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Die Erfindung betrifft eine Kühlkassette mit einem Gehäuse, das einen Deckel und eine Bodenplatte aufweist, wobei der Deckel über Seitenwände mit der Bodenplatte verbunden ist.
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Derartige Kühlkassetten werden beispielsweise als austauschbare Komponenten in Kühlmöbeln wie zum Beispiel Getränkeautomaten, Kühlschränken oder gekühlten Verkaufstheken eingesetzt. Die Kühlkassetten weisen dabei in der Regel eine Einlassöffnung auf, durch die Luft aus dem Kühlmöbel in die Kühlkassette eingebracht wird und eine Auslassöffnung, durch die gekühlte Luft aus dem Innenraum der Kühlkassette in das Kühlmöbel abgegeben wird.
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In der Prior Art Database (www.priorartdatabase.com) ist eine Kühlkassette offenbart worden (Clamshell Refrigeration Cassette, IPCOM#000020716D), die einen Grundkörper mit erhabenen Seitenwänden und einen flachen Deckel aufweist, wobei der Deckel auf den Seitenwänden aufliegt. Durch thermisch isolierende Wände und einen isolierenden Boden des Grundkörpers ist in der Kühlkassette ein Kühlkanal ausgebildet, in dem ein Verdampfer angeordnet ist, über den die zu kühlende Luft geführt wird. Die Kühlkassette weist ferner einen Wärmekanal auf, in dem ein Verdichter und ein Kondensator angeordnet sind. Der Grundkörper mit den Seitenwänden kann einstückig aus einem isolierenden Kunststoff gespritzt werden oder aus zwei Teilen hergestellt sein, wobei ein Teil eine feste Kunststoffaußenschale und ein Teil eine isolierende Innenschale darstellt.
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Aus
US 5 809 789 ist eine Kühlkassette bekannt, die ein Gehäuse aufweist, das durch eine Bodenplatte mit Seitenwänden und einen flachen Deckel gebildet wird. Im Inneren des Gehäuses wird durch eine zusätzliche isolierende Wand ein Kühlkanal gebildet, der durch die isolierende Wand von einem Wärmekanal getrennt ist.
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US 6 550 270 zeigt eine ähnliche Kühlkassette, bei der der Kühlkanal durch eine horizontal angeordnete, isolierende Trennwand vom darunter liegenden Wärmekanal getrennt ist.
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Bei diesen bekannten Kühlkassetten müssen relativ viele einzelne Teile aneinander befestigt werden. Die Montage der Kühlkassetten ist daher relativ aufwändig. Auch ist eine relativ genaue Fertigung der einzelnen Komponenten erforderlich, um beim Zusammenbau der Kühlkassetten Zwang zwischen den Elementen zu vermeiden. Ein Austausch einzelner Teile, beispielsweise bei einem undichten Kühlkanal, ist nicht ohne Weiteres möglich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlkassette anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Kühlkassette der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen Deckel und Bodenplatte ein oberes und ein unteres Isolierteil eingespannt sind, wobei zwischen dem oberen und dem unteren Isolierteil ein Kühlkanal ausgebildet ist.
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Die Ausdrücke ”obere” und ”untere” sind dabei derart zu verstehen, dass ”obere” dem Deckel zugewandt und ”untere” der Bodenplatte zugewandt bedeutet. Die räumliche Lage hängt jeweils von der Aufstellung der Kühlkassette ab, so dass beispielsweise das obere Isolierteil auch seitlich neben dem unteren Isolierteil angeordnet sein kann. Der Deckel kann insbesondere schalenförmig ausgebildet sein, wobei die Seitenwände als integraler Bestandteil des Deckels ausgebildet sind. Durch das Einspannen der Isolierteile zwischen Deckel und Bodenplatte kann mit nur wenigen Befestigungsmitteln, nämlich zwischen Deckel und Bodenplatte, ausgekommen werden. Eine zusätzliche Befestigung der Isolierteile im Gehäuse ist nicht erforderlich. Durch zusammengehörige Vorsprünge und Vertiefungen, die in den Bauteilen ausgebildet sind, kann dabei eine räumliche Zuordnung zwischen den Teilen gewährleistet werden, ohne dass besondere Maßnahmen bei der Montage getroffen werden müssen. Dabei kann diese räumliche Zuordnung mit relativ viel Spiel erfolgen, so dass unnötiger Zwang zwischen den Bauteilen vermieden wird. Durch die Verwendung eines unteren und eines oberen Isolierteils wird eine modulartige Kühlkassette erhalten. Dabei können relativ einfach weitere Elemente in das Gehäuse bzw. zwischen den Isolierteilen angeordnet werden. Dadurch ist auch ein nachträglicher Austausch einzelner Bauteile möglich. Es wird also eine Kühlkassette erhalten, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und mit geringem Aufwand gewartet werden kann.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass durch den Deckel die Bodenplatte und das obere Isolierteil positioniert sind und durch das obere Isolierteil das untere Isolierteil positioniert ist. Gegenüber dem Deckel werden also die Bodenplatte und das obere Isolierteil ausgerichtet. Da das untere Isolierteil nur gegenüber dem oberen Isolierteil positioniert wird, kann das untere Isolierteil gegenüber der Bodenplatte Spiel aufweisen. Eine konstruktive Überbestimmtheit wird dadurch vermieden. Die einzelnen Bauteile können daher mit relativ großen Toleranzen und entsprechend kostengünstig hergestellt werden. Durch die eindeutige Position des unteren Isolierteils zum oberen Isolierteil und das Zusammenspannen der Isolierteile wird gleichzeitig die Dichtigkeit des Kühlkanals gewährleistet. Eine klapperfreie Anordnung wird dabei durch das Einspannen des oberen und unteren Isolierteils zwischen Deckel und Bodenplatte erreicht. Bei der Herstellung der Kühlkassette wird zuerst das untere Isolierteil auf der Bodenplatte lose aufgelegt und nach Einbringen aller weiteren Komponenten eines Kühlmittelkreislaufs das obere Isolierteil auf das untere Isolierteil aufgesetzt. Mit Hilfe des Deckels, der anschließend gegenüber der Bodenplatte verspannt wird, werden dann das obere Isolierteil und das untere Isolierteil und damit die eingebrachten Komponenten fixiert, wobei die Position des oberen Isolierteils und der Bodenplatte gegenüber dem Deckel und des unteren Isolierteils gegenüber dem oberen Isolierteil durch entsprechende Formgebung vorgegeben ist.
