DE1227921B - Kuehlschrank mit einer im Unterteil angeordneten Kompressionskaeltemaschine - Google Patents

Description

• Kühlschrank mit einer im Unterteil angeordneten Kompressionskältemaschine Die Entwicklung von Kühlschränken, insbesondere Haushaltskühlschränken, geht in neuerer Zeit in der Richtung, daß von einer Kompressionskältemaschine ein Tiefkühlfach und ein Normalkühlfach gekühlt werden. Bei Anordnungen dieser Art ist es bekannt, den Schrank als Kaltluftkühlschrank auszuführen. Diese Anordnungen zeichnen sich dadurch aus, daß in den Kühlfächern selbst keine Verdampfer mehr eingebaut sind, sondern daß die Kälte durch einen von einem Gebläse oder einem Ventilator angetriebenen Luftumlauf mit Hilfe entsprechender Luftleitungen vom Verdampfer auf die Kühlgutfächer übertragen wird. Die bekannten Konstruktionen zeigen gewöhnlich eine im Unterteil des Kühlschrankes angeordnete Kompressionskältemaschine, deren Verdampfer in einem ebenfalls im Unterteil befindlichen wärmeisolierten Fach angeordnet ist, das durch Umlaufleitungen mit einem Tiefkühlfach und einem Barüberliegenden Normalkühlfach verbunden ist. Bisher hat man bei diesen Anordnungen die für die Regelung der Kälteübertragung notwendigen Regeleinrichtungen in die Luftleitungen im Bereich der Kühlgutfächer gelegt. Ferner werden auch Wärmeaustauschelemente in diesen Bereichen untergebracht, wodurch der Aufbau solcher Kühlschränke schwerfällig wird. Bei einer bekannten Einrichtung ist ein einziger Ventilator vorhanden, der die kalte Luft in die beiden Kühlfächer fördert. In diesem Fall ist eine Klappenregelung in der einen Abzweigleitung erforderlich, die die kalte Luft in das Normalkühlfach führt.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlschrank mit einer im Unterteil angeordneten Kompressionskältemaschine, deren Verdampfer in einem wärmeisolierten Fach des Unterteils angeordnet ist, das durch Umlaufleitungen mit einem Tiefkühlfach und einem Barüberliegenden Normalkühlfach verbunden ist. Wesentlich für die Erfindung ist es, daß der Kühlschrankoberteil für das Tiefkühlfach und das Normalkühlfach, die beide allseitig mit Isolierwänden abgeschlossen sind, in den Isolierwänden je zwei getrennte Zu- und Abluftkanäle enthält und auf den als besondere Baueinheit ausgeführten Schrankunterteil, welcher alle Bauelemente der Kältemaschine, die zu ihrer Regelung notwendigen Teile und in einem besonderen isolierten Fach den Verdampfer, je einen Ventilator für das Normalkühlfach und für das Tiefkühlfach und je zwei aus dem Verdampferfach nach oben führende Zu- und Abluftkanäle enthält, so aufgesetzt ist, daß dabei der Anschluß der Luftkanäle in den beiden Kühlschrankteilen aneinander erfolgt. Auf diese Weise ergibt sich ein Kaltluftkühlschrank, bei dem die beiden Kühlfächer weitgehend unabhängig voneinander geregelt werden können, ohne daß dabei für jedes Fach getrennte Verdampfer vorgesehen werden müßten. Die Regelung kann beim Erfindungsgegenstand dadurch erfolgen, daß man die Intensität des Luftumlaufes steuert, indem beispielsweise der jeweils zugeordnete Ventilator ein- und ausgeschaltet wird. Man kann aber auch zusätzlich noch Regelklappen in den Luftumlaufleitungen vorsehen.
