DE2601874A1

DE2601874A1 - Vorrichtung zum mitteln und abfuehlen der temperatur fuer ein kuehlkontrollsystem

Info

Publication number: DE2601874A1
Application number: DE19762601874
Authority: DE
Inventors: Malcolm D Macmaster
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1976-01-20
Publication date: 1976-11-11
Also published as: BR7601535A; JPS5313831B2; FR2309921A1; GB1531842A; JPS51130955A; US4008615A; CA1022354A; FR2309921B1

Description

Patentanwalt DipHng. IbIf Merges

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Telefon (08106) 2176

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PATENTMENGES Zorneding 307487-803

Mein Zeichen/My ref. E 132 Tag/Date 2 0. JoH. 1976

EMHART CORPORATION
Farmington, Connecticut, V.St.A.

Vorrichtung zum Mitteln und Abkühlen der Temperatur für ein Kühlkontrollsy stern

Die Erfindung befaßt sich mit Problemen, die bei der sehr genauen Kontrolle der Temperatur eines Kühlmöbels oder einer anderen gekühlten Umgebung auftreten. Bei manchen Verwendungszwecken ist es erwünscht, äußerst enge Toleranzen der Kühltemperatur aufrechtzuerhalten, damit die Temperaturablesung so weit wie möglich gesenkt werden kann und trotzdem noch die Sicherheit besteht, daß eine gewisse absolute Minimaltemperatur eingehalten wird.

Wenn beispielsweise die in einer gekühlten Umgebung gelagerten

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Waren als einen Bestandteil Wasser enthalten und niemals gefrieren dürfen, so sollte die absolute Minimaltemperatur auf ungefähr

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0,5 C vorbestimmt werden. Andererseits ist es auch erwünscht,

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die Temperatur so nahe wie möglich auf 0,5 C zu halten, ohne tiefer zu gehen.Es wird deshalb erforderlich, die gewünschte Temperatur innerhalb sehr enger Toleranzen aufrechtzuerhalten.

In Kühlmöbeln, die auf einer Temperatur oberhalb von O C gehalten werden müssen, sind die oben angegebenen Bedingungen die genauen Forderungen. Es ist erwünscht, das Kühlmöbel so weit wie möglich herunterzukühlen, ohne daß die Gefahr besteht, daß eine der vielen Veränderlichen das Gefrieren der Lebensmittel verursacht. Es gibt viele solche Veränderliche, wie etwa die Umgebungslufttemperatur, Feuchtigkeitsänderungen, veränderlicher Lichteinfall bei Tag und Nacht, veränderlicher Gebrauch durch Kunden, usw. Zur schnellen Anpassung an solche schnellen Zustandsänderungen und zum Halten der Temperatur innerhalb der gewünschten engen Toleranzgrenzen ist ein sehr schnell ansprechendes Temperaturkontronsystem erforderlich.

Ein Element der vorliegenden Erfindung macht von einer bekannten technischen Einrichtung Gebrauch, die üblicherweise als "Wärmerohr" bezeichnet wird. Die ^llWärmerohr"-Erscheinung ist in MECHANICAL ENGINEERING, November 1968, ausführlich beschrieben. Das Wärmerohr wird bei einer Vielfalt von technischen Verfahren zum Wärmetranspart verwendet, und zwar insbesondere dann, wenn die zu transportierenden Wärmemengen sehr groß sind oder wenn räumliche Begrenzungen dmn für die Wärmeübertragungsvorrichtung verfügbaren Bereich einschränken. Es hat sich gezeigt,

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daß das Wärmeübertragungsvermögen von Wärmerohren viel größer ist als das beste Wärmeübertragungsvermögen von Metallen.

