Kühlschrank
Die Erfindung betrifft einen Kühlschrank umfassend einen thermisch isolierten Kühlraum, eine Kältemaschine, mit welcher der Kühlraum auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur abkühlbar ist, und wenigstens eine Tür, durch welche der Kühlraum von außen zugänglich ist.
Derartige Kühlschränke dienen der Lagerung wärmeempfindlicher Waren oder Erzeugnisse. Sie finden Anwendung vor allem in Haushalten und in der Gastronomie, aber auch im lebensmittelverarbeitenden Gewerbe, der Medizin und der Forschung. Sie bestehen im Allgemeinen aus einem thermisch isolierten Kühlraum, welcher der Lagerung der entsprechenden Waren oder Erzeugnisse dient und einer Kältemaschine, mit der der Kühlraum abgekühlt wird. Die Wirkungsweise der Kältemaschine ist prinzipiell beliebig, sie ist jedoch meistens eine Kompressionskältemaschine oder seltener ein Absorberaggregat. Bei allen Kühlschranktypen liegt folgendes Wirkungsprinzip zugrunde: Aus dem Inneren des Kühlschranks wird Wärme entzogen und nach außen abgegeben. Beides geschieht mit Wärmeübertragern. Die typische Betriebstemperatur im Inneren von Haushalts- oder Gastronomiekühlschränken liegt zwischen 2°C und 8°C.
Haushalts- oder Gastronomiekühlschränke gibt es in unterschiedlichen Baugrößen. Neben Kühlschränken mit der für den Einbau in Haushaltsküchen typischen Breite von ca. 60cm und einer Höhe von bis zu 2m finden vor allem in der Gastronomie relativ kleine Kühlschränke Verwendung, die beispielsweise gut sichtbar auf einer Theke platziert werden, damit die Lokalgäste die jeweils angebotenen gekühlten Getränke oder Speisen betrachten können. Solche Präsentationskühlschränke weisen meist eine durchsichtige Tür auf und werden den Gastronomiebetrieben von den Getränkeherstellern zur Verfügung
BESTÄTIGUNGSKOPIE
gestellt. Dies erfolgt in der Regel zu Werbezwecken und die Kühlschränke sind dementsprechend mit der Marke, dem Produktlogo, einer Werbebotschaft oder dgl. des Getränkeherstellers versehen. Getränke werden dabei vermehrt in Dosen oder Flaschen mit einem maximalen Inhalt von 0,5 Litern vorrätig gehalten und der Ausschank der Getränke erfolgt beispielsweise in den durch den Dosen- oder Flascheninhalt definierten Einheiten.
Die in den erwähnten Dosen oder Flaschen vorrätig gehaltenen Getränke werden in Gastronomiebetrieben oft in Kombination mit anderen Getränken angeboten. Beispielsweise ist es weit verbreitet, Soft-Drinks mit Spirituosen zu Mischgetränken zu vermischen. Spirituosen werden dabei in der Regel in relativ kleinen Mengen zugemischt, sodass aus einer Spirituosenflasche eine entsprechend große Anzahl an Einheiten des Mischgetränks erzielt werden kann. Um dabei ein optimales Ergebnis zu erzielen, müssen nicht nur die Dosen oder die Flaschen des Soft-Drinks, sondern auch die Spirituosen in einem gekühlten Zustand gehalten werden, sodass es erforderlich ist, die Spirituosenflasche nach jeder Mischgetränkzubereitung zurück in den Kühlschrank zu stellen. Das hierdurch bedingte oftmalige öffnen und Schließen des Kühlschranks führt zu einem Einströmen von warmer Umgebungsluft in den Kühlraum des Kühlschranks, sodass die Kühlaggregate kleinerer Gastronomiekühlschränke wegen ihres kompakten Aufbaus und ihrer geringen Kühlleistung oft nicht in der Lage sind, eine konstant tiefe Temperatur im Inneren des Kühlschranks sicherzustellen.
Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Kühlschränke insbesondere im Gastronomiebereich ist, dass der Kühlraum und insbesondere die Anordnung der Regale innerhalb des Kühlraums
meist für die Aufnahme einer größt möglichen Anzahl von Dosen oder Flaschen gleicher Größe optimiert ist, sodass beispielsweise die erwähnten Spirituosenflaschen nur schwer in einem solchen Kühlschrank zusätzlich untergebracht werden können.
Es wäre zwar möglich, die Getränkedosen oder -flaschen und die Spirituosen in gesonderten Kühlschränken aufzubewahren, dies erhöht jedoch einerseits den Austattungsaufwand des Gastronomiebetriebs und andererseits den Arbeitsaufwand des Bedienungspersonals. Die Verwendung zweier oder mehrerer gesonderter Kühlschränke ist aber auch dann nachteilig, wenn ein Vorrat von Dosen oder Flaschen des Soft-Drinks gemeinsam mit einer Spirituosenflasche Personen gekühlt zur Verfügung gestellt werden sollen, die sich im betreffenden Lokal außerhalb des Bar- oder Thekenbereichs aufhalten, z.B. in einem VIP-Bereich des Lokals, an einem Tisch, auf einer Bühne oder an einem Mischpult oder dgl. Dasselbe gilt für den Heimbereich oder auf privaten Veranstaltungen.
Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, eine Kühlmöglichkeit zu schaffen, mit der die oben genannten Nachteile vermieden werden können. Insbesondere soll der Kühlschrank neben der Kühlung von kleineren Getränke- und/oder Speiseeinheiten die Möglichkeit der gleichzeitigen Kühlung wenigstens einer Getränkeflasche bieten, auf die das Bedienungspersonal oder der Konsument schnell und einfach zugreifen kann ohne die Kühlung der übrigen Getränke oder Speisen zu beeinträchtigen. Der Kühlschrank soll möglichst kleinbauend sein, um erforderlichenfalls die Platzierung auf einer Bar oder einer Theke zu ermöglichen. Weiters soll der Kühlschrank leicht transportierbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Kühlschrank der eingangs genannten Art im wesentlichen vor, dass der Kühlschrank einen Flaschenkühler aufweist, dessen Innenraum für die Aufnahme wenigstens einer Flasche ausgebildet ist und auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur abkühlbar ist und dessen für das Einstellen und Entnehmen einer Flasche vorgesehene Öffnung bevorzugt an der Oberseite des Kühlschranks angeordnet ist. Durch das Vorsehen eines eigenen Flaschenkühlers wird zusätzlich zum in der Regel quaderförmigen Kühlraum eine weitere Kühlmöglichkeit geschaffen, die speziell für die Aufnahme von Flaschen optimiert ist. Wesentlich ist dabei, dass der Flaschenkühler über eine eigene, vom Zugang zum Kühlraum gesonderte Öffnung zugänglich ist, sodass es zum Entnehmen und Einstellen einer Flasche nicht erforderlich ist, die Tür zum Kühlraum zu öffnen. Dadurch wird ein schneller und direkter Zugriff auf beispielsweise eine Spirituosenflasche ermöglicht, ohne dass auch bei einem oftmaligen Entnehmen und Einstellen der Flasche die Gefahr einer Erwärmung des Kühlraums besteht. Dadurch, dass der Innenraum des bevorzugt zylindrischen Flaschenkühlers von oben zugänglich ist, ist einerseits ein einfacher Zugriff gewährleistet und es kann andererseits bevorzugt ein Verschluss der Zugangsöffnung entfallen, da die kalte Luft auf Grund des größeren spezifischen Gewichts auch ohne Verschluss im Inneren des Flaschenkühlers verbleibt.
Der Kühlschrank ist bevorzugt als einfach transportierbares Standgerät ausgebildet. Bevorzugt betragen die maximalen Außenabmessungen 50*50*80cm (Breite*Tiefe*Höhe) .
