DE102018213671A1 - Household refrigerator - Google Patents
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Abstract
Haushaltskältegerät (1), umfassend einen kühlbaren Innenraum (4, 5) zur Lagerung von Kühlgut und einen zum Kühlen des Innenraums (4, 5) ausgebildeten Kältemittelkreislauf (17), welcher wenigstens einen Verdichter (8), einen Verflüssiger (19) und einen ersten (6) und zweiten Verdampfer (12) umfasst, die zur Bildung eines Kältemittelkreislaufs (17) durch Kältemittelleitungen (201 - 207) verbunden sind, von denen wenigstens drei Kältemittelleitungen (204, 205, 206) an einer Eingangsstelle (21) des zweiten Verdampfers (12) zusammengeführt sind, und die erste Kältemittelleitung (204) ein Kältemittelzulaufrohr (23), die zweite Kältemittelleitung (205) ein Kapillarrohr (22) und die dritte Kältemittelleitung (206) ein Kältemittelablaufrohr (24) aufweist, und das Kapillarrohr (22) und das Kältemittelzulaufrohr (23) in das Kältemittelablaufrohr (24) hineinragen, wobei eine dem Kapillarrohr (22) zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand (232) einen Entspannungsbereich (242) für Kältemittel in Strömungsrichtung des Kältemittels nach einem Kapillarrohrausgang (221) begrenzt, indem die Kältemittelzulaufrohrwand (232) mindestens einen Rohrdurchmesser (d3) des Kältemittelzulaufrohrs (23) über den Kapillarrohrausgang (221) hinaussteht.Domestic refrigeration device (1), comprising a coolable interior (4, 5) for storing refrigerated goods and a refrigerant circuit (17) designed for cooling the interior (4, 5), which has at least one compressor (8), one condenser (19) and one comprises first (6) and second evaporators (12), which are connected to form a refrigerant circuit (17) by refrigerant lines (201-207), of which at least three refrigerant lines (204, 205, 206) at an entry point (21) of the second Evaporator (12) are brought together, and the first refrigerant line (204) has a refrigerant supply pipe (23), the second refrigerant line (205) has a capillary tube (22) and the third refrigerant line (206) has a refrigerant drain pipe (24), and the capillary tube (22 ) and the refrigerant inlet pipe (23) protrude into the refrigerant outlet pipe (24), a refrigerant inlet pipe wall (232) facing the capillary tube (22) providing a relaxation area (242) for containers lt means limited in the flow direction of the refrigerant after a capillary tube outlet (221) by the refrigerant inlet tube wall (232) protruding at least one tube diameter (d3) of the refrigerant inlet tube (23) beyond the capillary tube outlet (221).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät, umfassend einen kühlbaren Innenraum zur Lagerung von Kühlgut und einen zum Kühlen des Innenraums ausgebildeten Kältemittelkreislauf, welcher wenigstens einen Verdichter, einen Verflüssiger und einen ersten und zweiten Verdampfer umfasst, die zur Bildung eines Kältemittelkreislaufs durch Kältemittelleitungen verbunden sind, von denen wenigstens drei Kältemittelleitungen an einer Eingangsstelle des zweiten Verdampfers zusammengeführt sind.The present invention relates to a domestic refrigeration device, comprising a coolable interior for storing refrigerated goods and a refrigerant circuit designed to cool the interior, which comprises at least one compressor, a condenser and a first and second evaporator, which are connected by refrigerant lines to form a refrigerant circuit which at least three refrigerant lines are brought together at an entry point of the second evaporator.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Haushaltskältegerät mit einem verbesserten Kältemittelkreislauf zu schaffen.The object of the invention is to provide a household refrigeration device with an improved refrigerant circuit.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of
Ein Haushaltskältegerät, umfassend einen kühlbaren Innenraum zur Lagerung von Kühlgut und einen zum Kühlen des Innenraums ausgebildeten Kältemittelkreislauf, welcher wenigstens einen Verdichter, einen Verflüssiger und einen ersten und zweiten Verdampfer umfasst, die zur Bildung eines Kältemittelkreislaufs durch Kältemittelleitungen verbunden sind, von denen wenigstens drei Kältemittelleitungen an einer Eingangsstelle des zweiten Verdampfers zusammengeführt sind und die erste Kältemittelleitung ein Kältemittelzulaufrohr, die zweite Kältemittelleitung ein Kapillarrohr und die dritte Kältemittelleitung ein Kältemittelablaufrohr aufweist, und das Kapillarrohr und das Kältemittelzulaufrohr in das Kältemittelablaufrohr hineinragen, wobei eine dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand einen Entspannungsbereich für Kältemittel in Strömungsrichtung des Kältemittels nach einem Kapillarrohrausgang begrenzt, indem die Kältemittelzulaufrohrwand mindestens einen Rohrdurchmesser des Kältemittelzulaufrohrs über den Kapillarrohrausgang hinaussteht.A domestic refrigeration device comprising a coolable interior for storing refrigerated goods and a refrigerant circuit designed to cool the interior, which comprises at least one compressor, a condenser and a first and second evaporator, which are connected to form a refrigerant circuit by refrigerant lines, of which at least three refrigerant lines are brought together at an entry point of the second evaporator and the first refrigerant line has a refrigerant feed pipe, the second refrigerant pipe has a capillary tube and the third refrigerant pipe has a refrigerant drain pipe, and the capillary tube and the refrigerant feed pipe protrude into the refrigerant drain pipe, with a refrigerant feed pipe facing the capillary tube for the depressurizing area Flow direction of the refrigerant after a capillary tube outlet limited by the refrigerant inlet pipe wall at least one R ear diameter of the refrigerant inlet pipe protrudes beyond the capillary tube outlet.