• Besonders vorteilhaft ist diese Ausführungsform der Erfindung, da man bei der Herstellung solcher Kühlschränke das Schrankunterteil als besonderes Bauteil herstellen und mit der Kältemaschine ausrüsten kann, wobei insbesondere sämtliche Prüfungen der Kältemaschine und der Regelapparatur an diesem Einzelbauteil des Kühlschrankes durchgeführt werden können, ohne daß schon ein völliger Zusammenbau des Schrankes vor diesen Prüfungen erforderlich wäre. Der Oberteil des Kühlschrankes kann bei dieser gemäß der Erfindung ausgeführten Konstruktion im wesentlichen lediglich die Kühlfächer und ihre zum Tragen des Kühlgutes erforderlichen Einbauten enthalten und braucht darüber hinaus lediglich noch mit den üblichen Isolierwänden und den darin angeordneten Luftumlaufleitungen versehen zu sein. Dadurch, daß alle oder im wesentlichen alle Steuer- und Regelorgane sowie der oder die Wärmeaustauscher (Verdampfer) mit der Kältemaschine zu einem gemeinsamen Aggregat vereinigt werden, das über wenige Bedienungselemente nachträglich mit dem oberen Kühlschrankteil bzw. Kühlmöbelteil vereinigt wird, sind hinsichtlich der Fabrikation und Lagerhaltung erhebliche Vorteile erzielbar, verglichen mit solchen Anordnungen, bei denen man für die Prüfungen der Kältemaschinen den gesamten Kühlschrank erst zusammenbauen muß. Bei der Erfindung wird somit ein Maschinenfach unter dem oder den Kühlräumen angeordnet, das alle kältetechnischen und regeltechnischen Bauelemente enthält und über einfache Kanalanschlüsse und Befestigungselemente mit dem aufgesetzten Gehäusekörper verbunden wird.
• Bei der neuen Anordnung können dem Verdampfer zwei voneinander durch Zwischenwände des wärmeisolierten Faches abgeteilte, vorzugsweise völlig voneinander getrennte Wärmeaustauschräume zugeordnet sein, an die die beiden Ventilatoren und die zu den beiden Kühlfächern führenden Luftumlaufleitungen angeschlossen sind. Eine solche Unterteilung des wärmeisolierten Verdampferfaches gibt leicht die Möglichkeit, die beiden Luftwege für die Kühlung des Gefrierfaches bzw. des Normalkühlfaches voneinander zu trennen, so daß Regelvorgänge in dem einen Umlaufsystem ohne Einfluß auf den Luftumlauf im anderen System bleiben. Die Konstruktion kann so gewählt sein, daß das wärmeisolierte Fach des Schrankunterteils sich über die ganze Schrankbreite erstreckt. Man wird dieses Fach vorzugsweise dem Bereich des Schrankunterteils zuordnen, der der Rückseite zugewendet ist. Auf diese Weise ergibt sich dann ohne Schwierigkeit eine Anordnung der Luftumlaufleitungen, die ebenfalls dann im wesentlichen an der Schrankrückseite bzw. im schrankrückseitigen Bereich der Seitenwände verlegt werden. Die Ventilatorantriebsmotoren können dabei ebenfalls im Bereich der Schrankrückwände liegen. Es ist aber auch möglich, diese Motoren in dem die wärmeabgebenden Teile der Kompressionskältemaschine aufnehmenden Fach des Schrankunterteils anzuordnen. Die zuletzt erwähnte Konstruktion ist deshalb besonders günstig, weil die Motoren damit ohne weiteres in den Bereich des Kühlluftstromes gelangen, der bei solchen Kühlschränken zur Wärmeabfuhr vom Kondensator und von der Kapsel der Kältemaschine durch einen besonderen Ventilator angetrieben wird.
• Man kann den Verdampfer der Kältemaschine so ausbilden und anordnen, daß seine Oberflächen teilweise in dem dem Gefrierfach und teilweise in dem dem Normalkühlfach zugeordneten Luftkreislauf liegen. Eine besonders vorteilhafte Konstruktion, die insbesondere in wärmetechnischer Hinsicht sich zu sehr günstigen Ausführungsformen ausbilden läßt, erhält man, wenn der Verdampfer in einem Wärmeaustauschraum des wärmeisolierten Faches angeordnet ist, der lediglich mit dem Tiefkühlfach in Verbindung steht, während der mit dem Normalkühlfach verbundene zweite Wärmeaustauschraum lediglich durch Wandteile des ersten Wärmeaustauschraums gekühlt -wird. Die Wandteile des ersten Wärmeaustauschraums bilden in diesem Fall also einen Kühlkörper für das Normalkühlfach und sind für diesen Zweck besonders geeignet, weil sie nicht die tiefe Temperatur annehmen, welche der Kältemaschinenverdampfer selbst aufweist. In wärmetechnischer Hinsicht ergeben sich besonders gute Anordnungen, wenn man gemäß der weiteren Erfindung den mit dem Tiefkühlfach verbundenen Wärmeaustausehraum in den zweiten mit dem Normalkühlfach verbundenen Wärmeaustauschraum zumindest teilweise hineinbaut. Es -ergibt sich dann eine gewisse Ineinanderschachtelung der Wärmeaustauschräume, so daß der Raum tiefster Temperatur, welcher den Verdampfer enthält, ganz oder teilweise umhüllt ist von einem Wärmeaustauschraum mittlerer Temperatur, während dieser Raum seinerseits durch die Isolierwände dann von der Außenluft getrennt ist. Eine teilweise Umschließung des dem Tiefkühlfach zugeordneten Wärmeaustauschraums dieser Art kann man erreichen, wenn der dem Normalkühlfach zugeordnete Wärmeaustauschraum den zuerstgenannten an drei Seiten U-förmig umfaßt.
