Kühltheke
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühltheke mit Wärmeaustauscher und Ventilator.
Kühltheken sind Kühlmöbel für die Kühlung und das Zurschaustellen von verderblichen Waren, bei denen diese Waren in einem Kühlbett mit Glasaufsatz von der Aussenwelt weitgehend abgeschlossen zur Schau gestellt sind.
Die Waren werden in der Kühltheke mittels eines Kühlsystems gekühlt. Hierbei findet entweder eine langsame Umwälzung der Luft aufgrund des Dichteunterschiedes zwischen der vom Wärmeaustauscher herabströmenden Kaltluft und der sich im Kühlbett langsam erwärmenden Luft, d. h. eine Thermosiphonkühlung, statt, oder die Kühlluft in der Kühltheke wird mechanisch bewegt und dadurch umgewälzt.
Das System der mechanisch umgewälzten Kühlluft hat den Vorteil, dass der Kühlvorgang besser gesteuert werden kann. Es weist aber anderseits einen grossen Nachteil auf. Wird nämlich die an den Waren vorbeigeführte Kühlluft zu schnell bewegt, so werden diese Waren schneller ausgetrocknet, als es wünschenswert ist.
Für manche, insbesondere wasserreiche Waren, wie z. B. Milchprodukte und Fisch, ist das System der umgewälzten Kühlluft trotz seiner unbestreitbaren Vorzüge häufig überhaupt nicht zu verwenden, sofern nicht erreicht werden kann, dass die Luftbewegung auf ein Mass herabgedämmt wird, das die Luftbewegung nicht wesentlich über die Geschwindigkeit der thermosiphonbewegten Luft steigen lässt. Die erfindungsgemässe Kühltheke ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ventilator zwischen mindestens einem Wärmeaustauscher und der Eintrittsstelle der Kühlluft in den zu kühlenden Raum angeordnet ist, und dass im Strömungsweg der Kühlluft angeordnete, über die ganze Breite der Kühltheke sich erstreckende Prall- und Leitwände die Strömung der Kühlluft dämpfen und leiten.
Abgesehen von den möglichen Formen und Positionen der Prell- und Leitwände besteht einmal die Möglichkeit, die Kühlluft vorn, d. h. an der dem Käufer zugewandten Seite der Kühltheke, in die Warenablage eintreten zu lassen, und zum anderen die Möglichkeit, sie hinten, also an der dem Verkäufer zugewandten Seite der Kühltheke in den zu kühlenden Warenraum eintreten zu lassen.
Jedes System hat gewisse Vorteile. Das zuerst genannte System erleichtert die Kombination einer Luftumwälzkühlung mit einer Thermosiphonkühlung, das zweite System erleichtert die Beschickung des Warenraumes vom Standpunkt des Verkäufers aus.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Fig. 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel eine Kühltheke im Schnitt von der Seite.
Fig. 2 zeigt die gleiche Kühltheke perspektivisch mit abgenommenem Warenauflageblech.
Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Kühltheke, perspektivisch, teilweise im Schnitt.
Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 wird die Kühlluft vorn in die Warenauslage gedrückt. Der Wärmeaustauscher 1 sitzt deshalb an der Rückseite der Theke. Da hier wahlweise thermosiphonbewegte oder mechanisch bewegte Kühlluft verwendet wird, ist der Wärmeaustauscher 1 so hoch angeordnet, dass seine Oberkante in die Höhe zu liegen kommt, die als obere Grenze des Thermosiphon-Kältepolsters im Warenablageraum erwünscht ist. Dieser hoch hängende Wärmeaustauscher 1 ist so ausgebildet, dass er nur wenig Raum einnimmt und auf diese Weise sowohl für den Warenraum als auch für den zwischen dem Warenraum und dem Standort des Verkäufers liegenden Arbeitsbereich möglichst viel Platz gewonnen wird, der z. B. für die Anbringung von Knochenkästen, Papierablagen, Förderbandeinbau usw. verwendet werden kann.
