-
Hauptkühleinrichtung mit Nebenkühlbehälter Bei den bekannten Haushaltskühlschränken
und kleineren Kälteanlagen wird die Leistung des Kälteaggregats nur teilweise ausgenutzt,
da diese im aussetzenden Betrieb arbeiten, denn es folgt auf eine Kühlperiode, deren
Länge vom jeweiligen Kältebedarf abhängig ist, jeweils eine Stillstandsperiode,
deren Länge in der Regel meist länger ist als die der Arbeitsperiode.
-
Ein Nachteil bei den normalen Haushaltskühlschränken ist, daß z. B.
Flaschen u. dgl. nur beschränkt untergebracht werden können, da der hierfür vorgesehene
Raum vorzugsweise in der Tür des Haushaltskühlschrankes zu klein ist. Bei dieser
Aufbewahrungsart kommt hinzu, daß die Temperatur für die Flaschenkühlung nicht eingestellt
und reguliert werden kann, ohne daß die Frischhaltung der im eigentlichen Kühlraum
aufbewahrten Lebensmittel gefährdet wird.
-
Es ist eine weitere Tatsache, daß in der Regel bei Erstanschaffung
eines Kühlschrankes derselbe zu klein gekauft wird, sei es aus preislichen oder
platzmäßigen Gründen. Nach dem Erkennen dieses Mangels unterbleibt jedoch die Anschaffung
eines größeren oder zweiten Kühlschrankes, weil entweder der Verlust zu groß ist
oder die Kosten für einen zweiten Kühlschrank nicht tragbar sind.
-
Ein weiterer Nachteil ist, daß bei den normalen Haushaltskühlschränken
die Eiserzeugung mengenmäßig nicht ausreicht, um z. B. den Kältebedarf für einen
Barwagen, mehrere Wein- oder Sektkühler od. dgl zu befriedigen.
-
Der Anschluß von mehreren Kühlräumen an ein zentrales Kälteaggregat
ist bekannt. So werden z. B. in Mehrfamilienhäusern die Kühlschränke in den einzelnen
Wohnungen durch ein zentrales Kälteaggregat mit der erforderlichen Kälteenergie
versorgt. Diese Anlagen nutzen wohl wirtschaftlich die Leistung des Kälteaggregats
aus, sind aber sonst mit den gleichen Nachteilen behaftet wie die normalen Einzelkühlschränke;
insbesondere betreffs des zu kleinen Kühlraumes, der Unterbringung von Flaschen
usw.
-
Es sind auch Kühlanlagen bekannt, bei denen von einem Kälteaggregat
über eine Kältemittelleitung zwei Kühlräume versorgt werden, jedoch haben diese
Einrichtungen den Nachteil, daß die Temperaturregelung in den einzelnen Kühlräumen
nur von einem zentralen Temperaturregler erfolgt, so daß nach Erreichung der gewünschten
Temperatur in dem kältesten Raum auch die Kühlung in dem angeschlossenen Raum unterbrochen
wird. Diese bekannten Einrichtungen sind auch nicht geeignet, räumlich voneinander
trennbare Kühlbehälter an ein gemeinsames Kälteaggregat beliebig oft anzuschließen
oder davon zu trennen bzw. die einzelnen Raumtemperaturen getrennt und exakt temperaturmäßig
zu steuern.
-
Die nachstehend beschriebene Erfindung beseitigt die Nachteile und
löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwischen der abgezweigten Kältemittelleitung
und den elektrischen Steuerleitungen der Umschaltorgane und des Thermostaten des
Kälteaggregats der Hauptkühleinrichtung einerseits und den Kältemittelleitungen
sowie den elektrischen Steuerleitungen des Thermostaten der Neben- und/oder Zusatzkühleinrichtungen
andererseits eine mehrteilige trennbare. Kupplungseinrichtung vorgesehen ist.
-
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß den Anschlußenden der Kältemittelleitungen
der Hauptsowie Neben- und/oder Zusatzkühleinrichtungen selbstschließende Ventile
zugeordnet sind.
