DE102011004107A1 - Domestic refrigeration unit with unregulated expansion valves - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät, aufweisend einen wärmeisolierenden Innenbehälter mit einem kühlbaren Innenraum und ein zum Kühlen des Innenraums mittels Kaltemittelrohrleitungen verbundenes Kältemittelkreislaufsystem, das einen Verdichter, einen Verflüssiger, einen Verdampfer und ein zwischen Verflüssiger und Verdampfer angeordnetes ungeregeltes Expansionsventil einer ersten Durchflussrate umfasst, wobei das Kältemittelkreislaufsystem wenigstens ein zweites ungeregeltes Expansionsventil mit einer eigenen Durchflussrate und eine Umschaltvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, das Kältemittelkreislaufsystem wahlweise mit einer ersten oder zweiten Durchflussrate zu betreiben.The invention relates to a domestic refrigeration device, comprising a heat-insulating inner container with a coolable interior and a refrigerant circuit system connected to cool the interior by means of refrigerant pipes, which comprises a compressor, a condenser, an evaporator and an uncontrolled expansion valve of a first flow rate arranged between the condenser and evaporator, the Refrigerant circuit system has at least one second uncontrolled expansion valve with its own flow rate and a switching device which is designed to operate the refrigerant circuit system either with a first or a second flow rate.
Description
Die Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät, aufweisend einen wärmeisolierenden Innenbehälter mit einem kühlbaren Innenraum, und ein zum Kühlen des Innenraums mittels Kältemittelrohrleitungen verbundenes Kältemittelkreislaufsystem, das einen Verdichter, einen Verflüssiger, einen Verdampfer und ein zwischen Verflüssiger und Verdampfer angeordnetes ungeregeltes Expansionsventil einer ersten Durchflussrate umfasst.The invention relates to a household refrigerating appliance, comprising a heat-insulating inner container with a coolable interior, and a refrigeration cycle system connected to cool the interior by means of refrigerant pipelines comprising a compressor, a condenser, an evaporator and a first flow rate uncontrolled expansion valve disposed between condenser and evaporator.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Haushaltskältegerät zu schaffen, bei dem ein Kältemittelkreislaufsystem des Haushaltskältegeräts auf einfache Weise unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen energieeffizient betrieben werden kann.The object of the invention is to provide a household refrigerator, in which a refrigerant cycle system of the household refrigerator can be operated in a simple manner under different operating conditions energy efficient.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Haushaltskältegerät, aufweisend einen wärmeisolierenden Innenbehälter mit einem kühlbaren Innenraum, und ein zum Kühlen des Innenraums mittels Kältemittelrohrleitungen verbundenes Kältemittelkreislaufsystem, das einen Verdichter, einen Verflüssiger, einen Verdampfer und ein zwischen Verflüssiger und Verdampfer angeordnetes ungeregeltes Expansionsventil einer ersten Durchflussrate umfasst, wobei das Kältemittelkreislaufsystem wenigstens ein zweites ungeregeltes Expansionsventil mit einer eigenen Durchflussrate und eine Umschaltvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, das Kältemittelkreislaufsystem wahlweise mit einer ersten oder zweiten Durchflussrate zu betreiben.The object is achieved by a household refrigerator, comprising a heat-insulating inner container with a coolable interior, and connected to the cooling of the interior by means of refrigerant piping refrigerant cycle system comprising a compressor, a condenser, an evaporator and an arranged between condenser and evaporator uncontrolled expansion valve of a first flow rate wherein the refrigerant cycle system comprises at least a second uncontrolled expansion valve having a unique flow rate and a switching device configured to selectively operate the refrigerant cycle system at a first or second flow rate.
