Kühlschrank mit einem mit Hilfsgas arbeitenden Absorptionskälteapparat Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlschrank mit. einem mit Hilfsgas arbeiten den Absorptionskälteapparat, dessen Ver- dampfersyst.em einen aus Rohrschlangen auf gebauten Kühlkörper bildet, die mindestens annähernd in derselben Horizontalebene lie gen, wobei ein Teil des Kühlkörpers zur Auf stellung von Eiskästen oder dergleichen und ein anderer zur Kühlung eines Kühlraumes dient.
Es hat sieh als schwierig erwiesen, be sonders bei kleineren Apparaten, Kühlkörper dieser Art ztt verwenden, wegen ihrer verhält nismässig grossen Dicke, die nicht vermindert erden kann, ohne Verluste eines Teils des Kühleffektes. In andern Fällen ergeben sich mit Kühlschränken dieser Bauart starke Tem peratursteigerungen in dem Kühlraum wäh rend des Eisfrierens.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile dadurch zu beseitigen, d'ass die beiden, ver schiedenen Kühlzwecken dienenden Teile des Kühlkörpers Seite an Seite zwischen den Sei tenwänden des Kühlraumes angeordnet sind.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsge genstandes sind in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 und 2 im Auf- und Grundr iss, teil weise im Schnitt, ein erstes Ausführungsbei spiel und Fig. 3 und 4 je eine Variante dieses Aus führungsbeispiels. Die gezeigten Ausführungsbeispiele bezie hen sich auf Kühlschränke für Haushalt zwecke, die mit kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälteapparaten mit luftgekühltem Kondensator und Absorber betrieben werden.
In den Figuren sind nur die Teile von dem Kälteapparat dargestellt, die von besonderem Interesse in bezug auf die Erfindung sind.
In Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 den obern Teil des Kühlraumes, der von dem wärmeiso lierenden Wänden 11 des Kühlschrankes um geben ist. In der hintern Kühlraumwand ist. eine öffnung 12 (Fig. 2) angeordnet, durch welche der das Verdampfersystem des Appa rates bildende Kühlkörper in den Kühlraum von hinten eingeführt werden kann und in welcher der Gaswärmeaustauscher 13 des Apparates angeordnet ist.
An Kältemittel armes Gas strömt durch eine Leitung 14 in den Gaswärmeaustauscher hinein, durch eine Leitung 15 hinaus und von da zu dem Kühl körper des Kälteapparates. Aus dem Kühl körper wird das reiche Gas durch eine Lei tung 16 in den G aswärmeaustauscher 13 hin eingeleitet, um diesen durch eine Leitung 17 zu verlassen. Der Absorber 18 des Kälteappa rates besteht aus- einem Absorbergefäss mit einer daran angeschlossenen, gegebenenfalls rippenlosen Absorbersehlange, von welcher die Kühlluft aufwärts strömt und zur Kühlung des Kondensators ausgenützt wird.
Der Kon densator 19 des Apparates besteht. aus einer annähernd horizontalen Rohrschlange. deren gerade Rohrstrecken in verschiedenen senk rechten Ebenen verlegt sind. Der Kondensa tor ist mit Rippen ausgebildet. Die von dem Absorber kommende Kühlduft wird vom Kon densator aufgefangen und zur Strömung durch diese Rippen gezwungen. Koeherdämpfe von dem Kocher 20 strömen in den Konden sator durch eine Leitung 21, und Kältemittel kondensat fliesst durch eine Leitung 22 in den Kühlkörper hinein.
Der Kühlkörper besteht. aus Rohrschlan gen, die von CTas und Kältemittelkondensat im Gegenstrom durehflossen werden, und weist zwei verschiedene Teile auf, von denen der erste mit Rippen versehen ist und als Kühlelement für den darunterliegenden Kühl raum 10 dient, während der zweite zur Auf stellung von Gefriersehalen flach ausgebildet ist und eine wesentlich niedrigere Temperatur als der erste Teil aufweist.
Die beiden Teile bestehen je aus einer ebenen horizontalen Rohrschlange, wobei sie annähernd in der gleichen Horizontalebene Seite an Seite zwi- sehen den Seitenwänden des Kühlraumes liegen.
