DE1698090C3 - Temperaturregeleinrichtung fur eine Kühleinrichtung - Google Patents

Description

austauschers angebrachte Temperaturfühler in einem

Abstand von der Kühlfläche des Wärmeaustauschers angeordnet ist, der der Dicke einer zuzulassenden 60 Eisschicht auf der Kühlfläche entspricht.

)ie Erfindung betrifft eine Temperaturregelein- Um zu verhindern, daß durch die Eisbildung z. B.

itung für eine Kühleinrichtung mit einem an ein in einem Haushaltskühlschrank die Luft durch die llaggregat angeschlossenen Wärmeaustauscher. Eisbildung zu trocken werden und dadurch das in

lei Kühleinrichtungen dieser Art, die mit einem den Kühlschrank gelagerte Gut Schaden nehmen nperaturfühler zur Regelung der Temperatur ver- 65 kann, ist es vorteilhaft, daß unterhalb des Wärmeaus- in sind, läßt sich eine ausreichend konstante tauschers ein Sammler für das von dem Wärmeausnperatur nicht erreichen, so daß Unterkühlung tauscher wegen der Beschränkung der Eisdicke abritt. Das Kühlmittel verdampft dann nicht mehr, tropfende Wasser vorgesehen ist, in das zwei Elek-

troden hineinreichen, durch die bei einer bestimmten Höhe des Wasserstandes in dem Sammler über ein Magnetventil eine das Wasser absaugende und in dem Kühlraum versprühende Einrichtung einschaltbar ist.

Schließlich kann die Temperaturregeleinrichtung nach der Erfindung vorteilhaft auch bei einer Kühleinrichtung Verwendung finden, die aus einem wärmeisolierten, mit Seewasser gefüllten, an den Wänden den Wärmeaustauscher aufnehmenden Behälter besteht, in dem das Seewasser im wesentlichen in vertikaler Richtung umwälzbar ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Temperaturfühler,

F i g. 2 eine Aufsicht auf F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt durch einen anderen Temperaturfühler,

Fig.4 einen Querschnitt eines weiteren Temperaturfühlers,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen weiteren Temperaturfühler,

F i g. 6 ein Schaltschema eines Systems, mittels dessen die Temperatur eines Haushaltskühlschranks konstant gehalten werden kann,

F i g. 7 das Schema eines Systems zum Entfernen des sich am Kühler eines Haushaltskühlschranks abgesetzten Eises, wobei die elektrische Regeleinrichtung nicht dargestellt ist,

F i ζ. 8 einen Schnitt durch einen mit gekühltem Wasser abgekühlten Vorratsbehälter, wobei ebenfalls die elektrische Regeleinrichtung nicht dargestellt ist, und

F i g. 9 ein Schaltschema mittels dessen die Feuchtigkeit in einem Haushaltskühlschrank aufrechterhalten werden kann.

In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen. In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Temperaturfühler 20 dargestellt. Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf diesen Temperaturfühle;. Der Temperaturfühler 20 besitzt zwei Elektroden 21, 22, die aus geeignetem, elektrisch leitenden Material hergestellt sind, wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder zinnplattiertem Kupfer. Die Elektroden 21, 22 sind durch den Isolator 23 unter Abstand voneinander angeordnet. Sowohl die Elektroden 21, 22 wie auch der Isolator 23 sind fest miteinander verbunden, wobei ein Raum 24 zur Aufnahme von Wasser gebildet wird. In diesem Raum 24 befindet sich Wasser mit einer bestimmten elektrischen Leitfähigkeit oder Wasser, das in geeigneter Konzentration eine geeignete Chemikalie enthält, die eine Gefrierpunkterniedrigung des Wassers bewirkt. Ferner ist im Raum 24 noch Platz zum Ausdehnen des Wassers beim Gefrieren vorgesehen.

Will man die Temperatur 0° C anzeigen, so befindet sich im Raum 24 normales Wasser mit einer gewissen elektrischen Leitfähigkeit, wie beispielsweise Leitungswasser. Wenn auch durch Destillation oder Ionenaustausch in Harz gereinigtes Wasser einen großen spezifischen Widerstand und keine fühlbare elektrische Leitfähigkeit besitzt, so weist doch normales Wasser einen geringen elektrischen Widerstand und eine beträchtliche elektrische Leitfähigkeit auf. Besitzt dieses normale Wasser keine wesentliche elektrische Leitfähigkeit, so wird eine Chemikalie zugefügt, die die Ionen im Wasser dissoziiert und dem Wasser eine elektrische Leitfähigkeit verleiht. Diese Chemikalie wird in geringer Konzentration zugefügt, beispielsweise mit 0,1 Gewichtsprozent. Derartige Chemikalien sind beispielsweise Chlorkalium, Bariumchlorid od. ä. Das im Raum 24 eingeschlossene Wasser gefriert im wesentlichen bei einer Temperatur von 0⁰C. Dieses Wasser besitzt einen geringen spezifischen Widerstand, d. h. eine beträchtliche elektrische Leitfähigkeit, falls es flüssig ist. Es verfügt über einen großen spezifischen elektrischen Widerstand oder eine nur unwesentliche elektrische Leitfähigkeit, falls es in fester Form, also als Eis vorliegt. Daher ist der elektrische Widerstand zwischen dem Anschluß 25, der mit der Elektrode 21 in leitender Verbindung steht und dem Anschluß 26, der mit der Elektrode 22 in leitender Verbindung steht, gering, falls das Wasser im Raum 24 flüssig ist, wohingegegen der Widerstand zwischen den An-Schlüssen 25 und 26 groß ist, falls das Wasser fest, also gefroren ist. Dies bedeutet, daß der Temperaturfühler 20 als eine Art Schalter funktioniert und eine Temperatur von genau 0° C anzeigt.