Grundsätzlich ist das Wärmerohr eine geschlossene evakuierte Kammer, in welcher sich ein leichtflüchtiges Fluid befindet, das bei seiner besonderen Betriebstemperatur die gewünschte Temperatui—Druck-Beziehung hat. Die grundsätzliche Wirkungsweise besteht darin, daß, wenn ein Ende der Kammer erwärmt wird, etwas Flüssigkeit dadurch verdampft wird und einen Anstieg des Dampfdruckes im Nahbereich verursacht; es wird vorübergehend eine geringe Druckdifferenz in der gasförmigen Atmosphäre in der Kammer erzeugt. Es wird dadurch ein Dampfstrom eingeleitet, wobei der wärmere Dampf zu dem Bereich mit niedrigerem Dampfdruck in dem kühleren Abschnitt der Kammer fließt. Wenn der warme Dampf die kalte Zone erreicht, gibt er seine Wärme an den umgebenden Dampf ab und kondensiert. Die frisch kondensierte Flüssigkeit fließt dann zu dem zuvor erwärmten Abschnitt zurück, und zwar entweder durch Schwerkraft oder als Kapillarströmung durch einen Docht hindurch, der sich von einem Ende der Kammer zu dem anderen Ende erstreckt. Diese Dampfströmung findet mit sehr hohem Tempo statt, so daß in dem Wärmerohr im Mittel die Temperaturdifferenz von einem Ende zum anderen sehr gering ist. Während bislang sich die Benutzung des Wärmerohrs auf die sehr günstige Eigenschaft eines großen Wärmeströmungsvolumens richtet, macht die Erfindung von den Mittelwertbildungs- und Übermittlungsaspekten der Erscheinung Gebrauch, die bis heute auf dem Gebiet der Kühlmöbel weitgehend unbeachtet geblieben ist. Das Wärmerohr hat ein Eigenvermögen, die Temperatur zu mitteln, die es auf seiner Länge abfühlt, und

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diese Durchschnittstemperatur einer entfernten Stelle mitzuteilen. Diese beiden Eigenschaften sind bei der schnell ansprechenden Kontrolle, die zur Überwachung von gekühlten Umgebungen erforderlich ist, äußerst nützlich..

Viele Arten der Kühlkontrolle sind bei dem Versuch, eine enge Kontrolle der Temperaturtolerenzen zu erzielen, zwar bereits benutzt worden, keine von ihnen ist jedoch in der Lage gewesen, die Veränderlichen zu überwinden, die durch die großen Änderungen in den Betriebszuständen eingeführt werden, welchen Kühlmöbel ausgesetzt sind. Einer der ersten Versuche ist ein Zweistufen— system gewesen, bei welchem zuerst ein Thermistor in dem Primärluftauslaßbereich eines Standardkühlmöbels eingesetzt wird. Auf diese Weise wird, wenn die Umgebungstemperatur ansteigt oder abfällt, die Information elektrisch zu der Kühlvorrichtung übertragen. Bei diesem S_ tem ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten, da äußere Luftströme oder die Umgebungsluftfeuchtigkeit einen falschen Meßwert erzeugen und eine übermäßige oder unzureichende Kühlung verursachen können. Ein Problem, das insbesondere bei diesem System auftritt, besteht darin, daß nur ein kleiner Abschnitt, nämlich der Auslaßabschnitt der gekühlten Umgebung abgefühlt wird und daß deshalb kleine örtlich begrenzte Änderungen nicht berücksichtigt werden.

Die zweite Stufe dieses Systems ist die Kontrolle außerhalb der Geschäftszeit oder während der Nacht. Bei Nacht, wenn der Laden geschlossen ist und das Kühlmöbel nicht geöffnet wird und die äußeren Luftströme minimal sind, kann die große Abnahme

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des Kältebedarfes nicht berücksichtigt werden. Der größte Einzel fäktor ist das Abschalten der Kühlmöbelbeleuchtungen bei Nacht, was an und für sich allein eine Aufwärtsverschiebung der Kühl-

möbeltemperatur um 3 C erfordert, um ein Gefrieren zu verhindern. Somit ist eine zweite überlagerte Kontrolle erforderlich,

um den Thermostaten während der Nacht um bis zu 3 C zu verstellen .

