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Kühlschrank mit zwei Kühlfächern verschiedener Temperatur Bei Kühlschränken,
die mit einer Kältemaschine ausgerüstet sind, ist vielfach eine Unterteilung des
Kühlraumes in zwei oder mehr Kühlfächer verschiedener Temperatur üblich. Es sind
dabei Anordnungen bekannt, bei denen die erforderliche Kühlwirkung mit Hilfe eines
einzigen Verdampfers erzielt wird. Der Verdampfer ist dabei bei einer bekannten
Anordnung in der Isolierung des Schrankes angeordnet. Die Kühlung der einzelnen
Fächer erfolgt mit Hilfe von Sekundärsystemen. Bei einer solchen Anordnung müssen
zahlreiche Leitungen innerhalb der Isolierung verlaufen, wodurch der Einbau des
Aggregats ziemlich kompliziert wird. Außerdem muß die Isolierung des Kühlschrankes
besonders stark ausgebildet werden, um zu vermeiden, daß ein merklicher Teil der
erzeugten Kälte an die Außenluft verlorengeht. Schließlich besteht die Gefahr, daß
viel Feuchtigkeit in die Isolierung eindringt, da sich dort die kälteste Stelle
des Schrankes befindet. Bei einer anderen bekannten Anordnung ist der Verdampfer
im unteren als Tiefkühlfach dienenden Fach angeordnet. Die Kälteübertragung erfolgt
in diesem Falle mit einem mit einer Wärmeübertragungsflüssigkeit arbeitenden indirekten
Kühlsystem. Bei einer solchen Anordnung muß eine Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums
im entgegengesetzten Sinne zum natürlichen Umlauf aufrechterhalten werden.
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Die Erfindung betrifft einen Kühlschrank mit zwei übereinanderliegenden
Kühlfächern verschiedener Temperatur, die vom Verdampfer einer Kältemaschine und
von einem mit dem Verdampfer in Wärmeaustausch stehenden sekundären, mit einer Wärmeübertragungsflüssigkeit
arbeitenden Kühlsystem gekühlt werden, wobei sich das obere Fach auf einer höheren
Temperatur als das untere befindet, und hat zur Aufgabe, die obenerwähnten Nachteile
bekannter Anordnungen zu vermeiden. Gemäß der Erfindung sind der Verdampfer im oberen
Fach angeordnet und die wärmeaufnehmenden Flächen des Verdampfers und die wärmeabgebenden
Teile des Sekundärsystems so ausgebildet, daß nur ein geringer Teil der erzeugten
Kälte dem oberen Fach zugeführt wird. In einem solchen Kühlschrank hat man auf diese
Weise die Kühlgutfächer, welche für die Aufnahme des normalen Kühlgutes bestimmt
sind, im oberen Kühlfachteil, also in ganz bequemer Bedienungslage, während das
durch das indirekte Wärmeübertragungssystem gekühlte untere Fach als Tiefkühlfach
dient, das bekanntlich weniger oft zu bedienen ist, so daß hier die Lage im unteren
Teil des Kühlschranks nicht so störend ist.
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In dem zur Wärmeübertragung von dem Verdampfer auf das untere Fach
benutzten Kühlsystem kann man eine Wärmeübertragungsflüssigkeit anwenden, die im
flüssigen Zustand umläuft und dabei die Wärme auf den Verdampfer überträgt. Man
kann aber auch eine Flüssigkeit benutzen, die in an sich bekannter Weise die Wärme
durch abwechselnde Verdampfung und Kondensation überträgt. In diesem Fall dient
der im unteren Kühlfach befindliche Teil des Wärmeübertragungssystems als Verdampfer
der Flüssigkeit, während der damit durch Umlaufleitungen verbundene, im Wärmeaustausch
mit der Kältemaschine stehende Teil als Kondensator ausgebildet ist.
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Den Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer der Kältemaschine und dem
wärmeabgebenden Teil des Kühlsystems kann man in verschiedener Weise durchführen.
Man kann diese beiden Teile beispielsweise so ausbilden, daß sie nebeneinanderliegen
und in guten Wärmekontakt mit Hilfe der sich berührenden Außenflächen gebracht sind.
Diese Anordnung ist besonders günstig, weil man in diesem Fall die Kältemaschine
selbst als ein völlig vom Wärmeübertragungssystem getrenntes System aufbauen kann.
Das Wärmeübertragungssystem läßt sich nämlich in diesem Fall mit einfachen Mitteln
nachträglich, beispielsweise nach Einbau der Kältemaschine in den Schrank, anfügen.
Bei Ausführungen dieser Art kann es erforderlich sein, den Verdampfer und den mit
ihm in Wärmekontakt stehenden wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertragungssystems
im oberen Fach in einer die Wärmeaufnahme mehr oder weniger stark hemmenden Isolierung
einzubauen, damit dieses Fach auf einer höheren Temperatur gehalten wird als das
untere Fach.