Der erfindungsgemäß vorgesehene Flaschenkühler ist auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur abkühlbar, wo-
W
- 5 - bei bevorzugt eine aktive Kühlung mittels einer Kältemaschine erfolgt. Insbesondere ist der Flaschenkühler mittels derjenigen Kältemaschine auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur abkühlbar, mit welcher auch der Kühlraum abgekühlt wird.
Eine besondere Herausforderung besteht beim erfindungsgemäßen Kühlschrank dahingehend, den Flaschenkühler so anzuordnen, dass einerseits der Kühlraum auf Grund des Flaschenkühlers nicht verkleinert und andererseits die Gesamtbaugröße des Kühlschranks nicht wesentlich vergrößert wird. Eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Kühlschranks sieht in diesem Zusammenhang vor, dass oberhalb des Kühlraums eine Kammer angeordnet ist, in welcher die wesentlichen Bauelemente der Kältemaschine, wie insbesondere ein Kompressionselement, angeordnet sind und in welche der Flaschenkühler von oben hineinragt. Die Kammer ist dabei bevorzugt jener Raum oberhalb des Kühlraums, dessen Grundfläche im wesentlichen der Grundfläche des Kühlschranks entspricht. Diejenige Kammer, die aufgrund der erforderlichen Bauhöhe des Flaschenkühlers entsteht, wird somit für die Anordnung wenigstens einiger für den Betrieb der Kältemaschine erforderlicher technischer Bauelemente genützt. Die Bauelemente der Kältemaschine sind somit oberhalb des Kühlraums angeordnet, sodass für den Kühlraum eine maximale Grundfläche zur Verfügung steht, sodass insgesamt eine optimale Raumausnutzung erfolgt. Dadurch, dass die wichtigsten technischen Komponenten der Kältemaschine, wie insbesondere ein Kompressionselement nicht an der Rückseite des Kühlschranks, sondern in der Kammer oberhalb des Kühlraums angeordnet sind, besteht im vorteilhafter Weise die Möglichkeit, zwei Türen an gegenüberliegenden Seiten des Kühlschranks vorzusehen, durch welche der Kühlraum jeweils von außen zugänglich ist. Einer-
seits erhöht dies die Benutzerfreundlichkeit insbesondere wenn der Kühlschrank freistehend aufgestellt wird, da die gekühlten Getränke und/oder Speisen von zwei Seiten zugänglich sind, und andererseits verringert dies den Installationsaufwand, wenn in bevorzugter Weise die eine Tür als links anschlagende Tür und die andere Tür als recht anschlagende Tür ausgebildet ist. Zum Wechsel des Türanschlags ist es somit lediglich erforderlich, den Kühlschrank um 180° verdreht aufzustellen oder einzubauen.
Grundsätzlich ist die Bauart bzw. die Wirkungsweise der Kältemaschine im Rahmen der Erfindung beliebig. Bevorzugt weist die Kältemaschine zum Umsetzen eines Kreisprozesses einen ersten Wärmeübertrager zum Aufnehmen von Wärme unterhalb der Umgebungstemperatur und einen zweiten Wärmeübertrager zum Abgeben von Wärme oberhalb der Umgebungstemperatur auf. Die Kältemaschine kann beispielsweise als Kompressionskältemaschine ausgebildet sein, bei der ein Kompressions- und ein Expansionselement sowie der erste und der zweite Wärmeübertrager in einem Kreislauf derart zusammengeschaltet sind, dass die Wärmeübertrager beidseitig zwischen dem Kompressions- und Expansionselement geschaltet sind. Um die für die Wärmeübertragung zur Verfügung stehende Fläche bei gleichem Platzbedarf jeweils zu maximieren, sieht eine bevorzugte Ausbildung vor, dass der erste Wärmeübertrager eine mäanderförmig verlaufende Leitung, insbesondere einen Verdampfer mit wenigstens einer Verdampferleitung und der zweite Wärmeübertrager eine mäanderförmig verlaufende Leitung, insbesondere einen Verflüssiger mit wenigstens einer Kondensatorleitung aufweist.
