DEG0009907MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 2. Oktober 1952 Bekanntgemacht am 24. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf Kühlschlangen, und zwar insbesondere auf Kühlschlangen, welche in Haushaltkühlschränken benutzt werden sollen.

Die Behälter zur Aufbewahrung von Lebensmitteln (die als Frischhaltebehälter bezeichnet werden und zuir Aufbewahrung frischer Lebensmittel dienen, im Gegensatz zu, den sogenannten Gefrierbehältern zur Aufbewahrung eingefrorener Lebensmittel) in Haushaltkühlschränken werden häufig durch Verdampfer oder Kühlschlangen gekühlt, welche innerhalb dieser Behälter angebracht sind und mit der im Behälter vorhandenen Luft in Berührung stehen. Normalerweise wird dabei der Verdampfer im oberen Teil des Behälterraums angeordnet, so daß die Luft in dem genannten Raum leicht zirkulieren kann. Damit es nicht notwendig ist, das sich an den Kühlschlangen bildende Eis von Hand zu entfernen und um selbsttätige Einrichtungen zur Entfernung dieses Eises zu vermeiden, kann man die Kühlschlange in einem Zykluis betreiben, d. h. die Kühlschlange solche Temperaturen annehmen lassen, daß während der Ruhepause des Kühleinsatzes die Kühlschlange auf eine genügend hohe Temperatur kommt, um das angesetzte Eis

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zum Schmelzen zu bringen. Wenn die Kühlschlange im oberen Teil des genannten Behälters angebracht ist, ,so ,kann aber, natürlich das Schmelzwasser die aufbewahrten Lebensmittel betropfen. Naturgemäß

■5 ist eine derartige Befeuchtung der Lebensmittel unerwünscht.

Es ist bekannt, eine serpentinenförmige Kühlschlange, die aus parallel zueinander in einer Ebene liegenden Teilen und aus gebogenen Teilen besteht,

ίο derart im Frischhaltebehälter anzuordnen, daß die geradlinigen Teile senkrecht zu den Seitenwänden verlaufen. An den Rohren sind Kühlfahnen befestigt, die parallel zu den Seitenwänden verlaufen, also von den Rohren senkrecht durchsetzt werden.

An den unteren, nach der Rückwand des Behälters abfallenden Kanten dieser' Kühlfahnen fließt das Kondenswasser'vermöge besonderer, auf Kapillarwirkung beruhender Vorrichtungen nach hinten ab. Diese bekannte Ausführung ist verhältnismäßig teuer in der Herstellung, da diese Vorrichtungen an der unteren Kante der Kühlfahnen enge Toleranzen bedingen und der. Aufbau verhältnismäßig kompliziert ist. Die Luftzirkulation wird ferner durch die senkrecht zueinander verlaufenden Kühlschlangen und Kühlfahnen verhältnismäßig stark behindert.

Erfindungsgemäß wird daher ein Frischhaltebehälter, der im oberen Teil einen auis einem serpentinenförmigenRohr und Kühlfahnen bestehenden Kühleinsatz enthält, vorgeschlagen, der diese Nachteile vermeidet und dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Kühlfahne der Länge nach auf das Rohr aufgesetzt ist und der Kühleinsatz mit seinen geradlinigen Teilen parallel zu den Seitenwänden des Behälters angeordnet ist und ferner innerhalb des Behälters derart nach hinten schräg abwärts geneigt angebracht ist, daß das entstehende Schmelzwasser nach hinten abfließt.

