DE102016209539A1 - Kältegerät mit Schnellkühlfunktion und Betriebsverfahren dafür - Google Patents

Kältegerät mit Schnellkühlfunktion und Betriebsverfahren dafür Download PDF

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Matthias Mrzyglod
Andreas Babucke
Alexander Foeldi
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Abstract

Ein Kältegerät hat einen Kältemittelkreis, in dem ein erster Verdampfer (17) über ein erstes Ventil (16) mit einem Druckanschluss (2) eines Verdichters (1) und über ein zweites Ventil (18) mit einem Sauganschluss (11) des Verdichters (1) verbunden ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Schnellkühlfunktion zum Abkühlen von begrenzten Mengen an Kühlgut wie etwa der Füllung eines Eisbereiters, einem Getränkebehälter oder dergleichen und ein Betriebsverfahren für ein solches Kältegerät.
  • Herkömmliche Schnellkühler nutzen die in einem Kältegerät üblicherweise zum Kühlen des Lagerfachs oder der Lagerfächer vorhandene Kältemaschine und einen Ventilator, der kalte Luft von einem Verdampfer der Kältemaschine gezielt auf einen zu kühlenden Gegenstand lenkt. Die Kühlleistung eines solchen Schnellkühlers kann daher niemals größer sein als die der Kältemaschine selbst.
  • Da sich Schnellkühler und Lagerfächer die Kühlleistung der Kältemaschine teilen müssen, kommt es zu einem Konflikt, wenn ein Benutzer die Schnellkühlfunktion nutzt und gleichzeitig Kühlbedarf in einem Lagerfach besteht, denn zumindest der Teil der Kühlleistung, der von dem durch den Schnellkühler zu kühlenden Gegenstand tatsächlich absorbiert wird, steht für die Kühlung des Lagerfachs nicht mehr zu Verfügung. Also verzögert sich im Konfliktfall entweder die Kühlung des Lagerfachs oder die des Gegenstands im Schnellkühler.
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät mit Schnellkühlfunktion, das den oben beschriebenen Einschränkungen nicht unterliegt, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kältegeräts zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem Kältemittelkreis, in dem ein erster Verdampfer über ein erstes Ventil mit einem Druckanschluss eines Verdichters und über ein zweites Ventil mit einem Sauganschluss des Verdichters verbunden ist.
  • 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.
  • Indem das erste Ventil geöffnet wird, während das zweite geschlossen ist, kann der erste Verdampfer flüssiges Kältemittel sammeln. Zu diesem Zweck kann der Verdichter vorsorglich betrieben werden, während kein Kältebedarf besteht. Die in dem gesammelten Kältemittel gespeicherte Energie kann zu einem späteren Zeitpunkt zum schnellen Kühlen eines Gegenstandes in der Nähe des ersten Verdampfers genutzt werden, indem das zweite Ventil geöffnet wird.
  • Wenigstens eines der beiden Ventile, vorzugsweise das zweite, sollte von einem Benutzer willkürlich steuerbar sein, um bei Bedarf einen Schnellkühlvorgang auslösen zu können.
  • Ein Verflüssiger sollte im Kältemittelkreis dem ersten Verdampfer vorgelagert sein, damit das Kältemittel in bereits verflüssigtem Zustand in den Verdampfer eingespeist werden und die Freisetzung von Kondensationswärme im Verdampfer vermieden werden kann.
  • Da das flüssige Kältemittel im Verdampfer nicht mehr nennenswert verdichtbar ist, kann es nicht in den Verdampfer hineingepresst werden, sondern sollte seinem Gewicht folgend hineinfließen können. Um einen Umlauf von Kältemittel zu ermöglichen, von dem an geeigneter Stelle flüssiges Kältemittel zum ersten Verdampfer abgeleitet werden kann, sind vorzugsweise das erste Ventil, der erste Verdampfer und das zweite Ventil an einem ersten Leitungszweig in Reihe verbunden, und ein zweiter Leitungszweig ist an einer Verzweigung und einem Zusammenfluss parallel mit dem ersten Leitungszweig verbunden.
