DE102005057155A1 - Kältegerät mit Umluftkühlung - Google Patents
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Abstract
Ein Kältegerät hat zwei unabhängig voneinander temperaturgeregelte, von einer gemeinsamen Verdampferkammer mit Kaltluft versorgte Kühlbereiche. In einer Verzweigung einer Kaltluftleitung (18, 20, 21), die die Kühlbereiche mit der Verdampferkammer verbindet, ist eine Klappe (19) angeordnet, die zwischen zwei jeweils einen Zweig (20; 21) der Leitung (18, 21, 22) versperrenden Stellungen schwenkbar ist. Die Schwenkbewegung der Klappe (19) ist über einen Exzenter (30) angetrieben.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit Umluftkühlung, d.h. ein Kältegerät, in dessen Gehäuse ein Verdampferbereich und wenigstens ein Kühlbereich zur Aufnahme von Kühlgut voneinander abgeteilt sind und der Kühlbereich durch aus dem Verdampferbereich zugeführte Kaltluft gekühlt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kältegerät mit Umluftkühlung, das wenigstens zwei Kühlbereiche aufweist, die durch Zuführen von Kaltluft aus einer gemeinsamen Verdampferkammer unabhängig von einander temperaturgeregelt sind.
- In einer unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin ist ein solches Kältegerät beschrieben, bei dem in einer Verzweigung einer Kaltluftleitung, die die Kühlbereiche mit der Verdampferkammer verbindet, eine Klappe angeordnet ist, die zwischen zwei jeweils einen zweiten der Leitung versperrenden Stellungen schwenkbar ist, um selektiv jeweils einen der zwei Kühlbereiche mit Kaltluft zu versorgen.
- Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät der o.a. Art mit einem einfachen und robusten Stellmechanismus zum Antreiben der Schwenkbewegung der Klappe anzugeben.
- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schwenkbewegungen der Klappe über einen Exzenter angetrieben ist.
- Einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zu folge ist die Klappe an einen Hebelarm gekoppelt, der eine Umfangsfläche des scheibenförmigen Exzenters abtastet. Bei dieser Ausgestaltung kann der Exzenter nur eine Antriebskraft in einer Richtung auf den Hebelarm ausüben, so dass eine Rückstellbewegung des Hebelarms durch eine andere Kraft, insbesondere eine Gewichts- oder Federkraft, angetrieben sein muss.
- Einer zweiten Ausgestaltung zufolge ist die Klappe an einen Hebelarm gekoppelt, der in einer Nut des Exzenters geführt ist. Hier kann der Exzenter Drehmomente in entgegengesetzte Richtungen auf den Hebelarm ausüben.
- Um eine momentane Stellung der Klappe erfassen zu können, ist vorzugsweise an den Exzenter eine Scheibe starr gekoppelt, deren Umfang wenigstens einen Teil eines zu der Achse des Exzenters konzentrischen Kreises bildet, und der Scheibe ist ein Sensor zum Erfassen ihrer Drehstellung zugeordnet.
- Von dem Sensor erfassbare Merkmale der Scheibe liegen vorzugsweise genau dann in einem Erfassungsbereich des Sensors, wenn sich die Klappe in einer der einen Zweig versperrenden Stellungen befindet. Wenn der Exzenter genau dann angehalten wird, wenn der Sensor eines dieser Merkmale erfasst, so ist gewährleistet, dass sich die Klappe in einer der Darstellungen befindet.
- Vorzugsweise sind die zu erfassenden Merkmale einer Scheibe in einem Winkelabstand von 180° angeordnet.