Ein Kältemittelkreislauf für Haushaltskältegeräte weist im Allgemeinen wenigstens einen Verdichter, wenigstens einen Verflüssiger und wenigstens einen Verdampfer auf. Das Kältemittel wird zunächst vom Verdichter verdichtet, wodurch sich das Kältemittel erwärmt. Das verdichtete, erwärmte Kältemittel wird im Verflüssiger abgekühlt, wobei es zumindest teilweise von einer gasförmigen Phase in eine flüssige Phase übergehen kann. Das verflüssigte, abgekühlte Kältemittel wird dann einer Kapillare zugeführt, welche das verflüssigte, abgekühlte Kältemittel in einen Verdampfer hinein expandiert. Indem das verdichtete Kältemittel entspannt wird, kühlt es sich ab, wodurch der Verdampfer und an den Verdampfer angekoppelte Verdampferplatten, Verdampferlamellen stark abgekühlt werden. Der Verdampfer bzw. die Verdampferplatten oder Verdampferlamellen sind an wenigstens einen kühlbaren Innenraum angekoppelt, so dass dieser Innenraum gekühlt wird. Der Innenraum bildet einen Kühlraum und dient beispielsweise zum frostfreien Kühlen von Kühlgut vorzugsweise bei Temperaturen zwischen plus 4 und plus 8 Grad Celsius. Der Kühlraum kann jedoch auch als Null-Grad-Fach, insbesondere zum Frischhalten von Obst oder Gemüse ausgebildet sein. Alternativ kann der Innenraum einen Gefrierraum bilden, der im Allgemeinen zum Tiefgefrieren von Gefriergut bei ca. minus 18 Grad Celsius dient. Das Haushaltskältegerät kann wenigstens einen Gefrierraum und wenigstens einen Kühlraum aufweisen.A refrigerant circuit for household refrigeration devices generally has at least one compressor, at least one condenser and at least one evaporator. The refrigerant is first compressed by the compressor, causing the refrigerant to heat up. The compressed, heated refrigerant is cooled in the condenser, and it can at least partially change from a gaseous phase to a liquid phase. The liquefied, cooled refrigerant is then fed to a capillary, which expands the liquefied, cooled refrigerant into an evaporator. As the compressed refrigerant is expanded, it cools down, as a result of which the evaporator and evaporator plates and evaporator fins coupled to the evaporator are cooled down considerably. The evaporator or the evaporator plates or evaporator fins are coupled to at least one coolable interior, so that this interior is cooled. The interior forms a cold room and is used, for example, for frost-free cooling of refrigerated goods, preferably at temperatures between plus 4 and plus 8 degrees Celsius. However, the cooling room can also be designed as a zero-degree compartment, in particular for keeping fruit or vegetables fresh. Alternatively, the interior can form a freezer compartment, which is generally used to freeze frozen food at around minus 18 degrees Celsius. The household refrigerator can have at least one freezer compartment and at least one refrigerator compartment.
Dem Gefrierraum und dem Kühlraum kann jeweils ein eigener Verdampfer zugeordnet sein. Diese mindestens zwei Verdampfer bilden Komponenten eines Kältemittelkreislaufs mit einem einzigen Verdichter. Dabei sind die zwei Verdampfer in Reihe nacheinander geschalten. Üblicherweise wird der erste, vorgeschaltete Verdampfer dem Innenraum mit einer höheren Temperatur, z.B. Kühlraum, zugeordnet und der zweite, nachgeschaltete Verdampfer dem Innenraum mit einer niederen Temperatur, z.B. Gefrierraum oder Null-Grad Fach, zugeordnet. Die Komponenten des Kältemittelkreislaufs, insbesondere Verdichter, Verdampfer, Verflüssiger und Kapillaren und/oder Entspannungsventile sind im Allgemeinen durch Kältemittelleitungen miteinander verbunden.A separate evaporator can be assigned to the freezer compartment and the refrigerator compartment. These at least two evaporators form components of a refrigerant circuit with a single compressor. The two evaporators are connected in series one after the other. Usually, the first, upstream evaporator is the interior with a higher temperature, e.g. Cold room, assigned and the second, downstream evaporator to the interior with a lower temperature, e.g. Freezer compartment or zero-degree compartment. The components of the refrigerant circuit, in particular compressors, evaporators, liquefiers and capillaries and / or expansion valves, are generally connected to one another by refrigerant lines.
Es ist erforderlich, dass das Kältemittel über ein Entspannungsmittel in eine Kältemittelleitung zugeführt, insbesondere eingespritzt werden soll. Das Entspannungsmittel zur Absenkung des Verflüssigungsdrucks ist im einfachsten Fall eine Kapillarleitung. Das flüssige Kältemittel wird durch ein langes, extrem dünnes Rohr geleitet und dabei abgebremst. Der hohe Innenwiderstand des Kapillarrohrs bewirkt den gewünschten Druckabfall. Kapillarrohre kommen bei einem kleinen Verhältnis von Verflüssigungsdruck zu Verdampfungsdruck zum Einsatz und sind bei der Anwendung in Haushaltskältegräten bekannt und üblich. Kapillarrohre kennzeichnen sich durch einen im Vergleich zu den übrigen Kältemittelleitungen reduzierten, insbesondere stark reduzierten Strömungsquerschnitt aus.It is necessary for the refrigerant to be fed into a refrigerant line, in particular to be injected, via an expansion agent. In the simplest case, the relaxation agent for lowering the condensing pressure is a capillary line. The liquid refrigerant is passed through a long, extremely thin pipe and is braked in the process. The high internal resistance of the capillary tube causes the desired pressure drop. capillary are used with a small ratio of condensing pressure to evaporation pressure and are known and customary for use in household refrigeration appliances. Capillary tubes are characterized by a reduced, in particular greatly reduced, flow cross-section compared to the other refrigerant lines.
