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Die vorliegende Erfindung betrifft ein horizontales und offenes Verkaufskühlmöbel für
tiefgekühlte oder gekühlte Lebensmittel.
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Derzeit ist man geneigt, horizontale wie auch vertikale Kühlmöbel offen auszuführen,
d. h. ohne Schutzdeckel bzw. -tür, um den spontanen Kauf der Lebensmittel durch
die Verbraucher zu erleichtern und anzuregen.
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Bei solchen offenen Kühlmöbeln werden die Lebensmittel direkt der Umgebungsluft
ausgesetzt, die im allgemeinen eine Temperatur von etwa 25 bis 30ºC hat, und
unterliegen der Infrarotstrahlung der äußeren Umgebung, welche sie erwärmt.
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Diese Kühlmöbel enthalten einen Kaltlufthauptstrom, um einen oder mehrere
Kaltluftvorhänge an der ausgestellten Oberfläche der gefrorenen oder gekühlten
Lebensmittel zu bilden, um sie in einem befriedigenden Zustand zu halten.
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Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der US-A-2 447 759 beschrieben.
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Bisher hat man zum Konservieren gefrorener Lebensmittel im allgemeinen Kaltluft
mit einer Temperatur beispielsweise zwischen etwa -28 und -30ºC und einer
Geschwindigkeit beispielsweise von etwa 0,8-1 m/s auf die ausgestellte Oberfläche
der Lebensmittel geblasen, um mittels Zwangskonvektion die durch Strahlung von
den Lebensmitteln aufgenommene Wärme abzuführen.
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Bei dieser Geschwindigkeit ist der Kaltluftstrom an der Oberfläche der Lebensmittel
laminar, wodurch sich wenige Wirbel an der Grenzfläche zwischen dem
Kaltluftvorhang und der Umgebungsluft bilden, so dass
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- der eingeblasene Kaltluftvorhang sich wenig mit der Umgebungsluft vermischt,
wodurch die Erwärmung des Kaltluftvorhangs durch Wärmekonvektionsübertragung
mit der Umgebungsluft minimiert wird, womit die Energiemenge vermindert wird, die
der Verdampfer des Hauptstroms bei jedem Kühlzyklus liefern muss,
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- die geringe Menge an Mischluft oberhalb des Kaltluftvorhangs geringfügig durch
Umlauf des Kaltluftstroms mitgenommen wird und aufgrund ihrer geringen
Geschwindigkeit im Möbel eingeschlossen bleibt, wobei sie somit eine "Wanne"
bildet, die mit Luft gefüllt ist, die relativ kälter als die Umgebungsluft ist, wodurch die
Wärmeübertragung mit dem Luftvorhang vermindert wird.
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Die vorgenannte Wanne besteht im allgemeinen aus den Seitenwänden des
Kühlmöbels, welche die Oberfläche der Lebensmittel mit einer bestimmten Höhe
überragen.
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Um im Kern der Lebensmittel niedrigere Temperaturen in der Größenordnung von
-18ºC zu erreichen, wie nun für tiefgefrorene Lebensmittel gefordert wird, kann es
erforderlich sein, die Strömungsgeschwindigkeit des Kaltluftvorhangs zu erhöhen,
beispielsweise auf eine Blasgeschwindigkeit in der Größenordnung von 2-2,5 m/s.
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Bei dieser Geschwindigkeit geht der Kaltluftstrom vom laminaren Strömungsbereich
zur Wirbelströmung über, was nachfolgende Konsequenzen mit sich bringt:
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- die Umgebungsluft vermischt sich wesentlich mehr mit dem Kaltluftstrom, was eine
deutlich stärkere Erwärmung dieses Stroms hervorruft und somit mehr Energie
erfordert, um diesen bei jedem Zyklus im Verdampfer zu kühlen,
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- die große Menge an Mischluft oberhalb des Kaltluftvorhangs wird durch den Umlauf
der Kaltluftströmung mit einer Geschwindigkeit mitgenommen, die zu hoch ist, als
dass die so vermischte Luft im Möbel eingeschlossen bleibt und tritt somit aus
diesem aus, indem die "Wannenwirkung" unterdrückt wird.
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Die Lösung, die Höhe der Seitenwände des Kühlmöbels noch zu vergrößern, ist
deshalb nicht akzeptabel, weil die Lebensmittel somit für den Verbraucher
unzugänglich würden.
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Selbstverständlich kann das gleiche Problem bei nur gekühlten Lebensmitteln mit
einer Temperatur von etwa +4ºC für empfindliche Lebensmittel, wie etwa Fleisch,
und mit einer Temperatur von +8ºC für Lebensmittel, wie etwa Milchprodukte,
auftreten, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Kaltluftstroms erhöht werden soll.