Dem Tieftemperaturteil 23 des Kühlkör pers wird vom Gaswärmeaustauscher 13 armes Gas und von dem Hoehtemperaturteil 30 vorgekühltes Kondensat zugeführt, weshalb die Temperatur in diesem Teil 23 besonders niedrig wird. Dieser Teil ist zweckmässig durch Schweissen, Galvanisierung oder durch beson dere Wärmeübertragungsorgane, wie Klam mern oder dergleichen, innig mit einer zur Aufstellung von Gefrierschalen 25, 26 oder dergleichen dienenden Platte 24 wärmeleitend verbunden.
Nach unten ist der Teil 23 durch eine wärmeisolierende Platte 27 gegen direkte Berührung mit der verhältnismässig feuchten Kühlraumluft geschützt. Dadurch wird die Ausscheidung von Wasser bzw. Frostbildung verhindert. Der Teil 23 ist vorzugsweise in einem Gehäuse 28 eingebaut, das gegebenen falls mit. einer Klappe abgeschlossen wird, so dass die so gebildete Kühlkammer mehr oder weniger vollständig von der im Kühlraum 10 zirkulierenden Luft isoliert ist.
Der Tieftem- peraturteil 23 sohl etwa 1 4 bis 3@ der gesam ten Breite des Kühlraumes<B>10</B> einnehmen und derart dimensioniert sein, dass zwei oder drei Gefrierschalen von üblicher Breite die Platte 24 decken.
Es kann besonders bei kleineren Kühl schränken vorteilhaft sein, den Tieftempera- turteil so hoch unter der Decke 29 des Kühl raumes anzubringen, dass die Höhe des frei bleibenden Raumes gerade der Höhe von Ge- friersehalen der üblichen Art entspricht.
Der Kühlkörper ist direkt unter der Decke des Kühlraumes angeordnet. Um einem derart an geordneten Kühlkörper das Kältemittelkon- clensat durch seine Eigensehwere zuführen zu können, ist es zweekmässig, auch die Konden- satorrohre hoch ztt legen.
Die Kondensator rohre sind daher in dem Raum angeordnet, der einerseits durch die Horizontalmittelebene der Platte 24, anderseits durch die Decke 29 des Kühlraumes 10 begrenzt ist. Dagegen kön nen die Kühlrippen des Kondensators im Ver hältnis zu den Kondensatorrohren so dimen sioniert sein, dass sie sich unter der Platte 24 erstrecken können.
Der Kondensator und die beiden Kühlkörperteile können je aus einer ebenen, horizontalen Rohrschlange gebildet sein, wobei die drei Rohrschlangen annähernd in derselben Horizontalebene liegen derart, dass wenigstens zwisehen den beiden Kühl körperteilen kein Kühlraum oder Nutzraum in senkrechter Richtung vorhanden ist. Ein kleiner Höhenunterschied muss zwischen Kon densator und Kühlkörper vorhanden sein, da mit das Kondensat unter der Wirkung des. Eigengewichtes zum Kühlkörper strömt..
Inner halb des Kühlkörpers ist eine kleine Neigung längs dem Strömungswege des Kondensates erforderlich, damit die Flüssigkeit nicht die Strömung des Hilfsgasgemisehes verhindert. und ferner, um die beabsichtigte Zufuhr vom Kondensat zu den beiden Kühlkörperteilen zu gestatten.
Der zur Kühlung des unterliegenden Kühl raumes vorgesehene Hochtemperaturteil 30 des Kühlkörpers ist. in dem gezeigten Ausfüh rungsbeispiel mit. Rippen, die ein Rippen paket, bilden, versehen. Dieser Teil 30 nimmt eine Breite des Kühlraumes ein, welche zweek- mä.ssig die Hälfte derjenigen von dem Tief temperaturteil oder gleich dieser ist, wobei, abgesehen davon, der Tieftemperaturteil 23 und der Hoehtemperaturteil 30 zusammen die g ga < n7,
e Breite des Kühlraumes einnehmen. Das Rippenpaket ist noch dazu in dem Kühlrauri 10 derart angeordnet und ausgebildet, dass die Kühlraumluft ersteres frei in senkrechter Richtung durchströmen kann.