An der Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers sind mindestens drei Kältemittelleitungen zusammengeführt. Die erste Kältemittelleitung weist ein Kältemittelzulaufrohr, die zweite Kältemittelleitung weist ein Kapillarrohr und die dritte Kältemittelleitung weist ein Kältemittelablaufrohr auf. Das Kältemittelzulaufrohr führt Kältemittel vom ersten, vorgeschalteten Verdampfer zum zweiten, nachgeschalteten Verdampfer bei einer seriellen Beaufschlagung des ersten, vorgeschalteten und zweiten, nachgeschalteten Verdampfers. Soll nur der nachgeschaltete Verdampfer mit Kältemittel versorgt werden, dann wird das Umschaltvorrichtung so geschaltet, dass das Kältemittel über ein Kapillarrohr direkt in die Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers geleitet wird. Das Kältemittelablaufrohr bildet den Eingangsbereich über den das Kältemittel in den zweiten, nachgeschalteten Verdampfer fließt aus. Entsprechend ist die Strömungsrichtung des Kältemittels an der Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers derart definiert, dass das geförderte Kältemittel vom Kältemittelzulaufrohr oder Kapillarrohr in Richtung des Kältemittelablaufrohrs strömt bzw. fließt.At the entry point of the second, downstream evaporator, at least three refrigerant lines are brought together. The first refrigerant line has a refrigerant supply pipe, the second refrigerant line has a capillary tube and the third refrigerant line has a refrigerant drain pipe. The refrigerant feed pipe leads refrigerant from the first, upstream evaporator to the second, downstream evaporator when the first, upstream and second, downstream evaporators are acted upon in series. If only the downstream evaporator is to be supplied with refrigerant, then the changeover device is switched so that the refrigerant is led via a capillary tube directly into the entry point of the second, downstream evaporator. The refrigerant drain pipe forms the entrance area through which the refrigerant flows into the second, downstream evaporator. Correspondingly, the direction of flow of the refrigerant at the entry point of the second, downstream evaporator is defined such that the conveyed refrigerant flows or flows from the refrigerant supply pipe or capillary pipe in the direction of the refrigerant discharge pipe.
Wird nun Kältemittel aus einem dünnen Kapillarrohr an einer Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers in ein Kältemittelablaufrohr mit insbesondere deutlich größerem Strömungsquerschnitt eingeleitet bzw. eingespritzt, so entspannt sich das Kältemittel im Kältemittelablaufrohr, wodurch es im Bereich der Eingangsstelle zu unerwünschten Froststellen oder zu unerwünschten Geräuschentwicklungen kommen kann.If refrigerant is now introduced or injected from a thin capillary tube at an entry point of the second, downstream evaporator into a refrigerant drain pipe with a significantly larger flow cross-section, the refrigerant relaxes in the refrigerant drain pipe, which leads to undesired frost spots or undesirable noise in the area of the entry point can.
An der Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers ragen das Kapillarrohr und das Kältemittelzulaufrohr in das Kältemittelablaufrohr hinein. Dies hat den Vorteil, dass mittels einfacher Montage- und Verbindungstechnik, wie z. B. mittels Löten oder Schweißen, das Kapillarrohr in das Kältemittelablaufrohr geführt werden kann.At the entry point of the second, downstream evaporator, the capillary tube and the refrigerant inlet tube protrude into the refrigerant outlet tube. This has the advantage that using simple assembly and connection technology, such as. B. by soldering or welding, the capillary tube can be guided into the refrigerant drain pipe.
Innerhalb des Kältemittelablaufrohres verlaufen das Kapillarrohr und das Kältemittelzulaufrohr in Strömungsrichtung des Kältemittels im Wesentlichen parallel zueinander. Die Strömungs- bzw. Flussrichtung des Kältemittels an der Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers ist derart definiert, dass das geförderte Kältemittel vom Kältemittelzulaufrohr oder Kapillarrohr in Richtung des Kältemittelablaufrohrs strömt bzw. fließt.Within the refrigerant drain pipe, the capillary tube and the refrigerant feed pipe run essentially parallel to one another in the flow direction of the refrigerant. The flow or flow direction of the refrigerant at the entry point of the second, downstream evaporator is defined in such a way that the conveyed refrigerant flows or flows from the refrigerant supply pipe or capillary pipe in the direction of the refrigerant discharge pipe.
An der Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers begrenzt eine dem Kapillarrohr zugewandte Zulaufrohrwand einen Entspannungsbereich für das ausströmende Kältemittel aus dem Kapillarrohr nach einem Kapillarrohrausgang, indem die Kältemittelzulaufrohrwand mindestens einen Rohrdurchmesser des Kältemittelzulaufrohrs über den Kapillarrohrausgang hinaussteht oder hinausragt. Daher ist ein Kapillarohrausgang für das Kältemittel örtlich mindestens einen Rohrdurchmesser des Kältemittelzulaufrohrs näher an einer Eintrittsöffnung des Kältemittelablaufrohrs angeordnet als ein Kältemittelzulaufrohrausgang. Der Entspannungsbereich wird zumindest durch die Kältemittelzulaufrohrwand im Bereich zwischen dem Kapillarrohrausgang und dem Kältemittelzulaufrohrausgang begrenzt. Dies hat den Vorteil, dass der Entspannungsbereich durch eine dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand volumenmäßig begrenzt wird und sich das Kältemittel in Strömungsrichtung allmählich entspannen kann. Die Entspannung des Kältemittels beginnt sofort nach der engsten Stelle des Kapillarrohrs, d.h. unmittelbar nach dem Kapillarrohrausgang. Der Kapillarrohrausgang ist der Bereich der Eingangsstelle, bei dem das Kältemittel das Kapillarrohr verlässt und in das Kältemittelablaufrohr eintritt. Bei diesem Vorgang verdampft bereits ein Teil des Kältemittels und entzieht dem flüssigen Anteil die Verdampfungsenthalpie. Dadurch sinkt die Verdampfungstemperatur ohne dass Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Durch die Begrenzung des Entspannungsbereich in seinem Volumen läuft die Entspannung des Kältemittels nach dem Kapillarrohrausgang milder bzw. weniger sprungschaft ab, wodurch zum einen die Aufprallkraft bzw. der Aufpralldruck des entspannenden Kältemittels auf die Innenwand des Kältemittelablaufrohres reduziert wird, einhergehend mit einer Reduzierung der Geräusche