Für eine Kühltheke, die nur mit umgewälzter Kühlluft betrieben werden soll, kann der Wärmeaustauscher 1 tiefer sitzen, kleiner sein oder sogar ganz durch den unter der Warenablage angeordneten Wärme austauscher 11 ersetzt sein, der dann allerdings grösser gewählt werden muss. Da bei dieser Ausführungsform das Warenauflageblech bis zur Rückwand der Kühltheke reicht, kann in dieser Rückwand eine Klappe installiert sein, durch welche die Kühltheke mit Waren beschickt wird. Eine solche Klappe bringt besondere Vorteile, wenn schwere Waren, wie z. B. Fischkästen, in die Kühltheke eingesetzt werden müssen. Die Klappe erspart das Heben der Waren über die Arbeitsplatte.
Zur Umwälzung der Kühlluft dient der Ventilator ', der zwischen den Wärmeaustauschern 1 und 11 und der Stelle sitzt, an der die Kühlluft durch einen Luftaustrittsschlitz 13 in den Warenraum gedrückt wird. Bei grosser Thekenlänge sind gegebenenfalls zwei oder mehrere Ventilatoren 2 vorgesehen. Vorzugsweise ist in dichterem Abstand über dem Wärmeaustauscher 11 ein Leitblech aufgelegt, durch welches die Kühlluft vom Wärmeaustauscher 1 durch den Wärmeaustauscher 11 gezwungen wird.
Um den Strom der umgewälzten Kühlluft zu dämpfen und auch um gewünschte Variabilität in der Kühlweise zu ermöglichen, sind im Strömungsweg der Kühlluft Schikanen eingebaut. Zwischen den Wärmeaustauschern 1 und 11 und dem Ventilator 2 liegt eine erste Prallwand 3. Dadurch ist eine hintere, über die ganze Breite der Theke sich erstreckende, flache Kammer 4 gebildet. in der die aus den Wärmeaustauschern austretende Kühlluft sich staut, bis sie die Höhe der Prallwand 3 übenvunden hat und über diese Wand hinwegströmt. Im Raum zwischen dieser Prallwand 3 und einer Prallwand 17 bildet sich eine zweite, über die ganze Breite der Theke sich erstreckende Kammer 6.
Hier befindet sich der Ventilator 2. Dieser verteilt die über die Prallwand 3 fallende Kühlluft über die ganze Breite der Kammer 6 und drückt sie durch die Kammer 12 zum Luftaustrittsschlitz 13. Die Kammer 6 ist mit einem Blech 5 bedeckt, das auf der Prallwand 3 aufliegt und bis zur Vorderkante des Warenraumes reicht, wo es jedoch den Luftaustrittsschlitz 13 für den Austritt der Kühlluft frei lässt. In der Mitte dieses Bleches 5 befindet sich ein Loch 9, in dem der Ventilator 2 sitzt. Die die Prallwand 3 übersteigende Kühlluft fällt also nicht direkt in die Kammer 6, sondern zunächst auf das die Kammer 6 bedeckende Blech 5 wird vom Ventilator 2 durch das Loch 9 in die Kammer 6 gesaugt, in dieser Kammer 6 verteilt und zum Luftaustrittsschlitz 13 gedrückt.
An der Stelle dieses Luftaustrittsschlitzes 13 kann die Kühltheke ein über ihre ganze Breite reichendes Leitblech aufweisen, durch welches erreicht wird, dass die austretende Kühlluft nicht senkrecht nach oben, sondern mehr waagrecht zur Mitte der zu kühlenden Warenauslage streicht.
Vorzugsweise ist an der Unterseite des Bleches 5 ein Leitblech 8 angebracht, das nur einen schmalen Spalt bis zur Wand der Kammer 6 frei lässt, durch den die vom Ventilator 2 gedrückte Luft strömen muss. Dieses Leitblech 8, das somit zwischen der Kammer 6 und dem Luftaustrittsschlitz 13 eine dritte Kammer 12 bildet, kann unten, entsprechend der Form der Kammer 6, gekrümmt sein.
Vorzugsweise ist die Kammer 6 tiefer als die Kammern 4 und 12.
