DE19635265C2 - Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel mit integriertem Kälteträgersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel mit wenigstens einem Warenraum, bei dem der Warenraum mittels eines Kühlluftstromes gekühlt wird und zur Kühlung des Kühlluftstromes ein Kälteträgerkreislauf dient, der mit einem separaten Kältemittelkreislauf gekoppelt ist.

Es sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel der eingangs genannten Art bekannt, wie z. B. Kühltheken, Kühlvitrinen, Kühlregale, etc. . Diese Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel weisen einen oder mehrere Warenräume auf, die der Lagerung und/oder Präsentation der zu verkaufenden Waren dienen. Die Kühlung dieser Warenräume erfolgt bei diesen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbeln mittels eines Kühlluftstromes.

Derartige Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel sind entweder "steckerfertig" ausgelegt, d. h. die für die Kühlung des Kühlluftstromes benötigten Komponenten des Kältemittelkreislaufes befinden sich am und innerhalb des Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels, oder sie sind als sog. "nicht steckerfertige" Kühl- und/oder Tiefkühlmöbei ausgelegt. Unter dem Begriff "steckerfertig" sind Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel zu verstehen, bei denen sich die für die Kühlung des Kühlluftstromes benötigten Komponenten innerhalb des Möbels bzw direkt am Möbel angebaut befinden Derartige steckerfertige Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel müssen zur Inbetriebnahme lediglich mit einer entsprechenden Spannungsquelle verbunden werden.

Steckerfertige Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel werden heute grundsätzlich mit sog. Direktverdampfungssystemen ausgerüstet. Hierbei befindet sich die Expansionseinrichtung sowie der Verdampfer innerhalb, der Verdichter sowie der Verflüssiger außerhalb des isolierten Kühl- und/oder Tiefkühlmöbelgehäuses. Als Kältemittel bei derartigen Direktverdampfungssystemen werden in der Regel halogenhaltige Kohlenwasserstoffe, wie z. B. H-FCKW oder H-FKW, eingesetzt. Diese Stoffe sind zwar weder brennbar noch toxisch, weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie ein Ozonabbaupotential (ODP) und/oder ein Treibhauspotential (GWP) besitzen.

Nicht steckerfertige Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel beinhalten im Regelfall einen oder mehrere Verdampfer und ein oder mehrere Expansionsorgane, wobei das verdampfende Kältemittel im Verdampfer dem zirkulierenden Kühlluftstrom Wärme entzieht.

Über Kältemittelleitungen (Saug- und Flüssigkeitsleitung) wird das nicht steckerfertige Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel mit einer Verbundkälteanlage oder einem Verflüssigungssatz im Maschinenraum verbunden Als Kältemittel werden in der Regel halogenhaltige Stoffe (z. B. H-FCKW oder H-FKW) verwendet.

Nicht steckerfertige Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel werden heute auch im Einzelfall an ein Kälteträgersystem angeschlossen, wie es z. B. für ein Kühlhaus aus der DE-OS 37 04 182 bekannt ist. Dabei wird mittels eines kompakten Kältemittelkreislaufes (Flüssigkeitskühlsatz im Maschinenraum) ein Kälteträgermedium gekühlt. Kälteträgerpumpen fördern diesen Kälteträger zu den in den nicht steckerfertigen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbeln befindlichen Wärmeaustauschern und wieder zurück. Der Wärmeaustauscher im Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel entzieht schließlich dem zirkulierenden Kühlluftstrom Wärme.

Als Kältemittel im Flüssigkeitskühlsatz kann somit auch ein umweltfreundliches, jedoch toxisches oder brennbares Medium verwendet werden.

Kälteträgersysteme werden heute aufgrund der sehr hohen Investitionskosten (zusätzliche Wärmetauscher, Kälteträgerpumpen, Isolierungen des Kälteträger- Rohrleitungsnetzes, Kälteträgermedium, etc. ), nur seiten eingesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein "steckerfertiges" Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel anzugeben, bei dem die innerhalb des Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels benötigte Kältemittelmenge des Kältemittelkreislaufes minimiert ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in dem erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel mindestens ein Kälteträgerkreislauf mit mindestens einem Kältemittelkreislauf im Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel steckerfertig untergebracht sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist es notwendig, die geltenden Vorschriften für brennbare Kältemittel nach VBG 20; § 3; Gruppe 3, zu beachten. Aus diesen Vorschriften folgt, daß bei einer Füllmenge pro Kältemittelkreislauf von weniger als 1 kg keine weiteren Schutzmaßnahmen notwendig sind. Gemäß E DIN EN 7003 sind bei einer Füllmenge pro Kältemittelkreislauf von weniger als 150 g keine zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen bei geschlossenen Anlagen erforderlich. Bei einer Kältemittelfüllmenge von mehr als 150 g muß nach der genannten DIN-Norm ein Mindestraumvolumen für den Aufstellungsort der Geräte sichergestellt sein. Alternativ dazu gibt es Mindestanforderungen an Lüftungsöffnungen oder die Möglichkeit explosionsgeschützte Ausführungen eines Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels zu realisieren.