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Die vorliegende Erfindung zielt somit darauf ab, die vorgenannten Nachteile zu
beseitigen und ein horizontales und offenes Verkaufskühlmöbel für gefrorene oder
gekühlte Lebensmittel vorzuschlagen, bei dem eine optimale Kühlung dieser
Lebensmittel gewährleistet und dabei trotz erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten
des Kaltluftstroms der Energieaufwand begrenzt ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dazu ein horizontales und offenes
Verkaufskühlmöbel für gefrorene oder gekühlte Lebensmittel, vom Typ mit einem
Fach und einem Behälter im Inneren desselben für die Lagerung der besagten
Lebensmittel und mit einem Hauptströmungskreis der im zwischen dem Fach und
dem darunter liegenden Behälter und neben demselben abgegrenzten Raum
strömenden Kaltluft und mit Kaltluftblasdüsen zur Bildung wenigstens eines
Kaltluftvorhangs an der Oberfläche der Lebensmittel, die zwischen zwei
gegenüberliegenden Rändern des Behälters ausgestellt sind, wobei an dem einen
die besagten Kaltluftblasdüsen angeordnet sind, und einer Rücknahme eines Teils
der Kaltluft des besagten Vorhangs, die im Bereich des diesem gegenüberliegenden
Randes angeordnet ist, wo sich die Kaltluftblasdüsen befinden, um diesen Teil der
Kaltluft wieder in den besagten Raum in Umlauf zu bringen, wobei die Kaltluft bei
einer solchen Geschwindigkeit, zum Beispiel in der Größenordnung von 2 m/s
eingeblasen wird, dass der Luftstrom zum Wirbel wird, wobei ein Abweiser des
anderen Teils des Kaltluftstroms des Kaltluftvorhangs im Bereich der Rücknahme
der Kaltluft vorgesehen ist, um diesen Teil der Luft in Form eines vermischten, relativ
kälteren Luftstroms als die Raumluft in umgekehrter Richtung oberhalb des
genannten Kaltluftvorhangs zurückzuführen und dabei eine Zwischenschleife
vermischter, relativ kalter Luft zwischen dem Kaltluftvorhang und der Raumluft zu
bilden.
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Bei einer Ausführungsvariante hat der Abweiser einen Querschnitt im wesentlichen
in liegender U-Form, deren Öffnung zur Innseite des Möbels gerichtet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante hat der Abweiser einen Querschnitt im
wesentlichen in abgeflachter C-Form oder Chistera-Form, deren Öffnung zur
Innenseite des Möbels gerichtet ist, wobei der Abweiser dann auch die Funktion
haben kann, teilweise eine Abschirmung gegen Infrarotstrahlung zu bilden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der obere Teil des Abweisers mit
einer inneren und von diesem entfernt liegenden Auskleidung ausgerüstet, wobei die
besagte Auskleidung mit dem oberen Teil des Abweisers einen divergierenden bzw.
im Querschnitt größer werdenden Kanal in gegengesetzter Richtung zur
Strömungsrichtung des Kaltluftstroms definiert, wodurch die
Strömungsgeschwindigkeit der Oberflächenschicht der vermischten Luft in der
Wanne verlangsamt wird und somit die Wirbel an der Grenzfläche zwischen der
Umgebungsluft und der genannten Zwischenluftschleife vermindert werden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der untere Teil des Abweisers mit
einem Abscheider zum Trennen des durch den Hauptströmungskreis angesaugten
Luftstroms vom vermischten, in Gegenrichtung in das Möbel zurückgeführten
Luftstrom ausgerüstet, wodurch die Wirbel im Bereich der Trennzone der beiden
Ströme vermindert werden.
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Bei einer besonderen Ausführungsform ist der Abscheider eine in Richtung des in
den Abweiser eintretenden Mischluftstroms gekrümmte Platte, wobei die genannte
Platte vom unteren Teil des Abweisers beabstandet ist, um mit der Luftrücknahme
einen Nebendurchtritt zu definieren.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Abweiser eine in Richtung des
Kaltluftstroms gekrümmte Platte, der durch den Hauptströmungskreis angesaugt
wird, wobei die genannte Platte vom unteren Teil des Abweisers beabstandet ist, um
mit der Luftrücknahme einen Nebendurchtritt zu definieren.
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Wenn das Kühlmöbel im Bereich der Luftrücknahme mit einer senkrechten
Verglasung versehen ist, kann die Verglasung funktioneller Bestandteil des
genannten Abweisers sein.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann oberhalb des genannten
Abweisers eine senkrechte Wandung vorgesehen sein, um oberhalb der genannten
Zwischenschleife eine zweite Wanne zu bilden.
