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Kühlschrank Gegenstand der Erfindung ist ein Kühlschrank mit Kühlaggregat, Hauptkühlfach und Tiefkühlfach.
Es ist bekanntlich nicht zu vermeiden, dass die zum Teil aus dem eingelagerten Gut, zum Teil aus der beim Öffnen des Hauptkühlfaches eindringenden wärmeren Aussenluft kommende und sich am Verdampfer niederschlagende Feuchtigkeit auskristallisiert und dadurch einen als Isolator wirkenden Schneemantel bildet, der den Abtransport der Wärme über den Verdampfer erschwert. Von Zeit zu Zeit ist deshalb ein Abtauen dieses isolierenden Schneemantels erforderlich, was durch zeitweises längeres Abschalten des Kühlaggregates erfolgen kann. Wenn dieses Abschalten durch den Benützer des Kühschrankes von Hand vorgenommen werden muss, besteht keine Gewähr dafür, dass das Abtauen wirklich dann erfolgt, wenn es aus Gründen eines wirtschaftlichen Betriebs vorgenommen werden müsste.
Man ist deshalb dazu übergegangen automatische Abschaltvorrichtungen einzubauen, welche bei Erreichen gewisser Betriebsverhältnisse das Kühlaggregat so lange ausser Betrieb setzen, dass die Verdampfertemperatur genügend lange über einem Wert von 0 C bleibt, um ein einwandfreies Abtauen des Schneemantels zu gewährleisten.
Üblicherweise ist der Verdampfer im Tiefkühlfach angeordnet, und der Abtransport der Wärme aus dem Hauptkühlfach erfolgt indirekt durch Wärmeaustausch mit dem Tiefkühlfach. Das zu Abtau- zwecken erfolgende Abschalten des Kühlaggregates (ob von Hand oder automatisch) hat bei allen bekannten Kühlschränken zur Folge, dass die über 0 C ansteigende Temperatur des Verdampfers auch ein Ansteigen der Temperatur des Tiefkühlfaches über den dort als maximale Betriebstemperatur (z. B. -18 C) festgelegten Wert hinaus bewirkt.
Damit ist somit eine unerwünschte Erwärmung des ganzen Kühlschranknutzraumes verbunden, was nicht nur für das eingelagerte Gut schädlich ist, sondern auch einen relativ grossen Zeit- und Leistungsaufwand erforderlich macht, um nach dem Wiedereinschalten des Kühlaggregates die hauptsächlich im Tiefkühlfach erforderliche tiefe Temperatur wieder zu erreichen.
Diese Nachteile sind beim erfindungsgemässen Kühlschrank vermieden; er ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass im Tiefkühlfach ein erster Verdampfer und im Hauptkühlfach ein mit dem ersten in Serie geschalteter zweiter mit einem Ablauf für Abtauwasser versehener Verdampfer vorgesehen ist, wobei im Hauptkühlfach ein Temperaturfühler eines das Kühlaggregat bei einer unteren, über 0 C liegenden Grenztemperatur des Hauptkühlfaches abschaltenden und bei Erreichen einer oberen Grenztem- peratur dieses Faches wieder einschaltenden Thermostaten angeordnet ist, und dass die Verdampfer,
die Kühlfächer und das Kühlaggregat so bemessen sind und der Thermostat so eingestellt ist, dass die Temperatur des Tiefkühlfachverdampfers stets unter einem weniger als 0 C betragenden Grenzwert liegt und die Temperatur des Hauptkühlfachverdampfers, die vor dem Abschalten des Kühlaggregates weniger als 0 C beträgt, bei abgeschaltetem Kühlaggregat über 0 C ansteigt und so bis zum Wiedereinschalten des Kühlaggregates automatisch ein Abtauen des Hauptkühlverdampfers bewirkt.
Trotzdem somit der Hauptkühlfachverdampfer bei abgeschaltetem Kühlaggregat sich über 0 C hinaus erwärmt und damit abgetaut wird, steigt weder die Hauptkühlfachtemperatur noch die Tiefkühlfachtemperatur über diesen Fächern vorgeschriebenen oberen Grenzwerte. Praktisch werden somit die beiden Kühlfächer auch während der Abtauperiode nicht ausser Betrieb gesetzt, und der Zeit- und Leistungsaufwand, um nach dem Wiedereinschalten des Kühl-
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aggregates die beiden Kühlfächer wieder auf ihre untere Grenztemperatur zu bringen, bleiben klein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfi'ndungsgemässenKühlschrankes schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 das Anordnungsschema der Einzelaggregate des Kühlschrankes, Fig. 2 in graphischer Darstellung den Beispielsweisen Verlauf der Verdampfer- und Hauptkühlfach- temeperaturen und Fig. 3 schaubildlich und schematisch die Anordnung der Kühlfächer des Kühlschrankes.
