rippen 86 des zweiten Gehäuseteils
aufgenommen wird. Die zweiten Teile 86b der Rippen 86 dienen
dazu, die Filterpatrone 42 dergestalt in vertikaler und
radialer Richtung auszurichten, dass nach dem darauf folgenden Zusammenschrauben
des ersten und des zweiten Gehäuseteils 44, 46 das
Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
der Filterpatrone koaxial mit dem Befestigungsring 74 des
ersten Gehäuseteils
ausgerichtet und in ihn eingeführt
wird, und der O-Ring 102 auf dem Anschlussstück 76 der
Auslassöffnung
mit der Innenfläche
des Befestigungsringes 74 in flüssigkeitsabdichtenden Kontakt
kommt.
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Die
weiter oben beschriebene Wasserfilteranlage 22 ist für den Einsatz
als Teil eines Wasserfilter- und Wasserspendersystems 112 vorgesehen, welches
schematisch in 10 veranschaulicht ist. Dieses
Filter- und Spendersystem 112 enthält zusätzlich zu der oben beschriebenen
Wasserfilteranlage 22 erste und zweite Steuerventile 114, 116,
einen Vorratsbehälter 118 für gefiltertes
Wasser, den automatischen Eisbereiter 32 und den kombinierten Eis/Wasserspender 34.
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Das
erste Steuerventil 114 liegt auf der Anströmseite in
Richtung der Wasserströmung
relativ weit vor der Wasserfilteranlage 22 und steuert
den Zufluss von ungefiltertem Wasser zur Wasserfilteranlage 22.
Dieses erste Steuerventil 114 weist einen Eingang 120 und
einen ersten und einen zweiten Ausgang 126 bzw. 127 auf,
welche durch Elektromagnete 126a bzw. 127a geöffnet und
geschlossen werden (11).
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Der
Eingang 120 des ersten Steuerventils ist an eine Quelle
für Leitungswasser
für Haushalte
angeschlossen, die aus der Leitung 122 der öffentlichen Wasserversorgung
für Haushalte
gespeist wird. Der erste und der zweite Ausgang 126 bzw. 127 sind
mit dem Anschlussstück 56 der
Eintrittsöffnung über eine Zuflussleitung 124 für ungefiltertes
Wasser verbunden. Diese Zuflussleitung 124 für ungefiltertes
Wasser liegt im Innern der gedämmten
Rückwand 48 des Gehäuses und
erstreckt sich oder ragt über
eine kurze Entfernung in das Filterabteil 39 hinein, wie
dies in den 2–4 dargestellt
ist.
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Eine
Versorgungsleitung 128 für gefiltertes Wasser erstreckt
sich vom Anschlussstück 54 der Austrittsöffnung des
ersten Gehäuseteils 44 zu
einem Eingang 130 des zweiten Steuerventils 116.
Wie die Zuflussleitung 124 für ungefiltertes Wasser liegt auch
die Zuflussleitung 128 für gefiltertes Wasser im Innern
der gedämmten
Rückwand 48 des
Gehäuses und
erstreckt sich oder ragt über
eine kurze Entfernung in das Filterabteil 39 hinein (2–4).
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Das
zweite Steuerventil 116 weist einen ersten und einen zweiten
Ausgang 132 bzw. 134 auf, welche durch Elektromagnete 132a bzw. 134a geöffnet und
geschlossen werden (11). Der erste Ausgang 132 ist
strömungsmäßig über eine
erste Leitung 136 mit dem Wasservorratsbehälter 118 verbunden,
und der zweite Ausgang 134 ist über eine zweite Leitung 138 mit
dem Eisbereiter 32 verbunden. Vorzugsweise enthält der zweite
Ausgang 134 des zweiten Steuerventils 116 einen
,Strömungswäscher', um den Wasserstrom
in den Eisbereiter 32 zu regulieren, damit ein kontrolliertes
Füllen
gewährleistet
wird, wie dies auf dem Fachgebiet bekannt ist.
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Ein
Ausgang des Wasservorratsbehälters 118 ist über eine
dritte Leitung 140 ebenfalls mit dem Eis/Wasserspender 34 verbunden.
Der Eisbereiter 32 liefert Eis zum Eis/Wasserspender 34 über eine Rutsche 142,
welche auf dem Fachgebiet recht gut bekannt ist. Der Eis/Wasserspender 34 enthält einen Schalter 34a für den Wasserspender.
Der Eisbereiter 32 enthält
einen Schalter 32a.