Eine andere besonders vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung ergibt sich, wenn man den im oberen Kühlfach angeordneten Verdampfer
als Rohrschlange ausgeführt, die im Innern eine zweite Rohrschlange aufnimmt, welche
den wärmeabgebenden Teil eines geschlossenen, mit der Wärmeübertragungsflüssigkeit
arbeitenden Kühlsystems bildet, dessen wärmeaufnehmender Teil im unteren Kühlfach
angeordnet ist. Das Kältemittel der Kältemaschine kommt bei dieser neuen Anordnung
in den vorzugsweise als Rohrschlange ausgebildeten Verdampfer, der eine verhältnismäßig
kleine äußere Oberfläche besitzt. Unter Umständen kann man dabei auch hier die Anordnung
so wählen, daß die äußere Oberfläche des Verdampfers ganz oder teilweise wärmeisoliert
wird. Im Innern dieses Kältemittelverdampfers befindet sich die Rohrschlange mit
der Wärmeübertragungsflüssigkeit. Die Wärmeübertragung von der Sole auf das die
Sole enthaltende Rohr und von diesem Rohr auf das Kältemittel ist sehr gut, da das
Solerohr allseitig vom verdampfenden Kältemittel umgeben ist. Also ist bei der neuen
Anordnung die Wärmeübertragung vom Kältemittel auf den Solekreislauf sehr gut. Die
Wärmeübertragung vom Kältemittel auf das Außenrohr des Verdampfers selbst ist gut,
dagegen ist der Wärmeübergang von diesem Verdampferrohr auf die Luft des Kühlgutfaches
schlecht. Man kann daher erreichen, daß nur eine geringe Wärmeaufnahme durch die
Verdampferoberfläche aus dem Schrank erfolgt.
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Das Kühlsystem, welches die Kälte vom Verdampfer auf das Tiefkühlfach
überträgt, kann vorzugsweise als ein in sich geschlossener Solekreislauf ausgeführt
sein. Die Fallrohrleitung dieses Kreislaufs kann man mit einer Wärmeisolierung umgeben,
während die Steigleitung unisoliert als Kühlkörper durch die beiden Kühlfächer geführt
sein kann. Auf diese Weise kann die Steigleitung selbst also noch einen wesentlichen
Teil der wärmeaufnehmenden Fläche in beiden Kühlfächern bilden. Um diese Steigleitung
in dieser Hinsicht besonders wirksam zu machen, kann man sie beispielsweise in mehrere
Parallelzweige aufgliedern.
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Das Verdampferrohr der Kältemaschine kann das innere Rohr des Kühlsystems
konzentrisch umgeben. Auf diese Weise bekommt man einen besonders einfachen Kühleraufbau.
Der in diesem Fall entstehende, das Kühlerrohr allseitig gleichmäßig umhüllende
Ringraum des Kältemittels bewirkt eine intensive Wärmeübertragung vom Kältemittel
auf die Sole. Eine andere Ausführungsmöglichkeit des Verdampfers ergibt sich, wenn
man ein abgeflachtes Verdampferrohr anwendet, das im Innern ein vorzugsweise rundes
Rohr des Kühlsystems aufnimmt. Auch in diesem Fall läßt sich eine sehr intensive
Wärmeübertragung zwischen Sole und Kältemittel erzielen. Darüber hinaus bringt die
Abflachung des Verdampferrohres die Möglichkeit, besonders einfache Kühlgutauflageflächen
in dem Kühlraumfach höherer Temperatur zu schaffen.
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In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Haushaltkühlschrank dargestellt,
dessen Kühlraum durch eine Isolierwand 1 in zwei Kühlgutfächer
2 und 3 unterteilt ist. Das obere Kühlgutfach 2 ist das Normalkühlfach
und wird dementsprechend auf einer mittleren Temperatur von etwa 6° C gehalten.
Das untere Kühlgutfach 3 dient als Tiefkühlfach und wird auf einer Temperatur von
etwa -20° C gehalten. Im oberen Kühlfach befindet sich im Oberteil der schlangenförmige
Verdampfer 4 der im übrigen nicht dargestellten Kompressionskältemaschine. Diesem
Verdampfer wird das Kältemittel durch die Druckleitung 5 zugeführt, die Kältemitteldämpfe
werden durch die Leitung 6 zum Kompressor abgesaugt. Das Verdampferrohr
4 umgibt ein von ihm umschlungenes, konzentrisch in seinem Innern liegendes
Rohr 7, das den wärmeabgebenden Teil eines Solekreislaufsystems bildet, dessen wärmeaufnehmender
Teil die Rohrschlange 8 im Kühlgutfach 3 ist. Die Fallrohrleitung
9 des Solekreislaufsystems wird vorzugsweise so geführt, daß sie auf einem
größeren Teil ihrer Länge wärmeisoliert ist. Auf diese Weise wird dafür gesorgt,
daß die abgekühlte Sole in die Rohrschlange 8 gelangt, ohne daß vorher die
Möglichkeit geboten war, einen wesentlichen Anteil der Kälte an die Kühlraumluft
abzugeben. Die Steigleitung 10 dagegen wird bei dem Kühlsystem vorzugsweise
unisoliert von unten nach oben geführt, so daß sie als zusätzlicher Kühlkörper in
diesen Kühlf'äche; dient. Um ihre Wirkung in dieser Hinsicht noch 2 steigern, kann
man die wärmeaufnehmende Oberfläche dieser Steigleitung durch Ansetzen von Rippen
vergrößern oder auch mehrere Parallelzweige in dieser Steigleitung anwenden. Um
zu erreichen, daß die Temperatur im oberen Kühlgutfach sich auf den gewünschten
Wert von etwa 6° C einstellt, kann man die Verdampferrohrschlange 4 erforderlichenfalls
auch ganz oder teilweise mit einem Wärmeisoliermittel umgeben.
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In den Fig. 2 und 3 sind als Querschnitte durch den Verdampfer zwei
Ausführungsmöglichkeiten dieses Kühlkörpers dargestellt. In Fig.2 ist entsprechend
der Fig.l das wärmeabgebende Solerohr 7 konzentrisch in das kreisringförmige Verdampferrohr
4 eingebaut. Im Fall der Fig. 3 liegt ein Solerohr 7 in einem abgeflachten
Verdampferrohr 11.
In beiden Fällen ist für eine sehr intensive Wärmeübertragung
zwischen dem Kältemittel im Ringraum 12 und der Sole im Innenrohr
7 gesorgt.