An der Stelle, an der sich im Blech 5 das Loch 9 befindet, kann auf der Prallwand 3 ein zusätzliches Leitblech 10 aufgesetzt sein, das sich aber nicht über die ganze Länge der Prallwand 3 erstreckt, sondern nur iiber den Bereich, der dem Loch 9 unmittelbar vorgelagert ist. Dieses Leitblech 10 kann z. B. etwa das 1- bis 3fache des Durchmessers des Loches 9 ausmachen. Es bewirkt, dass die Kühlluft aus der Kammer 4 erst den Weg rechts und links des Bleches 10 nehmen muss, bevor sie auf das Blech 5 fällt.
Anderseits kann ein weiteres Leitblech auf der dem Leitblech 10 gegen über!iegenden Seite des Bleches 5, also zwischen dem Loch 9 und dem Luftaustrittsschlitz 13 installiert sein, welches verhindert, dass der Ventilator 2 nicht nur die über das Leitblech 10 herabfallende Kühlluft, sondern zugleich auch einen Teil der aus dem Luftaustrittsschlitz 13 austretenden Kühlluft ansaugt. Vorzugsweise ist dieses zusätzliche Leitblech wie ein Kragen um die Öffnung 9 herum installiert, stösst mit seiner Oberkante an das darüberliegende Warenauslageblech an und ist in Richtung zum Leitblech 10 geöffnet, wobei dieser Kragen z.B. einen Kreisbogen von etwa 200 umschliesst und sein Öffnungswinkel somit etwa 1600 ausmacht.
Die gesamte Anordnung von Wärmeaustauscher, Ventilator und Schikanen ist von dem Warenauflageblech 7 bedeckt, das somit auch die obere Begrenzung für die Kammer 4 darstellt und das über dem Blech 5 eine vierte Kammer 14 bildet. Durch die Prallwände 3 und 17 und die Leitbleche 5, 7, 8 und 10 und gegebenenfalls auch durch die tiefe Form der Kammer 6 wird die strömende Kühlluft gesteuert und gedämpft, und durch den Ventilator 2 wird diese Luft über die ganze Breite der Kammern 6 und 12 verteilt und mit gleichmässiger Strömungsgeschwindigkeit durch den Luftaustrittschlitz 13 gedrückt.
Ist eine Ausführung erwünscht, bei der die Kühlluft im hinteren Teil des Warenablageraumes eintreten soll, dann wird das in der Zeichnung dargestellte Schema umgekehrt, d. h. der Wärmeaustauscher 1, der dann nur so flach ausgebaut sein kann wie der Wärmeaustauscher 11, sitzt in der Kammer 12, die analog tiefer ausgebildet sein kann, und zwischen ihm und dem Ventilator 2 sitzt eine der Prallwand 3 entsprechende Wand. Auch die übrigen Bauteile sind dann sinngemäss ausgetauscht.
Die beschriebene Kühltheke kann auch mit Thermosiphon-Kühlung betrieben werden. Voraussetzung hierzu ist, dass der oder einer der beiden Wärmeaustauscher so hoch sitzt, dass seine Oberkante über dem in der Warenablage zu kühlenden Luftraum liegt. Die aus einem Wärmeaustauscher herausströmende kalte Luft bildet nämlich ein thermosiphonbewegtes Kältepolster, dessen Höhe die Höhe des Wärmeaustauschers nicht übersteigt. Beim Betrieb der Kühltheke mit Thermosiphonkühlung staut sich die Kühlluft in der Kammer 4, fällt über die Prallwand 3. füllt durch das Loch 9 die Kammern 6 und 12 und streicht, nachdem sich also in den Kammern 6 und 12 ein Kältesee angestaut hat, zwischen dem Blech 7 und dem Blech 5, also durch die Kammer 14, in Richtung zur anderen Luftaustrittsstelle 15, wo sie in die Warenauslage eintritt, um dort ein ruhendes Kältepolster zu bilden.