an der Eingangsstelle des nachgeschalteten Verdampfers, und zum anderen unerwünschte Froststellen unmittelbar am Kältemittelausgang durch sprunghafte Entspannung des Kältemittels vermieden oder zumindest reduziert werden. Der Rohrdurchmesser des Kältemittelzulaufrohrs hat üblicherweise einen Rohrdurchmesser von zwischen 5 - 12 mm. Die technische Wirkung verstärkt sich, wenn die Kältemittelzulaufrohrwand mehr als 10 mm über den Kältemittelausgang des Kapillarrohrs hinausragt bzw. hinaussteht. Dieser technische Effekt ist besonders erkennbar, wenn die Kältemittelzulaufrohrwand mehr als 10 mm, bevorzugt 20 mm, besonders bevorzugt 30 mm, über den Kapillarrohrausgang hinaussteht, bzw. der Kältemittelzulaufrohrausgang 10 mm oder mehr als 10mm über den Kapillarrohrausgang hinaussteht, bzw. der Kältemittelzulaufrohrausgang 10 mm oder mehr als 10mm weiter von der Eintrittsöffnung des Kältemittelablaufrohrs entfernt liegt als der Kapillarrohrausgang. Damit ein vereinfachter Aufbau der Eingangsstelle und eine vereinfachte Fertigung der Kältemittelrohre an der Eingangsstelle möglich sind, verläuft die über den Kapillarrohrausgang überstehende Kältemittelzulaufrohrwand im Wesentlichen parallel zu einer Kältemittelablaufrohrwand. Alternativ kann sich der Strömungsquerschnitt des Entspannungsbereichs in Strömungsrichtung des Kältemittels nach dem Kapillarrohrausgang durch die Kältemittelzulaufrohrwand erweitern, insbesondere sich stufenweise, stetig oder konisch erweitern. Dies hat den Vorteil, dass sich das Kältemittel allmählich und milder in Strömungsrichtung des Kältemittels entspannt, so dass ein hoher Druck des Kältemittels langsamer bzw. allmählicher, oder gemäßigter, harmonischer oder gleichmäßiger, am Eingangsbereich des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers abgebaut werden kann. Durch einen gemäßigten Druckabbau können unerwünschte Froststellen oder unerwünschte Geräuschentwicklungen an der Eingangsstelle ganz vermieden oder zumindest reduziert werden.At the entry point of the second, downstream evaporator, an inlet tube wall facing the capillary tube delimits a relaxation area for the refrigerant flowing out of the capillary tube after a capillary tube outlet, in that the refrigerant inlet tube wall protrudes or projects at least one tube diameter of the refrigerant inlet tube beyond the capillary tube outlet. Therefore, a capillary tube outlet for the refrigerant is locally located at least one tube diameter of the refrigerant inlet tube closer to an inlet opening of the refrigerant outlet tube than a refrigerant inlet tube outlet. The relaxation area is limited at least by the refrigerant inlet pipe wall in the area between the capillary tube outlet and the refrigerant inlet pipe outlet. This has the advantage that the expansion area is limited in volume by a refrigerant inlet tube wall facing the capillary tube and the refrigerant can gradually relax in the direction of flow. The expansion of the refrigerant begins immediately after the narrowest point of the capillary tube, ie immediately after the capillary tube outlet. The capillary tube outlet is the area of the entry point at which the refrigerant leaves the capillary tube and enters the refrigerant drain tube. During this process, part of the refrigerant already evaporates and extracts the enthalpy of vaporization from the liquid portion. As a result, the evaporation temperature drops without heat being released to the environment. By limiting the expansion area in terms of its volume, the expansion of the refrigerant after the capillary tube exit is milder or less rapid, which on the one hand reduces the impact force or the impact pressure of the expanding refrigerant on the inner wall of the refrigerant drain tube, accompanied by a reduction in noise the entry point of the downstream evaporator, and on the other hand undesirable frost spots directly at the refrigerant outlet can be avoided or at least reduced by sudden expansion of the refrigerant. The pipe diameter of the refrigerant feed pipe usually has a pipe diameter of between 5 and 12 mm. The technical effect increases if the refrigerant inlet pipe wall protrudes or protrudes more than 10 mm beyond the refrigerant outlet of the capillary tube. This technical effect is particularly noticeable if the refrigerant inlet pipe wall protrudes more than 10 mm, preferably 20 mm, particularly preferably 30 mm, beyond the capillary tube outlet, or the refrigerant inlet pipe outlet protrudes 10 mm or more than 10 mm beyond the capillary tube outlet, or the refrigerant
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann sich der Strömungsquerschnitt des Kältemittelzulaufrohrs nach dem Kapillarrohrausgang in Strömungsrichtung des Kältemittels reduzieren, insbesondere sich stufenweise, stetig oder konisch reduzieren. Dies hat zur Folge, dass sich der Strömungsquerschnitt des Entspannungsbereichs in Strömungsrichtung des Kältemittels erweitert, wodurch eine homogene bzw. allmähliche Entspannung des Kältemittels aus dem Kapillarrohr stattfinden kann.According to one embodiment of the invention, the flow cross section of the refrigerant feed pipe after the capillary tube outlet can be reduced in the flow direction of the refrigerant, in particular gradually, steadily or conically. The result of this is that the flow cross section of the expansion region widens in the flow direction of the refrigerant, as a result of which a homogeneous or gradual expansion of the refrigerant from the capillary tube can take place.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand zwischen dem Kapillarrohrausgang und dem Kältemittelzulaufrohrausgang eine Neigung in Richtung einer Kältemittelablaufrohrwand, vorzugsweise stetige oder kontinuierliche Neigung, aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass ein gemäßigter, nicht sprunghafter Druckabbau bei der Entspannung des von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand übergehenden Kältemittels unmittelbar am Kapillarrohrausgang vorliegt. Dadurch, dass eine geneigte Kältemittelzulaufrohrwand zwischen dem Kapillarrohrausgang und Kältemittelzulaufrohrausgang ausgebildet ist, wird eine kontinuierliche Volumenvergrößerung des Entspannungsbereichs erzeugt, wodurch eine allmähliche und sanfte Entspannung des Kältemittels im definierten Entspannungsbereich innerhalb des Kältemittelablaufrohrs stattfinden kann.According to one embodiment of the invention, the refrigerant inlet tube wall facing the capillary tube between the capillary tube outlet and the refrigerant inlet tube outlet can have an inclination in the direction of a refrigerant outlet tube wall, preferably a continuous or continuous incline. This has the advantage that there is a moderate, non-abrupt decrease in pressure when the refrigerant which changes from a liquid to a gaseous state is released directly at the capillary tube outlet. The fact that an inclined refrigerant inlet pipe wall is formed between the capillary tube outlet and the refrigerant inlet pipe outlet creates a continuous volume increase in the relaxation area, as a result of which a gradual and gentle expansion of the refrigerant can take place in the defined relaxation area within the refrigerant outlet pipe.