  • Um die für ein Abfließen oder Absaugen des Kältemittels über das zweite Ventil erforderliche Druckdifferenz zwischen Verzweigung und Zusammenfluss sicherzustellen, sollte der zweite Leitungszweig eine Drosselstelle aufweisen.
  • An der Drosselstelle entstehende Kälte kann in einem weiteren, dieser Drosselstelle nachgeschalteten Verdampfer genutzt werden.
  • Insbesondere kann an dem zweiten Leitungszweig ein zweiter Verdampfer zum Kühlen eines Lagerfachs angeordnet sein.
  • In diesem zweiten Lagerfach kann auch der erste Verdampfer angeordnet sein, um das darin gestaute flüssige Kältemittel bis zur Nutzung kühl zu halten.
  • Einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist der erste Verdampfer als Eisbereiter geformt.
  • Da flüssiges Kältemittel sich stets in einem unteren Bereich des Verdampfers sammelt, sollte ein solcher Eisbereiter von oben in einen Behälter mit dem zu gefrierenden Wasser eintauchen. Unterseits vorspringende Rippen des Verdampfers sind hilfreich, sowohl um die für den Wärmeaustausch verfügbare Oberfläche zu vergrößern als auch um das erzeugte Eis zu portionieren.
  • Von den Rippen begrenzte Einbuchtungen an der Unterseite des Verdampfers sollten zur Seite offen sein, um beim Inkontaktbringen des Verdampfers mit dem Wasser das Entweichen von Luft aus den Einbuchtungen zu ermöglichen.
  • Einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist der erste Verdampfer als Flaschenkühler geformt.
  • Ein solcher Flaschenkühler ist vorzugsweise ring- oder becherförmig, so dass eine zu kühlende Flasche, Getränkedose o. dgl. ringsum vom Verdampfer umgeben sein kann.
  • Die Menge an flüssigem Kältemittel, die in den ersten Verdampfer hineinpasst, sollte ausreichend sein, um mit der bei seiner Verdampfung entstehenden Kälte eine für ein oder zwei Getränkeportionen angemessene Menge Eis zu erzeugen oder einen Getränkebehälter von Zimmer- auf Trinktemperatur zu bringen, gleichzeitig aber nicht so groß, dass mit einem Gefrieren des Inhalts des Behälters gerechnet werden muss. Daher ist ein Fassungsvermögen des ersten Verdampfers entsprechend einer Latentwärme des darin enthaltenen Kältemittels von 10–50 kJ zweckmäßig. Besonders bevorzugt ist ein Fassungsvermögen entsprechend einer Latentwärme von 15–25 kJ. Damit kann der Inhalt einer Getränkedose (typischerweise 0,33 l) von 25°C auf 10°C abgekühlt werden, oder es können 60 g Eis aus 5°C warmem Wasser erzeugt werden.
  • Um bei Öffnen des zweiten Ventils den Verdichter nicht schlagartig mit dem im ersten Verdampfer entstehenden Kältemitteldampf zu belasten, sollte wenigstens ein Kältereservoir im Kältemittelkreis zwischen dem zweiten Ventil und dem Sauganschluss angeordnet sein, in dem wenigstens ein Teil des Dampfs rekondensieren kann. So ist die Menge des Dampfes, die vom ersten Verdampfer abließen kann, nicht durch den Durchsatz des Verdichters beschränkt, und es kann im ersten Verdampfer eine Kühlleistung erreicht werden, die deutlich höher ist als die der Kältemaschine im Dauerbetrieb.
  • Das Kältereservoir kann einen dritten Verdampfer zum Kühlen eines Lagerfachs umfassen. Bei diesem dritten Verdampfer kann es sich um den oben erwähnten weiteren, der Drosselstelle nachgeschalteten Verdampfer handeln.
  • Für hohe Kühlleistungen des ersten Verdampfers ist es bevorzugt, wenn das Kältereservoir einen Behälter mit einem Phasenwechselmedium umfasst.
  • Insbesondere wenn der Behälter eine Schüttung aus das Phasenwechselmedium enthaltenden Partikeln enthält, ist auf kleinem Volumen ein extrem schneller Wärmeaustausch mit dem durch den Behälter strömenden Kältemitteldampf möglich.