Um auch die Eisbildung während der Arbeitsphase der Kühlschlange zu verkleinern, damit während der Ruhepause das Eis vollständig schmelzen kann, soll die Kühlschlange nur bis zu einer Temperatur, die wenig, beispielsweise nur um 4⁰ C, unterhalb der Lufttemperatur im Kühlbehälter liegt, abgekühlt werden. Wenn eine ausreichende Kühlung des Luftvolumens kn Behälter mittels einer sich von der Lufttemperatur nur wenig unterscheidenden Kühlschlange erzeugt werden soll, so muß man für einen guten Wärmeübergang zwischen der Kühlschlange und der Luft sorgen. Die erfindungsgemäße Kühlschlange stellt einen guten Wärmeübergang in diesem 'Sinne sicher. Da die Kühlschlange eine ausreichende Kühlung bei einer Temperaturdifferenz von nur 4 oder 5⁰ C bewerkstelligt, werden in dem Frischhaltebehälter auch die günstigsten Feuchtigkeitsbedingungen erzielt. Außerdem ist die erfinduingsgemäße Kühlschlange von geringer Wärmekapazität, was das Abschmelzen deä Eises während der Ruhepause ebenfalls begünstigt.

Fig. ι stellt eine Seitenansicht eines Kühlschrankes gemäß der Erfindung dar, die teilweise im'Schnitt dargestellt ist;

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf den schräg liegenden Kühleinsatz der Fig. 1, senkrecht zu seiner Ebene gesehen, in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des in Fig. 2 gezeichneten Kühleinsatzes, in der Richtung seiner Ebene gesehen, und zwar ebenfalls in vergrößertem Maßstab.

Der Kühlschrank 1 nach Fig. 1 besitzt ein äußeres Metallgehäuse 2. In diesem ist ein Behälter 3 vorhanden, der an allen Seiten einen gewissen Abstand vom Gehäuse 2 besitzt und den Frischhaltebehälter 4 für Lebensmittel darstellt. Der Zwischenraum zwisehen dem Gehäuse 2 und dem Behälter 3 ist mit geeignetem Wärmeisolationsmaterial 5 ausgefüllt. Die öffnung 6 des Behälters 4 wird durch eine Tür 7 verschlossen. Der dargestellte Kühlschrank ist ein sogenannter Kombinationskühlschrank, der auch einen sogenannten Gefrierraum oder Aufbewahrungsraum für eingefrorene Lebensmittel enthält, welcher durch die Tür 8 hindurch zugänglich ist. Der untere Behälter 4 stellt demgegenüber nur einen sogenannten Frischhaltebehälter für weniger stark zu kühlende Lebensmittel ¹U. dgl. dar.

Der Behälter 3 besitzt eine obere, von vorn nach hinten schräg abwärts verlaufende Wand 9, an welcher sich vorn ein nach abwärts verlaufender Wandteil 10 anschließt. Der Kühleinsatz im Behälter 4 ist mit 11 bezeichnet. Der vordere Teil des Kühleinsatzes 11 befindet sich hinter dem Wandteil

10 und wird normalerweise von ihm verdeckt. Zur Befestigung des Kühleinsatzes 11 sind Halter vorhanden, von denen einer mit 12 bezeichnet ist, die den vorderen Teil des Kühleinsatzes mit dem Wandteil 10 verbinden. Jeder der Halter 12 ist an dem Wandteil 10 mittels einer Schraube 13 od. dgl. befestigt, während eine Schraube 14 od. dgl. zur Befestigung des Kühleinsatzes an dem Halter dient. An der Rückwand ist der Kühleinsatz 11 'mittels Bolzen befestigt, von denen einer mit 15 bezeichnet ist. Die Bolzen 15 greifen in öffnungen ein, von denen eine in Fig. 3 mit 16 bezeichnet ist.

