DE2216482C3 - Kühlmöbel mit zwei wenigstens zeitweise eine Temperaturdifferenz aufweisenden Fächern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kühlmöbel mit zwei wenigstens zeitweise eine Temperaturdifferenz aufweisenden Fächern, insbesondere eine Gefriertruhe mit einem Vorgefrier- und einem Lagerfach, sowie mit einer kaitemittelbetriebenen, ein Drosselorgan aufweisenden Kompressionskältemaschine, deren Verdampfersystem in zwei hintereinandergeschaltete Abschnitte aufgeteilt Ist, von denen der erste dem Vorgefrierfach und der tweite dem Lagerfach zugeordnet ist, weiterhin mit einem von der Verdampiertemperatur im Lagerfach gesteuerten Regierschalter, der durch einen vorzugsweise willkürlich betätigbaren Schnellgefrierschalter tlberbrückbar ist.

Bekannte Kühlmöbel der genannten Art haben den Nachteil, daß infolge der üblichen Hintereinanderschaltung der beiden Verdampferabschnitte beim Betätigen des Schnellgefrierschalters nicht nur die Temperatur im Vorgefrier- bzw. Gefrierfach sondern auch im Lagerfach erheblich abgesenkt wird. Das unnötige und unter Umständen auch unerwünschte Absenken der Temperatur im Lagerfach verzögert den Gefrierprozeß im Vorgefrierfach, da diesem infolge der Aufspaltung der Kälteleistung zwischen den beiden Verdampferabschnitten nicht die volle Kälteleistung der Kältemaschine zur Verfugung steht. Dies hat somit einen erheblichen Energieverlust zur Folge.

Bei einem ebenfalls bekannten Kühlmöbel sollen diese Nachteile dadurch behoben werden, daß der in diesem Falle im Strömungsweg des Kältemittels vor dem Verdampferabschnitt des Vorgefrierfachs liegende Verdampferabschnitt des Lagerfachs eine im normalen Betrieb mit einem Magnetventil verschlossene Umgehungsleitung aufweist, welche beim Betätigen des Schnellgefrierschalters geöffnet wird. Mit Hilfe dieser Umgehungsleitung wird beim Betätigen des Schnellgefrierschalters der größte Teil des Kältemittels durch die Umgehungsleitung und den Verdampferabschnitt des Vorgefrierfachs umgewälzt, während der dem Lagerfach zugeordnete Verdampferabschnitt infolge seines hohen Strömungswiderstandes nur von einem geringen Anteil des Kältemittels durchflossen wird.

Diese bekannte Anordnung hat aber den Nachteil, daß beim Schnellgefrieren in dem System eine unkon trollierte Verlagerung des Kältemittels stattfindet. Das Magnetventil ist darüber hinaus ein störanfälliges Element, dessen laute Schaltgeräusche als unangenehm empfunden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Kühlgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beim Betätigen des Schnellgefrierschalters die erhöhte Kälteleistung vollständig auf das Vorgefrier- bzw. Gefrierfach konzentriert wird und dem Lagerfach nur noch der Anteil der Kälteleistung zukommt, die benötigt wird, um die Lagertemperatur gerade noch aufrecht zu erhalten. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Verdampfersystem und dem Drosselorgan ein das Kältemittel aufnehmender Sammler mit einem elektrischen Heizelement vorgeschaltet ist, das sowohl vom Reglerschalter als auch vom Schnellgefrierschalter steuerbar ist und parallel zu dem Antriebsmotor der Kompressionskältemaschine liegt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der bare Sammler als Trockner für das Kältemittel ausgebildet. Eine derartige Ausbildung ist wirtschaftlich und raumsparend.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der Schneligefrierschalter zwei von einem gemeinsamen Stößel betätigbare Schaltglieder (einen öffner und einen Schließer) aufweist, von denen der öffner mit dem Schaltglied des Reglerschalters in Reihe liegt, während der Schließer parallel zu dem Schaltglied des Reglerschalters und dem öffner geschaltet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in schematischer Weise bei einem Kältekreislauf mit einem in zwei hintereinandergeschaltete Abschnitte unterteilten Verdampfersystem dargestellt, dem auch die wesentlichen elektrischen Schaltelemente sowie deren Verdrahtung zu entnehmen sind.