  • Wenn der Kältemittelkreis sowohl den Behälter als auch den dritten Verdampfer aufweist, dann ist der der Behälter im Kältemittelkreis vorzugsweise stromaufwärts vom dritten Verdampfer angeordnet, damit im dritten Verdampfer nur noch der Rest an Kältemitteldampf rekondensiert, den der Behälter nicht hat rekondensieren können.
  • Zwischen dem Behälter und dem dritten Verdampfer kann ein drittes Ventil vorgesehen sein. Wenn dieses Ventil geschlossen bleibt, während das zweite geöffnet ist, dann wird im ersten Verdampfer freigesetzter Kältemitteldampf nur von dem Behälter aufgenommen. So kann ein Schnellkühlvorgang komplett abgekoppelt vom Betrieb des Verdichters erfolgen.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts wie oben beschrieben mit den Schritten
    • a) Aufstauen von Kältemittel im ersten Verdampfer bei offenem ersten Ventil und geschlossenem zweitem Ventil;
    • b) Verdampfen des im ersten Verdampfer gestauten Kältemittels bei offenem zweiten Ventil und geschlossenem erstem Ventil.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
  • 2 ein Blockdiagramm gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
  • 3 einen Behälter mit Phasenwechselmaterial im Längsschnitt;
  • 4 einen Behälter mit Phasenwechselmaterial im Querschnitt;
  • 5 ein Blockdiagramm gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung;
  • 6 einen Verdampfer in perspektivischer Ansicht;
  • 7 eine Abwandlung des Verdampfers im Schnitt; und
  • 8 eine Ansicht des Verdampfers aus 7 von unten.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Kältegeräts gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Eine von einem Druckanschluss 2 eines Verdichters 1 ausgehende Kältemittelleitung 3 führt über einen Verflüssiger 4 in an sich bekannter Weise zu einem Wegeventil 5, von dessen zwei Ausgängen der eine über eine Drosselstelle 6 und der andere über eine Drosselstelle 7 und einen Verdampfer 8 mit einem Zusammenfluss 9 verbunden ist. Vom Zusammenfluss 9 verläuft die Kältemittelleitung 3 über einen Verdampfer 10 zurück zu einem Sauganschluss 11 des Verdichters 1.
  • Der Verdampfer 8 und der Verdampfer 10 kühlen jeweils ein Lagerfach 12 bzw. 13 des Kältegeräts. Die Betriebstemperatur des Lagerfachs 13 ist niedriger als die des Lagerfachs 12; typischerweise ist das Lagerfach 12 ein Normalkühlfach und das Lagerfach 13 ein Gefrierfach.
  • Von einer zwischen dem Verflüssiger 4 und dem Wegeventil 5 an der Kältemittelleitung 3 gelegenen Verzweigung 14 geht ein Leitungszweig 15 aus, an dem hintereinander ein Absperrventil 16, ein Verdampfer 17 und ein Absperrventil 18 angeordnet sind. Am Zusammenfluss 9 trifft der Leitungszweig 15 wieder mit dem die Komponenten 6, 7, 8 enthaltenden Zweig 19 der Kältemittelleitung 3 zusammen.
  • Im Normalbetrieb des Kältegeräts sind die Absperrventile 16, 18 geschlossen, der Verdampfer 17 ist mit flüssigem Kältemittel gefüllt, und eine Steuereinheit 20 steuert den Verdichter 1 und das Wegeventil 5 in herkömmlicher Weise entsprechend dem Kältebedarf der Lagerfächer 12, 13. Der Verdampfer 17 ist zwar im Lagerfach 12 angebracht, trägt aber nicht zu dessen Kühlung bei. Da das Kältemittel im Verdampfer 17 stillsteht, befindet dieser sich im Mittel im thermischen Geleichgewicht mit dem Lagerfach 12.
  • Das Absperrventil 18 kann über ein nicht gezeigtes, außen am Kältegerät oder benachbart zum Verdampfer 17 im Lagerfach 12 angeordnetes Bedienelement 21 von einem Benutzer geöffnet werden. Wenn dies geschieht, fällt der Druck im Verdampfer 17 schlagartig auf einen Wert, bei dem das gespeicherte Kältemittel verdampft. So kühlt der Verdampfer 17 binnen weniger Sekunden stark ab, ohne dass dafür der Verdichter 1 laufen müsste, und mit ihm auch ein Kühlgut, das der Benutzer am Verdampfer 17 platziert hat.