In gewissen Fällen ist es zweckmässig, die Rippen derart zu dimensionieren, da.ss ein schmaler Luftspalt zwischen ihnen und der Kühlraumdecke ge bildet. wird, der von derselben Grösse sein kann wie der Abstand zwischen den einzelnen Rippen.
Dadurch, dass das den Hochtempe- raturteil durchströmende Hilfsgas zum Teil in dem Tieftemperaturtei!1 mit. Kältemittel- dampf gesättigt worden ist, wird die Ver- dampfungstemperatur im Hochtemperaturteil höher (im allgemeinen 3 bis 5 höher) als die mittlere Temperatur des Tieftemperaturteils und steigt, oft über 0 G.
Das Hilfsgas wird in dem Hochtempera- iurteil 30 noch mehr mit Kältemitteldampf gesättigt. In den meisten Fällen ist aber die ';#ät.tigung nicht vollständig, wenn das Hilfs gas diesen Teil verlässt. Jedenfalls ist die Tem peratur desselben genügend niedrig, um die Ausnützung für weitere Kühlzwecke zu erlau ben.
Zweckmässig wird deshalb das Hilfs gas in einen dem Hochtemperaturteil 30 naehgesehalteten zusätzlichen Kühlkörper 31 hineingeleitet, der bei kleineren Kühl sehränken aus einem einfachen Rohr. bei etwas grösseren Kühlschränken aus einem mit Rippen versehenen Rohr bestehen kann (Fis. 2).
Dieser zusätzliche Kühlkörper 31 befindet sieh zwischen dem Kühlkörper 23, 30 und einer der Kühlraumwände. In dem zusätzlichen Kühlkörper 31 wird das Hilfsgas dadurch, dass es dem verhältnismässig war nien, von dem Kondensator 19 einströmenden Kältemittelkondensat begegnet, noch mehr mit. Kältemitteldampf gesä.ttigl.. Gleichzeitig wird das Kondensat teils durch die beginnende Verdampfung, teils durch die verhältnismässig niedrige Temperatur. des begegnenden Gases vorgekühlt.
In den meisten Fällen kann man aber damit rechnen, dass das Hilfsgas wäh rend des normalen Betriebes schon beinahe mit Kältemitteldampf gesättigt ist, wenn es den Ilochtemperaturteil 30 verlässt, und der Kontakt.mit dem Kältemittelkondensat bringt nur noch mit sich, dass es weiter herunter gekühlt wird'.
In den Fällen, wo eine derartige Abkühlung nicht erforderlich ist, kann das Kältemittelkondensat in den Kühlkörper an einer Stelle 32 (Fig. 2) .eingeleitet werden, wodurch das Hilfsgas in dem zusätzlichen Kühlkörper 31 nur zur Hilfskühlung ausge nutzt wird, ohne in diesem Teil Kälte durch Verdampfung von Kondensat zu erzeugen.
Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft in den Fällen, wo man die Konstruktion des Caswärmeaustauschers 13 zu vereinfachen und den gewöhnlichen, aus mehreren Rohren be stehenden Gaswärmeaustauscher durch .einen solchen zu ersetzen wünscht, der aus zwei koaxial angeordneten Rohrleitungen oder eventuell aus zwei solchen besteht, die bloss miteinander wärmeleitend verbunden sind.
Eine solche Ausführungsform wird in Fig. 3 veranschaulicht, wo der Hochtempera turteil 30 nur aus einem mit Rippen ver sehenen, einfachen U-förmigen Rohr besteht. Die gleiche Ausbildung zeigt der Tieftempe- raturteil 23, der für eine einzige Gefrierschale dimensioniert ist. Man kann aber bei etwas grösseren Kühlschränken den Tieftemperatur teil für zwei Gefrierschalen dimensionieren, indem dieser Teil zwei<B>U</B> förmige Rohre mit in "derselben Horizontalebene liegenden Schen keln besitzt.
Die beiden Teile 23, 30 liegen auch hier Seite an Seite zwischen den Seiten wänden des Kühlraumes in einer Horizontal ebene, wobei der Teil 30 teils neben, teils hinter dem Teil 23 angeordnet ist und dabei der verbleibende Teil des Kühlraumes neben diesen beiden Teilen in, seiner gesamten lichten Höhe wirksam zum Raumkühlung ausgenützt wird.
