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Haushaltskühlschrank DieErfindung betrifftKühleinrichtungen, speziell
für Haushaltszwecke.
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Es sind Haushaltskühlschränke bekannt, die getrennte Gefrier- und
Vorratsabteile besitzen und bei denen im Vorratsabteil eine Heizvorrichtung angeordnet
ist. Bei diesen Kühlschränken wird die Heizvorrichtung durch einen Thermostatschalter
betätigt, der auf die Temperatur des Gefrierabteils anspricht. Ein wesentlicher
Nachteil einer solchen Kühleinrichtung ist die Abhängigkeit der Steuerung der Heizvorrichtung
von der Temperatur des Gefrierabteils, da diese Steuerung unerwünscht große Temperaturschwankungen
im Gefrierabteil bedingt. Bei den angeführten Kühlschränken hat man weiter vorgeschlagen,
für Außentemperaturen, die unterhalb der Temperatur des Gefrierabteils liegen, bei
der der erwähnte Thermostatschalter betätigt wird, Schaltmittel vorzusehen, die
auf die Umgebungstemperatur ansprechen und mit denen die Heizvorrichtung bei den
erwähnten Tieftemperaturen eingeschaltet wird.
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Kühlschrank
zu schaffen, bei dem die Wärmezufuhr zum Vorratsabteil, die bei den
üblichen
Kühleinrichtungen mit sinkender Um-' gebungstemperatur geringer wird, von den Außentemperaturen
im wesentlichen unabhängig ist. ' Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß Mittel vorgesehen sind, die die Heizvorrichtung -so steuern, daß bei absinkender
Umgebungstemperatur die an das Vorratsabteil abgegebene Wärme vorzugsweise etwa
proportional zum Absinken der Umgebungstemperatur zunimmt.
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Als Einschaltmittel kann ein Schwingthermostat vorgesehen sein, der
die Heizvorrichtung intermittierend einschaltet, wobei die prozentuale Einschaltzeit
der Heizvorrichtung und damit die Wärme zum Vorratsabteil mit dem Absinken der Umgebungstemperatur
zunimmt.
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Die Zeichnungen' erläutern die Erfindung an mehreren beispielsweise
wiedergegebenen Ausführungsformen.
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Fig. i ist eine schematische Darstellung eines Haushaltskühlschrankes
mit. zwei Abteilen als Beispiel für eine Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 ist
eine Draufsicht auf einen Schwingthermostaten, wie er in der Fig. i schematisch
angedeutet ist; Fig. 3 ist ein Schaubild, das über den Raumtemperaturen als Abzissen
in den Ordinaten die verhältnismäßigen Einschaltzeiten und den Leistungsverbrauch
der Heizvörrichtung darstellt; Fig. 4 bis 7 sind Schaltpläne abgeänderter Formen
der Heizvorrichtung; - Fig. 8 ist- eine schematische Teilansicht eines Haushaltskühlschrankes
mit dem Schaltplan für eine weitere Form der Heizvorrichtung.
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In der Fig. i ist schematisch ein Haushaltskühlschrank 2o dargestellt;
er enthält ein oberes Gefrierabteil 22 und ein unteres Lebensmittel- oder Vorratsabteil
24. Diese Abteile sind gegeneinander und gegen die Umgebungstemperatur durch Isolierschichten
isoliert. Das Gefrierfach 22 ist von den Verdampferschlangen 26 umgeben, die aus
dem Kondensator 28 durch das verengte Zuführungsrohr 30 in der üblichen Weise
mit Kälteflüssigkeit gespeist werden. Eine der Verdampferschlangen 26 enthält ein
Heberrohr 32, das durch eine Leitung 34 mit dein unteren Rand einer senkrechten
Kälteplatte 36 in Verbindung steht. Am oberen Rand ist die Kälteplatte durch die
Leitung 38 an den oberen Teil eines Akkumulators 4o angeschlossen, der als Wärmeaustauscher
mit dem Gefrierfach 22 in Verbindung steht. Weiter steht der obere Teil des Akkumulators
4o durch die Leitung 42 mit der Saugseite des Motorkompressoraggregats 44 in Verbindung,
der das verdampfte Kältemittel aus dem Verdampfersystem zieht und verdichtetes Kältemittel
in den Kondensator 28 befördert, wo es sich verflüssigt.