• Die Zu- und Abluftkanäle wird man in den beiden Kühlfächern im oberen bzw. unteren Bereich der Fächer anschließen. Dabei ist besonders vorteilhaft eine solche Anordnung, durch die Luftkanäle im Schrankoberteil zumindest teilweise unmittelbar an den inneren Schrankeinsatzkästen entlanglaufen. Damit von der äußeren Schrankisolierung dabei möglichst wenig beeinträchtigt wird, wird man die Abmessungen der Luftkanäle so wählen, daß die Breite wesentlich größer als die senkrecht zur Wand des Einsatzkastens gemessene Tiefe ist; vorzugsweise wählt man die Breite mindestens dreimal so groß wie die Tiefe. Man kann die Luftkanäle mit besonderen Wandungen in die Schrankisolierung einbauen. Besonders einfache und vorteilhafte Anordnungen ergeben sich, wenn man eine Schaumstoffisolierung für den Kühlschrank anwendet. In dieser Isolierung lassen sich schon beim Herstellungsverfahren mit einfachen Mitteln die Luftkanäle aussparen.
• Dadurch, daß man beim Erfindungsgegenstand auch die Regeleinrichtungen für die Luftumläufe im Schrankunterteil anordnet, ist die Kühlschrankherstellung besonders günstig, weil der die Kühlfächer enthaltende Schrankoberteil, abgesehen von den Beleuchtungseinrichtungen, keine elektrischen und der Kälteerzeugung oder Regelung dienenden Teile aufweist.
• Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden in den folgenden, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen behandelt.
• Die F i g. 1 bis 4 zeigen einen Kaltluftkühlschrank mit einem die Kompressionskältemaschine enthaltenden Schrankunterteil und einem die Kühlgutfächer enthaltenden Oberteil. Mit 1 ist das Normalkühlfach, mit 2 das Gefrierfach dieses Kühlschranks bezeichnet. Diese beiden Fächer sind im Kühlschrankgehäuse 3 angeordnet, das durch die Türen 4 und 5 zugänglich ist. Dieser Schrankoberteil ist aufgesetzt auf einen Schrankunterteil, der nach der Vorderseite hin ein Maschinenfach 6 und nach der Rückwandseite 7 hin ein mit Isolierwänden 8 umgebenes Fach zur Aufnahme des Verdampfers 9 besitzt. Dieses Verdampferfach ist durch eine Trennwand 10 in zwei Wärmeaustauschräume 11 und 12 derart unterteilt, daß die eine Verdampferhälfte in dem einen und die andere Verdampferhälfte in dem anderen Austausehraum liegt. Den beiden Wärmeaustauschräumen sind Ventilatoren 13 und 14 mit den Antriebsmotoren 15 und 16 zugeordnet. Diese Motoren liegen, wie F i g. 3 zeigt, im Bereich der Schrankrückwand 7. Im Maschinenfach ist die Kompressormotorkapse117 und der Kondensator 18 angeordnet. Mit 19 ist der Antriebsmotor eines dem Kondensator zugeordneten Ventilators bezeichnet, der Kühlluft durch die Lüftungssch1itze 20 fördert.
