DE102011078317A1 - Refrigeration device with an evaporator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, umfassend einen Verdampfer (101) mit einem Verdampfereintritt (103) zum Empfangen von zu verdampfendem Kältemittel, eine dem Verdampfer (101) strömungstechnisch nachgeordnete Saugleitung (105) zum Abführen des verdampften Kältemittels aus dem Verdampfer (101), einen der Saugleitung (105) strömungstechnisch nachgeordnetem Verdichter (107) zum Verdichten des Kältemittels, einem dem Verdichter (107) strömungstechnisch nachgeordneten Verflüssiger (109) zum Verflüssigen des Kältemittels, und einer dem Verflüssiger (109) strömungstechnisch nachgeordneten Kapillardrossel (113), welche mit dem Verdampfereintritt (103) thermisch gekoppelt ist.The invention relates to a refrigeration device, in particular household refrigerating appliance, comprising an evaporator (101) with an evaporator inlet (103) for receiving refrigerant to be evaporated, a suction line (105) downstream of the evaporator (101) for discharging the evaporated refrigerant from the evaporator (101st) ), one of the suction line (105) fluidly downstream compressor (107) for compressing the refrigerant, a compressor (107) fluidically downstream condenser (109) for liquefying the refrigerant, and a condenser (109) fluidically downstream capillary throttle (113), which is thermally coupled to the evaporator inlet (103).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem Verdampfer.The present invention relates to a refrigeration appliance, in particular household refrigeration appliance, with an evaporator.
Herkömmliche Haushaltskältegeräte, wie etwa Kühlschränke, Gefrierschränke etc. weisen einen Kältemittelkreislauf auf, in dem ein Verdichter, ein Verflüssiger und ein Verdampfer in Reihe verbunden sind, wobei ein Hochdruck-Bereich des Kältemittelkreislaufs vom Verdichter bis zu einer Kapillardrossel reicht, die den Eingang des Verdampfers bildet, und ein Niederdruckbereich vom Verdampfer bis zum Eingang des Verdichters reicht. Der Druckabfall vom Hochdruck-Bereich zum Niederdruck-Bereich findet allmählich auf dem Weg des Kältemittels durch die Kapillardrossel statt. Deshalb kann es noch während des Durchgangs des Kältemittels durch die Kapillardrossel zu einer teilweisen Verdampfung kommen. Dies führt zu einer starken Geräuschentwicklung am Austritt der Kapillardrossel, die von den Anwendern der Kältegeräte als störend empfunden wird.Conventional domestic refrigerators, such as refrigerators, freezers, etc., have a refrigerant circuit in which a compressor, a condenser, and an evaporator are connected in series, with a high pressure area of the refrigerant circuit ranging from the compressor to a capillary restrictor which is the entrance of the evaporator forms a low pressure range from the evaporator to the input of the compressor. The pressure drop from the high pressure area to the low pressure area gradually takes place on the way of the refrigerant through the capillary throttle. Therefore, during the passage of the refrigerant through the capillary throttle, partial evaporation may occur. This leads to a strong noise at the outlet of the capillary throttle, which is perceived by users of refrigeration equipment as disturbing.
Zwar ist es möglich, mit Hilfe eines Expansionsventils eine solche Geräuschentwicklung zu vermeiden, indem vor dem Expansionsventil flüssig bei hohem Druck vorliegendes Kältemittel in dem Expansionsventil schlagartig expandiert wird. Derartige Expansionsventile sind jedoch aufwendig und teuer.Although it is possible to avoid with the help of an expansion valve such a noise by the liquid refrigerant present in front of the expansion valve at high pressure in the expansion valve is suddenly expanded. However, such expansion valves are complicated and expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Kühlkreislauf für ein Kältegerät, insbesondere Haushaltkältegerät, weiterzubilden, der eine Kapillardrossel zum Entspannen des Kältemittels einsetzt und bei dem eine übermäßige Geräuschentwicklung beim Entspannen des Kältemittel vermieden wird. Object of the present invention is to develop a cooling circuit for a refrigerator, in particular household refrigeration appliance, which uses a capillary throttle to relax the refrigerant and in which excessive noise during the expansion of the refrigerant is avoided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claim. Advantageous forms of further education are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass das Kältemittel am Verdampfereintritt des Verdampfers effizient durch eine thermische Kopplung der Kapillardrossel mit dem Verdampfereintritt bewirkt werden kann. Die durch die Verdampfung des Kältemittels im Verdampfer bzw. im Verdampfereintritt entstehende Kälte wird durch die thermische Kopplung zwischen dem Verdampfereintritt und der Kapillardrossel zur Rückkühlung der Kapillardrossel und des darin befindlichen Kältemittels verwendet, wodurch das Kältemittel am Verdampfereintritt noch weiter abgekühlt werden kann. Dadurch wird auch besonders vorteilhafterweise die Reduktion des Gasanteils an dem Verdampfereintritt realisiert. Wird der Gasanteil an dem Verdampfereintritt reduziert, so können sich