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Es
soll nun Bezug auf 11 genommen werden. Wenn der
Eis/Wasserspender 34 in Betrieb gesetzt wird, um Wasser
zu spenden, wird der Schalter 34a des Wasserspenders geschlossen,
welcher seinerseits den ersten Elektromagneten 132a des ersten
Steuerventils mit Energie versorgt, damit der erste Elektromagnet 132a des
Steuerventils geöffnet wird,
so dass die ersten Ausgänge 126 bzw. 132 des Steuerventils
geöffnet
werden. Das Öffnen
der ersten Ausgänge 126 bzw. 132 ermöglicht,
dass ungefiltertes Wasser in die Filteranlage 22 hinein
strömt
und dass gefiltertes Wasser in den Vorratsbehälter für Kaltwasser 118 hinein
und aus dem Eis/Wasserspender 34 heraus strömt.
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Wenn
der automatische Eisbereiter 32 Wasser benötigt, um
weiteres Eis zu bereiten, wird auf ähnliche Weise der Eisbereiter-Schalter 32a geschlossen,
welcher seinerseits Energie an den zweiten Elektromagneten 127a des
ersten Steuerventils und an den zweiten Elektromagneten 134a des
zweiten Steuerventils liefert, damit die zweiten Ausgänge 127 bzw. 134 des
Steuerventils geöffnet
werden. Das Öffnen
der zweiten Ausgänge 126b bzw. 132b ermöglicht,
dass ungefiltertes Wasser in die Filteranlage 22 hinein
strömt
und gefiltertes Wasser zum Eisbereiter 32 strömt.
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Eine
erste alternative Steuerschaltung ist in 12 dargestellt.
Sie ist für
die Verwendung mit einem (nicht dargestellten) alternativen ersten
Steuerventil ausgelegt. Dieses alternative erste Steuerventil unterscheidet
sich von dem weiter vorn beschriebenen ersten Steuerventil 114 darin,
dass es nur einen einzigen Ausgang aufweist, welcher durch einen Elektromagneten 126a' gesteuert wird.
Die erste alternative Steuerschaltung enthält zusätzlich zum weiter vorn beschriebenen
zweiten Steuerventil 116 und zum alternativen ersten Steuerventil
einen Eisbereiter-Umschalter 32b, welcher einen ersten
und zweiten Kontakt 32b', 32b'' aufweist, und einen Wasserspender-Umschalter 34b,
welcher einen ersten und einen zweiten Kontakt 34b', 34b'' aufweist.
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Wenn
der Schalter 34b des Wasserspenders geschlossen wird, werden
der erste und der zweite Kontakt 34b', 34b'' geschlossen,
und es wird dem ersten Elektromagneten 126a' des alternativen ersten Steuerventils
und dem ersten Elektromagneten 132a des zweiten Steuerventils 116 Energie
zugeführt,
um auf diese Weise den Ausgang 132 des alternativen ersten
Steuerventils und den ersten Ausgang 132 des zweiten Steuerventils 116 zu öffnen und
dadurch zu ermöglichen,
dass ungefiltertes Wasser in die Filteranlage 22 hinein
und gefiltertes Wasser in den Vorratsbehälter für Kaltwasser 118 hinein und
aus dem Eis/Wasserspender 34 heraus strömt.
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Wenn
der Schalters 32b des Eisbereiters geschlossen wird, werden
in ähnlicher
Weise der erste und der zweite Kontakt 32b', 32b'' geschlossen,
und es wird dem Elektromagneten 126a' des alternativen ersten Steuerventils
und dem zweiten Elektromagnet 134a des zweiten Steuerventils
zugeführt,
um den Ausgang des alternativen ersten Steuerventils und den zweiten
Ausgang 134 des zweiten Steuerventils 116 zu öffnen, so
dass auf diese Weise ermöglicht wird,
dass ungefiltertes Wasser in die Filteranlage 22 hinein
und gefiltertes Wasser zum Eisbereiter 32 strömt.
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Eine
zweite alternative Steuerschaltung ist in 13 dargestellt.
Diese Schaltung enthält
zusätzlich
zum zweiten Steuerventil 116 und zum alternativen ersten
weiter vorn beschriebenen Steuerventil einen einpoligen Eisbereiter-Schalter 32c,
einen einpoligen Wasserspender-Schalter 34c und ein Relais 143.
Das Relais 143 weist eine erste Relaisspule 145 auf,
welche einen ersten Relaiskontakt 145a steuert, und eine
zweite Relaisspule 147 auf, welche einen zweiten Relaiskontakt 147a steuert.
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Wenn
der Schalter 34c des Wasserspenders geschlossen wird, wird
der erste Elektromagnet 132a des zweiten Steuerventils 132 mit
Energie versorgt, um den ersten Ausgang 132 des zweiten
Steuerventils zu öffnen.
Die erste Relaisspule 145 wird mit Energie versorgt, um
den ersten Kontakt 145a zu schließen und Energie an den Elektromagneten 126a' des alternativen
ersten Steuerventils zu liefern und auf diese Weise das alternative
erste Steuerventil zu öffnen.
