DE102021128677A1 - refrigerator and/or freezer - Google Patents

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Jascha Ruebeling
Sebastian Müller
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem Kältemittelkreislauf, wobei der Kältemittelkreislauf eine Kältemittelleitung zum Führen eines Kältemittels, einen Verdichter zum Verdichten des Kältemittels, einen Verflüssiger zum Verflüssigen des Kältemittels, eine Expansionseinheit zum Entspannen des Kältemittels, und einen Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels umfasst, wobei die Expansionseinheit ein für Kältemittel durchlässiger poröser Körper ist oder einen solchen umfasst. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper der Expansionseinheit aus einem wasseradsorbierenden Material ist oder dieses umfasst, um das durch die Expansionseinheit strömende Kältemittel zu entfeuchten.

Figure DE102021128677A1_0000
The present invention relates to a refrigerator and/or freezer with a refrigerant circuit, the refrigerant circuit comprising a refrigerant line for conducting a refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an expansion unit for expanding the refrigerant, and an evaporator for evaporating the refrigerant, wherein the expansion unit is or comprises a refrigerant permeable porous body. The invention is characterized in that the porous body of the expansion unit is made of or comprises a water-adsorbing material in order to dehumidify the refrigerant flowing through the expansion unit.
Figure DE102021128677A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem Kältemittelkreislauf, der eine Kältemittelleitung umfasst und in dem ein Verflüssiger und ein stromabwärts des Verflüssigers befindlicher Verdampfer angeordnet ist, wobei stromaufwärts des Verdampfers zumindest eine Expansionseinheit angeordnet ist, in der das Kältemittel bei Durchströmung entspannt wird.The present invention relates to a refrigerator and/or freezer with a refrigerant circuit which includes a refrigerant line and in which a condenser and an evaporator located downstream of the condenser are arranged, with at least one expansion unit being arranged upstream of the evaporator, in which the refrigerant flows through is relaxed.

Herkömmliche Kältemittelkreisläufe bekannter Kühl- bzw. Gefriergeräte umfassen einen Verflüssiger, einen Verdampfer sowie eine zwischen Verflüssiger und Verdampfer angeordnete Expansionseinheit in Form einer Kapillare. Nach dem Durchströmen des Verdampfers gelangt das Kältemittel zum Kompressor, wird dort verdichtet und mittels des Kompressors wieder in den Verflüssiger gefördert.Conventional refrigerant circuits of known refrigerators and freezers include a condenser, an evaporator and an expansion unit in the form of a capillary arranged between the condenser and the evaporator. After flowing through the evaporator, the refrigerant reaches the compressor, where it is compressed and conveyed back to the condenser by the compressor.

Entlang der Kapillare wird das Kältemittel über eine Länge von mehreren Metern vom Hoch- auf den Niederdruck des Systems und damit vom Flüssigkeits- in das Zweiphasengebiet des Kältemittels entspannt.Along the capillary, the refrigerant is expanded over a length of several meters from the high to the low pressure of the system and thus from the liquid to the two-phase area of the refrigerant.

Über diese sich mehrere Meter erstreckende Kapillare, die sich stromabwärts des Verflüssigers und stromaufwärts des Verdampfers erstreckt, kann mithilfe eines inneren Wärmeübertragers ein thermischer Austausch mit der Saugleitung des Verdichters erfolgen, sodass es zu einer besseren Kälteleistung des Verdampfers kommt.This capillary, which extends several meters and extends downstream from the condenser and upstream from the evaporator, allows thermal exchange with the suction line of the compressor using an internal heat exchanger, resulting in better cooling capacity of the evaporator.

Darüber hinaus ist bei herkömmlichen Kühlmittelkreisläufen ein Filtertrockner stromaufwärts der Kapillare angeordnet, um das Kältemittel zu entfeuchten und Fremdpartikel, die zu einer Verstopfung der stromabwärts angeordneten Kapillare führen könnten, herauszufiltern.In addition, in conventional refrigerant circuits, a filter drier is arranged upstream of the capillary to dehumidify the refrigerant and filter out foreign particles that could clog the capillary arranged downstream.