Eine besonders wirkungsvolle Kühlung des Flaschenkühlers gelingt, wenn, wie dies einer bevorzugten Ausbildung ent-
spricht, der Flaschenkühler mit der wenigstens einen Leitung des ersten Wärmeübertragers, insbesondere der Verdampferleitung umwickelt ist. Um nun in einfacher Weise sowohl den Kühlraum als auch den Flaschenkühler zu kühlen, kann ein erster Abschnitt der Leitung des ersten Wärmeübertragers mit dem Kühlraum in thermisch leitendem Kontakt und ein zweiter Abschnitt der Leitung des ersten Wärmeübertragers mit dem Flaschenkühler in thermisch leitendem Kontakt stehen, insbesondere mit diesem umwickelt sein.
Um eine ausreichende thermische Isolierung des Kühlraums in einfacher Weise zu erreichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kühlraum von einem unteren inneren Wandelement, wenigstens zwei seitlichen inneren Wandelementen und einem oberen Wandelement begrenzt ist, dass wenigstens einem der inneren Wandelemente ein äußeres, vom inneren Wandelement beabstan- detes Wandelement zugeordnet ist und dass zwischen dem inneren Wandelement und dem zugeordneten äußeren Wandelement eine thermische Isolierung angeordnet ist. Wenigstens eine Wand des Kühlraums ist somit doppelwandig ausgeführt. Zwischen dem inneren und dem äußeren Wandelement kann in einfacher Weise ein Abschnitt der Leitung des ersten Wärmeübertragers angeordnet sein. Für einen guten Wärmeübergang zwischen dem Kühlraum und dem ersten Wärmeübertrager sieht eine vorteilhafte Ausbildung vor, dass ein mäanderförmig verlaufender Abschnitt der Leitung des ersten Wärmeübertragers in thermisch leitender Verbindung mit der Außenseite der seitlichen inneren Wandelemente und ggf. des unteren inneren Wandelements steht und diese insbesondere direkt kontaktiert. Die genannte thermische Isolierung sollte dabei naturgemäß an der Seite der Leitung des ersten Wärmeübertragers angeordnet sein, die dem Kühlraum abgewandt ist. Die
Leitung des ersten Wärmeübertragers kann naturgemäß auch innen im Kühlraum angeordnet sein.
Die Kühlleistung des Kühlschranks hängt dabei nicht nur von einer ausreichenden Isolierung des Kühlraums ab, sondern entscheidend auch von der vom zweiten Wärmeübertrager an die Umgebung abgegebenen Wärmemenge, denn diese Wärmemenge bestimmt die dem Kühlraum bzw. dem Flaschenkühler entziehbare Wärmemenge. Es muss somit dafür Sorge getragen werden, dass der zweite Wärmeübertrager eine ausreichend große Fläche aufweist, über welche der Wärmeaustausch mit der Umgebung erfolgen kann.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass ein mäanderförmig verlaufender Abschnitt der Leitung des zweiten Wärmeübertragers in der Kammer angeordnet ist und mit Mitteln zur Verbesserung oder Beschleunigung der Wärmeabgabe an die Umgebung zusammenwirkt. Die Mittel zur Verbesserung bzw. Beschleunigung der Wärmeabgabe können beispielsweise eine Lamellen- oder Gitterstruktur umfassen, mit welcher die Leitung des zweiten Wärmeübertragers in thermisch leitender Verbindung steht und diese insbesondere direkt kontaktiert. Alternativ oder zusätzlich können die Mittel zur Beschleunigung der Wärmeabgabe einen elektrischen Ventilator umfassen, der in der Nähe der Leitung des zweiten Wärmeübertragers angeordnet ist.
