EP3076108A1 - Cooling device and method for operating a cooling device - Google Patents

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EP3076108A1
EP3076108A1 EP16155221.1A EP16155221A EP3076108A1 EP 3076108 A1 EP3076108 A1 EP 3076108A1 EP 16155221 A EP16155221 A EP 16155221A EP 3076108 A1 EP3076108 A1 EP 3076108A1
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EP
European Patent Office
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coolant
cooling
fan
cooling device
goods
Prior art date
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Application number
EP16155221.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3076108B1 (en
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Benedikt Geitz
Robert Brockmann
Gerd Odendahl
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Viessmann Refrigeration Solutions GmbH
Original Assignee
Viessmann Werke GmbH and Co KG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47FSPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F3/00Show cases or show cabinets
    • A47F3/04Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
    • A47F3/0439Cases or cabinets of the open type
    • A47F3/0443Cases or cabinets of the open type with forced air circulation
    • A47F3/0447Cases or cabinets of the open type with forced air circulation with air curtains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/22Refrigeration systems for supermarkets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/11Fan speed control
    • F25B2600/112Fan speed control of evaporator fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/13Pump speed control

Definitions

  • the invention relates to a cooling device and a method for operating a cooling device, wherein the cooling device has a goods compartment that is bounded by side walls, a rear wall and a ceiling element and a floor element. About the rear wall opposite side of the goods room of the cooling device is accessible.
  • Such cooling devices are used for example as refrigerated shelves in supermarkets. In the goods room food is stored, which must be cooled. As a rule, foods are stored in such refrigerated shelves, which do not need to be frozen. It is done for this purpose, a cooling in the positive degree range.
  • the cooling device is supplied with coolant via a coolant supply line, via which heat is withdrawn from the goods space and thus the goods space is cooled.
  • Cooling devices are known from the prior art, in addition to a cooling unit and a heat exchanger a Have fan.
  • the fan circulates the cooled air inside the cooler.
  • the fans are operated so that a continuous air flow is established. If there is a greater need for cooling because, for example, new goods are introduced into a cooling device designed as a cooling rack, the cooling capacity must be increased.
  • prior art cooling devices have closing devices with roller blinds, so that the cooling devices can be closed at night, outside of the business. With a closed cooling device there is a lower need for cooling. In order to always ensure sufficient cooling, the flow rate of coolant is changed during operation of the cooling device.
  • the cooling capacity is increased by a larger amount of coolant is passed through the heat exchanger, so that a larger amount of heat is absorbed via the coolant and led away viaméffenabriostechnischen of the cooling device.
  • the cooling device is coupled to a further device, which provides the cooling of the coolant.
  • a further device may be designed as a heat pump.
  • Out DE 10 2012 018 021 A1 is a refrigerator / freezer with an interior to be cooled and a fan module for supplying or passing air over an evaporation tray known.
  • the task is to provide optimal evaporation, whereby the fan is placed in the immediate vicinity of the evaporation tray, so that optimum evaporation can be achieved.
  • a controller may be provided which controls the fan depending on the humidity.
  • DE 10 2012 018 021 A1 concerns smaller refrigeration appliances such as refrigerators for private use. Such an arrangement is difficult to use for refrigerated shelves in commercial establishments such as supermarkets.
  • a cooling device which solves the above-mentioned object comprises a goods space to be cooled with surrounding side walls, a rear wall and a ceiling element and a bottom element, wherein the goods space is at least temporarily accessible via the opposite side of the rear wall.
  • the Cooling device further comprises at least a coolant supply line and a coolant discharge line, a heat exchanger connected to the coolant supply line and thedeffenabtextechnisch, a coolant conveyor and a fan for circulating cooled over the heat exchanger air, wherein the flow rate of coolant through the coolant conveyor and the amount of the above Fan circulating air can be regulated by at least one control device, and the amount of air circulated through the fan in accordance with the flow rate of coolant is controllable.
  • the delivery rate of coolant is increased by the conveyor and thus also increases the cooling capacity through the heat exchanger.
  • the amount of air circulated through the fan is increased, allowing faster and more efficient cooling of the product.
  • the goods received in the refrigeration facilities have a certain core temperature and that this is achieved quickly.
  • the volume flow of the cooled air via the fan is also increased, in particular when increasing the mass flow of coolant.
  • the volumetric flow of cooled air also remains constant when increasing a mass flow of coolant.
  • the cooling device described herein makes it possible to use a smaller one Coolant mass flow to achieve a desired core temperature of the product or to shorten the time to reach the desired core temperature, the energy consumption is reduced compared to conventional cooling devices.
  • the cooling device may have at least two cooling regions which are arranged next to one another, wherein each cooling region is assigned at least one coolant delivery device, a heat exchanger and a fan. Furthermore, each cooling area can be assigned a separate control device. This can be used to map different cooling areas for different goods within a cooling device. For each group of different goods, targeted cooling can be achieved in one of the cooling areas via an adjustable mass flow of the coolant and an adjustable volume flow of the cooled air.
  • cooling devices for example, dairy products are stored within a cooling device next to sausage or meat products. Different core temperatures are required for the different product types. By designing the cooling device with several cooling regions, core temperatures adapted to the respective product type can be adjusted energy-efficiently and quickly.
  • the targeted circulation of air also makes it possible to separate the cooling areas from each other.
  • adjacent cooling regions can be formed which do not influence one another.
  • the cooling device can be specially designed for this purpose Have flow channels, air guide elements and air outlet areas or nozzles and air inlet areas.
  • the coolant delivery device may be a speed-controlled pump and / or the fan may be a speed-controlled fan.
  • the pump is preferably a decentralized downstream of the cooling device arranged pump and controls the amount or the mass flow of the heat exchanger supplied coolant. The flow rate is adjusted via the control unit by changing the speed of the pump. If the speed of the coolant pump is changed, the speed of the fan is changed immediately via the control unit, so that an increased volume flow of cooled air is circulated.
  • the design and arrangement of the central pump can be analogous to that in the German patent application with the file number 10 2015 104 901.5 done manner described.
  • the cooling device may further comprise a closing device, which is designed to close the rear wall opposite side.
  • a closing device In supermarkets, refrigerated shelves are usually open on one side, so that the goods can be removed from the shelves. If the supermarkets are closed and therefore no sale of the goods is done, the cooling devices are closed, for example via blinds. In a closed state, a lower cooling capacity is needed because there is no exchange of air within the goods room with the ambient air in the supermarket. In addition, the cooling devices are no longer taken goods and no new goods handed over. In a so-called night mode, the delivery rate of coolant is usually reduced. at The cooling means described herein is then also the volume flow of the at least one fan reduced, resulting in a lower power consumption.
  • the cooling device comprises a goods to be cooled goods compartment surrounding side walls, a rear wall and a ceiling element and a bottom element, wherein the goods space on the rear wall opposite side is at least temporarily accessible, wherein the cooling device comprises at least one coolant supply line and a coolant discharge line, a heat exchanger connected to the coolant supply line and to the coolant discharge line, a coolant delivery device and a fan for circulating air cooled by the heat exchanger.
  • the flow rate of coolant through the coolant conveyor and the amount of air circulated through the fan via at least one control device is regulated, wherein the flow rate of the coolant via the coolant conveyor in accordance with a cooling demand for the goods space and the amount of circulated through the fan air be regulated in accordance with the flow rate of the coolant.
  • the mass flow of coolant is regulated in accordance with the cooling requirement for the goods received in the goods space and regulated as a function of the mass flow of the volume flow of the cooled air. Due to the adaptation of the volume flow, lower cooling capacities via the heat exchanger are required to achieve a specific core temperature for the goods received in the goods compartment. Furthermore, on the adaptation of the volume flow of cooled Air the time to reach the core temperature can be shortened. The operation of the cooling device can therefore be energy-efficient, wherein the total power consumption of the components is lower than in cooling devices of the prior art, in which the achievement of a certain core temperature for goods received in the goods space is carried out only via an adjustment of the cooling capacity through the heat exchanger.
  • the cooling device may have at least two cooling regions arranged side by side, wherein each cooling region is associated with at least one control device, a coolant delivery device, a heat exchanger and a fan, and wherein the coolant delivery devices and the fans of adjacent regions within the cooling device are independently controlled.
  • the adjacent regions can thus be cooled differently, each cooling region being supplied with a different mass flow of coolant from the adjacent cooling region and a different volume flow of cooled air.
  • different core temperatures can be provided for different product groups within a cooling device.
  • the coolant delivery device may be a speed-controlled pump and / or the fan may be a speed-controlled fan, wherein the flow rate of the coolant and / or cooled air by a change in the rotational speed of the pump and / or the fan can be adjusted.
  • the mass flow of coolant and the volume flow of cooled air in accordance with a core temperature to be reached for the respective cooling area assigned goods and the values recorded via measuring devices.
  • the required cooling demand and thus the required mass flow of coolant and the required volume flow of cooled air can be determined for example in advance and store for a specific occupancy of the cooling device with goods.
  • the cooling device has a multiplicity of measuring devices that are designed to detect at least the temperature in the coolant supply lines and coolant discharge lines.
  • the temperature of the recirculated air can be detected before passing through the heat exchanger and after being cooled by the heat exchanger.
  • the control unit then outputs a signal for changing the mass flow of coolant to the coolant conveying device and the volume flow to the fan as a function of the detected temperatures.
  • the coolant delivery device may be a speed-controlled pump and / or the fan may be a speed-controlled fan, wherein the flow rate of coolant and / or cooled air by a change in the speed of the pump and / or the fan can be adjusted.
  • the control unit can in this case output a signal to the fan or the pump, via which the speed of the fan and the pump are changed.
  • the cooling device may further comprise a closing device, which is designed to close the rear wall opposite side, wherein the flow rate of coolant and cooled air are controlled in accordance with an open or closed position of the closing device.
  • a closing device which is designed to close the rear wall opposite side, wherein the flow rate of coolant and cooled air are controlled in accordance with an open or closed position of the closing device.
  • the cooling capacity is reduced via the heat exchanger and thus the amount of coolant supplied via the pump and also reduces the speed of the fan.
  • the change in the rotational speed of the pump and the speed of the fan always takes place depending on the core temperature to be achieved for the goods received in the goods space, wherein in a night mode with, for example, a closed blind a lesser or substantially no heat transfer between the cooled air in the goods compartment and the air surrounding the cooling device, for example a sales room, takes place.
