DE9004370U1 - Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken mit Steuerschaltung - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken mit SteuerschaltungInfo
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Description
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A 1076
14. Mai 1990
Arisielder: Gaggenau-Werke Haus- u.v) Lufttechnik GmbH,
Gaggenau, DE
Vorrichtung zur Herste1-unq von Klareisstücken
mit Steuerschaltung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken, insbesondere zur Benutzung in Verbindung
mit Kühl- oder Gefriergeräten, bei der in einer Wanne eine Wasserströmung erzeugt wird, welche Kühlfinger
zum Ansatz der Eirstücke umspült und bei der die Kühlfinger mit einer mit tiefgekühltem Kältemedium gespeisten
Kältemittel leitung in wärmeleitender Verbindung stehen, wobei ferner eine elektrische Heizvorrichtung
zum Beheizen der Kühlfinger beim Loslösen der Klareisstücke vorgesehen ist. Außerdem wird eine Steuerschaltung
zur elektrischen Temperatursteuerung einer solchen Vorrichtung angegeben.
Durch die deutsche Gebrauchsmusterschrift 88 12 951 ist
eine Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken bekannt, bei der in einer durch einen Schaukelantrieb bewegbaren
Wanne eine hin- und hergehende Wasserströmung erzeugt wird, welche die in die Wanne hineinragenden mit
der Kältemittel leitung einer Kühlvorrichtung verbundenen
Kühlfinger zum Ansatz der Eisstücke umspült, und bei der die Eisbildung gezielt --on den Kühlfingern ausgehend erfolgt.
Das Loslosen der :n den Kühlfingern festgefrorenen hohlen
Klareisstücke wird in bekannter Weise durch Beheizen der Kühlfinger durchgeführt. Eine Beheizung der in einzelnen
Kompartments einer Wanne erzeugten Klareisstücke zur Ablösung nach Beendigung des Gefriervorgangs ist u.a. in der
europäischen Patentschrift 0 333 887 beschrieben.
Aus der deutschen Patentschrift 33 14 056 ist ein Gefriergerät, insbesondere ein Gefrierschrank bekannt, bei dem das
Verdampfersystem in wenigstens zwei Verdampferabschnitte unterteilt ist, die thermisch getrennten Abteilen des Gehäuses
zugeordnet sind. Dabei ist mindestens ein Verdampferabschnitt durch eine steuerbare Umgehungsleitung überbrückbar,
und dem überbrückten Verdampferabschnitt ist ein weiterer Verdampfer zugeordnet, dessen wirksame Oberfläche
gegenüber derjenigen des überbrückten Verdampferabschnitts wesentlich kleiner ist. Dadurch sollen die durch den schwankenden
Beladungszustand und Ausnutzungsgrad entstehenden Nachteile durch eine ökonomische Anpassung der Verdampfeileistung
an den Beladungszustand ausgeglichen werden. Die
Umschaltung erfolgt durch Dreiwege-Majnetventile. Ei.ne Umschaltung
des Kältemittelflusses zwischen zwei jeweils
einzeln eingeschalteten Verdampfern ist in der deutschen
Patentschrift 30 24 590 beschrieben. Dabei handelf ss sich
«im ein Haushaltskühl- oder Gefriergerät, bei dem außer
dem Abteil zum Einlagern von Kühlgut ein weiteres Abteil zur Bereitung von gekühltem Trinkwasser vorgesehen ist.
Der eine Verdampfer ist dem Abteil für Kühlgut und der andere Verdampfer dem Abteil zur Vorratshaltung gekühlten
Trinkwassers zugeordnet.
Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, eine
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Kühl-oder Gefriergeräten
so auszubilden, daß bei geringem zusätzlichen Kältemittelverbrauch
eine Erzeugung von einwindfrei klaren Eisstücken erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist vorgesehen, daß
zwischen Kältemittelleitung und Kühlfinger eine Wärmesperre eingeschaltet ist, und daß die elektrische Heizvorrichtung
hinter der Wärmesperre liegt. Eine solche Ausbildung bietet den Vorteil, daß die Kühlfinger nicht durch unmittelbaren
Wärmekontakt mit der Kältemittelleitung, weiche ein bis zu
-300C kaltes Kältemedium enthält, zu stark abgekühlt werden,
und daß damit die Oberflächentemperatur der Kühlfinger
nicht unter einen für die Klareisherstellung günstigen
unteren Grenzwert, insbesondere von -100C absinkt. Außerdem
läßt sich die zur Einhaltung einer solchen Temperaturgrenze evtl. erforderliche zusätzliche Beheizung mit verringerter
Rückwirkung auf die Kältemittelleitung und damit geringerem Aufwand an Kälteleistung durchführen.
