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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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In
einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung einen Gefriereinrichtungsgegenstand,
umfassend einen Lagerraum, der für
zu gefrierende Erzeugnisse bestimmt ist und einen Primärluftkanal,
welcher teilweise den Lagerraum umschließt und welcher einen Saugkanal
umfasst, der einen Einlass aufweist, welcher an einer Seite einer
Zugangsöffnung
des Lagerraums mündet
sowie einen Steigkanal, der einen Auslass (15) aufweist,
welcher an einer gegenüberliegenden
Seite der Öffnung
mündet
und eine Temperaturänderungseinheit,
die sich im Primärluftkanal befindet
und den Saugkanal vom Steigkanal trennt und einen Lüfter, ein
Heizelement und ein Kühlelement
aufweist, wobei in Normalbetrieb gekühlte Luft von der Temperaturänderungseinheit
mittels des Steigkanals über
und vorbei an der Öffnung
durch den Saugkanal und zurück
zur Temperaturänderungseinheit
strömt.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Im
Lebensmittelverteilungsgewerbe werden Gefriereinrichtungsgegenstände wie
Gefriergondeln, Gefrierregale, Gefrierkostdisplays, usw. benutzt,
um Gefrier- oder Tiefgefrierkost zu lagern und anzubieten. Gemäß den bestehenden
Verordnungen sollte die Temperatur in solchen Gefriereinrichtungen
vorteilhafterweise jeweils unter –10°C für Gefrierware und –18°C für Tiefgefrierware
liegen. Ein wichtiger Faktor des Warenangebots ist, dass der Gefriereinrichtungsgegenstand
für einen
Kunden teilweise offen ist, damit er das Produktsortiment leicht
sehen und eine spezifische Packung wählen kann. Dies hat jedoch
zur Folge, dass die warme Ladenluft mit der kalten Luft im Gefriereinrichtungsgegenstand
vermischt werden kann.
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Um
eine niedrige Temperatur im Lagerungsraum des Gefriereinrichtungsgegenstands
zu beizubehalten, zirkuliert nach dem Stand der Technik Kühlluft um
denselben herum. Die Luft wird durch ein Kühlelement abgekühlt, und
ein Lüfter
sorgt für
die erforderliche Zirkulation. Die Luft strömt vom Kühlelement, dass sich meistens
unter dem Lagerungsraum befindet, mittels eines Steigkanals über und
vorbei an der Öffnung
und vorbei an den im Lagerungsraum angeordneten Lebensmitteln, mittels
eines Saugkanals herunter zum Lüfter
und dann zurück
zum Kühlelement.
Bei dieser Art von Gefriereinrichtung mit zirkulierender Kühlluft ist
es unvermeidlich, dass die Kühlluft
mit der umgebenden Ladenluft vermischt wird, wenn die Kühlluft an
der Öffnung
des Gefriereinrichtungsgegenstands vorbei strömt. Die umgebende Luft weist
eine höhere
Luftfeuchtigkeit auf, was zur Folge hat, dass der kalten zirkulierenden
Luft ständig
eine große
Feuchtigkeitsmenge zugefügt wird,
wenn die Luftmassen vermischt werden. Die Feuchtigkeit verdichtet
sich im Luftkanal und wird vor allem auf dem Kühlelement in Form von Reif
oder Eis niedergeschlagen und dessen Kühlfunktion entsprechend stören. Im
den Reif/das Eis zu entfernen und dabei eine zufriedenstellende
Kälteerzeugung
beizubehalten, muss das Kühlelement
des Gefriereinrichtungsgegenstands entweder in regelmäßigen Zeitabständen oder
wenn erforderlich abgetaut werden.
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Um
das Kühlelement
abzutauen, werden ein oder mehrere Heizelemente benutzt, die häufig stromaufwärts des
Kühlelements
in der Luftstromrichtung angeordnet sind. Gemäß vorheriger Abtauverfahren
setzt der Lüfter
die Luftzirkulation mittels des gleichen Luftkanals wie in Normalbetrieb
fort, aber beim Abtauen wird das Heizelement zeitgleich mit der
Abschaltung des Kühlelements
aktiviert. Dadurch wird die Luft auf Grade über Null erwärmt, und das
Eis auf dem Kühlelement
und auf anderen Flächen
schmilzt. Das gebildete Schmelzwasser wird gesammelt und kann mittels
eines Abflussrohrs, das sich am Boden des Gefriereinrichtungsgegen stands befindet,
ablaufen und beispielsweise weiter zu einem Bodenablauf. Ein großer Nachteil
besteht darin, dass die gesamte zirkulierende Luftmasse auf Grade über Null
erwärmt
werden muss, um ein weitmöglichst
effizientes Abtauen zu erreichen. Die im Lagerungsraum verwahrten
Waren sind folglich während eines
Hauptanteils des Abtauverfahrens der 0°C überschreitenden Lufttemperatur
ausgesetzt. Es hat sich erwiesen, dass sich auch ein kurz angewandter Wärmeschock
auf die Fläche
einer Ware sehr schädlich
auswirken kann, da dieser durch die ganze Gefrierware verbreitet
wird, selbst, wenn den Flächen erneute
Kälte zugeführt wird.
Die gesamte Luft, die in einem herkömmlichen Gefriereinrichtungsgegenstand
zirkuliert, kann als Folge der erwärmten Luft in der Endstufe
eines Abtauverfahrens im Grossen und Ganzen durch Feuchtigkeit gesättigt sein.
Nach der eingeleiteten Kältezerzeugung
verdichtet sich diese Feuchtigkeit direkt und schlägt sich
auf den kältesten Flächen, nämlich dem
Kühlelement,
in Form von Reif oder nieder, und wird dessen Kühlfunktion entsprechend stören. Bildet
sich Eis direkt nach einem Abtauverfahren auf dem Kühlelement,
war das Abtauen gewissermaßen
nutzlos. Ebenso ist die im Lagerungsraum angeordnete Ware in der
Endstufe des Abtauens wieterhin so kalt, dass sich die feuchtigkeitsgesättigte Luft
beim Kontakt mit der Ware darauf niederschlägt. Dies hat den lästigen Nachteil
zur Folge, dass, wenn die Ware von einem Kunden ausgewählt und
durch den Laden in einem Einkaufswagen transportiert wird, das Eis
schmilzt und die andere Ware im Einkaufswagen befeuchtet.