Darüber hinaus hat sich in letzter Zeit auch herausgestellt, dass es für den Kältemittelkreislauf von Vorteil sein kann, wenn anstelle einer Kapillare eine Expansionseinheit Verwendung findet, dessen Besonderheit ist, dass die Entspannung des Kältemittels auf einer Strecke von wenigen Millimetern von Hochauf Niederdruck erfolgt, sodass umfangreiche Anpassungen an dem bisherigen Aufbau eines Kühl- und/oder Gefriergeräts erforderlich sind. Zum Einsatz kommt dabei beispielsweise ein poröses oder ein elektronisches Expansionselement.In addition, it has recently been found that it can be advantageous for the refrigerant circuit if, instead of a capillary, an expansion unit is used, the special feature of which is that the refrigerant expands over a distance of a few millimeters from high to low pressure, so that extensive adjustments to the previous structure of a refrigerator and / or freezer are required. For example, a porous or an electronic expansion element is used.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung ein Kühl- und/oder Gefriergerät vorzusehen, das insbesondere in Verbindung mit einem quasi punktförmigen Expansionselement Vorteile bei der Herstellung mit sich bringt, ohne dabei auf aus dem Stand der Technik bekannte Funktionen zu verzichtenThe aim of the present invention is to provide a refrigerator and/or freezer which, particularly in connection with a quasi-punctiform expansion element, offers manufacturing advantages without sacrificing functions known from the prior art

Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass der poröse Körper der Expansionseinheit aus einem wasseradsorbierenden Material ist oder dieses umfasst, um das durch die Expansionseinheit strömende Kältemittel zu entfeuchten.This object is achieved by a refrigerator and/or freezer having the features of claim 1. According to this, it is provided that the porous body of the expansion unit is made of or comprises a water-adsorbing material in order to dehumidify the refrigerant flowing through the expansion unit.

Die Erfindung betrifft demnach ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem Kältemittelkreislauf, wobei der Kältemittelkreislauf eine Kältemittelleitung zum Führen eines Kältemittels, einen Verdichter zum Verdichten des Kältemittels, einen Verflüssiger zum Verflüssigen des Kältemittels, eine Expansionseinheit zum Entspannen des Kältemittels, und einen Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels umfasst, wobei die Expansionseinheit ein für flüssiges Kältemittel durchlässiger poröser Körper ist oder einen solchen umfasst. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper der Expansionseinheit aus einem wasseradsorbierenden Material ist oder dieses umfasst, um das durch die Expansionseinheit strömende Kältemittel zu entfeuchten.The invention therefore relates to a refrigerator and/or freezer with a refrigerant circuit, the refrigerant circuit having a refrigerant line for conducting a refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an expansion unit for expanding the refrigerant, and an evaporator for evaporating the refrigerant, wherein the expansion unit is or comprises a porous body permeable to liquid refrigerant. The invention is characterized in that the porous body of the expansion unit is made of or comprises a water-adsorbing material in order to dehumidify the refrigerant flowing through the expansion unit.

Durch die Integration des wasseradsorbierenden Materials in die Expansionseinheit, bzw. durch Verwendung eines wasseradsorbierenden Materials zum Erzeugen der Expansionseinheit kann gegenüber einem herkömmlichen Kältemittelkreislauf das separate Vorsehen eines Filtertrockners zum Entfeuchten des Kältemittels in dem Kältemittelkreislauf entfallen. Im Zuge der Herstellung des erfindungsgemäßen Kühl- und/oder Gefriergeräts ist es demnach möglich, mit dem Installieren der Expansionseinheit gleichzeitig auch das normalerweise separat zu installierende Trocknerelement in den Kältemittelkreislauf zu integrieren. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Kältemittelkreislauf wird nicht nur ein separater Arbeitsschritt eingespart, sondern es werden auch weniger Verbindungsmittel, beispielsweise hervorgerufen durch das Anlöten des Trocknerelements, benötigt.By integrating the water-adsorbing material into the expansion unit, or by using a water-adsorbing material to produce the expansion unit, the separate provision of a filter drier for dehumidifying the refrigerant in the refrigerant circuit can be omitted compared to a conventional refrigerant circuit. In the course of manufacturing the refrigerator and/or freezer according to the invention, it is therefore possible to integrate the dryer element, which normally has to be installed separately, into the refrigerant circuit at the same time as installing the expansion unit. In contrast to a conventional refrigerant circuit, not only is a separate work step saved, but fewer connecting means are required, for example caused by soldering on the dryer element.

Nach einer optionalen Modifikation der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das wasseradsorbierende Material Zeolith ist oder umfasst, und/oder die Expansionseinheit einstückig ausgeformt ist.According to an optional modification of the present invention, it is provided that the water-absorbing material is or comprises zeolite and/or the expansion unit is formed in one piece.