  • Der Kältemitteldampf, der aus dem Verdampfer 17 entweicht, rekondensiert zu einem großen Teil im Verdampfer 10 des Lagerfachs 13. Die dabei frei werdende Kondensationswärme lässt alsbald im Lagerfach 13 Kühlbedarf auftreten. Die Menge des zirkulierenden Kältemittels ist nun durch das aus dem Verdampfer 17 hinzugekommene stark erhöht. Um dennoch den Druck im Verdampfer 10 so weit absenken zu können, wie zum Kühlen des Lagerfachs 13 erforderlich, kann vorgesehen sein, dass die Durchflussrate der Drosselstelle 6 verstellbar ist und von der Steuereinheit 20 in dieser Situation auf einen niedrigeren Wert als beim Normalbetrieb herabgesetzt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Wegeventil 5 eine Stellung besitzt, in der seine beiden Ausgänge gesperrt sind, und es von der Steuereinheit 20 in diese Stellung versetzt wird. In beiden Fällen staut sich flüssiges Kältemittel vor dem Wegeventil 5.
  • Wenn der Vorrat an flüssigem Kältemittel im Verdampfer 17 erschöpft ist, endet dessen Kühlwirkung. Die hierfür erforderliche Zeit ist im Wesentlichen konstant, daher beendet die Steuereinheit 20 den Kühlbetrieb des Verdampfers 17 jeweils, wenn seit Betätigung des Bedienelements eine festgelegte Zeitspanne verstrichen ist. Sie schließt das Absperrventil 18 und öffnet gleichzeitig das Absperrventil 16. Wenigstens ein Teil des vor dem Wegeventil 5, typischerweise bis in den Verflüssiger 4 hinein rückgestauten flüssigen Kältemittels fließt über die von der Verzweigung 14 über einen abschüssigen Abschnitt 22 des Leitungszweigs 15 zum Verdampfer 17 hin ab. Der gleichzeitig der im Verdampfer 17 vorhandene Kältemitteldampf kondensiert größtenteils unter dem Einfluss des durch das Öffnen des Absperrventils 16 stark erhöhten Drucks; es könnte aber auch Dampf aus dem Verdampfer 17 entweichen und über den Leitungsabschnitt 22 aufsteigen.
  • Wenn auf diese Weise der Verdampfer 17 wieder mit flüssigem Kältemittel aufgefüllt ist, wird das Absperrventil 16 wieder geschlossen, und die Menge des zirkulierenden Kältemittels ist wieder auf dem normalen Wert. Falls die Durchlassrate der Drosselstelle 6 nicht verstellbar ist, gibt die Steuereinheit 20 erst zu diesem Zeitpunkt den Weg über das Wegeventil 5 wieder frei.
  • Um eine Beeinträchtigung des normalen Kühlbetriebs durch das im Schnellkühlbetrieb vom Verdampfer 17 freigesetzte Kältemittel zu vermindern, ist einer in 2 gezeigten Weiterbildung zufolge im Leitungszweig 15 stromabwärts vom Absperrventil 18 ein Behälter 23 vorgesehen, der ein Phasenwechselmaterial enthält. Im Normalbetrieb ist der Behälter 23 auf einer niedrigeren Temperatur als der Verdampfer 17 gehalten, z.B. indem der Behälter 23, wie in 2 angedeutet, in einer Trennwand 25 zwischen den Lagerfächern 12, 13 oder im Lagerfach 13 selbst untergebracht ist.
  • Die Schmelztemperatur des Phasenwechselmaterials ist geringfügig über der Betriebstemperatur des Lagerfachs 13, z.B. auf –16° C eingestellt.
  • Das Phasenwechselmaterial kann wie in 3 gezeigt als eine Schüttung von Partikeln 24, vorzugsweise aus mit einer Hülle aus einem festen Kunststoff überzogenen Perlen des Phasenwechselmaterials, vorliegen, in deren Hohlräumen das Kältemittel zirkulieren kann. Es kann aber auch in Form von einem oder mehreren makroskopischen, mit dem Phasenwechselmaterial gefüllten Hohlkörpern vorliegen, über deren Oberflächen der Kältemitteldampf streichen kann, z.B. wie in 4 gezeigt in Form eines Rohres 26, dessen Innenseite mit dem Kältemitteldampf in Kontakt steht und das zur Intensivierung des Wärmeaustauschs mit nach innen vorspringenden Rippen 27 versehen ist.