Um die Entfernung des sich bildenden Eises von dem Kühleinsatz von Hand oder mittels einer selbsttätig arbeitenden Einrichtung zu, vermeiden, soll der Kühleinsatz 11 innerhalb eines Temperatuirintervalls betrieben werden, das sich von einem oberhalb der Gefriertemperatur von Wasser liegenden Temperaturpunkt bis zu einer unterhalb dieser Gefriertemperatur liegenden Temperatur erstreckt. Die obere Temperaturgrenze wird so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Dauer der Ruhepause des Kühleinsatzes alles während der Arbeitsperiode gebildete Eis schmelzen kann. Das Schmelzwasser, welches möglichst nicht auf die aufbewahrten Lebensmittel herabtropfen darf, wird gemäß der Erfindung dadurch gesammelt, daß der Kühleinsatz

11 im Behälter 4 nach der Behälterrückseite hin schräg nach abwärts verläuft. Die Steilheit dieser Schrägstellung wird so gewählt, daß das auf dem Kühleinsatz entstehende Schmelzwasser schräg nach abwärts laufen kann und daher ein Betropfen der Lebensmittel vermieden wird. Eine Schrägstellung des Kühleinsatzes gegenüber der Horizontalebene

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■ von wenigstens 12° hat sich bewährt. Man kann aber natürlich, wenn der zur Verfügung stehende Raum ausreicht, zur Erhöhung der Sicherheit auch eine stärkere Schrägstelhing als 12° wählen. Jedoch hat sich schon bei einer Schrägstellung von i2° eine einwandfreie Ableitung des Wassers zur Behälterrückseite hin erzielen lassen und eine so gut wie vollständige Vermeidung des Herabtropfens von Wasser auf die aufbewahrten Lebensmittel. An der

ίο Behälterrückseite sammelt sich das Schmelzwasser in einer Rinne iy und wird von dort aus in üblicher Weise abgeführt. Die Sammlung des Schmelzwassers an der Rückwand des Behälters wirkt ferner mit, die relative Feuchtigkeit im Behälter auf ihrem Optimalwert zu halten.

Damit sich während der Arbeitspause des Kühleinsatzes möglichst wenig Eis bildet, soll der Kühleinsatz bei einer Temperatur betrieben werden, die so nahe wie möglich an der im Behälter 4 vorhandenen Lufttemperatur liegt. Die Differenztemperatur zwischen dem Kühleinsatz und der Behälterluft soll also so gering wie möglich sein. Wenn man in dieser Weise für einen nur geringen Temperaturunterschied sorgt und sich daher auch nur wenig Eis bildet, so kann man eine höhere relative Feuchtigkeit im Behälter 4 aufrechterhalten, als es bei Kühleinsätzen mit weniger guter Wärmeübertragung möglich ist, d. h. bei Kühleinsätzen, die auf tiefere Temperatur gebracht werden müssen. Um all dies zu erreichen, muß man für einen guten Wärmeübergang zwischen dem Kühleinsatz und der Behälterluft sorgen. Dies wird .durch eine besondere Ausbildung des Kühleinsatzes erzielt, die den Wärmeübergang begünstigt und ferner auch die Behälterluft mit dem Kühleinsatz gut in Berührung bringt. Die Einzelheiten dieser Ausbildung ,sind am besten in Fig. 2 und 3 zu erkennen. Der Kühleinsatz besteht aius einer durchlaufenden Kühlschlange 18, vorzugsweise aus einem Werkstoff guter Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium. Die Kühlschlange 18 besteht aus einem unteren rohrförmigen Teil 26 zur Hindurchleitung des Gefriermittels und aus einer nach oben verlaufenden Kühlrippe oder Kühlfahne 27, die in der vertikalen Symmetrieebene des Rohres 26 liegt. Diese Kühlschlange ist serpentinenförmig ausgebildet, besteht also aus einer Anzahl von geradlinigen, pa'rallel 'zueinander verlaufenden Teilen 19 und aus bogenförmigen Stücken, welche die geraden

.5° Teile miteinander verbinden. Diese gebogenen Verbindungsteile sind mit 20 und 21 bezeichnet. Um die Festigkeit des Kühleinsatzes zu erhöhen und ihm ein gefälliges Aussehen zu verleihen sowie um den Kühleinsatz leichter befestigen zu können, soll eine vordere Schiene 22 vorgesehen werden, die an der Fahne 27 der vorderen gebogenen Teile 20 mittels Nieten 23 od. dgl. befestigt wird. Außerdem ist noch eine hintere Schiene 24 vorhanden, die mit der Fahne 27 der hinteren gebogenen Teile 21 mittels Nieten 25 od. dgl. in Verbindung steht.