Da die zum Adsorbieren von Wasser nutzbaren Adsorbensmaterialien, bspw. Zeolith, naturgemäß eine poröse Materialgestalt aufweisen, kann die Funktion des Expandierens des Kältemittels durch ein wasseradsorbierendes Material ausgeführt werden. Da das wasseradsorbierende Material gleichzeitig dazu ausgelegt ist, dass hindurchströmende Kältemittel zu entfeuchten, ist es nach der Erfindung nicht mehr notwendig, ein separates Trocknerelement in den Kältemittelkreislauf einzufügen. Als konkretes Beispiel für ein Adsorbensmaterial bietet sich beispielsweise Zeolith an, dass aufgrund seiner porösen Materialgestalt neben dem Entfeuchten auch zum Expandieren eines Kältemittels verwendet werden kann.Since the adsorbent materials usable for adsorbing water, such as zeolite, naturally have a porous material shape, the function of expanding the refrigerant can be performed by a water-adsorbing material. Since the water-adsorbing material is simultaneously designed to dehumidify the refrigerant flowing through it, according to the invention it is no longer necessary to insert a separate dryer element into the refrigerant circuit A concrete example of an adsorbent material is zeolite, which, due to its porous material design, can be used not only for dehumidification but also for expanding a refrigerant.

Ferner kann nach einer vorteilhaften Fortbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit durch den porösen Körper, der aus wasseradsorbierenden Material ist oder dieses umfasst, dazu ausgelegt ist, dass in dem Kältemittelkreislauf strömende Kältemittel zu filtern und zu entfeuchten.Furthermore, according to an advantageous development of the present invention, it can be provided that the expansion unit is designed by the porous body, which is made of water-absorbing material or includes this, to filter and dehumidify the refrigerant flowing in the refrigerant circuit.

Nach einer weiteren Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit eine Kombination eines Adsorptionsmaterials zum Entfeuchten des Kältemittels und eines porösen Trägermaterials zum Filtern des Kältemittels umfasst oder aus dieser Kombination besteht.According to a further development of the present invention, it can be provided that the expansion unit comprises or consists of a combination of an adsorption material for dehumidifying the refrigerant and a porous carrier material for filtering the refrigerant.

Dabei kann das wasseradsorbierende Material selbst auch einen nicht-porösen Aufbau besitzen. Vielmehr wird das wasseradsorbierende Material dann von einem Trägermaterial, das poröser Natur ist, getragen, sodass es bei einem Durchfließen der Expansionseinheit in Kontakt mit dem in dem Kältemittelkreislauf zirkulierenden Kältemittel kommt und dieses dabei entfeuchtet.The water-adsorbing material itself can also have a non-porous structure. Rather, the water-adsorbing material is then carried by a carrier material that is porous in nature, so that when it flows through the expansion unit it comes into contact with the refrigerant circulating in the refrigerant circuit and dehumidifies it in the process.

Die vollständige Entfeuchten des Kältemittels erfolgt dabei idealerweise in den ersten Betriebsminuten des Kühl- und/oder Gefriergeräts und bei Plusgraden der im Kältemittelkreislauf zirkulierenden Fluide (Kältemittel und zu adsorbierendes Wasser). Im eingelaufenen Gerätezustand kann das Kältemittel stromaufwärts des Verdampfers Minusgrade annehmen, weswegen die im Kältemittel enthaltene Restfeuchte gefriert und nicht mehr vom wasseradsorbierenden Trocknermaterial aufgenommen werden kann.The complete dehumidification of the refrigerant ideally takes place in the first few minutes of operation of the refrigerator and/or freezer and when the fluids circulating in the refrigerant circuit (refrigerant and water to be adsorbed) are above zero. When the unit is running, the refrigerant can drop below zero upstream of the evaporator, which is why the residual moisture contained in the refrigerant freezes and can no longer be absorbed by the water-absorbing dryer material.

Ferner kann nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit ausschließlich aus einem Adsorptionsmaterial zum Entfeuchten des Kältemittels besteht. Demnach ist es nach der Erfindung also möglich, die Expansionseinheit ausschließlich aus einem Adsorptionsmaterial zu bilden, sodass kein nicht-adsorbierendes Material als Träger erforderlich ist.Furthermore, according to the present invention, it can be provided that the expansion unit consists exclusively of an adsorption material for dehumidifying the refrigerant. It is therefore possible according to the invention to form the expansion unit exclusively from an adsorption material, so that no non-adsorbing material is required as a carrier.

Nach einer weiteren vorteilhaften Modifikation der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit in dem Inneren der Kältemittelleitung angeordnet ist, sodass die Kältemittelleitung die Expansionseinheit umfangsseitig umgibt.According to a further advantageous modification of the present invention, it can be provided that the expansion unit is arranged in the interior of the refrigerant line, so that the refrigerant line surrounds the expansion unit on the peripheral side.