  • the flow rate of cooled air can be increased, in particular, when the flow rate of coolant is increased.
  • the delivery rate of cooled air in accordance with the mass flow of coolant can be controlled so that the volume flow of cooled air through the fan is also increased if no increase in the mass flow of coolant.
  • the required additional cooling capacity can be provided by an increased volume flow of cooled air.
  • the volume flow of cooled air via the fan can only be increased if the temperature in the return in a coolant supply line exceeds a definable threshold.
  • the difference between the normally required cooling capacity and the increased cooling capacity is provided solely via the additional flow rate of coolant.
  • the volume flow of cooled air through the fan is only increased if the cooling demand exceeds a determinable amount. For example, when the temperature of the coolant rises and exceeds a definable threshold.
  • the cooling device of the variants described above and below may also have a central control / control unit which controls the operation of the individual components and communicates with the components.
  • the control unit can also control the communication between the individual components.
  • further measuring devices may be provided, such as devices for measuring the flow rate and the mass flow of the coolant.
  • the heat exchanger of a cooling device of the variants described herein may for example be a plate heat exchanger.
  • a coolant a brine can be used, wherein the brine can be a water-glycol mixture.
  • all provided for refrigeration systems coolant can be used.
  • the cooling device has ventilation openings or ventilation slots on the floor element and on the ceiling element in the region which is designed to be open. Cooled air flows out via ventilation openings on the ceiling element and returns via the ventilation openings in the floor element back into the cooling device.
  • the cooling device points to circulation the air flow channels in the bottom element, the ceiling element and the rear wall. Above the at least one fan, the air taken up in the channels is circulated, so that the cooled air flows along the rear wall and the floor element and the ceiling element and exits through the ventilation openings and exits again. This provides cooling of the walls of the cooling device and cooling of the goods space via the air flow.
  • the goods 92 may include, for example, dairy products, meat or sausage products and / or fruits and vegetables.
  • the cooling device 10 has a goods compartment 12, which is surrounded by two side walls 14 of a rear wall 16 and a ceiling element 18 and a bottom element 20.
  • the side walls 14, the rear wall 16, the ceiling element 18 and the bottom element 20 are formed analogously to the known from the prior art cooling devices. Therefore, these parts are at least on their goods compartment 12 side facing formed so that a cooling of the goods space 12 can be performed, from outside the cooling device 10 on the rear wall 16, the ceiling element 18, the bottom member 20 and the side walls 14 no or only a low heat transfer occurs.
  • the cooling device 10 has three cooling regions 30, 50 and 70. These cooling areas 30, 50 and 70 are shown schematically by the dashed line.
  • the cooling device 10 is designed so that the individual cooling areas 30, 50 and 70 need not be separated by partitions. About the formation of the cooling device 10, it is possible to operate the individual cooling areas 30, 50 and 70 independently and with different temperatures.
  • the first cooling device 30 has at least one pump 34, a cooling unit 36 and a control device 42.
  • measuring devices 32 and 44 are provided. About the measuring devices 32 and 44, the temperature and the flow rate of coolant can be detected.
  • the cooling unit 36 has at least one fan 40 and a plate heat exchanger 38.
  • a coolant via the pump 34 to the heat exchanger 38 is supplied. Heat of the goods space 12 is received in the cooling area 30 via the heat exchanger 38, and the heated coolant is fed via a coolant discharge line to a central coolant discharge line 24.
  • the speed of the pump 34 is controlled by the control device 42. Further, the speed of the fan 40 is controlled by the controller 42.
  • the measuring devices 32 and 44 may also be connected to the control device 42.
  • the control device 42 is also transmitted data such as the temperature of the coolant in the flow and return and the flow rate of the coolant.
  • the control device 42 is in this case designed to control the temperature in the cooling region 30.
  • a central control unit may also be provided, which is coupled to the respective control devices 42, 62 and 82.
  • the coolant is supplied via theisserstoffzuScience Kunststoff 22 with a certain flow temperature.
  • the pump 34 controls the flow rate of the coolant in response to a cooling demand. If the speed of the pump 34 is increased to increase the mass flow of coolant, the speed of the fan 40 is also increased via the control device 42. This results in a larger volume flow of cooled air in the goods space 12 and in particular in the cooling area 30.
  • the return temperature of the coolant is detected. If the return temperature rises above a certain level or exceeds a threshold value, the controller 42 causes the increase the speed of the pump 34 and the increase in the speed of the fan 40.
  • the speed of the pump 34 in the cooling device 10 described herein may be less strong increase.
  • increasing the rotational speed of the fan 40 will cause the cooled air to circulate to a greater extent, so that a faster cooling of goods 92 is achieved.
  • the plates of the heat exchanger 38 may include, for example, areas of the rear wall 16 or abut areas of the rear wall 16.
  • the fan 40 is arranged so that the conveyed via the fan 40 air is cooled via the heat exchanger 38.
  • the second cooling region 50 has at least one pump 54, a cooling unit 56 with a heat exchanger 58 and a fan 60, as well as a control device 62 and measuring devices 52, 54 and 66.
  • the third cooling area 70 has, analogously to the first cooling area 30 and the second cooling area 50, at least one pump 74, a cooling unit 76 with a heat exchanger 78 and a ventilator 80 as well as a control device 82.
  • the third cooling area 70 has measuring devices 72, 84 and 86.
  • the pumps 34, 54 and 74 are connected to the central and common coolant supply line 22.
  • the return lines of the respective cooling regions 30, 50 and 70 are connected to a central and common coolant discharge line 24.
  • the coolant supply line 22 and the coolant discharge line 24 are provided with a cooling device, such as For example, a heat pump connected. The coolant is brought to a certain flow temperature via the heat pump.
  • the design of the individual cooling regions 30, 50 and 70 ensures that a specific cooling can be achieved independently of the other cooling regions 30, 50 and 70 for the respective cooling region 30, 50 or 70.
  • both the pumps 34, 54 and 74 in their speed independently of each other via the control device 42, 62 and 82 and the speed of the fans 40, 60 and 80 are controlled.
  • a core temperature for 2 degrees Celsius taken up in the cooling area 30 may be achieved, wherein in the second cooling area 50 a core temperature for goods 92 of 4 degrees Celsius and in the third cooling area 70 a core temperature for goods 92 of 3 degrees Celsius can be adjusted.
  • the increase in the speed of the fans 40, 60 and 80 with an increase in the speed of the pumps 34, 54 and 74 supports the cooling of the goods 92 received in the goods space 12, so that the core temperature of the goods 92 is reached faster. Per unit of time then flows over a larger air flow, the goods 92, with a larger amount of heat is dissipated by the goods 92 and the goods 92 are cooled. In contrast, at lower volume flows of cooled air, the air until it reaches the bottom of the goods room 12 heated more. The heat absorption capacity is therefore lower. In addition, the amount of cooled air is lower, so that the time to reach the desired core temperature is greater than an increased volume flow of cooled air via an increase in the rotational speed of the fans 40, 60 and 80th
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view through a cooling device 10.
  • the cooling device 10 is shown with respect to the third cooling region 70.
  • the cooling device 10 has two connections 88 and 90 on the ceiling element 18.
  • the port 88 is connected to the coolant supply line 22 and the port 90 is connected to the coolant discharge line 24.
  • the arrows show the flow direction of the coolant.
  • the schematically illustrated pump 74 and the cooling unit 76 shown schematically are arranged on the rear wall 16.
  • the control device 82 is arranged on the outside of the rear wall 16. It is noted, however, that the in Fig. 2 is shown schematically and only one embodiment shows a variety of variants.
  • control device 82 may also be arranged within the cooling device 10 in different positions. About the dashed lines, the control lines between the controller 82 and the pump 74 and the cooling unit 76 are shown. The flow and the return line for the coolant are also indicated schematically. The measuring devices 72, 84 and 86 are in Fig. 2 not shown. The arrangement of the cooling unit 76 may also be different than in Fig. 2 shown done. Only the arrangement of the pump 74 in front of the cooling unit 76 in the coolant flow direction is required for the cooling device 10, so that the supply of coolant to the heat exchanger 78 can be controlled or regulated in accordance with a cooling demand via the pump 74.
  • Areas of the rear wall assembly facing the goods compartment 12 may be coupled to the heat exchanger 78 or be part of the heat exchanger 78.
  • the fan 80 is arranged so that air over the heat exchanger 78 is guided and thereby cooled.
  • the flow direction of the air is shown partly schematically by the arrow 96.
  • the cooling device 10 within the cooling device 10 extending cooling channels.
  • the cooling device 10 on the ceiling element 18 on an outlet opening or an outlet region for cooled air. The cooled air flows downwards through this upper outlet region, as shown by the arrow 96, and is drawn in via an air inlet opening on the base element 20 via the fan 80.
  • the fan 80 carries the heated air through the heat exchanger 78 and back to the ceiling member 18, with the cooled air flowing along the rear wall and therefore also cooling the rear wall assembly. There is a circulation of air through the cooling chamber 12 in the direction indicated by the arrow 96 direction. If an increased cooling demand is detected for the goods 92 received in the goods compartment 12, the speed of the pump 74 is increased, so that a larger mass flow of coolant is supplied to the heat exchanger 78. In addition, the speed of the fan 80 is increased via the control device 82, whereby a larger volume flow of cooled air sets. The cooled air does not heat up so much at a higher volume flow, so that even in a lower region of the goods compartment 12 heat can still be absorbed.
  • the rear wall arrangement and the ceiling element 18, the rear wall arrangement may have opening slots on the side facing the goods space 12, so that cooled air can also flow into the goods space 12 via this.
  • the ceiling element 18, the bottom element 20 and the Side walls may have openings through which air can flow in and out.
  • the cooling device 10 also has a closing device 94.
  • the closing device 94 serves to close the goods space 12, so that no or only a small heat exchange between the air in the goods space 12 and the goods 92 takes place in the goods space 12 and the environment surrounding the cooling device 10.
  • Fig. 3 shows a schematic section through the cooling device 10 with a closed goods space 12.
  • a roller blind 98 is shut down, which closes the goods space 12.
  • the roller blind 98 may be formed insulating to reduce or prevent heat exchange between the goods compartment 12 and the environment of the cooling device 10. Since a lesser heat input into the goods space 12 takes place over the surroundings of the cooling device 10, there is also a reduced need for cooling. Accordingly, the speed of the pump 74 is reduced and immediately the speed of the fan 78. The speed of the fan 80 is always adjusted to the flow rate of the pump 74. At a high flow rate of the pump 74 and the pumps 34 and 54, the fans 40, 60 and 80 are driven accordingly.
  • Increasing the volume flow through the fans 40, 60 and 80 causes a faster cooling of the goods compartment 12 and especially of the goods 92 received in the goods compartment 12.
  • a lower reduction of the flow temperature of the coolant is required to achieve a higher cooling performance, for example, when introducing new product 92.
  • the flow temperature must always be greatly reduced when new goods 92 are introduced.
  • the cooling devices 10 and methods for operating the cooling devices 10 described herein also allow cooling of new goods 92 introduced into the goods space 12, with a lower reduction of the flow temperature of the coolant.
  • the components such as the pumps 24, 54 and 74 may have a lower flow rate, when a larger volume flow of cooled air is passed through the goods space 12 via the fans 40, 60 and 80.