Es ist zu erkennen, daß selbst mit dieser doppelten Kontronmaßnahme eine Einrichtung zum direkten Abfühlen der Warentemperatur oder der Temperatur im direkten Warenlagerungsbereich erwünscht ist. Trotz sehr enger Kontrolle der Auslaßlufttemperatur ist es bei dem Zweistufensystem möglich, daß sich die Warentemperatur mit Änderungen anderer Veränderlicher ändert, die effektiv nicht überwacht werden, wie beispielsweise die Umgebungslufttemperatur und die Feuchtigkeit, die Kühlmöbelbeleuchtungswärme, der Luftstrom im Ladenbereich und die Benutzung durch Kunden, die Kühlmöbel wartung und das Öffnen der Hintertür sowie die sich ändernde Benutzung von Nachtabdeckungen. Diese außerordentlichen Veränderlichen können durch die hier beschriebene Erfindung abgefühlt werden.

Die Erfindung macht Gebrauch von einer geschlossenen Leitung in Form einer rohrförmigen Schleife oder dgl., die gegenüber der Umgebung verschlossen und teilweise mit Kühlmittel gefüllt ist. Das Rohr ist insgesamt in zwei Teile eingeteilt, einen Verdampferabschnitt und einen Kondensatorabschnitt. Der Kondensatorabschnitt verläuft durch das Innere eines Kühlmöbels oder durch eine andere ähnliche Umgebung, in welcher eine Temperaturkontrolle vorgenommen werden soll. Meistens läuft das Rohr an

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der Unterseite der Vorderkante der Regale entlang, die innerhalb des Kühlmöbels angeordnet sind.

Der Verdampferabschnitt bezieht sich auf denjenigen Teil des Rohres ,welcher entweder aus der gekühlten Umgebung ganz hinausführt oder sich zumindest in einen wärmeren Bereich innerhalb der gekühlten Umgebung erstreckt, beispielsweise unter den Regalen. Der Verdampferabschnitt endigt in einem Sammelbecken oder -topf, der als ein Speichergefäß für das flüssige Kühlmittel dient. Das Sammelbecken dient außerdem als ein von der abgefühlten Umgebung entfernter zweckmäßiger Ort, an welchem die Temperatur des Kühlmittels überwacht werden kann. Das Sammelbecken kann an jeder geeigneten Stelle angeordnet sein, beispielsweise unterhalb des an dem Fachträger befestigten Faches oder woanders an einer relativ warmen Stelle innerhalb des Kühlmöbels. Vorzugsweise erstreckt sich ein vorstehender Teil der Wand des Sammelbeckens nach innen und bildet einen Abfühlbehälter. Dieser Behälter soll sich in der Nähe des Bodens des Sammelbeckens befinden, damit er unterhalb des Spiegels des darin befindlichen flüssigen Kühlmittels liegt. Auf diese Weise kann eine Temperaturmeßsonde, wie beispielsweise ein Thermistor oder dgl., in dem Behälter angeordnet werden, um die Temperatur des flüssigen Kühlmittels darin abzufühlen.

Die Wärmerohrerscheinung bewirkt, daß das flüssige und das dampfförmige Kühlmittel die mittlere Temperatur des Kondensatorabschnittes der rohrförmigen Leitung annehmen und dadurch eine genaue Einrichtung zum Abfühlen der mittleren Temperatur in der gekühlten Umgebung bilden.

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Durch die Erfindung soll eine Einrichtung zum Abfühlen der mittleren Temperatur in einer gekühlten Umgebung geschaffen werden.

Ferner soll eine einfache Einrichtung zum Übermitteln eines Temperaturmeßwertes an eine entfernte zentrale Stelle geschaffen werden.

Ferner soll eine Vorrichtung geschaffen werden, welche die Temperatur" einer gekühlten Umgebung kontrolliert, ohne die Temperatur derselben unnötig zu verändern.

Weiter soll eine Einrichtung geschaffen werden, welche die Kühltemperatur innerhalb sehr enger Toleranzen überwacht.

Ferner soll eine Vorrichtung geschaffen werden, welche weite Temperaturänderungen in Kühlmöbeln überwacht, die durch Umgebungsluftströme, durch die Umgebungsfeuchtigkeit, durch den Kundengebrauch, durch den Wartungsgebrauch und durch von Lichtquellen erzeugte Wärme verursacht werden.