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Vorteilhafterweise ist zwischen den Seitenwänden und dem oberen und unteren Isolierteil ein Spalt ausgebildet. Durch diesen Spalt wird sichergestellt, dass das obere Isolierteil gegenüber dem Deckel und das untere Isolierteil gegenüber dem oberen Isolierteil ausgerichtet werden können, ohne dass diese Ausrichtung durch die Seitenwände behindert wird. Insbesondere die seitlichen Abmessungen der Isolierteile müssen dann nicht hochgenau gefertigt sein.
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Vorzugsweise sind das obere Isolierteil und das untere Isolierteil über eine Feder-Nut-Verbindung miteinander verbunden. Eine Feder-Nut-Verbindung führt zu einer sehr dichten Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Isolierteil, wobei gleichzeitig die gegenseitige Lage sehr genau eingestellt wird. Wenn die Feder mit einem gewissen Übermaß gefertigt wird, kommt es beim Verspannen vom oberen und unteren Isolierteil zu einer Verformung der Feder-Nut-Verbindung, wodurch eine erhöhte Dichtigkeit erreicht wird. Zusätzliche Abdichtungsmittel sind dann nicht erforderlich.
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Bevorzugterweise ist an einer inneren Oberfläche des Deckels mindestens ein Vorsprung ausgebildet, der in eine Aussparung im oberen Isolierteil eingreift. Dieser Vorsprung dient zur Vorpositionierung des oberen Isolierteils gegenüber dem Deckel. Spannkräfte werden jedoch kaum über den Vorsprung übertragen, sondern über die ebene Berührungsfläche zwischen Deckel und oberem Isolierteil.
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Vorzugsweise weist der Deckel mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung auf, die mit dem Kühlkanal in Verbindung sind. Sowohl die Einlassöffnung als auch die Auslassöffnung sind also nebeneinander im Deckel angeordnet, so dass ein Einlass parallel zum Auslass erfolgt. Die Verbindung zu einem Kühlmöbel kann dadurch relativ einfach gestaltet sein, indem die Kühlkassette direkt an einer Seite des Kühlmöbels angeordnet wird, die entsprechende Öffnungen aufweist.
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Vorzugsweise ist zwischen Außenflächen der Isolierteile und Innenflächen des Gehäuses ein Wärmekanal ausgebildet. Durch den Wärmekanal wird in der Regel Umgebungsluft durchgeleitet. Der Wärmekanal wird dabei als Wärmekanal bezeichnet, da die Umgebungsluft in der Regel wärmer als die Luft ist, die durch den Kühlkanal gekühlt wird. Er wird auch als warmer Abschnitt bezeichnet. Auf eine Isolierung des Wärmekanals kann im Prinzip verzichtet werden, so dass dieser einfach durch Innenflächen des Gehäuses gebildet sein kann. Durch die teilweise Begrenzung durch die Isolierteile kann der Wärmekanal räumlich benachbart zum Kühlkanal angeordnet sein, wodurch eine kompakte Kühlkassette hergestellt werden kann.
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Vorzugsweise ist im Kühlkanal ein Verdampfer und gegebenenfalls ein Ventilator angeordnet. Der Verdampfer, der eine Komponente eines Kältemittelkreislaufs ist, dient zur Abkühlung der Luft, die zum Beispiel mit Hilfe des Ventilators durch den Kühlkanal bewegt wird. Für den Kältemittelkreislauf erforderliche Rohr- und Kabeldurchführungen sind dabei abgedichtet ins untere und/oder obere Isolierteil integriert.
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Vorzugsweise sind im Wärmekanal ein Verdichter, ein Kondensator und ein Ventilator angeordnet. Die übrigen Komponenten des Kältemittelkreislaufs sind also im Wärmekanal untergebracht. Der Bauraumbedarf wird daher gering gehalten. Gleichzeitig sorgt die durch den Wärmekanal geführte Luft für eine Abkühlung der im Wärmekanal angeordneten warmen Komponenten des Kältemittelkreislaufs. Die Effizienz der Kühlkassette wird damit gesteigert.
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Vorzugsweise ist die Bodenplatte aus Kunststoff gebildet und weist Verstärkungsrippen auf. Die Ausbildung aus Kunststoff, z. B. Polypropylen, hat den Vorteil, dass eine relativ gute Wärmeisolation und ein besserer Korrosionsschutz erreicht werden. Durch die Verstärkungsrippen kann dabei eine relativ hohe Festigkeit erreicht werden. Die Bodenplatte kann dabei flammenhemmende Zusätze aufweisen, so dass ein gewisser Brandschutz gewährleistet wird.