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Abstract

Es werden eine Kühleinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Kühleinrichtung beschrieben, wobei die Kühleinrichtung (10) einen zu kühlenden Warenraum (12) umgebende Seitenwände (14), eine Rückwand (16) sowie ein Deckenelement (18) und ein Bodenelement (20) aufweist. Die Kühleinrichtung (10) weist mindestens eine Kühlmittelzuführleitung (22) und eine Kühlmittelabführleitung (24), einen mit der Kühlmittelzuführleitung (22) und mit der Kühlmittelabführleitung (24) verbundenen Wärmetauscher (38; 58; 78), eine Kühlmittelfördereinrichtung und einen Ventilator (40; 60; 80) zum Umwälzen von über den Wärmetauscher (38; 58; 78) gekühlter Luft auf. Die Fördermenge von und die Menge der über den Ventilator (40; 60; 80) umgewälzten Luft sind über mindestens eine Regeleinrichtung (42; 62; 82) regelbar, wobei die Fördermenge von Kühlmittel nach Maßgabe eines Kühlbedarfs für den Warenraum (12) und die Menge der über den Ventilator (40; 60; 80) umgewälzten Luft nach Maßgabe der Fördermenge des Kühlmittels geregelt werden.

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The invention relates to a cooling device and a method for operating a cooling device, wherein the cooling device (10) has a goods compartment (12) to be cooled side walls (14), a rear wall (16) and a ceiling element (18) and a bottom element (20) , The cooling device (10) has at least one coolant supply line (22) and a coolant discharge line (24), a heat exchanger (38; 58; 78) connected to the coolant supply line (22) and to the coolant discharge line (24), a coolant delivery device and a fan (40 60; 80) for circulating air cooled over the heat exchanger (38; 58; 78). The flow rate of and the amount of air circulated via the fan (40; 60; 80) can be regulated by at least one control device (42; 62; 82), the flow rate of coolant being determined in accordance with a cooling requirement for the goods compartment (12) and the The amount of air circulated through the fan (40; 60; 80) can be regulated according to the flow rate of the coolant.
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Description

Es werden eine Kühleinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Kühleinrichtung beschrieben, wobei die Kühleinrichtung einen Warenraum aufweist, der von Seitenwänden, einer Rückwand sowie einem Deckenelement und einem Bodenelement begrenzt ist. Über die der Rückwand gegenüberliegende Seite ist der Warenraum der Kühleinrichtung zugänglich. Solche Kühleinrichtungen werden beispielsweise als Kühlregale in Supermärkten verwendet. In dem Warenraum werden Lebensmittel gelagert, die gekühlt werden müssen. In der Regel werden in solchen Kühlregalen Lebensmittel gelagert, welche nicht tiefgefroren werden müssen. Es erfolgt hierzu eine Kühlung im Plusgradbereich. Zur Kühlung wird der Kühleinrichtung über eine Kühlmittelzuführleitung ein Kühlmittel zugeführt, über welches Wärme aus dem Warenraum entzogen und damit der Warenraum gekühlt wird.The invention relates to a cooling device and a method for operating a cooling device, wherein the cooling device has a goods compartment that is bounded by side walls, a rear wall and a ceiling element and a floor element. About the rear wall opposite side of the goods room of the cooling device is accessible. Such cooling devices are used for example as refrigerated shelves in supermarkets. In the goods room food is stored, which must be cooled. As a rule, foods are stored in such refrigerated shelves, which do not need to be frozen. It is done for this purpose, a cooling in the positive degree range. For cooling, the cooling device is supplied with coolant via a coolant supply line, via which heat is withdrawn from the goods space and thus the goods space is cooled.

Aus dem Stand der Technik sind Kühlreinrichtungen bekannt, die neben einer Kühleinheit und einem Wärmetauscher einen Ventilator aufweisen. Über den Ventilator wird die gekühlte Luft innerhalb der Kühleinrichtung umgewälzt. Die Ventilatoren werden so betrieben, dass sich ein kontinuierlicher Luftstrom einstellt. Liegt ein höherer Kühlbedarf vor, weil beispielsweise neue Ware in eine als Kühlregal ausgebildete Kühleinrichtung eingebracht wird, muss die Kühlleistung erhöht werden. Ferner weisen Kühleinrichtungen aus dem Stand der Technik Schließeinrichtungen mit Rollos auf, sodass die Kühleinrichtungen nachts, außerhalb des Geschäftsbetriebes, geschlossen werden können. Bei einer geschlossenen Kühleinrichtung liegt ein geringerer Kühlbedarf vor. Um stets eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten, wird während dem Betrieb der Kühleinrichtung die Fördermenge von Kühlmittel verändert. Bei einem höheren Kühlbedarf wird die Kühlleistung erhöht indem eine größere Menge an Kühlmittel über den Wärmetauscher geführt wird, sodass auch eine größere Menge an Wärme über das Kühlmittel aufgenommen und über Kühlmittelabführleitungen von der Kühleinrichtung weggeführt wird. Die Kühleinrichtung ist mit einer weiteren Einrichtung gekoppelt, welche die Kühlung des Kühlmittels bereitstellt. Beispielsweise kann eine solche Einrichtung als Wärmepumpe ausgebildet sein.Cooling devices are known from the prior art, in addition to a cooling unit and a heat exchanger a Have fan. The fan circulates the cooled air inside the cooler. The fans are operated so that a continuous air flow is established. If there is a greater need for cooling because, for example, new goods are introduced into a cooling device designed as a cooling rack, the cooling capacity must be increased. Furthermore, prior art cooling devices have closing devices with roller blinds, so that the cooling devices can be closed at night, outside of the business. With a closed cooling device there is a lower need for cooling. In order to always ensure sufficient cooling, the flow rate of coolant is changed during operation of the cooling device. At a higher cooling demand, the cooling capacity is increased by a larger amount of coolant is passed through the heat exchanger, so that a larger amount of heat is absorbed via the coolant and led away via Kühlmittelabführleitungen of the cooling device. The cooling device is coupled to a further device, which provides the cooling of the coolant. For example, such a device may be designed as a heat pump.

Aus DE 10 2012 018 021 A1 ist ein Kühl-/Gefriergerät mit einem zu kühlenden Innenraum und einem Ventilatormodul zum Zuleiten bzw. Überleiten von Luft über eine Verdunstungsschale bekannt. Aufgabe ist es, eine optimale Verdunstung bereitzustellen, wobei hierzu der Ventilator in unmittelbarer Nähe der Verdunstungsschale angeordnet wird, damit eine optimale Verdunstung erreicht werden kann. Ferner kann eine Steuerung vorgesehen sein, welche den Ventilator in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit steuert.Out DE 10 2012 018 021 A1 is a refrigerator / freezer with an interior to be cooled and a fan module for supplying or passing air over an evaporation tray known. The task is to provide optimal evaporation, whereby the fan is placed in the immediate vicinity of the evaporation tray, so that optimum evaporation can be achieved. Furthermore, a controller may be provided which controls the fan depending on the humidity.

DE 10 2012 018 021 A1 betrifft kleinere Kühleinrichtungen wie Kühlschränke für den privaten Gebrauch. Eine derartige Anordnung lässt sich nur schwer für Kühlregale in gewerblichen Betrieben wie Supermärkten nutzen. DE 10 2012 018 021 A1 concerns smaller refrigeration appliances such as refrigerators for private use. Such an arrangement is difficult to use for refrigerated shelves in commercial establishments such as supermarkets.

Nachteilig beim Stand der Technik, insbesondere bei Kühlregalgen mit konstant betriebenen Ventilatoren ist, dass sich die Kerntemperatur von in dem Warenraum aufgenommenen und zu kühlenden Waren über eine Änderung der Zufuhr eines Kühlmittels nur unzureichend einstellen lässt. Um eine erwünschte Kühlung der Waren zu erreichen, steigt bei konventionellen Kühlregalen die benötigte mittlere Kälteleistung der Wärmetauscher deutlich an.A disadvantage of the prior art, especially in Kühlregalgen with constantly operated fans that the core temperature of recorded in the goods space and to be cooled goods on a change in the supply of a coolant can be adjusted only insufficient. In order to achieve a desired cooling of the goods, the required average cooling capacity of the heat exchangers increases significantly in conventional refrigerated shelves.

Es ist daher Aufgabe eine Kühleinrichtung mit einem Wärmetauscher und einem Ventilator anzugeben, wobei ein schnelleres Erreichen der Kerntemperatur von in einem Warenraum aufgenommenen Waren und/oder ein Kühlen mit einer geringeren Leistung möglich sind.It is therefore an object to provide a cooling device with a heat exchanger and a fan, wherein a faster reaching the core temperature of goods received in a goods space and / or cooling with a lower power are possible.

Die Aufgabe wird durch eine Kühleinrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen technischen Merkmalen und durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kühleinrichtung mit den in Anspruch 6 angegebenen technischen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen im Detail angegeben.The object is achieved by a cooling device with the technical features specified in claim 1 and by a method for operating a cooling device with the technical features specified in claim 6. Advantageous developments are specified in the dependent claims in detail.

Eine Kühleinrichtung die die vorstehend genannten Aufgabe löst weist einen zu kühlenden Warenraum mit umgebenden Seitenwänden, eine Rückwand sowie ein Deckenelement und ein Bodenelement auf, wobei der Warenraum über die der Rückwand gegenüberliegende Seite mindestens temporär zugänglich ist. Die Kühleinrichtung weist ferner mindestens eine Kühlmittelzufuhrleitung und eine Kühlmittelabführleitung, einen mit der Kühlmittelzuführleitung und mit der Kühlmittelabführleitung verbundenen Wärmetauscher, eine Kühlmittelfördereinrichtung und einen Ventilator zum Umwälzen von über den Wärmetauscher gekühlter Luft auf, wobei die Fördermenge von Kühlmittel über die Kühlmittelfördereinrichtung und die Menge der über den Ventilator umgewälzten Luft über mindestens eine Regeleinrichtung regelbar sind, und die Menge der über den Ventilator umgewälzten Luft nach Maßgabe der Fördermenge von Kühlmittel regelbar ist.A cooling device which solves the above-mentioned object comprises a goods space to be cooled with surrounding side walls, a rear wall and a ceiling element and a bottom element, wherein the goods space is at least temporarily accessible via the opposite side of the rear wall. The Cooling device further comprises at least a coolant supply line and a coolant discharge line, a heat exchanger connected to the coolant supply line and the Kühlmittelabführleitung, a coolant conveyor and a fan for circulating cooled over the heat exchanger air, wherein the flow rate of coolant through the coolant conveyor and the amount of the above Fan circulating air can be regulated by at least one control device, and the amount of air circulated through the fan in accordance with the flow rate of coolant is controllable.

Liegt ein erhöhter Kühlbedarf vor, beispielsweise wenn neue Ware in den Warenraum der Kühleinrichtung eingebracht wird, so wird die Fördermenge von Kühlmittel durch die Fördereinrichtung erhöht und damit die Kühlleistung über den Wärmetauscher ebenfalls erhöht. Zudem wird die Menge der über den Ventilator umgewälzten Luft erhöht, sodass eine schnellere und effizientere Kühlung der Ware erfolgen kann. Vor allem bei Kühleinrichtungen für Lebensmittel ist es wichtig, dass die in den Kühleinrichtungen aufgenommenen Waren eine bestimmte Kerntemperatur aufweisen und diese schnell erreicht wird. Bei der hierin beschriebenen Kühleinrichtung wird insbesondere bei der Erhöhung des Kühlmittelmassestroms auch der Volumenstrom der gekühlten Luft über den Ventilator erhöht. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Kühleinrichtungen bleibt der Volumenstrom von gekühlter Luft auch bei der Erhöhung eines Kühlmittelmassestroms konstant. Dies führt im Stand der Technik dazu, dass die Kerntemperatur der Waren erst nach einem längeren Zeitraum und durch einen erhöhten Kühlmittelmassestrom erreicht wird. Die hierin beschriebene Kühleinrichtung ermöglicht es demgegenüber mit einem geringeren Kühlmittelmassestrom eine gewünschte Kerntemperatur der Ware zu erreichen oder die Zeit zum Erreichen der gewünschten Kerntemperatur zu verkürzen, wobei der Energieeinsatz gegenüber konventionellen Kühleinrichtungen reduziert ist.If there is an increased need for cooling, for example, when new goods are introduced into the goods space of the cooling device, the delivery rate of coolant is increased by the conveyor and thus also increases the cooling capacity through the heat exchanger. In addition, the amount of air circulated through the fan is increased, allowing faster and more efficient cooling of the product. Especially in the case of food refrigeration appliances, it is important that the goods received in the refrigeration facilities have a certain core temperature and that this is achieved quickly. In the case of the cooling device described here, the volume flow of the cooled air via the fan is also increased, in particular when increasing the mass flow of coolant. In the case of the cooling devices known from the prior art, the volumetric flow of cooled air also remains constant when increasing a mass flow of coolant. This leads in the prior art to the fact that the core temperature of the goods is reached only after a longer period of time and by an increased coolant mass flow. In contrast, the cooling device described herein makes it possible to use a smaller one Coolant mass flow to achieve a desired core temperature of the product or to shorten the time to reach the desired core temperature, the energy consumption is reduced compared to conventional cooling devices.