Soll der Temperaturfühler als ein Schalter unterhalb 0⁰C arbeiten, d.h. soll der Temperaturfühler 20 eine Temperatur unterhalb 0° C anzeigen, so wird eine geeignete Chemikalie in geeigneter Konzentration dem Raum 24, d. h. dem Wasser zugefügt, wodurch der Gefrierpunkt des Wassers herabgesetzt

wird. Hierdurch gefriert das Wasser im Raum 24 bei einer vorherbestimmten Temperatur unterhalb von 0° C, die von der Chemikalie selbst und der Konzentration der Chemikalie im Wasser abhängt. Daher ist der elektrische Widerstand zwischen dem An-Schluß 25 und dem Anschluß 26 gering, falls die Temperatur des Wassers höher als diese vorher bestimmte Temperatur liegt. Der Widerstand ist groß, wenn die Wassertemperatur niedriger liegt als die vorher bestimmte Temperatur. Der Temperaturfühler 20 arbeitet daher bei der erwähnten vorher bestimmten Temperatur und zeigt diese Temperatur genau an.

Geeignete chemikalische Zusätze, die eine Gefrierpunktsherabsetzung des Wassers bewirken, sind beispielsweise anorganische Zusätze wie Kalziumchlorid, Magnesiumchlorid und Chlornatrium oder auch organische Zusätze wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylglykol, Triäthylglykol, Glyzerin und Ar.etylsäure. Die folgende Tabelle gibt einige Beispiele für die Konzentration der chemischen Zusätze und die Gefrierpunktserniedrigung des Wassers an.

55 Chemikalie zur Herab setzung des Gefrier punktes des Wassers	Gewichtsprozent in Wasser	Gefrierpunkt (O0C)
Kalziumchlorid	5,9	-3,0
6° Kalziumchlorid	19,9	-17,4
Kalziumchlorid	25,7	-31,2
Magnesiumchlorid	6,1	4,0
Magnesiumchlorid	13,8	- 14.5
Magnesiumchlorid	20,1	-32,2
65 Propylenglykol	10,0	-3,0
Propylenglykol	20,0	-7,5
Propylenglykol	3^0	-14,0
Propylenglykol	40,0	-21,0

Hieraus ergibt sich, daß ein Temperaturfühler zum Nachweis einer beliebigen vorausbestimmten Temperatur unterhalb von 0° C geschaffen werden kann, wenn ein geeigneter Zusatz in richtiger Konzentration ausgewählt wird. Ferner sind organische Zusätze vorteilhafter als anorganische, da organische Zusätze nie elektrolysiert werden, sogar wenn Gleichstrom oder niederfrequenter Wechselstrom an die Anschlüsse 25, 26 angelegt wird.

Der Temperaturfühler nach F i g. 1 und 2 besitzt einen quadratischen Querschnitt, jedoch kann der Querschnitt auch beliebig verändert werden, beispielsweise zu einem Kreis.

In Fig. 3,4 und 5 sind weitere Ausführungsformen des Temperaturfühlers 20 dargestellt. Die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform umfaßt einen zylindrischen Isolator 23, eine Elektrode 21 aus leitendem Material, die durch den oberen Teil des Isolators 23 hindurchgeführt ist, eine Elektrode 22 aus leitendem Material, die gleichzeitig den unteren Teil des zylindrischen Isolators 23 abschließt, einen Abschluß 25, der mit der Elektrode 21 verbunden ist und einen Anschluß 26, der seinerseits mit der Elektrode 22 in Verbindung steht. Das Wasser im Raum 24 ist hermetisch eingeschlossen.

Der Temperaturfühler 20 nach Fig.4 enthält zylindrische Elektroden 21 und 22 aus leitendem Material, einen Isolator 23, der die obere Öffnung der zylindrischen Elektrode 21 versiegelt und durch den die Elektrode 22 hindurchgeführt ist, einen Anschluß 25, der mit der Elektrode 21 verbunden ist und einen Anschluß 26, der seinerseits mit der Elektrode 22 in Verbindung steht. Das Wasser ist wiederum im Raum 24 hermetisch eingeschlossen.

Der Temperaturfühler 20 nach F i g. 5 umfaßt zwei Elektroden 21, 22 aus leitendem Material, ein Gewebe, das Wasser aufnehmen kann, wie beispielsweise ein Gewebe aus Baumwolle oder synthetischen Fasern zwischen den Elektroden 21, 22, einen Anschluß 25, der mit der Elektrode 21 verbunden ist und einen Anschluß 26, der mit der Elektrode 22 in Verbindung steht. Auch hier wird ein Raum 24 zur Aufnahme des Wassers gebildet, weil das Gewebe Wasser aufnehmen kann. Das Gewebe wird vorzugsweise so ausgewählt, daß es keine korrosive Wirkung ausübt.

Wie ausführlich bei den F i g. 1 und 2 beschrieben, nimmt der Raum 24 Wasser mit einer gewissen elektrischen Leitfähigkeit oder ein Gemisch aus Wasser und Chemikalien, die zusammen eine elektrische Leitfähigkeit bewirken, auf. Die Chemikalien sind dabei geeignet ausgewählt und liegen in geeigneter Konzentration vor; sie bewirken ferner eine Erniedrigung des Gefrierpunkts des Wassers bis zu der gewünschten nachzuweisenden Temperatur. Dieser Fall liegt auch bei den Temperaturfühlern nach den Fi g. 3 bis 5 vor. Falls der Temperaturfühler 20 nach Fig. 5 in einem Haushaltskühlschrank verwendet wird, tropft fortwährend durch schmelzendes Eis, das sich auf der Oberfläche der Kühlrippen gebildet hat, Wasser in den Raum 24, so daß dieser Raum immer mit Wasser angefüllt ist. Verwendet man im Raum 24 Wasser mit chemischen Zusätzen, so kann sich bei dem Beispiel nach F i g. 5 die Konzentration der Zusätze durch das Tauwasser ändern. Daher verwendet man bei diesem Beispiel bevorzugt Wasser ohne Zusätze im Raum 24.