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Bevorzugterweise weist die Bodenplatte eine Verstärkungsplatte auf. Die Verstärkungsplatte ist dabei in dem Bereich der Bodenplatte angeordnet und dabei bevorzugterweise von außen in eine Ausnehmung der Bodenplatte eingebracht, in dem der Verdichter angeordnet wird. Dadurch ist es möglich, relativ schwere Verdichter zu verwenden, die entsprechend leistungsfähig sind. Durch die Verwendung einer Verstärkungsplatte ist es dabei nicht erforderlich, die gesamte Bodenplatte entsprechend stabil auszubilden. Dadurch wird Material und Gewicht gespart.
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Bevorzugterweise sind im Kühlkanal und/oder im Wärmekanal integrierte Halterungen zumindest in einem der Isolierteile ausgebildet, die insbesondere durch Ausnehmungen gebildet sind. Die integrierten Halterungen dienen zur Befestigung der Komponenten des Kältemittelkreislaufs. Dabei werden die Komponenten zwischen oberem und unterem Isolierteil durch das Einspannen der Isolierteile fixiert. Nach dem Aufsetzen des unteren Isolierteils auf die Bodenplatte können die Komponenten des Kältemittelkreislaufs in die Halterungen im unteren Isolierteil eingebracht werden. Eine Verbindung mit der Bodenplatte ist dabei lediglich beim Verdichter zusätzlich erforderlich. Durch das Aufsetzen des oberen Isolierteils werden die Komponenten des Kältemittelkreislaufs dann fixiert. Insgesamt kann mit sehr wenigen Befestigungsmitteln ausgekommen werden. Dabei können mehrere Ausnehmungen bzw. Schlitze für unterschiedliche Typen von Komponenten eingebracht werden, so dass beispielsweise Komponenten unterschiedlicher Hersteller in der Kühlkassette eingesetzt werden können.
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Vorteilhafterweise steht der Wärmekanal mit mindestens einer Eintrittsöffnung und mindestens einer Austrittsöffnung in den Seitenflächen in Verbindung. Der Luftstrom tritt in den Wärmekanal also rechtwinklig zum kühlen Luftstrom ein, der durch die Einlassöffnung und die Auslassöffnung des Kühlkanals strömt. Eine Vermischung ist daher kaum zu befürchten. Dabei kann durch die Ausbildung der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung in den Seitenflächen auf eine Umlenkung verzichtet werden, so dass der Wärmekanal insgesamt einen geringen Strömungswiderstand aufweist. Der Wärmekanal kann düsenförmig ausgebildet sein. Die Wärmeabfuhr von den Komponenten des Kältemittelkreislaufs wird dadurch verbessert.
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Vorzugsweise sind Einlassöffnung und Auslassöffnung des Kühlkanals von einer Dichtfeder umgeben, die auf einer Außenseite des Deckels angeordnet ist. Die Dichtfeder dichtet den Deckel gegenüber einem Kühlmöbel ab und verhindert gleichzeitig eine Vermischung der einströmenden und ausströmenden Luft.
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Vorzugsweise weist der Kühlkanal eine Ablauföffnung auf, die sich in Richtung Bodenplatte erstreckt, wobei die Bodenplatte eine Kondensatsammelwanne aufweist. Durch diese Ablauföffnung kann Kondensat, das sich im Kühlkanal bildet, ablaufen, so dass eine Ansammlung von Flüssigkeit und Feuchtigkeit im Kühlkanal vermieden wird. Durch die Kondensatsammelwanne wird dabei eine weitere Ausbreitung der Feuchtigkeit begrenzt.
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Vorzugsweise verläuft ein Abschnitt einer Kältemittelleitung zwischen Verdichter und Kondensator innerhalb der Kondensatsammelwanne. Dieser Abschnitt ist relativ warm, so dass eine Verdunstung der Flüssigkeit, die in der Kondensatsammelwanne ist, verbessert wird. Das verdunstete Kondensat wird dabei durch die Luft, die durch den Wärmekanal geführt wird, mitgenommen und an die Umgebung abgegeben.
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Vorzugsweise ist die Ablauföffnung in einem nach unten ragenden Vorsprung ausgebildet. Durch diesen Vorsprung wird die Flüssigkeit, die durch die Ablauföffnung gelangt, erst relativ kurz oberhalb der Kondensatsammelwanne freigegeben.
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Vorzugsweise geht von der Bodenplatte eine Trennwand aus, die den Vorsprung mit einem Abstand umgibt. Die Trennwand dient damit zum einen zur groben Vorpositionierung des unteren Isolierteils gegenüber der Bodenplatte. Da die Ablauföffnung auf einem Niveau unterhalb einer Oberkante der Trennwand endet, ist der Bereich unterhalb der Ablauföffnung innerhalb der Trennwand immer mit Flüssigkeit bzw. Kondensat gefüllt und die Ablauföffnung durch die Flüssigkeit verschlossen. Überschüssige Flüssigkeit kann über die Trennwand in die eigentliche Kondensatsammelwanne abfließen. Ohne zusätzliche Bauteile wird so ein Siphon gebildet, dessen zu überwindende Flüssigkeitssäule durch die Höhe der Trennwand eingestellt ist.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass sich die Trennwand bis in eine Nut im unteren Isolierteil erstreckt. Durch diese Nut wird gleichzeitig sichergestellt, dass sich Flüssigkeit über die Oberkante der Trennwand bewegen kann.