-
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß den Kupplungshälften eine
gemeinsame Kältemittelpatrone zugeordnet ist, die abdichtend und ventilöffnend auf
die Anschlußstellen der Kältemittelleitungen und auf den Kupplungsraum einwirkt.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend beschrieben
und zeichnerisch dargestellt. Es zeigt.
-
F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Hauptkühleinrichtung mit
angeschlossenem Verdampfer eines Nebenkühlbehälters, F i g. 2 die Seitenansicht
einer kombinierten, medienverlustlosen Mehrfach-Rohr- und/oder Schlauch-Elektroleitungskupplung,
teilweise im Längsschnitt, während des Zusammenkuppelns bei etwa der Hälfte des
erforderlichen Kupplungsweges, und F i g. 3 die Draufsicht auf die rechte Kupplungshälfte
der Einrichtung nach F i g. 2.
-
Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung zeigt schematisch eine übliche
Hauptkühleinrichtung mit einem Kompressorkälteaggregat, bestehend aus einem Elektromotor
1,
der mit einem Kältekompressor 2 gekuppelt ist, einem Kühler 3, Regelventil 4, Hauptkühlraumverdampfer
5, einer Druckleitung 6, Saugleitung 7 und Thermostaten 8, sowie den elektrischen
Steuerleitungen. Bei dieser Hauptkühleinrichtung sind in die Druckleitung
6a, 6 d vom Kühler 3 zum Regelventil 4 ein elektromechanisches Dreiwegeventi19
und in die Saugleitung7a vom Verdampfers ein elektromechanisches Dreiwegeventil
10 eingebaut. Von den Dreiwegeventilen 9 und 10 führen eine Druckleitung 6 b und
eine Saugleitung 7 b zu einer kombinierten, medienverlustlosen Mehrfach-Rohr- und/oder
Schlauch-Elektroleitungskupplung, die aus je einer Kupplungshälfte 11 und 12 besteht.
Die Druckleitung 6 b ist an der oberen Rohrkupplung 111 und die Saugleitung 7 b
an der unteren Rohrkupplung 112 der Kupplungshälfte 11, die an der Hauptkühleinrichtung
ortsfest befestigt ist, angeschlossen.
-
` Die elektrische Ausrüstung der Hauptkühleinrichtung besteht aus
den Netzanschlußklemmen A und B. Von der Netzanschlußklemme A führt
eine elektrische Leitung a zu einer Motoranschlußklemme D des Elektromotors 1 und
von der Netzanschlußklemme B eine elektrische Leitung b zu dem Pol
E eines elektrischen Umschalters 8 a und von einem Schaltkontakt F des Umschalters
8a zu der anderen Motorklemme C. Von dem freien Kontakt G des Umschalters 8 a führt
eine Leitung b' zu einer Kontaktbuchse H- in der Kupplungshälfte 11 und zurück über
die Klemme J zu den Erregerspulen 9 a und 10a der elektromechanischen Ventile 9
und 10. Beim Entkuppeln der Kupplungshälften 11 und 12 wird die Verbindung der Klemmen
H und J auch elektrisch getrennt. Von der Motorklemme D führt eine Leitung zu den
freien Polen der Erregerspulen 9 a und 10 a, so daß diese netzseitig an der
Klemme A
angeschlossen sind. Von der Motorklemme C führt eine Leitung zu einer
Kontaktbuchse K und netzseitig von der Klemme A zu einer Kontaktbuchse
L
der Kupplungshälfte 11.
-
Ein an die Hauptkühleinrichtung angeschlossener Nebenkühlbehälter
ist mit seinem Verdampfer 13 über ein Regelventil 13 a durch eine Druckleitung 6
c mit der oberen Rohrkupplung 121 und mit einer Saugleitung 7 c mit der unteren
Rohrkupplung 122 gasdicht verbunden.
-
Die elektrischen Steuerleitungen des angeschlossenen Nebenkühlbehälters
führen von den Kontaktstiften H', K und L' der Kupplungshälfte 12 zu einem die Temperatur
des Nebenkühlraumes überwachenden Thermostaten 14, dem ein Ausschalter 14a mit dem
Pol M und Schaltkontakt N zugeordnet ist.