• Das Normalkühlfach steht mit dem Wärmeaustauschraum 12 über die Luftumlaufleitungen 21, 22 in Verbindung, die Lufteintrittsöffnung 23 liegt im oberen Bereich und die Luftaustrittsöffnung 24 im unteren Bereich des Normalkühlfachs 1. In ähnlicher Weise steht das Gefrierkühlfach 2 über die Umlaufleitengen 25, 26 mit dem Wärmeaustauschraum 11 in Verbindung. Die zugeordnete Lufteintrittsöffnung ist mit 27, die Luftaustrittsöffnung mit 28 bezeichnet. Die Regler für die beiden Luftumläufe sind mit 29 bzw. 30 bezeichnet. Sie sind in dem im Schrankunterteil befindlichen Abschnitt der Luftumlaufleitungen, und zwar in den zu dem Verdampfer hinführenden Teilen angeordnet, so daß im Oberteil des Schrankes weder zur Kälteerzeugung noch zur Regelung dienende Teile vorgesehen sind.
• Die F i g. 5 bis 8 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung. Soweit die Einzelteile mit denen im vorigen Ausführungsbeispiel übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei dieser Ausführungsform sind die Motoren 31 und 32 der Ventilatoren 33, 34 mit geneigter Achse angeordnet, ebenso ist der Verdampfer 35 der Kältemaschine hier schräg in die Wärmeaustauschräume 36, 37 eingebaut. Die Motoren sind auch hier der Schrankrückseite 7 zugewendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel befinden sich sämtliche vier Luftkanäle 38, 39, 40 und 41 an der Schrankrückseite. Die Luftkanäle sind im Schrankoberteil unmittelbar an den beiden inneren Schrankeinsatzkästen 42, 43 entlanggeführt. Das kann dadurch erreicht werden, daß die Schrankisolierung 44 aus Schaumkunststoff hergestellt ist, in welchem die erwähnten Luftumlaufkanäle unmittelbar ausgespart sind. Neben dem die Wärme abgebenden Teile der Kältemaschine aufnehmenden Fach 45 ist in dem Maschinenfachtei146 ein nach der Vorderseite hin herausschwenkbarer Halter 47 für Schalt- und Regelapparate dieses Kühlschrankes vorgesehen.
• Bei den zuerst behandelten beiden Ausführungsbeispielen sind die Wärmeaustauschräume 11 und 12 bzw. 36 und 37 und der zugeordnete Verdampfer so angeordnet, daß in beide Räume Verdampferteile unmittelbar eingebaut sind.
• Die F i g. 9 bis 11 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei der sich der Verdampfer 50 in einem Wärmeaustauschraum 51 befindet, der durch die Umlaufleitungen 52, 53 mit dem Gefrierfach 2 in Verbindung steht, während der Wärmeaustauschraum 54, welcher durch die Umlaufleitungen 55, 56 mit dem Normalkühlfach 1 in Verbindung steht, lediglich durch die Wandteile 57 des Wärmeaustauschraums 51 gekühlt wird. Der Wärmeaustauschraum 51 ist - wie die Figuren zeigen - in dem Wärmeaustauschraum 54 teilweise hineingebaut, in der Weise, daß der Raum 54 mit den Schenkelteilen 58, 59 den Raum 51 U-förmig umfaßt. Bei dieser Ausführungsform liegen die Motoren 60, 61 der beiden Gebläse 62, 63 im Maschinenfach 64, das - ähnlich wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen - den Kompressorantriebsmotor 17, den Kondensator 18 und den zugehörigen Ventilatormotor 19 enthält. Die Zuluftleitungen 55 bzw. 52 sind zunächst von den zugehörigen Wärmeaustauschräumen 54 bzw. 51 in der Schrankrückwand nach oben und anschließend in den oberen Deckenwänden waagerecht bis zu den Austrittslöchern 65 bzw. 66 geführt. Die Abluftleitungen 56 bzw. 53 verlaufen in den Seitenwänden. Die zugehörigen Austrittsöffnungen sind mit 67 bzw. 68 bezeichnet.
