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Thermostatvorrichtung für Kühlschränke o. dgl. Die Erfindung betrifft
eine Ther mostatvorrichtung für Kälteschränke o. dgl., bei der der zum Auslösen
der Wirkung des Therrnostaten erforderliche Impuls durch Volumenveränderungen gegeben
wird, die in einer Flüssigkeit bei deren Übergang vom flüssigen zum festen Aggregatzustand
eintreten, und bezweckt, derartige Vorrichtungen zu verbessern.
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Derartige Vorrichtungen weisen im allgemeinen einen sogenannten Fühlkörper
auf, der die den Aggregatzustand wechselnde Flüssigkeit, die sogenannte Reaktionsflüssig-Iceit,
enthält und der der zu regelnden Temperatur ausgesetzt ist. Dieser Fühlkörper ist
durch eine Druckleitung mit der eigentlichen Thermostatvor richtung verbunden, die
die Temperatur des Schrankes ändernde Faktoren, z. B. die Energiequelle einer in
den Kühlschrank eingebauten Kältemaschine, steuert. Die Verwendung einer Reaktionsflüssigkeit,
die im Bereich der zu regelnden Temperatur ihren Aggregatzustand wechselt, bietet
bei Verwendung von Flüssigkeiten, deren Volumenänderung beim Aggregatzustandswechsel
groß ist, den Vorteil, daß@ man starke Stehkräfte für die Beeinflussung des Thermostaten
zur Verfügung hat. Sie bedingt aber andererseits, daß man der starken, durch die
großen Volumenveränderungen bedingten Druckänderungen wegen den Fühlkörper und die
Druckleitung nach Form und Inhalt, d. h. in bezug auf Forrngebung und Materialwahl,
derart ausbilden muß, daß sie durch die beim Aggregatzustandswechsel der Reaktionsflüssigkeit
auftretenden Drucke nicht gesprengt werden.
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Die Erfindung erreicht diese Sicherung der Anlage im wesentlichen
dadurch, daß der Fühlkörper als ein besonderes geschlossenes und mit elastischer
Wandung versehenes Gefäß ausgebildet ist, dessen Volumenveränderung beim Gefrieren
oder teilweisen Gefrieren seines Inhalts unter Vermittlung einer bei den in Frage
kommenden Temperaturen nicht gefrierbaren und gleichfalls nach außen abgeschlossenen
Hilfsflüssigkeitsmenge auf den Thermostaten übertragen wird.
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Die Erfindung soll näher unter Hinweis auf die in der anliegenden
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben werden, wobei sich weitere
kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben werden.
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In Abb. i zeigt i den Verdampfer eines Kälteapparates, der mit einem
Kühlkörper 2 beliebiger Art umgeben ist. An diesem sitzt der Fühlkörper 3 der Thermostateinrichtung
mittels einer Schelle q. o. dgl., in der er der Höhe nach justiert werden kann.
Der Fühlkörper 3 ist mit einer beliebigen Flüssigkeit, die bei den in Frage kommenden
Temperaturen ihren Aggregatzustand wechselt, z. B. Wasser, gefüllt. Er steht über
ein Rohr 5 mit dem eigentlichen Thermostaten 6 beliebiger bekannter Art in Verbindung.
Die Druckkammer des Thermostaten 6 selbst steuert in bekannter Art mittelbar oder
unmittelbar die Anlaßvor richtung einer den
Kühlschrank kühlenden
Kältemaschine. Um die Thermostatvorrichtung vor Sprengung durch die beim Aggregatzustandswechsel
des Wassers auftretenden Druckerhöhungen zu schützen, kann man den Fühlkörper beispielsweise
aus dünnem, weichem Metall, etwa nachgiebigem Messingblech, herstellen und seinem
Umfang zweckmäßig außerdem verschiedene Krümmungsradien geben. Verschiedene Krümmungsradien,
die auch das Vorzeichen wechseln können, geben dem Körper wesentlich erhöhte Sicherheit
gegen Sprengung durch inneren Druck, da ein derartiger Körper seiner elastischen
Wandung wegen stets eine innere Volumenzunahme gestattet. Im allgemeinen wird es
genügen, den Fühlkörper mit elleptischem Querschnitt auszuführen, wie in Abb.2 dargestellt.