Dadurch, daß das Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel wenigstens einen Kälteträgerkreislauf und wenigstens einen Kältemittelkreislauf aufweist, kann die Kältemittelfüllmenge gegenüber bekannten steckerfertigen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbeln, die lediglich einen Kältemittelkreislauf aufweisen, verringert werden. Diese Mengenreduzierung an Kältemittel hat, abhängig von dem verwendeten Kältemittel, hinsichtlich ökologischer und/oder sicherheitstechnischer Gesichtspunkte Vorteile.

Das erfindungsgemäße Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel zeichnet sich dadurch aus, daß der bzw. jeder der Kältemittelkreisläufe für den Fall, daß als Kältemittel ein brennbarer Stoff verwendet wird, eine Kältemittelmenge von nicht mehr als 1 kg, vorzugsweise von nicht mehr als 150 g, aufweist.

Wird als Kältemittel ein nicht umweltfreundlicher Stoff verwendet - beispielsweise ein H-FKW -, so ist eine Mengenreduzierung bereits vorteilhaft. Im Falle der Verwendung eines brennbaren Stoffes als Kältemittel können durch das Erreichen einer geringen Kältemittelmenge von nicht mehr als 1 kg, vorzugsweise von nicht mehr als 150 g, weitere Sicherheitsvorkehrungen (explosionsgeschützte Bauteile, Be- und Entlüftung, etch) vermieden werden.

Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel mit integrierten Verflüssigungssätzen benötigen bei Direktverdampfung meist eine Kältemittelfüllmenge von mehr als 150 g. Deshalb ist gerade bei standortunabhängigen, sehr flexibel genutzten Geräten der Einsatz von brennbaren Kältemitteln in Direktverdampfungssytemen nicht zu empfehlen. Sollte es bei den erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbeln trotzdem notwendig werden, die Kältemittelfüllmengengrenze von 150 g zu überschreiten, so kann dieses Problem dadurch umgangen werden, daß ein weiterer Kältemittelkreislauf innerhalb des Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels vorgesehen wird.

Bei einer Kältemittelmenge von weniger als 150 g ist die Gefahr der Bildung eines explosiven Kältemittel/Luft-Gemisches praktisch ausgeschlossen. Besondere Sicherheitsvorkehrungen, die über diejenigen des Standes der Technik hinausgehen, sind bei einer Kältemittelmenge von weniger als 150 g daher nicht erforderlich.

Die Gefahr der Bildung eines explosiven Kältemittel/Luft-Gemisches kann bei der Verwendung brennbarer Kältemittel in Direktverdampfungssystemen geschlossener Kühl- und/oder Tiefkühlmöbeln (z. B. Tiefkühlschränken, Glasschiebedeckel- Tiefkühlinseln, etc. ) entstehen, da bei diesen Möbeln die kältemittelführenden Leitungen durch den Geräteinnenraum verlaufen. Hierbei kann es im Falle einer Leckage, z. B. in der Flüssigkeitsleitung, zu einem explosiven Kältemittel/Luft-Gemisch kommen. Bei den erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbeln ist der Kältemittelkreislauf vorzugsweise außerhalb des isolierten Bereichs des Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels angeordnet.

Dies bedeutet, daß sich die brennbare Kältemittelmenge außerhalb des isolierten Geräteinnenraumes und damit lediglich in einem geschlossenen System im sog. Maschinenfach des Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels befindet. Durch die Rohrleitungen des Geräteinnenraumes hingegen fließt ein geeignetes, möglichst umweltfreundliches und nicht brennbares Kälteträgermedium.

Das erfindungsgemäße Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel weiterbildend wird vorgeschlagen, daß das Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel wenigstens einen Wärmeträgerkreislauf aufweist, der der Abführung der Verflüssigerwärme des Kältemittelkreislaufes dient. Während die Abführung der Verflüssigerwärme im Regelfall über die Umgebungsluft im Verkaufsraum realisiert wird, kann es unter Umständen sinnvoll sein, wenn die Abführung der Verflüssigerwärme des Kältemittelkreislaufes statt dessen über einen zusätzlichen Wärmeträgerkreislauf an die Umgebungsluft erfolgt.