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrrohrwand zwischen dem Kapillarrohrausgang und dem Kältemittelzulaufrohrausgang mindestens eine Stufe aufweisen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Entspannung des Kältemittels aus dem Kapillarrohr in Strömungsrichtung des Kältemittels ebenfalls gemäßigt bzw. stufenweise erfolgen kann.According to one embodiment of the invention, the refrigerant inlet tube wall facing the capillary tube can have at least one step between the capillary tube outlet and the refrigerant inlet tube outlet. This has the advantage that the expansion of the refrigerant from the capillary tube in the flow direction of the refrigerant can also take place moderately or in stages.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Stufe bzw. die Neigung der dem Kapillarrohr zugewandten Kältemittelzulaufrohrwand zwischen dem Kapillarrohrausgang und dem Kältemittelzulaufrohrausgang durch eine Verformung der Kältemittelzulaufrohrwand erzeugt sein. Dies hat den Vorteil, dass sich eine Neigung in einer Kältemittelrohrwand durch eine Verformung, insbesondere Quetschung, einfach herstellen lässt.According to one embodiment of the invention, the step or the inclination of the refrigerant inlet tube wall facing the capillary tube between the capillary tube outlet and the refrigerant inlet tube outlet can be generated by a deformation of the refrigerant inlet tube wall. This has the advantage that an inclination in a refrigerant tube wall can be easily produced by deformation, in particular crushing.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Neigung der dem Kapillarrohr der Kältemittelzulaufrohrwand vor dem Kältemittelausgang des Kapillarrohrs, insbesondere unmittelbar vor dem Kapillarrohrausgang, beginnen. Dies hat den Vorteil, dass das flüssige Lot zum Abdichten der Eingangsstelle in den Spalten zwischen dem Kapillarrohr und dem Kältemittelzulaufrohr entlang der Neigung in der Kältemittelzulaufrohrwand nach dem Kapillarrohrausgang verlaufen kann, und sich entsprechend nicht am Kapillarrohrausgang anhäufen und den Kapillarrohrausgang verstopfen kann.According to one embodiment of the invention, the inclination of the capillary tube of the refrigerant feed tube wall can begin in front of the refrigerant outlet of the capillary tube, in particular immediately in front of the capillary tube outlet. This has the advantage that the liquid solder for sealing the entry point in the gaps between the capillary tube and the refrigerant supply pipe can run along the slope in the refrigerant supply pipe wall after the capillary pipe outlet and accordingly cannot accumulate at the capillary pipe outlet and clog the capillary pipe outlet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand unmittelbar am Kapillarrohrausgang einen Absatz aufweisen, insbesondere in Strömungsrichtung des Kältemittels unmittelbar vor dem Kapillarrohrausgang einen Absatz aufweisen. Dadurch ist der dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand unmittelbar am Kapillarrohrausgang nicht im mechanischen Kontakt mit einer Kapillarrohrwand. Dadurch kann sich das im Fertigungsprozess noch flüssige Lot, welches sich in den Bereichen zwischen dem Kapillarrohr und Kältemittelablaufrohr bzw. zwischen dem Kapillarrohr und dem Kältemittelzulaufrohr beim Lötvorgang verläuft, am Kältemittelausgang des Kapillarrohrs in dem Absatz bzw. abgesetzten Bereich der Kältemittelzulaufrohrwand verlaufen oder sammeln, so dass ein Anhäufen von Kältemittel unmittelbar am Kapillarrohrausgang nicht zu einer Verstopfung des Kapillarrohrausgangs führt.According to one embodiment of the invention, the refrigerant inlet tube wall facing the capillary tube can have a shoulder directly at the capillary tube outlet, in particular have a shoulder in the direction of flow of the refrigerant immediately before the capillary tube outlet. As a result, the refrigerant inlet tube wall facing the capillary tube is not in mechanical contact with a capillary tube wall directly at the capillary tube outlet. As a result, the solder that is still liquid in the manufacturing process, which runs in the areas between the capillary tube and the refrigerant drain pipe or between the capillary tube and the refrigerant supply pipe during the soldering process, can run or collect at the refrigerant outlet of the capillary pipe in the shoulder or offset area of the refrigerant supply pipe wall, so that an accumulation of refrigerant directly at the capillary tube outlet does not lead to a blockage of the capillary tube outlet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können das Kapillarrohr und das Kältemittelzulaufrohr mit dem Kältemittelablaufrohr verlötet oder verschweißt sein. Dadurch ist gewährleistet, dass eine sichere luftdichte Versiegelung an der Eingangsstelle des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers vorliegt, so dass an der Eingangsstelle des nachfolgenden Verdampfers während des Betriebs des Kältekreislaufs keine Leckagen auftreten.According to one embodiment of the invention, the capillary tube and the refrigerant feed pipe can be soldered or welded to the refrigerant drain pipe. This ensures that there is a secure airtight seal at the entry point of the second, downstream evaporator, so that no leaks occur at the entry point of the following evaporator during operation of the refrigeration cycle.