Wird der Temperaturfühler 20 so hergestellt, wie

es oben im einzelnen angegeben worden ist, so gestattet der Temperaturfühler 20 die Regelung eines Haushaltskühlschranks oder einer ähnlichen Einrichtung bei vorausbestimmter Temperatur durch Ver-5 Wendung dieses Temperaturfühlers 20 im Kühlschrank, indem der elektrische Strom verstärkt wird, der zwischen den Anschlüssen 25, 26 fließt, wodurch eine bestimmte Vorrichtung in Gang gesetzt oder angehalten wird, die die gewünschte EJedingung belo stimmt.

Wenn man so verfährt, findet bevorzugt Wechselstrom bei den Anschlüssen 25, 26 Verwendung, wodurch die Elektrolyse des Wassers und der chemischen Zusätze vermieden wird. Falls der elektrische Strom zu gering ist, so werden die Oberflächen der zwei Elektroden 21, 22 vorzugsweise vergrößert, und der Strom wird in mehr als einer Stufe verstärkt. Normalerweise besitzen jedoch die Elektroden eine Oberfläche von etwa 3 cm², wobei auch eine Vcrstärkungsstufe ausreicht.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeis.piele für die Temperaturregeleinrichtung nach der Erfindung unter Verwendung eines der angegebenen Temperaturfühler beschrieben.

In F i g. 6 ist eine Schaltung zum Aufrechterhalten der Temperatur eines Haushaltskühlschranks gezeigt, in dem zwei Temperaturfühler 20, 20 a Verwendung finden. Der Temperaturfühler 20 ist an einer der Kühlrippen 28 befestigt, die ihrerseits mit der Rohrleitung 27 für das zirkulierende Kühlmedium in Verbindung steht. Dabei befindet sich der Temperaturfühler 20 an der Einlaßseite des Kühlmedium=. Der zweite Temperaturfühler 20 a ist mit einer zweiten Kühlrippe 28 an der Auslaßseite des Kühlmediums verbunden. Die Temperaturfühler 20 und 20 α sind so ausgelegt, daß sie eine Temperatur von 0° C anzeigen. Die Anschlüsse 25, 25 a der Temperaturfühler 20 bzw. 20 a sind mit einer elektrischen Regeleinrichtung verbunden, die ebenfalls in F i g. 6 dcirgestellt ist. Diese Regeleinrichtung regelt folgendermaßen den Beginn des Kühlvorgangs wie auch sein Anhalten. Dabei ist das Kühlmedium selbst nicht dargestellt:

Die Eingänge 29, 30 der Regeleinrichtung ;;teher mit den Anschlüssen 26, 26a über den Eincangstransformator 31 in Verbindung. Falls die Widerstände zwischen den Anschlüssen 25, 26 und zwischen den Anschlüssen 25 a, 26 a niedrig sind,, fließ' ein beträchtlicher elektrischer Strom durch die Temperaturfühler 20, 20 a. Diese Ströme werden der Transformatoren 32, 32 a zugeführt, deren Au-gäng« an die Basen der Transistoren 33, 33 a gehen. Diesel Strom verstärkt den elektrischen Strom, der zwischer Emitter und Kollektor der Transistoren 33, 331 fließt. Der verstärkte Strom betätigt die Mikrorelai: 34, 34 a, von denen wiederum das Relais 39 betätig wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der in F i g. ( dargestellten Regeleinrichtung näher erläutert.
Schließt man den Haushaltskühlschrank an, se fließt ein beträchtlicher elektrischer Strom zwischei den Anschlüssen 26 und 25 und zwischen den An Schlüssen 26 α und 25 a, weil das Wasser im Tempe raturfühler 20 und das Wasser im Temperatuifühle 20a flüssig ist. Diese Ströme fließen über di< Transformatoren 32, 32 α auf die Basen der Transi stören 33, 33 a, so daß der zwischen Emitter um Kollektor der Transistoren 33. 33 a fließende Stron

in

verstärkt wird. Hierdurch werden die Mikrorelais 34, wendet, wie in Fig. 6 dargestellt. In diesem Fall liegt 34« betätigt. Wenn die Kontakte 41, 42! bzw. 41a, die angezeigte Temperatur vorzugsweise höher als 42 a der Mikrorelais 34, 34 a durch die Betätigung der Gefrierpunkt des Kühlmittels, der Mikrorelais 34, 34 a geschlossen werden, wird Ein derartiges System zum Aufrechterhalten der das Relais 39 betätigt und die Kontakte 37, 38, die 5 Temperatur eines Haushaltskühlschranks kann ferner den Kühler in Betrieb setzen, werden engeschaltet. derart konstruiert sein, daß nur ein Temperaturfühler Der Kühler beginnt also zu arbeiten und das Kühl- an einer geeigneten Stelle an einer Kühlrippe befemedium strömt durch die Rohrleitung 27 so daß das stigt ist, so daß der durch den Temperaturfühler flie-Innere des Kühlschranks abgekühlt wird. Schreitet ßende elektrische Strom verstärkt wird. Dadurch die Kühlung des Inneren des Kühlschranks fort, so io wird ein Relais vom verstärkten Strom betätigt, wogefriert das Wasser im Temperaturfühler 20 an der durch der Schalter des Kühlers für das Kühlmedium Einlaßseite des Kühlrnediums bei einer Temperatur öffnet oder schließt. In diesem Fall öffnet und von 0° C, so daß die Kontakte 41, 42 des Mikrore- schließt der Kühler jedoch häufiger als bei dem in lais 34 geöffnet werden, wenn zwischen den An- F i g. 6 dargestellten System.