Die Rippe der Fahne 27 bewerkstelligt einen guten Wärmeübergang von der Luft im Behälter zu dem Kühlmittel im Rohr 26. Die dargestellte Anordnung weist eine große Querschnittsfläche für diesen Wärmeübergang auf und besitzt ferner genügend große Zwischenräume zur Zirkulation der Luft im Behälter.

Der ungefähre Verlauf der Luftzirkulation im Behälter 4 ist in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet. Man sieht, daß die warme Luft im Behälter nach oben steigt, und zwar vorzugsweise im vorderen Teil des Behälters und dann durch die Zwischenräume zwischen den Kühlschlangenwindungen unter Wärmeabgabe wieder nach unten strömt. Die Rohre 26 und die Fahnen 27 bewirken dabei einen sehr vollständigen Wärmeübergang von der Luft auf den Kühleinsatz. Während die Luft zwischen den parallelen Teilen der Kühlschlange hindurchströmt, also z. B. den Raum 28 in Fig. 3 durchsetzt, wird sie außerdem verwirbelt. Diese Wirbelbildung hat zur Folge, daß die Luft innerhalb gewisser Grenzen nach der Mitte des Zwischenraumes 28 abgedrängt wird, d. h. die Kühlfahnen 27 verläßt. Jedoch wird durch die besondere Ausbildung der Schlange mit dem verhältnismäßig großen Querschnitt der Rohre

26 an der Unterseite der nach oben verlaufenden Kühlfahnen 27 eine Querschnittsverkleinerung bei

29 in Fig. 3 erzielt, so daß, selbst wenn der durchtretende Luftstrom eine gewisse, nach einwärts gerichtete Bewegungskomponente erhält, er immer noch mit den kalten Rohren 26 in Berührung kommt, be\^ror er auf der Unterseite aus dem Kühleinsatz austritt. Wenn man die Rohre 26 oberhalb der Kühlfahnen 27 anordnen würde, so würde man einen weniger guten Wärmeübergang erzielen. Es würde nämlich dann die nach abwärts strömende Luft zuerst den engsten Querschnitt zu passieren haben und dann erst zwischen den einen größeren Abstand besitzenden Kühlrippen 27 hindurchtreten müssen. Im letzteren Fall würde dann ein großer Teil der Luft den mittleren Teil der Zwischenräume zwischen den Kühlfähnen 27 passieren, und die Luf tumspülung der Kühlrohre 26 würde weniger gut sein als in Fig. 2 und 3.

Die besondere Ausbildung der Kühlschlange 18 mit dem Kühlrohr 26 und den nach aufwärts ver- ^; laufenden Kühlfahnen 27 ist ferner für die Ableitung des Schmelzwassers vom Kühleinsatz von Bedeutung. Die nach aufwärts gerichtete Kühlfahne

27 beginnt an der Linie 30. Wegen des größeren no Verhältnisses der Berührungsfläche zu der Außenfläche der Wassertröpfchen sammelt sich das Schmelzwasser, das an den Fahnen 27 herabläuft, an dieser Linie 30. Da der Kühleinsatz, wie in Fig. ι dargestellt, aber schräg nach abwärts geneigt ist, fließt das Schmelzwasser längs der Linie

30 ab. Es kann daher nur wenig Schmelzwasser auf die aufbewahrten Lebensmittel herabtropfen. Man sieht, daß dieser Vorteil nicht erreicht werden würde, wenn die Fahnen 27 unterhalb der Rohre 26 angebracht sein würden, da das Schmelzwasser dann bis zur Unterkante der Fahnen 27 herabrinnen und leichter auf die Lebensmittel herabtropfen könnte, besonders wenn sehr viel Schmelzwasser entsteht. Bei der dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung dagegen kann lediglich dasjenige

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Wasser auf der Unterseite des Kühleinsatzes entlanglaufen, welches durch Schmelzen der die Rohre 26 bedeckenden Eisschicht entsteht.

