DE102011006260A1

DE102011006260A1 - The refrigerator

Info

Publication number: DE102011006260A1
Application number: DE102011006260A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bischofberger; Cuma Dülger; Panagiotis Fotiadis; Hans Ihle
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-04
Also published as: PL2691713T3; ES2544837T3; EP2691713B1; US20140053593A1; CN103477169B; WO2012130584A3; CN103477169A; WO2012130584A2; RU2553251C2; RU2013143743A; EP2691713A2

Abstract

Bei einem Kältegerät mit einem eine Lagerkammer (4) umschließenden wärmeisolierenden Gehäuse (2, 3) und einem Kältemittelkreis, der einen Verdichter (9), einen Verflüssiger (10), eine Drossel (12, 17) und einen die Lagerkammer (4) kühlenden Verdampfer (18) umfasst, ist die Drossel (12, 17) wenigstens teilweise an einer Seitenwand des Gehäuses (2) angeordnetIn a refrigerator with a storage chamber (4) enclosing the heat-insulating housing (2, 3) and a refrigerant circuit comprising a compressor (9), a condenser (10), a throttle (12, 17) and a storage chamber (4) cooling Evaporator (18), the throttle (12, 17) is at least partially disposed on a side wall of the housing (2)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem eine Lagerkammer für Kühlgut umschließenden wärmeisolierenden Gehäuse und einem Kältemittelkreis, der einen Verdichter, einen Verflüssiger, eine Drossel und einen die Lagerkammer kühlenden Verdampfer umfasst. Die Wirkung eines solchen bekannten Kältegeräts basiert darauf, dass der Verdichter dampfförmiges Kältemittel aus dem Verdampfer absaugt, verdichtet und das durch die Verdichtung adiabatisch erwärmte Kältemittel dem Verflüssiger zuführt, wo es unter Abgabe von Wärme kondensiert. Das dabei erhaltene flüssige Kältemittel entspannt sich beim Durchgang durch die Drossel und gelangt adiabatisch abgekühlt wieder zum Verdampfer.The present invention relates to a refrigeration appliance, in particular a domestic refrigeration appliance, comprising a heat-insulating housing enclosing a storage chamber for refrigerated goods and a refrigerant circuit comprising a compressor, a condenser, a throttle and an evaporator cooling the storage chamber. The effect of such a known refrigeration device based on the fact that the compressor sucks vaporized refrigerant from the evaporator, compresses and adiabatically heated by the compression refrigerant to the condenser, where it condenses with the release of heat. The resulting liquid refrigerant relaxes when passing through the throttle and adiabatically cooled returns to the evaporator.

Das Ausmaß der adiabatischen Abkühlung hängt ab von der zwischen Verflüssiger und Verdampfer durchlaufenen Druckdifferenz. Je wärmer das Kältemittel am Ausgang des Verflüssigers ist, umso wärmer gelangt es auch nach der Entspannung in den Verdampfer. Theoretisch ist es zwar möglich, die Temperatur des Kältemittels am Ausgang des Verflüssigers beliebig nah an die Temperatur der Umgebung, an die der Verflüssiger seine Wärme abgibt, anzunähern, doch sind die erforderlichen Abmessungen des Verflüssigers umso größer, je geringer diese Temperaturdifferenz sein soll. Die am Verflüssiger erreichbare Abkühlung ist außerdem durch parasitäre Wärmeübertragung zwischen warmen, stromaufwärtigen Bereichen des Verflüssigers und kühleren stromabwärtigen Bereichen eingeschränkt. Wenn ein stromabwärtiger Bereich des Verflüssigers von Luft umspült ist, die bereits an stromaufwärtigen Bereichen des Verflüssigers erwärmt ist, kann er das Kältemittel nicht mehr unter die Temperatur dieser Luft abkühlen.The extent of adiabatic cooling depends on the pressure difference passed between condenser and evaporator. The warmer the refrigerant is at the outlet of the condenser, the warmer it gets even after the expansion in the evaporator. Theoretically, while it is possible to approach the temperature of the refrigerant at the condenser outlet arbitrarily close to the temperature of the environment to which the condenser gives off its heat, the smaller the temperature difference, the greater the required condenser dimensions. Cooling achievable at the condenser is also limited by parasitic heat transfer between warm, upstream regions of the condenser and cooler downstream regions. When a downstream portion of the condenser is surrounded by air already heated at upstream portions of the condenser, it can no longer cool the refrigerant below the temperature of that air.