Lediglich durch Ein- oder Ausschalten des Ventilators kann die Kühltheke entweder mit gedrosselter Umwälzluft oder mit Thermosiphonkühlung betrieben werden. Diese abwechselnde Anwendung von gedrosselter Umwälzluft und Thermosiphonkühlung kann noch dadurch erleichtert und verbessert werden, dass der oder die Ventilatoren mit einem Thermostaten verbunden werden, dessen Temperaturfühler im Warenablagebereich installiert ist. Der Thermostat wird auf die im Warenauslageraum gewünschte Temperatur eingestellt und solange dieser Wert nicht erreicht ist, bleibt der Ventilator eingeschaltet und bläst Kühlluft in die Kammern 6 und 12. Ist auf diese Weise die gewünschte Kühltemperatur im Warenablagebereich erreicht worden, schaltet der Thermostat den Ventilator so lange ab, bis sich die Luft wieder über den vorgegebenen Wert erwärmt hat.
Vorzugsweise sind zwei Wärmeaustauscher eingebaut, wobei der Wärmeaustauscher 11 z. B. etwa halb so gross sein kann wie der Wärmeaustauscher 1. Die Vorteile dieser Ausführung bestehen darin, dass erstens die Kühlluft besser geführt wird, da der Wärmeaustauscher 11 selbst strömungsregulierend wirkt, und dass zweitens durch die grössere Wärmeaustauschfläche und damit verbundene stärkere Abkühlung das Kühlmedium mit einer weniger niedrigen Temperatur in die Wärmeaustauscher eingespritzt werden kann. Das bedingt eine geringere Tau- und Reifbildung und eine geringere Austrocknung der Ware. Ausserdem besteht bei zwei Wärmeaustauschern eine grössere Variabilität der geometrischen Anordnung mit einem möglichen Gewinn an Raum, insbesondere an Tiefe der Warenauslage.
Wenn der Wärmeaustauscher 11 nicht eingebaut werden soll, empfiehlt es sich, stattdessen weitere Leitbleche in Richtung der Wärmeaustauscher-Lamellen des Wärmeaustauschers 11 für die Regulierung der Luftströmung anzubringen.
Die Lage des Ventilators 2 ist von grossem Einfluss auf die Strömung der Kühlluft in den Kammern 6 und 12. So kann es z. B. vorteilhaft sein, die Ventilatorachse gegen die Senkrechte geneigt anzuordnen. Die beste Lage des Ventilators 2 hängt auch von der Gestalt der Leitbleche und der Kammer 6 ab.
Bei Verwendung mechanisch bewegter Luft ist das Kältepolster in der Warenablage höher als in dem Falle der Verwendung von Thermosiphon-Kühlung, da ja in diesem Falle die der Kühlluft durch den Ventilator 2 mitgeteilte kinetische Energie sich auswirkt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 wird die von den Wärmeaustauschern 1, 11 kommende Kühlluft bei laufendem Ventilator 2 von diesem angesaugt und unter dem Blech 5 zur Luftaustrittsstelle 13 gedrückt, wo sie in den Warenablageraum eintritt. Bei ruhendem Ventilator 2 füllt die Kühlluft die Ventilatorkammer aus und streicht dann über dem Blech 5 zur anderen Luftaustrittsstelle 15.
An der Luftaustrittsstelle 13 ist ein über die ganze Breite der Kühltheke reichendes Leitblech 18 angebracht. Dieses Leitblech 18 ist vorzugsweise mindestens so weit wie die Breite der Austrittsöffnung.
Auf dem Blech 5 ist zwischen dem in diesem Loch ausgeschnittenen Loch, in dem der Ventilator 2 sitzt, und der Luftaustrittsstelle 15 ein Kragen 19 aufmontiert, der das Ventilatorloch teilweise umschliesst.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind so gestaltet, dass bei abgeschaltetem Ventilator die Kühlluft einen anderen Weg nimmt als bei laufendem Ventilator. Die ganze Anlage kann also nach Belieben mit mechanisch bewegter Kühlluft oder mit blosser Konvenvektionskälte betrieben werden, wobei in Abhängigkeit von dem zu kühlenden Gut die Vorteile des einen oder des anderen Verfahrens ausgenutzt werden.