In der dargestellten einzigen Figur ist mit 10 ein Kältekreislauf einer Kompressionskältemaschine bezeichnet, die in der üblichen Anordnung einen durch einen nicht sichtbaren Elektromotor antreibbaren Verdichter 11, einen Verflüssiger 12, eine als Drosselorgan dienende Kapillare 13 und ein in zwei hintereinandergeschaltete Abschnitte 14 und 15 aufgeteiltes Verdampfersystem aufweist. Die genannten Elemente des Kältekreislaufes 10 sind durch eine Kältemittelleitung 16 hinter-

tinandergeschaltet und werden in der aufgezählten Reihenfolge von dem vom Verdichter 11 geförderten Kältemittel durchströmt Die beiden Abschnitte 14 und 15 des Verdampfersystems sind je einem durch strichpunktierte Umrisse symbolisiertem Vorgefrierfach 14' |zw. einem Lagerfach 15' zugeordnet

In der Kältemittelleitung 16 is; zwischen dem Verflüssiger 12 und der als Drosselorgan dienenden Kapillare 13 ein Sammler 17 vorgesehen, der mit einem elektrischen Heizelement 18 ausgestattet ist Das Heizeletient 18 besteht in dem dargestellten Ausführungsbeiipiel aus einem Heizdraht der schraubenlinienförmig em den Mantel des Sammlers gelegt ist Das Volumen des Sammlers 17 ist so bemessen, daß es die Kältemitlelfüllung des dem Lagerfach 15' zugeordneten Veriampferabschnitts 15 faßt.

An dem dem Lagerfach 15' zugeordneten Abschnitt |5 des Verdampfersystems liegt der Wärmefühler eines anit einem Fühlerrohr 19 ausgestatteten Reglerschalters 20, der ein Schaitghed 21 betätigt welches über einen Kontakt 22 die Stromzufuhr zum Verdichter 11 und zu dem Heizelement 18 regelt Das Schaltglied 21 des Reglerschalters 20 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der offenen Stellung gezeichnet.

Zur Steuerung der Kompressionskältemaschine dient ferner ein SchnellgefrierschaJter 23, der zwei von einem gemeinsamen Schaltstößel 24 betätigbare Schaltglieder, einen Öffner 25 und einen Schließer 26 aufweist, denen je ein Kontakt 25' bzw. 26' zugeordnet ist

Der Elektromotor des Verdichters 11 ist über eine Anschlußleitung 27 an eine Ader eines zweiadrigen Stromnetzes anschließbar, während die Verbindung zur anderen Ader über eine Anschlußleitung 28 hergestellt wird, in der das Schaltglied 21 des Reglerschalters 20 mit dem Kontakt 22 liegt. In Reihe mit dem Schaltglied 21 des Reglerschalters 20 liegt der öffner 25 des Schnellgefrierschalters 23. Von dem mit dem öffner 25 zusammenwirkenden Kontakt 25' führt eine Verbindungsleitung 29 zu dem Elektromotor des Verdichters 11, so daß der Stromkreis des Elektromotors geschlossen ist, sobald das Schaltglied 21 am Kontakt 22 des Reglerschalters anliegt und der öffner 25 des Schnellgefrierschalters 23 in seiner gezeichneten Ruhestellung ist. Von dem Kontakt 22 des Reglerschalters 20 ist eine Leitung 30 abgezweigt, die an das eine Ende des Heizelements 18 am Sammler 17 angeschlossen ist. Das andere Ende des Heizelements 18 ist über eine Leitung 31 mit der Anschlußleitung 27 verbunden. Der Schließer 26 des Schnellgefrierschalters 23 und dessen Kontakt 26' ist über eine Leitung 32 zu dem Schaltglied 21 des Reglerschalters 20 und dem öffner 25 im Schnellgefrierschalter 23 parallel geschaltet