-
Die kombinierte, medienverlustlose Mehrfach-Rohr- und/oder Schlauch-Elektroleitungskupplung
besteht aus den Kupplungshälften 11 und 12 zum Anschluß des Nebenkühlraumverdampfers
13 an die Kältemittelleitungen des Kälteaggregats 2 und zum Kuppeln der elektrischen
Steuerleitungen nach F i g. 2 und 3. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die
Druckleitungen 6b und 6c an der oberen Rohrkupplung 111, 121 und die Saugleitungen
7b und 7c an der unteren Rohrkupplung 112, 122 angeschlossen. Die Rohrkupplungen
111, 112, 121 und 122 sind mit Rückschlagventilen ausgerüstet, von denen die in
der Kupplungshälfte 12 liegenden Rohrkupplungsteile 121 und 122 hülsenförmig ausgebildet
sind. Diese Hülsen dienen zur Aufnahme zusammenschiebbarer Patronen 15, die mit
dem gleichen Kühlmittel gefüllt sind wie das Kälteaggregat der Hauptkühleinrichtung.
Die in Längsrichtung zusammenschiebbare Kühlmittelpatrone 15 ist beiderseitig durch
Membranen 16 und 16a gas- und druckdicht verschlossen. Auf ihrer gedachten Mittelachse
ist ein Distanzrohr 17 mit Längs- und Querbohrungen angeordnet, das beim
Zusammendrücken die Membranen 16 und 16a in der Mitte durchbricht.
-
Zwischen den Rohrkupplungen 111, 121 und 112, 122 ist, wie insbesondere
F i g. 3 zeigt, eine elektrische Vierfach-Steckerkupplung angeordnet, die aus den
Kontaktbuchsen H, J, K und L in der Kupplungshälfte 11 und den Kontaktstiften
H', J', K
und L' in der Kupplungshälfte 12 besteht, deren Kontaktbuchsen und
Steckerstifte in Isolierkörpern 18 und 1.8a eingebettet sind.
-
Die vier Steckerstifte H', J', K und L' sind so lang ausgeführt,
daß beim Kupplungsvorgang zuerst die Stecker H' bis L' in zugehörige Bohrungen des
Isolierkörpers 18 eindringen und erst beim weiteren Zusammenfügen der beiden Kupplungshälften
11 und 12 durch eine Mutter 19 mit den hinter den Bohrungen liegenden Kontaktbuchsen
H, J, K, L in Kontaktverbindung kommen.
-
Zur Abdichtung der Patronen 15 mit den Rohrkupplungen 111,
121 sowie 112 und 122 sind beispielsweise zwischen den Berührungsflächen Dichtringe
20 und 21 angeordnet.
-
Die Wirkungsweise der wechselseitigen Unterkühlung der beiden Verdampfer
5 und 13 ist folgende: Sobald ein Wärmefühler des Thermostaten 8 der Hauptkühleinrichtnug
sich so weit erwärmt hat, daß eine eingestellte Einschalttemperatur erreicht ist,
wird die Stromzufuhr zu der Erregerspule des Thermostaten 8 in bekannter Weise eingeschaltet,
dabei verbindet der Umschalter 8 a den Pol E mit dem Kontakt F, und ein Stromkreis
zu dem Elektromotor 1 wird geschlossen. Gleichzeitig werden die Erregerspulen 9
a und 10a stromlos, dadurch werden die elektromechanischen Dreiwegeventile 9 und
10 durch Federzug od. dgl. in ihre Normalstellung gebracht, bei der, wie Fig.1 zeigt,
die Druckleitung 6a, 6d und Saugleiitung7a zum Hauptkühlraumverdampfer5 geöffnet
und die Druckleitungen 6b, 6 c und Saugleitungen 7b, 7c zum Nebenkühlraum 13 geschlossen
sind.
-
Wenn in dieser Einschaltstellung des Thermostaten 8 auch der Thermostat
14 des Nebenkühlraumes durch Erwärmung seine Einschalttemperatur erreicht, erfolgt
kein Ansprechen des zugehörigen Relais, da die Stromzufuhr zur Erregerspule des
Thermostaten durch den Umschalter 8 a des Thermostaten 8 unterbrochen ist.