Die Kühleinrichtung kann mindestens zwei Kühlbereiche aufweisen, die nebeneinander angeordnet sind, wobei jedem Kühlbereich mindestens eine Kühlmittelfördereinrichtung, ein Wärmetauscher und ein Ventilator zugeordnet sind. Ferner kann jedem Kühlbereich eine separate Regeleinrichtung zugeordnet sein. Hierüber lassen sich verschiedene Kühlbereiche für verschiedene Waren innerhalb einer Kühleinrichtung abbilden. Für jede Gruppe von verschiedenen Waren kann in einem der Kühlbereiche eine gezielte Kühlung über einen einstellbaren Massestrom des Kühlmittels und einen einstellbaren Volumenstrom der gekühlten Luft erreicht werden. In Kühleinrichtungen werden beispielsweise Milchprodukte innerhalb einer Kühleinrichtung neben Wurst- oder Fleischwaren gelagert. Für die verschiedenen Produktarten sind voneinander unterschiedliche Kerntemperaturen erforderlich. Über die Ausbildung der Kühleinrichtung mit mehreren Kühlbereichen können für die jeweilige Produktart angepasste Kerntemperaturen energieeffizient und schnell eingestellt werden. Die gezielte Umwälzung von Luft erlaubt es zudem, die Kühlbereiche voneinander zu trennen. Die Anordnung der Komponenten und die Ausbildung des Deckenelements sowie des Bodenelements und der Rückwand, an der vorzugsweise die Kühlmittelfördereinrichtung und der Wärmetauscher sowie der Ventilator angeordnet sind, erfolgt derart, dass sich ein Luftstrom von dem Deckenelement zu dem Bodenelement einstellt. Dadurch lassen sich nebeneinander angeordnete Kühlbereiche ausbilden, die sich untereinander nicht beeinflussen. Die Kühleinrichtung kann dazu speziell ausgebildete Strömungskanäle, Luftleitelemente sowie Luftaustrittsbereiche bzw. -düsen und Lufteintrittsbereiche aufweisen.The cooling device may have at least two cooling regions which are arranged next to one another, wherein each cooling region is assigned at least one coolant delivery device, a heat exchanger and a fan. Furthermore, each cooling area can be assigned a separate control device. This can be used to map different cooling areas for different goods within a cooling device. For each group of different goods, targeted cooling can be achieved in one of the cooling areas via an adjustable mass flow of the coolant and an adjustable volume flow of the cooled air. In cooling devices, for example, dairy products are stored within a cooling device next to sausage or meat products. Different core temperatures are required for the different product types. By designing the cooling device with several cooling regions, core temperatures adapted to the respective product type can be adjusted energy-efficiently and quickly. The targeted circulation of air also makes it possible to separate the cooling areas from each other. The arrangement of the components and the formation of the ceiling element and the bottom element and the rear wall, on which preferably the coolant conveyor and the heat exchanger and the fan are arranged, takes place such that an air flow from the ceiling element adjusts to the bottom element. As a result, adjacent cooling regions can be formed which do not influence one another. The cooling device can be specially designed for this purpose Have flow channels, air guide elements and air outlet areas or nozzles and air inlet areas.

Die Kühlmittelfördereinrichtung kann eine drehzahlgesteuerte Pumpe und/oder der Ventilator ein drehzahlgesteuerter Ventilator sein. Die Pumpe ist vorzugsweise eine dezentral hinter der Kühleinrichtung angeordnete Pumpe und steuert die Menge bzw. den Massestrom des dem Wärmetauscher zugeführten Kühlmittels. Die Fördermenge wird über die Regeleinheit durch eine Änderung der Drehzahl der Pumpe eingestellt. Wird die Drehzahl der Kühlmittelpumpe verändert, so wird über die Regeleinheit sogleich die Drehzahl des Ventilators verändert, sodass ein erhöhter Volumenstrom von gekühlter Luft umgewälzt wird. Die Ausbildung und Anordnung der zentralen Pumpe kann analog zu der in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2015 104 901.5 beschriebenen Weise erfolgen.The coolant delivery device may be a speed-controlled pump and / or the fan may be a speed-controlled fan. The pump is preferably a decentralized downstream of the cooling device arranged pump and controls the amount or the mass flow of the heat exchanger supplied coolant. The flow rate is adjusted via the control unit by changing the speed of the pump. If the speed of the coolant pump is changed, the speed of the fan is changed immediately via the control unit, so that an increased volume flow of cooled air is circulated. The design and arrangement of the central pump can be analogous to that in the German patent application with the file number 10 2015 104 901.5 done manner described.

Die Kühleinrichtung kann ferner eine Verschließeinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die der Rückwand gegenüberliegende Seite zu verschließen. Bei Supermärkten sind Kühlregale in der Regel an einer Seite offen ausgebildet, sodass die Waren aus den Regalen entnommen werden können. Wenn die Supermärkte geschlossen werden und daher kein Verkauf der Waren mehr erfolgt, werden die Kühleinrichtungen beispielsweise über Rollos verschlossen. In einem geschlossenen Zustand wird eine geringere Kühlleistungen benötigt, da kein Austausch von Luft innerhalb des Warenraums mit der Umgebungsluft im Supermarkt stattfindet. Darüber hinaus werden den Kühleinrichtungen keine Waren mehr entnommen und keine neuen Waren übergeben. In einem sogenannten Nachtbetrieb wird in der Regel die Fördermenge von Kühlmittel reduziert. Bei den hierin beschriebenen Kühleinrichtungen wird dann auch der Volumenstrom des mindestens einen Ventilators reduziert, wodurch sich ein geringerer Leistungsbedarf einstellt.The cooling device may further comprise a closing device, which is designed to close the rear wall opposite side. In supermarkets, refrigerated shelves are usually open on one side, so that the goods can be removed from the shelves. If the supermarkets are closed and therefore no sale of the goods is done, the cooling devices are closed, for example via blinds. In a closed state, a lower cooling capacity is needed because there is no exchange of air within the goods room with the ambient air in the supermarket. In addition, the cooling devices are no longer taken goods and no new goods handed over. In a so-called night mode, the delivery rate of coolant is usually reduced. at The cooling means described herein is then also the volume flow of the at least one fan reduced, resulting in a lower power consumption.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird ebenso durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kühleinrichtung gelöst, wobei die Kühleinrichtung einen zu kühlenden Warenraum umgebende Seitenwände, eine Rückwand sowie ein Deckenelement und ein Bodenelement aufweist, wobei der Warenraum über die der Rückwand gegenüberliegende Seite mindestens temporär zugänglich ist, wobei die Kühleinrichtung mindestens eine Kühlmittelzuführleitung und eine Kühlmittelabführleitung, einen mit der Kühlmittelzuführleitung und mit der Kühlmittelabführleitung verbundenen Wärmetauscher, eine Kühlmittelfördereinrichtung und einen Ventilator zum Umwälzen von über den Wärmetauscher gekühlter Luft aufweist. Bei dem Verfahren wird die Fördermenge von Kühlmittel über die Kühlmittelfördereinrichtung und die Menge der über den Ventilator umgewälzten Luft über mindestens eine Regeleinrichtung geregelt, wobei die Fördermenge vom Kühlmittel über die Kühlmittelfördereinrichtung nach Maßgabe eines Kühlbedarfs für den Warenraum und die Menge der über den Ventilator umgewälzten Luft nach Maßgabe der Fördermenge des Kühlmittels geregelt werden.The above object is also achieved by a method for operating a cooling device, wherein the cooling device comprises a goods to be cooled goods compartment surrounding side walls, a rear wall and a ceiling element and a bottom element, wherein the goods space on the rear wall opposite side is at least temporarily accessible, wherein the cooling device comprises at least one coolant supply line and a coolant discharge line, a heat exchanger connected to the coolant supply line and to the coolant discharge line, a coolant delivery device and a fan for circulating air cooled by the heat exchanger. In the method, the flow rate of coolant through the coolant conveyor and the amount of air circulated through the fan via at least one control device is regulated, wherein the flow rate of the coolant via the coolant conveyor in accordance with a cooling demand for the goods space and the amount of circulated through the fan air be regulated in accordance with the flow rate of the coolant.

Bei dem Verfahren wird der Massestrom an Kühlmittel nach Maßgabe des Kühlbedarfs für die in dem Warenraum aufgenommenen Waren geregelt und in Abhängigkeit des Massestroms der Volumenstrom der gekühlten Luft geregelt. Durch die Anpassung des Volumenstroms ist zum Erreichen einer bestimmten Kerntemperatur für die in dem Warenraum aufgenommenen Waren eine geringere Kühlleistungen über den Wärmetauscher erforderlich. Ferner kann über die Anpassung des Volumenstroms an gekühlter Luft die Zeit bis zum Erreichen der Kerntemperatur verkürzt werden. Der Betrieb der Kühleinrichtung kann daher energieeffizient erfolgen, wobei die Gesamtleistungsaufnahme der Komponenten geringer ist als bei Kühleinrichtungen aus dem Stand der Technik, bei welchen das Erreichen einer bestimmten Kerntemperatur für in dem Warenraum aufgenommene Waren nur über eine Anpassung der Kühlleistung über den Wärmetauscher durchgeführt wird.In the method, the mass flow of coolant is regulated in accordance with the cooling requirement for the goods received in the goods space and regulated as a function of the mass flow of the volume flow of the cooled air. Due to the adaptation of the volume flow, lower cooling capacities via the heat exchanger are required to achieve a specific core temperature for the goods received in the goods compartment. Furthermore, on the adaptation of the volume flow of cooled Air the time to reach the core temperature can be shortened. The operation of the cooling device can therefore be energy-efficient, wherein the total power consumption of the components is lower than in cooling devices of the prior art, in which the achievement of a certain core temperature for goods received in the goods space is carried out only via an adjustment of the cooling capacity through the heat exchanger.

Die Kühleinrichtung kann mindestens zwei Kühlbereiche aufweisen, die nebeneinander angeordnet sind, wobei jedem Kühlbereich mindestens eine Regeleinrichtung, eine Kühlmittelfördereinrichtung, ein Wärmetauscher und ein Ventilator zugeordnet sind, und wobei die Kühlmittelfördereinrichtungen und die Ventilatoren von benachbarten Bereichen innerhalb der Kühleinrichtung unabhängig voneinander gesteuert werden. Die benachbarten Bereiche können somit unterschiedlich gekühlt werden, wobei jedem Kühlbereich ein von dem benachbarten Kühlbereich unterschiedlicher Massestrom an Kühlmittel und ein unterschiedlicher Volumenstrom an gekühlter Luft zugeführt werden. Hierdurch können verschiedene Kerntemperaturen für verschiedene Warengruppen innerhalb einer Kühleinrichtung bereitgestellt werden.The cooling device may have at least two cooling regions arranged side by side, wherein each cooling region is associated with at least one control device, a coolant delivery device, a heat exchanger and a fan, and wherein the coolant delivery devices and the fans of adjacent regions within the cooling device are independently controlled. The adjacent regions can thus be cooled differently, each cooling region being supplied with a different mass flow of coolant from the adjacent cooling region and a different volume flow of cooled air. As a result, different core temperatures can be provided for different product groups within a cooling device.