Es sind Kältegeräte bekannt, bei denen eine Rahmenheizung zur Verhinderung von Kondensation am Gehäuse in der Umgebung einer zwischen Korpus und Tür des Gehäuses angebrachten Dichtung vorgesehen ist. Eine solche Rahmenheizung umfasst ein Rohr, das in den Kältemittelkreislauf zwischen Verdichter und Verflüssiger oder stromabwärts vom Verflüssiger eingefügt ist, um mit der Kompressionswärme des Kältemittels die kondensationsgefährdeten Oberflächen des Gehäuses über den Taupunkt zu erwärmen. Da die Kondensationsgefährdung von der thermischen Kopplung dieser Oberflächen an die gekühlte Lagerkammer herrührt, fließt letztlich auch die von der Rahmenheizung frei gesetzte Wärme zu einem beträchtlichen Teil in die Lagerkammer und belastet so die Energieeffizienz des Kältegeräts.There are refrigerators are known in which a frame heater is provided to prevent condensation on the housing in the vicinity of a mounted between the body and door of the housing seal. Such a frame heater comprises a tube which is inserted in the refrigerant circuit between compressor and condenser or downstream of the condenser to heat with the heat of compression of the refrigerant, the condensation-prone surfaces of the housing over the dew point. Since the risk of condensation originates from the thermal coupling of these surfaces to the cooled storage chamber, ultimately, the heat released from the frame heating flows to a considerable extent in the storage chamber and thus loads the energy efficiency of the refrigerator.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Energieeffizienz eines Kältegeräts, insbesondere eines Haushaltsgeräts, zu verbessern.Object of the present invention is to improve the energy efficiency of a refrigerator, in particular a household appliance.

Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät vom eingangs definierten Typ die Drossel wenigstens teilweise an einer Seitenwand des Gehäuses angeordnet ist. Die Drossel trägt aufgrund ihres im Vergleich zu anderen Bereichen des Kältemittelkreislaufs kleinen freien Querschnitts wenig zum Volumen des Kältemittelkreises bei und erhöht daher nicht nennenswert die Menge des zum Betreiben des Kältemittelkreises benötigten Kältemittels. Durch die Anordnung an der Seitenwand ist die Drossel vor Abwärme, die der im Allgemeinen an der Geräterückseite angeordnete Verflüssiger frei setzt, geschützt. Die Seitenwand ist daher ein relativ kühler Bereich des Kältegerätegehäuses und ermöglicht eine wirksame zusätzliche Abkühlung des durch die Drossel zirkulierenden Kältemittels.The object is achieved by the throttle is arranged at least partially on a side wall of the housing in a refrigerator of the type defined above. The throttle contributes little to the volume of the refrigerant circuit due to its small compared to other areas of the refrigerant circuit free cross section and therefore does not appreciably increase the amount of refrigerant required to operate the refrigerant circuit. Due to the arrangement on the side wall, the throttle is protected against waste heat released by the condenser, which is generally arranged at the back of the device. The side wall is therefore a relatively cool region of the refrigerator housing and allows for effective additional cooling of the circulating through the throttle refrigerant.

Die Drossel ist vorzugsweise geschützt und von außen nicht sichtbar in der Seitenwand zwischen einer Außenhaut und einer Isolierschicht derselben angeordnet. Um die Wärme der Drossel schnell aufnehmen und weiterleiten zu können, ist die Außenhaut der Seitenwand vorzugsweise metallisch.The throttle is preferably protected and not visible from the outside in the side wall between an outer skin and an insulating layer thereof. In order to absorb and forward the heat of the throttle quickly, the outer skin of the side wall is preferably metallic.