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Es ist somit ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Möbel eine Struktur aus
mehreren Luftschichten enthält, die immer kälter wird, ausgehend beispielsweise von
einer verlangsamten Oberflächenluftschicht bis zum Hauptkaltluftvorhang vermittels
der Zwischenschleife der relativ kälteren Mischluft.
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Die Erfindung wird im Laufe der nachfolgenden näheren Beschreibung besser
verständlich, aus der sich weitere Ziele, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
deutlicher ergeben anhand mehrerer, derzeit bevorzugter Ausführungsformen der
Erfindung, die sich nur beispielhaft und keineswegs einschränkend verstehen,
bezugnehmend auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen, worin zeigen:
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- Fig. 1 in schematischer Ansicht senkrecht geschnitten und in Vorderansicht ein
erfindungsgemäßes Kühlmöbel,
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- Fig. 2, eine schematische Ansicht im senkrechten Schnitt des oberen Teils einer
weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Möbels,
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- Fig. 3 eine schematische Ansicht im senkrechten Schnitt des Luftrücknahmeteils
einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Möbels,
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- Fig. 4 und 5 Ansichten analog zu Fig. 3, jedoch mit Ausführungsvarianten, bei
denen der Abscheider nach oben bzw. nach unten gebogen ist, und
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- Fig. 6 bis 8 den gleichen Abweiser wie in Fig. 4, an dem eine senkrechte
Wandung bzw. eine horizontale, durchsichtige Platte bzw. die Kombination der
Wandung und der Platte angebracht ist.
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Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält das
erfindungsgemäße Verkaufskühlmöbel ein Fach 1 mit Doppelwandung, worin eine
Dämmung 2 beispielsweise aus Polyurethan eingeschlossen ist, das im wesentlichen
eine längliche, nach oben offene Form hat, die eine horizontale, obere Öffnung 3
definiert.
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Ein Behälter 4 zum Lagern von gefrorenen oder gekühlten Lebensmitteln 5
(schematisch in Fig. 2 bis 8 dargestellt) ist im Inneren des Fachs 1 so angeordnet,
dass ein Schacht 6 für die Hauptströmung von kalter Umluft zwischen der
Innenwand des Fachs 1 und der Außenwand des Behälters 4 definiert ist.
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Ein Sauggebläse 7 und ein Verdampfer 9 sind quer zum Schacht 6 angebracht,
wobei der Verdampfer mit Kältemittel versorgt wird.
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Selbstverständlich können mehrere Gebläse oder Verdampfer im Kaltlufthauptstrom
vorgesehen sein.
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Der genannte Schacht 6 mündet im Bereich der oberen Öffnung 3 in Blasdüsen 9,
die zumindest einen Kaltluftvorhang R an der Oberfläche des Behälters 4 erzeugen.
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Die durch Strahlung der Umgebung von den Lebensmitteln absorbierte Wärme wird
von diesen durch Zwangskonvektion zwischen der Oberfläche der gefrorenen oder
gekühlten, im Behälter 4 enthaltenen Lebensmittel und dem Kaltluftvorhang R
abgeführt.
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Der Kaltluftvorhang R wird in den Schacht 6 durch Ansaugen im Bereich einer
Luftrücknahme 10 in Umlauf gebracht.
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Im besonderen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht der obere Teil des Fachs 1
im Bereich der Kaltluftrücknahme 10 aus einer durchsichtigen, senkrechten
Dreifachverglasung 11, um die Betrachtung der Lebensmittel durch den Verbraucher
zu vereinfachen.
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Die innerste Verglasung der genannten Dreifachverglasung 11 ist funktioneller
Bestandteil des erfindungsgemäßen Abweisers D1, der hier eine mit einer
Innenauskleidung 13 versehene obere Wand 12 und eine Trennplatte 14 in Form
einer nach unten oder in Richtung der Ansaugung der Kaltluft gebogene Längsrippe
benachbart zur Verglasung 11 enthält.
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Die Profilrippe 14 begünstigt die Richtungsströmung des Kaltluftvorhangs R zum
Hauptstrom 6 und des vom Wirbelstrom des Vorhangs R mitgenommenen
Mischluftstroms zum Abweiser D1, um ihn in umgekehrter Richtung oberhalb des
Vorhangs R gemäß der Schleife B zurückzuführen.
