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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem gekühlten Innenraum und mit wenigstens einem Kältemittelkreislauf, wobei der Kältemittelkreislauf zumindest einen Verdampfer zur Kühlung des genannten Innenraums und zumindest eine Kapillare aufweist, die mit dem Verdampfer derart in Verbindung steht, dass durch die Kapillare im Betrieb des Gerätes Kältemittel in den Verdampfer eingeleitet wird.
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten Kühl- bzw. Gefriergeräten umfasst der Kältemittelkreislauf einen Kompressor, einen Verflüssiger, eine Drosselkapillare und einen Verdampfer. Im Betrieb des Kompressors strömt von dem Kompressor gasförmiges Kältemittel zum Verflüssiger und wird dort unter Wärmeabgabe verflüssigt. Vom Verflüssiger gelangt das Kältemittel durch eine Drosselkapillare in den Verdampfer, in dem es unter Wärmeaufnahme verdampft. Vom Verdampfer gelangt das Kältemittel sodann über das Saugrohr zurück zum Kompressor.
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten Geräten weist die Kapillare unmittelbar vor dem Verdampfereinlass eine Knickstelle auf, die den Nachteil mit sich bringt, dass es aufgrund der durch die Knickstelle bedingten Verwirbelungen des Kältemittels zu einer Geräuschbildung kommt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Einspritzung von Kältemittel in den Verdampfer geräuschlos erfolgt bzw. jedenfalls mit geringeren Geräuschen als bei bekannten Geräten verbunden ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass die Kapillare in den Verdampfer hineinragt und unmittelbar vor dem Eintritt in den Verdampfer keine Knickstelle aufweist und dass die Kapillare und/oder der Verdampfer wenigstens einen Anschlag aufweist, mit dem die Einstecktiefe der Kapillare in den Verdampfer begrenzt wird.
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Durch den genannten Anschlag kann die Kapillare einfach und sicher in dem Verdampfer bzw. im Bereich des Verdampfereinlasses positioniert werden. Damit lässt sich eine exakt definierte Einstecktiefe realisieren, was folgende Vorteile mit sich bringt:
Wäre die Einstecktiefe der Kapillare im Verdampfer zu gering, kann es beim Verbinden mit dem Verdampferrohr (Einlöten, Lockringverbindung etc.) zu einer Verstopfung kommen und das Gerät ist nicht funktionsfähig. Ist die Einstecktiefe der Kapillare hingegen zu groß, kann es zu störenden Geräuschen kommen. Im Extremfall steht die Kapillare an der Rohrwandung des Verdampfers an, was beim Einspritzen des Kältemittels zu einer Geräuschbildung führt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch den erfindungsgemäßen Anschlag die Einstecktiefe der Kapillare in den Verdampfer auf ein günstiges Maß festgelegt wird und dass aufgrund des Fehlens einer Knickstelle unmittelbar vor dem Eintritt in den Verdampfer ein verwirbelungsfreies Einleiten des Kältemittels in den Verdampfer erfolgt. Beide Maßnahmen führen somit dazu, dass das Kältemittel geräuschoptimiert in den Verdampfer eingeleitet wird.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Anschlag um wenigstens einen Vorsprung an der Außenseite der Kapillare handelt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Anschlag um wenigstens einen Vorsprung an der Innenseite des Verdampfers handelt. Befindet sich der Vorsprung an der Außenseite der Kapillare ist dieser derart dimensioniert, dass der Vorsprung einen Anschlag in Einsteckrichtung bildet, d. h. der Vorsprung steht an der Stirnseite, d. h. an dem einlassseitigen Ende des Verdampfers bzw. des Verdampferrohres an, so dass die mit dem Vorsprung in Verbindung stehende Kapillare nicht weiter eingeschoben werden kann.