Die Drossel ist an der Außenhaut vorzugsweise verklebt, um sicher zu stellen, dass sie in wärmeleitendem Kontakt mit der Außenhaut bleibt, wenn im Laufe des Zusammenbaus des Kältegeräts die Isolierschicht angebracht wird. Die Isolierschicht entsteht in fachüblicher Weise vorzugsweise durch Expandierenlassen von Kunstharzschaum in einem von der Außenhaut begrenzten Hohlraum des Gehäuses.The choke is preferably glued to the outer skin to ensure that it remains in heat-conducting contact with the outer skin when the insulating layer is applied during assembly of the refrigerator. The insulating layer is formed in a customary manner, preferably by expanding resin foam in a bounded by the outer skin cavity of the housing.

Eine schnelle und einfache Verklebung der Drossel und der Außenhaut ist mit Hilfe von Klebeband möglich.A quick and easy bonding of the throttle and the outer skin is possible with the help of adhesive tape.

Um zu verhindern, dass über die Drossel Wärme in den Verdampfer eingetragen wird, ist vorzugsweise nur ein stromaufwärtiger Abschnitt der Drossel an der Seitenwand angeordnet.In order to prevent heat from being introduced into the evaporator via the throttle, preferably only an upstream section of the throttle is arranged on the side wall.

Ein stromabwärtiger Abschnitt der Drossel kann stattdessen in an sich bekannter Weise in einem vom Verdampfer zum Verdichter führenden Saugrohr verlegt sein.Instead, a downstream portion of the throttle may be routed in a manner known per se in a suction pipe leading from the evaporator to the compressor.

Um den Druckabfall des Kältemittels zumindest im stromaufwärtigen Abschnitt der Drossel gering zu halten, hat dieser vorzugsweise einen größeren Querschnitt als der stromabwärtige Abschnitt. Da dieser stromaufwärtige Abschnitt das Volumen des Kältemittelkreises nicht wesentlich erhöhen soll, ist bevorzugt, dass der stromaufwärtige Abschnitt einen freien Durchmesser von weniger als 1 Millimeter hat.In order to keep the pressure drop of the refrigerant at least in the upstream portion of the throttle small, this preferably has a larger cross-section than the downstream portion. Since this upstream portion is not intended to substantially increase the volume of the refrigerant circuit, it is preferable that the upstream portion has a free diameter of less than 1 millimeter.

Um eine wirksame Kühlung des Kältemittels zwischen seinem Austritt aus dem Verflüssiger und dem Eintritt in den Verdampfer zu ermöglichen, hat der stromaufwärtige Abschnitt vorzugsweise eine Länge von wenigstens 1 Meter. In der Praxis wird bei einem normal großen Haushaltskältegerät die Länge des stromaufwärtigen Abschnitts bis zu 2 Meter betragen.In order to allow efficient cooling of the refrigerant between its exit from the condenser and the entry into the evaporator, the upstream portion preferably has a Length of at least 1 meter. In practice, with a normal size household refrigerator, the length of the upstream section will be up to 2 meters.

Für den Zusammenbau des Kältegeräts ist es zweckmäßig, wenn der stromabwärtige Abschnitt und der stromaufwärtige Abschnitt des Verflüssigers außerhalb einer Isolierschicht der Seitenwand aneinander gefügt sind.For the assembly of the refrigerator, it is useful if the downstream portion and the upstream portion of the condenser are joined together outside of an insulating layer of the side wall.

Bevorzugt weist der Kältemittelkreis einen Trockner auf, dessen Zuleitung für Kältemittel mit dem stromaufwärtigen Ende der Drossel an der Seitenwand strömungstechnisch verbunden ist.Preferably, the refrigerant circuit has a dryer whose feed line for refrigerant is fluidically connected to the upstream end of the throttle on the side wall.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts von vorn; 1 a perspective view of a household refrigerator according to the invention from the front;

2 eine perspektivische Ansicht des Kältegeräts von hinten; 2 a perspective view of the refrigerator from behind;

3 eine Draufsicht auf ein eine Außenhaut einer Seitenwand des Kältegeräts bildenden Blechzuschnitt mit einem daran befestigten Drosselabschnitt; und 3 a plan view of an outer skin of a side wall of the refrigerator forming sheet metal blank with a throttle section attached thereto; and

4 ein Schema des Kältemittelkreislaufs des Kältegeräts. 4 a diagram of the refrigerant circuit of the refrigerator.