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Das
Abtauen gemäß dieser
Technik findet gewöhnlich
statt, bevor der Laden geöffnet
wird und nachdem der Laden geschlossen wurde, da der Ladeninhaber
nicht wünscht,
dass von den Kunden Ware mit teilweise erhöhter Temperatur gekauft wird. Eine
erhöhte
Temperatur hat zu Folge, dass sich für die Ware das Zeitintervall
verkürzt,
während
welchem sie aus dem Laden weg und weiter zur Wohnstätte, ohne
Gefahr schlecht zu werden, transportiert werden kann. Wenn das Abtauen
stattfindet, bevor der Laden geöffnet
wird und nachdem der Laden geschlossen wurde, behält die Ware
eine zufriedenstellend niedrige Temperatur während der Zeit, wo sie für die Kunden
freigelegt ist. Auf Grund langer Öffnungsstunden in einem Laden,
bis zu 12 Std. oder darüber, hat
viel Feuchtigkeit Zeit, um sich auf den kalten Flächen des
Gefriereinrichtungsgegenstands niederzuschlagen, was ein Grund dafür ist, weshalb
jeder Abtauvorgang lange dauern kann, nicht selten 0,5–1 Std.
pro Anlass. Abgesehen davon, dass die Ware schädlichen Temperaturen ausgesetzt
ist, verbraucht das Erwärmen
und Kühlen
der gesamten zirkulierenden großen
Luftmasse, so wie zuvor beschrieben, auch sehr viel Energie genauso
wie das Kühlen
der zirkulierenden Luft in Normalbetrieb, wenn das Kühlelement
mit Eis bedeckt ist.
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Angesichts
der Problematik, dass die um den gesamten Lagerungsraum täglich 1–2 Std.
zirkulierende warme Luft dabei die Lebensmittel beeinträchtigen
kann, wurden viele Versuche unternommen, um die warme Luft beim
Abtauen in die Lage zu versetzen, durch andere Luftkanäle als die
der kalten Luft in Normalbetrieb zu strömen. Gefriereinrichtungen mit
Abtauvorrichtungen, die auf dem Einsatz einer Nebenleitung basieren,
sind bereits unter anderem aus den Veröffentlichungen
DE 751 731 ,
DE 19 810 232 u. a. und
DE 19 844 854 u. a. bekannt.
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In
der zuerst erwähnten
Veröffentlichung
(
DE A 751 731 )
ist eine Abtauvorrichtung dargestellt, die eine im Luftkanal befindliche
Nebenleitung benutzt. Die Nebenleitung ist in Normalbetrieb sowie
während des
Abtauens an beiden Enden geöffnet,
was in Normalbetrieb zur Folge hat, dass eine große Menge
von Kühlluft
den kurzen, einfachen Weg durch die Nebenleitung nehmen wird und
nur unter dem Lagerungsraum des Gefriereinrichtungsgegenstands zirkuliert. Beim
Abtauen wird die Drehrichtung eines Lüfters geändert, und eine Klappe schließt den Saugkanal,
woraufhin der Luftstrom durch die Nebenleitung, deren Auslassöffnung in
den Steigkanal mündet,
gezwungen wird. Da warme Luft eine niedrigere Dicht als kalte Luft
hat, wird der erwärmte
Luftstrom, der die Nebenleitung verlässt, eher durch den Steigkanal
aufsteigen als zur Temperaturänderungseinheit
niederfallen, und zwar zeitgleich wie die kalte Luft durch den Steigkanal
nach unten gezogen wird zum Austausch gegen aufsteigende warme Luft.
Wenn das Abtauen während
der Öffnungsstufen
des Ladens stattfindet, wird die Ware einem Temperaturanstieg gemäß dem zuvor
beschriebenen Stand der Technik ausgesetzt. Die dargestellte Vorrichtung
stellt folglich ein weniger effizientes Abtauverfahren sowie eine eindeutig
verschlechterte Zirkulation von Kühlluft in Normalbetrieb bereit.
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Die
zwei zuletzt erwähnten
Veröffentlichungen
(
DE 19 810, 232 A1 u.
a. und
DE 19 844 854 u. a.)
offenbaren folglich Vorrichtungen, die Nebenleitungen, die sich
im Luftkanal befinden, umfassen. Im Gegensatz zur
DE 1 751 731 zeigt jede dieser Veröffentlichungen,
das ein Ende der Nebenleitung mittels einer Klappe geöffnet und
geschlossen werden kann, wobei Kühlluft
gezwungen wird, durch den üblichen Luftkanal
in Normalbetrieb zu strömen.
Darüber
hinaus wird der Einlass der Ansaugkanäle und der Auslass der Steigkanäle ebenso
mit Klappen vorgesehen, die beim Abtauen zeitgleich mit den sich öffnenden
Klappen der Nebenleitungen geschlossen werden. Die warme Luft kann
während
eines Abtauverfahrens folglich nur durch die Nebenleitung zirkulieren,
aber da sich die Klappen in den Ansaugkanälen und den Steigkanälen jeweils
an deren Einlass und Auslass befinden, werden auch die zuletzt erwähnten Kanäle mit warmer
Luft während
des Abtauens gefüllt,
und infolgedessen muss immer noch eine sehr große Luftmasse erwärmt werden.
Ferner ist es in Normalbetrieb äußerst wichtig,
dass die Luftmenge, die den Auslass des Steigkanals verlässt, nicht
zu turbulent ist und dass sie den Auslass bei einem festgelegten
Winkel verlässt,
um auf zuverlässige
Weise über und
vorbei an der Öffnung
des Lagerungsraums zur entgegengesetzten Seite zu strömen. Im
Einlass des Saugkanals ist es auf ähnliche Weise wichtig, dass
nichts die Luftmenge durcheinander bringt oder davon abhält, in den
Kanal heruntergezogen zu werden. Wie in den erwähnten Veröffentlichungen dargestellt,
ist es somit nicht sehr zweckmäßig, eine
Anzahl grober Klappen auf diesen Stellen anzuordnen. Die Klappen
können
sogar bewirken, dass die Kühlluft
in höherem
Ausmaß als
zuvor mit der umgebenden Ladenluft vermischt wird. Es mag sein,
dass die Klappen in den offenbarten Vorrichtungen deren Funktionen
während
des Abtauens auf akzeptierbare Weise erfüllen, aber dass in Normalbetrieb
die Gefahr besteht, dass große
Betriebsstörungen
erzeugt werden.