Die Kühlmittelfördereinrichtung kann eine drehzahlgesteuerte Pumpe und/oder der Ventilator ein drehzahlgesteuerter Ventilator sein, wobei die Fördermenge vom Kühlmittel und/oder von gekühlter Luft durch eine Änderung der Drehzahl der Pumpe und/oder des Ventilators eingestellt werden. Über die mindestens eine Regeleinheit wird der Massestrom an Kühlmittel und der Volumenstrom an gekühlter Luft nach Maßgabe einer zu erreichenden Kerntemperatur für die dem jeweiligen Kühlbereich zugeordneten Waren und der über Messeinrichtungen erfassten Werte geregelt. Der benötigte Kühlbedarf und damit der benötige Massestrom an Kühlmittel und der benötigte Volumenstrom an gekühlter Luft lassen sich beispielsweise im Vorfeld ermitteln und für eine bestimmte Belegung der Kühleinrichtung mit Waren abspeichern. Zudem ist es möglich über die Temperatur des Kühlmittels und/oder der gekühlten Luft in einem Vorlauf und der Temperatur des Kühlmittels und der gekühlten Luft in einem Rücklauf Rückschlüsse über die erforderliche Kühlleistungen bzw. die bereitgestellte Kühlung zu ziehen. Die Kühleinrichtung weist in sämtlichen hierin beschriebenen Ausführungsformen eine Vielzahl von Messeinrichtungen auf, die dazu ausgebildet sind, mindestens die Temperatur in den Kühlmittelzuführleitungen und Kühlmittelabführleitungen zu erfassen. Zudem kann die Temperatur der umgewälzten Luft erfasst werden, bevor diese über den Wärmetauscher und nachdem sie über den Wärmetauscher gekühlt wurde. Die Regeleinheit gibt dann in Abhängigkeit der erfassten Temperaturen ein Signal zur Veränderung des Massestroms an Kühlmittel an die Kühlmittelfördereinrichtung und des Volumenstroms an den Ventilator aus.The coolant delivery device may be a speed-controlled pump and / or the fan may be a speed-controlled fan, wherein the flow rate of the coolant and / or cooled air by a change in the rotational speed of the pump and / or the fan can be adjusted. About the at least one control unit, the mass flow of coolant and the volume flow of cooled air in accordance with a core temperature to be reached for the respective cooling area assigned goods and the values recorded via measuring devices. The required cooling demand and thus the required mass flow of coolant and the required volume flow of cooled air can be determined for example in advance and store for a specific occupancy of the cooling device with goods. In addition, it is possible to draw conclusions about the required cooling capacities or the cooling provided via the temperature of the coolant and / or the cooled air in a supply line and the temperature of the coolant and the cooled air in a return line. In all the embodiments described herein, the cooling device has a multiplicity of measuring devices that are designed to detect at least the temperature in the coolant supply lines and coolant discharge lines. In addition, the temperature of the recirculated air can be detected before passing through the heat exchanger and after being cooled by the heat exchanger. The control unit then outputs a signal for changing the mass flow of coolant to the coolant conveying device and the volume flow to the fan as a function of the detected temperatures.

Die Kühlmittelfördereinrichtung kann dabei eine drehzahlgesteuerte Pumpe und/oder der Ventilator ein drehzahlgesteuerter Ventilator sein, wobei die Fördermenge von Kühlmittel und/oder von gekühlter Luft durch eine Änderung der Drehzahl der Pumpe und/oder des Ventilators eingestellt werden. Die Regeleinheit kann hierbei ein Signal an den Ventilator oder die Pumpe ausgeben, über welches die Drehzahl des Ventilators und der Pumpe verändert werden.The coolant delivery device may be a speed-controlled pump and / or the fan may be a speed-controlled fan, wherein the flow rate of coolant and / or cooled air by a change in the speed of the pump and / or the fan can be adjusted. The control unit can in this case output a signal to the fan or the pump, via which the speed of the fan and the pump are changed.

Die Kühleinrichtung kann ferner eine Verschließeinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die der Rückwand gegenüberliegende Seite zu verschließen, wobei die Fördermenge von Kühlmittel und von gekühlter Luft nach Maßgabe einer Öffnungs- oder Schließstellung der Verschließeinrichtung gesteuert werden. In dem vorstehend erwähnten Nachtbetrieb wird die Kühlleistung über den Wärmetauscher und damit die zugeführte Menge an Kühlmittel über die Pumpe reduziert und gleichfalls die Drehzahl des Ventilators reduziert. Die Veränderung der Drehzahl der Pumpe und der Drehzahl des Ventilators erfolgt stets in Abhängigkeit der zu erzielenden Kerntemperatur für die in den Warenraum aufgenommenen Waren, wobei in einem Nachtbetrieb mit beispielsweise einem geschlossenen Rollo ein geringerer oder im Wesentlichen kein Wärmeübergang zwischen der gekühlten Luft in dem Warenraum und der die Kühleinrichtung umgebenden Luft, beispielsweise eines Verkaufsraums, stattfindet.The cooling device may further comprise a closing device, which is designed to close the rear wall opposite side, wherein the flow rate of coolant and cooled air are controlled in accordance with an open or closed position of the closing device. In the aforementioned night mode, the cooling capacity is reduced via the heat exchanger and thus the amount of coolant supplied via the pump and also reduces the speed of the fan. The change in the rotational speed of the pump and the speed of the fan always takes place depending on the core temperature to be achieved for the goods received in the goods space, wherein in a night mode with, for example, a closed blind a lesser or substantially no heat transfer between the cooled air in the goods compartment and the air surrounding the cooling device, for example a sales room, takes place.

Die Fördermenge von gekühlter Luft kann insbesondere dann erhöht werden, wenn die Fördermenge an Kühlmittel erhöht wird. Darüber hinaus kann bei dem Verfahren auch die Fördermenge von gekühlter Luft nach Maßgabe des Massestroms an Kühlmittel derart gesteuert werden, dass der Volumenstrom an gekühlter Luft über den Ventilator auch dann erhöht wird, wenn keine Erhöhung des Massestroms an Kühlmittel erfolgt. Beispielsweise kann bei einer geringeren Erhöhung der Kühlmitteltemperatur im Rücklauf in der Kühlmittelrückführleitung die erforderliche zusätzliche Kühlleistung durch einen erhöhten Volumenstrom an gekühlter Luft bereitgestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann auch der Volumenstrom an gekühlter Luft über den Ventilator nur dann erhöht werden, wenn die Temperatur im Rücklauf in einer Kühlmittelzuführleitung einen festlegbaren Schwellenwert überschreitet. Dabei wird die Differenz zwischen der normal benötigten Kühlleistung und der erhöhten Kühlleistung allein über die zusätzliche Fördermenge an Kühlmittel bereitgestellt. Der Volumenstrom an gekühlter Luft über den Ventilator wird nur dann erhöht, wenn der Kühlbedarf einen bestimmbaren Betrag übersteigt. Beispielsweise wenn die Temperatur des Kühlmittels ansteigt und einen festlegbaren Schwellenwert übersteigt.The flow rate of cooled air can be increased, in particular, when the flow rate of coolant is increased. In addition, in the method, the delivery rate of cooled air in accordance with the mass flow of coolant can be controlled so that the volume flow of cooled air through the fan is also increased if no increase in the mass flow of coolant. For example, with a smaller increase in the coolant temperature in the return line in the coolant return line, the required additional cooling capacity can be provided by an increased volume flow of cooled air. In a further embodiment, the volume flow of cooled air via the fan can only be increased if the temperature in the return in a coolant supply line exceeds a definable threshold. The difference between the normally required cooling capacity and the increased cooling capacity is provided solely via the additional flow rate of coolant. The volume flow of cooled air through the fan is only increased if the cooling demand exceeds a determinable amount. For example, when the temperature of the coolant rises and exceeds a definable threshold.

Die Kühleinrichtung der vorstehend und nachfolgend beschriebenen Varianten kann auch eine zentrale Regel-/Steuereinheit aufweisen, welche den Betrieb der einzelnen Komponenten steuert und mit den Komponenten kommuniziert. Die Regel-/Steuereinheit kann auch die Kommunikation der einzelnen Komponenten untereinander steuern. Es können neben Temperaturerfassungsvorrichtungen weitere Messeinrichtungen vorgesehen sein, wie beispielsweise Einrichtungen zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit und des Massestroms des Kühlmittels.The cooling device of the variants described above and below may also have a central control / control unit which controls the operation of the individual components and communicates with the components. The control unit can also control the communication between the individual components. In addition to temperature sensing devices, further measuring devices may be provided, such as devices for measuring the flow rate and the mass flow of the coolant.

Der Wärmetauscher einer Kühleinrichtung der hierin beschrieben Varianten kann beispielsweise ein Plattenwärmetauscher sein. Als Kühlmittel kann eine Sole verwendet werden, wobei die Sole eine Wasser- Glykolmischung sein kann. Grundsätzlich können sämtliche für Kälteanlagen vorgesehene Kühlmittel verwendet werden.The heat exchanger of a cooling device of the variants described herein may for example be a plate heat exchanger. As a coolant, a brine can be used, wherein the brine can be a water-glycol mixture. In principle, all provided for refrigeration systems coolant can be used.

Die Kühleinrichtung weist an dem Bodenelement und an dem Deckenelement in dem Bereich, der offen ausgestaltet ist, Lüftungsöffnungen oder Lüftungsschlitze auf. Über Lüftungsöffnungen an dem Deckenelement strömt gekühlte Luft aus und gelangt über die Lüftungsöffnungen im Bodenelement zurück in die Kühleinrichtung. Die Kühleinrichtung weist zum Umwälzen der Luft Strömungskanäle in dem Bodenelement, dem Deckenelement sowie der Rückwand auf. Über dem mindestens einen Ventilator wird die in den Kanälen aufgenommene Luft umgewälzt, sodass die gekühlte Luft entlang der Rückwand und dem Bodenelement sowie dem Deckenelement entlang strömt und über die Lüftungsöffnungen ein und wieder austritt. Hierüber werden ein Kühlen der Wände der Kühleinrichtung und ein Kühlen des Warenraums über den Luftstrom bereitgestellt.The cooling device has ventilation openings or ventilation slots on the floor element and on the ceiling element in the region which is designed to be open. Cooled air flows out via ventilation openings on the ceiling element and returns via the ventilation openings in the floor element back into the cooling device. The cooling device points to circulation the air flow channels in the bottom element, the ceiling element and the rear wall. Above the at least one fan, the air taken up in the channels is circulated, so that the cooled air flows along the rear wall and the floor element and the ceiling element and exits through the ventilation openings and exits again. This provides cooling of the walls of the cooling device and cooling of the goods space via the air flow.

Weitere Vorteile, Merkmale sowie Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and design options will become apparent from the following description of the figures of non-limiting embodiments to be understood.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Kühleinrichtung mit drei Kühlbereichen;
Fig. 2
eine schematische Schnittansicht durch eine Kühleinrichtung; und
Fig. 3
eine weitere schematische Schnittansicht durch eine Kühleinrichtung mit einem geschlossenen Rollo.
In the drawings shows:
Fig. 1
a schematic representation of a cooling device with three cooling areas;
Fig. 2
a schematic sectional view through a cooling device; and
Fig. 3
a further schematic sectional view through a cooling device with a closed blind.

In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Teile entsprechend im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Ferner wird darauf verzichtet, Bestandteile zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind.Correspondingly, in the drawings with like reference numerals, substantially each other, unless otherwise specified. Further, it is omitted to describe components that are not essential to understanding the teachings disclosed herein.

Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 wird nachfolgend eine Kühleinrichtung 10 beschrieben, die zum Kühlen von verschiedenen Waren 92 ausgebildet ist. Die Waren 92 können beispielsweise Milchprodukte, Fleisch- oder Wurstwaren und/oder Obst und Gemüse umfassen.With reference to the Fig. 1 to 3 In the following, a cooling device 10 is described which is used for cooling various goods 92 is formed. The goods 92 may include, for example, dairy products, meat or sausage products and / or fruits and vegetables.