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Vorzugsweise sind in Seitenrändern der Bodenplatte Griffmulden ausgebildet. Durch diese Griffmulden wird eine Handhabung der Kühlkassette vereinfacht. Dabei können beispielsweise auf jeder Seite der Bodenplatten je zwei Griffmulden ausgebildet sein, so dass die Kühlkassette unabhängig von ihrer Orientierung einfach getragen werden kann.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass die Bodenplatte Vorsprünge aufweist, die die Griffmulden umgeben, wobei Seitenwände des Deckels die Vorsprünge hintergreifen. Durch die Vorsprünge erfolgt damit eine Vorpositionierung des Deckels gegenüber der Bodenplatte, wodurch ein Verspannen des Deckels mit der Bodenplatte vereinfacht wird.
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Dafür ist besonders vorteilhaft, wenn der Deckel mit der Bodenplatte mit mindestens einer lösbaren Verbindungsanordnung, beispielsweise einer Schnapp- oder Rastverbindung oder einer Schraubverbindung oder Ähnlichem verbunden ist. Die lösbare Verbindungsanordnung muss nur eine ausreichende Spannkraft zwischen Bodenplatte und Deckel aufbringen, die die sichere Positionierung von unterem und oberem Isolierteil im Gehäuse gewährleistet. Bei einer Schnapp- oder Rastverbindung kann dabei ein werkzeugfreies Lösen der Verbindungsanordnung möglich sein, so dass eine Wartung der Kühlkassette mit geringem Aufwand möglich ist.
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Vorzugsweise sind in der Oberseite des Deckels nach außen ragende Vorsprünge ausgebildet, wobei In der Bodenplatte entsprechende nach innen eingeformte Vertiefungen ausgebildet sind. Dadurch ist ein relativ einfaches Stapeln mehrerer Kühlkassetten möglich, wobei auch bei einer Anordnung der Kühlkassetten beispielsweise auf einer Palette keine Zwischenböden erforderlich sind. Die Vorsprünge können auch dazu verwendet werden, Kontakte im Kühlmöbel zu betätigen, die einen sicheren Sitz der Kühlkassette am Kühlmöbel signalisieren.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass mindestens drei Vorsprünge asymmetrisch angeordnet sind. Durch die asymmetrische Anordnung der Vorsprünge wird eine Lageorientierung vorgegeben.
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Vorzugsweise ist zwischen einer Innenseite des Deckels und einer Oberseite des oberen Isolierteils eine Dichtungsanordnung vorgesehen, die den Deckel und das obere Isolierteil zueinander positioniert. Durch die Dichtungsanordnung erfolgt zum einen eine Abdichtung zwischen Deckel und oberem Isolierteil bzw. des Kühlkanals und des Wärmekanals und zum anderen gleichzeitig eine Positionierung des oberen Isolierteils gegenüber dem Deckel. Dabei kann durch Presspassung eine relativ sicherere Halt des oberen Isolierteils im Deckel erhalten werden, so dass bei Abnahme des Deckels das Isolierteil gleich mit abgehoben wird. Servicearbeiten können dadurch mit geringerem Aufwand durchgeführt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine vereinzelte Darstellung einer Kühlkassette,
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2 die Kühlkassette in räumlicher Darstellung,
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3 die Kühlkassette in Draufsicht,
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4 eine Schnittdarstellung der Kühlkassette,
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5 bis 7 Detaildarstellungen aus 4,
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8 ein unteres Isolierteil,
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9 ein unteres und oberes Isolierteil,
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10 einen Deckel,
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11 eine geschnittene Ansicht der Kühlkassette,
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12 ein Detail aus 11,
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13 eine weitere geschnittene Darstellung der Kühlkassette,
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14 und 15 Detaildarstellungen aus 13,
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16 eine Draufsicht auf eine Kühlkassettenanordnung,
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17 bis 19 Schnittdarstellungen und Detaildarstellungen zu 16,
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20 bis 23 die Kühlkassette in verschiedenen Stufen des Zusammenbaus.
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In 1 ist eine Kühlkassette 1 dargestellt, die vereinzelt mit einem Deckel 2, einer Bodenplatte 3, einem oberen Isolierteil 4, einem unteren Isolierteil 5 und einer Verstärkungsplatte 6 gezeigt ist. Ein Schutzgitter 7 ist zum Abdecken einer Auslassöffnung 8, die im Deckel 2 ausgebildet ist, vorgesehen. Die Auslassöffnung steht über eine entsprechende Öffnung 9 im oberen Isolierteil 4 mit einem Kühlkanal 10 in Verbindung, der zwischen dem oberen Isolierteil 4 und dem unteren Isolierteil 5 ausgebildet ist. Dabei ist auch eine Einlassöffnung 11 für den Kühlkanal 10 im Deckel 2 vorgesehen, die mit einer entsprechenden Öffnung 12 im oberen Isolierteil 4 zusammenwirkt.
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Die Verstärkungsplatte 6 für die Bodenplatte 3 ist optional und nur bei schweren Verdichtern erforderlich. Dabei wird sie von unten in einer entsprechenden Ausnehmung in die Bodenplatte 3 eingesetzt. Die Bodenplatte 3 weist ferner eine Kondensatsammelwanne 13 auf. Die Bodenplatte 3 weist Seitenränder 14 auf, wobei in den Seitenrändern 14 Griffmulden 15 ausgebildet sind.
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Der Deckel 2 ist integral mit Seitenwänden 16 ausgebildet. Der Deckel 2 ist also mit den Seitenwänden 16 schalenförmig ausgebildet. In einer Seitenwand 16 ist eine Eintrittsöffnung 17 für einen Wärmekanal ausgebildet, also für einen Kanal, durch den Umgebungsluft geleitet wird. Eine Bedienöffnung 18 ist in der gleichen Seitenwand 16 ausgebildet, durch die Zugriff auf ein Steuermodul möglich ist. Gleichzeitig kann durch die Bedienöffnung 18 beispielsweise eine Statusanzeige der Kühlkassette 1 beobachtet werden.