Ferner soll ein System zum Abfühlen der Warentemperatur in dem unmittelbaren Bereich, in welchem die Ware in Kühlmöbeln gelagert ist, geschaffen werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des

Systems, in welchem die Vorrichtung

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nach der Erfindung zum Mitteln und Abfühlen der Temperatur benutzt wird, und

Fig. 2 ein Querschnittansicht einer Aus

führungsform des Mittelwertbildungskreises, der unterhalb eines Fachbrettes innerhalb eines Kühlmöbels angeordnet ist.

Die grundlegende Übermittlungsstruktur der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Leitung 2, welche gegenüber der Umgebung verschlossen und vorzugsweise teilweise mit flüssigem und dampfförmigem Kühlmittel gefüllt ist, das in seiner Gesamtheit mit der Bezugszahl 4 bezeichnet ist. Für die Leitung kann eine rohrförmige Struktur, wie etwa ein gerader rohrförmiger Abschnitt, gewählt werden oder die Leitung kann als eine geschlossene rohrförmige Schleife ausgebildet werden, wie in Fig. 1 dargestellt.

Das Rohr kann in zwei generelle Betriebsteile unterteilt werden, den Kondensatorabschnitt 6, der vorzugsweise längs der Vorderkante des Regalbrettes 28 eines Kühlmöbels angeordnet ist, und den Verdampferabschnitt 8, der üblicherweise unter dem Regalbrett angeordnet ist und sich dadurch in einer etwas wärmeren Umgebung befindet. Jeder Abschnitt arbeitet mit einer unterschiedlichen Funktion, um ein schnelles Abfühlen und Übermitteln der Temperaturinformation an die Abfühleinrichtung zu unterstützen. Grundsätzlich verläuft der Kondensatorabschnitt durch die Umgebung hindurch, die innerhalb sehr enger Toleranzen auf eine vorbestimmte

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Temperatur gekühlt werden soll. Der Kondensatorabschnitt 6 braucht "sich tatsächlich nicht über die gesamte Länge eines Kühlmöbels zu erstrecken, da es sich gezeigt hat, daß ein kurzer Abschnitt von 1 ,2 m ausreicht, um eine wirksame Abfühlung in einem Kühlmöbel mit einer Länge von 3,6 m vorzunehmen. Eine solche Kühlmöbelumgebung ist in Fig. 1 mit gestrichelter Umrißlinie schematisch dargestellt und mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Der Kondensatorrohrabschnitt 6 hat die Hauptaufgabe, den mittleren Temperaturmeßwert innerhalb des Kühlmöbels 10 abzufühlen und diesen Meßwert zu der Abfühleinrichtung zu übermitteln, die innerhalb des Verdampferabschnitts 8 angeordnet und unter dem Regalbrett 28 dargestellt ist. Zwischen den Abschnitten 8 und 6 besteht eine vollständige Strömungsmittel verbindung.

Der Verdampferabschnitt 8 kann einen Sammeltopf 12 enthalten, welcher als ein Reservoir für flüssiges Kühlmittel dient. Der Sarnmeltopf 12 steht in voller Strömungsmittelverbindung mit allen Abschnitten des Rohres 2, um den Strom von Dampf und Flüssigkeit zwischen diesen zu erleichtern. Insbesondere kann der Verdampferabschnitt 8 an Einlaß- und Auslaßöffhungen 14 und 16 in den Sammeltopf 12 eintreten bzw. aus dem Sammeltopf austreten. Wenn für den Sammeltopf 12 eine zylindrische Form gewählt worden ist, wie bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform , so können die Öffnungen 14 und 16 an den ebenen End ab schnitten 1 8 und 20 derart angebracht werden, daß der normale Oberflächenspiegel des Kühlmittels sich unterhalb beider Öffnungen befindet. Auf diese Weise dienen die Öffnungen 14 und 16 immer dann als Dampfauslaßstellen, wenn der Dampfdruck innerhalb des Sammeltopfes 12 den Dampfdruck innerhalb des Kondensatorabschnittes β übersteigt.

