DE2709670B2 - Kühlmöbel mit Fächern unterschiedlicher Kühltemperatur - Google Patents

Description

Kühlmöbel n.it Fächern unterschiedlicher Kühltemperatur, mit einem wärmeisolierten Gehäuse und einem Kälteaggregat, dessen Verdampfer die Fächer tiefster Betriebstemperatur, wie beispielsweise ein Tiefkühlfach oder dgl. kühlt, wahrend wenigstens ein Fach höherer Temperatur mit einem regelbaren Wärmerohr gekühlt ist, dessen wärmeabgebender Abschnitt mit dem Verdampfer des Kälteaggregats in 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 (DE-PS 16 01 010). 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 Normalkühlfach 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 andernfalls beim Verdampfen die Temperatur im Normalkühlfach weiter absenken würde.

Die dem Kältemittel zur Regelung der Temperatur im Normalkühlfach über das Heizelement zugeführte rleizcnergie 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 letzterer 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.

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 Temperaturverlaufe': im Tiefkühlfach weitgehend auszuschalten. Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das in an sich bekannter Weise durch thermisches Austreiben eines sowohl gegenüber dem im Wärmerohr verwendeten Kältemittel als auch dem Adsorptionsmittel gegenüber reaktionsträgen Gases — vorzugsweise H2 — regelbaren 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 gegenüber dem Kältemittel und Adsorptionsmittels reaktionsträgen Gases 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 Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Zweitemperaturen-Kühlschrank mit einem von einem Kälteerzeugungsapparat gekühlten Tiefkühlfach und einem durch ein regelbares Wärmerohr gekühlten Normalfach und

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

Ein in F i g. 1 schematisch dargestellter Zweitemperaturcn-Kühlschrank 10 ist mit einem wärmeisolierten Gehäuse 11 ausgestattet, in dem ein Tiefkühlfach 12 und

<>5 ein Normalkühlfach 13 durch eine wärmeisoNertc Zwischenwand 14 voneinander getrennt, übereinander angeordnet sind. Das oben liegende Tiefkühlfach 12 ■weist ebenso wie das daruniei liegende Normalkühlfach

13 eine separate wärmeisolierteTür 15 bzw. 15' auf.

Der Zweitemperaturen-Kühlschrank 10 ist mit einer von einem einzigen Kompressoraggregat betriebenen, nicht dargestellten Kältemaschine ausgestattet, in deren Kältekreislauf aulier einem Verflüssige' 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

(n 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-Kühl >chrankes 10 angeordnet und mit seiner ganzen Oberfläche der den Kühlschrank umgebenden Raumluft ausgesetzt. In seinem Innern ist er mit einem durch Vorsprünge symbolisch dargestellten Adsorptionsmittel 22 für ein Gas ausgestattet, welches sich sowohl dem verwendeten Kältemittel als auch dem Adsorptionsmittel gegenüber reaktionsträge verhält.

Die Heizvorrichtung 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 Thermostatsschalter 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 17' in einer zusammenhängenden, mit zwei voneinander getrennten Kanalsystemen versehenen, walzgeschweißten Platine integriert. Diese ist durch Einschneiden und Biegen derart gefornr, 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. Ali das Wärmerohr 17' ist über ein Rohr 19' ein Vorratsbehälter 20' für das zur Regelung von dessen Wärmeübertragung dienende Gas angeschlossen.

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

Das in der üblichen Weise mit einem Kältemittel, z. B. RU oder R 12 gefüllte Wärmerohr 17 ist an seinem 5 oberen wärmeabgebenden Abschnitt mit dem Verdampfer 16 des Gefrierfaches 12 wärmeleitend verbunden. Darüber hinaus befindet sich in dem Wärmerohr 17 ein Gas, welches jedoch von dem im Vorratsbehälter 20 anwesenden Adsorptionsmittel adsorbiert ist, solange

ίο der Vorratsbehälter kalt und die Heizvorrichtung 21 durch Öffnen des Thermostatschalters 25 ausgeschaltet ist. Hierbei wird vorzugsweise H2 verwendet, wobei als Adsorptionsmittel Eisenhydrid dient.

Bei kaltem Verdampfer 16 im Tiefkühlfach 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 F i g. 1 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 Thermostatschalters 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 Gas ausgetrieben. In der Folge durchzieht das aus dem Vorratsbehälter 20 ausgetriebene Gas das Wärmerohr 17 und verringert durch seine Anwesenheit den Stoffstrom des Kältemittels erheblich. Auf diese Weise wird dem Normalkühlfach 13 kaum noch oder gar keine Wärme 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 Thermostatschalter 25 öffnet dieser und schaltet dabei die Heizvorrichtung 21 aus. Die den Zweitemperaturen-Kühlschrank 10 umgebende Raumluft kühlt nun den Vorratsbehälter 20 ab, wodurch da? Gas 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

bo Dochtwirkung kann das Normalkühlfach 13 ebenfalls abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel auch über dem Tiefkühlfach 12 im Zweitemperaturen-Kühlschrank angeordnet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kühlmöbel mit Fächern unterschiedlicher Kühl temperatur, mit einem wärmeisolierten Gehäuse und einem Kälteaggregat, dessen Verdampfer 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 dem Verdampfer des Kälteaggregats in Wärmeaustausch steht, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise durch thermisches Austreiben eines sowohl gegenüber dem in Wärmerohr verwendeten Kältemittel als auch dem Adsorptionsmittel gegenüber reaktionsträgen Gases — vorzugsweise H2 — 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.