Das erste ungeregelte Expansionsventil kann eine erste Durchflussrate aufweisen, die beispielsweise durch einen vom Kältemittel durchströmten Innendurchmesser eines Kapillarrohres oder durch die Länge des vom Kältemittel durchströmten Kapillarrohres bestimmt wird. Das zweite ungeregelte Expansionsventil kann eine zweite Durchflussrate aufweisen, die beispielsweise durch einen vom Kältemittel durchströmten Innendurchmesser eines Kapillarrohres oder durch die Länge des vom Kältemittel durchströmten Kapillarrohres bestimmt wird. So können wenigstens ein erstes ungeregeltes Expansionsventil und wenigstens ein zweites ungeregeltes Expansionsventil Kapillarrohre mit verschiedenen Längen und/oder unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. Das wenigstens eine erste ungeregelte Expansionsventil und das wenigstens eine zweite ungeregelte Expansionsventil können gegebenenfalls auch gleiche Längen und Durchmesser aufweisen, wenn durch die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung entweder nur eines der beiden ungeregelten Expansionsventile betrieben wird, d. h. von Kältemittel durchströmt wird, oder wenn durch die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung beide ungeregelte Expansionsventile gleichzeitig in paralleler oder serieller Schaltung betrieben werden, d. h. von Kältemittel durchströmt werden.The first uncontrolled expansion valve may have a first flow rate, which is determined, for example, by an inner diameter of a capillary tube through which the refrigerant flows, or by the length of the capillary tube through which the refrigerant flows. The second uncontrolled expansion valve may have a second flow rate, which is determined, for example, by an internal diameter of a capillary tube through which the refrigerant flows, or by the length of the capillary tube through which the refrigerant flows. Thus, at least one first uncontrolled expansion valve and at least one second uncontrolled expansion valve can have capillary tubes with different lengths and / or different diameters. If appropriate, the at least one first uncontrolled expansion valve and the at least one second uncontrolled expansion valve may also have the same lengths and diameters when either only one of the two uncontrolled expansion valves is operated by the switching device according to the invention, i. H. is flowed through by refrigerant, or when both uncontrolled expansion valves are operated simultaneously in parallel or in series by the switching device according to the invention, d. H. to be flowed through by refrigerant.
Ein Kapillarrohr ist eine Flüssigkeitsleitung mit sehr geringem Innendurchmesser und verbindet in einem Kältekreislauf den Verflüssiger mit dem Verdampfer. Wegen des geringen Innendurchmessers, beispielsweise von 0,6 bis 0,7 mm, und der Länge des Kapillarrohres entsteht im Kapillarrohr der zum Verdampfen des Kältemittels erforderliche Druckabfall. Durch Wahl der Länge und/oder des Durchmessers wird das Kapillarrohr speziell auf den betreffenden Kältekreislauf abgestimmt.A capillary tube is a fluid conduit with a very small inside diameter and connects the condenser to the evaporator in a refrigeration cycle. Because of the small inner diameter, for example, from 0.6 to 0.7 mm, and the length of the capillary tube is formed in the capillary tube required for evaporation of the refrigerant pressure drop. By selecting the length and / or the diameter of the capillary tube is tuned specifically to the relevant refrigeration cycle.
Die Umschaltvorrichtung kann eine Weiche in einer Kältemittelrohrleitung sein, die Kältemittel, das beispielsweise von dem Verflüssiger in die Weiche geleitete wird, in Abhängigkeit einer Betriebseinstellung der Umschaltvorrichtung wahlweise in eine erste Kältemittelrohrableitung lenkt, die an einen Eingang des ersten ungeregelten Expansionsventils angeschlossen ist oder in eine zweite Kältemittelrohrableitung lenkt, die an einen Eingang des zweiten ungeregelten Expansionsventils angeschlossen ist. Jedes ungeregelte Expansionsventil kann einen Ausgang aufweisen, die an den Verdampfer angeschlossen sind.The switching device may be a switch in a refrigerant pipe, the refrigerant, which is passed for example by the condenser into the switch, depending on an operating setting of the switching device selectively into a first refrigerant pipe outlet, which is connected to an input of the first unregulated expansion valve or in a directs second refrigerant pipe outlet, which is connected to an input of the second uncontrolled expansion valve. Each unregulated expansion valve may have an outlet connected to the evaporator.