Das erfindungsgemäße Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel sowie weitere Ausgestaltungen desselben seien anhand der Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt ein Prinzipschema des erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels anhand einer Kühl- und/oder Tiefkühlinsel. Das Kühlmöbel weist einen isolierten Korpus 1, der einen Warenraum 2 umgibt, auf. Zwischen dem isolierten Korpus 1 und dem Warenraum 2 befindet sich ein Umluftkanal 3. Vorzugsweise unterhalb des Warenraumes 2 ist wenigstens ein Umluftventilator 4 sowie ein Wärmeaustauscher 10 angeordnet über den Umluftventilator 4 wird durch den Umluftkanal 3 Luft aus dem Bereich oberhalb des Warenraumes 2 angesaugt und durch den Wärmeaustauscher 10 geführt. In diesem wird die Umluft gegen ein sich erwärmendes Kälteträgermedium abgekühlt und in Zwangsführung über den Umluftkanal 3 zu der Oberseite des Warenraumes 2 geführt.

In einem separaten Maschinenfach 13, das entweder unterhalb oder unmittelbar neben dem isolierten Warenraum 2 angeordnet ist, befindet sich der Kältemittelkreislauf 11. Dieser besteht aus einem Verdichter 5, einem Verflüssiger 6, einem Expansionsorgan 7, vorzugsweise einem Expansionsventil, und einem Verdampfer 8. In diesem Kältemittelkreislauf 11 zirkuliert das Kältemittel(medium), wobei die Kältemittelfüllmenge vorzugsweise weniger als 150 g beträgt. In diesem Fall sind, wie bereits erwähnt, keine weiteren Sicherheitsvorkehrungen notwendig, falls es sich um ein brennbares Kältemittel handelt.

Dieser Kältemittelkreislauf 11 dient der Abkühlung des Kälteträgerkreislaufes 12. Das im Verdampfer 8 abgekühlte Kälteträgermedium wird mittels der ein- oder mehrstufigen (Kälteträger)Pumpe 9 dem bereits erwähnten Wärmeaustauscher 10 zugeführt, in diesem gegen den Kühlluftstrom erwärmt und anschließend wieder dem Verdampfer 8 zugeführt. In der Regel werden die Rohrleitungen des Kälteträgerkreislaufes 12, zumindest außerhalb es isolierten Kühl- und/oder Tiefkühlmöbelgehäuses, isoliert ausgeführt.

Sollte es aufgrund der Möbelgröße notwendig sein, daß die Kältemittelmenge im Kältemittelkreislauf 11 mehr als 150 g beträgt, so kann die benötigte Kältemittelmenge auf mehrere Kältemittelkreisläufe 11 verteilt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Kältemittelmenge jedes Kältemittelkreislaufes 11 weniger als 150 g beträgt. Im Falle mehrerer Kältemittelkreisläufe 11 können diese entweder auf einen oder auch mehrere Verdampfer 8 wirken. Unter Umständen kann es sinnvoll sein, daß, obwohl lediglich ein Kältemittelkreislauf verwendet wird, zwei oder mehr Wärmeaustauscher 10 benötigt werden, und deshalb zwei oder mehr Kälteträgerkreisläufe 12 vorzusehen sind.

In der Regel wird die Abführung der Verflüssigerwärme des Verflüssigers 6 über die Umgebungsluft im Verkaufsraum realisiert. Alternativ dazu kann, gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels, diese Abführung der Verflüssigerwärme auch mittels wenigstens eines Wärmeträgerkreislaufes - in der Figur nicht dargestellt - an die Umgebungsluft erfolgen.

Claims (4)

1. Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel mit wenigstens einem Warenraum, bei dem der Warenraum mittels eines Kühlluftstromes gekühlt wird und zur Kühlung des Kühlluftstromes ein Kälteträgerkreislauf (12) dient, der mit einem separaten Kältemittelkreislauf (11) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kälteträgerkreislauf (12) mit mindestens einem Kältemittelkreislauf (11) im Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel steckerfertig untergebracht sind.

2. Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder der Kältemittelkreisläufe (11) für den Fall, daß als Kältemittel ein brennbarer Stoff verwendet wird, eine Kältemittelmenge von nicht mehr als 1 kg, vorzugsweise von nicht mehr als 150 g, aufweist.

3. Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelkreislauf (11) außerhalb des isolierten Bereiches des Kühl- und/oder Tiefkühlmöbels angeordnet ist.

4. Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl- und/oder Tiefkühlmöbel wenigstens einen Wärmeträgerkreislauf aufweist, der der Abführung der Verflüssigerwärme des Kältemittelkreislaufes (11) dient.