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AUFGABEN UND MERKMALE DER
ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor erwähnten Nachteile
von bisher bekannten Gefriereinrichtungen auszuschließen und einen
verbesserten Gefriereinrichtungsgegenstand zu schaffen. Eine Erstaufgabe
der Erfindung besteht darin, einen Gefriereinrichtungsgegenstand
zu schaffen, der so oft wie erforderlich aufgetaut werden kann,
ohne dass die im Lagerungsraum aufbewahrte Ware durch das Erwärmen beeinträchtigt wird
und sich dadurch nachteilig für
die Kunden auswirkt. Ferner ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Gefriereinrichtungsgegenstand zu schaffen, der nicht
den Luftstrom in Normalbetrieb stört und dadurch eine zufriedenstellende
Arbeitsweise gewährleistet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Gefriereinrichtungsgegenstand zu schaffen, der Energie durch effizientes
Abtauen einspart. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Gefriereinrichtungsgegenstand
zu schaffen, der eine Abtauvorrichtung in Form eines Einsatzes aufweist,
welcher in einem bestehenden Gefriereinrichtungsgegenstand angeordnet
werden kann. Außerdem
besteht die Aufgabe darin, einen Ge friereinrichtungsgegenstand mit
einer Abtauvorrichtung zu schaffen, die wenig bewegliche Teile aufweist,
um die Gefahr betriebsbedingter Störungen und Fehlfunktionen zu
minimieren.
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Mindestens
die Hauptaufgabe wird mittels des eingangs erwähnten Gefriereinrichtungsgegenstands
erreicht, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen Einsatz
umfasst, der in dem Primärluftkanal
angeordnet ist, wobei der Einsatz einen zweiten Luftkanal umfasst,
der einerseits eine Einlassöffnung
aufweist, die in den Primärluftkanal,
welcher der Temperaturänderungseinheit
nachgeschaltet ist, mündet
und mittels einer Klappe mit doppeltwirkender Funktion geöffnet und
geschlossen werden kann und andererseits eine Auslassöffnung,
die in den Primärluftkanal
stromaufwärts
der Temperaturänderungseinheit
mündet.
Benachbart zu dieser Auslassöffnung
kann vorteilhafterweise – aber
nicht unbedingt – ein
Führungsmittel
angeordnet werden, um den Luftstrom, der die Auslassöffnung in
Richtung der Temperatänderungseinheit
verlässt
und auf die Außenseite
des Einsatzes in Richtung der Einlassöffnung zu lenken. Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind ferner in den abhängigen Ansprüchen 2–8 und der
folgenden näheren
Beschreibung dargestellt.
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In
einem Aspekt betrifft die Erfindung auch einen Einsatz, der sich
durch die im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs 9 definierten Merkmale
unterscheidet.
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KURZBESCHREIBUNG DER BEILEGENDEN ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1:
eine Perspektivenansicht eines Gefriereinrichtungsgegenstands.
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2:
einen Querschnitt eines Gefriereinrichtungsgegenstands gemäß der Erfindung.
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3:
eine vergrößerte Detailansicht
im Schnitt der Klappe in einer ersten Stellung,
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4:
eine Detailansicht, die der 3 der Klappe
in einer zweien Stellung entspricht,
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5:
eine vergrößerte Detailansicht
im Schnitt einer alternativen Ausführungsform der Klappe in der
ersten Stellung,
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6:
eine Detailansicht, die der 5 der Klappe
in der zweiten Stellung entspricht,
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7:
eine vergrößerte Detailansicht
im Schnitt einer zusätzlichen
alternativen Ausführungsform
der Klappe in der ersten Stellung und
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8:
eine Detailansicht, die der 7 der Klappe
in der zweiten Stellung entspricht,
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9:
eine vergrößerte Detailansicht
im Schnitt einer alternativen Ausführungsform der Klappe in einer
ersten Stellung,
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10:
eine Detailansicht, die der 9 der Klappe
in der zweiten Stellung entspricht.
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NÄHERE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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In 1 ist
ein herkömmlicher
Gefriereinrichtungsgegenstand 1 dargestellt vom Typ, der
in Läden
benutzt wird, um Gefrier- und Tiefgefrierkost 2 zu lagern
und anzubieten. Im gezeigten Beispiel besteht der Gefriereinrichtungsgegenstand
aus einer einzigen Gefriergondel, aber auch aus doppelten Gefriergondeln,
Gefrierregalen, Tiefkühldisplays,
usw. sind im Konzept des Gefriereinrichtungsgegenstands inbegriffen.
Gemäß bestehender
Vorschriften sollte die Temperatur in solch einem Gefriereinrichtungsgegenstand 1 für Gefrierkost
unter –10°C liegen
und für Tiefgefrierkost –18°C betragen.
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Nun
wird auf 2 Bezug genommen. Der gezeigte
Gefriereinrichtungsgegenstand 1 umfasst einen Lagerungsraum 3,
der nach oben geöffnet
ist, so dass ein Kunde ungehinderten Zugang auf die dadurch angebotene
und angeordnete Ware 2 im Lagerungsraum 3 hat.