Folglich strömt
ungefiltertes Wasser in die Filteranlage 22 und gefiltertes
Wasser strömt
in den Vorratsbehälter
für Kaltwasser 118 und
aus dem Eis/Wasserspender 34 heraus.
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Wenn
der Schalter 32c des Eisbereiters geschlossen wird, wird
in ähnlicher
Weise dem zweiten Elektromagneten 134a des zweiten Steuerventils 116 Energie
zugeführt,
um den zweiten Ausgang 134 des zweiten Steuerventils zu öffnen. Der
zweiten Relaisspule 147 wird Energie zugeführt, um
den zweiten Kontakt 147a zu schließen und Energie an den Elektromagneten 126a' des alternativen
ersten Steuerventils zu liefern und auf diese Weise das alternative erste
Steuerventil zu öffnen.
Folglich strömt
ungefiltertes Wasser in die Filteranlage 22 und gefiltertes Wasser
strömt
in den Eisbereiter 32.
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In
jedem Fall (d. h. egal, ob der Wasserspender 34 oder der
Eisbereiter 32 mit Wasser versorgt wird) wird das erste
Steuerventil 114 vorzugsweise vor dem Schließen des
zweiten Steuerventils 116 geschlossen. Stärker vorzuziehen
ist jedoch, dass das erste Steuerventil 114 etwa eine Sekunde
eher geschlossen wird als das zweite Steuerventil 116.
Eine Verzögerung
der Schließung
des zweiten Steuerventils 116 gegenüber dem ersten Steuerventil 114.
vermindert den Wasserdruck auf die Filteranläge 22, und auf diese
Weise werden die Möglichkeit
für eine Störung der
Wasserfilteranlage, die erforderliche Festigkeit der Dichtungen
und der Teile der Filteranlage und die sich ergebenden Kosten der
Filteranlage gesenkt. Das verzögerte
Schließen
des zweiten Steuerventils 116 erleichtert auch das Auseinanderbauen
des Filtergehäuses 40 durch
das Entfernen des zweiten Gehäuseteils 46 vom
ersten Gehäuseteil 44 dadurch,
dass die durch den Wasserdruck induzierte Spannung auf die Filteranlage 22 herabgesetzt wird.
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Wie
aus dem Vorangegangenen offenkundig sein dürfte, wird der Zugriff zur
Filterpatrone 42 zum Zweck ihres Austausches durch einfaches
Drehen des zweiten Gehäuseteils 46 erreicht,
um den zweiten Gehäuseteil 46 vom
ersten Gehäuseteil 44 abzuschrauben.
Während
eines derartigen Austausches wirken der schüsselförmige untere Bereich 78 des zweiten
Gehäuseteils
und die Seitenwand 80 zusammen, um ein Behältnis festzulegen,
welches ein Volumen verfügbar
macht, das ausreicht, um die Filterpatrone 42, das innerhalb
der Kammer 111 der Filteranlage befindliche Wasser sowie
jegliches Wasser innerhalb der Zuflussleitung 124 für ungefiltertes
Wasser und der Zuflussleitung 128 für gefiltertes Wasser aufzunehmen
und aufzubewahren. Folglich wird ein Auslaufen oder ein Überlaufen
von Wasser in das Kühlabteil 30 während des
Austausches der Filterpatrone ausgeschlossen oder minimiert. Sobald
die verbrauchte Filterpatrone 42 entfernt worden ist, wird eine
neue Filterpatrone auf die weiter vorn beschriebene Art und Weise
eingebaut.
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Verschiedene
alternative Mittel können
eingesetzt werden, um dem Benutzer anzuzeigen, dass eine Filterpatrone 42 ausgetauscht
werden muss. Das einfachste und kostengünstigste Mittel besteht darin,
dass die Durchflussmenge an Wasser während der Entnahme abgesunken
ist, was auftritt, wenn die Filterpatrone sich allmählich zusetzt.
Es können
auch andere, technische ausgereifte Vorrichtungen eingesetzt werden
wie beispielsweise Zeitschaltuhren oder Überwachungsgeräte für die Durchflussmenge
oder den Druckabfall über
den Filter mit den zugehörigen
Anzeigevorrichtungen.
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Es
muss darauf hingewiesen werden, dass die Filteranlage 22 auch
ohne Filterpatrone 46 benutzt werden kann, wenn eine Bereitstellung
von gefiltertem Wasser nicht gewünscht
wird. Das würde beispielsweise
dann der Fall sein, wenn der Haushalt über einen Filter für sämtliches
Leitungswasser verfügt
wie beispielsweise einen Haushaltfilter mit Umkehrosmose.