Der Begriff "Wärmesperre" soll dabei einstückige oder zusammengesetzte Wärmedämmelemente umfassen, welche den
Wärmeübergang von der Kältemittelleitung zu dem Gefrierabschnitt
des Künlfingers vermindern. Anstelle einer mit tiefgekühltem Kältemedium gespeisten Kältemittelleitung
kann auch eine andere, z.B. eine massiv metallene Kälteleitung,
benutzt werden, welche mit einem Kälteerzeuger beliebiger Bauart in Verbindung steht.
Es kann ferner zweckmäßig sein, daß die Kühlfinger aus einem mit der Kältemittelleitung verbundenen metallenen
Ansatzstück und einem mit der Heizvorrichtung verbundenen metallenen Fingerteil zusammengesetzt sind, und daß zwischen
Ansatzstück und Fingerteil die Wärmesperre aus schlecht wärmeleitendem Material zwischengeschaltet ist.
Damit ergibt sich einerseits eine Verminderung der Wärmeübertragung
von der Kältemittelleitung auf den Gefrierabschnitt des Kühlfingers, und andererseits wird bei einer
Beheizung dieses Abschnitts die unerwünschte Rückwirkung auf die Kältemittelleitung weitgehend eingeschränkt.
Bei einer solchen Ausbildung kann es vorteilhaft sein, dsß
das Ansatzstück mit dem Fingerteil durch eine schlecht wärmeleitende Schraubverbindung unter Zwischenlage einer
Wärmedämmscheibe verbunden ist. Dabei können die Schraubverbindung, beispielsweise in Form einer Madenschraube,
und/oder die Wärmedämmscheibe aus Metall, insbesondere Edelstahl, aber auch gegebenenfalls aus Kunststoff bestehen.
Die Wärmedämmscheibe kann zweckmäßig als Befestigungselement für die Heizvorrichtung ausgebildet sein, und
zwar vorteilhaft derart, daß die Wärmedämmscheibe Aussparungen aufweist, in die Haltestücke eines Trageelementes
zur Aufnahme einer elektrischen Heizwicklung eingreifen. Ein aolches Trageelement kann zweckmäßig topfförmig,
aus wärmeisolierendem Material, beispielsweise
j aus Kunststoff, ausgebildet sein.
\ In einer günstigen Ausbildung ist an dem hinter der
; Wärmesperre liegenden Fingerteil ein elektrisches
Temperaturfühlerelement vorgesehen.
j In weiterer bevorzugter Ausbildung der Erfindung kann die
! Kältemittelleitung wahlweise bei der Klareisbereitung mit
: dem Verdampfer eines Kühl- oder Gefriergerätes, insbe-
: sondere eines Haushaltskühlschranks,in Reihe geschaltet
werden. Dadurch wird ein weiteres Kompressor-Kühlaggregat erspart und der vorhandene Kompressor bei der Bereitung
von Klareisstücken zusätzlich ausgenutzt. Dabei erscheint es zweckmäßig, zur wahlweisen Einschaltung der
Kältemittelleitung in den Kreislauf des Kühlaggregates
ein Dreiwegeventil, vorzugsweise in der Ausbildung als Magnetventil, vorzusehen. Eine solche Ausbildung ergibt
eine günstige zusätzliche Ausnutzung des vorhandenen Kältemittelkreislaufs
bei der Eisbereitung, wobei der Kältemittelkreislauf des Haushaltskühlschranks, der gegebenenfalls
ein Tiefkühl-Gefrierfach aufweist, nur während der
Eisbereitung durch Einschaltung der Kältemittelleitung für die Kühlfinger zusätzlich belastet wird. Zweckmäßig
ist die Kältemittelleitung dem Verdampfer des Kühl- oder
Gefriergerätes in Strömungsrichtung des Kältemediums vorscnaltbar.
Eine vorteilhafte Steuerschaltung, mit der nn den K.ühlfingern
eine Gefriertemperatur oberhalb des für die Klareisbildung erforderlichen vorgegebenen Wertes, insbesondere
oberhalb von -10 C, eingehalten werden kann, ist in der Weise aufgebaut, daß die Temperatur des Kühlfingers
hinter der Wärmesperre durch eine die elektrische Heizvorrichtung steuernde Regelschaltung oberhalb
eines unteren Grenzwertes wenigstens annähernd konstant gehalten wird. Disse Rsgslschaltung enthält das s.?. Fingerteil
hinter der Wärmesperre angeordnete elektrische Temperaturfühlerelement und arbeitet vorzugsweise taktweise
durch Ein- und Ausschalten der elektrischen Heizvorrichtung. Derartige von einem Temperaturfühler, beispielsweise
einem NTC/PTC-Element, angesteuerte Regelschaltungen zur
Temperaturkonstanthaltung sind in vielen Ausführungsformen bekannt.
