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Mehrtemperatur-Kühlschrank Es ist ein Zweitemperatur-Kühlschrank bekanntgeworden,
der ein Kühlabteil und ein Gefrierabteil besitzt, wobei Ventilatoren angeordnet
sind, die Luft über Kanäle an der Rückwand des Schrankes empor in das Kühlabteil
drücken. Aus dem Kühlabteil wird die erwärmte Luft abgesaugt und über andere, ebenfalls
an der Rückwand befindliche Kanäle über Rohrschlangen eines Wandverdampfers den
Gebläsesaugseiten wieder zugeführt. Die Kältezufuhr in das Gefrierabteil erfolgt
durch Konvektion und bei größerem. Bedarf durch Öffnen einer thermostatisch gesteuerten
Klappe an der Rückseite des Schrankes. Die Maschine wird durch einen Verdampferthermostaten
ein- und ausgeschaltet.
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Diesem Schrank haften jedoch wesentliche Nachteile an. Einmal ist
eine Vorrichtung sehr störanfällig, bei der der the.rmostatische Impuls auf eine
mechanische Hebelvorrichtung übertragen . wird, um .eine Klappe von ziemlich großen
Ausmaßen hin- und herzubewegen. Schon ein leichtes Verklemmen der Klappe führt zum
Versagen der Funktion. Weiterhin erhält durch die Anordnung das Kühlabteil Kälte
von tieferer Temperatur, also »hochwertigere Kälte« als das Gefrierabteil, weil
bei letzterem eine Temperaturdifferenz notwendig ist, um einen konvektiven Wärmeübergang
zu gewährleisten, während bei ersterem die Wärmeübertragung durch Stoffaustausch
erfolgt. Außerdem kann durch die Anordnung des die Maschine steuernden Thermostaten
in diesem bekannten Kühlschrank am Verdampfer nicht eine vorgegebene Temperatur
im Kühlabteil eingehalten werden; denn die Maschine schaltet erst dann aus, wenn
die Verdampferoberflächentemperatur unter einen bestimmten Wert abgesunken ist.
Dann wird aber in beiden Abteilen etwa die gleiche Temperatur, wahrscheinlich jedoch
sogar im Kühlabteil eine tiefere Temperatur als im Gefrierabteil herrschen. Außerdem
besitzt der so bekanntgewordene Kühlschrank ein Gehäuse, in das die Trennwand zwischen
Gefrier- und Kühlabteil fest eingeformt und in ihrer Einbauhöhe unveränderlich ist.
Die Luftkanäle in der Rückwand stallen eine recht aufwendige Doppelkanalführung
dar.
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Weiterhin ist eine andere Kühlschrankkonstruktion bekanntgeworden,
die einen Rippenrohrverdampfer am Boden des Gefrierabteils besitzt, über den die
Luft durch ein an der Rückwand befindliches Gebläse abgesaugt und ein Teil durch
Schlitze diesem Abteil wieder zugeführt wird, wobei jedoch ein Luftkanal an der
Rückwand abzweigt und über eine thermostatisch gesteuerte Klappe mit dem Vorratsteil
in Verbindung steht, in welches der restliche Teil der Luft gedrückt wird. Es sind
weiterhin Luftrückführkanäle vom Kühlabteil und vom Gefrierabteil zum Verdampfer
vorgesehen. Die Steuerung der Maschine erfolgt auch hier durch einen Verdampferthermostaten.
Es treten dieselben Nachteile wie bei der oben beschriebenen Ausführung auf, mit
Ausnahme der schon einfacheren Luftkanalführung an der Gehäuserückwand. Auch hier
ist die horizontale Trennwand nicht in verschiedenen Höhen einsetzbar, sondern fest
im Gehäuse eingeformt.
