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Kühlschrank Die Erfindung bezieht sich auf Kühlschränke mit einem
Tiefkühl- und einem Vorratsabteil, die direkt von einem der beiden hintereinandergeschalteten
Verdampfer bzw. indirekt durch einen von einem Gebläse erzeugten Luftstrom, der
über den anderen außerhalb des Vorratsabteils angeordneten Verdampfer streicht,
gekühlt werden.
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In einer bekannten Kühlschrankausführung wird das Tiefkühlabteil durch
einen Primärverdampfer und das Vorratsabteil durch einen geschlossenen Sekundärverdampfer
gekühlt. Über die in einem kaminartigen Schacht liegende Saugleitung des Kältemittelkompressors
wird durch ein Gebläse Luft im Kreislauf durch das Vorratsabteil geleitet. Der Motorkompressor
wird durch eine wärmeempfindliche Vorrichtung, die von der Temperatur des Primärverdampfers
abhängig ist, und das Gebläse in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit
des Vorratsabteils gesteuert. Wegen der geringen Wärmekapazität des Luftstromes
und der Art der Steuerung können das Vorratsabteil und der zugehörige Verdampfer
nicht eiisfrei gehalten werden.
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Ähnliche Nachteile weist ein weiterer bekannter Kühlschrank auf, bei
dem die beiden Abteile durch einen Primär- bzw. durch einen geschlossenen Sekundärverdampfer
gekühlt werden. Der Motorkompressor wird durch eine wärmeempfindliche Vorrichtung
im Tiefkühlabteil gesteuert, während das Gebläse, das Luft über den Sekundärverdampfer
in das Vorratsabteil drückt, durch eine Vorrichtung, die in dem Luftstrom vor dem
Sekundärverdampfer angebracht ist, gesteuert wird.
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Es ist auch bekannt, durch ein Gebläse Luft über einen Verdampfer
und dann durch geschlossene Schächte, die zur Kühlung das Vorratsabteil umgeben.
zu drücken. Eine Vereisung des Abteils kann dadurch nicht vermieden werden.
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Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, die Nachteile bekannter
Kühlschränke zu vermeiden und eine vollständige Eisfreiheit von Vorratsabteil und
zugehörigem Verdampfer zu erreichen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Motorkompressor
zur Kältemittelversorgung der hintereinandergeschalteten Verdampfer durch einen
von der Temperatur des für das Vorratsabteil vorgesehenen Verdampfers abhängigen
Thermostatfühler gesteuert wird, wobei die Steuerung des Motorkompressors so eingerichtet
ist, daß die Temperatur des Verdampfers für das Vorratsabteil zwischen Werten wenig
unter 0 und etwas über 0° C schwankt, und daß das Gebläse, das die Luft durch das
Vorratsabteil zirkulieren läßt, durch einen Thermostatfühler gesteuert wird, der
von der Temperatur des vom Gebläse erzeugten Luftstroms unmittelbar hinter dessen
Austritt aus dem für das Vorratsabteil bestimmten Verdampfer abhängig ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist an Hand der
Zeichnung im einzelnen dargestellt und beschrieben. In der Zeichnung ist Fig.1 eine
perspektivische Ansicht eines Kühlschrankes nach der Erfindung, Fig.2 ein senkrechter
Schnitt durch den gleichen Kühlschrank, Fig. 3 ein Teilschnitt längs der Linie 3-3
in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, der gleichzeitig schematisch den Kältemittelkreislauf
veranschaulicht.
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Der Kühlschrank 10 hat ein Abteil 12 für den 1lotorkompressor, ein
Tiefkühlabteil 14, ein Vorratsabteil 16 und einen Hydrator 18, der schwenkbar von
der Hauptabschlußtür 20 getragen wird. Das Gehäuse weist die übliche Außenwandung
22 und ein Paar Innenwandungen 24 und 26 auf, durch die das Tiefkühlabteil
14 und das Vorratsabteil 16 gebildet werden. Zwischen der Außenwandung
22 und den Innenwandungen 24 und 26 liegt die Isolation 28.