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Im Betrieb nimmt das flüssige Kühlmittel innerhalb des Sammeltopfes 12 unter dem Regalbrett 28 die mittlere abgefühlte Temperatur der Umgebung innerhalb des Kühlmöbels 10 an. Der Sammeltopf 12 kann die Form eines gesonderten vergrößerten Behälters in dem Abschnitt 8 annehmen, wie in Fig. 1 gezeigt, oder kann ein beliebig geformter Teil des Abschnitts 8 sein, welcher flüssiges Kühlmittel enthält. Es ist deshalb erwünscht, daß eine Wärmeabfühleinrichtung in zweckmäßiger Weise in der Nähe des flüssigen Kühlmittels 4 in dem Sammeltopf 12 angeordnet ist. Für diesen Zweck kann ein Abfühlbehälter 22 innerhalb des Sammeltopfes 12 vorgesehen sein, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt. Der Behälter 22 kann tatsächlich irgendein Vorsprung in der Wand des Sammeltopfes 12 sein, der unter den niedrigsten Spiegel geht, den das flüssige Kühlmittel unter allen normalen Betriebsbedingungen jemals annehmen kann. Auf diese Weise kann eine Temperaturmeßsonde, beispielsweise eine Thermistorsonde 24 in dem Behälter 22 angeordnet werden und die Temperatur des flüssigen Kühlmittels 4 abfühlen, welche wiederum die mittlere Temperatur ist, die durch den Kondensator rohr abschnitt 6 innerhalb der Kühlmöbelumgebung 10 abgefühlt wird. Dieser Temperaturmeßwert kann dann von der Thermistorsonde 24 über Anschlußleitungen 26 elektrisch zu irgendeiner herkömmlichen, schnell ansprechenden Kühlvorrichtung übermittelt werden, beispielsweise zu einem Kompressordruckregler oder dgl., um die Kühlung der Umgebung 10 zu steuern.

Im Beharrungszustand ist das Kühlmittel 4 teilweise in flüssigem und teilweise in dampfförmigem Zustand. Die Kühlmittelmenge, die in einem besonderen System benutzt wird, wird derart gewählt, daß bei normalen Betriebstemperaturen der Oberflächen— spiegel des flüssigen Kältemittels in dem Sammeltopf 12 sich

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vollständig oberhalb des Abfühlbehälters 22 und vollständig unterhalb der Einlaß- und Auslaßöffhungen 14 bzw. 16 befindet. Der Beharrungszustand wird immer dann angenommen, wenn die Temperatur des Kühlmittels an allen Stellen innerhalb des verschlossenen Rohres 2 und des verschlossenen Sammeltopfes 12 gleich ist. Wenn sich jedoch der Sammeltopf 12 in einer etwas wärmeren Umgebung als der Kondensator abschnitt 6 befindet, wie beispielsweise unter dem Regalbrett 28 auf dem Träger 30, so beginnt das flüssige Kühlmittel in dem Sammeltopf zu sieden und deshalb steigt der Dampfdruck innerhalb des Sammeltopfes an und es beginnt eine Bewegung oder Zirkulation von warmem Dampf zu dem kälteren Kondensatorabschnitt 6. Diese Bewegung wird durch die Temperaturdifferenz zwischen dem dampfförmigen und dem flüssigen Kühlmittel in dem Sammeltopf 12 und dem Verdampfer— abschnitt 8 verursacht, verglichen mit der Temperatur des flüssigen Kühlmittels und des dampfförmigen Kühlmittels, das sich in dem Kondensatorabschnitt 6 innerhalb des kälteren Luftstroms befindet. Bei dem Erreichen des kälteren Kondensatorabschnittes kühlt.sich der warme Dampf ab und es erfolgt eine Kondensation an den Wänden der Leitung. Das Kondensat fließt dann durch Schwerkraft zurück zu dem Sammeltopf. Auf diese Weise wird durch die niedrigere Temperatur des flüssigen Kühlmittels, das an den Wänden des Rohres hinabströmt, kontinuierlich die Temperatur des Vorrats an flüssigem Kühlmittel innerhalb des Sammeltopfes 12 verringert, bis das gesamte Kühlmittel innerhalb des gesamten Systems dieselbe Temperatur angenommen hat, bei welcher es sich um die Durchschnittstemperatur des Kühlmöbels 10 handelt. Diese Dampfströmungsreaktion ist sehr empfindlich und Temperaturänderungen zwischen verschiedenen Punkten innerhalb des