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In 2 ist die Kühlkassette 1 in zusammengebautem Zustand gezeigt. Auf einer Oberseite 19 des Deckels 2 sind um die Auslassöffnung 8 und die Einlassöffnung 11 jeweils eine Dichtung 20, 21 angeordnet. Im Betrieb wird die Oberseite 19 der Kühlkassette 1 gegen ein Kühlmöbel positioniert, wobei durch die Dichtung 20, 21 eine Abdichtung der Einlassöffnung 11 und der Auslassöffnung 8 gegenüber dem Kühlmöbel erfolgt, das entsprechende Öffnungen aufweist. Auf der Oberseite 19 des Deckels 20 sind ferner Vorsprünge 22, 23, 24 ausgebildet, die asymmetrisch auf dem Deckel 2 angeordnet sind. Die Vorsprünge 22, 23, 24 dienen dazu, bei aufeinander gestapelten Kühlkassetten 1 in entsprechende Vertiefungen in der Bodenplatte 3 einzugreifen und damit eine gegenseitige Lagesicherung durchzuführen. Ferner dienen sie zur Vorpositionierung der Kühlkassette 1 gegenüber einem Kühlmöbel, wobei durch sie auch Sicherungsschalter bedient werden können, die eine korrekte Montage der Kühlkassette 1 am Kühlmöbel anzeigen. Die Vorsprünge 22, 23, 24 können dabei integral mit dem Deckel 2 ausgebildet sein.
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In 3 ist die Kühlkassette 1 in Draufsicht dargestellt. Dabei sind die Schnittlinien für die 4, 11 und 13 gekennzeichnet.
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In 4 ist die Kühlkassette in geschnittener Darstellung dargestellt, wobei die Schnittlinie A-A gemäß 3 gezeigt ist. Das obere Isolierteil 4 und das untere Isolierteil 5 sind zwischen Deckel 2 und Bodenplatte 3 eingespannt, wobei die Spannkräfte zwischen Deckel 2 und Bodenplatte 3 durch die Seitenwände 16 verlaufen. Der Deckel 2 mit den Seitenwänden 16 bildet zusammen mit der Bodenplatte 3 ein Gehäuse 33 der Kühlkassette. Durch die Seitenränder 14 der Bodenplatte 3 erfolgt eine Vorpositionierung bezüglich des Deckels 2, dessen Seitenwände 16 teilweise an den Seitenrändern 14 anliegen. Zwischen den Seitenwänden 16 und der Bodenplatte 3 können nicht dargestellte Schnellverbindungsmittel vorgesehen sein, mit denen eine entsprechende Spannkraft aufbringbar ist. Das obere Isolierteil 4 und das untere Isolierteil 5 sind miteinander über eine Nut-Feder-Verbindung 25 verbunden. Die Nut-Feder-Verbindung 25 ist in 5 im Detail dargestellt und weist eine Feder 26 und eine Nut 27 auf, die jeweils umlaufend ausgebildet sind, also jeweils eine geschlossene Linie bilden. Damit wird durch die Nut-Feder-Verbindung 25 eine sichere Abdichtung zwischen dem oberen Isolierteil 4 und dem unteren Isolierteil 5 und damit des Kühlkanals 10 erreicht, wobei durch eine gewisse Presspassung zwischen der Feder 26 und der Nut 27 die Dichtigkeit noch erhöht werden kann.
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Zwischen dem oberen Isolierteil 4 und dem unteren Isolierteil 5 ist der Kühlkanal 10 ausgebildet, der durch entsprechende Ausformungen im oberen Isolierteil 4 und unterem Isolierteil 5 gebildet ist. Zwischen Außenflächen 29, 30 der Isolierteile 4, 5 und Innenflächen 31, 32 des Deckels 2 bzw. der Bodenplatte 3, die das Gehäuse 33 der Kühlkassette 1 bilden, ist ein Wärmekanal 34 ausgebildet. Der Wärmekanal 34 ist nach außen mit einem Schutzgitter 35 durchlässig verschlossen. Zwischen dem Wärmekanal 34 und dem Kühlkanal 10 ist in den Isolierteilen 4, 5 ein Freiraum 36 ausgebildet, der zur Aufnahme weiterer Komponenten des Kühlkreislaufs dient (z. B. Expansionsventil).
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Zwischen den Seitenwänden 16 und den Isolierteilen 4, 5 ist ein Spalt 37 ausgebildet. Durch diesen Spalt 37 wird unnötiger Zwang zwischen den Isolierteilen 4, 5 und den Seitenwänden 16 vermieden. Mit Hilfe eines Vorsprungs 38 an einer Innenseite 39 des Deckels, der in eine entsprechende Ausnehmung 40 im oberen Isolierteil 4 eingreift, erfolgt eine Positionierung des oberen Isolierteils 4 gegenüber dem Deckel 2. Eine Positionierung erfolgt auch mit Hilfe einer Nut-Feder-Verbindung (52, 53, 56). Über die Seitenwände 16, die die Seitenränder 14 der Bodenplatte 3 überdecken, erfolgt die Positionierung der Bodenplatte 3 gegenüber dem Deckel 2. Das untere Isolierteil 5 wird gegenüber der Bodenplatte 3 gegebenenfalls nur grob über eine Trennwand 41 vorpositioniert, die teilweise in eine Nut 42 im unteren Isolierteil 5 eingreift. Das untere Isolierteil 5 bleibt gegenüber der Bodenplatte 3 seitlich etwas verschiebbar. Eine regelrechte Positionierung erfolgt dabei aber zwischen dem unteren Isolierteil 5 und der Bodenplatte 3 nicht. Vielmehr wird das untere Isolierteil 5 über die Nut-Feder-Verbindung 25 ausschließlich durch das obere Isolierteil 4 positioniert. Eine Überbestimmtheit wird damit vermieden, so dass der Deckel 2, die Bodenplatte 3 und die Isolierteile 4, 5 mit relativ großen Toleranzen gefertigt werden können. Eine spielfreie Halterung wird dabei durch das Spannen des oberen Isolierteils und des unteren Isolierteils zwischen Deckel 2 und Bodenplatte 3 erreicht. Durch das Spannen wird gleichzeitig eine Abdichtung des Kühlkanals 10 gewährleistet.