- Weitere und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht schräg von unten des Korpus eines erfindungsgemäßen Kältegeräts; -
2 einen Schnitt durch eine vertikal und in Tiefenrichtung verlaufende Mittelebene des Korpus entlang der Linie II aus1 ; -
3 einen Schnitt durch den oberen Bereich des Korpus in einer gegen die Mittelebene zur Seite versetzten Ebene entlang der Linie III aus1 ; -
4 eine detaillierte Seitenansicht eines Gebläsegehäuses des Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung; -
5 eine fragmentarische Rückansicht des Gebläsegehäuses von4 ; und -
6 eine zu4 analoge Ansicht eines Gebläsegehäuses gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. -
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Korpus1 eines erfindungsgemäßen Kältegeräts. Das Gerät hat eine Tür, die in der Fig. weggelassen ist. Das Innere des Korpus1 ist unterteilt in einen Verdampferbereich2 oben unter der Decke des Korpus1 , einen ersten Kühlbereich3 und, von diesem durch eine isolierende Zwischenwand4 getrennt, einen zweiten Kühlbereich5 . Im zweiten Kühlbereich5 ist ein Auszugkasten untergebracht. Der erste Kühlbereich3 ist normalerweise durch mehrere Kühlgutträger in übereinander liegende Fächer unterteilt, die allerdings in der Fig. weggelassen sind, um möglichst großflächig die Rückwand6 des Korpus1 zeigen zu können. - An der Vorderseite einer den Verdampferbereich
2 vom ersten Kühlbereich3 trennenden Zwischenwand7 (siehe2 ) ist eine Lufteinlassöffnung8 gebildet, durch die Luft aus dem ersten Kühlbereich3 in den Verdampferbereich2 eintreten kann. Leitungen, durch die Luft aus dem zweiten Kühlbereich5 zum Verdampferbereich2 strömen kann, können – in der Fig. nicht sichtbar – in Seitenwänden des Korpus1 verlaufen; eine andere Möglichkeit ist eine Luftleitung im Innern der Tür, die in Höhe des zweiten Kühlbereichs5 beginnt und gegenüber der Lufteinlassöffnung8 endet. - Benachbart zur Rückwand
6 ist an der Zwischenwand7 eine Verteilerhaube9 befestigt, an der eine Vielzahl von Luftlöchern10 gebildet ist, durch die hindurch aus dem Verdampferbereich2 herrührende Kaltluft sich im Oberteil des ersten Kühlbereichs3 in diverse Richtungen verteilt. Unterhalb der Verteilerhaube9 befinden sich an der Rückwand6 mehrere Paare von Öffnungen11 , aus denen ebenfalls Kaltluft ausströmen kann. Die Höhe dieser Paare von Öffnungen11 ist so gewählt, dass, wenn Kühlgutträger in dem ersten Kühlbereich3 montiert sind, jedes Paar von Öffnungen11 ein Fach versorgt. -
2 zeigt das Kältegerät der1 in einem Schnitt entlang einer sich vertikal und in Tiefenrichtung des Korpus1 erstreckenden Mittelebene, die in1 durch eine strichpunktierte Linie II dargestellt ist. Im Innern des Verdampferbereichs2 sind in dem Schnitt Kühlschlangen eines Verdampfers12 zu sehen, die von durch die Lufteinlassöffnung8 eindringender Luft angeströmt werden. Die Zwischenwand7 ist zur Rückwand6 des Korpus hin abschüssig zu einer Rinne13 , in der sich vom Verdampfer12 abtropfendes Kondenswasser sammelt. Über eine nicht dargestellte Rohrleitung erreicht das Kondenswasser einen im Sockelbereich14 (siehe1 ) des Korpus1 untergebrachten Verdunster. - Hinter der Rinne
13 , benachbart zur Rückwand6 , ist ein Gebläse untergebracht, das einen Motor15 , ein von diesem angetriebenes Schaufelrad16 und ein Gehäuse17 umfasst. An der Vorderseite des Gehäuses17 , in axialer Richtung des Schaufelrades, ist eine Ansaugöffnung gebildet. Die obere Hälfte des Gehäuses17 verläuft in Umfangsrichtung eng um das Schaufelrad16 , nach unten ist das Gehäuse17 offen, so dass durch eine Drehung des Schaufelrades16 radial nach außen beschleunigte Luft in eine Kammer18 abfließt, die die untere Hälfte des Gehäuses17 ausfüllt. - In dieser Kammer