  • Kältemitteldampf, der nach Öffnen des Absperrventils 18 aus dem Verdampfer 17 abfließt, kühlt in Kontakt mit dem Phasenwechselmaterial schnell ab und kondensiert großenteils im Behälter 23. Die Menge des Phasenwechselmaterials ist so bemessen, dass Schmelzwärme der Kondensationswärme gesamten Inhalts des Verdampfers 17 entspricht. So kann im Idealfall der gesamte Verdampferinhalt im Behälter 23 rekondensieren, ohne dass sich dieser über die Schmelztemperatur des Phasenwechselmaterials erwärmt, und der Wärmeeintrag in das in thermischem Kontakt mit dem Behälter 23 stehende Lagerfach 13 kann auf ein Minimum beschränkt werden.
  • Daher steigen auch der Druck in der Kältemittelleitung 3 und die Verdampfungstemperaturen den Verdampfern 8, 10 nur wenig, so dass es auch während des Offenstehens des Absperrventils 18 zumindest eine Zeitlang möglich bleibt, Kühlbedarf der Lagerfächer 12, 13 zu bedienen.
  • Auf die Dauer lässt es sich nicht verhindern, dass, wenn der Verdichter 1 in Betrieb ist, auch das im Behälter 23 rekondensierte Kältemittel wieder verdampft. Eine unerwünschte Erhöhung der Umlaufmenge kann dennoch verhindert werden, indem, sobald das Absperrventil 18 wieder schließt, das Absperrventil 16 geöffnet wird und somit flüssiges Kältemittel wieder zum Verdampfer 17 abfließen kann und so dem Kreislauf entzogen wird. Bei dieser Ausgestaltung kann es sinnvoll sein, im Leitungsabschnitt 22 einen Engpass vorzusehen, der dafür sorgt, dass jeweils nur ein Teil des flüssigen Kältemittels, das aus dem Verflüssiger 4 kommt, abgefangen und dem Verdampfer 17 zugeführt wird und der Rest den Leitungszweig 19 erreicht. So kann eine übermäßige Verminderung der Kältemittel-Umlaufmenge vermieden werden, die zu unzweckmäßig tiefen Verdampfungstemperaturen in den Verdampfern 8, 10 und infolge eines zu geringen Massenstroms des Kältemittels zu einer Abnahme der Kühlleistung und des Wirkungsgrads führen würde.
  • Einer in 5 gezeigten zweiten Weiterbildung zufolge ist am Leitungszweig 15 zwischen dem Behälter 23 und dem Zusammenfluss 9 ein weiteres Absperrventil 28 vorgesehen. Indem dieses Absperrventil 28 geschlossen bleibt, während das Absperrventil 18 offensteht, ermöglicht es eine völlige Loslösung des Betriebs des Verdampfers 17 vom Kältemittelkreislauf. Während Kältemittel vom Verdampfer 17 zum Behälter 23 strömt, kann der Verdichter 1 unter hierdurch völlig unbeeinflussten Bedingungen arbeiten und eventuellen Kältebedarf der Lagerfächer 12, 13 bedienen. Erst wenn das Absperrventil 18 wieder geschlossen ist, werden die Absperrventile 28, 16 geöffnet und das Wegeventil 5 gesperrt, um das Kältemittel aus dem Behälter 23 zurück in den Verdampfer 17 zu pumpen und diesen so für den nächsten Schnellkühlvorgang bereit zu machen.
  • Indem das flüssige Kältemittel im Behälter 23 verdampft, wird auch das Phasenwechselmaterial wieder gefroren, so dass auch der Behälter 23 wieder bereit ist, einströmenden Kältemitteldampf zu rekondensieren.
