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KUhlvorr3chtung mit mechanischer
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Luftumwälzung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung
mit mechanischer Luftumwälzung in raum-Bparender Ausführung für einen Kleinkühlraum,
in welchem nicht abgepackte, feuchtigkeitsenthaltende Lebensmittel aufbewährt óder
ausgestellt werden.
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Die einwandfreie Frischhaltung der genannten Le-Lebensmittel in den
Kleinkühlräumen ist bekanntlich sehr schwierig. Dies deswegen, weil von der baulicheni-Seite
her infolge des knappen zur Verfügung stehenden Platzes für die Unterbringung der
Kühlvorrichtung gewisse Grenzen gesetzt sind.
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Als weitere Schwierigkeit kommt noch hinzu, dass solche Räume sehr
oft geöffnet werden müssen oder sogar offen bleiben.
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Die Frischhaltung der genannten Lebensmittel bedingt die Aufrechterhaltung
einer hohen Luftfeuchtigkeit in solchen Kleinräumen bei einer ausreichenden Kühlraumtemperatur.
Notwendigerweise müsste also gerade in solchen Kleinräumen eine Kühlvorrichtung
mit.einem Verdampfer vorhanden sein, der eine besonders grosse Wärmeaustauschfläche
aufweist.
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In der Praxis steht jedoch diesen Erfordernissen zur Erreichung einer
einwandfreien Frischhaltung der genannten Lebensmittel der Wunsch für einen möglichst
grossen Nutzraum oder Nutzfläche gegenüber. Demzufolge werden die Abmessungen für
die Kühlvorrichtung bewusst klein gehalten.
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Um dann trotzdem die gewünschte Kühlraumtemperatur zu erhalten, muss
das Kältemittel mit einer niedrigeren Temperatur in den Verdampfer eingespritzt
werden, was eine rasche Reif- und Eisbildung zur Folge hat. Dies bewirkt ein starkes
Absinken der Luftfeuchtigkeit und führt damit zum bekannten Austrocknen der frischzuhaltenden
Lebensmittel.
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Es sind bereits raumsparende Kühlvorrichtungen z.B. für Kühlvitrinen,
bekannt, die sich in horizontaler Lage über den meist auf mehreren Etagen aus gestellten
Waren befinden. Infolge des natürlichen Absinkens der abgekühlten Luft in einer
Kühlvitrine wird ein Kaltluftschleier über
die ausgestellten Waren
gebildet, um so diese vor dem Wärmeeinfluss zu schützen. Bei höheren Umgebungstemperaturen
jedoch steigt die Temperatur in der Vitrine durch Oeffnen derselben und durch Einstrahlung
in diese stark an. Das Ansteigen der Temperatur in der Vitrine bewirkt anschliessend
eine mehr oder weniger lange Laufzeit des Kältekompressors der Kühlmaschine bis
zum vorgegebenen Wert, also bis zum Ausschaltpunkt derselben. Das Erreichen dieses
Wertes hängt ab von der Grösse des gewShlten Verdampfers und der Einspritztemperatur
des Kältemittels in den Verdampfer. Je schneller die vorgesehene Temperatur erreicht
wird, umsoweniger wird das Kühlgut austrocknen. In den meisten Fällen jedoch wird
sich zumindest Reif auf dem Verdampfer ansetzen womit das Austrocknen der Kühlraumluft
bereits-Tatsache geworden ist. f>as Das allfällige Wiedereinsetzen der Abtauung
vermag die ungünstigen Auswirkungen dieser Temperaturschwankungen nicht mehr zu
ändern. Durch Anbringung mehrerer gleicher Kühlvorrifchtungen übereinander würde
eine Wirkungsvolle Kühlleistung erreicht, jedoch würden sich hieraus verhältnismässig
hohe- Kosten ergeben.
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Es ist auch eine weitere Kühlvitrine in etwa kubusähnlicher Gestaltung
bekannt, die auf mindestens drei vertikalen Seiten verglast ist und mehrere übereinander
angeordnete
Ausstelletagen enthält, wobei die mit mechanischer Luftumwälzung betriebene Kühlvorrichtung
ebenfalls über der Ware angeordnet ist. Dadurch können alle untenliegenden Ausstelletagen
auch bei grösseren Wärmeeinwirkungen gut gekühlt werden. Die Bauart dieser Kühlvorrichtung
beansprucht jedoch verhältnismässig viel Platz.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung-ist die Schaffung einer Kühlvorrichtung,
welche eine praktisch gleichmässige Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einem zu
kühlenden Raum aufrecht erhält und welche ausserdem raumsparend ausgeführt ist.
Im Weiteren soll eine solche Kühlvorrichtung bei ihrer Verwendung in KühlvLtrinen
mit Verglasung auf allen vertikalen Seiten die Sicht auf die ausgestellte Ware nicht
beeinträchtigen. -s Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemässen Kühlvorrichfung
dadurch gelöst, dass mindestens ein Verdampfer, ein Gebläse und eine Einspritzvorrichtung
in einem flachen Kunststoffgehäuse anschlussfertig eingebaut sind und dass die Kühlvorrichtung
im Kühlraum horizontal über der Ware angeordnet ist.