Um die für den Wärmeaustausch mit der Umgebung nutzbare Fläche des zweiten Wärmeübertragers noch weiter zu vergrößern, ohne die Baugröße des Kühlschrankes zu erhöhen, ist bevorzugt vorgesehen, dass ein insbesondere mäanderförmig verlaufender Abschnitt der Leitung des zweiten Wärmeübertragers an der Innenseite eines äußeren Wandelements, bevorzugt der
seitlichen äußeren andelemente und des unteren äußeren Wandelements des Kühlraums verläuft. Dadurch kann der durch den Flaschenkühler erforderliche zusätzliche Kältebedarf in einfacher Weise gedeckt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigt Fig.l eine perspektivische Darstellung des Kühlschranks und Fig.2 eine Darstellung mit abgenommenem Gehäuse, Fig.3 eine weitere Darstellung mit abgenommenem Gehäuse und Fig. eine Detaildarstellung einer Gehäusewand.
In Fig.l ist ein Kühlschrank 1 für Gastronomiezwecke dargestellt, der zwei Seitenwände 2, von denen in Fig.l lediglich eine zu sehen ist, eine an der Vorderseite angeordnete Tür 3 und eine an der Rückseite angeordnete Tür 4 aufweist. An der Oberseite weist der Kühlschrank 2 eine Deckplatte 5 auf. Das Scharnier zum Öffnen der vorderen Tür 3 ist mit 6 bezeichnet und das Scharnier zum öffnen der hinteren Tür 4 ist mit 7 bezeichnet. Die Scharniere 6 und 7 sind so angeordnet, dass die vordere Tür 3 als linksanschlagende Tür und die hintere Tür 4 als rechtsanschlagende Tür ausgebildet ist. Sowohl die vordere Tür 3 als auch die hintere Tür 4 weisen ein Fenster
8 auf, durch welches man in den Kühlraum sehen kann. Der Kühlraum ist durch die Türen 3 und 4 von außen zugänglich. Im oberen Bereich des Kühlschranks 1 ist ein Flaschenkühler
9 vorgesehen, dessen Öffnung 10 an der Oberseite des Kühlschranks 1 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbei- spiel ist der Flaschenkühler zylindrisch ausgebildet und ist derart dimensioniert, dass er eine 1-Liter Flasche in stehender Position aufnehmen kann. Die Öffnung 10 könnte zwar durch einen gesonderten Deckel verschossen werden, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Flaschenkühler 9 aber
oben offen ausgebildet, sodass der Flaschenkühler bezüglich der Flaschenhöhe keinen Begrenzungen unterliegt. Wenn der Flaschenkühler derart dimensioniert ist, dass je nach Flasche zumindest der Flaschenhals hervorsteht, kann die Flasche besonders einfach und schnell aus dem Flaschenkühler herausgenommen und in den Flaschenkühler zurückgestellt werden. Obwohl es denkbar ist, dass der insbesondere zylindrische Innenraum des Flaschenkühlers mit dem darunter angeordneten, insbesondere quaderförmigen Kühlraum in offener Verbindung steht, ist es bevorzugt, wenn der Flaschenkühler ein vom Kühlraum gesondertes Kühlvolumen bildet.
Die Seitenwände 2 und die untere Wand 11 sind als doppelwan- dige Elemente ausgebildet und bestehen jeweils aus einem inneren Wandelement und einem äußeren Wandelement. In Fig.2 und 3 ist der Kühlschrank ohne die seitlichen äußeren Wandelemente, ohne die Türen 3 und 4 und ohne die Deckplatte 5 dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber in Fig.2 lediglich die Verdampferleitung und in Fig.3 lediglich die Kondensatorleitung dargestellt ist.