Systems sind sehr gering, üblicherweise weniger als 0,6 C. Somit ist die Temperatur des flüssigen Kühlmittels, die in dem Sammeltopf 12 durch die Thermistorsonde 24 abgefühlt wird, ein sehr kleiner, genauer Durchschnittsmeßwert der mittleren Temperatur innerhalb des gesamten Kühlmöbels 10.

Die Ansprechgeschwindigkeit ist eine der erwünschtesten Eigenschaften des vorliegenden Systems. Sobald eine leichteste Temperaturänderung innerhalb der gekühlten Umgebung 10 auftritt, wird diese Änderung sofort durch den Kühlmitteldampf inner—

halb des Kondensatorabschnittes/in Form einer Temperaturdifferenz zwischen ihm und dem Topf 12 abgefühlt. Diese Ansprechgeschwindigkeit wird geschaffen, indem die Größe der Rohrleitung 2 ziehmlich klein gewählt wird (vorzugsweise in der Größenordnung von 6,4 mm bis 12,7 mm im Durchmesser), so daß bei dem begrenzten Dampfvolumen darin die Gesamtwärmekapazität klein ist. Mit einer solchen kleinen Gesamtwärmekapazität ist der Kondensatorabschnitt 6 in der Lage, schnell jede örtliche Temperaturänderung anzunehmen. Wenn diese einmal auftritt, kommt es zu einer inneren Temperatur- und Druckunausgeglichenheit innerhalb des geschlossenen Kühlsystems, da der innere Dampfdruck nicht langer im Gleichgewicht ist. Das System wird dann versuchen, wieder den Beharrungszustand einzunehmen.

Zum Beispiel, wenn die Umgebung 10 plötzlich zu kalt wird und unterhalb der vorbestimmten gewünschten Einstellung liegt, wird der Kühlmitteldampf innerhalb des Kondensatorabschnittes 6 kalter und der Dampfdruck in ihm nimmt deshalb ab. Somit wird eine Druckdifferenz zwischen dem kalten Kühlmitteldampf des

Kühlmöbels 10, welche sich im Abschnitt 6 ausdrückt, und dem warmen Kühlmitteldampf unterhalb des Regalbrettes 28 in dem Abschnitt 8 und dem Sammeltopf 12 erzeugt. Auf diese Differenz hin strömt warmer Dampf aus dem Sammeltopf 12 und dem Verdampf er abschnitt 8 zu dem Kondensatorabschnitt 6 durch das Kühlmöbel hindurch, bis sich die Temperaturen und Drücke in den verschiedenen Abschnitten ausgeglichen haben. Die Empfindlichkeit dieses Vorganges ist äußerst groß, so daß die Änderung zwischen der Schleifentemperatur und der Thermistorbehältertemperatur gewöhnlich nur einen Bruchteil von 5/9 C beträgt. Zu derselben Temperaturwechselwirkung kommt es in der umgekehrten Weise, wenn die Umgebung 10 plötzlich wärmer als gewünscht wird. Auf diese Weise wird die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des Sammeltopfes immer einen genauen Meßwert der mittleren Temperatur innerhalb des Kühlmöbels 10 widerspiegeln und so einen zweckmäßigen Punkt zum Abfühlen durch die Thermistorsonde 24 bilden. Da die Temperatur direkt neben sämtlichen Lebensmitteln ermittelt wird, die sich in dem Kühlmöbel befinden, können außerdem viele ansonsten unkontrollierbare Veränderliche berücksichtigt werden, wie beispielsweise Wärme von den Kühlmöbellampen oder Änderungen in den Lagerungs— bedingungen und der Belastung. In dieser Hinsicht ist es bei einem Kühlmöbel, in welchem kein Gefriervorgang stattfinden soll, möglich, sich der Gefriertemperatur der Ware eng zu nähern, ohne daß deshalb die Gefahr besteht, daß irgendwelche Änderungen in den vielen, bislang unkontrollierbaren Veränderlichen ein Gefrieren der Ware verursachen können.