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Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb einer solchen Kühlvorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Vorrichtung in einzelne Phasen
unterteilt ist,
dass pro Betriebsstunde mindestens zehn Kühlphasen
vorgesehen sind, dass die Einspritztemperatur des Kältemittels in den Verdampfer
sich zwischen +8 Grad zu Beginn und -6 Grad am Ende des Kühlvorganges einer Kühlphase
bewegt, dass die Luftumwälzung durch den Verdampfer auch beim Stillstand des Kältekompressors
weiter durchgeführt wird und dass die Luftströmung hindurch verlangsamt wird, um
einen optimalen Wärmeaustausch zu erzielen, wobei der Verdampfer eine möglichst
grosse Kühlfläche aufweisen soll.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung
anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 die Kü.hlvorrichtung
im Querschnitt, Fig, a die Kühlvorriehtung in Draufsicht bei ge--ffnetem Gehäuse,
Fig, 3 die Anordnung einer Kühlvorrichtung in einem Verkaufskorpus nach dem Stand
der Technik, Fig. 4 die Anordnung der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung nach Fig,
1 und 2 in einem Verkaufskorpus.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Kühlvorrichtung 30, welche zum Einbau
in einen zu kühlenden Raum bestimmt ist, besitzt ein Gehäuse 1, beispielsweise aus
Kunststoff, welches jedoch auch von einem Metallmantel umkleidet sein
kann.
Dieses Gehäuse 1 begrenzt eine erste Kammer 2 inder Gebläse 3 und 4 eingebaut sind..
Das Gehäuse 1 begrenzt ferner eine zweite Kammer 6, in welcher sich der Verdampfer
5 der Kühlvorrichtung befindet. Diese zweite Kammer 6 ist seitlich so abgeschlossen,
dåss die aus den Gebläsen 3 und 4 ausströmende Luft durch den Verdampfer 5 hindurchtreten
muss. Zwischen dem Verdampfer 5. und den Gebläsen 3 und 4 und deren Ausblasöffnungen
7 und 8 befindet sich ein Zwischenraum 9, welcher kanalförmig ausgebildet und-an
einem Ende mit einem Ablaufstutzen 23 versehen ist. Nach dem Verlassen des Verdampfers
5 gelangt die Luft in den Ausblasraum 10 der zweiten Kammer 6 mit einer Ausblasöffnung
11 und einer Verengung 12 zwischen dem Ausblasraum 10 und der Ausblasöffnung 11.
An der Ausblasöffnung 11 kann ein verstellbares oder festes Umlenkprofil 13 vorgesehen
sein, welches eine bestimmte, gewünschte Luftführung ermöglicht. Der Zweck dieses
Umlenkprofils 13 wird später noch erörtert. In den Auslassöffnungen 7 und 8 der
Gebläse 3 und 4 sind Luftleitsegmente.24 eingebaut, die den Luftstrom verteilen.
Eine Einspritzvorrichtung 14 mit Verdampferanschlüssen 15 und 16 kann in einer der
Seitenkammern 17 oder 18 montiert- sein.
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Die aus den Gebläsen 3 und 4 mit niedriger Ge-Gchwindigkeit - ausströmende
Luft gelangt vorerst in den
Zwischenraum 9. Wegen der gewünschten
minimalen Abmessungen der Kühlvorrichtung, auch was ihre Breite anbelangt, ist es
notwendig, den Luftstrom so zu leiten, und weiter zu verlangsamen, dass eine höchstmögliche
Ausnutzung der Verdampferleistung erfolgen kann. Zu diesem Zweck ist der Zwischenraum
9 als Stauraum vorgesehen, in welchem die anströmende Luft vor dem Verdampfer verteilt
wird. Diese Stauung wird durch die Verengung 12 zwischen dem Ausblasraum 10 und
der Ausblasöffnung 11 erreicht.
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Die Höhe des Gehäuses 1 kann höchstens 100 mm betragen. Die minimale
Breite desselben beträgt 355 mm.
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Die Ansaugung der Luft für die Gebläse 3 und 4 erfolgt durch die
Eintrittsöffnungen 19 und 20 im Boden der ersten Kammer 2. Das Innere des Gehäuses
1 ist durch die Deckel 21 und 22 zugänglich.