Um das Abfließen des Schmelzwassers nach der Behälterrückseite zu erleichtern, sind ferner noch eine oder mehrere Rillen 31m den Kühlfahnen 27 angebracht, welche etwa parallel zu den Schnittlinien 30 und oberhalb dieser Schnittlinien verlaufen. Diese Rillen 31 stellen ebenso wie die Umgebung der Schnittlinien 30 eine Vergrößerung der Oberfläche im Verhältnis zur Oberfläche des Wassers an den ebenen Teilen der Kühlfahnen, dar, und das Wasser sammelt sich daher auch längs der Rillen 31 und fließt nach der Rückseite des Kühleinsatzes 11 ab.

Es ist besonders vorteilhaft zur Abführung des Wassers vom Kühleinsatz, diesen letzteren aus Aluminium herzustellen und das Aluminium elektrolytisch zu behandeln. Bei diesem Verfahren wird eine stumpfe Aluminium-Oxydschicht auf der Oberfläche gebildet, welche das Abfließen des Wasser unterstützt. Da Aluminium ein Material darstellt, welches sich ziehen läßt, wird der Kühleinsatz also vorteilhaft aus Aluminium hergestellt und seine Oberfläche in bekannter Weise elektrolytisch behandelt. Es hat sich herausgestellt, daß stark geätzte Oberflächen das Abfließen des Wassers bei der erfindungsgemäßen Kühleinsatz-Anordnung beeinträchtigen und daß helle oder blanke Oberflächen ebenfalls ungünstig sind. Außerdem muß. für den Dauerbetrieb die Oberfläche des Kühleinsatzes saubergehalten werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Kühlschrank mit einem Frischhaltebehälter und einem im oberen Teil dieses Behälters angebrachten Kühleinsatz, bei welchem der Kühleinsatz ein gezogenes und serpentinenförmig gebogenes Rohr enthält, welches aus parallel zueinander in einer Ebene liegenden geradlinigen Teilen und aus gebogenen Teilen besteht und bei welchem ein Kühlmittel durch dieses Rohr hindurchströmt und Kühlfahnen an dem Rohr befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlfahne (27) der Länge nach auf das Rohr (26) aufgesetzt ist und der Kühleinsatz (11) mit seinen geradlinigen Teilen (19) parallel zu den Seitenwänden des Behälters (4) angeordnet ist und. ferner innerhalb des Behälters derart nach hinten schräg abwärts geneigt angebracht ist, daß das entstehende Schmelzwasser nach hinten abfließt.

   2: Kühlschrank nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfahne (27) mit wenigstens einer Rille (31) auf jeder ihrer Seiten versehen ist, die parallel zu der Schnittlinie (30) zwischen der Kühlfahnenfläche und dem Rohr

   (26) verläuft, so daß das ■ Schmelzwasser längs dieser Rillen abfließt.

   3. Kühleinsatz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gezogene Teil aus Aluminium besteht und mit einer Kühlfahne

   (27) aus Aluminium versehen ist, und daß die Oberfläche des gezogenen Teiles elektrolytisch behandelt ist, SO¹ daß sich eine stumpfe Aluminium-Oxydschicht zur Erleichterung des Abfließens des Schmelzwassers ergibt.

   4. Kühlschrank nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Teile (20, 21) der Kühlschlange durch mindestens eine Schiene (22, 24) zur Befestigung des Kühleinsatzes und zur Erhöhung seiner Steifigkeit' verbunden sind.

   5. Kühleinsatz nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche des Behälters ein nach abwärts reichender Wandteil (10) vorhanden ist, und daß der Kühleinsatz hinter diesem Wandteil befestigt und daher der unmittelbaren Betrachtung entzogen ist.

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   Angezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2433825, 2532816.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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