Die Ware lagert gewöhnlich auf Fachbrettern, wie sie in Fig. 2

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mit der Bezugszahl 28 bezeichnet sind. Ein üblicher Ort zum Anbringen der Vorrichtung zum Mitteln und Abfühlen der Temperatur ist in Fig. 2 gezeigt, wobei der Sammeltopf 12 und der Verdampferrohrabschnitt 8 auf dem Träger 30 montiert sind, welcher das untere Fachbrett 28 einer Gruppe von Fachbrettern in einem Kühlmöbel trägt. Die Kondensatorleitung 6 in Form einer Schleife kann unmittelbar unter der Vorderkante des Fachbrettes direkt in dem abwärtsgerichteten Vertikalstrom von reiner Luft, der in seiner Gesamtheit durch Pfeile 32 dargestellt ist, angeordnet werden. Aur diese Weise gestattet die Öffnung 33 in dem Fachbrett 28 dem Kondensatorabschnitt 6, sämtliche Strahlungswärme abzufühlen und dadurch der Thermistorsonde 24 einen genauen Durchschnittstemperaturmeßwert zu liefern. Der übliche Anbringungsort des Sammeltopfes 12 auf dem Träger 30 befindet sich an einer etwas wärmeren Stelle als das Kondensatorrohr 6 und es wird deshalb ein konstanter Kühlmittelstrom sichergestellt, welcher die effektive Übermittlung von Temperaturmeßwerten von dem Kondensator 6 zu der Thermistorsonde 24 erleichtert.

Wenn die Temperatur des Kühlmittels in dem Sammeltopf 12 größer ist als die Temperatur des Kühlmittels in dem Kondensatorabschnitt 6, wird das Fließen der frisch kondensierten Flüssigkeit an den Wänden des Rohres abwärts und zurück zu dem Sammeltopf 12 durch Schwerkraft ermöglicht, da der Sammeltopf tiefer als jeder andere Punkt des geschlossenen Systems angeordnet ist. Diese Beziehung gilt auch bei der Struktur, die in Fig. 2 dargestellt ist, da der Träger 30 immer unterhalb der Vorderkante des Fachbrettes 28 sein wird. In Fällen jedoch, in welchen ein Flüssigkeitsstrom in beiden Richtungen gewünscht

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wird oder in welchen es erforderlich ist, den Sammeltopf höher als den Kondensatorabschnitt anzuordnen, kann das System durch die Verwendung einer Dochtanordnung, beispielsweise eines Dochtes 34, betriebsfähig gemacht werden. Für diesen Docht können viele Materialien benutzt werden, das Hauptprinzip beruht jedoch grundsätzlich auf einer Kapillarströmung. Diese Erscheinung wird durch die Oberflächenspannung des flüssigen Kühlmittels verursacht, wenn dieses durch sehr eng begrenzte Bereiche strömt. Bis zu einem gewissen Grad ist die Kapillarströmung stark genug, um die Schwerkraft in der entgegengesetzten Richtung zu überwinden. Der Docht kann eine kleine Rohrleitung oder lediglich ein Geflecht oder dgl. sein und längs der Innenwände des Kühlrohres oder abwärts in der Mitte des Rohres angeordnet sein, je nachdem, wie es für die Kontruktion am günstigsten ist. Das Grundprinzip ist grundsätzlich das der üblich Kapillarströmung.

