Mit zwei Fächern verschiedener Temperatur ausgerüsteter Kühlschrank
Die Erfindung betrifft einen mit -zwei Fächern verschiedener Temperatur ausgerüsteten
Kühlschrank, dessen Tiefkühlfach unterhalb des Normalkühlfachs liegt und bei dem
beide Fächer durch zwei thermisch in Reihe geschaltete elektrothermische Einrichtungen
gekühlt werden.Refrigerator equipped with two compartments of different temperatures
The invention relates to one equipped with two compartments of different temperature
Refrigerator whose freezer compartment is below the normal freezer compartment and by which
both compartments by two electrothermal devices connected thermally in series
be cooled.
Es ist bereits ein Kühlschrank vorgeschlagen worden, der mit zwei
thermisch in Reihe geschalteten elektrothermischen Kühleinrichtungen ausgerüstet
ist, die zwei Fächern verschiedener Temperatur so zugeordnet sind, daß das Fach
tieferer Temperatur unter dem Normalkühlfach liegt. Der Wärmeübergang zwischen den
beiden elektrothermischen Kühleinrichtungen erfolgt dabei durch Zirkulation der
Kühlraumluft zwischen dem wärmeaufnehmenden Teil der einen und dem wärmeabgebenden
Teil der zweiten elektrothermischen Kühleinrichtung. Diese Methode der Wärmeübertragung
eignet sich aber, wenn örtlich stark konzentrierte, aber weit voneinander entfernt
angeordnete Energien anfallen, nicht sehr gut zur Wärmeübertragung.A refrigerator has already been proposed which has two
Equipped thermally in series electrothermal cooling devices
is, the two compartments of different temperature are assigned so that the compartment
lower temperature is below the normal refrigerator compartment. The heat transfer between the
two electrothermal cooling devices is carried out by the circulation of the
Cold room air between the heat-absorbing part of the one and the heat-emitting part
Part of the second electrothermal cooling device. This method of heat transfer
however, it is suitable if the areas are concentrated but far away from each other
arranged energies arise, not very good for heat transfer.
Es ist ferner bekannt, zur Wärmeübertragung von einem tiefer gelegenen
kälteren auf ein höher gelegenes wärmeres Fach ein geschlossenes System zu verwenden,
bei der im oberen wärmeren Bereich eine Flüssigkeit verdampft, der Dampf danach
herabsinkt und kondensiert und das Kondensat wieder infolge Kapillarwirkung des
speziellen Systems nach oben steigt. Das bekannte System arbeitet also entgegen
der Schwerkraft und erfordert aus diesem Grunde einen erheblichen besonderen Aufwand.It is also known to transfer heat from a deeper one
to use a closed system for a colder compartment on a higher, warmer compartment,
in which a liquid evaporates in the upper, warmer area, followed by the steam
sinks and condenses and the condensate again as a result of the capillary action of the
special system rises to the top. The known system works against it
the force of gravity and for this reason requires considerable special effort.
Ein wesentlich besserer und einfacherer Wärmeübergang läßt sich gemäß
der Erfindung dadurch erreichen, daß die beiden elektrothermischen Einrichtungen
durch ein an sich bekanntes, mit Verdampfung und Kondensation einer Hilfsflüssigkeit
arbeitendes Wärmeübertragungssystem derart verbunden sind, daß die dem Normalkühlfach
zugeordnete elektrothermische Einrichtung mit ihrer wärmeaufnehmenden Seite den
im Normalkühlfach angeordneten Kondensator des Wärmeübertragungssystems kühlt. Durch
die Anwendung eines derartigen Wärmeübertragungssystems ergibt sich eine sehr intensive
Wärmeübertragung, so daß es bei geeigneter Ausbildung der mit der Kühlraumluft in
Verbindung zu bringenden Wärmeaustauscherfläche auch leicht möglich ist, den Wärmetransport
so zu gestalten, daß im unteren Kühlgutfach sich die tiefste Temperatur ergibt,
während das darüberliegende Kühlgutfach als Normalkühlfach betrieben werden kann:
Im unteren Kühlraumabteil lassen sich bei Anwendung der Erfindung Temperaturen von
-10 bis -20° C erzielen, während das obere Normalkühlfach auf einige Grad Celsius
über 0 gehalten wird. Die beiden elektrothermischen Kühleinrichtungen können bei
einer solchen Anordnung räumlich weit voneinander entfernt liegen und kommen doch
durch die Anwendung des Wärmeübertragungssystems in einen sehr intensiven Wärmeaustausch.