1 und 2 zeigen perspektivische Ansichten eines Haushaltskältegeräts 1 in Tischbauweise. Ein wärmeisolierendes Gehäuse des Geräts setzt sich zusammen aus einem im Wesentlichen quaderförmigen Korpus 2 und einer Tür 3, die gemeinsam eine Lagerkammer 4 begrenzen. Der Korpus 2 hat einen an sich bekannten Aufbau mit einem aus Kunststoff tiefgezogenen Innenbehälter 5, einer aus mehreren Elementen zusammen gefügten Außenhaut und einer einen Zwischenraum zwischen dem Innenbehälter 5 und der Außenhaut ausfüllenden Isolierschicht aus Polyurethanschaum. Zu den Elementen der Außenhaut gehören zwei sich jeweils über eine Seitenwand des Korpus 2 erstreckende Blechzuschnitte 6, die mit dem Innenbehälter 5 an einem der Tür 3 zugewandten vorderen Rahmen 7 des Korpus 2 verbunden sind. 1 and 2 show perspective views of a household refrigerator 1 in table construction. A heat-insulating housing of the device is composed of a substantially cuboidal body 2 and a door 3 , who share a storage chamber 4 limit. The body 2 has a known structure with a deep-drawn plastic inner container 5 , an outer skin composed of a plurality of elements and a space between the inner vessel 5 and the outer skin filling insulating layer of polyurethane foam. The elements of the outer skin include two each over a side wall of the body 2 extending sheet metal blanks 6 that with the inner container 5 at one of the door 3 facing front frame 7 of the body 2 are connected.

An der Rückseite des Korpus 2 ist in Bodennähe ein Maschinenraum 8 ausgespart, der einen Kältemittel-Verdichter 9 aufnimmt. Ein Verflüssiger 10 ist an einem Druckanschluss des Verdichters 9 angeschlossen. Der Verflüssiger 10 ist in 2 als ein an einer Rückwand des Korpus 2 über dem Maschinenraum 8 montierter Drahtrohr-Wärmetauscher dargestellt; andere Bauformen des Verflüssigers 10, insbesondere als kompakter, ebenfalls im Maschinenraum 8 untergebrachter und durch einen Ventilator zwangsgekühlter Lamellen-Wärmetauscher kommen ebenfalls in Betracht. Ein stromabwärtiger Anschluss des Verflüssigers 10 ist über eine Muffe 11 mit einem Drosselrohr 12 verbunden, das sich schleifenförmig auf der der Isolierschicht zugewandten Innenseite eines der Blechzuschnitte 6 erstreckt.At the back of the carcass 2 is a machine room near the ground 8th recessed, which is a refrigerant compressor 9 receives. A liquefier 10 is at a pressure port of the compressor 9 connected. The condenser 10 is in 2 as one on a back wall of the corpus 2 above the engine room 8th mounted wire tube heat exchanger shown; other constructions of the condenser 10 , especially as a compact, also in the engine room 8th accommodated and forcibly cooled by a fan finned heat exchanger are also considered. A downstream connection of the condenser 10 is over a sleeve 11 with a throttle tube 12 connected, which is looped on the insulating layer facing the inside of the sheet metal blanks 6 extends.