Gemäss Fig. 1 besitzt der Kühlschrank ein Kühlaggregat 1, es kann dabei um ein Aggregat der Absorberbauart oder der Kompressorbauart handeln. Im Strömungsweg des Kühlmediums sind zwei in Serie geschaltete Verdampfer 2 und 3 vorgesehen. Der kleinere Verdampfer 2 ist im Hauptkühlfach 4 des Kühlschrankes angeordnet, während der grössere Verdampfer 3 im Tiefkühlfach 5 des Kühlschrankes angeordnet ist. Dem Hauptkühlfachverdampfer 2 ist eine Auffangschale 6 mit Ablauf für das Abtauwasser zugeordnet. Ferner ist im Hauptkühfach 4 der Temperaturfühler 7 eines Thermostates 8 angeordnet.
Der Thermostat 8 dient zum temperaturabhängigen Ein- und Abschalten des Kühlaggregates 1. Das Kühlaggregat 1, die Kühlfächer 4 und 5 und die Verdampfer 2 und 3 sind ,so bemessen und der Thermostat 8 ist so eingestellt, dass sich das Betriebsverhalten des Kühlschrankes wie folgt ergibt: Wie Fig. 2 zeigt, bleibt die Temperatur T1 im Hauptkühlfach 4 stets über 0 C, steigt aber anderseits nie über +6 C an.
Dies entspricht den an ein Hauptkühlfach eines Haus- haltkühlschrankes üblicherweise gestellten Bedingungen. Um diese Hauptkühlfachtemperatur T, einhalten zu können, muss die Temperatur T2 im entsprechenden Verdampfer 2 normalerweise weit unter 0 C liegen, während die Temperatur T3 des grösseren Verdampfers 3 im Tiefkühlfach 5 zur Einhaltung der dort geforderten, relativ tiefen Temperaturen dauernd unter 18 C liegt.
Nach einer gewissen Einschaltzeit a des Kühlaggregates 1 haben die Temperaturen TI, T2 und T3 der verschiedenen Aggregate ihren tiefsten Wert erreicht. Unvermeidlicherweise hat sich dabei am Verdampfer 2 des Hauptkühlfaches 4 ein mehr oder weniger starker Schneemantel gebildet.
Der auf die untere Grenztemperatur Ti des Hauptkühlfaches 4 eingestellte Thermostat 8 schaltet nun das Kühlaggregat 1 ab. Während die Hauptkülfachtem- peratur T1 in der Folge nur relativ langsam auf ihren noch unter 6 C liegenden Höchstwert ansteigt (den sie im Zeitpunkt b erreicht), steigt die etwa bei -10 C liegende Temperatur T2 des Hauptkühfachverdamp- fers 2 sofort stark an und übersteigt im Zeitpunkt c die 0 C-Grenze;
ihr Höchstwert liegt aber im Zeitpunkt b immer noch unter +6 C. Während dieser Abschaltperiode (zwischen den Zeitpunkten a und b) ist auch die Temperatur T3 des Tiefkühlfachver- dampfers 3 etwas angestiegen, bleibt aber auch mit ihrem höchsten Wert unter -18 C, so dass im Tief- kühlfach 5 dauernd eine relativ tiefe, nie gegen 0 C ansteigende Temperatur erhalten bleibt. Im Zeitpunkt b schaltet der Thermostat 8 das Kühlaggregat 1 wieder ein.
Während die Temperatur T2 des Hauptkühl- fachverdampfers 2 sofort relativ steil absinkt und rasch ihren weit unter 0 C liegenden Normalwert erreicht, sinkt die Temperatur T1 des Haupkühlfaches 4 relativ langsam auf ihren bei etwa +3 C liegenden Minimalwert. Die Temperaturschwankung im Haup- kühlfach ist somit nur gering.