So kann eine unterschiedliche Durchflussrate innerhalb des Kältemittelkreislaufsystems generell dadurch eingestellt werden, dass zwei oder mehrere ungeregelte Expansionsventile in dem Kältemittelkreislaufsystem verschalten sind. So können zwei oder mehrere ungeregelte Expansionsventile in unterschiedlichen parallelen und/oder seriellen Verschaltungen angeschlossen bzw. im Kältemittelkreislaufsystem angeordnet oder verschalten sein. So kann sich eine resultierende Durchflussrate durch eine Kombination gleicher oder unterschiedlicher Durchflussraten zwei oder mehrerer ungeregelter Expansionsventile einstellen.Thus, a different flow rate within the refrigerant cycle system may generally be adjusted by interconnecting two or more uncontrolled expansion valves in the refrigerant cycle system. Thus, two or more uncontrolled expansion valves can be connected in different parallel and / or serial interconnections or arranged or interconnected in the refrigerant cycle system. Thus, a resulting flow rate may be adjusted by a combination of equal or different flow rates of two or more uncontrolled expansion valves.
Das zweite bzw. ein weiteres ungeregeltes Expansionsventil kann eine vom ersten ungeregelten Expansionsventil abweichende zweite Durchflussrate aufweisen. So können folglich im Kältemittelkreislaufsystem zwei verschiedene ungeregelte Expansionsventile, insbesondere unterschiedlicher Durchflussraten verwendet werden, wobei die Umschaltvorrichtung bzw. die Weiche eingerichtet ist, das vom Verflüssiger kommende Kältemittel entweder über das erste ungeregelte Expansionsventil in den Verdampfer zu expandieren oder über das zweite ungeregelte Expansionsventil in den Verdampfer zu expandieren. Dazu kann die Umschaltvorrichtung zwischen dem Verflüssiger und den beiden Eingängen der beiden ungeregelten Expansionsventile im Kältemittelkreislaufsystem angeordnet bzw. in das Kältemittelkreislaufsystem geschalten sein. The second or a further uncontrolled expansion valve may have a second flow rate deviating from the first uncontrolled expansion valve. Thus, two different uncontrolled expansion valves, in particular different flow rates can thus be used in the refrigerant cycle system, wherein the switching device or the switch is arranged to expand the condenser coming from the refrigerant either via the first uncontrolled expansion valve in the evaporator or the second uncontrolled expansion valve in the Evaporator to expand. For this purpose, the switching device between the condenser and the two inputs of the two unregulated expansion valves in the refrigerant circuit system can be arranged or switched into the refrigerant cycle system.
Die Umschaltvorrichtung kann eingerichtet sein, das Kältemittelkreislaufsystem wahlweise über das erste ungeregelte Expansionsventil oder das zweite bzw. das weitere ungeregelte Expansionsventil betreiben zu lassen. Es können statt zwei ungeregelten Expansionsventilen auch drei oder mehrere ungeregelte Expansionsventile mit ihren Ausgängen an den Verdampfer angeschlossen sein, wobei die Eingänge der drei oder mehreren ungeregelten Expansionsventile an Ausgänge der Umschaltvorrichtung angeschlossen sind, die ausgebildet ist, eine den vorhandenen ungeregelten Expansionsventilen entsprechende Anzahl von Schaltzuständen zu besitzen.The switching device may be configured to selectively operate the refrigerant cycle system via the first uncontrolled expansion valve or the second or further uncontrolled expansion valve. Instead of two unregulated expansion valves, three or more unregulated expansion valves may be connected with their outputs to the evaporator, the inputs of the three or more uncontrolled expansion valves being connected to outputs of the switching device configured to have a number of switching states corresponding to the existing uncontrolled expansion valves to own.
Es können insgesamt zwei ungeregelte Expansionsventile vorgesehen sein und die Umschaltvorrichtung kann eingerichtet sein, das Kältemittelkreislaufsystem wahlweise über das erste ungeregelte Expansionsventil oder das zweite und/oder das weitere ungeregelte Expansionsventil betreiben zu lassen.A total of two unregulated expansion valves may be provided, and the switching device may be configured to selectively operate the refrigerant cycle system via the first uncontrolled expansion valve or the second and / or the further uncontrolled expansion valve.