Die Wahl des Kühlmittels ist wichtig, da die gewählte Flüssigkeit unter Atmosphärenbedingungen einen Siedepunkt haben muß, welcher unterhalb der niedrigst möglichen Betriebstemperatur des Systems liegt. Beispielsweise ergäbe Wasser ein ausgezeichnetes Kühlmittel, wenn die Betriebstemperatur des Systems niemals unter 1OOC gehen würde. Außerdem ist das Volumen des Kühlmittels kritisch, das in das System eingebracht wird, wenn dieses am Anfang gefüllt wird. Vorzugsweise wird genug Kühlmittel benutzt, so daß im Beharrungszustand der Oberflächenspiegel des flüssigen Kühlmittels in dem Sammeltopf 12 oberhalb des Abfühl behälters 22 und unterhalb der Einlaß— und Auslaßöffnungen 14 bzw. 16 ist.

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Claims

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Patentansprüche:

1 J Vorrichtung zum Mitteln und Abfühlen der Temperatur für ein Kühlkontrollsystem zur Überwachung des Kältebedarfes eines Kühlmöbels oder einer anderen ausgewählten Umgebung, gekennzeichnet durch: a) eine Kühlleitung, beispielsweise ein Rohr, welches gegenüber der Umgebung verschlossen und teilweise mit Kühlmittel gefüllt ist, mit: 1) einem Kondensatorabschnitt, der direkt innerhalb der gekühlten Umgebung angeordnet istj zum Abfühlen des mittleren Temperaturmeßwertes darin, und mit: 2) einem Verdampferabschnitt, der in voller Strömungsmittel verbindung mit dem Kondensator abschnitt steht, um den Meßwert zur Abfühlung zu einer anderen Stelle zu übermitteln; durch b) einen Sammeltopf, der eine Sammelstelle für flüssiges Kühlmittel bildet und gegenüber der Umgebung verschlossen ist sowie innerhalb des Verdampferabschnittes der Kühlleitung angeordnet und in Strömungsmittel verbindung mit dem Kühlmittel in der Kühlleitung istj durch c) einen Abfühlbehälter in dem Sammeltopf zum Abfühlen der Temperatur des Kühlmittels in dem Topf, wobei der Sammelbehälter gegenüber dem Inneren des Sammeltopfes verschlossen ist; und durch d) eine Temperaturabfühlsonde, die innerhalb des Behälters zum Abfühlen der Temperatur des in dem Sammeltopf enthaltenen Kühlmittels angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der · Sammeltopf unterhalb des Kondensatorabschnittes angeordnet ist, um die durch Schwerkraft hervorgerufene Strömung von flüssigem Kühlmittel zu dem Sammeltopf zu erleichtern.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Bochtarvordnung, unri die Bewegung von Kühlmittel aus dem Kondensator abschnitt zu dem Sammeltopf mittels einer Kapillarströmung zu unterstützen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche \ bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorabschnitt des Kühlrohres sich im wesentlichen über die. volle Länge und Breite der gekühlten Umgebung erstreckt, damit er allen Temperaturbereichen innei— halb der gekühlten Umgebung ausgesetzt ist, um darin eine Durchschnittstemperatur abzufühlen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammeltopf eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffhung hat und daß die Kühlleitung eine Schleifenkonstruktion hat, von welcher ein Ende an der Einlaßöffnung und ein Ende an der Auslaßöffhung endigt, wobei die Einlaßöffnung und die Auslaß— Öffnung eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Sammeltopf und der Leitung herstellen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung und die Auslaßöffhung beide oberhalb der Oberfläche des normalen Vorratsspiegels von flüssigem Kühlmittel in dem Sammeltopf angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfühlbehälter in der Nähe des unteren Teils des Sammeltopfes angeordnet ist, so daß der Spiegel des Kühlmittels in dem Sammeltopf unter normalen Betriebsbedingungen

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oberhalb des Niveaus des Abfühlbehälters liegt, um den Durchschnittstemperaturmeßwert des Kühlmittels wirksam der in dem Abfühlbehälter angeordneten Sonde zu übermitteln.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche t bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammeltopf eine zylindrische Form hat und daß sich der Abfühlbehälter durch den Zylinder hindurch von einer ebenen Fläche des Topfes zu der anderen ebenen Fläche des Topfes erstreckt, um das Einführen der Abfühlsonde von einem der beiden Enden aus zu erleichtern.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühlsonde eine Thermistoranordnung ist.

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