Ferner umfasst die Gefriereinrichtung 1 einen großen vollständigen Primärluftkanal
mit dem Bezugszeichen 4, der nach innen durch die Wände 5, 6 und
den Boden 7 des Lagerungsraums 3 und nach außen durch
die Außenwände 8, 9 und
den Boden 10 des Gefriereinrichtungsgegenstands 1 definiert
ist. Der Primärluftkanal 4 besteht
aus einem Saugkanal 11 mit einem Einlass 12, der
an einer Seite einer Zugangsöffnung 13 des
Lagerungsraums 3 mündet,
und aus einem Steigkanal 14 mit einem Auslass 15,
der auf der gegenüberliegenden
Seite der Zugangsöffnung 13 mündet. Eine
Temperaturänderungseinheit 36 ist
im Primärluftkanal 4 angeordnet und
trennt oder bildet eine Abgrenzung zwischen dem Saugkanal 11 und
dem Steigkanal 14. Anders gesagt hat der Primärluftkanal 4 eine
Saugseite und eine Steigseite, die durch die Temperaturänderungseinheit 36 getrennt
beabstandet sind. Die Temperaturänderungseinheit 36 weist
einen Lüfter 16,
ein Heizelement 17 und ein Kühlelement 18 auf,
die nacheinander im Primärluftkanal 4 angeordnet
sind. Es muss betont werden, dass sowohl das Heizelement 17 als
auch das Kühlelement 18 aus
einem oder mehr Bauteilelementen bestehen können, ohne dass dadurch die
allgemeine Erfindungsidee beeinträchtigt wird. Auf ähnliche
Weise kann auch der Lüfter 16 einen
einem oder mehr Lüfter
aufweisen.
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In
Normalbetrieb, d. h. während
der Kälteerzeugung,
ist das Heizelement 17 inaktiv und das Kühlelement 18 ist
aktiv, wobei der Lüfter 16 eine Luftmenge
bereitstellt, die durch das Kühlelement gekühlt wird.
Der Kaltluftstrom wird veranlasst, mittels des Steigkanals 14 über und
vorbei an der Öffnung 13,
herunter durch den Saugkanal 11 und zurück zur Temperaturänderungseinheit 36 zu
zirkulieren. Da kalte Luft eine höhere Dichte als warme Luft aufweist,
wird die kalte Luft durch ihr Eigengewicht in den Lagerungsraum 3 niederfallen
und dadurch die Ware 2 kühlen sowie einen „Deckel" in der Öffnung 13 gegen
die umgebende warme Laden luft bilden. Die zirkulierende kalte Luft
kühlt auch
den Lagerungsraum 3 und die Ware 2, wenn diese
im Steigkanal 14 und dem Saugkanal 11 ist, und
zwar insbesondere mittels der Wände 5 und 6,
die vorzugsweise aus einem dünnen
Blech oder Glas hergestellt sind.
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Selbst
wenn die kalte Luft im Lagerungsraum 3 schwerer als die
Ladenluft ist, findet dennoch eine Vermischung zwischen den zwei
Luftmassen auf Grund der in Ladenluft auftretenden Turbulenz statt, wenn
Kunden am Gefriereinrichtungsgegenstand 1 vorbeigehen oder
Ware 2 daraus mitnehmen. Wenn die warme Luft, die mehr
Feuchtigkeit als kalte Luft enthält,
der im Gefriereinrichtungsgegenstand 1 zirkulierenden Luftmasse
folgt, wird sich die zugeführte Feuchtigkeit
verdichten und auf den kalten Flächen im
Primärluftkanal 4 als
Reif und/oder Eis niederschlagen. Dies findet vor allem auf dem
Kühlelement 18 und
dessen Flanschen statt. Der kleinstmögliche Niederschlag von Eis
auf dem Kühlelement 18 beeinflusst
die Kälteerzeugung
auf negative Weise mit zusätzlichem
Energieverbrauch als Folge sowie der Gefahr einer relativ hohen
Temperatur der zirkulierenden Luftmasse.
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Um
vornehmlich das Abtauen des Kühlelements 18,
aber auch von anderen kalten Flächen
im Primärluftkanal 4 einzuleiten,
muss ein Signal dazu empfangen werden. Dieses Signal kann zum Beispiel im
Bedarfsfall und/oder in regelmäßigen Zeitabständen manuell
oder automatisch gegeben werden. Das Abtausignal aktiviert das Heizelement 17 und
inaktiviert das Kühlelement 18 gleichzeitig.
Das Anfangssignal startet auch eine Klappe 19, die einen
Sekundärluftkanal 20 öffnet. Ferner
sorgt während
des Abtauens der Lüfter 16 weiterhin
dafür,
dass die nun warme Luft in der gleichen Richtung wie die kalte Luft in
Normalbetrieb zirkuliert, allerdings durch den kurzen Sekundärluftkanal 20 anstelle
des langen Primärluftkanals 4.
Der Sekundärluftkanal 20 umfasst einerseits
eine Einlassöffnung 21,
die mit Hilfe der Klappe 19 geöffnet und geschlossen werden
kann, wobei die Einlass öffnung
in den Primärluftkanal 4, welcher
der Temperaturänderungseinheit 36,
nachgeschaltet ist, mündet
und andererseits eine Auslassöffnung 22,
die in den Primärluftkanal
stromaufwärts der
Temperaturänderungseinheit
mündet.
Wenn die Klappe 19 die Einlassöffnung 21 öffnet, schließt sie gleichzeitig
den Steigkanal zwischen der Wand 5 und der Wand 8.
Anders gesagt ist die Klappe 19 zwischen einer ersten Stellung,
in welcher die Einlassöffnung 21 der
zweiten Sekundärluftleitung
geschlossen gehalten wird und der Steigkanal 14 des Primärluftkanals
geöffnet
gehalten wird, und einer zweiten Stellung, in welcher die Einlassöffnung 21 geöffnet gehalten
wird und der Steigkanal 14 geschlossen gehalten wird, beweglich.
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Dank
der Klappe 19 wird die Luftmenge während des Abtauens gezwungen,
mittels des kurzen Wegs durch den Sekundärluftkanal 20 und
in Richtung dessen Auslassöffnung 22 zu
strömen.
An der Auslassöffnung 22 ist
in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ein Führungsmittel
oder ein Prallblech 23 angeordnet, das die Luftmenge, welche
die Auslassöffnung 22 verlässt, zwangsweise
in Richtung der Temperaturänderungseinheit 36 und
zur Einlassöffnung 21 lenkt.
