DE2709670A1

DE2709670A1 - Kuehlmoebel, insbesondere mehrtemperaturen-kuehlschrank

Info

Publication number: DE2709670A1
Application number: DE19772709670
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Dr Lotz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-05
Filing date: 1977-03-05
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2709670B2; IT7820459A0; FR2382658A1; FR2382658B1; GB1561877A; IT1094245B; DE2709670C3

Description

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Kühlmöbel, insbesondere Mehrtemperaturen-Kühlschrank

Die Erfindung betrifft ein Kühlmöbel, insbesondere einen Mehrtemperaturen-Kühlschrank, mit einem wärmeisolierten Gehäuse und einem Kälteerzeugungsapparat, dessen wärmeaufnehmende Seite die Fächer tiefster Betriebstemperatur, wie beispielsweise ein Tiefkühlfach oder dgl., kühlt, während wenigstens ein Fach höherer Temperatur mit einem regelbaren Wärmerohr gekühlt ist, dessen wärmeabgebender Abschnitt mit der wärmeaufnehmenden Seite des Kälteerzeugungsapparates im Wärmeaustausch steht.

Nach einem bekannten Vorschlag soll bei Kühlmöbeln der genannten Art die Temperatur in dem vom Wärmerohr gekühlten Normalkühlfach durch Beheizen des den wärmeaufnehmenden mit dem wärmeabgebenden Abschnitt verbindenden mittleren Rohrabschnittes geregelt werden. Das Wärmerohr ist zu diesem Zweck mit einer Heizvorrichtung ausgestattet, die in der wärmeisolierten Trennwand zwischen dem Tiefkühlfach und dem Normalkühlfach des Kühlmöbels auf seinem hier senkrecht verlaufenden mittleren Rohrabschnitt sitzt. Je nachdem, ob die Temperatur im Norraal-

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kühlfach fällt oder steigt, wird dabei die Heizvorrichtung über einen dem Normalkühlfach zugeordneten Thermostaten ein- oder ausgeschaltet. So wird beispielsweise bei eingeschalteter Heizung das im Tiefkühlfach kondensierte Kältemittel vorzeitig verdampft und dadurch verhindert, daß es in flüssiger Form in den unten gelegenen, wärmeaufnehmenden Abschnitt des Wärmerohres gelangt, wo es anderenfalls beim Verdampfen die Temperatur im Normalkühlfach weiter absenken würde.

Die dem Kältemittel zur Regelung der Temperatur im Normalkühlfach über das Heizelement zugeführte Heizenergie muß jedoch durch erhöhte Kälteleistung des Kälteerzeugungsapparates wieder abgeführt werden. Diese bekannte Art der Regelung bedeutet daher einen erhöhten Energieaufwand, der bei der steigenden Tendenz der Energiekosten und dem aus diesem Grunde in letzter Zeit immer stärker werdenden Bestreben, Energie einzusparen, nicht zu vertreten ist.

Es ist darüber hinaus auch schon vorgeschlagen worden, die Temperatur im Normalkühlfach mit Hilfe eines regelbaren Wärmerohres zu regeln, welches mit einem am Verdampfer des Kälteerzeugungsapparates anliegenden, heizbaren Speicherbehälter für flüssiges Kältemittel ausgestattet ist. Soll hierbei das Normalkühlfach gekühlt werden, so wird über eine mit dem Speicherbehälter im Wärmeaustausch stehende Heizung Kältemittel verdampft, welches somit in das Wärmerohr ausgetrieben wird und dort den Wärmetransport übernimmt.

Auch hierbei stellt die zum Austreiben des Kältemittels aus dem Vorratsbehälter benötigte, dem Kälteerzeugungsapparat entgegenwirkende Wärmeenergie eine nicht zu vertretende, unerwünschte Energievergeudung dar. Darüber hinaus wird durch das Einschalten der Heizung der Temperaturverlauf im Tiefkühlfach ungünstig beeinflußt.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Kühlmöbel der eingangs näher beschriebenen Art die Regelung der Temperatur im Normalkühlfach zu verbessern, dessen Energieverbrauch zu senken und gleichzeitig die ungünstige Beeinflussung des Temperaturverlaufes im Tiefkühlfach weitgehend auszuschalten.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das in an sich bekannter Weise durch thermisches Austreiben eines Inertgases - vorzugsweise KL· - aus einem Adsorptionsmittel regelbare Wärmerohr mit einem das Adsorptionsmittel enthaltenden, beheizbaren Vorratsbehälter ausgestattet ist, welcher außerhalb des Kühlmöbels angeordnet und mit einer in Abhängigkeit von der Temperatur in dem vom Wärmerohr gekühlten Fach regelbaren Heizung ausgestattet ist.

Mit Hilfe des erfindungsgemäß außerhalb des Kühlmöbels angeordneten beheizbaren Vorratsbehälters gelangt nur ein geringer Anteil der zur Regelung des Wärmerohres benötigten Wärmeenergie in den von der Wärmeisolation umschlossenen Raum des Kühlmöbels, so daß dessen Energiebilanz durch die zum Austreiben des Inertgases benötigte Wärmeenergie nur unwesentlich beeinflußt wird.