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Entsprechendes gilt für den Fall, dass es sich bei dem Anschlag um wenigstens einen Vorsprung an der Innenseite des Verdampfers handelt. Dieser Vorsprung ist so dimensioniert, dass er an der Stirnseite, d. h. dem in Einschubrichtung vorlaufenden Ende der Kapillare ansteht, d. h. das Kapillarrohr kann nicht an dem sich von der Innenseite des Verdampfers erstreckenden Vorsprung vorbeibewegt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anschlag einen integralen Bestandteil der Kapillare und/oder des Verdampfers bildet. Diese Ausführungsform gestattet eine besonders einfache Ausbildung des Anschlags, da kein zusätzliches Teil benötigt wird. Vielmehr ist gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass aus dem Material der Kapillare bzw. des Verdampfers selbst der Anschlag für die Kapillare gebildet wird.
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Denkbar ist es jedoch auch, dass der Anschlag durch wenigstens ein Element gebildet wird oder dieses umfasst, das keinen integralen Bestandteil der Kapillare und/oder des Verdampfers bildet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anschlag durch wenigstens eine Verformung, insbesondere Quetschung der Kapillare gebildet wird, wobei die Verformung derart ausgebildet ist, dass im Bereich der Verformung der Außendurchmesser der Kapillare gegenüber einem nicht verformten Bereich vergrößert ist. Wie oben ausgeführt, ist die Verformung derart dimensioniert, dass die Kapillare über den Bereich der Verformung hinaus nicht in den Verdampfereinlass eingeschoben werden kann. Dies bedeutet, dass der Außendurchmesser der Kapillare im Bereich der Verformung größer ist als der Innendurchmesser des Verdampfereinlasses.
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Ein entsprechender Effekt kann erzielt werden, wenn der Anschlag durch wenigstens ein auf die Außenseite der Kapillare aufgebrachtes Element, insbesondere durch wenigstens einen Klebe- oder Lötpunkt und/oder durch wenigstens einen die Kapillare einfassenden Ring, wie beispielsweise einen O-Ring gebildet wird. Auch in diesem Fall ist vorgesehen, dass der Durchmesser im Bereich des genannten Elementes, wie beispielsweise der Klebestelle oder einer Lötstelle größer ist als der Innendurchmesser des Verdampfereinlasses, so dass die Kapillare nicht über den genannten Anschlag hinaus in den Einlass des Verdampfers eingeschoben werden kann.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Anschlag durch wenigstens eine Verformung, insbesondere eine Quetschung des Verdampfers gebildet wird, wobei die Verformung derart ausgebildet ist, dass im Bereich der Verformung der Innendurchmessers des Verdampfers gegenüber einem Bereich, in dem keine Verformung vorliegt, verkleinert ist. In diesem Fall ist vorgesehen, dass diese Innendurchmesserverringerung des Verdampfereinlasses bzw. des Verdampferrohrs so ausgestaltet ist, dass die Kapillare über diese Durchmesserverringerung hinaus nicht eingeschoben werden kann.