Das Prallblech 23 erstreckt sich in den Primärluftkanal 4 und
zur Luftströmungsrichtung,
genauer zur Temperaturänderungseinheit 36.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Prallblech 23 leicht abgelenkt, so dass dessen
freies Ende in Richtung der Temperaturänderungseinheit 36 weist,
um die Luftmenge sanft in die gewünschte Richtung zu lenken,
aber das Prallblech 23 kann auch aus einem Planteller hergestellt
sein, der sich schräg
nach innen/nach außen
erstreckt. Es muss betont werden, dass der Abstand zwischen dem
freien Ende und Boden 10 des Prallblechs 23 mindestens
so breit wie Breite des Saugkanals 11 sein soll, was zur
Folge hat, dass das Prallblech 23 in Normalbetrieb nicht
den Luftstrom stört.
Trotz der Tatsache, dass die mittels des Sekundärluftkanals 20 während des
Abtauens zirkulierende Luft warm ist und dadurch eine niedrigere
Dichte als die noch kalte Luft aufweist, die im Saugkanal 11 stillsteht,
hat der Aufbau des Prallblechs 23, des Lüfters 16 und
der Massenträgheit
zur Folge, dass nur eine sehr kleine Menge warmer Luft durch den
Saugkanal 11 aufsteigt. Der kürzere Weg, den die Luft während des
Abtauen durchströmen
muss, hat zur Folge, dass eine kleinere Luftmenge als in den bisher
bekannten Vorrichtungen erwärmt
werden muss, was Energieeinsparungen ermöglicht. Wenn das Eis schmilzt,
bildet sich Schmelzwasser, das zu einem Abflussrohr 24,
welches sich am Boden 10 des Gefriereinrichtungsgegenstands 1 befindet,
geleitet wird und beispielsweise weiter zu einem Bodenablauf im
Laden (nicht gezeigt).
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Das
Abtauen wird fortgesetzt, bis ein Kälteerzeugungssignal manuell
oder automatisch gegeben wird, nachdem der Vorgang vollendet ist
und/oder nach einer vorherbestimmten Zeit. Bei diesem Anlass wird
das Kühlelement 18 wieder
aktiviert, und gleichzeitig wird das Heizelement 17 inaktiviert. Nachdem
ein Kälteerzeugungssignal
gegeben wurde, dauert es eine Weile, bevor die Luftmasse eine ausreichend
niedrige Temperatur erreicht hat, damit die Ware 2 nicht
beeinträchtigt
wird. Aus diesem Grunde sollte die Klappe 19 auch während einer
vorherbestimmten Zeit, nachdem das Signal gegeben wurde, oder bis
die Luft wieder auf einen gewünschten
Pegel abgekühlt
ist, in der zweiten Stellung gehalten werden.
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Ein
Gefriereinrichtungsgegenstand 1 sollte über den größten Anteil seiner Länge einen
Sekundärluftkanal 20 umfassen,
um ein effizientes Abtauen zu erreichen. Vorzugsweise entlang mehr
als 75% seiner Länge,
insbesondere mehr als 85%. Die Anteile der Länge des Gefriereinrichtungsgegenstands 1, die
auf Grund von Tragstreben und/oder sonstigen Bauteilen keinen Sekundärluftkanal 20 umfassen, müssen am
unteren Teil des Steigkanals 14 sowohl in Normalbetrieb
als auch während
des Abtauens abgedichtet sein, damit die gekühlte Luft nicht den kurzen Weg
mittels des Sekundärluftkanals 20 nehmen
kann oder dass die warme Luft nicht durch den Steigkanal 14 aufsteigen
kann.
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Nun
wird auf die 3 und 4 Bezug
genommen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Klappe 19 zwischen
der ersten Stellung und der zweiten Stellung beweglich, indem sie
um eine Verbindung 25 drehbar ist. Die Klappe 19 besteht
aus einer Klappenplatte 26 und einem Abdichtungsband 27.
Die Verbindung 25 besteht aus einem anpassungsfähigen Material 28,
das sich zwischen einer Befestigungsplatte 29 und der Klappenplatte 26 erstreckt.
Das anpassungsfähige
Material 28 kann ein Mittelstück oder eine Kerbe aufweisen,
um das Drehen der Klappe 19 zu erleichtern. Das anpassungsfähige Material 28 kann
zum Beispiel ein Kunststoff oder vorzugsweise ein luftdichtes Gewebe
sein, welches während
des Abtauens dazu beitragen kann, den Steigkanal 14 abzudichten.
In der ersten Stellung der Klappe 19 schließt das Abdichtungsband 27 die Einlassöffnung 21 des
Sekundärluftkanals 20.
In der zweiten Stellung der Klappe grenzt das Abdichtungsband 27 gegen
die Wand 8, und zusätzlich
dazu schirmt die Klappenplatte 26 den Hauptteil der Steigleitung 14 ab,
und das anpassungsfähige
Material 28 dichtet entweder direkt oder mittels eines
Abstandsstücks 30 zwischen
der Klappenplatte 26 und der Wand 5 ab.
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Die
Klappe 19 wird durch eine Feder 31 betätigt, die
ständig
bezweckt, diese in der ersten Stellung zu halten. Zwischen der Klappenplatte 26 und der
Wand 5 sind ein oder mehr anpassungsfähige Blasen 32 angeordnet,
die mit einem unter Druck stehenden Fluid von einer Fluidquelle
(nicht gezeigt), die an dieselben angeschlossen ist, gefüllt werden
können,
um die Klappe 19 in dem gefüllten Zustand in die zweite
Position zu bringen. Der Zugang des Fluids zur Blasen/zu den Blasen 32 kann
beispielsweise durch ein Ventil (nicht gezeigt) gesteuert sein,
welches durch das zuvor beschriebene Abtausignal oder als Folge
davon aktiviert wird.