Schlüssen 25, 26 im wesentlichen nichtleitendes Me- 15 Soll die Temperatur in einem Kühlschrank sich indium liegt. In diesem Fall bleiben jedoch wegen der nerhalb eines gewissen Bereichs, wie beispielsweise Spule 40 die Kontakte 35, 36 eingeschaltet, so daß zwischen 0 und -20⁰C ändern, so kann man zwei ein elektrischer Kreis, der den Eingang 30, das Re- Temperaturfühler verwenden, von denen der eine die lais 39, die Kontakte 41 α und 42 α des Mikrorelais Temperatur von 0° C und der andere die Tempera-34 a und den Eingang 29 umfaßt, geschlossen bleibt, ao tür von -20⁰C anzeigt. Beide Temperaturfühler Die Kontakte 37, 38 bleiben also eingeschaltet, und sind an einer geeigneten Stelle mit der Rohrleitung das Abkühlen des Inneren des Kühlschrankes schrei- verbunden, und an die Anschlüsse der beiden Tempetet weiter fort. Hierbei erreicht schließlich das Was- raturfühler sind geeignete Regeleinrichtungen wie in ser im Temperaturfühler 20 α an der Ausgangsseite Fi g. 6 angeschlossen.

des Kühlmediums seinen Gefrierpunkt, d.h. eine 25 Auch der elektrische Teil der Regeleinrichtung,

Temperatur von 0° C, so daß der Widerstand zwi- mittels derer das Ingangsetzen und Anhalten des

sehen den Anschlüssen 24a, 26a groß wird, wo- Kühlers für das Kühlmedium bewirkt wird, kann

durch die Kontakte 411 a, 42 a des Mikrorelais 34 a vielfach abgeändert werden. Beispielsweise ist dieser

sich schließen und das Relais 39 nicht mehr anzieht. elektrische Kreis so ausgelegt, daß der Kühler nicht

Die Kontakte 37, 38 werden also ausgeschaltet, und 30 angehalten wird, falls nur ein Temperaturfühler sich

der Kühler für das Kühlmedium wird angehalten, so in im wesentlichen nichtleitendem Zustand befindet,

daß die Temperatur der Innenseite des Haushalt- und daß der Kühler erstmalig dann angehalten wird,

kühlschranks wieder ansteigt. wenn beide Temperaturfühler im wesentlichen nicht-

Mit fortschreitendem Temperaturanstieg wird das leitend sind. Dabei soll der Kühler nicht ansprechen. Wasser im Temperaturfühler 20 α der Ausgangsseite 35 wenn nur einer der Temperaturfühler im wesentlides Kühlmediums zuerst flüssig, so daCi der Wider- chen leitet, wohingegen der Kühler betätigt werden stand zwischen den Anschlüssen 25 a, 26 α gering soll, wenn beide Temperaturfühler leitend sind, wird und die Kontakte 41a, 42a des Mikrorelais Tn Fig.7 ist eine Anordnung dargestellt, mittels 34 a durch den verstärkten elektrischen Strom des derer Eis aus einem Haushaltskühlschrank entfern! Transistors 33a geschlossen werden. In diesem Fall 40 werden kann. Die Schaltung zur Regelung ist dabei sind jedoch die Kontakte 35, 36 immer noch ausge- nicht gezeigt. Das in der Luft und in den eingelagerschaltet, so daß das Relais 39 nicht an/.ieht und die ten Gütern vorhandene Wasser schlägt sich im allge-Kontakte 37, 38 noch ausgeschaltet bleiben. Daher meinen auf der Rohrleitung, dem Verdampfer usw ist auch die Kühleinrichtung für das Kühlmedium nieder, wobei durch die Kühlung das Wasser zu Eis noch nicht in Betrieb. Steigt nun die Temperatur im 45 wird. Dieses Eis verringert die Wärmeleitfähigkeil Kühlschrank weiter an, so schmilzt das im Tempera- der Kühlrippen und des Verdampfers und vergrößen turfühler 20 der Eingangsseite vorhandene Eis. und ebenfalls den Widerstand gegenüber der Luftzirkula der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25, 26 tion, so daß die Wirksamkeit des Kühlvorgang: wird geringer, so daß die Kontakte 41, 42 des Mikro- nachläßt. Um diesen Nachteil zu beheben, ist es not relais~34 öffnen. Das Relais 39 kann also arbeiten, 50 wendig, das Eis zu entfernen. Hierzu ist es bekannt und die Kontakte 37, 38 werden eingeschaltet, so einen Zeitschalter vorzusehen, der sich in vorgegebe daß auch der Kühlapparat für das Kühlmedium wie- nen Intervallen ein- und ausschaltet und so den Küh der arbeitet. ler des Haushaltskühlschranks in Betrieb setzt unc

Da das in F i g. 6 dargestellte System den oben be- wieder anhält. Ferner ist es bekannt, einen von Harn

schriebenen Vorgang, d. h. das Abkühlen und das 55 zu betätigenden Schalter vorzusehen, bei dessen Ein

Ansteigen der Temperatur der Innenseite des Kühl- schaltung warmes Gas durch die Rohrleitung für dii

schranks wiederholt, bleibt die Temperatur im Kühl- Kühlung strömt. Diese bekannten Verfahren sind je

schrank in der Nähe von 0° C aufrechterhalten. doch nachteilig. Bei der Verwendung des Zeitschal

Gleichzeitig wird in vorteilhafter Weise auf den ters passiert es häufig, daß der Zeitschalter soga

Kühlrippen und deren Umgebung kein Eis mehr er- ⁶° dann eingeschaltet wird, wenn sich fast kein Ei

zeugt, niedergeschlagen hat, oder der Zeitschalter win

Falls die Temperatur des Kühlschranks unterhalb auch dann ausgeschaltet, wenn das Eis noch nich

von 0° C konstant gehalten werden soll, wird eine vollständig entfernt ist, so daß die Wirksamkeit de

derartiee Regeleinrichtung durch Einfüllen einer ge- Kühlung sehr gering ist und auch viel Energie vei

eigneten Mischung in richtiger Konzentration in den ⁶5 braucht wird. Die Betätigung des von Hand zu bedie

Raum zur Aufnahme des Wassers verwirklicht, wo- nenden Schalters ist andererseits sehr lästig, und e

durch eine Ernicdrisuna des Gefrierpunkts herbeige- passiert häufig, daß der Schalter gar nicht eingeschal

führt wird. Der Temperaturfühler wird dabei so ver- tet wird.