Die Kühleinrichtung 10 weist einen Warenraum 12 auf, der von zwei Seitenwänden 14 einer Rückwand 16 sowie einem Deckenelement 18 und einem Bodenelement 20 umgeben ist. Die Seitenwände 14, die Rückwand 16, das Deckenelement 18 und das Bodenelement 20 sind analog zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kühleinrichtungen ausgebildet. Daher sind diese Teile zumindest auf ihrer dem Warenraum 12 zugewandten Seite so ausgebildet, dass eine Kühlung des Warenraums 12 durchgeführt werden kann, wobei von außerhalb der Kühleinrichtung 10 über die Rückwand 16, das Deckenelement 18, das Bodenelement 20 und die Seitenwände 14 kein oder nur ein geringer Wärmeübergang erfolgt. Die Kühleinrichtung 10 weist drei Kühlbereiche 30, 50 und 70 auf. Diese Kühlbereiche 30, 50 und 70 sind durch die gestrichelte Linie schematisch dargestellt. Die Kühleinrichtung 10 ist so ausgebildet, dass die einzelnen Kühlbereiche 30, 50 und 70 nicht durch Zwischenwände getrennt sein müssen. Über die Ausbildung der Kühleinrichtung 10 ist es möglich, die einzelnen Kühlbereiche 30, 50 und 70 unabhängig voneinander und mit verschiedenen Temperaturen zu betreiben.The cooling device 10 has a goods compartment 12, which is surrounded by two side walls 14 of a rear wall 16 and a ceiling element 18 and a bottom element 20. The side walls 14, the rear wall 16, the ceiling element 18 and the bottom element 20 are formed analogously to the known from the prior art cooling devices. Therefore, these parts are at least on their goods compartment 12 side facing formed so that a cooling of the goods space 12 can be performed, from outside the cooling device 10 on the rear wall 16, the ceiling element 18, the bottom member 20 and the side walls 14 no or only a low heat transfer occurs. The cooling device 10 has three cooling regions 30, 50 and 70. These cooling areas 30, 50 and 70 are shown schematically by the dashed line. The cooling device 10 is designed so that the individual cooling areas 30, 50 and 70 need not be separated by partitions. About the formation of the cooling device 10, it is possible to operate the individual cooling areas 30, 50 and 70 independently and with different temperatures.

Die erste Kühleinrichtung 30 weist mindestens eine Pumpe 34, eine Kühleinheit 36 und eine Regeleinrichtung 42 auf. Zusätzlich sind Messeinrichtungen 32 und 44 vorgesehen. Über die Messeinrichtungen 32 und 44 können die Temperatur und die Durchflussmenge an Kühlmittel erfasst werden. Die Kühleinheit 36 weist mindestens einen Ventilator 40 und einen Plattenwärmetauscher 38 auf. Zum Kühlen des Kühlbereichs 30 wird über eine zentrale Kühlmittelzuführleitung 22 ein Kühlmittel über die Pumpe 34 dem Wärmetauscher 38 zugeführt. Über den Wärmetauscher 38 wird Wärme des Warenraums 12 im Kühlbereich 30 aufgenommen und das erwärmte Kühlmittel über eine Kühlmittelabführleitung einer zentralen Kühlmittelabführleitung 24 zugeführt. Die Drehzahl der Pumpe 34 wird über die Regeleinrichtung 42 gesteuert. Ferner wird die Drehzahl des Ventilators 40 über die Regeleinrichtung 42 gesteuert. Hierzu erfolgt in Abhängigkeit der Drehzahl der Pumpe 34 die Ansteuerung der Drehzahl des Ventilators 40. Die Messeinrichtungen 32 und 44 können ebenfalls mit der Regeleinrichtung 42 verbunden sein. Der Regeleinrichtung 42 werden auch Daten wie die Temperatur des Kühlmittels im Vor- und im Rücklauf sowie die Durchflussmenge des Kühlmittels übermittelt. Die Regeleinrichtung 42 ist hierbei zur Steuerung der Temperatur im Kühlbereich 30 ausgebildet. Anders als in Fig. 1 dargestellt, kann auch eine zentrale Steuereinheit vorgesehen sein, die mit den jeweiligen Regeleinrichtungen 42, 62 und 82 gekoppelt ist.The first cooling device 30 has at least one pump 34, a cooling unit 36 and a control device 42. In addition, measuring devices 32 and 44 are provided. About the measuring devices 32 and 44, the temperature and the flow rate of coolant can be detected. The cooling unit 36 has at least one fan 40 and a plate heat exchanger 38. For cooling the cooling area 30 is over a central Kühlmittelzuführleitung 22 a coolant via the pump 34 to the heat exchanger 38 is supplied. Heat of the goods space 12 is received in the cooling area 30 via the heat exchanger 38, and the heated coolant is fed via a coolant discharge line to a central coolant discharge line 24. The speed of the pump 34 is controlled by the control device 42. Further, the speed of the fan 40 is controlled by the controller 42. For this purpose, depending on the rotational speed of the pump 34, the control of the rotational speed of the fan 40. The measuring devices 32 and 44 may also be connected to the control device 42. The control device 42 is also transmitted data such as the temperature of the coolant in the flow and return and the flow rate of the coolant. The control device 42 is in this case designed to control the temperature in the cooling region 30. Unlike in Fig. 1 As shown, a central control unit may also be provided, which is coupled to the respective control devices 42, 62 and 82.

Das Kühlmittel wird über die Kühlmittelzuführleitung 22 mit einer bestimmten Vorlauftemperatur zugeführt. Die Pumpe 34 regelt die Durchflussmenge des Kühlmittels in Abhängigkeit eines Kühlbedarfs. Wenn die Drehzahl der Pumpe 34 zur Erhöhung des Massestroms an Kühlmittel erhöht wird, wird über die Regeleinrichtung 42 ebenfalls die Drehzahl des Ventilators 40 erhöht. Dadurch ergibt sich ein größerer Volumenstrom an gekühlter Luft in dem Warenraum 12 und insbesondere in dem Kühlbereich 30. Über die Messeinrichtung 44 wird die Rücklauftemperatur des Kühlmittels erfasst. Steigt die Rücklauftemperatur über ein bestimmtes Maß bzw. überschreitet einen Schwellenwert veranlasst die Regeleinrichtung 42 die Erhöhung der Drehzahl der Pumpe 34 und die Erhöhung der Drehzahl des Ventilators 40. Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kühleinrichtungen, bei welchen die Drehzahl des Ventilators nicht erhöht wird, kann die Drehzahl der Pumpe 34 bei der hierin beschriebenen Kühleinrichtung 10 weniger stark erhöht werden. Wird die Drehzahl der Pumpe 34 in einem gleichen Maß erhöht, wie dies beispielsweise im Stand der Technik erfolgt, bewirkt jedoch die Erhöhung der Drehzahl des Ventilators 40 ein stärke Umwälzung der gekühlten Luft, sodass ein schnelleres Kühlen von Waren 92 erreicht wird.The coolant is supplied via the Kühlmittelzuführleitung 22 with a certain flow temperature. The pump 34 controls the flow rate of the coolant in response to a cooling demand. If the speed of the pump 34 is increased to increase the mass flow of coolant, the speed of the fan 40 is also increased via the control device 42. This results in a larger volume flow of cooled air in the goods space 12 and in particular in the cooling area 30. About the measuring device 44, the return temperature of the coolant is detected. If the return temperature rises above a certain level or exceeds a threshold value, the controller 42 causes the increase the speed of the pump 34 and the increase in the speed of the fan 40. Compared to the known from the prior art cooling devices in which the speed of the fan is not increased, the speed of the pump 34 in the cooling device 10 described herein may be less strong increase. However, if the rotational speed of the pump 34 is increased to an equal degree, as is done in the prior art, for example, increasing the rotational speed of the fan 40 will cause the cooled air to circulate to a greater extent, so that a faster cooling of goods 92 is achieved.

Die Platten des Wärmetauschers 38 können beispielsweise Bereiche der Rückwand 16 umfassen oder an Bereichen der Rückwand 16 anliegen. Zudem ist der Ventilator 40 so angeordnet, dass die über den Ventilator 40 geförderte Luft über den Wärmetauscher 38 gekühlt wird.The plates of the heat exchanger 38 may include, for example, areas of the rear wall 16 or abut areas of the rear wall 16. In addition, the fan 40 is arranged so that the conveyed via the fan 40 air is cooled via the heat exchanger 38.

Der zweite Kühlbereich 50 weist analog zum ersten Kühlbereich 30 mindestens eine Pumpe 54, eine Kühleinheit 56 mit einem Wärmetauscher 58 und einem Ventilator 60 sowie eine Regeleinrichtung 62 und Messeinrichtungen 52, 54 und 66 auf. Der dritte Kühlbereich 70 weist analog zum ersten Kühlbereich 30 und zum zweiten Kühlbereich 50 mindestens eine Pumpe 74, eine Kühleinheit 76 mit einem Wärmetauscher 78 und einem Ventilator 80 sowie eine Regeleinrichtung 82 auf. Zudem weist der dritte Kühlbereich 70 Messeinrichtungen 72, 84 und 86 auf. Die Pumpen 34, 54 und 74 sind an der zentralen und gemeinsamen Kühlmittelzuführleitung 22 angeschlossen. Zudem sind die Rücklaufleitungen der jeweiligen Kühlbereiche 30, 50 und 70 an eine zentrale und gemeinsame Kühlmittelabführleitung 24 angeschlossen. Die Kühlmittelzuführleitung 22 und die Kühlmittelabführleitung 24 sind mit einer Kühleinrichtung, wie beispielsweise einer Wärmepumpe verbunden. Über die Wärmepumpe wird das Kühlmittel auf eine bestimmte Vorlauftemperatur gebracht.Analogously to the first cooling region 30, the second cooling region 50 has at least one pump 54, a cooling unit 56 with a heat exchanger 58 and a fan 60, as well as a control device 62 and measuring devices 52, 54 and 66. The third cooling area 70 has, analogously to the first cooling area 30 and the second cooling area 50, at least one pump 74, a cooling unit 76 with a heat exchanger 78 and a ventilator 80 as well as a control device 82. In addition, the third cooling area 70 has measuring devices 72, 84 and 86. The pumps 34, 54 and 74 are connected to the central and common coolant supply line 22. In addition, the return lines of the respective cooling regions 30, 50 and 70 are connected to a central and common coolant discharge line 24. The coolant supply line 22 and the coolant discharge line 24 are provided with a cooling device, such as For example, a heat pump connected. The coolant is brought to a certain flow temperature via the heat pump.

Die Ausbildung der einzelnen Kühlbereiche 30, 50 und 70 stellt sicher, dass unabhängig von den anderen Kühlbereichen 30, 50 und 70 für den jeweiligen Kühlbereich 30, 50 oder 70 eine bestimmte Kühlung erreicht werden kann. Hierzu können sowohl die Pumpen 34, 54 und 74 in ihrer Drehzahl unabhängig voneinander über die Regeleinrichtung 42, 62 und 82 als auch die Drehzahl der Ventilatoren 40, 60 und 80 gesteuert werden. Bei der in Fig. 1 gezeigten exemplarischen Ausführungsform kann beispielsweise eine Kerntemperatur für in dem Kühlbereich 30 aufgenommene Waren 92 von 2 Grad Celsius erreicht werden, wobei im zweiten Kühlbereich 50 eine Kerntemperatur für Waren 92 von 4 Grad Celsius und im dritten Kühlbereich 70 eine Kerntemperatur für Waren 92 von 3 Grad Celsius eingestellt werden kann. Die Erhöhung der Drehzahl der Ventilatoren 40, 60 und 80 bei einer Erhöhung der Drehzahl der Pumpen 34, 54 und 74 unterstützt die Kühlung der in dem Warenraum 12 aufgenommenen Waren 92, sodass die Kerntemperatur der Waren 92 schneller erreicht wird. Pro Zeiteinheit überströmt dann ein größerer Luftstrom die Waren 92, wobei eine größere Menge an Wärme von den Waren 92 abgeführt wird und die Waren 92 gekühlt werden. Demgegenüber wird bei geringeren Volumenströmen an gekühlter Luft die Luft bis sie im unteren Bereich des Warenraums 12 angelangt stärker erwärmt. Die Wärmeaufnahmekapazität ist daher geringer. Darüber hinaus ist auch die Menge an gekühlter Luft geringer, so dass die Zeit zum Erreichen der gewünschten Kerntemperatur größer ist als bei einem erhöhten Volumenstrom an gekühlter Luft über eine Erhöhung der Drehzahl der Ventilatoren 40, 60 und 80.The design of the individual cooling regions 30, 50 and 70 ensures that a specific cooling can be achieved independently of the other cooling regions 30, 50 and 70 for the respective cooling region 30, 50 or 70. For this purpose, both the pumps 34, 54 and 74 in their speed independently of each other via the control device 42, 62 and 82 and the speed of the fans 40, 60 and 80 are controlled. At the in Fig. 1 For example, a core temperature for 2 degrees Celsius taken up in the cooling area 30 may be achieved, wherein in the second cooling area 50 a core temperature for goods 92 of 4 degrees Celsius and in the third cooling area 70 a core temperature for goods 92 of 3 degrees Celsius can be adjusted. The increase in the speed of the fans 40, 60 and 80 with an increase in the speed of the pumps 34, 54 and 74 supports the cooling of the goods 92 received in the goods space 12, so that the core temperature of the goods 92 is reached faster. Per unit of time then flows over a larger air flow, the goods 92, with a larger amount of heat is dissipated by the goods 92 and the goods 92 are cooled. In contrast, at lower volume flows of cooled air, the air until it reaches the bottom of the goods room 12 heated more. The heat absorption capacity is therefore lower. In addition, the amount of cooled air is lower, so that the time to reach the desired core temperature is greater than an increased volume flow of cooled air via an increase in the rotational speed of the fans 40, 60 and 80th