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Die
Blase 32 kann durch Strangpressen, beispielsweise eines
Kunststoffs, hergestellt werden und kann neben einem Gehäuse für das eigentliche Fluid
auch einen Rand (nicht gezeigt) aufweisen, welcher unter der Befestigungsplatte 29 befestigt
ist, so dass die Blase 32 nicht aus ihrer Position gepresst werden
kann, wenn sie gefüllt
ist. Jede Blase 32 kann auch in einem luftdurchlässigen Sack
(nicht gezeigt) angepasst werden, wobei dessen Oberteil unter der Befestigungsplatte 29 befestigt
ist. In diesem Fall sollte der Sack luftdurchlässig sein, da er sich nicht dehnen
soll, wenn die Blase 32 ruht. In der in den 3 und 4 gezeigten
Ausführungsform
ist die Blase 32 auf der Klappenplatte 26 und
der Wand 5 mit Hilfe eines oder doppelseitigen Klebebands
befestigt. Die Blase 32 kann aus mehreren Teilblasen bestehen,
die entlang der Länge
des Gefriereinrichtungsgegenstands 1 getrennt beabstandet
sind, wobei jede der Teilblasen eine kleine Verlängerung aufweist oder aus einer
kleineren Anzahl gestreckter Teilblasen besteht. Bei mehreren Teilblasen
sollten die Federn 31 genau gegenüber derselben angeordnet sein,
so dass die Klappe 19 nicht entlang deren Länge umgelenkt
werden und dadurch deren Funktion nicht vollständig ausführen kann.
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Nun
wird Bezug auf die 5 und 6 genommen.
In dieser alternativen Ausführungsform
besteht die Klappe aus einer Platte 33, die vorzugsweise
auf einem relativ steifen Kunststoff hergestellt ist sowie ais einer
oder mehr anpassungsfähigen
Blasen 32. Ferner kann in dieser alternativen Ausführungsform
die Platte 33 vorzugsweise mit einem Mittelstück oder
einer Kerbe versehen sein, wobei dieselbe daran abgeleitet werden
kann. Ein Teil der Platte 33 ist an der Wand 5 angebracht
und ein Teil ist derart angeordnet, um die Einlassöffnung 21 zu schließen, wenn
die Klappe in der ersten Stellung ist. Auf der Seite der Platte,
die nach innen dem Steigkanal 14 gegenüberliegt, ist die anpassungsfähige Blase 32 mit
Hilfe eines oder doppel seitigen Klebebands angeordnet. Die Blase 32 kann
mit einem unter Druck stehenden Fluid, so wie es zuvor beschrieben
wurde, gefüllt
werden. Wenn die Blase/Blasen 32 im ungefüllten Zustand
ist/sind, bezweckt die inhärente
Steifheit der Platte 33, dass die Klappe zur ersten Stellung gebracht
wird, und im gefüllten
Zustand wird die Einlassöffnung 21 zeitgleich
mit dem Angrenzen der Blase 32 gegen die Wand 8 geöffnet und
schließt
dadurch den Steigkanal 14. Es muss betont werden, dass
sich die anpassbare Blase 32 entlang der gesamten Länge des
Steigkanals 14 des Gefriereinrichtungsgegenstands, der
während
des Abtauverfahrens geschlossen sein sollte, erstrecken muss, um die
erforderliche Abdichtung zu erzielen.
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Nun
wird Bezug auf die 7 und 8 genommen,
die eine zusätzliche
alternative Ausführungsform
der Klappe zeigen. In diesem Fall ist die Klappe zwischen der ersten
Stellung und der zweiten Stellung beweglich, indem sie an einem
Winkel zum Steigkanal 14 verschiebbar ist, beispielsweise
mit Hilfe einer Kolbenzylindervorrichtung 34. Die Verschiebung
der Klappe kann beispielsweise auch durch eine Zahnstange, einen
Riemenantrieb oder dergleichen herbeigeführt werden. Wenn die Klappe in
der ersten Stellung ist, überlappt
die Klappenplatte 26 die Einlassöffnung 21, und wenn
die Klappe in der zweiten Stellung ist, dichtet ein Abdichtungsband 27 gegen
die Wand 8 ab, und zwar zur gleichen Zeit wie die Klappenplatte 26 den
Steigkanal 14 abschirmt, und eine Anzahl von Löchern oder Öffnungen
in der Klappenplatte 26 verlaufen bündig mit der Einlassöffnung 21.
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Nun
wird Bezug auf die 9 und 10 genommen,
die eine noch andere alternative Ausführungsform der Klappe zeigen.
In diesem Fall ist die Klappe gemäß der in den 3 und 4 gezeigten Technik
hergestellt und durch eine hintere Klappenwand 38 ergänzt, die
eine oder mehr Öffnungen 39 entlang
deren Längenausdehnung
aufweist. Die Öffnungen 39, die
rund, rechteckig oder von anderer Form sein können, bilden einen wesentlichen
Anteil der Fläche
der Klappenwand 38, um dadurch der strömenden Luftmenge mittels des
Steigkanals 14 einen minimalen Formwiderstrand in Normalbetrieb
zu ermöglichen.
Auf der Klappenwand 38 wird eine Abdichtung 40 angebracht,
die gegen die Außenwand 8 des
Gefriereinrichtungsgegenstands abdichtet. In der ersten Stellung
der Klappe 19 ist das Einströmen zum Sekundärluftkanal 20 gemäß der vorausgehenden
Darstellung geschlossen.
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In
dieser Verbindung strömt
die Luftmenge zum Steigkanal 14 durch die Öffnungen 39 in
der Klappenwand 38.
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In
ihrer zweiten Stellung wirkt die Klappe 19 mit der hinteren
Klappenwand 38 zusammen, wobei die Öffnungen 39 durch
die Klappe 18 abgedeckt sind, wobei der Steigkanal 14 geschlossen
ist, während
der Sekundärluftkanal 20 geöffnet ist.
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INSTALATION DES EINSATZES
GEMÄß DER ERFINDUNG
IN EINEM BESTEHENDEN GEFRIEREINRICHTUNGSGEGENSTAND
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Der
Einsatz gemäß der Erfindung
lässt sich leicht
in einen bestehenden Gefriereinrichtungsgegenstand installieren.
Diese Teile der Gefriereinrichtung 1 weisen wahrscheinlich
keine Klappen oder Sekundärluftkanäle auf,
aber die Luft strömt
auf die gleiche Weise während
des Abtauens wie in Normalbetrieb. In der anschließenden Beschreibung
wird auf die 1 bis 4 sowie 9 und 10 Bezug genommen,
die bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung zeigen. Eine ähnliche
Argumentation kann jedoch auch für
alternative Ausführungsformen
der Klappe 19 geführt
werden.
