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Kühlvorrichtung Gegenstand der Erfindung ist eine Kühlvorrichtung
mit einem Verdichter, einem Kondensator, einem Verdampfer und einem Expansionsventil,
zur Kühlung einer Kühlplatte, die längs ihrer Ränder von einem Rahmen eingefaßt
ist, an dem eine Leitung angeordnet ist, die zwecks Erwärmung des Rahmens vom aus
dem Verdichter kommenden Kältemittel durchströmt wird.
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Es wurde schon vorgeschlagen, das unangenehme und unästhetische Kondensieren
der Luftfeuchtigkeit auf dem Rahmen durch Isolierung desselben gegen die mit Reif
bedeckte Kühlplatte hin zu vermeiden. Indessen ist es aus leicht verständlichen
Gründen nicht zweckmäßig, den Rahmen so weit von der Kühlplatte zu trennen, wie
es für die erforderliche Dicke der Isolation notwendig wäre. Es wurde daher vorgeschlagen,
die Kondensation auf dem Rahmen durch Erwärmung desselben entweder elektrisch oder
durch Hindurchleiten eines Heizmittels durch ein mit dem Rahmen wärmeleitend verbundenes
Rohr zu verhindern. Wegen der Gefahr von elektrischen Schlägen hat sich die elektrische
Erwärmung als ungeeignet erwiesen. Die naheliegendste Lösung war die Verwendung
des gasförmigen Kältemittels unmittelbar nach dessen Austreten aus dem Verdichter
der Anlage. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, die Heizleitung für den Rahmen
im Nebenschluß zu der Druck-
Leitung des Verdichters zu schalten.
Diesen Konstruktionen haftet der Nachteil an, daß der Rahmen zu Überwärmung neigt,
wodurch die angrenzende Reifschicht der Kühlplatte angegriffen wird. Die Rahmenheizung
der beschriebenen Art bedarf somit einer steten Kontrolle und Regulierung.
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Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurde in neuerer Zeit eine weitere
Konstruktion bekannt, bei welcher die Rahmenheizleitung zwischen Kondensator und
Flüssigkeitssammler der Kälteanlage eingeschaltet ist. Diese Anordnung geht nun
ins andere Extrem, indem der beispielsweise für den Sommerbetrieb berechnete, luftgekühlte
Kondensator im Winter bei tieferen Außentemperaturen überdimensioniert ist, so daß
sich die warmen, aus dem Verdichter strömenden Kältemitteldämpfe im Kondensator
sehr stark abkühlen und vollständig verflüssigen und daher nicht mehr zur Aufheizung
des Rahmens verwendet werden können. SolcheAnlagen arbeiten daher in Klimaten mit
größeren Temperaturschwankungen (Kontinentalklima) nicht befriedigend.
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Die Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vermeidet diese
Nachteile. Sie ist zu diesem Zwecke dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Wärmeaustauscher
vorgesehen ist, in welchem das aus dem Verdichter austretende Kältemittel vor seinem
Eintritt in die am Rahmen angeordnete Leitung annähernd auf die Außenraumtemperatur
abgekühlt und mit der so gewonnenen Wärme das aus einer unter der Kühlplatte angeordneten,
den Verdampfer bildenden Kühlschlange zurückfließende Kältemittel vor seinem Eintritt
in den Verdichter erwärmt wird und daß die genannte am Rahmen angeordnete Leitung,
in Strömungsrichtung des Kältemittels gesehen, zwischen dem Verdichter und dem Kondensator
eingeschaltet ist. Dadurch wird vermieden, daß zwischen der einen Reifbelag aufweisenden,
gekühlten Kühlplatte und dem nicht gekühlten Rahmen ein Kondtnswasserniederschlag
auftritt. Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung erzielt dadurch eine ästhetisch wirkungsvolle,
scharfe Abgrenzung zwischen der mit Reif beschlagenen Kühlplatte einerseits und
dem dank der Erwärmung trockenen Rahmen. Dies ist um so wichtiger, als derartige
Kühlvorrichtungen zur Hauptsache zum Ausstellen verderblicher Waren in Schaufenstern
u. ä. verwendet werden.
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In* der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen von Kühlvorrichtungen
nach der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt in schematischer Darstellung die Kühlvorrichtung bei
abgehoben gedachter Kühlplatte; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Randpartie
der Kühlplatte und durch den Rahmen, und Fig.3 zeigt in schematischer Darstellung
eine zweite Ausführungsform mit zwei Wärmeaustauschern.
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Nach Fig. i treibt ein Elektromotor i einen Verdichter 2 und mittels
eines Riemens 3 einen Ventilator q. an, welcher unmittelbar auf einen Kondensator
5 wirkt. Selbstverständlich könnte für den Kondensator 5 statt Luftkühlung auch
Wasserkühlung vorgesehen werden, wodurch der Ventilator q. in Wegfall käme.
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Vom Kondensator 5 führt eineLeitung 6 in einen Flüssigkeitssammler
7. Eine Leitung 8 verbindet diesen Sammler 7 mit einem Expansionsventil g. Diese
ist mit einer innerhalb eines Rahmens 15 als Kühlschlange ausgebildeten Leitung
io, die den Verdampfer der Kühlvorrichtung bildet, verbunden. Die Kühlschlange io
führt nach ihrem Austritt aus dem Rahmen 15 zu einem Wärmeaustauscher i i . welcher
über eine Leitung 12 mit dem Verdichter 2 verbunden ist.
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Vom Verdichter :2 führt eine Leitung 13 ebenfalls durch den Wärmeaustauscher
i i und von diesem als Leitung 14. entlang dem die Kühlschlange begrenzenden Rahmen,
um als Leitung 23 in den Kondensator 5 zu münden. Die Leitung 14 ist somit, in Strömungsrichtung
des Kältemittels gesehen, zwischen dem Verdichter und dem Kondensator eingeschaltet.