Wesentlich aber ist, dass die Temperatur T2 des Hauptkühlfachverdampfers 2 bei angeschaltetem Kühlaggregat über 0 C ansteigt, und somit während des zwischen c und b liegenden Zeitabschnittes automatisch ein Abtauen des Verdampfers 2 ermöglicht, ohne dass die Hauptkühlfachtemperatur T1 über ihren für Normalbetrieb festgelegten Maximalwert von z. B. +6 C steigt. Da sich die Abschalt- und damit die Abtauperioden regelmässig wiederholen, genügt jeweils schon eine relativ kurze Abtauzeit, um den Hauptkühlfachverdampfer dauernd belagfrei zu halten.
Da ausserdem der grö- ssere, im Tiefkühlfach 5 angeordnete Verdampfer 3 die zur Erzielung des Abtauens des Verdampfers 2 notwendige starke Temperaturschwankung dieses Verdampfers nur in sehr geringem Ausmass mitmacht, bleibt auch die Tiefkühlfachtemperatur trotz des periodischen Abschaltens des Kühlaggregates dauernd auf einem annähernd konstanten, unter der angenommenen Grenze von -18 C liegenden Wert. Die nach dem Abtauen zur Rückführung der Kühlfachtemperaturen auf ihren Normalwert erforderliche Kühlleistung ist entsprechend gering.
Die Hauptvorteile des beschriebenen Kühlschrankes liegen somit in der vollständigen Automatisierung des Abtau- und Kühlbetriebes, im geringen Leistungsbedarf trotz periodischen Abtauens und in der praktisch ununterbrochenen Kühlwirkung auch bei zu Abtauzwecken abgeschaltetem Kühlaggregat.
In Fig. 3 ist schematisch die Form und gegenseitige Anordnung der Kühlfächer eines praktischen Ausführungsbeispiels eines Kühlschrankes nach der Erfindung dargestellt. Mit ausgezogenen Linien ist das Hauptkühlfach 14 dargestellt, während mit gestrichelten Linien das Tiefkühlfach 15 und das Kühlaggregat 11 eingezeichnet sind. Das Hauptkühlfach 14 von prismatischer Form besitzt im Bereich der einen vorderen Schrankecke eine nach oben ragende Kammer 14c, in welcher der nichtgezeichnete Hauptkühlfachverdampfer liegt.
Hinter dem der Kammer 14a entsprechenden Gehäusevorsprung ist das Kühl- aggregat 1'1 angeordnet, während das sich seitlich der Kammer 14a über die restliche Gehäusebreite und die ganze Gehäusetiefe erstreckende Tiefkühlfach 15 den ebenfalls nicht gezeichneten Tiefkühlfachver- dampfer enthält.
Die Anordnung des Hauptkühlfach- verdampfers in der sackförmigen oberen Kammer 14a des Hauptkühlfaches 14 hat zur Folge, dass bei offener Kühlschranktüre die eindringende Warmluft nicht ohne weiteres bis zum Hauptkühlfachverdampfer vor-
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dringt, da dieser in der Kammer 14a relativ gut abgeschirmt ist; die Kammer 14a wirkt wie ein Stauraum und eine Zirkulation von in das Hauptkühlfach eindringender Warmluft durch diese Kammer ist erschwert. Das Öffnen der Kühlschranktüre hat somit nicht ein übermässiges Erwärmen des Verdampfers zur Folge.
Anderseits ist es erwünscht, dass der Hauptkühlfachverdampfer bei zu Abtauzwecken abgeschaltetem Kühlaggregat sich wie anhand von Fig. 2 beschrieben möglichst rasch über 0 C hinaus erwärmt. Um dieses Erwärmen etwas zu beschleunigen, ist es zweckmässig die für die Beleuchtung des Hauptkühlfaches übliche Lampe in der Kammer 14a bzw. unmittelbar unter dem Hauptkühlfachverdampfer anzu- ordnen. Die Schaltung dieser Lampe ist dann zweckmässig vorgesehen, dass die Lampe nicht nur bei offener Kühlschranktüre, sondern auch bei abgeschaltetem Kühlaggregat (in diesem Fall auch bei geschlossener Türe) brennt.
Die, wenn auch nur geringe Wärmeentwicklung dieser Lampe bewirkt zwangläufig die erwünschte Beschleunigung der Ver- dampfererwärmung; durch Wahl der geeigneten Lampenstärke kann diese an sich erwünschte Wirkung in relativ engen Grenzen gehalten werden.
