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Euhl- oder Gefriergerät
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Die Erfindung betrifft ein Euhl- oder Gefriergerät oder Raum in einem
solchen Gerät, insbesondere zur Lagerung von Lebensmitteln.
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Gebräuchliche Kühlgeräte zur Kühlung von Lebensmitteln und zur längerfristigen
Lagerung derselben sind üblicherweise so ausgeführt, daß im Kühlraum eine Kühlfläche
angeordnet ist. Die Kühlung erfolgt dadurch, daß die Luft im Kühlraum an der Kühlfläche
abgekühlt wird und die dermaßen abgekühlte Luft wiederum dem Kühlgut Wärme entzieht.
Dieser kombinierte Wärmeaustausch Kühlgut/Luft und Luft/Kühlfläche führt zu einer
Konvektionsströmung, wie sie in der FIG. 1 für den Querschnitt eines gebräuchlichen
Kühlgerätes eingezeichnet ist.
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Über diese Konvektionsströmung findet jedoch nicht nur eine Wärmeübertragung
statt, sondern dem Kühlgut wird
dabei auch Feuchtigkeit entzogen.
Diese Feuchtigkeit schlägt sich als Reif auf der Kühlfläche niedere Daraus resultieren
verschiedene Nachteile. Durch das Ablagern von Reif wird der Wärmeübergang zur Kühlfläche
schlechter, so daß die Kühlleistung des Gerätes sinkt. Deshalb sind von Zeit zu
Zeit Abtauvorgänge notwendige Daraus resul tiert ein ungünstigerer Wirkungsgrad
des Gerätes 9 do ho ein erhöhter Energieverbrauch0 Weiters bewirkt der ständige
uebergang von Feuchtigkeit aus dem Kühlgut in die kühlende Luft ein Austrocknen
der Lebensmittel, was sich durch Gewichtsverlust und Verringerung der Qualität oder
des Geschmackswertes unangenehm bemerkbar macht (DE-AS 10 03 769). Ähnliche Nachteile
weisen auch Umluftkühlanlagen auf9 bei welchen eine ständige Luftbewegung erzwungen
wird, wobei zusätzlich eine erhöhte Wärmezufuhr durch die Wände und die Tür verursacht
wird. Die Feuchtigkeit muß bei derartigen Anlagen durch gesonderte Luftbefeuchtungseinrichtungen
geregelt werden. Die A---btauvorgänge haben außerdem zur Folge, daß die Temperatur
im Kühlraum während der Abtauperiode ansteigt 9 so daß die Temperatur im Kühlraum
nicht konstant gehalten werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kühl- oder Gefriergerät der eingangs
genannten Art anzugeben9 bei welchem die Vereisung der Kühlfläche und die Austrocknung
des Kühl guts und somit auch die daraus resultiererden Nachteile vermieden wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kühl-oder Gefriergerät
mit den im Patentanspruch 1 sagegebenen erkmalen0 Vorteilhafte Ausführungen und
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Vorrichtungen zur Verhinderung einer Eonvektionsströmung an den
Kühlflächen vermeiden zuverlässig ein Vereisen der Kühlflächen. Durch die fehlende
Konvektion erfolgt der Wärmeaustausch zwischen Kühlgut und Eühlfläche nicht mehr
oder nur in sehr geringem Ausmaß über die Luftzirkulation, sondern fast ausschließlich
durch die Wärmestrahlung des Kühlguts. Durch die erfindungsgemäße hohe Absorption
der Kühlflächen für die Wärmestrahlung wird diese nahezu vollständig aufgenommen.
Die Vorrichtungen zur Verhinderung der Konvektionsströmung können je nach Gestaltung
des Innenraums auch so ausgebaut werden, daß nicht nur die Luftzirkulation an den
Kühlflächen, sondern im gesamten Kühlraum weitgehend unterbunden ist.
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Durch die Ausbildung von Teilen der Innenraumwandflächen als Kühlflächen
ist es möglich, die Gesamtkühlfläche ohne Einschränkung des Kühlraumvolumens besonders
groß, gunstigerweise größer als 60 % der gesamten Innenraumwandfläche, zu machen.
Dies bringt zusätzlich die positive Wirkung, daß die Wärmezufuhr durch die nicht
gekühlten Wandflächen gering gehalten wird.