Ebenfalls kann nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit dazu ausgelegt ist, eine quasi punktförmige Expansion des Kältemittels von Hoch- auf Niederdruck über eine Länge von weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 3 cm und bevorzugterweise weniger als 1 cm durchzuführen.It can also be provided according to the present invention that the expansion unit is designed to carry out a quasi-punctiform expansion of the refrigerant from high to low pressure over a length of less than 5 cm, preferably less than 3 cm and preferably less than 1 cm.

Nach einer weiteren vorteilhaften Modifikation der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kältemittelkreislauf ferner einen inneren Wärmeübertrager zum Wärmeaustausch zwischen einer Hochdruckseite und einer Saugleitung des Kältemittelkreislaufs umfasst.According to a further advantageous modification of the present invention, it can be provided that the refrigerant circuit also includes an internal heat exchanger for heat exchange between a high-pressure side and a suction line of the refrigerant circuit.

Hierbei kann ferner vorgesehen sein, dass der Filtertrockner und die Expansionseinheit stromabwärts des inneren Wärmeübertragers und stromaufwärts des Verdampfers angeordnet sind, vorzugsweise wobei die Expansionseinheit im Eingangsbereich des Verdampfers, insbesondere direkt am Eingang des Verdampfers, angeordnet ist. Eine Anordnung der Expansionseinheit stromabwärts des inneren Wärmeübertragers und stromaufwärts des Verdampfers sorgt für eine besonders geringe Geräuschentwicklung beim Expandieren des Kältemittels von dem Hoch- in den Niederdruck.It can also be provided that the filter drier and the expansion unit are arranged downstream of the internal heat exchanger and upstream of the evaporator, preferably with the expansion unit being arranged in the inlet area of the evaporator, in particular directly at the inlet of the evaporator. An arrangement of the expansion unit downstream of the internal heat exchanger and upstream of the evaporator ensures particularly low noise development when the refrigerant expands from high to low pressure.

Nach einer weiteren vorteilhaften Variation der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kältemittelleitung auf Höhe der Expansionseinheit bzw. die Expansionseinheit selbst einen Stutzen zum Evakuieren des Kühlmittelkreislaufs aufweist. Der Stutzen kann dazu dienen, die Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs während eines Herstellungsverfahrens schnell zu evakuieren. Dieses sogenannte „zweiseitige Evakuieren“ kann im Rahmen von routinemäßig zu erfolgenden Prüfungen im Zuge der Herstellung zu Geschwindigkeitsvorteilen führen, da die Evakuierung an zwei Punkten erfolgt.According to a further advantageous variation of the present invention, it can be provided that the refrigerant line at the level of the expansion unit or the expansion unit itself has a socket for evacuating the coolant circuit. The nozzle can be used to quickly evacuate the high pressure side of the refrigerant circuit during a manufacturing process. This so-called "two-sided evacuation" can lead to speed advantages in the context of routine tests during production, since the evacuation takes place at two points.

Ferner kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit im Austrittsbereich des inneren Wärmeübertragers, vorzugsweise direkt am Austrittsbereich des inneren Wärmeübertragers, angeordnet ist.Furthermore, it can be provided according to the invention that the expansion unit is arranged in the outlet area of the internal heat exchanger, preferably directly at the outlet area of the internal heat exchanger.

Nach einer weiteren optionalen Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit in einem Übergangsrohrstück, das einen Querschnittsübergang zwischen dem inneren Wärmeübertrager und einem Verdampferrohr vollzieht, angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Übergangsrohrstück konisch ausgeformt ist.According to a further optional development of the present invention, it can be provided that the expansion unit is arranged in a transition piece of pipe that completes a cross-sectional transition between the internal heat exchanger and an evaporator tube, with the transition piece of pipe preferably being shaped conically.

Nach einer optionalen Modifikation der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit im Eingangsbereich des Verdampfers, vorzugsweise direkt am Eingang des Verdampfers, angeordnet ist.According to an optional modification of the present invention, it can be provided that the expansion unit is installed in the entrance area of the Ver steamer, preferably directly at the entrance of the evaporator, is arranged.