18 ist eine schwenkbare Klappe19 untergebracht. In der in der Fig. gezeigten Stellung versperrt die Klappe19 eine Kaltluftversorgungsöffnung20 , die vertikal nach unten zum ersten Kühlbereich3 führt. Die Luft wird so zur Rückwand6 hin und in einen Kaltluftversorgungsweg21 hinein abgedrängt, der im Innern der Rückwand, vom ersten Kühlbereich3 durch eine dünne Isolationsschicht22 getrennt, zum zweiten Kühlbereich5 führt. Wenn die an eine Zwischenwand23 zwischen der Kaltluftversorgungsöffnung20 und der Kaltluftversorgungsleitung21 angelenkte Klappe19 in eine in der Fig. als punktierter Umriss dargestellte vertikale Stellung gebracht wird, versperrt sie die Kaltluftversorgungsleitung21 , und der Kaltluftstrom erreicht durch die Kaltluftversorgungsöffnung20 die Verteilerhaube9 . In der Fig. ist eines der Luftlöcher10 zu sehen, durch die die Luft aus der Verteilerhaube9 in den ersten Kühlbereich3 ausströmt. -
3 zeigt einen Schnitt durch das Oberteil des Korpus1 entlang der in1 mit III bezeichneten Ebene. In dieser Fig. ist deutlicher das sich bogenförmig um das Schaufelrad16 erstreckende Gehäuse17 zu erkennen. Außerdem ist zu erkennen, dass in dieser Ebene die der Rückwand6 zugewandte Seite der Verteilerhaube9 eine Öffnung24 hat, die mit einer Öffnung der Rückwand6 fluchtet, die zu einem sich in der Rückwand6 vertikal erstreckenden Verteilerweg25 führt. Eine der mehreren weiteren, von dem Verteilerweg25 in den ersten Kühlbereich3 führenden Öffnungen11 ist ebenfalls zu sehen. - Wenn die Kaltluftversorgungsöffnung
20 offen ist, resultiert aus der Umlenkung von durch diese vertikal abwärts strömender Luft in eine schräg abwärts und vorwärts verlaufende Richtung an den Luftlöchern10 der Haube9 ein Staudruck im Innern der Haube9 , der einen Teil der Luft in den Verteilerweg25 hineintreibt. Wie groß dieser Teil ist, ist durch entsprechende Festlegung der Querschnitte der Luftlöcher10 , der Öffnungen11 ,24 und des Verteilerweges25 festlegbar. - Bei einer vereinfachten Ausgestaltung könnten die Verteilerhaube
9 und der über sie gespeiste Verteilerweg25 mit den Öffnungen11 weggelassen sein, so dass Kaltluft durch die Öffnung20 direkt in den ersten Kühlbereich3 gelangen kann. In diesem Fall erstrecken sich in dem ersten Kühlbereich angebrachte, nicht dargestellte Fachböden zweckmäßigerweise nicht bis unmittelbar an die Rückwand6 , damit durch die Öffnung20 ausgestoßene Kaltluft auch in tiefer liegende Regionen des ersten Kühlbereichs3 erreichen kann. -
4 zeigt eine Seitenansicht des Gebläsegehäuses17 . Teile, die sich im Inneren des Gehäuses befinden, wie die Klappe19 und das Schaufelrad16 , sind als punktierte Umrisse gezeichnet. Die Klappe19 ist zweimal dargestellt, jeweils in ihren die Kaltluftversorgungsleitung21 bzw. -öffnung20 versperrenden Stellungen. - Die Klappe
19 ist drehfest auf einer Welle26 montiert, die in Bohrungen der in Draufsicht gezeigten Seitenwand27 und einer gegenüberliegenden Seitenwand gelagert ist und von der ein Abschnitt über die Seitenwand27 vorsteht, der einen Hebelarm28 trägt. - Zwei von der Seitenwand
27 vorspringende Zapfen29 dienen zur Halterung eines (nicht dargestellten) Motors, der über ein Untersetzungsgetriebe einen kreisscheibenförmigen Exzenter30 drehantreibt, indem eine Antriebswelle des Untersetzungsgetriebes in eine viereckige Aussparung31 des Exzenters30 eingreift. Ein in Verlängerung der Aussparung30 von dem Exzenter30 abstehender Achszapfen32 ist in der partiellen Rückansicht des Gehäuses17 in5 gezeigt und ist in einer Aussparung der Seitenwand27 drehbar gelagert. Eine halbkreisförmige Scheibe33 ist starr mit dem Achszapfen32 verbunden; ihr Umfangsbogen ist konzentrisch zur Drehachse des Exzenters30 . - Eine nicht dargestellte Feder beaufschlagt den Hebelarm
28 im Gegenuhrzeigersinn gegen die Umfangsfläche des Exzenters30 . In der in4 mit durchgezogenen Linien gezeichneten Stellung des Exzenters30 befindet sich die Klappe19 in einer im wesentlichen vertikalen Stellung, in der sie den Durchgang zur Kaltluftversorgungsleitung21 sperrt. Der Exzenter30 setzt eine Drehung des Motors mit gleichbleibendem Drehsinn in eine Pendelbewegung der Klappe19 um. Eine Drehung des Exzenters30 um 180° bringt diesen in die in4 als gestrichelter Umriss dargestellte Stellung; in dieser versperrt die Klappe19 die Kaltluftversorgungsöffnung20 . - Das Übersetzungsverhältnis vom Motor auf den Hebelarm ist je nach Stellung des Hebelarms