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Vorteilhafterweise werden die Vorrichtungen zur Verhinderung der Luftzirkulation
als Vorsatz an die Eühlflächen angeordnet. Um die Luftzirkulation an der Kühlfläche
wirkungsvoll zu unterbinden, bestehen die Vorsätze dann aus schlecht wärmeleitendem
Material und weisen somit an ihrer dem Kühlgut zugekehrten Seite die Temperatur
des Kühlraums auf, während die Temperatur der Kühlflächen selbst unter diesem Wert
liegt. Um den Wärmeaustausch über die Strahlung nicht zu behindern, sind die Oberflächen
der genannten Vorrichtungen gut reflektierend ausgebildet. Die Forderungen werden
beispielsweise erfüllt durch konvektionshindernde Vorrichtungen aus metallbeschichtetem
Kunststoff.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zur Ausgestaltung solcher Vorrichtungen
zeigt die FIG. 2 mit einem wabenartigen Konvektionsschutz. Vorteilhaft ist es des
weiteren9 die Vorrichtungen als abnehmbare Vorsätze vor den Kühlflächen anzuordnen9
da hierdurch Reinigungsarbeiten erleichtert werden.
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Um die Kühlung durch den Wärmeaustausch mittels StrKhlung effektiv
zu gestalten9 sollten die Kühlflächen von der auftreffenden Wärmestrahlung, deren
überwiegender Anteil für Temperaturen um den Gefrierpunkt im 10 µm-Wellenlängenbereich
liegt, mehr als 80 % absorbieren. Dies kann allgemein erreicht werden durch Aufrauhen
der Kühlflächen. Besonders vorteilhaft ist es, die Kühlflächen als oxidierte Metallflächen
auszubilden, wie beispielsweise oxidiertes (eloxiertes) Aluminium, da die Metallflächen
von sich aus bereits gute Stabilitätseigenschaften aufweisen und eine gute Wärmeleitverbindung
zwischen Oberfläche der Kühlfläche und Kühlmittel darstellen. Oxidierte Metalloberflächen
zeigen in dem genannten 10um-Bereich eine Absorption von besser als 85 . Auf 1 m2
einer derart ausgebildeten Absorptionsfläche werden bei einer Temperaturdifferenz
von caO 100 zwischen Kühl gut und Kühlfläche nahezu 40 Watt an Kühlleistung über
den Strahlungsaustausch ersielt, was mit den gebräuchlichen Kühlgeräten durchaus
konkurrieren kann.
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Über die nicht gekühlten Wandflächen des Kühlraums wird ständig Wärme
von außen in den Kühlraum zugeführt. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht daher
vor, diese nicht gekühlten Flächen für die Wärmestrahlung stark reflektierend auszubilden.
Ein hoher Reflexionsfaktor ist gleichbedeutend mit einer geringen Abstrahlung von
Wärme.
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Günstigerweise zeigen diese Flächen ein Reflexionsvermögen für die
Wärmestrahlung, das höher liegt als 80 O,so
Sehr gut geeignet hierfür
sind polierte Metalloberflächen, welche ein Reflexionsvermögen von rund 95 % aufweisen.
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Es kann sich dabei sowohl um dünne Metallplatten, als auch um Metallfolien
oder dünne Metallschichten auf einem anderen Wandmaterial handeln. Bei im Kühlraum
angeordneten Kühlflächen, die teilweise dem Eühlgut abgewandt sind, kann durch die
reflektierend ausgeführten Wandflächen ein Teil der Wärmestrahlung vom Kühlgut auf
die diesem abgewandte Kühlflächenseite geleitet und dort absorbiert werden.
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Eine weitere besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht
vor, die Regelung der Kühlraumtemperatur über einen im Innern des Kühlraums angeordneten
Sensor zu regeln. Dieser Fühler steht nicht mit der Kühlfläche in Verbindung, wie
dies beispielsweise bei bekannten Anordnungen der Fall ist, und registriert somit
die tatsächliche Kühlraumtemperatur. Bei bekannten Anordnungen ist die Anordnung
des Sensors in der Kühlfläche notwendig, um die Vereisung der Kühlfläche feststellen
zu können. Die Regelung des Kühlgeräts erfolgt damit aber nicht nach der Kühlraumtemperatur,
sondern nach der Temperatur der Kühlfläche und nach der Notwendigkeit von Abtauvorgängen.
Die bekannten Geräte reagieren daher auf Lastwechsel und Wechsel der Umgebungstemperatur
nur unvollkommen, d. h. -mit Schwankungen der Lagerraumtemperatur.
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Falls in einem erfindungsgemäßen Gerät noch eine gesonderte Möglichkeit
zur Feuchteregulierung gewünscht wird, kann dies ohne Beeinflussung der beschriebenen
Kühl an ordnung durch einen zusätzlich zuschaltbaren und abtaubaren Iconvektionskuhler
im Kühlraum erfolgen.