Es ist ersichtlich, dass ein Kühlraum 15 von zwei seitlichen inneren Wandelementen 12, einem unteren inneren Wandelement 13 und einem oberen Wandelement 14 begrenzt ist. Oberhalb des Kühlraums 15 ist eine Kammer 16 vorgesehen, in der technische Bauteile der Kältemaschine sowie der Flaschenkühler 9 angeordnet sind. Die Kammer 16 ist durch das Wandelement 14 von dem Kühlraum getrennt. Die Kältemaschine ist als Kompressionskältemaschine ausgebildet, bei der ein Kompressions- und ein Expansionselement sowie ein erster und ein zweiter Wärmeübertrager in einem Kreislauf derart zusammengeschaltet sind, dass die Wärmeübertrager beidseitig zwischen dem Kompressions- und Expansionselement geschaltet
sind. Das Kompressionselement ist als Kompressor 17 ausgebildet. .Der erste Wärmeübertrager umfasst eine Verdampferleitung, die in einem ersten Abschnitt 18 um den Flaschenkühler 9 gewickelt ist und diesen kühlt. Der Flaschenkühler 9 weist einen thermisch isolierenden Mantel 19 auf, der den Wärmeübergang von außen, beispielsweise vom Kompressor 17 zum Flaschenkühler 9 samt der Verdampferleitung 18 verringert. In einem zweiten, nachfolgenden Abschnitt 20 (Fig.2) verläuft die Verdampferleitung des ersten Wärmeübertragers mäanderförmig und bildet eine Kühlschlange aus, die an den seitlichen inneren Wandelementen 12 und am unteren inneren Wandelement 13 befestigt ist und dadurch den Kühlraum 15 kühlt. Die beiden an den seitlichen inneren Wandelementen 12 verlaufenden Abschnitte der Verdampferleitung 20 sind dabei über einen an dem unteren inneren Wandelement 13 verlaufenden Abschnitt verbunden.
Das Expansionselement der Kompressionskältemaschine ist als Drossel, z.B. als Expansionsventil oder als Kapillarrohr ausgebildet. Der zweite Wärmeübertrager umfasst eine Kondensatorleitung, die in einem ersten Abschnitt 21 mäanderförmig verläuft und in der Kammer 16 angeordnet ist. Zur Verbesserung der Wärmeabgabe an die Umgebung ist die Kondensatorleitung 21 an einer Lamellen- oder Gitterstruktur 22 befestigt. Weiters ist in der Kammer 16 in der Nähe der Kondensatorleitung 21 ein elektrischer Ventilator 23 vorgesehen, der eine weitere Verbesserung der Wärmeabgabe an die Umgebung bewirkt. In einem zweiten Abschnitt 24 (Fig.3) verläuft die Kondensatorleitung des zweiten Wärmeübertragers mäanderförmig an der Innenseite der seitlichen äußeren Wandelemente 25 und des unteren äußeren Wandelements 26. Die beiden an den seitlichen äußeren Wandelementen 26 verlaufenden Abschnitte
der Kondensatorleitung 24 sind dabei über einen an dem unteren äußeren Wandelement 26 verlaufenden Abschnitt verbunden.
In der Schnittansicht gemäß Fig.4 ist ersichtlich, dass zwischen dem seitlichen inneren Wandelement 12 und dem seitlichen äußeren Wandelement 25 der Seitenwand 2 eine thermische Isolierung 27 angeordnet ist, beispielsweise aus einer Mineralwolle oder aus Schaumstoff (z.B. Styropor oder dgl.). Die untere Wand 11 ist ähnlich aufgebaut.
Die Funktionsweise der Kompressionskältemaschine ist folgendermaßen: Ein gasförmiges Kältemittel wird durch den Kompressor 17 adiabatisch, d.h. ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung verdichtet, wodurch sich das Kältemittel erwärmt. Im zweiten Wärmeübertrager, dem Verflüssiger, der die Kondensatorleitung 21,24 umfasst, wird die Wärme an die Umgebung abgegeben, wodurch das Medium kondensiert. Danach strömt es zur Druckabsenkung durch eine Drossel und dann weiter in den ersten Wärmeübertrager, den Verdampfer, der die Verdampferleitung 18,20 umfasst. Hier entnimmt das verdampfende Kältemittel aus dem Kühlraum 15 bzw. dem Flaschenkühler 9 die notwendige Verdampfungswärme und strömt als Gas weiter zum Kompressor 17.