28 variabel. Jeweils am Umkehrpunkt der Bewegung der Klappe, d.h. in den zwei in4 gezeigten Extremstellungen, geht das Übersetzungsverhältnis auf 0, d.h. das zum Schwenken der Klappe verfügbare Drehmoment divergiert. Daher genügt auch ein schwacher Motor, um die Klappe19 aus einer dieser Extremstellungen zu lösen, selbst wenn sie in dieser Stellung festgefroren sein sollte. - Oberhalb der halbkreisförmigen Scheibe
33 ist an der Seitenwand27 eine Reflexionslichtschranke34 montiert, die als Sensor zur Erfassung der Drehstellung des Exzenters30 dient. Wenn der Umfangsbogen der Scheibe33 vor der Lichtschranke34 liegt, wird ein von dieser emittierter Lichtstrahl an dem Umfangsbogen reflektiert und erreicht eine Fotozelle der Lichtschranke34 . Sobald jedoch der Rand des Umfangsbogens erreicht ist, bricht die Reflexion ab. Eine nicht dargestellte Steuerschaltung ist somit anhand des abrupten Abfalls der von der Lichtschranke34 aufgezeichneten Lichtintensität in der Lage, zu erkennen, dass die Klappe19 eine Ihrer zwei Extrempositionen erreicht hat, und den sie antreibenden Motor in dieser Stellung anzuhalten. Welche der zwei Extremstellungen durch einen Abfall der Lichtintensität gekennzeichnet ist, hängt von dem – willkürlich festlegbaren – Drehsinn des Exzenters30 ab. Die jeweils andere Extremposition ist durch einen Anstieg der von der Lichtschranke34 aufgezeichneten Lichtintensität gekennzeichnet. - Anstelle der Lichtschranke
34 können auch andere Typen von Sensoren vorgesehen werden, um die Stellung der Scheibe zu erfassen, z. B. ein Hall-Sensor oder ein mechanischer Taster. -
6 zeigt eine zu4 analoge Seitenansicht des Gehäuses17 gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Der Übersichtlichkeit halber ist nur eine Drehstellung des Exzenters30 in6 gezeigt. Elemente dieser Ausgestaltung, die funktionsgleich mit bereits mit Bezug auf4 oder5 beschriebenen Elementen sind, sind in6 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut im Detail erläutert. Die wesentliche Abweichung von der Ausgestaltung der4 liegt darin, das der Exzenter30 mit einer umlaufenden Nut35 versehen ist, in die ein Zapfen36 des Hebelarms28 eingreift. Auch hier treibt die Drehung des Exzenters30 um die von der Aussparung31 definierte Achse eine oszillierende Schwenkbewegung des Hebelarms28 an, wobei der Exzenter30 allerdings in der Lage ist, ein Drehmoment sowohl im Urzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn auf den Hebelarm28 auszuüben, je nach dem, an welcher Seitenwand der Nut35 der Zapfen36 anliegt.
Claims (6)
- Kältegerät mit zwei unabhängig voneinander temperaturgeregelten, von einer gemeinsamen Verdampferkammer (
2 ) mit Kaltluft versorgten Kühlbereichen (3 ,5 ), wobei in einer Verzweigung einer Kaltluftleitung (18 ,20 ,21 ), die die Kühlbereiche (3 ,5 ) mit der Verdampferkammer (2 ) verbindet, eine Klappe (19 ) angeordnet ist, die zwischen zwei jeweils einen Zweig (20 ;21 ) der Leitung (18 ,21 ,22 ) versperrenden Stellungen schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung der Klappe (19 ) über einen Exzenter (30 ) angetrieben ist. - Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (
19 ) an einen Hebelarm (28 ) gekoppelt ist, der eine Umfangsfläche des scheibenförmigen Exzenters (30 ) abtastet. - Kältegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (
19 ) an einen Hebelarm (28 ) gekoppelt ist, der in einer Nut (35 ) des Exzenters (30 ) geführt ist. - Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Exzenter (
30 ) eine Scheibe (33 ) starr gekoppelt ist, deren Umfang wenigstens einen Teil eines zur Drehachse des Exzenters (30 ) konzentrischen Kreises bildet und dass der Scheibe (33 ) ein Sensor (34 ) zum Erfassen ihrer Drehstellung zugeordnet ist. - Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Sensor (
34 ) erfassbare Merkmale der Scheibe in einem Erfassungsbereich des Sensors (34 ) liegen, wenn sich die Klappe (19 ) in einer der einen Zweig (20 ;21 ) versperrenden Stellungen befindet. - Kältegerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Merkmale an der Scheibe (
33 ) in einem Winkelabstand von 180° angeordnet sind.
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