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Die Hauptabschlußtür 20 weist Regale 30 auf, auf denen
Waren, wie Eier und Kochzutaten, abgestellt werden können und trägt außerdem den
Hydrator 18.
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Das Kühlsystem besteht aus dem üblichen Motorkompressor 50, einem
Kondensator 52, einem Restriktor 54 (der durch ein Expansionsventil ersetzt werden
kann), einem ersten Verdampfer 56, der in der Innenwandung 24 liegen kann, und einer
ungedrosselten
Leitung 58, die von dem ersten Verdampfer
ausgeht und zum zweiten Verdampfer 60 führt, der in einiem Luftkamin 70 hinter
dem Vorratsabteil 16 angeordnet ist. Der zweite Verdampfer besteht aus einer
Verdampferplatte, die nach dem Rollschweißverfahren aus einem Paar Aluminiumblechen
mit nachfolgender Aufweitung der Flächen, die vorher mit einem die Schweißung verhindernden
Mittel bedeckt sind, hergestellt ist.
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Im Betrieb fließt das flüssige Kältemittel von dem ersten Verdampfer
56 zum zweiten Verdampfer 60 durch die Leitung 58, die in einen waffelartigen Sammler
61 (Fig. 3) führt, und von dort durch einen Kanal 63 zum Boden eines zweiten
waffelartigen Sammlers 65. Der Auslaß aus dem Verdampfer 60 ist durch eine Auslaßrückleitung
62 mit einem plattenartigen Sammler 67 verbunden, der seinerseits mit dem Einlaß
zum Motorkompressor 50 verbunden ist. Die waffelartigen Sammler 61 und 65, die den
Verdampfer 60 bilden, dienen einem doppelten Zweck, nämlich einmal überschüssiges
Kältemittel zu sammeln und zweitens zu verhindern, daß das verdampfte Kältemittel
»Tropfen« flüssigen Kältemittels in die Ausgangsleitung 62 mitreißt.
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Geringe Ungenauigkeiten im Fassungsvermögen der Verdampfer 56 und
60 und Änderungen in der Außentemperatur und der Belastung verursachen große Schwankungen
in der Menge von flüssigem Kältemittel in den Verdampfern 56 und 60, so daß in einigen
Kältemaschinen und unter gewissen Umständen flüssiges Kältemittel leicht in die
Ansaugleitung 62 gelangt. Um dieses zu verhindern, liegt der Sammler 67 in direktem
Wärmeaustausch mit der einen Wandung 24 des Tiefkühlabteils (Fig. 2), so daß alles
überschüssige flüssige Kältemittel in dem Verdampfer 67 verdampft und dadurch mithilft,
das Tiefkühlabteil 14 zu kühlen. In den Fällen, in denen kein flüssiges Kältemittel
in die Ansaugleitung 62 überfließt, kühlt der Sammler 67 durch seine Anordnung den
verhältnismäßig warmen Kältemitteldampf. der den Verdampfer 60 verläßt.
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Der Verdampfer 60 liegt in dem Luftschacht 70 an der Hinterwand des
Vorratsabteils 16 (Fig. 2 und 3). Die Luft tritt in den Luftschacht 70 durch den
unteren Einlaß 72 im Vorratsabteil 16 ein und verläßt ihn durch den oberen Auslaß
74, ebenfalls im Vorratsabteil 16. Ein im unteren Teil des Luftschachtes 70 angeordnetes
Gebläse 76 läßt die Luft zirkulieren, die auf ihrem Wege zum Einlaß 72 vom Auslaß
74 abwärts über die auf den Türregalen 30 gestapelten Lebensmittel und zwischen
dem Hydrator 18 und der Abschlußtür 20 sowie durch das Vorratsabteil 16 strömt.
Durch diese Gebläsebelüftung und weil die Türregale 30 und der Hydrator 18 so konstruiert
sind, daß sie die Luftzirkulation erleichtern, können sich keine toten Räume bilden,
in denen die Luft stagniert.