-
Sobald die Temperatur der Hauptkühleinriehtung durch Kühlung bis zur
Ausschalttemperatur abgesunken ist, wird die Erregerspule des Thermostaten 8 stromlos,
und beim zugeordneten Umschalter 8a öffnen sich die Kontakte E-F, und die Kontakte
E-G werden überbrückt. Nach dieser Umschaltung wird der Stromkreis zu den Erregerspulen
9a, 10a der Dreiwegeventile 9 und 10 geschlossen und die Druckleitung 6a
zu der Druckleitung 6d und die Saugleitung 7 zu 7a zu dem Verdampfer 5 geschlossen,
bei gleichzeitiger Öffnung der Ventile 9 und 10 zu den Druckleitungen 6b, 6c und
Saugleitungen 7b, 7 c zu dem Verdampfer 13 geöffnet, wodurch die
Kältemittelzu-
und -ableitung zu dem Verdampfer 5 des Hauptkühlraumes unterbrochen und zu dem Verdampfer
13 des Nebenkühlbehälters geöffnet wird.
-
Durch die vorstehende Umschaltung des Umschalters 8 a wird gleichzeitig
der Stromkreis zu dem Elektromotor 1 über die Kontakte E-F unterbrochen, so daß
das Kälteaggregat zum Stillstand kommt. In der Umschaltsteltung erfolgt jedoch ein
Wiedereinschalten des Elektromotors 1, wenn der Schalter 14a durch den Thermostaten
14 aus seiner in F i g.1 dargestellten Ausschaltstellung in seine Einschaltstellung
betätigt wird, so daß die Kontakte M-N überbrückt werden, dabei wird der Stromkreis
zu dem Elektromotor 1 wieder geschlossen, und das Kälteaggregat unterkühlt den Verdampfer
13 des Nebenkühlbehälters.
-
Die Unterkühlung des Nebenkühlbehälters hält so lange an, bis entweder
der Stromkreis zum Elektromotor 1 durch den Thermostatschalter 14a unterbrochen
wird oder bis der Thermostat 8 der Hauptkühleinrichtung die Kältemittelleitungen
6 und 7 über die Dreiwegeventile 9 und 10 wieder auf den Verdampfer 5 des Hauptkühlraumes
zurückschaltet, wobei auch gleichzeitig die zugehörigen elektrischen Stromkreise
zurückgeschaltet werden.
-
Durch zusätzlichen Einbau eines Unterbrecherschalters 22 in die Steuerleitung
zu der Erregerspule des Relais des Thermostaten 8 kann das Abschalten des Verdampfers
13 des Nebenkühlbehälters unterbunden werden, falls erwünscht ist, daß dieser ohne
Rücksicht auf die Temperatur des Hauptkühlraumes bis zu seiner eingestellten Endtemperatur
unterkühlt werden soll.
-
Beim Abkuppeln des Nebenkühlbehälters, durch Trennung der Kupplungshälfte
12 von der Kupplungshälfte 11 werden gleichzeitig mit den Rohrleitungen sämtliche
Stromleitungen entkuppelt, so daß der Stromkreis von der Klemme G des Thermostaten
8, 8 a über die Kupplungsbuchsen H und J zu den Erregerspulen
9a, 10a der Dreiwegeventile 9 und 10 unterbrochen wird, da die Verbindung
der elektrischen Kupplungsteile H', J' in oder außerhalb der Kupplungshälfte 12
vorgenommen wird; dadurch schalten sich die elektromechanischen Dreiwegeventile
automatisch in ihre Normalstellung zurück, so daß bei abgetrenntem Nebenkühlraumverdampfer
13 der Hauptkühlraumverdampfer 5 dem Kälteaggregat 1 bis 7 zugeschaltet bleibt und
hierbei der Umschalter 8 a als Ausschalter wirkt, weil der Kontakt G durch Trennung
der Kupplungskontakte H, J, mit H', J' nicht mehr in einem geschlossenen Stromkreislauf
liegt.