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt: In der dargestellten Lage des Schaltgliedes 21 im Reglerschalter 20 sowie des Öffners 25 und des Schließers 26 im Schnellgefrierschalter 23 (Schnellgefrierschalter in Ruhe) ist die Stromzufuhr zum Elektromotor des Verdichters Ii unterbrochen. Überschreitet nun die Temperatur im Lagerfach 15' das vorgeschriebene Temperaturniveau, so schaltet der Reglerschalter 20, der die Temperatur am Verdampferabschnitt 15 mit Hilfe des Fühlerrohres 19 erfaßt, ein. Das Schaltglied 21 legt sich dabei gegen den Kontakt 22 und schließt auf diese Weise den Stromkreis zum Elektromotor des Verdichters 11. Über die von dem Kontakt 22 abgezweigte Leitung 30 wird gleichzeitig der Stromkreis zu dem Heizelement 18 des Sammlers 17 eingeschaltet. Das Einschalten des Heizelements 18 bewirkt, daß nach dem Anlauf des Verdichters vom Verflüssiger 12 in den Sammler eintretendes, oder vom vorgehenden Kühlzyklus noch im Sammler verbliebenes restliches flüssiges Kältemittel sofort verdampft. Das dadurch entstehende Gaspolster drückt das flüssige Kältemittel vollständig aus dem Sammler durch die als Drosselorgan dienende Kapillare 13 in die hintereinandergeschalteten Abschnitte 14 und 15 des Verdampfersystems, wo es durch Aufnahme von Wärme aus dem Vorgefrierfach 14' bzw. dem Lagerfach 15' verdampft

Beim Absinken der Temperatur im Lagerfach 15' wird durch Überschreiten des unteren Einsteilpunktes des Reglerschalters 20 das Schaltglied 21 vom Kontakt 22 abgehoben und der Stromkreis zum Elektromotor unterbrochen. Die Kompressionskältemaschine arbeitet also im normalen Regelbetrieb, wobei die Beheizung der Sammlers 17 verhindert daß sich während der von Reglerschalter gesteuerten Laufperioden flüssiges Kältemittel im Sammler aufhält

Wird nun der Schnellgefrierschalter 23 betätigt so werden über den Schaltstößel 24 der öffner 25 vom Kontakt 25' abgehoben und der Schließer 26 gegen seinen Kontakt 26' angelegt Ist dabei das Schaltglied 21 im Reglerschalter 20 in der gezeichneten Stellung (Reglerschalter aus), so wird der Stromkreis des Elektromotors des Verdichters 11 über die Leitungen 28,32 und 29 geschlossen. Der Stromkreis über die Leitung 30 zum Heizelement 18 des Sammlers 17 ist aber durch Abheben des Öffners 25 von seinem Kontakt 25' unterbrochen. Dies hat zur Folge, daß nach dem Anlauf des Verdichters zunächst der Sammler mit flüssigem Kältemittel angefüllt wird. Da das Volumen des Sammlers 17 der Flüssigkeitsfüllung des Verdampferabschnittes 15 im Lagerfach 15' entspricht wird daher beim Schnellgefriervorgang flüssiges Kältemittel nur in den dem Vorgefrierfach 14' zugeordneten Verdampferabschnitt

14 gelangen, so daß in dieser Phase nur das Vorgefrierfach 14' gekühlt wird.

Steigt nun während des Schnellgefriervorgangs die Temperatur im Lagerfach 15' über die vorgeschriebene obere Grenze an, so schaltet der Reglerschalter 20, wobei sich das Schaltglied 21 gegen den Kontakt 22 anlegt und dadurch über die Leitung 30 den Stromkreis zum Heizelement 18 am Sammler 17 schließt. Dies hat zur Folge, daß im Sammler vorhandenes flüssiges Kältemittel durch Aufnahme von Wärme sofort verdampft und dadurch das vom Verflüssiger 12 kommende flüssige Kältemittel durch die Kapillare 13 in das Verdampfersystem treibt wodurch auch der dem Vorgefrierfach 14' nachgeschaltete Verdampferabschnitt 15' des Lagerfachs gefüllt wird. Die Temperatur im Lagerfach