ίο

sSSSS

ten Anordnung ist der Temperaturfünfer 20 flst Sg ** ^TemP^{eratur bei} Kühlschränken über ^h *^ig·^{8 ist} «" Vorratsbehälter beschrieben, ir

52M

entfernen will. Die Temperaturfühler 20, 20 α sind so konstruiert, daß sie eine Temperatur von θ" C anzeT gen. Die Anschlüsse 25 und 26 des Vemperaturfifh" lers 20 und die Anschlüsse 25« und 26_fl des Temoe raturfühlers 20 α sind mit einer elektrischen R^eT-schaltung nach F ig. 6 verbunden

Die Einrichtung zur Entfernung von Eis nach Fig. 7 arbeitet wie folgt- ^h

FkZ ί ' 5 ° '" ^dc" ^Behaltern

J^PT ? ^UIT^^ben. wurden, wobei die Behälter Überoder fnrif F ρ™ ί^{Μ Kühlanla}8^e ?^{estellt wurden} I"! ^die F'^sche alleine in die Kühlanlage ge-

daß die Menge des unterzubringenden ?^S ^" ^betrachtlich verringert wird '^{e Flsche we}g^e" des beträchtlichen Ge-

und

niederzuschlagen beginnt, so gefriert das WaS im Temperaturfühler 20? und de^-WiderstandIzwUrhL den Anschlüssen 25'und 26 wird goß Jedoch WeT ben in diesem Fall die Schalter für den Kühler einle" schaltet, und der Kühlvorgang schreiterweiter fort" wie es im einzelnen im Zusammenhang m Fig 6 beschrieben ist. Bei weiterer Kühlunp wird Hi # schicht so dick, daß der sTa l S Äen d« Κ.?ΐ1Γ rippe 28 in der Nahe des iemper-Ä^S^ der Befestigungsplatte 44 mit Eis angefüllt wird Da* Wasser im Detektor 20 α gefriert, so daß der Wider stand zwischen den Anschlüssen 25 26 _{a ero}ß _w'_d und die Schalter für den Kühler ausgeschaltet wer den Der Kühler hört also auf zu abit d

₃₅ öSι " ^{Sehr mühevo11 ist}> ^die eingelagerten F « einzulegen und herauszunehmen. Die in ZTT' ^-richtung, die eine RegeleinΓ ^V°^rIief^nden Erfindung verwendet, r ^beschnebenen' ^ei den bekannten

STSW!¹¹⁰¹⁶- ^" ^{Vorridllutie ert}' ^da& 'hre Innenseite mit Seewasser

^W°^{bd das Seewasser bei einer niedri}S^en

SS Sd r

«arme isolieren. Sie sind also mit wärmeisolierendem Material umkleidet oder sie bestehen ς ^{ÜUS derartl}S^em Material. Der Raum 46 ist mit ΑΓΓ'-^"¹' ^{daS durch ein} Kühlmittel gekühlt ΐίϊ,^dcr _h ^Roh.^rleit™S von einem nicht darge-U 7 ^Ku"·" her zirkuliert. In der Grundplatte 48 ΠπιηΗ 1 « · ^VO" ^{Löchern 49} vorgesehen. Diese

seorH- i' '* "5 ""'⁶^" ^{Tdl des Raumes 46 a}°" PS " ^GmndP^]^ ⁴⁸ befinden sich

lirh ν ^δ; 4?^{1 daS Gefaß 45 mit dem Raum 46 ähn}-XirsR ° ^c ausgebildet. Die obere Öffnung des

die Schalter für den Kühler ausgeschaltet wer freii ,,? ^ ^V0" ^{dcm DeckcI 47} abgedeckt, der

den. Der Kühler hört also auf zu arbeiten und das <° Dai rS".^lf!^t _e ^Und ₁ ^{Wieder ab}g^enom™n werden kann. Eis auf den Kühlrippen, dem Verdampfer _Usw SS Sd r"^{d der Deckel 47 sind so} Konstruiert, schmilzt mit ansteigender Temperatur im kTühi" «arme isolieren. Sie sind also mit wärschrank, emperatur ,m Kühl- meisolierendem Mtil k h

Beim Entfernen des Eises schmilzt das Fk im

Spalt 43 zuerst, worauf das Eis im Temperaturfühler 4-

Ma schmilzt, so daß der Widerstand ζΐ sehen _den

Anschlüsser. 25«, 26α gering wird. In diesem FaS

sind jedoch die Schalter für den Kühler immer noch

ausgeschaltet. Schmilzt das Eis weiter ab und wirf seorH- i 5 "'⁶^" ^{Tdl des Raumes 46 a}°

der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25 26 50 PumoenSn " ^GmndP^]^ ⁴⁸ befinden sich

wegen des im Temperaturfühler 20 schmelzenden w« I ·^In geeigneter Anzahl, die auch unter

Wassers gering, so werden die Schalter wieder einee JnV^M ^{M kÖnnen}· ^{Mit diesen Γ m}P^{en 50 sind}

schaltet, so daß der Kühler wieder arbeitet Diese Ll ^a"2^eordnt Röh 51 d

Vorgänge sind die gleichen wie die die bereits im

Zusammenhang mit der Einrichtung nach Fi e 6 be

schrieben wurden. Abkühlung und Entfernen des

Eises wiederholen sich. Das Kühlen seschieht nach

dem Entfernen des Eises mit bestem Wirkungsgrad

Wie oben des näheren erläutert, kann mittels dieser

Einrichtung auch die Temperatur in Haushaltsse

fnerschränken innerhalb eines gewissen Bereichs auf

rechterhalten werden.