keine großen Gasblasen bilden, welche wahrnehmbare und daher störende Geräusche verursachen könnten. Durch eine ausreichende Kühlung des Kältemittels wird somit bei Einspritzung des Kältemittels in den Verdampfer am Verdampfereintritt die Entstehung von Gasblasen verhindert. Auf diese Weise wird einer Geräuschentwicklung durch Gasblasen am Verdampfereintritt vorgebeugt.The invention is based on the recognition that the refrigerant at the evaporator evaporator inlet can be efficiently effected by thermal coupling of the capillary restrictor with the evaporator inlet. The resulting from the evaporation of the refrigerant in the evaporator or evaporator inlet cold is used by the thermal coupling between the evaporator inlet and the capillary throttle for re-cooling the capillary throttle and the refrigerant therein, whereby the refrigerant can be further cooled at the evaporator inlet. As a result, the reduction of the gas fraction at the evaporator inlet is also realized particularly advantageously. If the gas content at the evaporator inlet is reduced, so large gas bubbles can not form, which could cause noticeable and therefore disturbing noises. Due to a sufficient cooling of the refrigerant, the formation of gas bubbles is thus prevented upon injection of the refrigerant into the evaporator at the evaporator inlet. In this way, a noise by gas bubbles at the evaporator inlet is prevented.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Kältegerät, umfassend einen Verdampfer mit einem Verdampfereintritt zum Empfangen von zu verdampfendem Kältemittel, eine dem Verdampfer strömungstechnisch nachgeordnete Saugleitung zum Abführen des verdampften Kältemittels aus dem Verdampfer, einen der Saugleitung strömungstechnisch nachgeordneten Verdichter zum Verdichten des Kältemittels, einen dem Verdichter strömungstechnisch nachgeordneten Verflüssiger zum Verflüssigen des Kältemittels und eine dem Verflüssiger strömungstechnisch nachgeordnete Kapillardrossel.According to one aspect, the invention relates to a refrigeration device comprising an evaporator with an evaporator inlet for receiving refrigerant to be evaporated, a downstream of the evaporator suction line for discharging the evaporated refrigerant from the evaporator, a downstream of the suction line compressor for compressing the refrigerant, a the Compressor fluidically downstream condenser for liquefying the refrigerant and a condenser fluidly downstream capillary.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank. A refrigeration appliance is understood in particular to be a household refrigeration appliance, that is to say a refrigeration appliance which is used for household purposes or possibly also in the gastronomy sector, and in particular for storing food and / or drinks in household quantities at specific temperatures, such as, for example, a refrigerator, a freezer , a fridge freezer, a freezer or a wine storage cabinet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kapillardrossel dem Verdampfer, insbesondere dem Verdampfereintritt, strömungstechnisch vorgeschaltet. Das Kältemittel am Ausgang der Kapillardrossel wird dadurch dem Verdampfereintritt unmittelbar zugeführt. Gemäß einer Ausführungsform ist der Verdampfereintritt vorgesehen, um die Kapillardrossel rückzukühlen. Diese Rückkühlung wird durch die beim Verdampfer des Kältemittels im Verdampfer entstehende Kälte aufgrund der thermischen Kopplung zwischen dem Verdampfereintritt und der Kapillardrossel bewirkt.According to one embodiment, the capillary throttle is upstream of the evaporator, in particular the evaporator inlet, in terms of flow. The refrigerant at the outlet of the capillary throttle is thereby fed directly to the evaporator inlet. In one embodiment, the evaporator inlet is provided to recool the capillary throttle. This re-cooling is effected by the cold produced in the evaporator of the refrigerant in the evaporator due to the thermal coupling between the evaporator inlet and the capillary throttle.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kapillardrossel dem Verflüssiger strömungstechnisch unmittelbar nachgeordnet. Dadurch empfängt die Kapillardrossel das verflüssigte Kältemittel von dem Verflüssiger.According to one embodiment, the capillary throttle is downstream of the condenser fluidly. As a result, the capillary throttle receives the liquefied refrigerant from the condenser.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kapillardrossel ein Kapillarrohr.According to one embodiment, the capillary throttle is a capillary tube.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kapillardrossel an dem Verdampfereintritt oder in dem Verdampfereintritt wärmeleitend, insbesondere durch Kleben, Löten, Aufschrumpfen oder Fügen, befestigt. Dadurch kann in besonders vorteilhafter Weise eine thermische Kopplung bewirkt werden. According to one embodiment, the capillary throttle is attached to the evaporator inlet or in the evaporator inlet heat-conducting, in particular by gluing, soldering, shrinking or joining. This can be effected in a particularly advantageous manner, a thermal coupling.