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Einen wesentlichen Vorteil brachte schon eine Kühlschrankkonstruktion,
in der die Trennwand nur eingehängt war, so daß das Größenverhältnis von Kühl- und
Gefrierraum leicht verändert werden konnte und wobei sowohl im Kühlraum als auch
im Gefrierraum je ein Thermostat angebracht war. Der Thermostat des Kühlraums war
als Schwingthermostat ausgebildet, der je nach Temperatur im Kühlraum eine Drehzahländerung
des Gebläses bewirkte, welches kalte Luft in die den gesamten Innenbehälter umgebenden
Räume förderte. Der Gefrierabteilthermostat schaltete die Maschine ein und aus.
Hier konnten erstmalig wesentlich unterschiedliche Temperaturen unabhängig voneinander
in den verschiedenen Abteilen eingehalten werden. Jedoch war die Drehzahlregelung
von dem Kühlraumthermostaten her recht störanfällig und die gesamte Kühlschrankkonstruktion
sehr aufwendig, da die Kühlung in beiden Räumen nur durch Konvektion erfolgte und
deswegen der Kühlschrank rings um den Innenbehälter mit Ausnahme der Türfläche einen
luftdurchspülten Mantelhohlraum aufweisen mußte. Da innerhalb der beiden Räume keine
erzwungene Luftströmung stattfand, sondern nur die
Wände des Innenbehälters
mit kalter Luft bespült wurden, kannte die Kühlung in den Räumen nur durch freie
Konvektion erfolgen, was besonders im Gefrierabteil zu außerordentlich langen Gefrierzeiten
führte. Ein so betriebener Kühlschrank verbrauchte eine erheblich größere Energie,
da die Verdampfung wegen des Wärmeübergangswiderstandes bei niedriger Temperatur
stattfinden mußte.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der oben angeführten
Nachteile einen Kühlschrank zu schaffen, bei dem die Kühlung der verschiedenen Abteile
unabhängig voneinander und vor allem unabhängig von der Außentemperatur erfolgen
kann. Ein Versagen des Kühlschrankes bei tieferen Außentemperaturen läßt sich besonders
bei einfachen Kühlschränken mit nur einem Thermostaten beschreiben. Bei diesen Zweitemperatur-Kühlschränken
wird, der Thermostat in dem Kühlabteil angeordnet, das erfahrungsgemäß häufiger
beschickt wird als das Gefrierabteil und deswegen hinsichtlich des Kältebedarfs
größeren Schwankungen unterworfen ist. Bei niedrigeren Raumtemperaturen, d. h. solchen,
die sich der Kühlraumtemperatur angleichen, wird deswegen der Kältesatz sehr selten,
wenn überhaupt in Funktion treten. Damit ist aber auch ein unerwünschtes Ansteigen
der Gefrierfachtemperatur verbunden. Wie die Erfahrung gezeigt hat, sind Zweitemperatur-Kühlschränke
dieser Art nur bis günstigenfalls zu Raumtemperaturen von etwa -f-12° C herab einwandfrei
funktionsfähig. Bei tieferen Raumtemperaturen kann die gewünschte Temperatur im
Gefrierfach nicht mehr eingehalten werden, was zum Verderben der Gefriergüter führt.
Deswegen liegt der vorliegenden Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen
Kühlschrank zu schaffen, bei dem die Temperatur des Gefrierabteils unabhängig von
der Außentemperatur und die Temperatur des Kühlabteils in einem Bereich zwischen
+ 8 bis etwa -18° C ebenfalls unabhängig von der Außentemperatur geregelt werden
kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Mehrtemperatur-Kühlschrank
das Größenverhältnis von Gefrierraum zu Kühlraum nach Wunsch verändern zu können.
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Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf einen Mehrtemperatur-Kühlschrank
mit mindestens einem den Innenraum in verschiedene Abteile trennenden horizontalen
Einsatzboden, mit mindestens einem Boden- oder Wandverdampfer und mehreren Plattenverdampfern,
weiterhin mit mindestens einem Gebläse, das die Luft über den Boden- oder Wandverdampfer
fördert, und mit mindestens zwei Temperaturfühlern in zwei verschiedenen Abteilen.