Die Muffen 11, 16 ermöglichen, das Gerät 1 zusammenzubauen, indem, bevor die Blechzuschnitte 6 mit dem Innenbehälter zusammengefügt werden, die Drossel 12 an einem der Blechzuschnitte 6 zu befestigen, den Korpus 2 so zusammenzufügen, dass die Enden der Drossel 12 im Maschinenraum 8 frei liegen, dann den Korpus auszuschäumen und schließlich die Drossel 12 mit Hilfe der Muffen 11, 16 in den Kältemittelkreislauf einzufügen. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Innenseite des Blechzuschnitts 6 mit dem Drosselrohr 12. Der Zuschnitt 6 umfasst eine ebene zentrale Platte 13, die vorgesehen ist, um die Außenhaut einer Seitenwand des Korpus 2 zu bilden, und an der das Drosselrohr 12 mit Hilfe von Klebebandstreifen 14 befestigt ist. Von der zentralen Platte 13 abgewinkelte Stege 15 erstrecken sich beim fertig montierten Gerät 1 auf dessen vorderen Rahmen 7 beziehungsweise seine Rückseite, und sind dort mit dem Innenbehälter 5 beziehungsweise einer (nicht dargestellten) Rückwandplatte schaumdicht verbunden.The thimbles 11 . 16 allow the device 1 Assemble by before the sheet metal blanks 6 be joined with the inner container, the throttle 12 on one of the sheet metal blanks 6 to fasten the body 2 so put together that the ends of the throttle 12 in the engine room 8th lie free, then froth the body and finally the throttle 12 with the help of the sleeves 11 . 16 insert into the refrigerant circuit. 3 shows a perspective view of the inside of the sheet metal blank 6 with the throttle tube 12 , The cut 6 includes a flat central plate 13 , which is provided to the outer skin of a side wall of the carcass 2 to form, and at the throttle tube 12 with the help of tape strips 14 is attached. From the central plate 13 Angled webs 15 extend the fully assembled device 1 on the front frame 7 or his back, and are there with the inner container 5 or a (not shown) rear wall plate foam-tight connected.

Wiederum bezogen auf 1 verbindet eine zweite im Maschinenraum 8 angeordnete Muffe 16 das Drosselrohr 12 mit einem zweiten, engeren Drosselrohr 17, das die Isolierschicht des Korpus 2 kreuzt, um einen in engem thermischen Kontakt mit der Lagerkammer 4 angeordneten Verdampfer 18 zu versorgen. Wie in 4 schematisch zu erkennen, ist das Drosselrohr 17 unmittelbar an der Oberfläche eines Saugrohrs 19, das vom Verdampfer 18 zum Verdichter 9 führt, oder innerhalb dieses Saugrohrs 19 geführt.Again referring to 1 connects a second in the engine room 8th arranged sleeve 16 the throttle tube 12 with a second, narrower throttle tube 17 that the insulating layer of the body 2 crosses to one in close thermal contact with the storage chamber 4 arranged evaporator 18 to supply. As in 4 to recognize schematically is the throttle tube 17 directly on the surface of a suction pipe 19 that from the evaporator 18 to the compressor 9 leads, or within this intake manifold 19 guided.

Indem für das Drosselrohr 12 ein Rohr mit geringem Innendurchmesser, typischerweise ca. 0,8 Millimeter, verwendet wird, ändert sich – trotz einer Länge des Drosselrohrs 12 von typischerweise 1 bis 2 Meter – das Volumen des gesamten Kältemittelkreislaufs nur wenig im Vergleich zu einem herkömmlichen Kältemittelkreislauf eines Kältegeräts gleicher Größe, und dementsprechend ändert sich auch die für einen effizienten Betrieb benötigte Menge an zirkulierendem Kältemittel wenig. Da das Drosselrohr 12 auf der zentralen Platte 13 beabstandet von dem mit dem Innenbehälter 5 verbundenen Steg 15 verläuft, ist der Wärmefluss vom Drosselrohr 12 zur Lagerkammer 4 über die Verbindung zwischen Blechzuschnitt 6 und Innenbehälter 5 vernachlässigbar. Durch den räumlichen Abstand vom Verflüssiger 10 ist das Drosselrohr 12 vor vom Verflüssiger 10 abgegebener Wärme abgeschirmt. Daher ist mit dem Drosselrohr 12 eine stärkere Abkühlung des Kältemittels erreichbar, als durch eine Vergrößerung des Verflüssigers 10 um das Volumen des Drosselrohrs 12.By for the throttle pipe 12 a tube with a small inner diameter, typically about 0.8 millimeters, is used, despite a length of the throttle tube 12 of typically 1 to 2 meters - the volume of the entire refrigerant circuit only slightly compared to a conventional refrigerant circuit of a refrigerator of the same size, and accordingly, the amount of circulating refrigerant required for efficient operation changes little. Because the throttle tube 12 on the central plate 13 spaced from that with the inner container 5 connected footbridge 15 runs, is the heat flow from the throttle tube 12 to the storage chamber 4 about the connection between sheet metal blank 6 and inner container 5 negligible. Due to the spatial distance from the condenser 10 is the throttle tube 12 from the condenser 10 Shielded heat shielded. Therefore, with the throttle tube 12 a greater cooling of the refrigerant can be achieved than by increasing the size of the condenser 10 around the volume of the throttle tube 12 ,