In allen erfindungsgemäßen Ausführungen können das erste ungeregelte Expansionsventil und das wenigstens eine weitere ungeregelte Expansionsventil parallel zueinander geschaltet in dem Kältemittelkreislauf angeordnet sein. Bei einer Parallelschaltung von zwei oder mehreren ungeregelten Expansionsventilen können die Ausgänge der ungeregelten Expansionsventile in eine gemeinsame Kältemittelrohrleitung zusammengeführt sein, die in den Verdampfer führt.In all embodiments according to the invention, the first uncontrolled expansion valve and the at least one further uncontrolled expansion valve can be arranged connected in parallel with one another in the refrigerant circuit. In a parallel connection of two or more unregulated expansion valves, the outputs of the uncontrolled expansion valves may be merged into a common refrigerant pipe leading into the evaporator.
In allen erfindungsgemäßen Ausführungen kann das erste ungeregelte Expansionsventil, das zweite ungeregelte Expansionsventil und/oder jedes weitere Expansionsventil ein Kapillarrohr sein.In all embodiments according to the invention, the first uncontrolled expansion valve, the second uncontrolled expansion valve and / or each further expansion valve may be a capillary tube.
In allen erfindungsgemäßen Ausführungen kann die Umschaltvorrichtung ein Mehrwegeventil, insbesondere ein Mehrwege-Magnetventil sein. Das Mehrwege-Magnetventil kann einen Zulauf aufweisen, der mit zwei oder mehreren Abläufen verbunden ist, wobei ein Schieber oder anderes Stellmittel zwischen Zulauf und den zwei oder mehreren Abläufen verstellbar gelagert sein kann, um in Abhängigkeit der Stellung des Schiebers oder Stellmittels den Zulauf mit einem der Abläufe zu verbinden, so dass Kältemittel von dem Zulauf nur in den jeweils gewählten Ablauf gelangen kann. Der Schiebers oder das Stellmittel kann beispielsweise mit einem Hubmagneten verbunden sein, der in Abhängigkeit davon ob elektrische Energie an einer Wicklung des Hubmagneten anliegt oder nicht anliegt, den Schieber oder das Stellmittel in seiner Position und/oder Lage verändert. Das Mehrwege-Magnetventil, insbesondere der Hubmagnet bzw. dessen Wicklung kann mit einer Steuerungseinrichtung des Haushaltskältegeräts verbunden sein.In all embodiments of the invention, the switching device may be a multi-way valve, in particular a multi-way solenoid valve. The multi-way solenoid valve may have an inlet which is connected to two or more processes, wherein a slide or other adjusting means between the inlet and the two or more processes can be adjustably mounted to the feed with a depending on the position of the slide or actuating means connect the processes so that refrigerant from the inlet can only get into the respective selected sequence. The slider or the adjusting means may for example be connected to a lifting magnet which, depending on whether electrical energy is applied to a winding of the lifting magnet or not applied, the slider or the adjusting means in its position and / or position changed. The multi-way solenoid valve, in particular the solenoid or its winding can be connected to a control device of the household refrigerator.
Die Steuerungseinrichtung des Haushaltskältegeräts kann eingerichtet sein, die Umschaltvorrichtung und/oder das Mehrwegeventil bzw. das Mehrwege-Magnetventil in Abhängigkeit beispielsweise einer Außentemperatur der Umgebung, einer Innentemperatur im Kühlraum, klimatischen Verhältnissen in der Umgebung in der das Kältegerät bestimmungsgemäß betrieben werden soll, und/oder benutzerspezifischen Bedürfnissen zu steuern, insbesondere das Kältemittelkreislaufsystem wahlweise mit der ersten oder zweiten Durchflussrate zu betreiben.The control device of the domestic refrigerating appliance can be set up, the switching device and / or the multi-way valve or the multi-way solenoid valve depending on, for example, an ambient temperature, an internal temperature in the refrigerator, climatic conditions in the environment in which the refrigerator is intended to operate, and / or to control user-specific needs, in particular to operate the refrigerant cycle system optionally with the first or second flow rate.