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Die Lösung der obigen Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß das Gebläse über geeignete Einrichtungen von einem Temperaturfühler und der
Verdichtermotor von einem anderen Temperaturfühler ein- und ausschaltbar sind. Dabei
ist das Gebläse in der Weise montiert, daß es den gesamten Luftstrom aus dem einen
Abteil absaugt und über den Boden- oder Wandverdampfer fördert, wonach bei Verwendung
eines Wandverdampfers ein Teilstrom in dieses Abteil zurück und ein weiterer Teilstrom
in das andere Abteil gedrückt wird und wobei weiterhin beide Abteile über Luftkanäle
miteinander in Verbindung stehen. Bei Verwendung eines Bodenverdampfers wird der
gesamte, aus dem einen Abteil abgesaugte Luftstrom in das andere Abteil gedrückt,
wobei beide Abteile über den in dem horizontalen Einsatzboden. eingebauten Bodenverdampfer
miteinander in Verbindung stehen. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, daß nicht
nur ein horizontaler Einsatz, sondern zwei oder mehr horizontale Einsätze vorgesehen
sind, wobei in jedem der dadurch gebildeten Abteile ein Temperaturfühler angeordnet
ist und wobei der auf die tiefste Temperatur eingestellte Temperaturfühler den Verdichtermotor
und die anderen Temperaturfühler je ein die Luft in das jeweilige Abteil förderndes
Gebläse ein- und ausschalten.
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Erfindungsgemäß kann der Mehrtemperatur-Kühlschrank sowohl als Nur-Kühlschrank
wie auch als Nur-Gefrierschrank verwendet werden, indem alle Thermostaten auf gleiche
Temperaturen eingestellt werden. Es lassen sich jedoch auch die Einsatzböden in
dem Innenbehälter in beliebig verschiedenen Höhen anbringen, so daß auch durch diese
mechanische Verstellung das Verhältnis von Kühlraum und Gefrierraum verändert werden
kann. Da mehrere Verdampfer vorgesehen sind, ist es zweckmäßig, den Wandverdampfer
kältemitteJseitig den Plattenverdampfern nachzuschallen und vor dem Wandverdampfer
eine Drosselstelle im Kältemittelkreislauf anzuordnen so daß der Wandverdampfer
eine geringere Oberflächentemperatur besitzt als die Plattenverdampfer und infolgedessen
während des Betriebes in erster Linie dieser Wandverdampfer bereifen wird. Deswegen
braucht auch nur der Wandverdampfer eine Abtauheizung zu erhalten. Unter dem Wandverdampfer
ist eine Auffangschale angeordnet, in der das Abtauwasser aufgefangen werden kann.
Diese Auffangschale ist über eine Rohrleitung mit einem Schalenring an der Kompressorkapsel
verbunden, so daß das Wasser in, diesen Ring laufen kann und dort infolge der Motorwärme
verdunstet.
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Die Funktion des Mehrtemperatur-Kühlschrankes gemäß vorliegender Erfindung
sowie weitere Vorteile ergeben- sich aus der Zeichnung, die im folgenden näher erläutert
werden soll.
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Fig. 1 zeigt einen Mehrtemperatur-Kühlschrank gemäß vorliegender Erfindung
im Umriß und im Seitriß; Fig. 2 stellt eine Abänderung des Mehrtemperatur-Kühlschrankes
nach Fig. 1 dar.