Da die dem Tiefkühlfach zugeordnete elektrothermische Kühleinrichtung tiefer als
die dem Normalkühlfach zugeordnete liegt, ist ein sehr guter Kreislauf des Übertragungsmittels
im Wärmeübertragungssystem sichergestellt. Bei der Erfindung läßt sich ein besonders
guter Wärmetransport von örtlich stark konzentrierten Wärmemengen, wie sie bei Peltierblöcken
anfallen, erzielen. -Man kann die Anordnung vorzugsweise so ausbilden, daß der Kondensator
des Wärmeübertragungssystems mit dem Kühlkörper des Normalkühlfachs eine Baueinheit
bildet. Der Kondensator ist in diesem Fall also einmal dazu bestimmt, die Wärmeübertragung
zum Tiefkühlfach zu bewirken, und hat darüber hinaus mit seinen äußeren Kühlflächen
noch die Aufgabe, das Normalkühlfach zu kühlen. Man wird weiterhin bei der beschriebenen
Anordnung die dem Tiefkühlfach zugeordnete zweite elektrothermische Kübleinrichtung
auf ihrer wärmeaufnehmenden Seite mit einem im Tiefkühlfach befindlichen Kühlkörper
ausrüsten und ihre wärmeabgebende Seite mit dem Verdampfer des Wärmeübertragungssystems
verbinden.A much better and simpler heat transfer can be according to
achieve the invention in that the two electrothermal devices
by a known per se, with evaporation and condensation of an auxiliary liquid
working heat transfer system are connected in such a way that the normal refrigerator compartment
associated electrothermal device with its heat-absorbing side the
The condenser of the heat transfer system, which is arranged in the normal refrigerator compartment, cools. By
the application of such a heat transfer system results in a very intensive one
Heat transfer, so that with a suitable design of the with the cold room air in
Connection to be brought heat exchanger surface is also easily possible, the heat transport
to be designed in such a way that the lowest temperature is obtained in the lower refrigerated compartment,
while the overlying refrigerated goods compartment can be operated as a normal refrigerator compartment:
When using the invention, temperatures of
Achieve -10 to -20 ° C, while the upper normal refrigerator compartment to a few degrees Celsius
is held above 0. The two electrothermal cooling devices can be used at
such an arrangement are spatially far away from each other and yet come
by applying the heat transfer system in a very intensive heat exchange.
Since the electrothermal cooling device assigned to the freezer compartment is deeper than
which is assigned to the normal cooling compartment is a very good cycle of the transmission medium
ensured in the heat transfer system. In the invention can be a special
good heat transport of locally strongly concentrated amounts of heat, as is the case with Peltier blocks
accrue, achieve. -The arrangement can preferably be designed so that the capacitor
of the heat transfer system with the heat sink of the normal cooling compartment a structural unit
forms. In this case, the condenser is intended for the transfer of heat
to effect the freezer compartment, and also has with its outer cooling surfaces
nor the task of cooling the normal refrigerator compartment. One will continue with the one described
Arrangement of the second electrothermal bucket device assigned to the freezer compartment
on its heat-absorbing side with a heat sink located in the freezer compartment
equip and their heat-emitting side with the evaporator of the heat transfer system
associate.
Dabei lassen sich zwei verschiedene Ausführungsformen verwenden. Man
kann nämlich die dem Tiefkühlfach zugeordnete elektrothermische Kühleinrichfang
zusammen
mit dem Verdampfer des Wärmeübertragungssystems in die Kühlraumisolierung einbauen;
so daß das Wärmeübertragungssystem selbst lediglich zur Wärmeübertragung zwischen
den beiden elektrothermischen Kühleinrichtungen herangezogen wird. Eine andere besonders
vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn man die dem Tiefkühlfach zugeordnete elektrothermische
Kühleinrichtung in -die Wand zwischen dem Normalkühlfach und dem Tiefkühlfach einbaut
bzw. die Anordnung so wählt, daß diese Wand durch die =genannte elektrothermische
Kühleinrichtung selbst gebildet wird. Bei Anordnungen dieser Art kann man den Verdampfer
des Wärmeübertragungssystems so anordnen, daß er teilweise in -den Unterteil des
Normalkühlfachs hineinragt. Seine Oberfläche wird in diesem Fall mit zur Kühlung
des Normalkühlfachs herangezogen, was insbesondere dann der Fall ist, vc;enn die
dem Tiefkühlfach zugeordnete elektrothermische Kühleinrichtung ausgeschaltet wird.Two different embodiments can be used here. Man
can namely the electrothermal Kühleinrichfang assigned to the freezer compartment
together
Install with the evaporator of the heat transfer system in the cold room insulation;
so that the heat transfer system itself is only used to transfer heat between
the two electrothermal cooling devices is used. Another one in particular
An advantageous arrangement is obtained if the electrothermal one assigned to the freezer compartment
Cooling device is built into the wall between the normal refrigerator compartment and the freezer compartment
or the arrangement is chosen so that this wall through the = mentioned electrothermal
Cooling device itself is formed. With arrangements of this kind you can use the evaporator
the heat transfer system so that it is partially in the lower part of the
Normal refrigerator compartment protrudes. In this case, its surface is used for cooling
of the normal refrigerator compartment, which is particularly the case when the
the electrothermal cooling device assigned to the freezer compartment is switched off.