Ein federndes Nachgeben findet dann längs der kurzen Achse statt.
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Die den Fühlkörper 3 mit dem eigentlichen Thermostaten 6 verbindende
Druckleitung 5 soll nur den im Fühlkörper entstehenden Druck auf den Thermostaten
6 übertragen. Es ist also nicht erforderlich, daß auch ihr Inhalt den Aggregatzustand
wechselt oder überhaupt Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Diese Druckleitung
wird daher ganz oder teilweise mit einer Hilfsflüssigkeit gefüllt, die bei den in
Frage kommenden Temperaturen ihren Aggregatzustand nicht wechselt. Zweckmäßig ist
es, als Hilfsflüssigkeit eine solche zu wählen, die sich mit der Reaktionsflüssigkeit,
z. B. Wasser, nicht mischt und ein von der Reaktionsflüssigkeit abweichendes spezifisches
Gewicht hat. Liegt der Fühlkörper 3, wie in der Abb. i dargestellt, räumlich höher
als der Thermostat 6, so muß die Hilfsflüssigkeit schwerer sein. Als solche kommen
gegenüber Wasser z. B. Schwefelkohlenstoff oder Tetrachlorkohlenstoff in Frage.
Die zweckmäßig mit einer Schleife 8 versehene Leitung 5 wird ferner vorteilhaft
ganz oder teilweise mit einer schützenden Umhüllung 9 versehen. Diese schützende
Umhüllung besteht in der Abb. i aus einem Mantelrohr. Die zwischen den Rohren 5
und 9 enthaltene Luftschicht isoliert hinreichend, um den Aggregatzustandswechsel
der Flüssigkeit im Rohre 9 zu verhindern.
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Die in der Druckleitung 5 enthaltene, nicht gefrierbare Hilfsflüssigkeit
kann aber auch bis in den Fühlkörper selbst hineingeführt werden. Eine solche Ausführungsform
ist in den Abb. 3 und q. dargestellt. In ihnen ist die Druckleitung 5 und der Fühlkörper
3 mit einer bei den auftretenden Temperaturen nicht gefrierenden Hilfsflüssigkeit,
z. B. Tetrachlorkohlenstoff, gefüllt. Die Hilfsflüssigkeit umspült einen innerhalb
des Fühlkörpers liegenden, elastischen Einsatzkörper 7, der die Reaktionsflüssigkeit,
beispielsweise Wasser, enthält. Dieser elastische Einsatzkörper kann beispielsweise
aus o,o6 min Messingblech bestehen von z. B. einseitig konkav, einseitig konvex
gekrümmter Form, wie in der Abb. 4 dargestellt. Dieser Körper 7 kann aus sehr dünnem
Material bestehen, weil sein Innen- und Außendruck stets gleich sind, denn er ist
innen und außen von Flüssigkeit umspült. Will man noch weiter den Wärmeübergang
vom Fühlkörper zum Verdampfer und damit zu starke Druckerhöhungen in der Thermostatvorrichtuna
beim Aggregatzustandswechsel der Reaktionsflüssigkeit verhüten, kann man den obersten
Teil des Fühlkörpers, der mit dem Verdampfer verbunden ist, blind machen, so daß
dieser Teil also keine gefrierbare Reaktionsflüssigkeit enthält. Durch diese Ausbildung
wird die Wärmeleitung dadurch verringert, daß der Weg, über den die Wärme transportiert
werden muß, verlängert wird. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man, wie in Abb.
i gezeigt ist, den oberen Teil des Fühlkörpers durch eine feste Zwischenwand io
abteilt und ohne Reaktionsflüssigkeit läßt. Da der Fühlkörper mit dem Verdampfer
metallisch verbunden bleibt, bleibt auch seine Abhängigkeit von der Verdampfertemperatur
gewahrt. Es werden dann aber der Reaktionsflüssigkeit und der Thermostatvorrichtung
überhaupt durch den Verdampfer weniger Kalorien entzogen.