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Denkbar ist es, dass die Verformung der Kapillare und/oder des Verdampfers nur an einer Position oder an mehreren, vorzugsweise in Umfangsrichtung beabstandeten Positionen der Kapillare und/oder des Verdampfers vorliegt. So ist es denkbar, die genannte Quetschung der Kapillare auf der Außenseite einseitig oder auch mehrseitig vorzusehen. Entsprechendes gilt für die Quetschung oder sonstige Verformung des Verdampferrohrs, die zu einer Verringerung des lichten Durchmessers des Verdampfers im Einlassbereich führt.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung des Anschlags ergibt sich, wenn der Anschlag durch eine Krümmung der Kapillare gebildet wird. So ist es denkbar, dass die Kapillare aufgrund ihrer Krümmung nur um einen bestimmten Betrag in den Verdampfereinlass hineinbewegt werden kann. Ist dieser Betrag erreicht, liegt die Kapillare im Bereich der Krümmung an dem Endabschnitt des Verdampfers bzw. des Verdampferrohrs an und kann nicht weiter in diesen hineinbewegt werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung weist einen besonders einfachen Aufbau auf und ist daher im Hinblick auf die Herstellung des Anschlags besonders kostengünstig.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1: schematische Darstellungen einer Kapillare, die in das Verdampferrohr eingeführt ist mit durch eine Quetschung erzeugten Verformungen an der Kapillarenaußenseite,
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2: unterschiedliche Ansichten von Verformungen der Kapillare gemäß 1,
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3: eine schematische Darstellung der in den Verdampfereinlass bzw. in das Verdampferrohr eingeführten gekrümmten Kapillare,
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4: eine schematische Darstellung der in den Verdampfereinlass bzw. in das Verdampferrohr eingeführten Kapillare mit Klebe- bzw. Lötpunkt an der Kapillaraußenseite,
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5: eine schematische Darstellung der in dem Verdampfereinlass bzw. das Verdampferrohr eingeführten Kapillare mit aufgepressten O-Ring an der Kapillaraußenseite und
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6: schematische Darstellungen der in den Verdampfereinlass bzw. das Verdampferrohr eingeführten Kapillare mit Innenanschlag am Verdampferrohr.
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1 zeigt mit dem Bezugszeichen 10 eine Kapillare, die in ihrem nicht dargestellten Endbereich mit einem ebenfalls nicht dargestellten Verflüssiger in Verbindung steht. Im Betrieb des Kompressors wird das flüssige Kältemittel aus dem Verflüssiger in die Kapillare gefördert.
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Wie dies aus 1 hervorgeht, befindet sich die Kapillare mit ihrem Endbereich in dem Verdampfer, in diesem Fall in dem mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichneten Verdampferrohr, das den Einlass des Verdampfers bildet. Dieses Verdampferrohr 20 weist einen geraden Abschnitt 22 und einen sich konisch erweiternden Abschnitt 24 auf, so dass im weitesten Sinne eine Trompetenform realisiert ist. Wie dies aus 1 hervorgeht, ist die Kapillare um eine bestimmte Strecke in den gerade bzw. zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 22 des Verdampferrohrs 20 eingesteckt.
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An der Außenseite der Kapillare 10 befindet sich ein Materialvorsprung 12, der durch eine Quetschung des Kapillarmaterials hervorgerufen wird.
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Dabei wird die Kapillare 10 an ihrem Außenumfang mit einem geeigneten Werkzeug so gequetscht, dass ein z. B. im Wesentlichen rechteckiger Vorsprung 12 entsteht, wie dies aus 2, Darstellung links oben, hervorgeht.
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2, Darstellung rechts oben, zeigt diese Quetschung bzw. den länglichen Vorsprung 12 in einer Draufsicht. Der Vorsprung 12 wird derart gebildet, dass Material von der Außenseite der Kapillare 10 zu einem Vorsprung 12 zusammengepresst wird.
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2, Darstellung rechts unten, zeigt diesen Vorsprung 12 in einer Seitenansicht.
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Wie dies aus 1 hervorgeht, ist die Quetschung so ausgeführt, dass der Vorsprung 12 an der Stirnseite 28, d. h. am einlassseitigen Ende des Verdampferrohrs 20 anschlägt, so dass die Kapillare 10 über die in 1 dargestellte Position hinaus nicht in das Verdampferrohr 20 hineinbewegt werden kann.
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Der Vorsprung 12 kann einseitig, d. h. nur an einer Seite der Kapillare 10 ausgeführt sein (1, obere Darstellung) oder auch mehrseitig, beispielsweise an der Oberseite und an der Unterseite der Kapillare 10, wie dies aus 1, untere Darstellung hervorgeht.