15 wird daraufhin wieder abgesenkt. 1st im Lagerfach 15' die Temperatur so weit abgesenkt, daß der untere Schaltpunkt des Reglerschalters 20 wieder erreicht ist, so hebt sich das Schaltglied 21 vom Kontakt 22 ab. Dabei wird jedoch nur der Stromkreis des Heizelements 18 unterbrochen. Der Stromkreis des Elektromotors des Verdichters bleibt so lange geschlossen, als der Schnellgefrierschalter noch in seiner Stellung »Ein« (öffner 25 ist von seinem Kontakt 25' abgehoben. Schließer 26 liegt an seinem Kontakt 26' an) verbleibt. Da das Heizelement 18 nunmehr stromlos ist, kühlt sich der Sammler 17 rasch ab und füllt sich wieder mit flüssigem Kältemittel, so daß nach kurzer Zeit im Verdampferabschnitt 15 des Lagerfachs 15' nur noch Kältemitteldampf vorhanden ist und somit der Kühlprozeß nur

noch in dem Vorgefrierfach 14' stattfindet.

Nach dem Rückstellen des Schnellgefrierschalters in die gezeichnete Lage setzt der normale Regelbetrieb, der durch den Reglerschalter 20 in der weiter vorn beschriebenen Weise gesteuert wird, wieder ein.

Der Schnellgefrierschalter 23 kann bei der beschriebenen Anordnung sowohl willkürlich von Hand, als auch halbautomatisch mit einem Zeitschaltwerk, darüber hinaus aber auch vollautomatisch betätigbar sein, wie dies bei der Regelung derartiger Kühlmöbc mein bekannt und üblich ist Die beschriebene nung läßt sich mit Vorteil auch bei sogenanntei temperaturen-Kühlschränken mit einem Gef und einem Normalkühlfach anwenden. Dadurch möglich, das Gefrierfach des Zweitemperature schranks zu raschem Einfrieren von Kühlgut zi zen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kühlmöbel mit zwei wenigstens zeitweise eine Temperaturdifferenz aufweisenden Fächern, insbe-Sondere Gefriertruhe mit einem Vorgefrier- und einem Lagerfach, sowie mit einer kältemittelbetriebenen, ein Drosselorgan aufweisenden Kompressionskältemaschine, deren Verdampfersystem in Ewei hintereinandergeschaltete Abschnitte aufgeteilt ist, von denen der erste dem Vorgefrierfach und der zweite dem Lagerfach zugeordnet ist, weiterhin mit einem von der Verdampfertemperatur im Lagerfach gesteuerten Reglerschalter, der durch einen vorzugsweise willkürlich betätigbaren Schnellgefrierschalter überbrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dein Verdampfersystem (14, 15} und dem Drosselorgan (13) ein das Kältemittel aufnehmender Sammler (17) mit einem elektrischen Heizelement (18) vorgeschaltet ist, das sowohl vom Reglerschalter (20) als auch vom Schnellgefrierschalter (23) steuerbar ist und parallel zu dem Antriebsmotor der Kompressionskältemaschine liegt

2. Kühlmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizbare Sammler (17) als Trockner für das Kältemittel ausgebildet ist.

3. Kühlmöbel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellgefrierschalter (23) zwei von einem gemeinsamen Schaltstößel (24) betätigbare Schaltglieder (25, 26) (einen öffner und einen Schließer) aufweist, von denen der öffner (25) mit dem Schaltglied (21) des Reglerschalters (20) in Reihe liegt, während der Schließer (26) parallel zu dem Schaltglied (21) des Reglerschalters (20) und dem öffner (25) geschaltet ist.

4. Kühlmöbel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Sammlers (17) wenigstens annähernd der Flüssigkeitsfüllung des Verdampferabschnitts (15) im Lagerfach (15') entspricht.