Weitere, in den Ansprüchen gekennzeichnete vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Zweitemperaturen-Kühlschrank mit einem von einem Kälteerzeugungsapparat gekühlten Tiefkühlfach und einem durch ein regelbares Wärmerohr gekühlten Normalkühlfach und

Fig. 2 eine im Wälzschweißverfahren hergestellte Verdampferplatine mit einem integrierten Wärmerohr, in raumbildlicher Darstellung.

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Ein in Fig. 1 schematisch dargestellter Zweitemperaturen-Kühlschrank Io ist mit einem wärmeisolierten Gehäuse 11 ausgestattet, in dem ein Tiefkühlfach 12 und ein Normalkühlfach 13 durch eine wärmeisolierte Zwischenwand 14 voneinander getrennt, übereinander angeordnet sind. Das oben liegende Tiefkühlfach 12 weist ebenso wie das darunter liegende Normalkühlfach 13 eine separate wärmeisolierte Tür 15 bzw. 15* auf.

Der Zweitemperaturen-Kühlschrank 10 ist mit einer von einem einzigen Kompressoraggregat betriebenen, nicht dargestellten Kältemaschine ausgestattet, in deren Kältekreislauf außer einem Verflüssiger und den üblichen Elementen ein dem Tiefkühlfach 12 zugeordneter Verdampfer 16 liegt. Gesteuert wird die Kältemaschine über einen ebenfalls nicht dargestellten Thermostaten, dessen Fühler im Tiefkühlfach 12 angeordnet ist.

Aus dem Tiefkühlfach 12 erstreckt sich ein Wärmerohr 17 durch die wärmeisolierte Zwischenwand 14 nach unten in das Normalkühlfach 13. Das Wärmerohr 17 liegt mit seinem wärmeabgebenden oberen Abschnitt im wärmeaustauschenden Kontakt am Verdampfer 16 des Tiefkühlfaches 12 an, während sein wärmeaufnehmender unterer Abschnitt in das Normalkühlfach 13 hineinragt. Zum besseren Wärmeaustausch ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der untere Abschnitt des Wärmerohres 17 mit Kühlrippen 18 in der üblichen Anordnung ausgestattet.

In seinem im Bereich der wärmeisolierten Zwischenwand 14 liegenden mittleren Abschnitt ist am Wärmerohr 17 mit einem Verbindungsrohr 19 ein beheizbarer Vorratsbehälter 20 angeschlossen, welcher mit einer schematisch als Heizspirale dargestellten Heizvorrichtung 21 ausgestattet ist. Der beheizbare Vorratsbehälter 20 ist außerhalb des von der Wärmeisolation umschlossenen Nutzraumes des Zweitemperaturen-Kühlschrankes 10 angeordnet und mit seiner ganzen Oberfläche der den Kühlschrank umgebenden Raumluft ausgesetzt. In seinem Innern ist er mit

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einem durch Vorsprünge 22 symbolisch dargestellten Adsorptionsmittel für ein Inertgas ausgestattet.

Die Heilvorrichtung 21 ist über Zuleitungen 23 und 24 an ein Stromnetz angeschlossen. In dem Leitungszweig 23 liegt ein Thermostatschalter 25, der in Abhängigkeit von der Temperatur im Normalkühlfach 13 schaltet und zu diesem Zweck mit einem Wärmefühler 26 ausgestattet ist, welcher am unteren Abschnitt des in das Normalkühlfach hineinragenden Wärmerohres 17 anliegt .

Der Thermostatschalter 25 kann aber auch, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch strichpunktierte Linien angedeutet, als ein im Nutzraum des Normalkühlfaches 13 frei angeordneter Wärmefühler 26' ausgebildet sein und in diesem Falle die Lufttemperatur im Normalkühlfach erfassen.

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind ein Verdampfer 16' für das Tiefkühlfach und ein Wärmerohr in einer zusammenhängenden, mit zwei voneinander getrennten KanaLsyattMuen versehenen, walzgeschweißten Platine integriert. Diese ist durch Einschneiden und Biegen derart geformt, daß ihr oberer Abschnitt den U-förmigen Verdampfer 16' bildet, während ihr der Rückwand des Normalkühlfaches 13 zugeordneter unterer Abschnitt zusammen mit einem im Rand des oberen Schenkels des Verdampfers 16' verlaufenden Kanal das Wärmerohr 17' bildet. An das Wärmerohr 17' ist über ein Rohr 19' ein Vorratsbehälter 20' für das zur Regelung von dessen Wärmeübertragung dienende Inertgas angeschlossen.