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Der Motorkompressor wird von einem Thermostaten 46 gesteuert, der
normalerweise ständig eingeschaltet ist und mit Sprungwerk ein- und ausschaltet;
sein Temperaturelement 48 steht in Wärmeaustauschverbindung mit dem unteren Teil
der Kälteplatte 36. Zweckmäßig ist dieser Thermostat so eingestellt, daß er bei
einer Temperatur von i oder 2° C sich schließt und den Motor einschaltet. Einer
von den Kontakten.5o des Thermostaten 46 steht mit dem Netzleiter 52 in Verbindung,
der andere ist über den Leiter 54 mit der einen Anschlußklemme des Motorkompressors
44 verbunden. Die zweite Anschlußklemme des Motorkompressors ist an den anderen
Netzleiter 56 angeschlossen.
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Das Lebensmittel- oder Vorratsabteil 24 enthält zwei Glühlampen 58
und 6o, die sich beim (Offnen der Abteiltür durch den Schalter 62 selbsttätig einschalten.
Die eine Klemme des Schalters 62 liegt am Netzleiter 56, von der anderen führt eine
Zweigleitung 64 über die Lampe 6o und die Leiter 66 und 68 zu dem anderen Netzleiter
52. ' Die zweite Lampe 58 ist mit einem Pol über die Leiter 7o und 68 an den Netzleiter
52 angeschlossen, ihr zweiter Pol ist über den Leiter 72 mit einem Schwingthermostaten
74 verbunden, der in . der Fig.2 im Detail dargestellt ist. Dieser Schwingthermostat
74 besteht aus einem Bimetallelement 76 mit Kontakten 78 und 8o. Der obere Kontakt
78 kommt mit seinem -festen Gegenkontakt 82 nur dann zum Eingriff, wenn sich der
Thermostat 74 unter eine gewählte untere Temperatur, z. B. -I- 12° C, abkühlt. Der
feste Kontakt 82 ist über den Leiter 84 an den Netzleiter 56 angeschlossen. Bei
Temperaturen oberhalb des genannten Grenzwertes (beispielsweise -I- 12° C) steht
der untere Kontakt 8o mit dem unteren festen Gegenkontakt 86 im Eingriff, der über
den Leiter 88 mit der zweiten Klemme des Abteiltürschalters 62 in Verbindung steht.
Bei Temperaturen unterhalb des gewählten Grenzwertes (z. B. -I- i2° C) wird das
Bimetallelernent 76 durch die Heizvorrichtung 9o zu langsamem Schwingen gebracht;
die eine Klemme der Heizvorrichtung ist an das feststehende Ende des Elements 76
angeschlossen, während ihre zweite Klemme über den Leiter 72 mit der Lampe 58 in
Verbindung steht. Diese Anordnung wirkt so, daß bei Temperaturen oberhalb des eingestellten
Grenzwertes (z. B. + i2' C) das Element 76 mit seinem unteren Kontakt die Verbindung
mit dem unteren festen Kontakt 86 geschlossen hält. Sobald die Tür geöffnet wird,
schließt sich der .Türschalter 62, und die beiden Lampen 58 und 6o werden parallel
zueinander an die Netzleiter 52 und 56 gelegt. Sinkt die Temperatur auf -I- 12°
C oder darunter, so schwingt das Element 76 langsam hin und her: erst stellt es
Verbindung zwischen den Kontakten 78 und 82 her, die Heizvorrichtung 9o erhält Strom,
dadurch erwärmt sich das Element 76 hinreichend, um sich in seine frühere Stellung
zurückzubewegen. In der Folge kühlt sich das Element 76 wieder ab und schwingt in
seine obere Stellung zurück, so daß die Kontakte 78 und 82 wieder geschlossen werden,
wodurch die Heizvorrichtung 9o wieder Strom bekommt, und so geht die Hinundherschwingung
weifer, solange sich die Temperatur auf dem Grenzwert von + 12° C oder darunter
hält.