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kapillardrossel längs an den Verdampfereintritt thermisch angebunden. Dadurch entsteht eine thermische Kopplungsstrecke, welche eine effiziente thermische Kopplung ermöglicht.According to one embodiment, the capillary throttle is thermally connected longitudinally to the evaporator inlet. This creates a thermal coupling path, which allows efficient thermal coupling.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kapillardrossel mit dem Verdampfereintritt, welcher beispielsweise ein Einspritzrohr sein kann, entlang einer Länge von mehr als 400 mm und weniger als 600 mm, insbesondere entlang einer Länge von etwa 500 mm, thermisch gekoppelt. Dadurch wird eine für die thermische Kopplung vorteilhafte Wärmetauscherstrecke definiert.According to one embodiment, the capillary throttle with the evaporator inlet, which may be for example an injection tube, is thermally coupled along a length of more than 400 mm and less than 600 mm, in particular along a length of about 500 mm. As a result, an advantageous for the thermal coupling heat exchanger section is defined.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Verdampfereintritt ein Eintrittsrohr, insbesondere ein Einspritzrohr.According to one embodiment, the evaporator inlet is an inlet pipe, in particular an injection pipe.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Verdampfer ein Rohrverdampfer, insbesondere ein Rohrschlangenverdampfer oder ein Plattenverdampfer. Handelt es sich bei dem Verdampfer um einen Plattenverdampfer, so kann dieser mit Hilfe eines Rollbondverfahrens, bei dem zwei Metallbleche zusammengefügt werden, realisiert werden. Die Kältemittelkanäle sowie der Verdampfereintritt können hierbei durch Aufblasen erzeugt werden.According to one embodiment, the evaporator is a tube evaporator, in particular a tube coil evaporator or a plate evaporator. If the evaporator is a plate evaporator, it can be realized by means of a roll bonding method in which two metal sheets are joined together. The refrigerant channels and the evaporator inlet can be generated by inflation.
Gemäß einer Ausführungsform sind sowohl der Verdampfereintritt als auch die Kapillardrossel durch eine Schaumschicht umgeben, insbesondere bedeckt. Dadurch kann der Verdampfereintritt die Kapillardrossel besonders effizient kühlen.According to one embodiment, both the evaporator inlet and the capillary throttle are surrounded by a foam layer, in particular covered. This allows the evaporator inlet to cool the capillary throttle particularly efficient.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Saugleitung ein Saugrohr.According to one embodiment, the suction line is a suction tube.
Gemäß einer Ausführungsform ist zwischen dem Verflüssiger und der Kapillardrossel ein Trockenmittel angeordnet, das beispielsweise Zeolith aufweist und vorgesehen ist, das Kältemittel zu entfeuchten. Das Trockenmittel nimmt dabei das im Kältemittel eventuelle vorhandene Restwasser auf und bindet dieses. Das Kältemittel wird dabei durch das Trockenmittel geführt. Das gebundene Wasser verbleibt in dem Trockenmittel und wird durch dieses gebunden.According to one embodiment, a desiccant is disposed between the condenser and the capillary throttle, which comprises, for example, zeolite and is intended to dehumidify the refrigerant. The desiccant absorbs any residual water present in the refrigerant and binds it. The refrigerant is passed through the desiccant. The bound water remains in the desiccant and is bound by it.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Kältegerät einen Kühlgutbehälter, wobei der Verdampfer außerhalb des Kühlgutbehälters angeordnet ist. Der Verdampfer kann beispielsweise außen liegend um den Kühlgutbehälter angeordnet, beispielsweise gewickelt, werden, um diesen zu kühlen.According to one embodiment, the refrigeration device comprises a refrigerated goods container, wherein the evaporator is arranged outside of the refrigerated goods container. The evaporator can, for example, be arranged on the outside of the refrigerated goods container, for example wound, in order to cool it.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further embodiments will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it:
Das vom Verflüssiger
Wie in
Wie in
Die Kapillardrossel
Der Verdichter
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Verdampfereintritt
Aufgrund des Wärmeaustausches zwischen der Kapillardrossel
Wie in den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Kältegerät The refrigerator
- 101101
- Verdampfer Evaporator
- 103103
- Verdampfereintritt evaporator inlet
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- Saugleitung suction
- 107107
- Verdichter compressor
- 109109
- Verflüssiger condenser
- 111111
- Trockenmittel desiccant
- 113113
- Kapillardrossel capillary throttle
- 201201
- Kühlgutbehälter refrigerated goods
- 203203
- Verdampferschlange evaporator coil
- 205205
- Verdampfereintritt evaporator inlet
- 207207
- Saugrohr suction tube
- 209209
- Kapillardrossel capillary throttle
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- Wicklung winding
- 213213
- Kapillardrosselabschnitt / Verdampfereintritt?? Capillary throttle section / evaporator inlet ??
- dd
- Länge length
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