Durch die Merkmale der Erfindung wird erreicht, daß unter optimaler Ausnutzung der zur Verfüguno stehenden Kälteleistung,
z_B-eines Kompressor-Kühlaggregates,eine einwandfreie
Erzeugung von Klareisstücken, insbesondere im Haushaits-5sae5tab;!üög!ioh
ist: ohne daß durch eine zu tiefe Temperatur
an den Kühlfingern eine Mikrorißbildung und damit eine Trübung der Klareisstücke eintritt.
Die Erfindung wi.rd nachfolgend unter Bezug auf Ausführungsbeispiele näher erläutert; aus diesen erf?eb«n sich weitere
Erfindungsmerkmale. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Kühlfinger in Verbindung mit der Kältemittelleitung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1,
Fig. 3 ein Schema des Kältemittelflusses in einem Haushaltskühlschrank mit eingegliederter
Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken,
Fig. 4 ein Schaltschema für die angegebene Steuerschaltung.
In Fig. 1 und 2 erkennt man einen Kühlfinger 1, welcher
aus einem metallenen Ansatzstück 2 und einem metallenen Fingerteil 3 zusammengesetzt ist. Zwischen dem Ansatzstück
und dem Fingerteil 3 befindet sich eine Wärmesperre, die durch eine schlecht wärmeleitende Madenschraubverbindung 4
aus Edelstahl und eine Wärmedammscheibe 5, gleichfalls aus Edelstahl, gebildet wird. Dadurch ist der Fingerteil unter
Zwischenschaltung der Wärmesperre 4,5 an den Ansatzstück 2 und die damit metallisch verbundene Kältemittelleitung 6
angekoppelt.
In drei symmetrisch angeordnete Aussparungen 7,8,9 der Wärmedämmscheibe 5 greifen Rastnasen 10,11,12 eines topfförmigen
Trageelementes 13 aus Kunststoff ein, in dem eine elektrische Heizwicklung 14 untergebracht ist.
An dem Fingerteil 3 1st ein elektrisches Temperaturfühlerelement 15 angeordnet.
Der Kühl finger ragt zusammen mit mehreren in der Zeichnung nicht dargestellten gleichartigen Kühlfingern in eine
• · &igr;
• · &igr;
•&bgr;:
Wanne 16, die gemäß der deutschen Gebrauchsmusterschrift
88 12 951 ausgebildet sein kann und in der bei der Klareiserzeugung eine Wasserströmung hervorgerufen wird, welche
die Kühlfinger zum Ansatz der Eisstücke umspült. Ein solches Eisstück 17 ist schematisch angedeutet.
Die Kältemittslleitum» 6 kann dabei wahlweise in den Kälte
mitteikreisiauf eines Kompressor-Kühlaggregates eines Basashaltskühlschrankes
eingeschaltet werden, wie dies-in dem Sch, tschema Fig. 3 dargestellt ist. Eine Abgang aeitung
des Kompressors 19 führt über den Verflüssiger 26 zu einem M Dreiwege»Magnetv«ntil 2ü, welches wahlweise die Kältemittel'
leitung S unter Vorschaltung einer Drosselstelle 28 mit den Kühlfingern 1 in den Kältemittel-Kreislauf des Hauptverdaropfers
21 einschaltet. Ist die Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken nicht eingeschaltet, so erfolgt die
Zuleitung des Kältemittels durch das Dreiwege-Magnetventil und eine Zuführungsleitung 22 über die Drosselstelle 27 unmittelbar
zum Hauptverdampfer 21. Zur Rückführung aus dem Hauptverdampfer zum Kompressor ist die Rückführungsleitung
vorgesehen. Bei der Einschaltung der Kältemittelleitung 6 in den Kältemittelkreislauf ist diese dem gegebenenfalls aus mehreren
Teilstücken für Gefrier- und Normalteil zusammengesetzten
Hauptverdampfer 21 vorgeschaltet.
Fig. 4 zeigt den schematischen Aufbau der Regelschaltung, wobei ein Steuergerät 24 bei der Klareiserzeugung dte vom
Temperaturfühlerelement 15 abgegebenen Meßwerte als Eingangsgröße aufnimmt und entsprechend die Stromzuführung
zu den elektrischen Heizwicklungen 14 der Kühlfinger 1 steuert. Dabei wird in einfacher Weise eine 2-Punkt-Regelung
ausgeführt. Die Spannungsversorgung des Steuergerätes 24
erfolgt über Anschlüsse 25.