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In 6 ist die Verbindung zwischen dem Vorsprung 38, der an der Innenseite 39 des Deckels 2 ausgebildet ist und der Ausnehmung 40 im oberen Isolierteil 4 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass in Einschubrichtung des Vorsprungs 38 in die Ausnehmung 40 ein gewisser Freiraum zwischen dem Vorsprung 38 und dem oberen Isolierteil 4 erhalten bleibt. Außerdem ist die Verbindung zwischen einer Feder 53 und einer Nut 56 dargestellt. Die Feder 53 wird bei der Montage in die Nut 56 eingepresst und schneidet sich quasi in den Boden der Nut 56 ein. Dadurch wird der Deckel 2 noch besser mit dem oberen Isolierteil 4 verspannt.
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In 7 ist das Detail F gemäß 4 dargestellt. Die Trennwand 41, die sich bis in die Nut 42 im unteren Isolierteil 5 erstreckt, umgibt einen Vorsprung 43, der vom unteren Isolierteil 5 nach unten in Richtung Kondensatsammelwanne 13 bzw. Bodenplatte 3 ragt. Innerhalb des Vorsprungs 43 ist eine Kondensatablauföffnung 44 ausgebildet, die mit dem Kühlkanal 10 in Verbindung steht. Zwischen den Seitenwänden 41 sammelt sich dabei Flüssigkeit bzw. Kondensat, so dass die Ablauföffnung 44 verschlossen wird. Überschüssiges Kondensat bzw. überschüssige Flüssigkeit kann über die Trennwände 41 in die eigentliche Kondensatsammelwanne 13 abfließen.
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In 8 ist das untere Isolierteil 5 vereinzelt dargestellt. Im Bereich des Kühlkanals 10 und in dem Bereich, der einen Teil des Wärmekanals 34 bildet, sind Halterungen für Komponenten eines Kältemittelkreislaufs in das untere Isolierteil 5 eingeformt. Dabei sind die Halterungen 45, 46, 47 durch Ausnehmungen gebildet, beispielsweise durch Schlitze. Dabei können mehr Halterungen 45, 46, 47 vorgesehen sein, als Komponenten verwendet werden, wobei beispielsweise für Komponenten unterschiedlicher Hersteller entsprechende Halterungen ausgeformt sind. Ein Ersatz einer Komponente eines Herstellers durch eine gleichartige Komponente eines anderen Herstellers mit abweichenden Außenabmessungen ist dadurch möglich.
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In 9 sind das obere Isolierteil 4 und das untere Isolierteil 5 zusammengesetzt dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Öffnungen 9 und 12 jeweils von einer Dichtungsanordnung 48, 49 umgeben sind, die eine sichere Abdichtung der Öffnungen 9, 12 gegenüber der Innenseite 39 des Deckels 2 gewährleisten. Die Dichtungsanordnungen 48, 49 können beispielsweise durch eine Nut-Feder-Verbindung gebildet werden, wobei in das obere Isolierteil 4 eine Nut eingebracht ist und die entsprechende Feder an der Innenseite 39 des Deckels 2 angeordnet ist.
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In 10 ist der Deckel 2 der Kühlkassette 1 vereinzelt dargestellt, wobei durch die räumliche Darstellung Einblick in das Innere des Deckels 2 möglich ist. An den Seitenwänden 16 des Deckels 2 sind Ausnehmungen 50 erkennbar, die den Griffmulden 15 in der Bodenplatte 3 entsprechen. Ferner ist eine Austrittsöffnung 51, die durch das Schutzgitter 35 verschließbar ist, in einer Seitenwand 16 dargestellt. Die Austrittsöffnung 51 ist dabei mit dem Wärmekanal 34 verbindbar. Um die Einlassöffnung 11 und die Auslassöffnung 8 des Kühlkanals ist umlaufend jeweils eine (Dicht-)Feder 52, 53 ausgebildet, die Teil der Dichtungsanordnung 48, 49 zwischen dem oberen Isolierteil 4 und der Innenseite 39 des Deckels 2 ist.
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In 11 ist eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie B-B gemäß 3 der Kühlkassette 1 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Bodenplatte 3 mit Verstärkungsrippen 54 versehen ist. Im Bereich der Griffmulden 15 weist die Bodenplatte 3 Vorsprünge 55 auf, die von Seitenwänden 16 des Deckels 2 hintergriffen werden. Dadurch erfolgt eine Vorpositionierung der Bodenplatten 3 gegenüber dem Deckel 2 (12). Eine Übertragung einer Halte- bzw. Spannkraft ist über diese Verbindung jedoch nicht möglich. Dafür ist mindestens eine zusätzliche lösbare Verbindungsanordnung vorgesehen.