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kältemittelzulaufrohrwand in einem ersten Kältemittelzulaufrohrabschnitt und einem zweiten Kältemittelzulaufrohrabschnitt verformt sein, wobei das Kapillarrohr im zweiten Kältemittelzulaufrohrabschnitt der verformten Kältemittelzulaufrohrwand aufgenommen ist. Das Kältemittelzulaufrohr und das Kältemittelablaufrohr weisen einen im Wesentlichen ähnlichen Strömungsquerschnitt auf. Damit das Kapillarrohr an die Eingangsstelle des nachfolgenden Verdampfers angekoppelt und innerhalb des Kältemittelablaufrohres parallel zum Kältemittelzulaufrohr verlaufen kann, ist es notwendig, dass das Kapillarrohr in einer Verformung des Kältemittelzulaufrohrs aufgenommen ist. Dadurch lässt sich das Kapillarrohr während der Montage innerhalb des Kältemittelablaufrohrs relativ zum Kältemittelzulaufrohr einfacher positionieren und es lässt sich ein vereinfachter Aufbau der Eingangsstelle realisieren.According to one embodiment of the invention, the refrigerant feed pipe wall can be deformed in a first refrigerant feed pipe section and a second coolant feed pipe section, the capillary pipe being accommodated in the second coolant feed pipe section of the deformed refrigerant feed pipe wall. The refrigerant feed pipe and that Refrigerant drain pipes have an essentially similar flow cross section. So that the capillary tube is coupled to the entry point of the following evaporator and can run parallel to the refrigerant inlet tube within the refrigerant outlet tube, it is necessary for the capillary tube to be received in a deformation of the refrigerant inlet tube. As a result, the capillary tube can be positioned more easily relative to the refrigerant feed pipe during assembly within the refrigerant drain pipe and a simplified construction of the entry point can be realized.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand im zweiten Kältemittelzulaufrohrabschnitt eine im Wesentlichen komplementäre Kontur zur Außenwand des Kapillarrohrs aufweisen, insbesondere kann die Kältemittelzulaufrohrwand im zweiten Kältemittelzulaufrohrabschnitt eine rillenförmige Kontur aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass das Kapillarrohr mit geringem Aufwand innerhalb des Kältemittelablaufrohrs positioniert werden kann, da die Position des Kapillarrohrs durch eine Verformung des Kältemittelzulaufrohres definiert ist. Entsprechend kann auf weitere Positionierhilfen bei der Montage des Kältekreislaufs verzichtet werden, da eine entsprechende Markierung für die Position des Kapillarrohrs durch die Verformung im Kältemittelzulaufrohr definiert ist. Entsprechend können Fehler bei der Montage oder an den Verbindungspunkten der Eingangsstelle reduziert oder sogar ganz vermieden werden. Da das Kapillarrohr in der Regel ein kreisrundes Profil aufweist, ist es zudem vorteilhaft, wenn die Verformung komplementär zum Kapillarrohr ein im Wesentlichen kreisrundes, wannenförmiges oder rillenförmiges Profil aufweist, so dass die Positionierung innerhalb des Kältemittelzulaufrohres noch verbessert ist.According to one embodiment of the invention, the refrigerant inlet tube wall facing the capillary tube in the second refrigerant inlet tube section can have a substantially complementary contour to the outer wall of the capillary tube, in particular the refrigerant inlet tube wall in the second refrigerant inlet tube section can have a groove-shaped contour. This has the advantage that the capillary tube can be positioned within the refrigerant outlet tube with little effort, since the position of the capillary tube is defined by a deformation of the refrigerant inlet tube. Accordingly, there is no need for further positioning aids in the assembly of the refrigeration circuit, since a corresponding marking for the position of the capillary tube is defined by the deformation in the refrigerant feed tube. Correspondingly, errors during assembly or at the connection points of the entry point can be reduced or even avoided entirely. Since the capillary tube generally has a circular profile, it is also advantageous if the deformation is complementary to the capillary tube and has an essentially circular, trough-shaped or groove-shaped profile, so that the positioning within the refrigerant feed tube is further improved.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelzulaufrohrwand in einem ersten Kältemittelzulaufrohrabschnitt und in einem zweiten Kältemittelzulaufrohrabschnitt verformt sein, wobei die verformte Kältemittelzulaufrohrwand im ersten Kältemittelzulaufrohrabschnitt in Strömungsrichtung des Kältemittels eine größere Steigung bzw. Neigung relativ zu einer Kältemittelablaufrohrwand, insbesondere relativ zu einer unteren Kältemittelablaufrohrwand bzw. zu einer örtlich dem Kältemittelzulaufrohr näher gelegenen Kältemittelablaufrohrwand, aufweist als die verformte Kältemittelzulaufrohrwand im zweiten Kältemittelzulaufrohrabschnitt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der überwiegende Teil der verformten Kältemittelzulaufrohrwand im ersten Kältemittelzulaufrohrabschnitt in Strömungsrichtung des Kältemittels eine größere Steigung relativ zu einer Kältemittelablaufrohrwand aufweist als der überwiegende Teil der verformten Kältemittelzulaufrohrwand im zweiten Kältemittelablaufrohrabschnitt. Dies hat den Vorteil, dass durch die verformte Kältemittelzulaufrohrwand im zweiten Kältemittelzulaufrohrabschnitt das Kapillarrohr aufgenommen bzw. positioniert werden kann und durch die verformte Kältemittelzulaufrohrwand im ersten Kältemittelzulaufrohrabschnitt der Entspannungsbereich begrenzt werden kann.According to one embodiment of the invention, the refrigerant feed pipe wall facing the capillary tube can be deformed in a first refrigerant feed pipe section and in a second refrigerant feed pipe section, the deformed refrigerant feed pipe wall in the first coolant feed pipe section in the flow direction of the refrigerant having a greater slope or inclination relative to a lower coolant drain pipe wall Refrigerant drain pipe wall or to a refrigerant drain pipe wall closer to the refrigerant feed pipe than the deformed refrigerant feed pipe wall in the second refrigerant feed pipe section. It is particularly advantageous if the predominant part of the deformed refrigerant feed pipe wall in the first refrigerant feed pipe section in the flow direction of the refrigerant has a greater gradient relative to a refrigerant drain pipe wall than the predominant part of the deformed refrigerant feed pipe wall in the second refrigerant drain pipe section. This has the advantage that the deformed refrigerant feed pipe wall in the second refrigerant feed pipe section can accommodate or position the capillary tube and the deformed refrigerant feed pipe wall in the first coolant feed pipe section can limit the relaxation area.