Haben die Klareisstücke 17 auf den Fingerteilen 3 eine hinreichende Dicke erreicht - und dies kann in einfacher
Weise durch ein mechanisch abtastendes Senecrelement festgestellt
werden - so werden die elektrischen Heizwicklungen
14 durch das Steuergerät 24 solange 5t~gaschaltet, bis
durch entsprechende Beheizung der Fingers ie 3 sin Loslösen
der Klareisstücke 17 eintritt und diese in einen
Sammelbehälter zur Weiterleitung herabfallen.
Die Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken kann
entweder ali getrenntes Gerät odn. zweckmäßig in Verbindung
mit Kühl-oder Gsfriergcra*-en, insbesondere aus dem
Haushaltsbereich, z.B. als Einbauteil für einen Haushaltskühlschrank, hergestellt werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken (17) , insbesondere zur Benutzung in Verbindung mit Kühl-
oder Gefriergeräten/ bei der in einer Wanne (16) eine
Wasserströmung erzeugt wird, welche die Kühllinger (i)
zum Ansatz der Eisstücke umspült, und bei der die Kühlfinger (1) mit einer mit tiefgekühltem Kältemedium
gespeisten Kältemittelleitung (6) in wärmeleitender Verbindung stehen, wobei ferner eine elektrische Heizvorrichtung
(14) zum Beheizen der Kühlfinger (1) beim
Loslosen der Klareisstücke vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Kältemittelleitung (6) und Kühlfinger (1) eine Wärmesperre
(4,5) eingeschaltet ist, und daß die elektrische Heizvorrichtung (14) hinter der Wärmesperre (4,5) liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch g e kennzeichnet,
daß die Kühlfinger (1) aus einem mit der Kältemittelleitung (6) verbundenen metallenen
Ansatzstück (2) und einem mit der Heizvorrichtung (14) verbundenen metallenen Fingerteil (3) zusammenqesetzt
sind, und das zwischen Ansatzstück (2) und Fingerteil (3) die Wärmesperre (4,S) aus schlecht wärmeleitendem
Material zwischengeschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,
daß das Ansatzstück (?) mit dem Fingerteil (3) durch eine schlecht wärmeleitende
Schraubverbindung (4) unter Zwischenlage einer Wärmedänunscheibe (5) verbunden ist.
4. Verrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet/
daß die Wärmedämmscheibe (5) als Befestigungselement der Heizvorrichtung (14) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmedänunscheibe (5) Aussparungen (7,8,9) aufweist, in die Haltestücke
(10,11,12) eines Trageelementes (13) zur Aufnahme einer elektrischen Heizwicklung (14) eingreifen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,
daß das topfförmige Trageelement (13) aus wärmeisolierendem Material besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem hinter der
Wärmesperre (4,5) liegenden Fingerteil (3) ein elektrisches Temperaturfühlerelement (15) angeordnet
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet
, daß die Kältemittellei-
tung (6) bei der K lareisbereltuny mit dem Verdampfer
(21) eines Kühl- oder Gefriergerätes in Reihe geschaltet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet,
daß zur wahlweisen Einschaltung der Kältemittel leitung (6) in den Kreislauf des Kühl- oder Gefriergerätes ein Dreiwegeventil
(20) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kältemitte 1 leitung (6) dem Verdampfer (21) eines Haushaltskühlschrankes
in Strömungsrichtung des Kältemediums vorschaltbar ist.
11. Vorrichtung, mit der an den nach Anspruch 1 ausgebildeten Kühlfingern eine Gefriertemperatur |
oberhalb eines vorgegebenen Wertes, insbesondere | oberhalb von -10°C, eingehalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine f
Regelschaltung (24) vorgesehen ist, welche mit der f hinter der Wärmesperre (4,5) am Fingerteil (3) ange- ?
ordneten elektrischen Heizvorrichtung (14) verbunden , ist. 1
Priority Applications (1)
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DE9004370U DE9004370U1 (de) | 1990-04-14 | 1990-04-14 | Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken mit Steuerschaltung |
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Country | Link |
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DE (1) | DE9004370U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0453809A2 (de) * | 1990-04-14 | 1991-10-30 | Gaggenau-Werke Haus- und Lufttechnik GmbH | Vorrichtung zur Herstellung von Klareisstücken |
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DE102009020757B4 (de) | 2009-04-28 | 2019-08-22 | Vritex Technologies KG | Einrichtung, System und Verfahren zum Einstellen der Antriebsleistung für eine Eisproduktion |
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1990
- 1990-04-14 DE DE9004370U patent/DE9004370U1/de not_active Expired - Lifetime
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DE102009020757B4 (de) | 2009-04-28 | 2019-08-22 | Vritex Technologies KG | Einrichtung, System und Verfahren zum Einstellen der Antriebsleistung für eine Eisproduktion |
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