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Eine Form eines Schwingthermostaten in seiner »kalten« Stellung zeigt
die Fig. 2. Das freie Ende des kontakttragenden Bimetallelements 76 ist gelenkig
mit einer C-förmigen Sprungwerkfeder g2
verbunden, die an ihrem
anderen Ende mit einem hakenförmigen Bimetallglied 94 gelenkig verbunden ist. Das
Bimetallglied 94 ist an der Wand des Isoliergehäuses 96 festgemacht. Die Heizvorrichtung
9o ist unmittelbar an das feste Ende des Elements 76 angeschlossen; und dieses trägt
den oberen und unteren Kontakt 78, 8o, die mit dem oberen und unteren festen Kontakt
82, 86 zusammenwirken. Die Bimetallelemente 76 und 94 werden durch Temperaturänderungen
in entgegengesetztenRichtungen angetrieben; dadurch bewegen sie die Sprungwerkfeder
92 über ihre Totpunktstellung hinweg vor und zurück, um abwechselnd die beiden Kontaktpaare-78;
82 und 8o, 86 zu schließen.
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Dieser Typ eines Thermostaten ist so konstruiert, daß er bei -i- i2°
C nur etwa 16 % der Zeit geschlossen ist, wenn aber die Umgebungstemperatur unter
i2° C sinkt, so nimmt die relative Schlußdauer zu, wie das in Fig. 3 veranschaulicht
ist. Die Lampe 58 hat eine Leistungsaufnahme, die ausreicht, um dem Vorratsabteil
24 gerade die erforderliche Wärmemenge zu liefern, damit die Temperatur darin auf
einem passenden Wert, z. B. -f- 3° C, gehalten wird. Diese Temperatur gewährleistet
ein ausreichendes Arbeiten des Kühlsystems, um im Gefrierabteil 22 Temperaturen
unter etwa - i3° C einzuhalten. Der Hauptthermostat 46 wird vorzugsweise so eingestellt,
daß er bei etwa i bis 2° C einschaltet, und bei etwa -23° C oder darunter
ausschaltet. Durch diese spezielle Einrichtung werden geeignete Kühltemperaturen
eingehalten, selbst wenn der Kühlschrank im Winterwetter auf einem offenen Balkon
oder in einer geschlossenen Veranda aufgestellt sein sollte.
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In Fig. q. ist eine abgeänderte Form dargestellt, bei der der Schwingthermostat
innerhalb des Vorratsabteils 123 untergebracht ist. Die feste Klemme des Bimetallelements
121 ist direkt an den 1Tetzleiter 125 angeschlossen, sein freies Ende trägt einen
Kontakt, der bei Temperaturen von i bis 2° C und darunter Momentankontakt mit dem
festen Kontakt 127 gibt. Der feste Kontakt 1.27 ist an die elektrische Heizvorrichtung
i29 angeschlossen, die mit dem Bimetallelement 121 im Wärmeaustausch steht. Dadurch
gerät es ebenso in langsame Schwingungen wie das Element 76. Die Heizvorrichtung
ist mit dem einen Pol einer ebenfalls im Vorratsabteil i23 liegenden Lampe
131 verbunden; ihr anderer Pol ist direkt an den zweiten Netzleiter 133 angeschlossen.
Die Lampe 131 erhält Strom, so oft sich der Kontakt 127 schließt oder wenn
der Abteiltürkontakt 135 durch das Öffnen der Tür zum Vorratsabteil 123 eingeschaltet
wird. Da zur Beleuchtung des Vorratsabteils nur eine Lampe dient, so kann es notwendig
werden, hierfür eine mit höherer Leistungsaufnahme zu verwenden, als sie die Lampen
58 und 6o in Fig. i erfordern, damit die Ausleuchtung ausreicht. Um das Maß der
Heizung herabzusetzen, wenn die Leistungsaufnahme der Lampe 131 zu groß wird, ist
ein zusätzlicher Widerstand 137 zwischen die Heizvorrichtung 129 und den benachbarten
Pol der Lampe 131 gelegt. Natürlich kann man diesen Widerstand 137 weglassen, wenn
die Lampe i3 i geringere Leistung verlangt. Im übrigen kann der Kühlschrank und
sein Kältesystem ganz ebenso gebaut und eingerichtet sein wie die Ausführungsform
nach den Fig. i und 2. .
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Bei der in Fig.. 5 dargestellten Abänderung sind zwei Glühbirnen 22o
und 222 im Vorratsabteil 224 zwischen-den Netzleitern 226 und 232 in Reihe mit dem
Heizkörperelement 228 des Thermostatelements 230 verbunden, dessen feste
Klemme an den Netzleiter 232 unmittelbar angeschlossen ist. In dieser Anordnung
sind in der geschlossenen Stellung des Elements 23o die Lampen 22o und 222 zwischen
den Netzleitern 232 und 226 in Reihe geschaltet. Dagegen schaltet der Abteiltürschalter
234 beim Öffnen der Tür zum Vorratsabteil nur die Lampe 222 ein, während das Element
23o nur die Einschaltung . der Lampe 220 steuert.