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Das Gebläse 76 ist vom Boden des Verdampfers 60 abgesetzt (Fig. 3),
so daß es sich nicht in dem Strom des Abtauwassers befindet, der von dem Verdampfer
60 abläuft. Das Einlaßende des Luftschachtes und das Gebläsegehäuse reichen
etwas in das Vorratsabteil 16 (Fig.2) hinein, um Platz für die Isolation zwischen
der Rückseite des Gebläses und der Außenwandung 22 zu lassen.
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Die Steuerung des Motorkompressors besteht aus einem Thermostatfühler
80 am oberen Ende des Verdampfers 60 und einem Schalter 82 (Fig. 3), der im Stromkreis
83 des Motorkompressors 50 liegt. Der Schalter 82 wird vorzugsweise so eingestellt,
daß er den Motorkompressor abschältet, wenn die Temperatur des Plattenverdampfers
60 auf -10° C fällt, und den Motorkompressor wieder einschaltet, wenn die Temperatur
des Plattenverdampfers 60 1 bis 2° C über Null erreicht. Auf diese Weise ist es
möglich, immer das notwendige Temperaturgefälle zwischen dem Tiefkühlabteil 14 und
dem Vorratsabteil 16 aufrechtzuerhalten und den Verdampfer 60 während der Abschaltzeiten
zu entfrosten, ohne die die tiefgefror_-nen Lebensmittel aufzutauen. Der Schalter
82 weist die üblichen Reguliervorrichtungen 84 auf.
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Das Gebläse 76 wird durch einen Temperaturfühl^: 85 gesteuert, der
in dem Luftstrom liegt, der den oberen Teil des Luftschachtes 70 verläßt, und durch
ein°n Schalter 89 geschaltet. Eine Abweisplatte 87 hindert die ausströmende Luft,
direkt über den Fühler 85 hinwegzuströmen. Diese Anordnung verzögert das Ansprechen
des Thermostatfühlers 85 etwas und verhindert dadurch ein zu häufiges. Arbeiten
des Gebläses 76. Der Schalter 89 isst in den Stromkre*,; 91 des Gebläses 76 eingeschaltet
und vorzugsweise so eingestellt, daß er den Stromkreis zum Gebläse 76 schließt,
wenn die Temperatur am Fühler 85 über -1° C steigt, und den Stromkreis ungefähr
bei -5° C öffnet. Diese Anordnung gestattet es, die Lufttemperatur im Vorratsabteil
16 ohne Rücksicht auf Änderungen in der Umgebungstemperatur oder der Balastung
auf ungefähr -h2° C zu halten.
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Das Tiefkühlabteil 14 hat eine Innentür 90, die den freien Luftaustausch
zwischen dem Vorratsabteil 16 und dem Tiefkühlabteil 14 verhindert und außerdem
verhindert, daß bei jedem Öffnen der Hauptabschlußtür 20 Luft in das Tiefkühlabteil
14 eindringt. In dem Tiefkühlabteil 14 befinden sich außerdem die üblichen Regale
92 für Eiskästchen 94.
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Da der Verdampfer 56 als erster Zufuhr von flüssigem Kältemittel erhält,
wird das Tiefkühlabteil immer auf der richtigen Temperatur gehalten. Bei Stillstand
des Motorkompressors kann Kältemittel aus dem zweiten Verdampfer 60 in den ersten
Verdampfer 56 zurückfließen und die Kühlung des Tiefkühlabteils 14 fortsetzen, nachdem
das in dem Verdampfer 60 verbleibende Kältemittel verdampft ist.
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Bei der Abschaltpause des Motorkompressors 50, wenn alles Kältemittel
im Verdampfer 60 verdampft ist, erwärmt sich die über diesen Verdampfer hinwegstreichende
Luft schnell über den Gefrierpunkt und b--wirkt das Abtauen. Abtauwasser fließt
vom Boden des Luftschachtes 70 durch einen Schlitz 95 in das Bodenteil des Abteils
16, wo es in einen Abfluß 100, 104 geht, der das Wasser in eine Auffangschale 102
leitet, die in der Nähe des verhältnismäßig heißen Kondensators 52 angeordnet ist,
wo es verdunstet.