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Kapillarrohr einen Innendurchmesser zwischen 0,4 mm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0, 5 mm - 0, 9 mm, vorzugsweise zwischen 0,6 - 0,8 mm, und das Kältemittelzulaufrohr einen Innendurchmesser zwischen 4 bis 12 mm aufweisen. Das Kapillarrohr ist durch seinen sehr kleinen Strömungsquerschnitt gekennzeichnet, da hier das flüssige Kältemittel von einem höheren Druck mit hoher Temperatur kommend vom Verflüssiger auf einen niederen Druck mit niederer Temperatur im Verdampfer zu bringen ist. Soll nur der zweite, nachgeschaltete Verdampfer mit Kältemittel beaufschlagt werden, dann wird nur das Kapillarrohr des zweiten, nachgeschalteten Verdampfer durch das Umschaltventil mit Kältemittel beaufschlagt, so dass die Entspannung des Kältemittels innerhalb des Kältemittelablaufrohrs des nachgeschalteten Verdampfers stattfindet. Das Kältemittelzulaufrohr weist einen gegenüber dem Kapillarrohr größeren Strömungsquerschnitt auf, da bei einem seriellen Betriebsmodus des Kältekreislaufs das Kältemittel vom ersten, vorgeschalteten Verdampfer in den zweiten, nachgeschalteten Verdampfer abfließt. Die Kühlung des zweiten nachgeschalteten Verdampfers bei einem seriellen Betriebsmodus ist geringer als bei einer direkten Kältemittelbeaufschlagung des zweiten, nachfolgenden Verdampfers.According to one embodiment of the invention, the capillary tube can have an inside diameter between 0.4 mm and 1 mm, preferably between 0.5 mm - 0.9 mm, preferably between 0.6 - 0.8 mm, and the refrigerant feed pipe has an inside diameter between 4 and 12 mm. The capillary tube is characterized by its very small flow cross-section, since here the liquid refrigerant coming from a higher pressure with high temperature has to be brought from the condenser to a lower pressure with low temperature in the evaporator. If only the second, downstream evaporator is to be charged with refrigerant, then only the capillary tube of the second, downstream evaporator is charged with refrigerant through the changeover valve, so that the expansion of the refrigerant takes place within the refrigerant drain pipe of the downstream evaporator. The refrigerant feed pipe has a larger flow cross section than the capillary pipe, since in a serial operating mode of the refrigeration circuit the refrigerant flows from the first upstream evaporator into the second, downstream evaporator. The cooling of the second downstream evaporator in a serial operating mode is less than when the second, subsequent evaporator is directly subjected to refrigerant.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann sich der Strömungsquerschnitt des Entspannungsbereichs zwischen dem Kapillarrohrausgang und dem Kältemittelzulaufrohrausgang durch eine dem Kapillarrohr zugewandte Kältemittelablaufrohrwand stufenweise oder stetig, insbesondere konisch, erweitern. Dadurch wird erreicht, dass sich das Kältemittel allmählich und milder in Strömungsrichtung des Kältemittels entspannt, so dass ein hoher Druck des Kältemittels langsamer bzw. allmählicher, oder gemäßigter, harmonischer oder gleichmäßiger, am Eingangsbereich des zweiten, nachgeschalteten Verdampfers abgebaut werden kann. Durch einen gemäßigten Druckabbau können unerwünschte Froststellen oder unerwünschte Geräuschentwicklungen an der Eingangsstelle ganz vermieden oder zumindest reduziert werden.According to one embodiment of the invention, the flow cross section of the expansion region between the capillary tube outlet and the refrigerant inlet tube outlet can be widened stepwise or continuously, in particular conically, by a refrigerant outlet tube wall facing the capillary tube. It is thereby achieved that the refrigerant gradually and milder relaxes in the flow direction of the refrigerant, so that a high pressure of the refrigerant can be reduced more slowly or more gradually, or more moderately, more harmoniously or evenly, at the entrance area of the second, downstream evaporator. A moderate pressure reduction can completely avoid or at least reduce unwanted frost spots or undesirable noise at the entry point.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann eine vom Kapillarrohr abgewandte Kältemittelzulaufrohrwand nach dem Kapillarrohrausgang bzw. in der Nähe der Kapillarohrwand ausgeschnitten sein. Dies hat den Vorteil, dass sich dadurch der Strömungsquerschnitt des Kältemittelzulaufrohrausgangs vergrößern lässt, wodurch Strömungswiderstände durch die Neigung an der zum Kapillarrohr zugewandten Kältemittelzulaufrohrwand bei einem seriellen Betriebsmodus reduziert werden können. Entsprechend kann auch Material bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kältegerätes eingespart werden.According to one embodiment of the invention, a refrigerant inlet tube wall facing away from the capillary tube can be cut out after the capillary tube outlet or in the vicinity of the capillary tube wall. This has the advantage that the flow cross section of the Refrigerant inlet pipe outlet can be enlarged, whereby flow resistances due to the inclination on the refrigerant inlet pipe wall facing the capillary tube can be reduced in a serial operating mode. Accordingly, material can also be saved in the manufacture of the refrigeration device according to the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts können sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ergeben. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.Further features and advantages of the household refrigeration device according to the invention can be derived from the following description of an exemplary embodiment with reference to the attached figures. Specific features of this embodiment may represent general features of the invention.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Haushaltskältegerätes; -
2 eine schematische Darstellung eines Kältemittelkreislaufs des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerätes; -
3 eine Querschnittansicht einer Eingangsstelle des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerätes ; -
4 eine perspektivische Ansicht einer Eingangsstelle des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerätes ; -
5 eine Querschnittansicht einer Eingangsstelle einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerätes; -
6 eine Querschnittsansicht einer Eingangsstelle einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerätes; -
7 eine perspektivische Ansicht einer Eingangsstelle einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltskältegerätes.