-
Die Wirkungsweise der kombinierten kältemittelverlustlosen Mehrfach-Rohr-
und/oder Schlauch-Elektroleitungskupplung 11, 12 ist folgende: Beim Zusammenfügen
der Kupplungshälften 11 und 12 (F i g. 2 und 3) werden zuerst die vorstehenden Stecker
H', J', K' und L' der elektrischen Kupplung in die zugehörigen Bohrungen
der Isolierbuchse 18 eingeführt, und somit stellen diese eine mechanische Zentrierung
der beiden Kupplungshälften 11 und 12 her. Beim weiteren Zusammenschieben der beiden
Kupplungshälften kommen, wie F i g. 2 zeigt, die Patrone 15 in dem oberen Kupplungsteil
an den Rohrkupplungen 111 und 121 für die Druckleitungen 6 b und 6 c sowie eine
gleiche Patrone 15 im Inneren der Rohrkupplungen 112 und 122 für die Saugleitungen
7 b und 7 c an den Stirnseiten der Rohrkupplungen 111, 121 bzw. 112, 122 unter Zwischenlage
von Dichtungsringen 21 und 29 zur Anlage. Eine an der Kupplungshälfte 12 angeordnete
Überwurfmutter 19 wird nunmehr auf das zugehörige Gegengewinde an der Kupplungshälfte
11 aufgeschraubt, dabei werden die beiden Kupplungshälften 11 und 12 weiter zusammengeschoben.
Hierbei schieben sich auch die mit einem nahtlosen Federrohr 15a od, dgl. verbundenen
Hälften der Patrone 15 verkürzend zusammen. Bei diesem Zusammenschieben der Patrone
15 drückt das im Inneren liegende Rohr 17 gegen die Membranen 16 und 16a und diese
gegen die Ventilkegel 111a und 121a, so daß beim Weiterzusammenschrauben
der beiden Kupplungshälften 1.1 und 12 die Ventilkegel 111a, 112a
gegen den
Druck von zugehörigen Ventilfedern geöffnet werden. Dabei werden die Membranen 16
und 16a durch das Rohr 17 durchbrochen, und das im Inneren der Patrone
15 befindliche Kältemittel kann in die Rohrleitungen 6 b, 6 c bzw.
7 b, 7 c entweichen. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß Luft in die
Rohrleitungen 6 b, 6 c bzw. 7 b, 7 c eindringen kann, auch wird jeglicher Kältemittelverlust
vermieden bzw. beim Entkuppeln vorkommender Verlust wieder ergänzt.
-
Durch das feste Anliegen der Stirnseiten des Rohres 17 an den äußeren
Ventilkegelflächen wird gleichzeitig vermieden, daß die durch das Rohr 7 ausgebrochenen
Teile der Membranen 16 und- 16a abfallen können und störend in das Innere des Kälteaggregats
oder seiner Rohrleitungen gelangen können.
-
Im letzten Teil des Kupplungsweges beim Zusammenfügen der Kupplungshälften
11 und 12 dringen die Steckerstifte H', J', K' und L' in die zugehörigen
metallischen Kontaktbuchsen H, J, K und L ein, so daß nach Beendigung
des Zusammenkuppelns der Kupplungshälften 11 und 12 auch die zugehörigen elektrischen
Leitungen des Nebenkühlbehälters mit denen des Hauptkühlbehälters verbunden sind.
-
Beim Entkuppeln erfolgt die Lösung der Rohr-und/oder Schlauchkupplungen
und Elektroleitungskupplung in umgekehrter Reihenfolge, d. h., zuerst werden die
elektrischen Leitungen getrennt, und beim Weiterauseinanderkuppeln erfolgt ein automatisches
Verschließen der Kältemittelleitungen 6 b, 6 c, 7 b und 7c.
-
An Stelle der mit Membranen verschlossenen Patrone 15 kann auch eine
Patrone verwendet werden, die an beiden Enden durch Ventile geöffnet und wieder
verschlossen wird. Es ist dabei nur erforderlich, daß an Stelle des Rohres 17 an
beiden Enden Kegelventile od. dgl. angeordnet sind, die miteinander starr verbunden
sind.
-
Die anzuschließenden Nebenkühlbehälter können beispielsweise als Zusatz-Normalkühlschrank,
Flaschenkühlschrank, Barwagen, Wein- oder Sektkühler u. a. ausgebildet sein.