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In der Anordnung nach Fig. 6 hat das Vorratsabteil 321 eine
Lampe 323, die mit dem Schwingthermostaten 325 zwischen den Netzleitern 327 und
329 in Reihe geschaltet ist. Das Element 325 ist so eingestellt, daß es bei etwa
+:2' C nur einen kleinen Prozentsatz der Zeit geschlossen ist und über zunehmende
Zeitspannen geschlossen bleibt, so wie sich die Temperatur dem Gefrierpunkt nähert,
wie es oben beschrieben wurde. Eine zweite Lampe 331 im Vorratsabteil 321 wird durch
den Abteiltürschalter 333 eingeschaltet, sobald die Tür zum Vorratsabteil geöffnet
wird. Im übrigen entsprechen Bau und Wirkungsweise des Kühlschranks in allen Punkten
der Anordnung nach den Fig. i und 2.
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In der Fig. 7 hat das Vorratsabteil die Lampen 422 und 424, und der
Leiter 426, der die nebeneinanderliegenden Pole der Lampen 422 und 424 verbindet,-
ist mit dem Abteiltürschalter 428 verbunden, der sich beim Öffnen der Abteiltür
schließt. Der andere Pol der Lampe 422 liegt am Netzleiter 430, während der zweite
Pol des Abteiltürschalters 428 an den Netzleiter 432 angeschlossen ist. Der Thermostat
434 liegt mit einem Ende am Netzleiter 432 und hat eine Heizvorrichtung 436. So
oft sich seine Kontakte schließen, bildet sich ein Stromkreis durch das Element
434, die Heizwicklung 436, den Leiter 438, die Lampe 424, den Leiter 426 und die
Lampe 422; so daß dem Innern des Vorratsabteils 420 Wärme zugeführt wird.
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Der Thermostat 434 betätigt auch einen zweiten Kontakt 44o, der sich
schließt, wenn sein erster Kontakt offen ist. Dies ist der Fall, solange die Temperatur
im Vorratsabteil 420 über der gewählten Temperatur liegt, bei der sich das Element
434 gemäß seiner Einstellung zu schließen hat. Wenn der Schalter 44o geschlossen
ist, so wird jedes Einschalten des Abteiltürschalters 428 beide Lampen zwischen
den Netzleitern 430 und 432 parallel einschalten, so daß sie eine angemessene Ausleuchtung
des Abteils ergeben. Die unter Steuerung durch den Schwingthermostaten 434 verbrauchbare
Höchstleistung ist indessen nur ein Viertel des Höchstwertes, der bei Parallelschaltung
erreicht 'werden kann, weil die Lampen 424 und 422 mit dem Schwingthermostaten in
Reihe geschaltet sind.;
Der in der Fig: 8 dargestellte Kühlschrank
enthält ein Gefrierabteil 521 und ein Lebensmitteloder. Vorratsabteil 523,
in dem sich eine Kälteplatte 525 befindet. Das Vorratsabteil 523 enthält auch eine
Glühlampe 527, die mit einem Pol an dem Netzleiter 529 liegt. Der zweite Netzleiter
531 hält einen Zweig in Verbindung mit dem festen Kontakt eines Schwingthermostaten
533, dessen Heizvorrichtung 535 über einen Zweig 537 mit dem zweiten Pol der Lampe
527 und über einen zweiten Zweig 539 mit der einen Klemme des Abteiltürschalters
541 verbunden ist, der sich einschaltet, sobald die Abteiltür geöffnet wird. Die
zweite Klemme des Schalters 541 liegt über den Leiter 543 am Netzleiter
531. Mit dieser Anordnung wird die Lampe 527 beim öffnen der Abteiltür, wodurch
sich der Schalter 541 schließt, eingeschaltet und erleuchtet das Vorratsfach. Der
Thermostat 533 ist zweckmäßig wie der in Fig. 2 konstruiert; nur der feste Kontakt
86 ist weggefallen. Er kann so eingestellt werden, daß er seinen Schluß und seine
langsame Schwingbewegung bei einer gewählten niedrigen--Temperatur, beispielsweise
-I- 12° C, beginnt.