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Ein
herkömmlicher
Gefriereinrichtungsgegenstand 1 weist eine Anzahl von Querabschnitten entlang
dessen Länge
auf. Der Gefriereinrichtungsgegenstand 1 in 1 umfasst
sechs, aber es versteht sich, dass die Anzahl der Ab schnitte sowohl größer als
auch kleiner sein kann. Jeder Abschnitt weist häufig eine getrennte Bodenplatte
oder einen eigenen Boden 7 auf. Jede Bodenplatte 7 ruht
auf Winkelelementen 35, die in den unteren Enden der Wände 5 und 6 des
Lagerungsraums 3 angeordnet sind und die sich in der Richtung
voneinander erstrecken. Der Boden 7 ist isoliert oder besteht
vollständig aus
einem Isoliermaterial, um die Ware 2 während des Abtauens vor der
warmen Luft zu schützen.
Die gewünschte
Anzahl von Bodenplatten 7 wird ausgehoben, und die entsprechenden
Teile der Wand 5 werden ab dem Gefriereinrichtungsgegenstand 1 demontiert.
Als nächstes
wird die Klappe 19 auf der Seite der Wand 5, die
dem Primärluftkanal 4 gegenüberliegt,
mit Hilfe eines Befestigungselements befestigt, zum Beispiel einer
Schraube, eines Schussbolzen, usw., welches das anpassungsfähige Material 28 zwischen
der Befestigungsplatte 29 und der Wand 5 befestigt.
Die Blase 32 ist mit einer Fluidquelle (nicht gezeigt)
verbunden, welche an einem geeigneten Platz benachbart zum Gefriereinrichtungsgegenstand 1 eingebaut
ist. Eine und dieselbe Fluidquelle kann einen oder mehr Querschnitte
und/oder Gefriereinrichtungsgegenstände 1 beliefern. Das
Fluid kann ein Gas sein, beispielsweise sehr trockene Luft oder eine
Flüssigkeit,
beispielsweise ein geeignetes Hydraulikmedium. In der Nähe des Winkelelements 35, ist
eine Anzahl von Löchern
oder Öffnungen
entlang der Länge
des Gefriereinrichtungsgegenstands 1 ausgespart, der mit
dem Einsatz versehen werden soll. Die Löcher oder Öffnungen zusammen bilden die
Einlassöffnung 21.
Die Wand 5 wird dann wieder im Gefriereinrichtungsgegenstand 1 angebracht.
Die Abschnitte des Steigkanals 14, die nicht einen Einsatz
enthalten sollten, sind mit Abschirmplatten versehen, die sich mit
der Klappe 19 decken, wenn diese in der zweiten Stellung
ist, so dass keine warme Luft durch den Steigkanal 14 während des
Abtauens aufsteigen kann. Die gesamte Wand 6 wird durch
den Umbau nicht in Mitleidenschaft gezogen. Der Einsatz gemäß der Erfindung
wird dann auf den Winkelelementen 35 angeordnet.
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Der
Einsatz umfasst einen Sekundärluftkanal 20,
der durch einen Behälter
mit rechteckigem Querschnitt gebildet wird. Der Boden 7 wird
dann oben auf dem Einsatz angeordnet. Der Einsatz kann auch im Querschnitt
eine U-Form mit einem relativ großen Boden 37 aufweisen,
wobei in diesem Fall der Sekundärluftkanal 20 erst
gebildet wird, wenn der Boden 7 oben auf dem Einsatz angeordnet
ist, und anders gesagt bildet der Boden 7 die obere Abgrenzung
des Sekundärluftkanals 20 und
der Boden 37 die untere Abgrenzung. Der Einsatz ist im
Ende, dass dem Steigkanal 14 gegenüberliegt gänzlich offen, oder es sind
Löcher
oder Öffnungen
angepasst, die gänzlich
oder teilweise den Löchern
oder Öffnungen, die
in der Nähe
des Winkelelements 35 in der Wand 5 angepasst
sind, entsprechen. Im anderen Ende des Einsatzes ist eine Auslassöffnung angepasst,
die aus einer Anzahl von Löchern
oder Öffnungen
besteht, die im Boden 37 des Einsatzes in der Nähe der Wand 6 angepasst
sind. In unmittelbarer Nachbarschaft der Auslassöffnung 22 kann ein
Prallblech 23 angepasst sein, welches den Luftstrom zwangsweise
in die gewünschte
Richtung lenkt.
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VORTEILE DER ERFINDUNG
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Ein
Hauptvorteil des Gefriereinrichtungsgegenstands ist, dass dieser
eine doppelwirkende Klappe und einen getrennten Luftkanal für warme
Luft während
des Abtauens aufweist, was dazu führt, dass das Abtauen des Gefriereinrichtungsgegenstands
so oft wie erforderlich durchgeführt
werden kann und ohne dass durch die Erwärmung die in dem Gefriereinrichtungsgegenstand
angeordneten Ware beeinträchtigt
wird und dadurch Nachteile für
die Kunden entstehen. Ein auf der Tatsache, dass das Abtauen zeitunabhängig durchgeführt werden
kann, beruhender Vorteil ist, dass die Kälteerzeugung und die Luftströmung in
Normalbetrieb effizienter durchgeführt werden können, was
einen niedrigeren Energieverbrauch zu Folge hat. Ein anderer Vorteil
des Gefriereinrichtungsgegenstands gemäß der Erfindung ist, dass während des
Abtauens die warme Luft nur eine kurze Strecke zu zirkulieren braucht
und dass dabei eine viel kleinere Luftmenge erwärmt werden muss, welche gemeinsam
mit der nicht mit anderer Luft vermischten zirkulierenden Luft ein
schnelleres Abtauverfahren zur Folge hat, und auch hier ermöglicht die
höhere
Effizienz Energieeinsparungen. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
dass dadurch, dass eine kleinere Luftmenge erwärmt wird, eine kleinere Feuchtigkeitsmenge
absorbiert und bei der Einleitung der Kälteerzeugung niedergeschlagen
wird. Es wird folglich ein energieeffizientes Abtauverfahren erzielt,
das für
die im Gefriereinrichtungsgegenstand angeordnete Ware nicht schädlich ist.