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Wegen
der räumlichen
Unterbringung der Wasserfilteranlage 22 im oberen hinteren
Bereich des Kühlabteils 30,
welcher dazu neigt, der wärmste Bereich
des Kühlabteils
zu sein, wegen des Wasserdrucks, der an der Filteranlage 22 herrscht
und wegen der kurzen Längen
der Versorgungsleitung 124 für ungefiltertes Wasser und
der Versorgungsleitung 128 für gefiltertes Wasser, welche
innerhalb des Filterabteils 39 frei liegen, besteht keine
Neigung, dass das Wasser in der Kammer 111 der Filteranlage
und den Wasserleitungen 124 bzw. 128 einfriert.
In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform ist das Heizgerät 41 jedoch
zu dem Zweck vorhanden, um die Gefahr des Einfrierens des Wassers
innerhalb der Filteranlage 22 und der Wasserleitungen 124 bzw. 128,
welche innerhalb des Kühlabteils 30 angeordnet
sind, weitgehend auszuschalten.
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Wie
weiter vorn kurz bemerkt wurde, ist das dargestellte und bevorzugte
Heizgerät 41 ein
Widerstandsheizgerät
vom Typ einer dünnen
Folie oder vom Streifentyp und ist an der Innenseite der Vorderwand,
der Seiten- und Zwischenwand 38a, 38b bzw. 38c der
Abschirmung angebracht. Das Heizgerät 41 ist vorzugsweise mit
dem (nicht dargestellten) Kühlschrankverdichter
dergestalt elektrisch verbunden, dass das Heizgerät dann in
Betrieb gesetzt wird, wenn der Kühlschrankverdichter
arbeitet, um dem Kühlabteil 30 Kaltluft
zuzuführen.
Deshalb wärmt
das Heizgerät 41 die
Abschirmung 38 und die Luft innerhalb des Filterabteils 39 zur
gleichen Zeit auf, wenn die Kaltluft in das Kühlabteil 30 eingebracht
wird, und erwärmt
folglich das Wasser innerhalb der Filteranlage 22, der
Versorgungsleitung 124 für das ungefilterte Wasser und
die Versorgungsleitung 128 für das gefilterte Wasser.
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Alternativ
kann das Heizgerät 41 auf
Bedarfsbasis über
einen Thermostat oder andere Steuerungen, welche die Luft- oder
die Wassertemperatur erfassen, automatisch in Betrieb gesetzt werden,
und zwar in periodischen Zeitabständen oder gleichlaufend mit
anderen Zyklen des Kühlschrankes 20 wie beispielsweise
dem Abtauzyklus.
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Aus
der hier erfolgten Darstellung und Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist offensichtlich, dass zahlreiche Modifikationen,
Umstellungen, Änderungen und
Austausche von Teilen vorgenommen werden können, ohne dass vom Erfindungsgedanken
und vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, so wie diese in
den angefügten
Ansprüchen
festgelegt sind, abgewichen wird. Man kann sich beispielsweise vorstellen,
dass der Strömungsweg
des Wassers innerhalb der Filteranlage 22 dergestalt verändert werden
kann, dass das ungefilterte Wasser in die in Längsrichtung verlaufende Bohrung 110 innerhalb des
Filterkörpers 96 eingeleitet
wird und in radialer Richtung nach außen in die Kammer 111 zu
einem axial angeordneten Auslass strömt. Alternativ kann das ungefilterte
Wasser in die Filterkammer 111 außerhalb der Filterpatrone eingeleitet
werden und in vertikaler Richtung nach oben durch den Patronenboden
zu einem axial ausgerichteten Auslass strömen.
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Auch
wenn dies wegen der räumlichen
Beschränkungen
innerhalb des Kühlabteil 30 nicht
vorzuziehen ist, kann man sich auch vorstellen, dass der zweite
oder untere Gehäuseteil
am Gehäuse 24 fest angebracht
werden könnte
und der erste oder obere Gehäuseteil
am zweiten Gehäuseteil
abnehmbar befestigt werden könnte,
um die Möglichkeit
des Auslaufens von Wasser während
des Austausches der Filterpatrone in noch stärkerem Maße auszuschalten.
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Man
kann sich auch vorstellen, dass die Filterpatrone 42 am
ersten oder zweiten Gehäuseteil 44, 46 mittels
Gewinde befestigt werden könnte,
um eine bessere Ausrichtung und Abdichtung zu gewährleisten,
oder dass die Filterpatrone als fester Bestandteil des abnehmbaren
zweiten (oder ersten) Gehäuseteils
ausgebildet werden könnte.
Folglich ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht allein
auf die bevorzugte Ausführungsform,
die hier dargestellt und beschrieben worden ist, beschränkt, sondern
umfasst vielmehr zahlreiche weitere Vorrichtungen, welche unter
den Bedeutungsumfang der nachfolgenden Ansprüche fallen.