Die Steuerungseinrichtung des Haushaltskältegeräts kann eingerichtet sein, die Umschaltvorrichtung und/oder das Mehrwegeventil bzw. das Mehrwege-Magnetventil in Abhängigkeit beispielsweise einer Temperatur des Verdampfers, einer Außentemperatur der Umgebung, einer Innentemperatur im Kühlraum, klimatischen Verhältnissen in der Umgebung in der das Kältegerät bestimmungsgemäß betrieben werden soll, und/oder benutzerspezifischen Bedürfnissen zu steuern, insbesondere das Kältemittelkreislaufsystem wahlweise mit dem ersten oder zweiten ungeregelten Expansionsventil zu betreiben.The control device of the domestic refrigerating appliance can be set up, the switching device and / or the multi-way valve or the multi-way solenoid valve depending on, for example, a temperature of the evaporator, an ambient temperature, an internal temperature in the refrigerator, climatic conditions in the environment in which the refrigerator operated as intended is to be controlled and / or user-specific needs, in particular to operate the refrigerant cycle system optionally with the first or second unregulated expansion valve.
In allen erfindungsgemäßen Ausführungen kann die Umschaltvorrichtung in Strömungsrichtung des Kältemittels im Kältemittelkreislaufsystem den ungeregelten Expansionsventilen vorgelagert angeordnet sein. In all embodiments according to the invention, the switching device can be arranged upstream of the uncontrolled expansion valves in the flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit system.
In allen erfindungsgemäßen Ausführungen kann die Umschaltvorrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden sein, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer Temperatur des Verdampfers die Umschaltvorrichtung anzusteuern.In all embodiments according to the invention, the switching device can be connected to a control device which is set up to control the switching device as a function of a temperature of the evaporator.
In allen erfindungsgemäßen Ausführungen kann die Umschaltvorrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden sein, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer außerhalb des Haushaltskältegeräts herrschenden Umgebungstemperatur die Umschaltvorrichtung anzusteuern.In all embodiments of the invention, the switching device may be connected to a control device which is adapted to control the switching device in response to a prevailing outside of the household refrigerator ambient temperature.
Für die einwandfreie Funktion von Kältegeräten können beispielsweise Grenzen für die Temperaturen am Aufstellort berücksichtig werden. Haushaltskältegeräte können dementsprechend in die folgenden Klimaklassen eingeteilt werden:
Das Kennzeichen für die Einsatzgrenzen wird im Allgemeinen auf dem Typenschild des Haushaltskältegeräte angegeben. Die beispielsweise in Deutschland eingesetzten Kältegeräte entsprechen meist den Klassen N oder SN.The service limit indicator is generally indicated on the nameplate of the household refrigerator. The refrigeration units used, for example, in Germany usually correspond to the classes N or SN.
Wenn die Umgebungstemperatur niedriger oder höher ist als angegeben, dann verlängert sich die Stehzeit oder die Laufzeit des Kompressors. Die Steh- und Laufzeiten wirken sich direkt auf die Temperaturen in Ihrem Kühl- und Gefrierfach aus. In manchen Fällen ist die gewünschte Temperatur im Gefrierraum von mindestens –18°C nicht mehr gewährleistet, da die Stehzeit des Kompressors bei tieferen Umgebungstemperaturen länger ist und dadurch keine Kälte für den Kühl- und Gefrierraum produziert wird.If the ambient temperature is lower or higher than indicated, then the standstill time or the running time of the compressor will be extended. The standing and running times have a direct effect on the temperatures in your fridge and freezer. In some cases, the desired temperature in the freezer compartment of at least -18 ° C is no longer guaranteed because the downtime of the compressor is longer at lower ambient temperatures and thus no cold for the refrigerator and freezer is produced.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.Further features and advantages of the domestic refrigerator according to the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying figures. Concrete features of this embodiment may represent general features of the invention.
Es zeigen:Show it:
Ein in
Der Kühlraum
Ein einzelner Verdampfer, oder der erste Verdampfer
In der
Ein erster Ausgang
Um Kältemittel, das aus dem Verflüssiger
Die Steuereinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE202007006632U1 (en) | Fridge and / or freezer |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20140902 |