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AUSFÜHRBARE ABWANDLUNGEN DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist nicht nur auf die zuvor beschriebenen und in den Zeichnungen
gezeigten Ausführungsformen
beschränkt.
Der Gefriereinrichtungsgegenstand und der Einsatz können folglich
auf verschiedene Arten und Weisen innerhalb des Rahmens der beiliegenden
Ansprüche
abgewandelt werden. Es beispielsweise möglich, die Klappe durch ein
Bimetall anstatt durch einen Fluidsack zu betätigen. Ein Bimetall ändert bei
einer vorherbestimmten Temperatur seine Form und bewegt dabei die
Klappe zwangsläufig
von der ersten Stellung zur zweiten Stellung, wenn die Temperatur
den Schwellenwert übersteigt, und
zurück
von der zweiten Stellung zur ersten Stellung, wenn die Temperatur
den Schwellenwert als Folge von erneut eingeleiteter Kälteerzeugung
unterschreitet. Mit Hilfe eines genau gewählten Bimetalls kann die Schwellenwerttemperatur
so niedrig eingestellt werden, dass der Steigkanal in einer frühen Stufe
des Abtauverfahrens geschlossen und erst wieder geöffnet wird,
wenn die im Sekundärluftkanal
zirkulierende Luftmasse eine ausreichend niedrige Temperatur ohne
schädlichen
Einfluss auf die Ware erreicht hat. Die Steuerung der Klappe kann
auch mit Hilfe eines geschlossenen mit Fluid gefüllten Balgs durchgeführt werden,
der auf einer Heizplatte angebracht ist und betätigt wird, wenn die Heizplatte
betätigt wird.
Die Heizplatte des Balgs erzeugt Wärme, welche bewirkt, dass sich
das Fluid im Balg dehnt und dabei dem Balg eine Bewegung ermöglicht,
die zur Klappe, die den Steigkanal schließt, übertragen werden kann, oder
der Balg schließt
den Steigkanal selber. Das Fluid hat eine inhärente Kühlträgheit, was bedeutet, dass bei
inaktivierter Heizplatte eine Verzögerung auftritt, bevor der
Balg zur Erstform davon zurückkehrt.
Diese Zeit kann auch durch die Tatsache verlängert werden, dass die Heizplatte
während
einer längeren
Zeit als das Heizelement aktiv ist.
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Eine
weitere alternative Ausführungsform besteht
darin, die Klappe mittels eines Elektromagneten zu bewegen, wobei
der Kern des Elektromagneten mechanisch mit der Klappe verbunden
ist. Beim Abtauen wird der Strom zum Elektromagneten geschaltet,
wobei die Klappe von ihrer ersten Stellung zu ihrer zweiten Stellung
wechselt. Wenn der Abtauvorgang ist, wird der Strom zum Elektromagneten
abgeschaltet, und die Klappe nimmt wieder ihre erste Stellung ein.
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Es
ist auch festzuhalten, dass das Prallblech oder das Führungsmittel
für die
Arbeitsweise der Erfindung nicht von entscheidender Bedeutung ist.
Anordnungen von Gefriereinrichtungen können beschaffen werden, da
wo auf Grund von Platzmangel das Führungsmittel nicht anwendbar
ist oder wo die Grundkonstruktion des Gefriereinrichtungsgegenstands
derart ist, dass die Führungsmittelfunktion
mit Hilfe einer bestehenden mechanischen Anordnung erreicht werden
kann. Wenn das Führungsmittel
aus irgendeinem Grund nicht zur Anwendung kommt, kann die Folge
eine teilweise geringere Effizienz des Abtauvorgangs sein.
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Beim
in den Zeichnungen gezeigten Beispiel ist der Lagerungsraum nach
oben geöffnet,
aber es muss betont werden, dass beispielsweise in Gefrierregalen
der Lagerungsraum jedoch seitwärts
geöffnet
ist, um den Zugang zu der auf den Regalen angeordneten Ware zu ermöglichen.
Beim Abtauen von Gefrierregalen und aufrechtstehenden Gefrierschränken, d.
h. Gefrierregalen mit Türen,
ist es äußerst wichtig,
dass in Normalbetrieb die warme Luft nicht entlang der gleichen
Kanäle
wie die kalte Luft zirkuliert, da die kalte Luft zusätzlich zur
umlaufenden Zirkulation auch entlang jedes Regals von den in dessen
hinterem Rand befindlichen Löchern
zu dessen vorderen Rand strömt.
Als Folge davon, dass die warme Luft auf diese herkömmliche
Weise zwischen der Gefrierware strömen kann, laufen diese eine
entsprechend große
Gefahr auf Grund des Abtauverfahrens zu verderben. Ein getrennter
Kanal für
warme Luft sorgt dafür,
dass diese Gefahr nicht auftritt.
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Der
Lüfter
eines bestehenden Gefriereinrichtungsgegenstands kann auch auf derartige
Weise umkehrbar sein, dass er seine Drehrichtung beim Übergang
zwischen Normalbetrieb und Abtauen ändert. In diesem Fall ist der
Einsatz umgekehrt eingesetzt, d. h. die Einlassöffnung des Sekundärluftkanals
mündet
in die Ansaugleitung, und die Auslassleitung mündet in den Steigkanal.
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Schlussfolgernd
muss betont werden, dass die Zeichnungen nicht proportioniert, sondern
von schematischer Art sind und dass es auch doppelte Gefriereinrichtungsgegenstände gibt,
die zwei getrennte Ansaugkanäle
und einen gemeinsamen Steigkanal aufweisen. In diesem Fall wird
die Außenwand
im Steigkanal des individuellen Gefriereinrichtungsgegenstands durch
eine niedrige Wand ersetzt, welche sich vom Boden des Gefriereinrichtungsgegenstands
bis in den Steigkanal zu einer Höhe
erstreckt, die sich auf einem Niveau über dem Punkt, wo die Dichtung
der Klappenwand oder die Klappe gegen dieselbe grenzt, wenn die
Klappe in der zweiten Stellung ist, befindet.