• In F i g. 12 ist schematisch das Prinzipschaltbild für den in F i g. 9 bis 11 dargestellten Kaltluftkühlschrank bezeichnet. Mit 70 und 71 ist das Wechselstromnetz bezeichnet. An diesem liegt über eine Schaltuhr 72 der Kompressormotor 73. Mit 74 ist ein Anlaufrelais, mit 75 der Protektor bezeichnet. Die Ventilatormotoren, welche in den Wärmeaustauschräumen 51 bzw. 54 liegen, sind mit 76 und 77 bezeichnet. Der Thermostat 78, welcher das Gefrierfach 2 überwacht, liegt im Stromkreis des Kompressormotors, während der Thermostat 79, welcher das Normalkühlfach 1 überwacht, im Stromkreis des diesem Kühlfach zugeordneten Ventilatormotors 77 liegt. Mit 80 ist das von der Schaltuhr abhängige Magnetventil bezeichnet, welches die für den Abtauprozeß erforderliche Umschaltung im Kältemittelkreislauf bewirkt, und mit 81 und 82 sind schließlich die über die Türschalter 83 bzw. 84 geschalteten Lampen bezeichnet, welche zur Beleuchtung der zugeordneten Kühlgutfächer 1 bzw. 2 dienen.

Claims (14)

1. Patentansprüche: 1. Kühlschrank mit einer im Unterteil angeordneten Kompressionskältemaschine, deren Verdampfer in einem wärmeisolierten Fach des Unterteils angeordnet ist, das durch Umlaufleitungen mit einem Tiefkühlfach und einem darüberliegenden Normalkühlfach verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kühlschrankoberteil für das Tiefkühlfach und das Normalkühlfach, die beide allseitig mit Isolierwänden abgeschlossen sind, in den Isolierwänden je zwei getrennte Zu-und Abluftkanäle enthält und auf den als besondere Baueinheit ausgeführten Schrankunterteil, welcher alle Bauelemente der Kältemaschine, die zu ihrer Regelung notwendigen Teile und in einem besonderen isolierten Fach den Verdampfer, je einen Ventilator für das Normalkühlfach und für das Tiefkühlfach und je zwei aus dem Verdampferfach nach oben führende Zu- und Abluftkanäle enthält, so aufgesetzt ist, daß dabei der Anschluß der Luftkanäle in den beiden Kühlschrankteilen aneinander erfolgt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdampfer zwei voneinander durch Zwischenwände des wärmeisolierten Fachs abgeteilte, vorzugsweise völlig voneinander getrennte Wärmeaustauschräume zugeordnet sind, an die die beiden Ventilatoren und die zu den beiden Kühlfächern führenden Luftumlaufleitungen angeschlossen sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierte Fach des Schrankunterteils sich über die ganze Schrankbreite erstreckt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren der Ventilatoren im Bereich der Schrankrückwand liegen.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren der Ventilatoren in dem die wärmeabgebenden Teile der Kompressionskältemaschine aufnehmenden Fach des Schrankunterteils liegen.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verdampfer in einem Wärmeaustauschraum des wärmeisolierten Fachs befindet, der mit dem Tiefkühlfach verbunden ist, während der mit dem Normalkühlfach verbundene zweite Wärmeaustausehraum lediglich durch Wandteile des ersten Wärmeaustauschraums gekühlt wird.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Tiefkühlfach verbundene Wärmeaustauschraum in den zweiten mit dem Normalkühlfach verbundenen Wärmeaustauschraum zumindest teilweise hineingebaut ist. B.
8. Anordnung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Normalkühlfach zugeordnete Wärmeaustauschraum den dem Tiefkühlfach zugeordneten Wärmeaustauschraum an drei Seiten U-förmig umfaßt.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu-und Abluftkanäle in den beiden Kühlfächern im oberen bzw. unteren Bereich der Fächer angeschlossen sind.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle im Schrankoberteil zumindest teilweise unmittelbar an dem inneren Schrankeinsatzkasten entlanglaufen.
11. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Luftkanäle wesentlich größer als die senkrecht zur Wand des Einsatzkastens gemessene Tiefe ist (vorzugsweise Breite mindestens dreimal so groß wie Tiefe).
12. 12. Anordnung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle in der vorzugsweise aus Schaumstoff bestehenden Isolierung ausgespart sind.
13. 13. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Kühlfächern zugeordneten vier Luftkanäle im wesentlichen im Bereich der Schrankrückwand angeordnet sind.
14. 14. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Kühlfächern je ein besonderer Thermostat zugeordnet ist und daß diese Thermostaten in den Umlaufkanalabschnitten des Schrankunterteils angeordnet sind, welche die Luft zum Verdampfer hinführen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 907180, 3 005 321.