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13 zeigt eine Schnittdarstellung der Kühlkassette 1 gemäß der Schnittlinie C-C in 3. Die Dichtungsanordnung 49 zwischen dem Deckel 2 und dem oberen Isolierteil 4 ist dabei als Detail H in 14 dargestellt. Die Dichtung wird durch die Feder 52, die an der Innenseite 39 des Deckels 2 angeordnet ist, zusammen mit einer Nut 56 gebildet, die im oberen Isolierteil 4 rund um die Öffnung 9 ausgebildet ist. Die Feder 52 weist dabei eine etwas größere Dicke und Länge als die Nut 56 auf, so dass sie beim Spannen der Isolierteile 4, 5 zwischen dem Deckel 2 und der Bodenplatte 3 in die Nut 56 eingepresst wird und sich in den Boden der Nut einschneidet, so dass eine dichte Verbindung erhalten wird. Eine zusätzliche Abdichtung ist nicht erforderlich. Beim Abnehmen des Deckels zu Wartungsarbeiten bleibt dadurch in der Regel das obere Isolierteil 4 im Deckel hängen, so dass die Dichtungsanordnungen nicht verschlissen werden.
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In 15 ist als Detail J einer der Vorsprünge 22, 23, 24 dargestellt, der einstückig mit dem Deckel 2 ausgebildet ist. Der Vorsprung 22 kann gegebenenfalls mit einer beispielsweise metallischen Beschichtung versehen werden, um beispielsweise einen elektrischen Kontakt beim Einsetzen der Kühlkassette 1 in ein Kühlmöbel herzustellen. Es ist auch denkbar, dass durch den Vorsprung 22 ein mechanischer Schalter im Kühlmöbel betätigt wird, wenn die Kühlkassette 1 ordnungsgemäß mit dem Kühlmöbel verbunden ist. Durch die einstückige Ausbildung des Vorsprungs 22 mit dem Deckel 2 können dabei relativ hohe Kräfte vom Vorsprung 22 auf den Deckel 2 übertragen werden. Ein Abscheren des Vorsprungs 22 beispielsweise bei seitlichen Kräften ist kaum zu befürchten.
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In 16 sind zwei Kühlkassetten 1, 1' übereinander stehend in Draufsicht dargestellt, wie es besser aus 17, die eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie K-K in 16 darstellt, erkennbar ist. Die Kühlkassetten 1, 1' sind um 180° gedreht aufeinander angeordnet. Dabei greifen die Vorsprünge 22, 23, 24, die an der Oberseite 19 des Deckels 2 ausgebildet sind, in entsprechende Vertiefungen 57, 58 bzw. 57', 58', die in der Bodenplatte 3 bzw. 3' ausgebildet sind.
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In den 18 und 19 sind entsprechende Details L, M der Verbindung zwischen den Vorsprüngen 22, 23 und den Vertiefungen 57', 58' dargestellt. Seitliche Kräfte können über diese Verbindung gut übertragen werden. Ein Verschieben der Kühlkassetten 1', 1 gegeneinander wird dadurch auch beim Transport mehrerer Kühlkassetten beispielsweise in gestapelter Form auf einer Palette verhindert. Zwischenböden sind dafür nicht erforderlich. Bei einem Transport sind die Kühlkassetten 1, 1' natürlich gegenüber der Darstellung in 17 um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
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In 20 ist die Kühlkassette 1 in räumlicher Darstellung von unten gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Bodenplatte 3 unterseitig mit einer waffelförmigen Struktur versehen ist, die eine entsprechende Versteifung der Bodenplatte 3 bewirkt. Dabei ist die Bodenplatte 3 mit der Verstärkungsplatte 6 versehen. Die Vertiefungen 57, 58 sind dabei in der Bodenplatte 6 eingebracht.
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In 21 ist die Bodenplatte 3 dargestellt, wobei das untere Isolierteil 5 und die Komponenten eines Kühlkreislaufs bereits auf der Bodenplatte 3 angeordnet sind. Im Bereich des Wärmekanals 34 sind dabei ein Kondensator 59, ein Verdichter 60, die Kondensatsammelwanne 13 und ein Ventilator 61 angeordnet. Der Kondensator 59 und der Verdichter 60 sind dabei in Ausnehmungen in der Bodenplatte 3 vorpositioniert. Für den Verdichter 60 können gegebenenfalls zusätzliche Befestigungsmittel vorgesehen sein, wobei der Verdichter 60 auch durch die Bodenplatte 3 hindurch mit der Verstärkungsplatte 6 verbunden werden kann. Der Ventilator 61 ist in Halterungen 47 des unteren Isolierteils 5 gehalten. Der Kondensator 59 ist dabei vor der Eintrittsöffnung 17 des Wärmekanals 34 positioniert, so dass er durch einströmende Luft, die durch den Ventilator 61 angesaugt wird, durchströmt und gekühlt wird. Anschließen dient die angesaugte Luft zur Abkühlung des Verdichters 60 und zur Aufnahme von Kondensat aus der Kondensatsammelwanne 13.
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Zur Steuerung der Kühlkassette 1 ist ein Steuermodul 62 auf der Bodenplatte 3 angeordnet, wobei das Steuermodul 62 hinter der Bedienöffnung 18 positioniert ist. Dadurch ist beispielsweise eine Statusanzeige des Steuermoduls 62 von außen erkennbar.