Der Kühlkörper erstreckt sich in einem solchen Fall über höchstens 3/r der Gesamt breite des Kühlraiunes, wodurch der in man- ehen Fällen wesentliche Vorteil erzielt wird, dass auf dem obersten Fach des Kühlschrankes Kühlgüter von verhältnismässig grosser Höhe, sogar Flaschen, aufgestellt. werden können. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, kann der Kon- d.ensator bei solchen kleineren Kühlschrän ken auch als einfaches U-förmiges Rohr mit Rippen, die für beide Schenkel des U-förmigen Rohres gemeinsam sind, ausgeführt werden.
Fig. 4 veranschaulicht ein weiteres Aus führungsbeispiel, bei welchem die beiden Kühlkörperteile 23, 30 ebenfalls Seite an Seite zwischen den Seitenwänden des Kühlraumes liegen, wobei der Hochtemperaturteil 30 zum Teil neben und zum Teil hinter dem Tief temperaturteil 23 angeordnet ist und der ver bleibende Teil des Kühlraumes neben diesen beiden Teilen in seiner gesamten liebten Höhe wirksam zur Raumkühlung ausgenutzt wird.
Aueh hier können auf dem obersten Fach des Kühlschrankes Kühlgüter von verhältnis mässig grosser Höhe, sogar Flaschen, aufge stellt werden, wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausfühi2lngsformen be= schränkt. Das gilt insbesondere für die Ein sehaltung des Kühlkörpers in den Apparat. der bezüglich d'es Kältemittels und des Hilfs- Crases sowohl nach dem Gegenstrom- als auch nach dem Gleichstrom-Prinzip gebaut werden kann, und auch hinsichtlich der Anordnung des Gaswärmea.ustauschers, die in verschie dener Beziehung in an sich bekannter Weise verändert werden kann,
indem der Gas- svä.rmeaustauscher zum Beispiel ganz ausser halb der Kühlschrankwände oder mit dem kälteren Ende im Kühlschrank und mit dem wärmeren Teil im sogenannten Apparat sehaeht angeordnet- sein kann.
Die Verbindungsleitungen zwischen dem Kühlkörper und dem Absorbersyst.em bei den Beispielen nach Fig. 3 und 4 bestehen aus zwei längs einer Mantellinie miteinander wärmeleitend verbundenen Rohrleitungen 13', <B>17',</B> die den Gaswärmeaustauscher 13 bilden, mit welchem zur Vorkühlung des Konden- sates auch die Zufuhrleitung für das Kon densat zum Kühlkörper wärmeleitend verbun den sein kann.
Refrigerator with an absorption refrigeration apparatus working with auxiliary gas. The invention relates to a refrigerator with. one with auxiliary gas is the absorption chiller, the evaporator system of which forms a heat sink built from coiled tubes that lie at least approximately in the same horizontal plane, with one part of the heat sink for setting up ice boxes or the like and another for cooling a cold room .
It has proven to be difficult, especially in the case of smaller apparatuses, to use heat sinks of this type because of their relatively large thickness that cannot be reduced without losing part of the cooling effect. In other cases, refrigerators of this type result in strong tem perature increases in the cold room during ice freezing.
The invention aims to eliminate these disadvantages, d'ass the two, ver different cooling purposes serving parts of the heat sink are arranged side by side between the walls of the cooling space Be.
Embodiments of the subject invention are shown schematically in the accompanying drawings. They show: Fig. 1 and 2 in plan and ground plan, partly in section, a first Ausführungsbei game and Fig. 3 and 4 each a variant of this exemplary embodiment. The embodiments shown relate to refrigerators for household purposes that are operated with continuously operating absorption chillers with air-cooled condenser and absorber.
In the figures, only those parts of the refrigeration apparatus are shown which are of particular interest with regard to the invention.
In Fig. 1 and 2, 10 denotes the upper part of the refrigerator, which is to give from the Wärmeiso regulating walls 11 of the refrigerator. In the rear wall of the refrigerator is. an opening 12 (Fig. 2) is arranged through which the heat sink forming the evaporator system of the apparatus can be introduced into the cooling space from behind and in which the gas heat exchanger 13 of the apparatus is arranged.