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Aus dem in Fig.2 dargestellten Schnitt sind einigeKonstruktionsdetails
ersichtlich. DerRahmen 15 ist auf einem Boden 16 festgelegt. Die Leitung 14. ist
wärmeleitend mit dem Rahmen 15 verbunden, und das durch Rahmen 15 und Boden 16 gebildete
Gefäß 17 ist mit einem in Fig. 2 dargestellten Isoliermaterial, beispielsweise Kork,
Glaswolle usw., ausgefüllt.
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Die Kühlschlange ist oben durch eine Kühlplatte 18, vorzugsweise aus
nicht korrodierendem Material, abgedeckt. Diese Kühlplatte ist in Fig. i zur besseren
Veranschaulichung der Vorrichtung als abgehoben gedacht. Die Kühlplatte ist in der
in Fig.2 gezeigten Weise mittels einer Feststellschraube ig, über einen Klemmstreifen
2o und über eine Dichtung 25 am umgebogenen Rand 21 des Rahmens 15 befestigt. Am
unteren Rand der Kühlplatte 18 sind die Rohre der Kühlschlange io wärmeleitend befestigt.
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Die beschriebene Kühlvorrichtung arbeitet wie folgt: Das Kältemittel
gelangt vom Kondensator 5 in verflüssigtem Zustand über die Leitung 6 in den Sammler
7. Es verläßt diesen immer noch im flüssigen Zustand durch die Leitung 8 und tritt
in das Expansionsventil g ein. In diesem wird das Kältemittel bei Temperaturfall
entspannt und strömt durch die Kühlschlange io, wobei es die Kühlplatte i8 kühlt.
Die in der Außenluft enthaltene Feuchtigkeit schlägt sich dadurch unter Bildeng
von Reif auf der Kühlplatte nieder.
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Das Kältemittel strömt anschließend an seinen Austritt aus der Kühlschlange
io durch den Wärmeaustauscher i i, dessen Zweck später erläutert wird, und durch
die Leitung 12 der Saugseite des Verdichters 2 zu.
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Das aus dem Verdichter :2 strömende, durch die Verdichtung erwärmte
Kältemittel gelangt in gasförmigem Zustand durch die Leitung 13 in den Wärmeaustauscher
i i, und von diesem strömt es durch die am Rahmen 15 angeordnete, entlang diesem
laufende Leitung 1q., um durch die Leitung 23 in den Kondensator 5 zu gelangen.
Bei seinem
Durchgang durch die Leitung 14 gibt das Kältemittel seine
im Verdichter 2 aufgenommene und nur zum Teil im Wärmeaustauscher abgegebene Wärme
an den Rahmen 15 ab, verhindert dadurch ein Beschlagen oder Anlaufen desselben
mit Kondenswasser und die damit zusammenhängenden, eingangs beschriebenen Nachteile.
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Durch den Wärmeaustäascher i i wird dabei ein doppelter Zweck verfolgt.
Einerseits wird das aus der Kühlschlange zurückströmende, immer noch kalte Kältemittel
für seinen Eintritt in den Verdichter 2 wieder etwas aufgewärmt. Die dafür erforderliche
Wärme wird dem durch die Leitungen 13, 14 strömenden, für dieErwärmung desRahmens
15 dienenden, warmen Kältemittel entzogen, so daß dadurch anderseits vermieden wird,
daß letzteres eine zu hohe, die auf der Kühlplatte 18 gebildete Reifschicht gefährdende
Temperatur erreichen kann. Die Temperatur des in der Leitung 14 befindlichen Kältemittels
wird aus diesem Grunde annähernd auf die Außentemperatur abgekühlt und darf auf
alle Fälle diese nur wenig, vorzugsweise um etwa 1o° C, übersteigen. Diese Regulierung
kann ohne weiteres durch den Wärmeaustäuscher geschehen.
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Je nach den Verhältnissen kann es vorkommen, daß im Wärmeaustauscher
i i das aus der Kühlschlange io in den Verdichter :2 zurückströmende Kältemittel
dem aus dem Verdichter 2 in die am Rahmen angeordnete Leitung strömenden, der Erwärmung
des letzteren dienenden, warmen Kältemittel zuviel Wärme entzieht, so daß der Rahmen
15 stellenweise trotzdem zu schwitzen beginnt.
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Um dein vorzubeugen, sind gemäß einer in Fig.3 dargestellten Anordnung
. in einer zweiten Ausführungsform der Kühlvorrichtung nach der Erfindung zwei hintereinändergeschaltete
Wärmeaustauscher i i und 22, in Strömungsrichtung des Kältemittels gesehen, zwischen
der Kühlschlange io und dem Verdichter 2 vorgesehen. Der, in der genannten Strömungsrichtung
gesehen, erste Wärmeaustauscher 22 wird ebenfalls durch das aus der am Rahmen. 15
angeordneten Leitung i4 in den Kondensator 5 zurückströmende Kältemittel durchströmt.
In diesem Wärmeaustauscher'22 wird dem aus der Leitung 14 zurückströmenden Kältemittel
Wärme entzogen, die dazu verwendet wird, das aus der Kühlschlange io zum Verdichter
zurückströmende Kältemittel ein erstes Mal aufzuwärmen, wodurch dann im zweiten
Wärmeaustauscher i i, wo eine zweite Aufwärmung des zum Verdichter zurückströmenden
Kältemittels erfolgt, dem aus dem Verdichter 2 in der Leitung 14 strömenden, warmen
Kältemittel weniger Wärme entzogen wird, als wenn nur dieser Wärmeaustauscher i
i in der Kühlvorrichtung vorgesehen wäre.