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Im Bereich des Kühlkanals 10 ist als weitere Komponente des Kühlmittelkreislaufs ein Verdampfer 63 angeordnet und im unteren Isolierteil 5 gehalten. Der Verdampfer 63 wird durch die von einem Ventilator 64 angesaugte Luft aus einem Kühlmöbel überstrichen und kühlt diese dabei ab. Der Verdampfer 63 stellt somit die kalte Seite des Kühlmittelkreislaufs dar, während der Verdichter 60 mit dem Kondensator 59 die warme Seite darstellt. Gehalten wird der Verdampfer 63 und der Ventilator 64 in Halterungen 65, die im unteren Isolierteil 5 ausgebildet sind. Das obere Isolierteil 4 weist entsprechende Ausnehmungen auf, so dass durch Aufsetzen des oberen Isolierteils 4 und Verspannen der Isolierteile 4, 5 die Komponenten 59, 60, 63 des Kühlmittelkreislaufes, die Ventilatoren und das Steuermodul 62 sicher gehalten werden, ohne dass zusätzliche Befestigungsmittel erforderlich sind. Das untere Isolierteil 5 ist zunächst einfach auf die Bodenplatte 3 aufgesetzt, wobei durch entsprechende Formgebung eine spielbehaftete Anordnung erfolgt.
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Ein Abschnitt 65 der Kältemittelleitung, der den Verdichter 60 und den Kondensator 59 verbindet, ist durch die Kondensatsammelwanne 13 geführt und verbessert durch Wärmeabgabe die Verdunstung und die Aufnahme des Kondensats durch die vorüber streichende Luft.
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In 22 ist die Kühlkassette 1 ohne Deckel 2 dargestellt. Die Anordnung der einzelnen Komponenten des Kühlmittelkreislaufs ist dabei erkennbar. Das obere Isolierteil 4 ist bereits auf das untere Isolierteil 5 aufgesetzt. Die Komponenten des Kühlmittelkreislaufs sind dadurch bereits sicher positioniert. Durch Aufsetzen und Verspannen des Deckels 2 wird diese Anordnung gesichert.
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In 23 ist eine fertig montierte Kühlkassette 1 dargestellt. Auf der Oberseite 19 des Deckels 2 sind Dichtfedern 20, 21 rund um die Einlassöffnung 11 und um die Auslassöffnung 8 angeordnet.
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Durch die erfindungsgemäße Kühlkassette wird eine modulare Kühlkassette erhalten, die einfacher und kostengünstiger sowohl in der Herstellung als auch bei der Wartung ist und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.
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Dabei sind die Außenoberflächen der Isolierteile, die. dem Wärmekanal zugewandt sind, ebenso wie die Innenoberflächen der Isolierteile, die den Kühlkanal bilden, strömungsmäßig optimiert, um eine möglichst effektive Abführung der Luft zu gewährleisten. Der Wirkungsgrad der Kühlkassette wird dadurch verbessert. Dabei sind die Konturen im Wärmekanal so ausgestaltet, dass ein düsenförmiger Strömungskanal erhalten wird.
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Viele Komponenten des Kühlmittelkreislaufes wie beispielsweise die Ventilatoren, Schutzgitter und der Verdampfer sind dabei durch die Isolierteile 4, 5 umschlossen und gehalten. Andere Komponenten, wie der Verdichter 60, der Kondensator 59 und das Steuermodul 62 sitzen direkt auf der Bodenplatte 3 auf, werden aber ebenfalls durch das Verspannen des Deckels 2 mit der Bodenplatte 3 gehalten. Nur für den Verdichter sind gegebenenfalls zusätzliche Befestigungsmittel erforderlich. Durch die schalenartige Ausbildung des Deckels 2 umgibt dieser die Isolierteile 4, 5 und die Komponenten des Kühlmittelkreislaufs wie auch die Seitenränder der Bodenplatte. Dabei ist zwischen den Seitenwänden und den Isolierteilen ein gewisser Abstand bzw. Spalt vorhanden, so dass der Deckel nur auf der Oberseite in Kontakt mit dem oberen Isolierteil ist. Dabei wird durch das Spannen der beiden Isolierteile zwischen dem Deckel und der Bodenplatte eine Abdichtung des kalten Raums bzw. des Kühlkanals gewährleistet und die einzelnen Komponenten sicher in den Halterungen in den Isolierteilen gehalten. Dabei kann durch den Deckel auch das Schutzgitter zwischen dem oberen Isolierteil und dem Deckel gehalten werden, das die Auslassöffnung des Kühlkanals überdeckt.
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Durch elastische Dichtungen auf der Oberseite des Deckels werden die Einlass- und Auslassöffnungen des Kühlkanals voneinander getrennt und sind über den entsprechenden Öffnungen im Kühlmöbel abgedichtet. Eine Vermischung der ein- und austretenden Luftströme wird verhindert.
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Durch nach außen von der Oberseite des Deckels vorstehende Vorsprünge ist eine einfache und sichere Stapelung der Kühlkassetten direkt aufeinander möglich. Dabei können die Kühlkassetten zur besseren Gewichtsverteilung jeweils um 180° gedreht gestapelt werden. Dies kann durch eine asymmetrische Anordnung der Vorsprünge sichergestellt werden. Durch die direkte Stapelung der Kassetten wird Verpackungsmaterial eingespart und die Stapelhöhe reduziert, da keine Zwischenböden benötigt werden. Damit kann man das erforderliche Transportvolumen verringern.
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Bei Verwendung einer Verstärkungsplatte weist diese entsprechende Ausnehmungen bzw. Löcher auf, um die Vorsprünge aufnehmen zu können. Auch dann ist eine sichere Stapelung der Kühlkassetten gewährleistet.
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Ferner können die Vorsprünge als Sicherungen zum Erfassen der korrekten Montage der Kühlkassette im Kühlmöbel verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5809789 [0004]
- US 6550270 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- www.priorartdatabase.com [0003]