Gas poor in refrigerant flows through a line 14 into the gas heat exchanger, out through a line 15 and from there to the cooling body of the refrigeration apparatus. From the cooling body, the rich gas is introduced through a line 16 into the gas heat exchanger 13 in order to leave it through a line 17. The absorber 18 of the refrigeration apparatus consists of an absorber vessel with a possibly rib-free absorber tube connected to it, from which the cooling air flows upwards and is used to cool the condenser.
The capacitor 19 of the apparatus consists. from an almost horizontal pipe coil. whose straight pipe sections are laid in different vertical planes. The capacitor is formed with ribs. The cooling air coming from the absorber is captured by the capacitor and forced to flow through these ribs. Boiler vapors from the cooker 20 flow into the condenser through a line 21, and refrigerant condensate flows through a line 22 into the heat sink.
The heat sink consists. from coiled pipes that are flowed through by CTas and refrigerant condensate in countercurrent, and has two different parts, of which the first is provided with ribs and serves as a cooling element for the underlying cooling space 10, while the second is flat for setting up freezer shells and has a much lower temperature than the first part.
The two parts each consist of a flat, horizontal pipe coil, where they lie side by side between the side walls of the cooling space in approximately the same horizontal plane.
The low-temperature part 23 of the Kühlkör pers is fed from the gas heat exchanger 13 poor gas and pre-cooled condensate from the high-temperature part 30, which is why the temperature in this part 23 is particularly low. This part is conveniently connected by welding, electroplating or by special heat transfer organs, such as Klam numbers or the like, intimately with a plate 24 serving to set up freezer shells 25, 26 or the like.
At the bottom, the part 23 is protected by a heat-insulating plate 27 against direct contact with the relatively moist air in the cold room. This prevents the excretion of water or the formation of frost. The part 23 is preferably installed in a housing 28, the given if with. a flap is closed, so that the cooling chamber thus formed is more or less completely isolated from the air circulating in the cooling chamber 10.
The low-temperature part 23 should occupy approximately 14 to 3% of the entire width of the cooling space and be dimensioned in such a way that two or three freezer dishes of the usual width cover the plate 24.
In the case of smaller refrigerators, in particular, it can be advantageous to mount the low temperature section so high under the ceiling 29 of the refrigeration room that the height of the free space corresponds precisely to the height of freezer chambers of the usual type.
The heat sink is arranged directly under the ceiling of the cold room. In order to be able to supply the refrigerant condensate to a cooling body arranged in this way by its intrinsic weight, it is useful to also place the condenser tubes high.
The condenser tubes are therefore arranged in the space which is delimited on the one hand by the horizontal center plane of the plate 24 and on the other hand by the ceiling 29 of the cooling chamber 10. In contrast, the cooling fins of the condenser can be dimensioned in relation to the condenser tubes so that they can extend under the plate 24.
The condenser and the two heat sink parts can each be formed from a flat, horizontal pipe coil, the three pipe coils lying approximately in the same horizontal plane in such a way that at least between the two heat sink parts there is no cooling space or usable space in the vertical direction. There must be a small difference in height between the condenser and the heat sink, as the condensate flows to the heat sink under the effect of its own weight.
Inside half of the heat sink, a slight slope along the flow paths of the condensate is required so that the liquid does not prevent the flow of auxiliary gas mixture. and further to allow the intended supply of condensate to the two heat sink parts.
The high-temperature part 30 of the heat sink provided for cooling the underlying cooling chamber is. in the exemplary embodiment shown with. Ribs that form a package of ribs. This part 30 occupies a width of the cooling space which is twice that of the low temperature part or equal to this, with, apart from that, the low temperature part 23 and the high temperature part 30 together the g ga <n7,
e Take up the width of the refrigerator compartment. The set of ribs is also arranged and designed in the cooling chamber 10 in such a way that the cooling chamber air can freely flow through the former in a vertical direction.
In certain cases it is advisable to dimension the ribs in such a way that a narrow air gap is formed between them and the ceiling of the cold room. which can be of the same size as the distance between the individual ribs.