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Refrigerator The invention relates to a refrigerator with a cooling unit, main cooling compartment and freezer compartment.
As is well known, it is unavoidable that the moisture coming partly from the stored goods, partly from the warmer outside air entering when the main cooling compartment is opened and precipitating on the evaporator crystallizes out and thus forms a snow jacket that acts as an insulator, which transports the heat away makes the vaporizer difficult. From time to time it is therefore necessary to defrost this insulating snow jacket, which can be done by switching off the cooling unit for a longer period of time. If this shutdown has to be done manually by the user of the refrigerator, there is no guarantee that defrosting will actually take place when it should be done for reasons of economic operation.
We have therefore switched to installing automatic shut-off devices which, when certain operating conditions are reached, put the cooling unit out of operation for long enough that the evaporator temperature remains above a value of 0 C long enough to ensure proper defrosting of the snow jacket.
The evaporator is usually arranged in the freezer compartment, and the heat is removed from the main freezer compartment indirectly through heat exchange with the freezer compartment. If the refrigeration unit is switched off for defrosting purposes (whether manually or automatically) in all known refrigerators, the temperature of the evaporator, which rises above 0 C, also increases the temperature of the freezer compartment above the maximum operating temperature there (e.g. -18 C).
This is associated with undesirable heating of the entire usable refrigerator space, which is not only harmful to the stored goods, but also requires a relatively large amount of time and effort in order to achieve the low temperature mainly required in the freezer compartment again after the cooling unit is switched on again.
These disadvantages are avoided in the refrigerator according to the invention; For this purpose, it is characterized in that a first evaporator is provided in the freezer compartment and a second evaporator, connected in series with the first and provided with a drain for defrost water, is provided in the main freezer compartment, with a temperature sensor in the main freezer compartment of the refrigeration unit at a lower, above 0 C. thermostat is arranged to switch off the limit temperature of the main cooling compartment and to switch it on again when an upper limit temperature of this compartment is reached, and that the evaporator,
the refrigeration compartments and the refrigeration unit are dimensioned and the thermostat is set so that the temperature of the freezer compartment evaporator is always below a limit value of less than 0 C and the temperature of the main refrigeration compartment evaporator, which is less than 0 C before the refrigeration unit is switched off, when the unit is switched off The refrigeration unit rises above 0 C and thus automatically defrosts the main cooling evaporator until the refrigeration unit is switched on again.
In spite of the fact that the main refrigerator compartment evaporator warms up to above 0 C when the cooling unit is switched off and is thus defrosted, neither the main refrigerator compartment temperature nor the freezer compartment temperature rise above the upper limit values prescribed for these compartments. In practice, the two cooling compartments are not put out of operation during the defrosting period, and the time and effort required to clean up after switching on the cooling
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aggregates to bring the two cooling compartments back to their lower limit temperature remain small.
An embodiment of the refrigerator according to the invention is shown schematically in the drawing. It shows: FIG. 1 the arrangement diagram of the individual units of the refrigerator, FIG. 2 in a graphical representation the course of the evaporator and main cooling compartment temperatures by way of example, and FIG. 3 diagrammatically and schematically the arrangement of the cooling compartments of the refrigerator.
According to FIG. 1, the refrigerator has a cooling unit 1; it can be a unit of the absorber type or the compressor type. Two evaporators 2 and 3 connected in series are provided in the flow path of the cooling medium. The smaller evaporator 2 is arranged in the main cooling compartment 4 of the refrigerator, while the larger evaporator 3 is arranged in the freezer compartment 5 of the refrigerator. The main cooling compartment evaporator 2 is assigned a collecting tray 6 with a drain for the defrosting water. Furthermore, the temperature sensor 7 of a thermostat 8 is arranged in the main cooling compartment 4.
The thermostat 8 is used for temperature-dependent switching on and off of the cooling unit 1. The cooling unit 1, the cooling compartments 4 and 5 and the evaporators 2 and 3 are dimensioned and the thermostat 8 is set so that the operating behavior of the refrigerator results as follows : As FIG. 2 shows, the temperature T1 in the main cooling compartment 4 always remains above 0 C, but on the other hand never rises above +6 C.
This corresponds to the conditions usually imposed on a main cooling compartment of a household refrigerator. In order to be able to maintain this main cooling compartment temperature T, the temperature T2 in the corresponding evaporator 2 must normally be well below 0 C, while the temperature T3 of the larger evaporator 3 in the freezer compartment 5 is constantly below 18 C to maintain the relatively low temperatures required there.