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht durch eine Kühleinrichtung 10. In Fig. 2 ist die Kühleinrichtung 10 mit Blick auf den dritten Kühlbereich 70 dargestellt. Die Kühleinrichtung 10 weist an dem Deckenelement 18 zwei Anschlüsse 88 und 90 auf. Der Anschluss 88 ist mit der Kühlmittelzuführleitung 22 und der Anschluss 90 mit der Kühlmittelabführleitung 24 verbunden. Die Pfeile zeigen die Flussrichtung des Kühlmittels. An der Rückwand 16 bzw. innerhalb einer Rückwandanordnung sind die schematisch dargestellte Pumpe 74 und die schematisch dargestellte Kühleinheit 76 angeordnet. Die Regeleinrichtung 82 ist an der Außenseite der Rückwand 16 angeordnet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in Fig. 2 gezeigte Darstellung schematisch ist und nur eine Ausführungsmöglichkeit unter einer Vielzahl von Varianten zeigt. So kann beispielsweise die Regeleinrichtung 82 auch innerhalb der Kühleinrichtung 10 in verschiedenen Positionen angeordnet sein. Über die gestrichelten Linien sind die Steuerleitungen zwischen der Regeleinrichtung 82 und der Pumpe 74 sowie der Kühleinheit 76 dargestellt. Die Vorlauf- und die Rücklaufleitung für das Kühlmittel sind ebenfalls schematisch angedeutet. Die Messeinrichtungen 72, 84 und 86 sind in Fig. 2 nicht dargestellt. Die Anordnung der Kühleinheit 76 kann auch anders als in Fig. 2 dargestellt erfolgen. Lediglich die Anordnung der Pumpe 74 vor der Kühleinheit 76 in der Kühlmitteldurchflussrichtung ist für die Kühleinrichtung 10 erforderlich, damit über die Pumpe 74 die Zufuhr von Kühlmittel zu dem Wärmetauscher 78 nach Maßgabe eines Kühlbedarfs gesteuert bzw. geregelt werden kann. Bereiche der Rückwandanordnung, die dem Warenraum 12 zugewandt sind, können mit dem Wärmetauscher 78 gekoppelt oder Teil des Wärmetauschers 78 sein. Der Ventilator 80 ist so angeordnet, dass Luft über den Wärmetauscher 78 geführt und dabei gekühlt wird. Die Strömungsrichtung der Luft ist zum Teil schematisch durch den Pfeil 96 dargestellt. Hierzu weist die Kühleinrichtung 10 innerhalb der Kühleinrichtung 10 verlaufende Kühlkanäle auf. Ferner weist die Kühleinrichtung 10 an dem Deckenelement 18 eine Austrittsöffnung bzw. einen Austrittsbereich für gekühlte Luft auf. Über diesen oberen Austrittsbereich strömt die gekühlte Luft wie durch den Pfeil 96 dargestellt nach unten und wird über eine Lufteintrittsöffnung am Bodenelement 20 über den Ventilator 80 eingezogen. Der Ventilator 80 führt die erwärmte Luft über den Wärmetauscher 78 und wieder zu dem Deckenelement 18, wobei die gekühlte Luft an der Rückwand entlang strömt und daher auch die Rückwandanordnung kühlt. Es erfolgt eine Umwälzung von Luft durch den Kühlraum 12 in der über den Pfeil 96 angegebenen Richtung. Wird ein erhöhter Kühlbedarf für die in dem Warenraum 12 aufgenommenen Waren 92 festgestellt, so wird die Drehzahl der Pumpe 74 erhöht, sodass ein größerer Massestrom an Kühlmittel dem Wärmetauscher 78 zugeführt wird. Zudem wird über die Regeleinrichtung 82 die Drehzahl des Ventilators 80 erhöht, wodurch sich ein grö-ßerer Volumenstrom an gekühlter Luft einstellt. Die gekühlte Luft erwärmt sich bei einem stärkeren Volumenstrom nicht so stark, sodass auch in einem unteren Bereich des Warenraums 12 noch Wärme aufgenommen werden kann. Fig. 2 shows a schematic sectional view through a cooling device 10. In Fig. 2 the cooling device 10 is shown with respect to the third cooling region 70. The cooling device 10 has two connections 88 and 90 on the ceiling element 18. The port 88 is connected to the coolant supply line 22 and the port 90 is connected to the coolant discharge line 24. The arrows show the flow direction of the coolant. On the rear wall 16 or within a rear wall arrangement, the schematically illustrated pump 74 and the cooling unit 76 shown schematically are arranged. The control device 82 is arranged on the outside of the rear wall 16. It is noted, however, that the in Fig. 2 is shown schematically and only one embodiment shows a variety of variants. For example, the control device 82 may also be arranged within the cooling device 10 in different positions. About the dashed lines, the control lines between the controller 82 and the pump 74 and the cooling unit 76 are shown. The flow and the return line for the coolant are also indicated schematically. The measuring devices 72, 84 and 86 are in Fig. 2 not shown. The arrangement of the cooling unit 76 may also be different than in Fig. 2 shown done. Only the arrangement of the pump 74 in front of the cooling unit 76 in the coolant flow direction is required for the cooling device 10, so that the supply of coolant to the heat exchanger 78 can be controlled or regulated in accordance with a cooling demand via the pump 74. Areas of the rear wall assembly facing the goods compartment 12 may be coupled to the heat exchanger 78 or be part of the heat exchanger 78. The fan 80 is arranged so that air over the heat exchanger 78 is guided and thereby cooled. The flow direction of the air is shown partly schematically by the arrow 96. For this purpose, the cooling device 10 within the cooling device 10 extending cooling channels. Furthermore, the cooling device 10 on the ceiling element 18 on an outlet opening or an outlet region for cooled air. The cooled air flows downwards through this upper outlet region, as shown by the arrow 96, and is drawn in via an air inlet opening on the base element 20 via the fan 80. The fan 80 carries the heated air through the heat exchanger 78 and back to the ceiling member 18, with the cooled air flowing along the rear wall and therefore also cooling the rear wall assembly. There is a circulation of air through the cooling chamber 12 in the direction indicated by the arrow 96 direction. If an increased cooling demand is detected for the goods 92 received in the goods compartment 12, the speed of the pump 74 is increased, so that a larger mass flow of coolant is supplied to the heat exchanger 78. In addition, the speed of the fan 80 is increased via the control device 82, whereby a larger volume flow of cooled air sets. The cooled air does not heat up so much at a higher volume flow, so that even in a lower region of the goods compartment 12 heat can still be absorbed.

Zusätzlich zu einer Umwälzung der Luft über den Warenraum 12 und das Bodenelement 20, die Rückwandanordnung und das Deckenelement 18 kann die Rückwandanordnung an der dem Warenraum 12 zugewandten Seite Öffnungsschlitze aufweisen, sodass auch hierüber gekühlte Luft in den Warenraum 12 einströmen kann. Auch das Deckenelement 18, das Bodenelement 20 und die Seitenwände können Öffnungen aufweisen, über welche Luft ein- und ausströmen kann.In addition to a circulation of the air over the goods space 12 and the bottom element 20, the rear wall arrangement and the ceiling element 18, the rear wall arrangement may have opening slots on the side facing the goods space 12, so that cooled air can also flow into the goods space 12 via this. Also, the ceiling element 18, the bottom element 20 and the Side walls may have openings through which air can flow in and out.