Wie oben erläutert, wird mittels der Einrichtung

zum Entfernen von Eis die Erzeueung von Eis c'enaii 1 Γι» ^eitung 27 sind Temperaturfühler 20

angezeigt, so daß das Eis selbsttätig entfernt "wird 6, ηΓι." £ ^{3Π der EinI&}ßseite bzw. an der Auslaßseite Ferner wird mit dem Kühlvoreang automatisch wie' 2fi ,^KuhJ"^ledlums fest verbunden. Anschlüsse 25 und der begonnen, und es wird verhindert, daß die Tem η H τ>1 emperaturfühlers 20 und Anschlüsse 25 a peratur bei Haushaltskühlschränken weder zu stark- 11 . ^des Temperaturfühlers 20α sind mit einem

stark elektnschen Regelkreis nach F ig. 6 verbunden. Die

^nen· ^{Mit diesen} P^e Ll ■ ^a"2^eordnete Röhren 51 ,cst verbunden,

X "τ" ·. °^{beren öffnun}Sen der Röhren 51 im Pnmn, cn u ^{Raumes 4}^ befinden. Wenn die S H" τ »^^eiten' ^nießt Nasser im Raum 46

Pumpen SO h" ^ "^ ^Unte" ^U"^{d Wifd in d}''^e d«Tl ^h"^e'ⁿgesaugt, die es in den oberen Teil

ken Av? ^{h die Rrthren 51} hindurchdrük-

d«'^ °^{ben dar}S^ei-^;ellten Zwangsumlauf

de- ς ^{>dSSers lm R}aum 46 bleibt die Temperatur " ^eewassers in diesem Raum nahezu konstant, JT^ ^U"^abhang'g ^vo" der Lage dieses Raums 46. 1 Γι» ^Rohrleitung 27 sind Temperaturfühler 20 Γ" £ ^{3Π der EinI&}ßseite bzw. an der Auslaßseite ^dlums ft bd 25 d

Temperaturfühler 20, 20 α sind so konstruiert, daß sie eine erwünschte geringe Temperatur anzeigen, die etwas höher liegt als der Gefrierpunkt des Seewassers. Wenn das Abkühlen des Seewassers im Raum 46 fortschreitet, friert das Wasser im Temperaturfühler 20 zuerst, wobei das Seewasser in der Nähe des Temperaturfühlers 20 auf die erwünschte niedrige Temperatur abgekühlt wird. Die Schalter des Kühlers bleiben jedoch in diesem Fall eingeschaltet, wenn auch der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25 und 26 groß wird, wie es im einzelnen im Zusammenhang mit Fi g. 6 beschrieben wurde. Erreicht die Temperatur des Seewassers in der Nähe des Temperaturfühlers 20 a die erwünschte niedrige Temperatur, so wird der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25 a, 26 a groß, da das Wasser im Temperaturfühler 20« zu Eis wird, so daß die Schalter für den Kühler des Kühlmediums ausgeschaltet werden und der Kühlvorgang beendet wird, wie es ebenfalls mit der Vorrichtung nach Fig. 6 im einzelnen beschrieben worden ist.

Schreitet der Temperaturanstieg des Seewassers fort, so wird zuerst der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25«, 26 α gering, da das Wasser im Temperaturfühler 20 a flüssig wird. Der Kühlvorgang beginnt in diesem Zustand jedoch noch nicht. Steigt die Temperatur des Seewassers weiter an, so wird auch der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25, 26 gering, so daß die Schalter des Kühlers eingeschaltet werden und der Kühlvorgang wieder beginnt, wie es im einzelnen im Zusammenhang mit dem System nach F i g. 6 beschrieben wurde.

Anschließend wird das Abkühlen in Intervallen und automatisch wiederholt, so daß die Temperatur des Seewassers im Raum 46 auf dem gewünschten niedrigen Niveau aufrrchte^rhniten '-vird.

Da das Seewasser niemals gefrier! und seine Temperatur niedrig Behalten wird, werden Fische und ähnliche im Raum 46 aufbewahrte Güter frisch gehalten. Sie bewahren ferner ihre ursprüngliche Form und ihren ursprünglichen Geschmack. Ferner können die Fische und die anderen Güter leicht mittels eines Fischernetzes aus dem Secwasscr herausgenommen werden.

Die Vorrichtung nach F i g. 8 kann als Kühleinrichtung verwendet werden, wenn im Raum 46 kein Seewasser ist. In diesem Fall verläuft die Kühlleitung in der Nähe der inneren Wände des Gefäßes 45 und des Deckels 47, und ein Gebläse zum zwangsweisen Umwälzen der Luft befindet sich an der Stelle des Systems zum Zwangsumlauf des Seewassers.

In Fig. 9 ist eine Vorrichtung dargesteik, mittels derer die Feuchtigkeit in einem Haushaltskühlschrank aufrechterhalten werden kann. In dieser Vorrichtung wird eine Regeleinrichtung nach der Erfindung verwendet. Bei den bekannten HaushaltskühKhranken verdichtet sich die Feuchtigkeit der Luft zu kleinen Tropfen. Diese Tropfen gefrieren, und das Eis lagert sich an die Kühlrippen und den Verdampfer an, falls die Temperatur des Kühlschranks den gewünschten niedrigen Wert erreicht hat. Daraus folgt, daß die Luft in Kühlschränken sehr trocken wird, so daß das in verderblichen Gütern wie beispielsweise Gemüse. Früchten. Fisch und Fleisch enthaltene Wasser verdunstet, so daß die Frische und der Geschmack derartiger Lebensmittel Schaden nimmt. Ferner bringt das mit den Kühlrippen und dem Verdampfer verbundene Ei? viele Nachteile mit sich, wie es bereits oben im Zusammenhang mit der Einrichtung nach Fig. 7 beschrieben wurde. Durch «iie in Fig. 9 dargestellte Einrichtung können derartige Nachteile vollkommen vermieden werden. Bei dieser Vorrichtung wird das aus der im Kühlschrank herrschenden Feuchtigkeit herrührende Eis geschmolzen und tropft als Wasser herunter, so daß eine gebräuchliche Vorrichtung zur Entfernung des Eises unnötig wird. Die Wassertröpfchen

ίο werden weiterhin gesammelt, und das Wasser wird in Abständen in den Kühlschrank eingesprüht, so daß die Luft im Kühlschrank immer einen nahezu konstanten Betrag von Feuchtigkeit enthält, wodurch das Austrocknen im Kühlschrank vermieden wird.