  • Kältemitteldampf, der aus dem Behälter 23 abgesaugt wird, fließt in dem Aufbau der 5 durch den Verdampfer 10 zum Verdichter 1 und kann dabei, wenn vorhanden, flüssiges Kältemittel aus dem Verdampfer 10 fortspülen. Um dies zu vermeiden, könnte einer nicht gezeichneten Variante zufolge der Zusammenfluss 9 an einen Abschnitt der Kältemittelleitung 3 zwischen dem Auslass des Verdampfers 10 und dem Sauganschluss 11 des Verdichters 1 vorgesehen werden.
  • Alternativ kann der Leitungszweig 15 zwischen dem Behälter 23 und dem Verdampfer 10 abschüssig geführt sein, so dass, wenn das Absperrventil 28 offen ist, flüssiges Kältemittel rein durch Schwerkraft angetrieben vom Behälter 23 zum Verdampfer 10 gelangt oder zumindest von einem unteren Ende des Behälters 23 ausgehen, so dass durch Verdampfen von Kältemittel im Behälter 23 flüssiges Kältemittel von dort zum Verdampfer 10 verdrängt wird. Indem somit das im Behälter 23 rekondensierte Kältemittel überwiegend im Verdampfer 10 wieder verdampft, kühlt es zunächst das Lagerfach 13, und das Phasenwechselmaterial im Behälter 23 gefriert nur langsam wieder, indem es seine Latentwärme bei geringem Temperaturgefälle an das Lagerfachs 13 abgibt.
  • 6 zeigt eine erste Ausgestaltung des Verdampfers 17. Der Verdampfer 17 hat hier die Gestalt eines hohlwandigen Bechers, der bemessen ist, um eine Flasche oder eine Getränkedose aufzunehmen. Am äußeren Umfang kann der Verdampfer 17 mit einer Wärmedämmschicht versehen sein. Der Leitungsabschnitt 22 mündet in die Becherwand nahe ihres oberen Randes ein, ein Leitungsabschnitt 29, der zum Verdampfer 10 führt, ist ebenfalls mit dem oberen Rand des Bechers verbunden, so dass aus der hohlen Wand des Bechers nur Kältemitteldampf, aber kein flüssiges Kältemittel zum Verdampfer 10 abfließen kann. Die Becherform erlaubt es, ins Innere des Verdampfers 17 Wasser einzufüllen, um einen engen thermischen Kontakt zwischen dem Verdampfer 17 und einem hineingestellten Gegenstand herzustellen. Wenn der Verdampfer 17 bemessen ist, um eine Getränkedose von 330 ml Inhalt aufzunehmen, beträgt das Fassungsvermögen seines inneren Hohlraums ca. 60 g R600a, ausreichend, um die Dose um 15°C abzukühlen. Ein für Getränkebehälter von anderem Volumen ausgelegter Verdampfer kann ein jeweils proportional zu diesem Volumen abweichendes Fassungsvermögen haben.
  • 7 zeigt einen Schnitt durch einen Eisbereiter, der den Verdampfer 17 gemäß einer zweiten Ausgestaltung umfasst. Der Verdampfer 17 umfasst hier eine horizontale Platte 30 und von der Unterseite der Platte 30 abstehende Rippen 31, die gemeinsam einen zusammenhängenden Hohlraum begrenzen. Die Rippen 31 tauchen in eine mit Wasser befüllbare Schale 32 ein. Wie insbesondere an der Untersicht des Verdampfers 17 in 8 zu erkennen, begrenzen die sich kreuzenden Rippen 31 Einbuchtungen 33, die jeweils zur Seite offen sind, um, wenn die Schale befüllt wird oder die Rippen 31 ins Wasser eintauchen, das Entweichen der Luft zu ermöglichen. Ebenfalls zur Entlüftung können Kerben 34 an den Rändern der Platte 30 beitragen.