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In Fig. 1 ist ein Zweitemperatur-Kühlschrank dargestellt, der aus
einem Schrankgehäuse 1 mit einem Außenmantel 2, einem Innenmantel 3 und der Isolierung
4 besteht. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, an Steile dieses Gehäuses ein
anderes Gehäuse, beispielsweise mit vorgeformten Platten aus porösem Kunstharzschaumstoff
zu verwenden. Der Innenraum des Kühlschrankes ist durch eine im wesentlichen horizontale
Trennwand 5 in einen Kühlraum 6 und einen Gefrierraum 7 aufgeteilt. 1)h-,r Kühlraum
6 ist durch eine Tür 8 und der Gefrierraum 7 durch eine Tür 9 abgeschlossen. An
Stelle der beiden Türen 8 und 9 kann jedoch auch eine gemeinsame Tür Verwendung
finden. Unterhalb des isolierten Gefrierraumes befindet sich der Verdichterkältesatz
10. Der Raum, in dem der Verdichterkältesatz angeordnet ist, ist nach außen durch
ein abnehmbares Verkleidungsblech 11 verschlossen. In dem Kühlraum 6 befindet sich
ein Temperaturfühler 12 mit einer Thermostatverstellung 13 und in dem Gefrierabteil
7 ein Temperaturfühler 14 mit einer Thermostatverstellung 15. Im Gefrierabteil 7
sind
weiterhin zwei Plattenverdampfer 16, ein Gebläse
18
und benachbart ein Wandverdampfer 17 angeordnet. Der Wandverdampfer 17
liegt zwischen der Gehäuserückwand 3 und einer Verkleidungsfläche 19, die sich im
wesentlichen über die ganze Rückwandfläche erstreckt. Die Verkleidungsfläche 19
besitzt sowohl im Kühlabteil 6 Auslaßschlitze 20 als auch im Gefrierabteil Austrittsöffnungen
21.
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Unterhalb des Wandverdampfers 17 ist eine Abtauwasserauffangschale
26 angeordnet, die über eine Rohrleitung 23 mit einem an der Kompressorkapsel befindlichen
Schalenring 24 in Verbindung steht. Zwischen der Verkleidungsb:lechunterkante und
der Auffangschalenoberkante wird ein Einlaß 25 gebildet.
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Wenn die Temperatur im Kühlabteil 6 über einen gerade noch zulässigen
Wert ansteigt, schaltet sich über den Temperaturfühler 12 das Gebläse 18 ein und
saugt Kaltluft aus dem Gefrierabteil ? ab und drückt die Luft über den Wandverdampfer
17. Oberhalb des Wandverdampfers 17 verzweigt sich der Luftstrom, wobei ein Teil
aus den Schlitzen 21 wieder in den Gefrierraum 7 eintritt, während der andere Teil
an der Rückwand 3 weiter nach oben geführt wird und durch die Schlitze 20 in den
Kühlraum 6 gelangt. Der Kühlraum 6 steht mit dem Gefrierraum 7 über einen Luftspalt
22 zwischen Verkleidungsblech 19 und Trennwand 5 in Verbindung. Der
Luftkreislauf wird nun geschlossen, indem die im Kühlabteil 6 erwärmte Luft durch
diesen Luftspalt 22 in das Gefrierabteil gedrückt wird. Infolge der Wärmezufuhr
durch den Luftspalt 22 unter gleichzeitigem Kälteentzug durch das Gebläse 18 wird
die Temperatur im Gefrierfach ansteigen. Überschreitet sie einen am Verstellknopf
15 eingestellten Wert, so tritt über den Temperaturfühler 14 die Kältemaschine in
Funktion.
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Wie leicht aus der Fig. 1 zu ersehen ist, können beide Räume im Kühlschrank
unabhängig voneinander gekühlt werden. Liegt nämlich die Temperatur im Kühlabteil
unter und die des Gefrierabteils über dem eingestellten Wert, so läuft zwar die
Kältemaschine, und die Verdampfer 16 und 17 geben Kälte an das Gefrierabteil ab,
das Gebläse 18 ist jedoch außer Betrieb, so daß dem Kühlraum praktisch keine Kälte
zugeführt wird. Liegen dagegen die Verhältnisse umgekehrt, zieht also - wie oben
beschrieben - das Gebläse kalte Luft aus dem Gefrierabteil und führt sie in das
Kühlabteil, so tritt, wenn dieser Kälteentzug aus dem Gefrierabteil schon ausreicht,
um die Temperatur im Gefrierabteil ansteigen zu lassen, die Motorkapsel in Funktion.