In Fig. 9 sind die Temperaturfühler 20 und 20 a mit der Kühlrippe 28 der Kühlleitung 27 an der Einlaßseite bzw. der Auslaßseite des Kühlmittels fest verbunden. Die Anschlüsse 25 und 26 des Temperaturfühlers 20 und die Anschlüsse 25 a und 26 a des Temperaturfühlers 20 a sind mit einer elektrischen Regeleinrichtung nach F i g. 6 verbunden. Diese Temperaturfühler 20, 20 a zeigen eine Temperatur von 0 ' C an. Eine Vorrichtung 52 zur Erzeugung von Nebel ist im unteren Teil des Inneren des Haushaltskühlschranks angeordnet. Dieser Nebelerzeuger 52 besitzt eine Einbuchtung 54, in der das Wasser in der Mitte des Nebelerzeugers 52 gesammelt wird, feiner ein Auifaiublech 53 für das Wasser, das auch die Wassertröpfchen .'ti beiden Seiten der Einbuchtung 54 sammelt sowie eint U-förmige Röhre 55, deren eines Ende sich zur Einbuchtung 54 hin öffnet. Mit dem anderen Ende der U-förmigen Röhre 55 ist ein Spritzapparat 56 fest verbunden. Das Spritzrohi 57 wird über den Magnetschalter 58 in Betrieb gesetzt. Ein Anschluß des Magnetschalters ist mit den" Kontakt 41 h des Mikrorelais 34 ft urd der ändert Anschluß mit dem anderen Kontakt 42 £> des Mikrorelais 34 b und der Spannungsquelle verbunden. Ir der Einbuchtung 54 ist ein gewünschtes Volumer elektrisch leitenden Wassers vorgesehen, in das die Elektroden 59. 60 eintauchen.

Eis sei nun die Wirkungsweise der Vorrichtuns nach Fig. 9 beschrieben, wobei die Arbeitsweise de: zwei Temperaturfühler 20 und 20 α und die elektri '•ehe Regelschaltung, die mit den Anschlüssen 25. 26 25« und 26 α verbunden kt. die gleiche ist. wie die die im Zusammenhang mit Fig.fr im einzelnen be schrieben wurde. Das bedeutet, daß die Kontakte 37 38 für den Kühler eingeschaltet sind, falls das Was ser in beiden Temperaturfühlern 20 und 20a im flüs sigcn Zustand ist. wenn die Abkühlung weiter fort schreitet.

Mit stärkerer Kühlung fließt elektrischer Stror durch die Elektroden 59 und 60. die in das Wasser i:

der Einbuchtung 54 eintauchen, da zwischen de Elektroden 59, 60 ein geringer Widerstand herrsch' Dieser Strom wird über den Transformator 32 b un den Transistor 33 b verstärkt, so daß der verstärkt Strom die Kontakte 41 b. Alb des Mikrorelais 34 schließt. Da die Kontakte 61 und 62 für den Magnet schalter im Relais 39 bereits eingeschaltet sind, wir der Magnetschalter 58 betätigt, -o daß Luft durc das Spritzrohr 57 gepreßt wird, wobei das in der Eir buchtuna 54 angesammelte Wasser als Nebel durc die U-förmig·: Röhre 55 und den Spritzapparat 56 i das Innere de> Haushaltskühlschranks gesprüht win wodurch die Feuchtigkeit erhöht wird. Sobald de Gesamte in der Einbuchtung 54 aneesammelte Wa:

ser versprüht ist, wird der Widerstand zwischen den Elektroden 59, 60 groß, so daß die Kontakte 41 ft und 42 b des Mikrorelais 34 b öffnen, wodurch der Sprühvorgang beendet wird. Das Sprühen hört auch auf, wenn das Relais 39 abfällt und die Schalter 61 und 62 ausgeschaltet werden.

Sobald die Temperatur im Inneren des Kühlschranks auf einen vorbestimmten Wert angestiegen ist, weil der Kühler nicht mehr arbeitet, fallen das Eis und die AVassertropfen, die sich vorher an der "> Kühlrippe 28 und deren Umgebung befanden, als Wassertröpfchen auf das Auffangblech für Wasser 53 und fließen in die Einbuchtung 54. Gleichzeitig schmilzt das Wasser im Temperaturfühler 20 a, und der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25 o, 26 a wird gering. In diesem Fall zieht das Relais 39 jedoch nicht an, weil die Schalter 35 und 36 ausgeschaltet sind. Daher schmilzt das Eis auf den Kühlrippen 28 usw. und tropft fast vollständig während der Zeit, in der das Wasser im Temperaturfühler 20 schmilzt, herunter. Wird der Widerstand zwischen den Anschlüssen 25 und 26 durch das Schmelzen des im Temperaturfühler 20 erzeugten Eises gering, so schalten sich die Kontakte 37 und 38 für den Kühler ein und der Kühlvorgang beginnt von neuem, wie im einzelnen im Zusammenhang mit der Einrichtung nach F i g. 6 beschrieben. . .

Bei der Vorrichtung nach F1 g. 9 ist eine elektrische Schaltung gezeigt, in der das Spritzrohr während des Kühlvorgangs arbeitet. Diese Schaltung kann jedoch so abgeändert werden, daß das Spritzrohr dann zu arbeiten beginnt, wenn die Temperatur im Kühlschrank ansteigt.

Wie oben im einzelnen beschrieben, wird mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 9 das Eis intermittierend entfernt und auch Feuchtigkeit intermittierend zugeführt, so daß mit diesem System nicht nur eine Regelung der Feuchtigkeit, sondern auch ein Entfernen des Eises und eine Regelung der Temperatm durchgeführt wird.