Die Funktion des dargestellten und beschriebenen Zweitemperaturen-Kühlschrankes 10 ist wie folgt:

Das in der üblichen Weise mit einem Kältemittel, z. B. R 11 oder R 12 gefüllte Wärmerohr 17 ist an seinem oberen wärmeabgebenden Abschnitt mit dem Verdampfer 16 des Gefrierfaches

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wärmeleitend verbunden. Darüber hinaus befindet sich in dem Wärmerohr 17 ein Inertgas, welches jedoch von dem im Vorratsbehälter 2O anwesenden Adsorptionsmittel adsorbiert ist, solange der Vorratsbehälter kalt und die Heizvorrichtung 21 durch Offnen des Thermostatschalters 24 ausgeschaltet ist. Als Inertgas wird hierbei vorzugsweise H₂ verwendet, wobei als Adsorptionsmittel Eisenhydrid dient.

Bei kalten Verdampfer 16 im Gefrierfach 12 wird der mit diesem verbundene obere Abschnitt des Wärmerohres 17 so stark abgekühlt, daß das im Wärmerohr 17 vorhandene Kältemittel kondensiert und, wie in der Fig.l durch einen nach unten gerichteten Pfeil angedeutet, nach unten in den dem Normalkühlfach 13 zugeordneten Abschnitt fließt. Durch Wärmeaufnahme verdampft hier das flüssige Kältemittel und entzieht damit dem Normalkühlfach Wärme. Der entstehende Kältemitteldampf steigt nach oben, um dann am oberen Abschnitt des Wärmerohres 17 erneut zu kondensieren.

Wird nun im Normalkühlfach 13 durch das Verdampfen des Kältemittels die Temperatur bis zum unteren Schaltpunkt des Thermostatsehalters 25 abgesenkt, so bewirkt dies, daß der Thermostatschalter 25 schließt. Hierdurch wird die am Vorratsbehälter 20 anliegende Heizvorrichtung 21 beheizt und damit das im Adsorptionsmittel 22 gespeicherte Inertgas ausgetrieben. In der Folge durchzieht das aus dem Vorratsbehälter 22 ausgetriebene Inertgas die Gasatmosphäre im Wärmerohr 17 und verringert durch seine Anwesenheit den Stoffstrom des Kältemittels erheblich. Auf diese Weise wird dem Normalkühlfach 13 kaum noch oder gar keine Kälte mehr entzogen, so daß sich der dem Normalkühlfach 13 zugeordnete untere Abschnitt des Wärmerohres erwärmen und dabei abtauen kann. Beim Erreichen der oberen Schalttemperatur des Theraostatechalters 25 öffnet dieser und schaltet dabei die Heizvorrichtung 21 aus. Die den Zweitemperaturen-Kühlschrank Io umgebende Raumluft kühlt nun den Vor-

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ratsbehälter 20 ab, wodurch das Inertgas wieder adsorbiert wird und im Normalkühlfach 13 der normale Kühlprozess erneut einsetzt.

Im Prinzip kann der beschriebene Regelvorgang auch kontinuierlich erfolgen, wobei jedoch von Zeit zu Zeit für ein Abtauen des im Normalkühlfach 13 zugeordneten unteren Abschnitts des Wärmerohres 17 gesorgt werden muß.

Abweichend von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, daß anstelle des Thermostatschalters 25 in bekannter Weise ein NTC- bzw. ein PTC-Widerstand verwendet wird, welcher über eine elektronische Schaltung den Heizstromkreis für das Heizelement 21 kontinuierlich steuert. Bei Verwendung eines Wärmerohres mit Dochtwirkung kann das Normalkühlfach 13 ebenfalls abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel auch über dem Tiefkühlfach 12 im Zweitemperaturen-Kühlschrank angeordnet werden.

2 Ansprüche 2 Figuren

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Claims

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Ansprüche

.j Kühlmöbel, insbesondere Mehrtemperaturen-Kühlschrank, mit einem wärmeisolierten Gehäuse und einem Kälteerzeugungsapparat, dessen wärmeaufnehmende Seite die Fächer tiefster Betriebstemperatur, wie beispielsweise ein Tiefkühlfach oder dgl., kühlt, während wenigstens ein Fach höherer Temperatur mit einem regelbaren Wärmerohr gekühlt ist, dessen wärmeabgebender Abschnitt mit der wärmeaufnehmenden Seite des Kälteerzeugungsapparates in Wärmeaustausch steht, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise durch thermisches Austreiben eines Inertgases - vorzugsweise HU - aus einem Adsorptionsmittel regelbare Wärmerohr (17) mit einem das Adsorptionsmittel enthaltenden, beheizbaren Vorratsbehälter (20) ausgestattet ist, welcher außerhalb des Kühlmöbels (10) angeordnet und mit einer in Abhängigkeit von der Temperatur in dem vom Wärmerohr (17) gekühlten Fach (13) regelbaren Heizung (21) ausgestattet ist.
2. Kühlmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verdampfer (16') für das Tiefkühlfach (12) und das Wärmerohr (17*) in einer walzgeschweißten Platine mit wenigstens zwei voneinander getrennten Kanalsystemen integriert sind. /

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