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Liegt z. B. die Außentemperatur unter der Kühlraumtemperatur, so würde
ein Zweitemperatur-Kühlschrank mit nur einem Temperaturfühler im Kühlraum völlig
außer Betrieb sein, und die Gefrierraumtemperatur würde sich der Kühlraumtemperatur
und damit der Außentemperatur angleichen. Beim Gegenstand der Erfindung jedoch tritt
unter diesen Bedingungen das Gebläse nicht in Aktion, da die Kühlraumtemperatur
immer unter ihrem eingestellten Wert bleibt. Die Motorkapsel dagegen hält die Temperatur
im Gefrierraum unabhängig von der des Kühlraumes auf ihrem eingestellten Wert.
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Damit nun die aus dem Kühlabteil 6 durch den Luftspalt 22 strömende
Luft nicht auf die im Gefrierabteil gestapelten Waren bläst, ist der Schlitz 21
in der Verkleidungsfläche 19 so angeordnet, daß bei dem Betrieb des Gebläses 18,
im oberen Teil des Gefrierraumes benachbart dem Austrittsschlitz 21, sich immer
eine Mischung zweier Luftströme ergibt, wobei an den Austrittsschlitzen 21 Luftführungsbleche
vorgesehen sind, so daß der resultierende Luftstrom, der immer eine Temperatur unterhalb
des Gefrierpunktes besitzt, je nach Betriebsbedingungen eine gewünschte Richtung
erhalten kann. Durch das Gebläse wird also auch im Gefrierraum eine erzwungene LuftströnLung
und damit eine Intensivierung der Kühlung erreicht.
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Beim Öffnen der Türen werden gleichzeitig Kontakte geöffnet, die einmal
das eventuell in Betrieb befindliche Gebläse außer Funktion setzen und zum anderen
die in den Kühl- und Gefrierräumen befindlichen Beleuchtungskörper einschalten.
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Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, an Stelle von
nur einer Zwischenwand 5 in dem Kühlraumbeh.älter mehrere dieser Wände anzuordnen,
so daß in dem Kühlschrank mehr als zwei Fächer mit unterschiedlichen Temperaturen
gebildet werden, die je für sich unabhängig voneinander und unabhängig von der Außentemperatur
durch eigene Temperaturfühler gesteuert werden. Der Gefrierraum und der Kühlraum
können auch umgekehrt angeordnet werden, derart, daß der Gefrierraum über dem Kühlraum
liegt.
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Eine Abänderung des Erfindungsgegenstandes ist in Fig. 2 dargestellt.
Der Aufbau des Kühlschrankes ist ähnlich dem nach Fig. 1, jedoch wird an Stelle
des Wandverdampfers 17 ein Verdampfer 30 in dem horizontalen Einsatzboden 5 eingebaut.
Im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 1 wird bei dieser Ausführung aus dem Gefrierabteil
? durch das Gebläse 18 die wärmste Luft abgesaugt und durch den an der Gehäuserückwand
zwischen Innenbehälterfläche 3 und Verkleidungsblech 19 gebildeten Kanal emporgedrückt
und durch die Auslaßschlitze 20 in das Kühlabteil geblasen. Die hier im Kühlabteil
6 weiter erwärmte Luft wird durch den im Einsatzboden 5 befindlichen Verdampfer
30 gedrückt. Die aus dem Kühlraum 6 kommende Luft gelangt abgekühlt in den Gefrierraum
7. Ein Auftauen der obersten Gefrierwarenschichten wird bei dieser Ausführung immer
vermieden, da die in den Gefrierraum eintretende Luft grundsätzlich abgekühlt ist.
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Der Verdampfer 30 besitzt wie der Verdampfer 17 in Fig. 1 eine
Abtauheizung, und unterhalb des Verdampfers 30 sind Tropfwasserauffangschalen 31
angeordnet, damit beim Abtauvorgang das Schmelzwasser nicht in den Gefrierraum tropfen
kann. Es ist ein Umlenkblech 32 vorgesehen, um ein direktes Absaugen aus dem Verdampfer
30 in den Luftkanal zwischen Gehäuserückwand und Verkleidungsblech zu vermeiden.
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Die Steuerung von Gebläse- und Verdichtermotor durch die beiden Thermostate
erfolgt wie in Fig. 1 ausführlich beschrieben.