Die Regeleinrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann auf dnem sehr großen Anwendungsgebiet, wie oben beschrieben, Verwendung finden. Darüber hinaus besiizt sie einen einfachen Aufbau, kann leicht und wirtschaftlich hergestellt werden und häli den gewünschten Temperaturbereich genau ein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

_ so daß es zu Störungen im Kühlaggiegat kommen Patentansprüche: kann. Bei Haushaltkühlschränken und ähnlichen Kuhleinrichtungen kann die Temperatur unter den

1. Temperaturregeleinrichtung für eine Kühl- Gefrierpunkt zurückgehen, wodurch es zur Reif- und einrichtung mit einem an ein Kühlaggregat ange- 5 Eisbildung an den Flächen des Wärmeaustauschers schlossenen Wärmeaustauscher, dadurch ge- kommt. Bei Regelung der Temperatur mit nur einem kennzeichnet, daß an den Wärmeaustau- Temperaturfühler ist es nicht möglich, z. B. bei groscher (27, 28) an zwei Stellen unterschiedlicher ßer Luftfeuchtigkeit die Eisschicht auf den Flächen Temperatur je ein an sich bekannter Temperatur- des Wärmeaustauschers auf eine bestimmte Dicke zu fühler (20, 20 a) angebracht ist, der aus zwei io begrenzen.

durch eine elektrisch leitende Flüssigkeit (24) ge- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

trennte Elektroden (21, 22) besteht, die durch die Temperaturregeleinrichtung zu schaffen, bei der die hohe Leitfähigkeit der Flüssigkeit oberhalb ihres Dicke der möglicherweise entstehenden Eisschicht an Gefrierpunktes leitend miteinander värbunden dem Wärmeaustauscher auf ein vorgegebenes sind, durch die geringe Leitfähigkeit der Flüssig- 15 Höchstmaß beschränkt bleibt.

keit unterhalb ihres Gefrierpunktes aber vonein- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

ander isoliert sind, und daß an die Temperatur- gelöst, daß an den Wärmeaustauscher an zwei Stellen fühler ein elektrischer Regelkreis angeschlossen unterschiedlicher Temperatur je ein an sich bekannist, der das Kühlaggregat erst dann ausschaltet, ter Temperaturfühler angebracht ist, der aus zwei wenn die Flüssigkeit auch in dem am wärmeren 20 durch eine elektrisch leitende Flüssigkeit getrennte Teil des Wärmeaustauschers angebrachten Tem- Elektroden besteht, die durch die hohe Leitfähigkeit peraturfühler (20 a) gefriert, und der das Kühlag- der Flüssigkeit oberhalb ihres Gefrierpunktes leitend gregat erst dann wieder einschaltet, wenn die miteinander verbunden sind, durch aie geringe Leit-Flüssigkeit auch in dem am kälteren Teil des fähigkeu der Flüssigkeit unterhalb ihres Gefrierpunk-Wärmeaustauschers angebrachten Temperatur- 25 tes aber voneinander isoliert sind, und daß an die fühler (20) schmilzt. Temperaturfühler ein elektrischer Regelkreis ange-

2. Temperaturregeleinrichtung nach An- schlossen ist, der das Kühlaggregat erst dann ausspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß der an schaltet, wenn die Flüssigkeit auch in dem am wärdem wärmeren Teil des Wärmeaustauschers (27, nieren Teil des Wärmeaustauschers angebrachten 28) angebrachte Temperaturfühler (20 a) in 30 Temperaturfühler gefriert, und der das Kühlaggregat einem Abstand (43) von der Kühlfläche des War- erst dann wieder einschaltet, wenn die Flüssigkeit meaustauschers angeordnet ist, der der Dicke auch in dem am kälteren Teil des Wärmeaustaueiner zuzulassenden Eisschicht auf der Kühl- schers angebrachten Temperaturfühler schmilzt,
fläche entspricht (F i g. 7). Ein Temperaturfühler, der mit einer abwechselnd

3. Temperaturregeleinrichtung nach An- 35 gefrierenden und wieder schmelzenden dünnen Wasspruch 1, insbesondere für Haushaltskühlschrank, serschicht versehen ist, die je nach dem Aggregatzudadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des War- stand des Wassers große oder geringe elektrische meaustauschers (27, 28) ein Sammler (53, 54) für Leitfähigkeit aufweist, ist in Verbindung mit einer das von dem Wärmeaustauscher wegen der Be- Einrichtung bekannt, mit der die Temperatur der schränkung der Eisdicke abtropfende Wasser 40 kalten Lötstelle eines zur Temperaturmessung vervorgesehen ist, in das zwei Elektroden (59, 60) wendeten Thermoelements auf dem Gefrierpunkt gehineinreichen, durch die bei einer bestimmten halten werden soll (GB-PS 10 43 398).

Höhe des Wasserstandes in dem Sammler über Durch die Verwendung von zwei Temperaturfüh-

ein Magnetventil (58) eine das Wasser absau- lern in Verbindung mit dem genannten Regelkreis ppnHe. upH in Hem Kühlraum versprühende Ein- 45 wird einerseits die Schalthäufigkeit der Schaltmittel richtung (56, 57) einschaltbar ist (F i g. 9). sehr verringert und damit ihre Lebensdauer wesent-

4. Verwendung der Temperaturregeleinrich- lieh verlängert. Andererseits geht bei der Temperatung nach Anspruch 1 bei einer Kühleinrichtung, turregeleinrichtung nach der Erfindung die Temperadie aus einem wärmeisolierten, mit Seewasser ge- tür in der Regel nicht unter den Gefrierpunkt zurück, füllten, an den Wänden den Wärmeaustauscher 5° so daß es nur selten zur Reif- und Eisbildung aufnehmenden Behälter (45) besteht, in dem das kommt. Diese kann dann auf eine bestimmte Dicke Seewasser im wesentlichen in vertikaler Richtung beschränkt und das Abtauen periodisch und selbsttäumwälzbar ist (F i g. 8). tig erreicht werden.

Die Beschränkung der Eisbildung unterhalb einer

55 bestimmten Dicke kann dadurch noch verbessert werden, daß der an dem wärmeren Teil des Wänne-