In der Zeichnung--sind schematisch zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. F i g. 1 zeigt einen Kühlschrank mit einem oberen Normalkühlfach 1
und einem darunter befindlichen Tiefkühlfach 2. Die :beiden . Kühlgutfächer sind
durch eine Isolierwand 3 voneinander getrennt. Die Fächer sind durch eine vordere
Abschlußtür 4 zugänglich. Dem Tiefkühlfach 2 ist nöch eine besondere innere
Abschlußklappe 5 zugeordnet. Die Kühlung der beiden Kühlgutfächer erfolgt mit Hilfe
zweier elektrothermischer Kühlvorrichtungen 6, 7. Die Kühlvorrichtung 6 ist in die
rückseitige Kühlschrankisolierung 8 im oberen Bereich des Normalkühlfachs 1 eingebaut.
Ihr ist auf der warmen Seite ein äußerer luftgekühlter, als Rippenkörper ausgeführter
Wärmeaustauscher 9 zugeordnete Dieser Rippenkörper sitzt in einem Kühlluftschacht
10 auf der Schrankrückseite. In diesen Schacht tritt die Kühlluft durch die Eintrittsöffnungen
11 in der Pfeilrichtung ein. Die erwärmte Luft verläßt den Kühlluftschacht durch
die oberen Austrittsöffnungen 12. Auf der wärmeaufnehmenden Seite der elektrothermischen
Kühleinrichtung 6 ist ein Kühlkörper 13 angesetzt, der einen Wärmeaustauschbehälter
14 und eine starr damit zusammengebaute Wärmeaustauschwand 15 besitzt.In the drawing - two embodiments of the invention are shown schematically. F i g. 1 shows a refrigerator with an upper normal freezer compartment 1 and a freezer compartment 2 below it. The two. Refrigerated goods compartments are separated from one another by an insulating wall 3. The compartments are accessible through a front door 4. A special inner closure flap 5 is assigned to the freezer compartment 2. The cooling of the two refrigerated goods compartments takes place with the aid of two electrothermal cooling devices 6, 7. The cooling device 6 is built into the rear refrigerator insulation 8 in the upper region of the normal cooling compartment 1. On the warm side, it is an external air-cooled heat exchanger 9 designed as a ribbed body. This ribbed body is located in a cooling air duct 10 on the rear of the cabinet. The cooling air enters this shaft through the inlet openings 11 in the direction of the arrow. The heated air leaves the cooling air shaft through the upper outlet openings 12. On the heat-absorbing side of the electrothermal cooling device 6 , a cooling body 13 is attached which has a heat exchange container 14 and a heat exchange wall 15 rigidly assembled therewith.