After a certain switch-on time a of the cooling unit 1, the temperatures TI, T2 and T3 of the various units have reached their lowest value. Inevitably, a more or less thick snow jacket has formed on the evaporator 2 of the main cooling compartment 4.
The thermostat 8 set to the lower limit temperature Ti of the main cooling compartment 4 now switches off the cooling unit 1. While the main cooler temperature T1 subsequently rises relatively slowly to its maximum value, which is still below 6 C (which it reaches at time b), the temperature T2 of the main cooler evaporator 2, which is approximately -10 C, immediately rises sharply and exceeds it at time c the 0 C limit;
However, its maximum value at time b is still below +6 C. During this switch-off period (between times a and b) the temperature T3 of the freezer compartment evaporator 3 has also risen slightly, but remains below -18 C at its highest value, so that a relatively low temperature that never rises to 0 C is maintained in the freezer compartment 5. At time b, the thermostat 8 switches the cooling unit 1 on again.
While the temperature T2 of the main cooling compartment evaporator 2 immediately drops relatively steeply and quickly reaches its normal value, which is well below 0 C, the temperature T1 of the main cooling compartment 4 falls relatively slowly to its minimum value, which is approximately +3 C. The temperature fluctuation in the main refrigerator compartment is therefore only slight.
What is essential, however, is that the temperature T2 of the main refrigerator compartment evaporator 2 rises above 0 C when the cooling unit is switched on, and thus automatically enables defrosting of the evaporator 2 during the period between c and b without the main refrigerator compartment temperature T1 exceeding its maximum value of z . B. +6 C increases. Since the switch-off and therefore the defrosting periods are repeated regularly, a relatively short defrosting time is sufficient to keep the main refrigerator compartment evaporator free of deposits at all times.
In addition, since the larger evaporator 3 arranged in the freezer compartment 5 only takes part in the strong temperature fluctuation of this evaporator necessary to achieve defrosting of the evaporator 2, the freezer compartment temperature also remains at an approximately constant level despite the periodic shutdown of the refrigeration unit the assumed limit of -18 C. The cooling capacity required to return the refrigerator compartment temperatures to their normal value after defrosting is correspondingly low.
The main advantages of the refrigerator described are therefore the complete automation of the defrosting and cooling operation, the low power requirement despite periodic defrosting and the practically uninterrupted cooling effect even when the cooling unit is switched off for defrosting purposes.
In Fig. 3 the shape and mutual arrangement of the cooling compartments of a practical embodiment of a refrigerator according to the invention is shown schematically. The main cooling compartment 14 is shown with solid lines, while the freezer compartment 15 and the cooling unit 11 are shown with dashed lines. The main cooling compartment 14 of prismatic shape has an upwardly projecting chamber 14c in the region of the one front corner of the cupboard, in which the main cooling compartment evaporator, not shown, is located.
The cooling unit 1'1 is arranged behind the housing projection corresponding to the chamber 14a, while the freezer compartment 15, which extends to the side of the chamber 14a over the remaining housing width and the entire housing depth, contains the freezer compartment evaporator, also not shown.
The arrangement of the main cooling compartment evaporator in the sack-shaped upper chamber 14a of the main cooling compartment 14 means that when the refrigerator door is open, the warm air that penetrates to the main cooling compartment evaporator cannot easily
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penetrates, since this is relatively well shielded in the chamber 14a; the chamber 14a acts like a storage space and a circulation of warm air penetrating into the main cooling compartment through this chamber is made more difficult. Opening the refrigerator door does not result in excessive heating of the evaporator.
On the other hand, it is desirable that the main cooling compartment evaporator, when the cooling unit is switched off for defrosting purposes, as described with reference to FIG. 2, warms up to above 0 C as quickly as possible. In order to accelerate this heating up somewhat, it is advisable to arrange the lamp that is customary for illuminating the main cooling compartment in the chamber 14a or directly below the main cooling compartment evaporator. The switching of this lamp is then expediently provided so that the lamp does not only burn when the refrigerator door is open, but also when the cooling unit is switched off (in this case also when the door is closed).
The heat development of this lamp, even if only slight, inevitably causes the desired acceleration of the heating of the evaporator; by choosing the appropriate lamp strength, this desired effect can be kept within relatively narrow limits.