  • Bei dieser Ausgestaltung ist es zweckmäßig, wenn die Steuereinheit 20, nachdem das Kältemittel im Verdampfer 17 verdampft, das Eis fertig und das Absperrventil 18 wieder geschlossen ist, den Verdichter 1 umgehend wenigstens für kurze Zeit betreibt, um den Verdampfer 17 zumindest teilweise wieder zu befüllen. Durch den damit verbundenen Wärmeeintrag wird das Eis oberflächlich wieder aufgetaut, so dass einander berührende Oberflächen der Schale 32 und des Verdampfers 17 nicht aneinander haften und das Eis sich vom Verdampfer 17 löst. Wenn die Schale 32 aus dem Lagerfach 12 entnommen wird, haften die Eisstücke in einer regelmäßigen Anordnung an ihrem Boden und können, da ihre Flanken frei liegen, bequem entnommen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verdichter
    2
    Druckanschluss
    3
    Kältemittelleitung
    4
    Verflüssiger
    5
    Wegeventil
    6
    Drosselstelle
    7
    Drosselstelle
    8
    Verdampfer
    9
    Zusammenfluss
    10
    Verdampfer
    11
    Sauganschluss
    12
    Lagerfach
    13
    Lagerfach
    14
    Verzweigung
    15
    Leitungszweig
    16
    Absperrventil
    17
    Verdampfer
    18
    Absperrventil
    19
    Leitungszweig
    20
    Steuereinheit
    21
    Bedienelement
    22
    Leitungsabschnitt
    23
    Behälter
    24
    Partikel
    25
    Trennwand
    26
    Rohr
    27
    Rippe
    28
    Absperrventil
    29
    Leitungsabschnitt
    30
    Platte
    31
    Rippe
    32
    Schale
    33
    Einbuchtung
    34
    Kerbe

Claims (15)

  1. Kältegerät mit einem Kältemittelkreis, in dem ein erster Verdampfer (17) über ein erstes Ventil (16) mit einem Druckanschluss (2) eines Verdichters (1) und über ein zweites Ventil (18) mit einem Sauganschluss (11) des Verdichters (1) verbunden ist.
  2. Kältegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Bedienelement (21), über das wenigstens eines der Ventile (18) von einem Benutzer willkürlich steuerbar ist.
  3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil (16), der erste Verdampfer (17) und das zweite Ventil (18) an einem ersten Leitungszweig (15) in Reihe verbunden sind und ein zweiter Leitungszweig (19) an einer Verzweigung (14) und einem Zusammenfluss (9) parallel mit dem ersten Leitungszweig (15) verbunden ist, und dass der erste Leitungszweig (15) von der Verzweigung (9) zum ersten Verdampfer (17) abschüssig ist.
  4. Kältegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungszweig (19) eine Drosselstelle (6, 7) aufweist.
  5. Kältegerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Leitungszweig (19) ein zweiter Verdampfer (8) zum Kühlen eines Lagerfachs (12) angeordnet ist.
  6. Kältegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (17) in dem Lagerfach (12) angeordnet ist.
  7. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (17) als Eisbereiter geformt, insbesondere ein Hohlkörper mit unterseits vorspringenden, zur Seite offene Einbuchtungen (32) begrenzenden Rippen (31) ist.
  8. Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (17) als Flaschenkühler geformt, insbesondere ein ring- oder becherförmiger Hohlkörper ist.
  9. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassungsvermögen des ersten Verdampfers (17) einer Latentwärme von 10–50 kJ, vorzugsweise 15–25 kJ, entspricht.
  10. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Kältereservoir, das im Kältemittelkreis zwischen dem zweiten Ventil (18) und dem Sauganschluss (11) angeordnet ist.
  11. Kältegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältereservoir einen dritten Verdampfer (10) zum Kühlen eines Lagerfachs (13) umfasst.
  12. Kältegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältereservoir einen Behälter (23) mit einem Phasenwechselmedium umfasst.
  13. Kältegerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (23) im Kältemittelkreis stromaufwärts vom dritten Verdampfer (10) angeordnet ist.
  14. Kältegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Ventil (28) zwischen dem Behälter (23) und dem dritten Verdampfer (10) vorgesehen ist.
  15. Verfahren zum Betreiben eines Kältegeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten a) Aufstauen von Kältemittel im ersten Verdampfer (17) bei offenem ersten Ventil (16) und geschlossenem zweitem Ventil (18); b) Verdampfen des im ersten Verdampfer (17) gestauten Kältemittels bei offenem zweiten Ventil (18) und geschlossenem erstem Ventil (16).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114286918A (zh) * 2019-09-02 2022-04-05 Bsh家用电器有限公司 具有可加热和可冷却的格的制冷器具

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