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3 zeigt eine besonders einfache Ausgestaltung des Anschlags, die in diesem Fall durch einen relativ großen Radius, d. h. eine Krümmung der Kapillare 10 erreicht wird. In diesem Fall sind weder im Bereich der Kapillare 10 noch im Bereich des Verdampferrohrs 20 spezielle Anschlagmittel im Form von Vorsprüngen vorgesehen. Vielmehr wird der Endanschlag der Kapillare 10 in diesem Fall ausschließlich dadurch erreicht, dass die Kapillare 10 gekrümmt ist und somit ab einer bestimmten Einstecktiefe mit der zum Krümmungsmittelpunkt gerichteten Seite 11 im Endbereich 28 des Verdampferrohrs 20 anschlägt, wie dies aus 3 hervorgeht.
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4 zeigt eine weitere Möglichkeit der Realisierung eines Endanschlags, nämlich in Form eines auf der Außenseite der Kapillare 10 angeordneten Klebe- oder Lötpunktes 30. Auch dieser Punkt kann nur an einer Seite bzw. an einer Stelle der Außenseite der Kapillare oder auch an mehreren Seiten oder auch vollumfänglich an der Kapillare 10 angeordnet sein.
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5 zeigt eine weitere Ausgestaltung in Form eines aufgepressten O-Rings 40. Dieser O-Ring 40 ist auf die Außenseite der Kapillare 10 aufgepresst und verhindert ebenso wie der Klebe- bzw. Lötpunkt gemäß 4, dass die Kapillare 10 über die dargestellte Position hinaus nach rechts, d. h. weiter in den Verdampfer 20 hinein eingeschoben werden kann.
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Grundsätzlich ist es alternativ oder zusätzlich denkbar, den Anschlag nicht an bzw. durch die Kapillare 10 zu bilden, sondern an bzw. durch den Verdampfer bzw. dessen Verdampferrohr 20, das einen Einlassbereich des Verdampfers bildet.
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Wie dies aus 6 hervorgeht, befindet sich in diesem Fall an dem Verdampferrohr 20 wenigstens ein sich von der Innenseite des Verdampferrohrs 20 erstreckender Vorsprung 23, der durch eine Verformung des Verdampferrohrs 20 erzeugt wird. In diesem Fall wird das Verdampferrohr beispielsweise an einer Seite (6, obere Darstellung) oder auch an mehreren Seiten, d. h. beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten (6, untere Darstellung) derart verformt, dass sich auf der Innenseite ein bzw. mehrere Vorsprünge 23 ergeben, wie dies aus 6 hervorgeht. Diese Verformung erfolgt von außen, beispielsweise durch eine Quetschung des Verdampferrohres 20. Der oder die Vorsprünge 23 bewirken, dass die Stirnseite 17 der Kapillare 10 an diesen anschlägt, so dass die Kapillare 10 nicht weiter eingeschoben werden kann.
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Durch die vorliegende Erfindung werden Verwirbelungen des Kältemittels kurz vor der Eintrittsstelle vermieden.
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Da das Kältemittel in der Kapillare eine sehr hohe Geschwindigkeit aufweist (> Schallgeschwindigkeit), können Verwirbelungen, vor allem direkt vor der Einspritzstelle, zu lauten und störenden Einspritz- und Strömungsgeräuschen führen. Aufgrund der Tatsache, dass die erfindungsgemäße Kapillare unmittelbar vor dem Eintritt in den Verdampfer bzw. das Verdampferrohr keine Knickstelle aufweist und eine durch den Anschlag vorgegebene Einstecktiefe aufweist, wird das Entstehen von Verwirbelungen zuverlässig vermieden.
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Durch die vorliegende Erfindung entsteht sowohl ein Kosteneinsparpotential als auch eine Qualitätsverbesserung in den betroffenen Geräten durch eine Verminderung der Geräuschreklamationen (KDA-Reduzierung) und der Verringerung des absoluten Geräuschniveaus der Geräte.
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Der Mehrkostenaufwand durch den erfindungsgemäßen Anschlag ist vergleichsweise gering gegenüber einer blanken Kapillare ohne einen Positionierungsanschlag.