Die dem Tiefkühlfach zugeordnete Kühlvorrichtung 7 steht auf der wärmeabgebenden
Seite mit einem Behälter 16 in Verbindung, der seinerseits mit Hilfe von Umlaufleitungen
17,18 in der dargestellten Weise mit dem Behälter 14 verbunden ist. In dem
System 14, 16, 17, 18 ist ein Kältemittel, z. B. Frigen, eingefüllt, das
die im Behälter 16 aufgenommene Wärme durch Verdampfen in diesem Behälter
und anschließende Kondensation im Behälter 14 abführt. Dieses mit Verdampfung und
Kondensation arbeitende Umlaufsystem sorgt somit für einen intensiven Wärmeaustausch
zwischen der wärmeabgebenden Seite der Peltierbaueinheit 7 und der wärmeaufnehmenden
Seite der Peltierbaueinheit 6. Der Verdampfer 16 ist in die Kühlschrankisolierung
eingebaut, ebenso die Umlaufleitungen 17,18. Der Kondensator 14 dagegen ragt teilweise
in den oberen Bereich des Normalkühlfachs 1 hinein. Mit der wärmeaufnehmenden Seite
der Kühlvorrichtung 7 ist ein L-förmiger Wärmeaustauscher 19 verbunden, der
den Kühlkörper des Tiefkühlfachs 2 bildet. Mit 20 ist eine unterhalb dieses Kühlkörpers
befindliche Tropfwasserschale bezeichnet. In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, bei welchem der Verdampfer des Wärmeübertragungssystems
teilweise in den Unterteil des Normalkühlfachs hineinragt. Soweit die Einzelteile
mit denen in F i g. 1 übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet.The cooling device 7 assigned to the freezer compartment is connected on the heat-emitting side to a container 16, which in turn is connected to the container 14 with the aid of circulation lines 17, 18 in the manner shown. In the system 14, 16, 17, 18 a refrigerant, e.g. B. Frigen, which dissipates the heat absorbed in the container 16 by evaporation in this container and subsequent condensation in the container 14. This circulation system working with evaporation and condensation thus ensures an intensive heat exchange between the heat-emitting side of the Peltier unit 7 and the heat-absorbing side of the Peltier unit 6. The evaporator 16 is built into the refrigerator insulation, as are the circulation lines 17, 18. The condenser 14, on the other hand, partially protrudes into the upper region of the normal refrigerator compartment 1. An L-shaped heat exchanger 19, which forms the heat sink of the freezer compartment 2, is connected to the heat-absorbing side of the cooling device 7. With a drip tray located below this heat sink is designated. In Fig. 2 shows an embodiment of the invention in which the evaporator of the heat transfer system partially protrudes into the lower part of the normal cooling compartment. As far as the individual parts with those in F i g. 1 match, the same reference numerals are used.
Die elektrothermische Kühleinrichtung 7, welche dem Tiefkühlfach 2
zugeordnet ist, ist in diesem Fall in die Isolierwand 3 zwischen dem Normalkühlfach
1
und dem Tiefkühlfach 2 eingebaut. Der zugeordnete Verdampfer 16 des Wärmeübertragungssystems
ragt mit seinem Wandteil 21 in den Unterteil des Normalkühlfachs 1 hinein. Mit 22
ist hier ein U-förmiger, dem Tiefkühlfach 2 zugeordneter Wärmeaustauschkörper bezeichnet.
Durch die in F i g. 2 dargestellte Anordnung des Verdampfers 16 ergibt sich der
Vorteil, daß bei alleinigem Betrieb des Kühlschranks mit der Peltier-Batterie 6
eine Kühlung des Hauptkühlfachs 1 sowohl über den Wärmeaustauscher
15 als auch über die Wände 21 des Wärmeaustauschers 16 erfolgen kann. Es
empfiehlt sich bei dieser Anordnung, die Dampfleitung 17 in das Hauptkühlfach 1
zu verlegen, um eine Vorkühlung zu erreichen, während die Flüssigkeitsrücklaufleitung
18 isoliert verlegt wird, um einen Wärmeaustausch mit dieser Leitung möglichst
zu vermeiden.The electrothermal cooling device 7, which is assigned to the freezer compartment 2, is built into the insulating wall 3 between the normal refrigerator compartment 1 and the freezer compartment 2 in this case. The associated evaporator 16 of the heat transfer system protrudes with its wall part 21 into the lower part of the normal refrigeration compartment 1. With 22 a U-shaped, the freezer compartment 2 assigned heat exchange body is referred to here. Through the in F i g. The arrangement of the evaporator 16 shown in FIG. 2 has the advantage that when the refrigerator is operated with the Peltier battery 6 alone, the main cooling compartment 1 can be cooled both via the heat exchanger 15 and via the walls 21 of the heat exchanger 16. With this arrangement, it is advisable to lay the steam line 17 in the main cooling compartment 1 in order to achieve pre-cooling, while the liquid return line 18 is laid in an insulated manner in order to avoid heat exchange with this line as far as possible.
Abweichend von der dargestellten Ausführungsform könnte die elektrothermische
Kühleinrichtung 7 im Fall der F i g. 2 auch so ausgeführt werden, daß sie die gesamte
Trennwand zwischen dem Normalkühlfach 1 und dem Tiefkühlfach 2 bildet.Deviating from the embodiment shown, the electrothermal
Cooling device 7 in the case of FIG. 2 can also be carried out in such a way that they contain the entire
Partition between the normal refrigerator compartment 1 and the freezer compartment 2 forms.