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Anhand von Fig. 1 ist weiter ersichtlich, dass die Auskleidung 13, die in Form eines
nach unten und zur Verglasung 11 hin gebogenen Blechs ausgeführt ist, von dieser
beabstandet ist, um einen divergierenden bzw. im Querschnitt größer werdenden
Kanal C zu definieren, durch den eine vermischte Oberflächenluftschicht S tritt,
deren Geschwindigkeit gering ist, um die Wirbel an der Grenzfläche mit der äußeren
Umgebungsluft zu vermindern.
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Das umgebogene Ende der Trennrippe 14 ist auch von der Verglasung 11
beabstandet, um einen zweiten Durchtritt P1 zum Hauptstrom 6 zu definieren.
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Mit Vorhandensein dieses zweiten Durchtritts P1 wird die Trennung der
Kaltluftströmung von der Mischluft im Bereich der Luftrücknahme erleichtert.
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In Fig. 1 ist der Boden bei T angegeben, um die Orientierung des genannten
Verkaufskühlmöbels mit Rundblick zu definieren.
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In Fig. 2 ist schematisch der obere Teil einer weiteren Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Möbels dargestellt.
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Bei dieser Ausführungsform hat der Abweiser D2 in Querschnitt quer zur
Längserstreckung des Möbels im wesentlichen eine abgeflachte C-Form oder
Chistera-Form, deren Öffnung zur Innenseite des Möbels gerichtet ist.
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Der Abweiser D2 erstreckt sich hier über einen Großteil der oberen Öffnung 3 des
Fachs 1, um teilweise die Lebensmittel 5 vor Infrarotstrahlung zu schützen, während
in Fig. 1 der Abweiser D1 deutlich kleiner und im Bereich der Luftrücknahme
ausgeführt ist.
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Der Abweiser D2 enthält hier weder Abscheider noch Auskleidung.
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Selbstverständlich könnte der Abweiser D2 alternativ wesentlich kleiner und im
Bereich der Luftrücknahme 10 ausgeführt sein.
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Fig. 3 zeigt teilweise noch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Möbels, bei welcher der Abweiser D3 im wesentlichen eine liegende U-Form
aufweist, deren Öffnung zur Innenseite des Möbels gerichtet ist.
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Der Abweiser D3 ist hier größer ausgeführt als der Abweiser D1 aus Fig. 1 und
unterscheidet sich von diesen insbesondere dadurch, dass der Abscheider 15 hier
eine Platte ist, die eine kontinuierliche Verbindung zugleich mit der Innenwand des
Abweisers D3 und mit der Innenwand des Fachs 1 gewährleistet, so dass der
vorgenannte Durchtritt P1 hier weggelassen ist.
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Fig. 4 zeigt eine Variante zur in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, bei welcher
der Abscheider 16 eine Platte in Form einer nach oben in Richtung des
Mischluftstroms B gebogenen Profilrippe ist.
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Das umgebogene Ende der Rippe 16 ist hier vom unteren Teil des Abweisers D3
beabstandet, um einen Nebendurchtritt P2 zu definieren, der mit dem Hauptstrom 6
in Verbindung steht.
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Fig. 5 zeigt eine Variante zur in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, bei welcher
der Abscheider 14 im wesentlichen die gleiche Form wie in Fig. 1 hat.
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In Fig. 6 ist der Abweiser D3 aus Fig. 4 dargestellt, an dessen oberer Wand 12
eine senkrechte Wandung 17 angebracht ist, die dazu bestimmt ist, eine zweite
"Wanne" oberhalb der vorgenannten Zwischenschleife B zu bilden.
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Fig. 7 ist zu Fig. 6 analog, außer dass die Wandung 17 weggelassen und durch
eine horizontale, durchsichtige Platte beispielsweise aus Glas oder Kunststoff, wie
etwa Polymethacrylat, ersetzt ist, die am Abweiser D3 in der Ebene seiner oberen
Wand 12 befestigt ist, um die Sicht auf die Lebensmittel 5 zu erleichtern.
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Fig. 8 vereint die Varianten nach Fig. 6 und 7 mit einer Wandung 17, die an der
vorgenannten Platte 18 angeordnet ist.
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In Fig. 1 ist deutlicher erkennbar, dass bei dem erfindungsgemäßen Möbel die
Strömungen der Kaltluft bzw. der bezüglich der Umgebungsluft relativ kalten Luft
eine Struktur in Lagen bzw. in mehreren Luftschichten definieren, die im Bereich der
Öffnung 3 einen minimalen Energieverlust gewährleisten.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit mehreren besonderen Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist sie selbstverständlich nicht darauf beschränkt und schließt
sämtliche technisch entsprechende Ausführungen der beschriebenen Mittel sowie
deren Kombinationen mit ein, sofern diese sich in den Rahmen der nachfolgenden
Ansprüche einfügen.