Vorzugsweise ist das Gerät 1 so aufgestellt, dass die das Drosselrohr 12 enthaltende Seitenwand frei liegt, so dass von dem Drosselrohr 12 abgegebene Wärme schnell an die Umgebung weiter gegeben werden kann. Die Erfindung ist, wenn auch in geringem Umfang, aber auch bei Kältegerät mit verdeckter Seitenwand wie etwa einem Einbaugerät oder einem seitlich von anderen Gegenständen flankierten Tischgerät anwendbar. Hier wirkt der Blechzuschnitt 6 als ein Wärmespeicher, der Wärme vom Drosselrohr 12 aufnimmt, solange der Verdichter 9 in Betrieb ist und die Zirkulation von Kältemittel antreibt. In einer anschließenden Stillstandsphase des Verdichters kann sich auch bei einem solchen Kältegerät die Wärme des Blechzuschnitts 6 an die Umgebung verteilen.Preferably, the device 1 positioned so that the throttle tube 12 containing side wall is exposed, so that of the throttle tube 12 given heat can be given quickly to the environment. The invention is applicable, albeit to a small extent, but also in refrigeration device with hidden side wall such as a built-in device or a laterally flanked by other objects table device. This is where the sheet metal cutting works 6 as a heat storage, the heat from the throttle tube 12 absorbs as long as the compressor 9 is in operation and drives the circulation of refrigerant. In a subsequent standstill phase of the compressor, even in such a refrigeration device, the heat of the sheet metal blank 6 distribute to the environment.

Claims

Refrigerating appliance, in particular household refrigerating appliance, having a storage chamber ( 4 ) enclosing heat-insulating housing ( 2 . 3 ) and a refrigerant circuit containing a compressor ( 9 ), a liquefier ( 10 ), a throttle ( 12 . 17 ) and a storage chamber ( 4 ) cooling evaporator ( 18 ), characterized in that the throttle ( 12 . 17 ) at least partially on a side wall of the housing ( 2 ) is arranged.

Refrigerating appliance according to claim 1, characterized in that the throttle ( 12 . 17 ) on the sidewall between an outer skin ( 6 ) And an insulating layer of the side wall is arranged.

Refrigerating appliance according to claim 2, characterized in that the throttle ( 12 . 17 ) on the outer skin ( 6 ), in particular by adhesive tape ( 14 ).

Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle ( 12 . 17 ) an upstream section ( 12 ) and a downstream section ( 17 ) and in that the part of the throttle arranged on the side wall is the upstream section (FIG. 12 ).

Refrigerating appliance according to claim 4, characterized in that the downstream section ( 17 ) of the throttle 12 . 17 ) in one of the evaporator ( 18 ) to the compressor ( 8th ) leading intake manifold ( 19 ).

Refrigerating appliance according to claim 4 or 5, characterized in that the downstream section ( 17 ) has a smaller cross section than the upstream section (FIG. 12 ) Has.

Refrigerating appliance according to one of claims 4 to 6, characterized in that the upstream section ( 12 ) has a free diameter of less than 1 mm.

Refrigerating appliance according to one of claims 4 to 7, characterized in that the upstream section ( 12 ) has a length of at least 1 m.

Refrigerating appliance according to one of claims 4 to 8, characterized in that the downstream ( 17 ) Section and the upstream section ( 12 ) are joined together outside of an insulating layer of the side wall.