Die Kühleinrichtung 10 weist ferner eine Verschließeinrichtung 94 auf. Die Verschließeinrichtung 94 dient dazu, den Warenraum 12 zu verschließen, sodass keine oder nur ein geringer Wärmeaustausch zwischen der Luft im Warenraum 12 sowie den Waren 92 im Warenraum 12 und der die Kühleinrichtung 10 umgebenden Umwelt stattfindet.The cooling device 10 also has a closing device 94. The closing device 94 serves to close the goods space 12, so that no or only a small heat exchange between the air in the goods space 12 and the goods 92 takes place in the goods space 12 and the environment surrounding the cooling device 10.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch die Kühleinrichtung 10 mit einem verschlossenen Warenraum 12. Hierzu ist ein Rollo 98 heruntergefahren, welches den Warenraum 12 verschließt. Das Rollo 98 kann isolierend ausgebildet sein, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Warenraum 12 und der Umgebung der Kühleinrichtung 10 zu reduzieren oder zu verhindern. Da ein geringerer Wärmeeintrag in den Warenraum 12 über die Umgebung der Kühleinrichtung 10 stattfindet, liegt auch ein reduzierter Kühlbedarf vor. Dementsprechend wird die Drehzahl der Pumpe 74 reduziert und sogleich die Drehzahl des Ventilators 78. Die Drehzahl des Ventilators 80 wird stets an die Förderleistung der Pumpe 74 angepasst. Bei einer hohen Förderleistung der Pumpe 74 sowie der Pumpen 34 und 54 werden die Ventilatoren 40, 60 und 80 entsprechend angesteuert. Eine Erhöhung des Volumenstroms über die Ventilatoren 40, 60 und 80 bewirkt eine schnellere Kühlung des Warenraums 12 und vor allem der in dem Warenraum 12 aufgenommenen Waren 92. Wird über die Ventilatoren 40, 60 und 80 ein größerer Volumenstrom an gekühlter Luft durch den Warenraum 12 geführt, so ist eine geringere Herabsetzung der Vorlauftemperatur des Kühlmittels erforderlich, um eine höhere Kühlleistung, beispielsweise beim Einbringen von neuer Ware 92, zu erreichen. Bei konventionellen Kühleinrichtungen aus dem Stand der Technik muss die Vorlauftemperatur stets stark herabgesetzt werden, wenn neue Waren 92 eingebracht werden. Die hierin beschriebenen Kühleinrichtungen 10 und Verfahren zum Betreiben der Kühleinrichtungen 10 ermöglichen demgegenüber auch mit einer geringeren Herabsetzung der Vorlauftemperatur des Kühlmittels ein Kühlen von neu in den Warenraum 12 eingebrachten Waren 92. Zusätzlich dazu oder alternativ hierzu kann bei einer Herabsetzung der Vorlauftemperatur des Kühlmittels das Herabsetzen der Kerntemperatur der Waren 92 schneller durchgeführt werden als bei Kühleinrichtungen aus dem Stand der Technik. Daher muss die Herabsetzung der Vorlauftemperatur des Kühlmittels über eine geringere Zeitspanne durchgeführt werden als bei Kühleinrichtungen aus dem Stand der Technik. Dies wirkt sich insbesondere kostengünstig für den Betrieb der Kühleinrichtung 10 aus. Darüber hinaus können die Komponenten wie beispielsweise die Pumpen 24, 54 und 74 eine geringere Förderleistung aufweisen, wenn über die Ventilatoren 40, 60 und 80 ein größerer Volumenstrom an gekühlter Luft durch den Warenraum 12 geführt wird. Fig. 3 shows a schematic section through the cooling device 10 with a closed goods space 12. For this purpose, a roller blind 98 is shut down, which closes the goods space 12. The roller blind 98 may be formed insulating to reduce or prevent heat exchange between the goods compartment 12 and the environment of the cooling device 10. Since a lesser heat input into the goods space 12 takes place over the surroundings of the cooling device 10, there is also a reduced need for cooling. Accordingly, the speed of the pump 74 is reduced and immediately the speed of the fan 78. The speed of the fan 80 is always adjusted to the flow rate of the pump 74. At a high flow rate of the pump 74 and the pumps 34 and 54, the fans 40, 60 and 80 are driven accordingly. Increasing the volume flow through the fans 40, 60 and 80 causes a faster cooling of the goods compartment 12 and especially of the goods 92 received in the goods compartment 12. Via the fans 40, 60 and 80, a larger volume flow of cooled air through the goods compartment 12 guided, a lower reduction of the flow temperature of the coolant is required to achieve a higher cooling performance, for example, when introducing new product 92. In conventional Cooling devices of the prior art, the flow temperature must always be greatly reduced when new goods 92 are introduced. In contrast, the cooling devices 10 and methods for operating the cooling devices 10 described herein also allow cooling of new goods 92 introduced into the goods space 12, with a lower reduction of the flow temperature of the coolant. In addition or alternatively, if the flow temperature of the coolant is lowered, the lowering can take place the core temperature of the goods 92 are performed faster than in cooling devices of the prior art. Therefore, the reduction of the flow temperature of the coolant must be carried out over a shorter period of time than in cooling devices of the prior art. This has a particularly cost-effective for the operation of the cooling device 10. In addition, the components such as the pumps 24, 54 and 74 may have a lower flow rate, when a larger volume flow of cooled air is passed through the goods space 12 via the fans 40, 60 and 80.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kühleinrichtungcooling device
1212
Warenraumgoods space
1414
SeitenwandSide wall
1616
Rückwandrear wall
1818
Deckenelementceiling element
2020
Bodenelementfloor element
2222
Kühlmittelzuführleitungcoolant supply line
2424
Kühlmittelabführleitungcoolant discharge
3030
Kühlbereichcooling area
3232
Messeinrichtungmeasuring device
3434
Pumpepump
3636
Kühleinheitcooling unit
3838
Wärmetauscherheat exchangers
4040
Ventilatorfan
4242
Regeleinrichtungcontrol device
4444
Messeinrichtungmeasuring device
5050
Kühlbereichcooling area
5252
Messeinrichtungmeasuring device
5454
Pumpepump
5656
Kühleinheitcooling unit
5858
Wärmetauscherheat exchangers
6060
Ventilatorfan
6262
Regeleinrichtungcontrol device
6464
Messeinrichtungmeasuring device
6666
Messeinrichtungmeasuring device
7070
Kühlbereichcooling area
7272
Messeinrichtungmeasuring device
7474
Pumpepump
7676
Kühleinheitcooling unit
7878
Wärmetauscherheat exchangers
8080
Ventilatorfan
8282
Regeleinrichtungcontrol device
8484
Messeinrichtungmeasuring device
8686
Messeinrichtungmeasuring device
8888
Anschlussconnection
9090
Anschlussconnection
9292
WareWould
9494
Verschließeinrichtungclosing
9696
Pfeilarrow
9898
Rolloroller blind
100100
Pfeilarrow

Claims (10)

Kühleinrichtung mit einen zu kühlenden Warenraum (12) umgebenden Seitenwänden (14), einer Rückwand (16) sowie einem Deckenelement (18) und einem Bodenelement (20), wobei der Warenraum (12) über die der Rückwand (16) gegenüberliegende Seite mindestens temporär zugänglich ist, mindestens aufweisend eine Kühlmittelzuführleitung (22) und eine Kühlmittelabführleitung (24), einen mit der Kühlmittelzuführleitung (22) und mit der Kühlmittelabführleitung (24) verbundenen Wärmetauscher (38; 58; 78), eine Kühlmittelfördereinrichtung und einen Ventilator (40; 60; 80) zum Umwälzen von über den Wärmetauscher (38; 58; 78) gekühlter Luft, wobei - die Fördermenge von Kühlmittel über die Kühlmittelfördereinrichtung und die Menge der über den Ventilator (40; 60; 80) umgewälzten Luft über mindestens eine Regeleinrichtung (42; 62; 82) regelbar sind, und - die Menge der über den Ventilator (40; 60; 80) umgewälzten Luft nach Maßgabe der Fördermenge von Kühlmittel regelbar ist. Cooling device with a side walls (14) surrounding a goods compartment (12), a rear wall (16) and a ceiling element (18) and a bottom element (20), wherein the goods compartment (12) over the rear wall (16) opposite side at least temporarily at least one coolant supply line (22) and a coolant discharge line (24), a heat exchanger (38; 58; 78) connected to the coolant supply line (22) and to the coolant discharge line (24), a coolant delivery device and a fan (40; 80) for circulating air cooled by the heat exchanger (38; 58; 78) - The flow rate of coolant through the coolant conveyor and the amount of the fan (40; 60; 80) circulated air via at least one control device (42; 62; 82) are adjustable, and - The amount of the fan (40; 60; 80) circulated air in accordance with the flow rate of coolant is adjustable. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kühleinrichtung (10) mindestens zwei Kühlbereiche (30; 50; 70) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind, wobei jedem Kühlbereich (30; 50; 70) mindestens eine Kühlmittelfördereinrichtung, ein Wärmetauscher (38; 58; 78) und ein Ventilator (40; 60; 80) zugeordnet sind.Cooling device according to claim 1, wherein the cooling device (10) has at least two cooling regions (30; 50; 70) arranged side by side, wherein each cooling region (30; 50; 70) comprises at least one coolant delivery device, a heat exchanger (38; 58; 78 ) and a Fan (40; 60; 80) are assigned. Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlmittelfördereinrichtung eine drehzahlgesteuerte Pumpe (34; 54; 74) ist.Cooling device according to claim 1 or 2, wherein the coolant conveying device is a speed-controlled pump (34; 54; 74). Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ventilator (40; 60; 80) ein drehzahlgesteuerter Ventilator ist.Cooling device according to one of claims 1 to 3, wherein the fan (40; 60; 80) is a speed-controlled fan. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend eine Verschließeinrichtung (94), die dazu ausgebildet ist, die der Rückwand (16) gegenüberliegende Seite zu verschließen.Cooling device according to one of claims 1 to 4, comprising a closing device (94) which is adapted to close the opposite side of the rear wall (16). Verfahren zum Betreiben einer Kühleinrichtung, die einen zu kühlenden Warenraum (12) umgebende Seitenwände (14), eine Rückwand (16) sowie ein Deckenelement (18) und ein Bodenelement (20) aufweist, wobei der Warenraum (12) über die der Rückwand (16) gegenüberliegende Seite mindestens temporär zugänglich ist, wobei die Kühleinrichtung (10) mindestens eine Kühlmittelzuführleitung (22) und eine Kühlmittelabführleitung (24), einen mit der Kühlmittelzuführleitung (22) und mit der Kühlmittelabführleitung (24) verbundenen Wärmetauscher (38; 58; 78), eine Kühlmittelfördereinrichtung und einen Ventilator (40; 60; 80) zum Umwälzen von über den Wärmetauscher (38; 58; 78) gekühlter Luft aufweist, und wobei - die Fördermenge von Kühlmittel über die Kühlmittelfördereinrichtung und die Menge der über den Ventilator (40; 60; 80) umgewälzten Luft über mindestens eine Regeleinrichtung (42; 62; 82) regelbar sind, - die Fördermenge von Kühlmittel über die Kühlmittelfördereinrichtung nach Maßgabe eines Kühlbedarfs für den Warenraum (12) geregelt wird, und - die Menge der über den Ventilator (40; 60; 80) umgewälzten Luft nach Maßgabe der Fördermenge des Kühlmittels geregelt wird. Method for operating a cooling device, which has a goods compartment (12) to be cooled surrounding side walls (14), a rear wall (16) and a ceiling element (18) and a bottom element (20), wherein the goods space (12) over the the rear wall ( 16) opposite side is at least temporarily accessible, wherein the cooling device (10) at least one Kühlmittelzuführleitung (22) and a Kühlmittelabführleitung (24), one with the Kühlmittelzuführleitung (22) and with the Kühlmittelabführleitung (24) connected to the heat exchanger (38; 58; ), a coolant conveyor and a fan (40; 60; 80) for circulating air cooled over the heat exchanger (38; 58; 78), and wherein - The flow rate of coolant through the coolant conveyor and the amount of the fan (40; 60; 80) circulated air via at least one control device (42; 62; 82) are adjustable, - The flow rate of coolant through the coolant conveyor in accordance with a cooling demand for the goods space (12) is controlled, and - The amount of air circulated through the fan (40; 60; 80) is regulated according to the flow rate of the coolant. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Kühleinrichtung (10) mindesten zwei Kühlbereiche (30; 50; 70) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind, wobei jedem Kühlbereich (30; 50; 70) mindestens eine Regeleinrichtung (42; 62; 82), eine Kühlmittelfördereinrichtung, ein Wärmetauscher (38; 58; 78) und ein Ventilator (40; 60; 80) zugeordnet sind, und wobei die Kühlmittelfördereinrichtungen und die Ventilatoren (40; 60; 80) von benachbarten Bereichen (30; 50; 70) innerhalb der Kühleinrichtung (10) unabhängig voneinander gesteuert werden.Method according to claim 6, wherein the cooling device (10) has at least two cooling regions (30; 50; 70) arranged side by side, wherein each cooling region (30; 50; 70) comprises at least one control device (42; 62; 82) And wherein the coolant conveyors and the fans (40; 60; 80) of adjacent areas (30; 50; Cooling device (10) are controlled independently. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Kühlmittelfördereinrichtung eine drehzahlgesteuerte Pumpe (34; 54; 74) und/oder der Ventilator (40; 60; 80) ein drehzahlgesteuerter Ventilator ist, und wobei die Fördermenge von Kühlmittel und/oder von gekühlter Luft durch eine Änderung der Drehzahl der Pumpe (34; 54; 74) und/oder des Ventilators (40; 60; 80) eingestellt werden.Method according to claim 6 or 7, wherein the coolant delivery device is a speed-controlled pump (34; 54; 74) and / or the fan (40; 60; 80) is a speed-controlled fan, and wherein the delivery rate of coolant and / or of cooled air a change in the speed of the pump (34; 54; 74) and / or the fan (40; 60; 80) can be adjusted. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Kühleinrichtung (10) eine Verschließeinrichtung (94) aufweist, die dazu ausgebildet ist, die der Rückwand (16) gegenüberliegende Seite zu verschließen, und wobei die Fördermenge von Kühlmittel und von gekühlter Luft nach Maßgabe einer Öffnungs- oder Schließstellung der Verschließeinrichtung (94) gesteuert werden.Method according to one of claims 6 to 8, wherein the cooling device (10) has a closing device (94) which is adapted to close the side opposite the rear wall (16), and wherein the flow rate of coolant and cooled air are controlled in accordance with an opening or closing position of the closing device (94). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Fördermenge von gekühlter Luft erhöht wird, wenn die Fördermenge von Kühlmittel erhöht wird.The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the flow rate of cooled air is increased as the flow rate of coolant is increased.
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