-
1 a perspective view of an exemplary household refrigerator; -
2 a schematic representation of a refrigerant circuit of the household refrigerator according to the invention; -
3 a cross-sectional view of an entry point of the household refrigerator according to the invention; -
4 a perspective view of an entry point of the household refrigerator according to the invention; -
5 a cross-sectional view of an entry point of an alternative embodiment of the household refrigerator according to the invention; -
6 a cross-sectional view of an entry point of an alternative embodiment of the household refrigerator according to the invention; -
7 a perspective view of an entry point of an alternative embodiment of the household refrigerator according to the invention.
Ein in
Der Kühlraum
Der erste, vorgeschaltete Verdampfer und der zweite, nachgeschaltete Verdampfer, bzw. eine beliebige Anzahl von Verdampfern können an einen Verdichter
In der
Nachdem das vom Verdichter
Der erste Verdampfer
In einem zweiten Betriebsmodus wird lediglich der Gefrierraum
Um das Haushaltskältegerät
Hat das Kältemittel den zweiten, nachgeschalteten Verdampfer
In
Das Kältemittelzulaufrohr
Der Rohrdurchmesser
In
In
In
Die dem Kapillarrohr
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- HaushaltkältegerätHousehold refrigerator
- 22
- Korpuscorpus
- 33
- Innenbehälterinner container
- 44
- Gefrierraumfreezer
- 55
- Kühlraumrefrigerator
- 66
- erster Verdampferfirst evaporator
- 77
- GefrierraumrückwandFreezer rear wall
- 88th
- Verdichtercompressor
- 99
- GefrierraumtürFreezer door
- 1010
- GriffHandle
- 1111
- KühlraumrückwandRefrigerator back wall
- 1212
- zweiter Verdampfersecond evaporator
- 1313
- Maschinenraumengine room
- 1414
- KühlraumtürFridge door
- 1515
- GriffHandle
- 1616
- Gehäusecasing
- 1717
- KältemittelkreislaufRefrigerant circulation
- 1818
- Kapillarleitungcapillary
- 1919
- Verflüssigercondenser
- 201201
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 202202
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 203203
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 204204
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 205205
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 206206
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 207207
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 2121
- EingangsstelleReceiving
- 2222
- Kapillarrohrcapillary
- 221221
- KapillarrohrausgangKapillarrohrausgang
- 222222
- Kapillarrohrabschnittcapillary area
- 223223
- Kapillarrohrabschnittcapillary area
- 224224
- Kapillarrohrabschnittcapillary area
- 2323
- KältemittelzulaufrohrRefrigerant inlet pipe
- 231231
- KältemittelzulaufrohrausgangRefrigerant inlet pipe output
- 232232
- KältemittelzulaufrohrwandRefrigerant inlet pipe wall
- 233233
- KältemittelzulaufrohrwandRefrigerant inlet pipe wall
- 23412341
- KältemittelzulaufrohrabschnittRefrigerant inlet pipe section
- 23422342
- KältemittelzulaufrohrabschnittRefrigerant inlet pipe section
- 23432343
- KältemittelzulaufrohrabschnittRefrigerant inlet pipe section
- 23442344
- KältemittelzulaufrohrabschnittRefrigerant inlet pipe section
- 235235
- Stufestep
- 236236
- Absatzparagraph
- 237237
- NeigungTilt
- 2424
- KältemittelablaufrohrRefrigerant effluent pipe
- 241 241
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 242242
- Entspannungsbereichrelaxation area
- 243243
- KältemittelablaufrohrwandRefrigerant effluent pipe wall
- 244244
- KältemittelablaufrohrwandRefrigerant effluent pipe wall
- 4040
- Lötstellesoldered point
- 4141
- Lötstellesoldered point
- 4242
- Lötstellesoldered point
- 5050
- Umschaltvorrichtungswitching
- d1d1
- Rohrdurchmesser des KältemittelablaufrohrsPipe diameter of the refrigerant drain pipe
- d2d2
- Rohrdurchmesser des KapillarrohrsCapillary tube diameter
- d3d3
- Rohrdurchmesser des KältemittelzulaufrohrsPipe diameter of the refrigerant supply pipe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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WO2023094682A1 (en) | 2021-11-29 | 2023-06-01 | BSH Hausgeräte GmbH | Refrigeration appliance, refrigerant circuit for a refrigeration appliance, tube assembly for a refrigerant circuit of a refrigeration appliance, and method for manufacturing a tube assembly |
DE102021213431A1 (en) | 2021-11-29 | 2023-06-01 | BSH Hausgeräte GmbH | Refrigeration device, refrigerant circuit for a refrigeration device, tube assembly for a refrigerant circuit of a refrigeration device and method for producing a tube assembly |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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