Because the auxiliary gas flowing through the high-temperature part is partly in the low-temperature part. Once refrigerant vapor has been saturated, the evaporation temperature in the high-temperature part becomes higher (generally 3 to 5 higher) than the mean temperature in the low-temperature part and rises, often above 0 G.
The auxiliary gas is even more saturated with refrigerant vapor in the high temperature part 30. In most cases, however, the operation is not complete when the auxiliary gas leaves this part. In any case, the temperature of the same is low enough to allow it to be used for further cooling purposes.
The auxiliary gas is therefore expediently directed into an additional heat sink 31, which is sewn near the high-temperature part 30 and which, in the case of smaller cooling, consists of a simple pipe. in the case of somewhat larger refrigerators, it can consist of a tube provided with ribs (Fig. 2).
This additional heat sink 31 is located between the heat sink 23, 30 and one of the cooling chamber walls. In the additional cooling body 31, the auxiliary gas is even more encumbered by the fact that it was relatively never the refrigerant condensate flowing in from the condenser 19. At the same time the condensate is partly due to the beginning evaporation, partly due to the relatively low temperature. of the encountering gas is pre-cooled.
In most cases, however, you can expect that the auxiliary gas will be almost saturated with refrigerant vapor during normal operation when it leaves the Iloch temperature section 30, and contact with the refrigerant condensate only means that it is further cooled down becomes'.
In cases where such cooling is not required, the refrigerant condensate can be introduced into the heat sink at a point 32 (Fig. 2), whereby the auxiliary gas in the additional heat sink 31 is only used for auxiliary cooling, without being in this part Generate cold by evaporation of condensate.
This arrangement is particularly advantageous in cases where the construction of the Caswärmeaustauschers 13 is to be simplified and the usual gas heat exchanger consisting of several tubes wants to be replaced by one consisting of two coaxially arranged pipes or possibly two such that are only connected to one another in a thermally conductive manner.
Such an embodiment is illustrated in Fig. 3, where the high temperature section 30 consists only of a simple U-shaped tube provided with ribs ver. The same design is shown by the low-temperature part 23, which is dimensioned for a single freezer dish. But you can dimension the low-temperature part for two freezer shells in somewhat larger refrigerators, in that this part has two <B> U </B> -shaped tubes with legs lying in the same horizontal plane.
The two parts 23, 30 are also here side by side between the side walls of the cooling space in a horizontal plane, with part 30 being arranged partly next to, partly behind part 23 and the remaining part of the cooling space next to these two parts in, its entire clear height is effectively used for room cooling.
In such a case, the heat sink extends over at most 3 / r of the total width of the refrigerator, which in some cases has the significant advantage that refrigerated goods of a relatively large height, even bottles, are placed on the top shelf of the refrigerator. can be. As can be seen from FIG. 3, the condenser in such smaller refrigerators can also be designed as a simple U-shaped tube with ribs that are common to both legs of the U-shaped tube.
Fig. 4 illustrates another exemplary embodiment from, in which the two heat sink parts 23, 30 are also side by side between the side walls of the cooling chamber, the high temperature part 30 being partly next to and partly behind the low temperature part 23 and the remaining part of the cold room in addition to these two parts is effectively used for room cooling in its entire height.
Here, too, refrigerated goods of a relatively large height, even bottles, can be placed on the top compartment of the refrigerator, as in the embodiment according to FIG. 3.
The invention is of course not limited to the embodiments shown. This applies in particular to keeping the heat sink in the device. which with regard to the refrigerant and the auxiliary crash can be built according to the countercurrent as well as the cocurrent principle, and also with regard to the arrangement of the gas heat exchanger, which can be changed in various relationships in a known manner ,
in that the gas / heat exchanger can be arranged, for example, completely outside the refrigerator walls or with the colder end in the refrigerator and with the warmer part in the so-called apparatus.
The connecting lines between the heat sink and the absorber system in the examples according to FIGS. 3 and 4 consist of two pipes 13 ', 17', which are thermally connected to one another along a surface line and which form the gas heat exchanger 13 with which for pre-cooling the condensate, the feed line for the condensate to the heat sink can also be connected in a thermally conductive manner.