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Um die Aufrechterhaltung einer praktisch gleichmässigen Temperatur
und Luftfeuchtigkeit in Kleinkühlräumen zu erreichen, ist es notwendig, dass ein
Bereifen der Oberfläche des Verdampfers verhindert und dadurch ein periodisches
Abtauen mit den damit verbundenen Temperaturschwankungen vermieden wird. In der
vorliegenden Kühlvorrichtung ist der Verdampfer 5 mit einer höchstmöglichen Anzahl
Lamellen versehen, um ein Maximum an Kühlfläche zu erreichen. Die
Einspritztemperatur
des Kältemittels kann sich zwischen +8 Grad zu Beginn und -6 Grad am Schluss des
Kühlvorganges bewegen. Vorgesehen sind pro Stunde mindestens zehn Kühlphasen. Durch
die dauernd im Betrieb befindliche mechanische Luftumwälzung bleibt die Temperatur
der Verdampferoberfläche praktisch an der Taugrenze, so dass ein Festsetzen ausgeschiedener
Feuchtigkeit nicht stattfinden kann.
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Durch die angestrebten minimalen Abmessungen der Kühlvorrichtung
auch in der Breite derselben, ist es notwendig, dass auch die Breite des Verdampfers
5 ein gewisses Mass nicht übersteigen darf. Die anströmende Luft muss daher langsam
durch den Verdampfer 5 geführt erden, damit ein maximaler Wärmeaustausch stattfinden
kann. Ausserdem wird auch das Gebläse und Luftgeräusch auf ein kaum hörbares Minimum
gesenkt.
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Durch Regelgeräte bekannter Ausführung (nicht dargestellt) kann die
Laufzeit der Kältemaschine und damit die Dauer der Kältemitteleinspritzung, sowie
die Einhaltung der Einspritztemperaturwerte gesteuert werden. Notwendig für die
beschriebene Betriebsweise der Kühlvorrichtung ist eine rasche Herunterkühlung des
Verdampfers 5 auf den vorgesehenen Wert, was die Bemessung einer ausreichenden Kompressorleistung,
bezogen auf die Verdampfergrösse, erfordert.
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Durch diese Kühlvorrichtung wird eine konstante Zufuhr von Kühlluft
von praktisch gleichbleibender Temperatur und Feuchtigkeit in den Kühlraum erreicht,
ohne dass ein Bereifen des Verdampfers erfolgt und dadurch eine Abtauperiode notwendig
wird. Durch die beschriebene Kühlvorrichtung und deren Betrieb ist es möglich, dieselbe
auch für Offenkühlung zu verwenden, z.B. für Verkaufskorpusse, wie in Fig. 4 dargestellt.
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Bei Verkaufskorpussen bisher bekannter Ausführung, wie dies Fig.
3 beispielsweise zeigt, befindet sich die Kühlvorrichtung 30 im Auslageraum 31 solcher
Verkaufskorpusse, und zwar unterhalb der Arbeitsplatte 32 des Korpusses. Der Höhenunterschied
der Auslagefläche 33 zur Arbeitsplatte 32 ist dabei so gross, dass die ausgestellten
Waren oft nur mit Mühe herausgehoben werden können.
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Durch die Verwendung der vorstehend beschriebenen Kühlvorrichtung
kann dieser schwere Nachteil der bekannten Verkaufskorpusse fast vollständig beseitigt
werden. Wie in Fig. 4 dargestellt, befindet sich die Kühlvorrichtung 30 oben über
dem Auslageraum 31. Infolgedessen kann die Årbeitsplatte 32 nunmehr nur noch wenig
über der Auslagefläche 33 angeordnet sein. Statt die Auslagefläche 33 breit zu machen,
kann eine Zwischenetage 34 in den Auslageraum 31 eingebaut
sein,
womit auch das Bedienen erleichtert wird. Der aus der Kühlvorrichtung 30 kommende
Luftstrom wird durch das in der Kühlvorrichtung 30 befindliche und in Fig. 1 in
ausgeschwenkter Lage strichpunktiert angedeutete Umlenkprofil 13 teilweise auf die
Zwischenetage 34 geleitet, wie dies durch den obersten Pfeil in Fig. 4 rechts dargestellt
ist.
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Die Anwendung der beschriebenen Kühlvorrichtung in solchen Kühlkorpussen
(Kühltheken), in denen in erster Linie sehr empfindliche Esswaren ausgestellt werden,
bietet nicht nur in kältetechnischer Hinsicht bedeutende Vorteile, sondern wie ersichtlich,
kann sie auch die Gestaltung der Verkaufskorpusse vorteilhaft beeinflussen.
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Durch die über der Auslagefläche befindliche Kühlvorrichtung 30 bleibt
die ganze Fläche der Auslage 33 ungeschmälert für Ausstellzwecke erhalten. Sonst
üblicherweise vorhandene Oeffnungen, in welchen sich Schmutz festsetzen kann, entfallen.
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Die Anbringung der beschriebenen Kühlvorrichtung 30 über der Auslage
33, ermöglicht auch eine einwandfreie Frischhaltung von Waren grösseren Einzelvolumens,
die auf der Auslagefläche ausgestellt sind. Durch das Wegfallen der Kühleinrichtung
im Auslageraum, wird zusätzlich im Korpusteil Raum gewonnen. Ein weiterer Vorteil
besteht auch darin,
dass der Auslageraum 31 mit Schubladen (nicht
dargestellt) versehen sein kann, welche nach hinten herausgezogen werden können.
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