Vorzugsweise kann nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Expansionseinheit innerhalb des Verdampfers, vorzugsweise im Strömungskanal einer Verdampfer-Rollbondplatine, eines Rohr-auf-Blech-Verdampfers, eines Lamellenverdampfers oder eines gewickelten Verdampfers angeordnet ist.It can preferably be provided according to the present invention that the expansion unit is arranged inside the evaporator, preferably in the flow channel of an evaporator roll-bond board, a tube-on-plate evaporator, a finned evaporator or a wound evaporator.

Nach einer Fortbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kältemittelkreislauf so ausgestaltet ist, dass das Kältemittel von einem Verdichter verdichtet wird, danach durch einen Verflüssiger strömt, bevor es durch das Expansionselement geführt und anschließend nach einem Durchströmen des Verdampfers zurück zur Saugseite des Verdichters geführt wird.According to a development of the present invention, it can be provided that the refrigerant circuit is designed such that the refrigerant is compressed by a compressor, then flows through a condenser before it is passed through the expansion element and then, after flowing through the evaporator, back to the suction side of the compressor to be led.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung ersichtlich. Dabei zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Kältem ittelkreislaufs,
  • 2: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kältem ittelkreislaufs,
  • 3: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen integrierten Anordnung von Trockner und Expansionseinheit in einem Bauteil, und
  • 4: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen integrierten Anordnung von Trockner und Expansionseinheit in einem Bauteil.
Further features, details and advantages of the invention can be seen from the following description of the figures. show:
  • 1 : a schematic representation of a conventional refrigerant circuit,
  • 2 : a schematic representation of a refrigerant circuit according to the invention,
  • 3 : a schematic representation of a first embodiment of the inventive integrated arrangement of dryer and expansion unit in one component, and
  • 4 1: a schematic representation of a second embodiment of the inventive integrated arrangement of dryer and expansion unit in one component.

1 zeigt einen herkömmlichen Kältemittelkreislauf 1, bei dem eine Kältemittelleitung 2 einen Verdichter 3, einen Verflüssiger 4 und einen Verdampfer 7 verbindet. Der Verdampfer 7 führt das Kältemittel dann an die Saugseite des Verdichters 3. Zwischen dem Verflüssiger 4 und dem Verdampfer 7 ist zudem eine Expansionseinheit 6 (im vorliegenden Fall eine Kapillare) vorgesehen. Darüber hinaus gibt es einen inneren Wärmeübertrager 5, bei dem ein vom Verdampfer 7 stromabwärtiger Teil der Kältemittelleitung 2 (also der Saugleitung) mit der Hochdruckseite in einer wärmetauschenden Verbindung steht. 1 shows a conventional refrigerant circuit 1, in which a refrigerant line 2 connects a compressor 3, a condenser 4 and an evaporator 7. The evaporator 7 then leads the refrigerant to the suction side of the compressor 3. An expansion unit 6 (in the present case a capillary) is also provided between the condenser 4 and the evaporator 7. In addition, there is an internal heat exchanger 5 in which a part of the refrigerant line 2 (ie the suction line) downstream from the evaporator 7 is in a heat-exchanging connection with the high-pressure side.

Die Vorteile einer solchen inneren Wärmeübertragung liegen in einer dadurch erreichbaren verbesserten Kälteleistung des Verdampfers.The advantages of such an internal heat transfer lie in the improved cooling capacity of the evaporator that can be achieved as a result.

Zudem ist zwischen dem Verflüssiger 4 und der Kapillare 6 ein Filtertrockner 8 angeordnet, der dazu dient, das Kältemittel zu Entfeuchten und Partikel herauszufiltern, die zu einer Verstopfung der anschließenden Kapillare 6 führen könnten.In addition, a filter drier 8 is arranged between the condenser 4 and the capillary 6 , which is used to dehumidify the refrigerant and to filter out particles that could lead to a blockage of the subsequent capillary 6 .

Herkömmlicherweise handelt es sich bei dem in 1 dargestellten Filtertrockner 8 um ein Bauteil, das zwischen zwei Enden der Kühlmittelleitung 2 verlötet werden muss.Conventionally, the in 1 illustrated filter drier 8 to a component that must be soldered between two ends of the coolant line 2.

2 zeigt einen erfindungsgemäßen Kältemittelkreislauf 1, bei dem eine Kältemittelleitung 2 einen Verdichter 3, einen Verflüssiger 4 und einen Verdampfer 7 verbindet. Der Verdampfer 7 führt das Kältemittel dann an die Saugseite des Verdichters 3. Darüber hinaus kann ein innerer Wärmeübertrager 5 vorgesehen sein, bei dem ein vom Verdampfer 7 stromabwärtiger Teil der Kältemittelleitung 2 (also der Saugleitung) mit der Hochdruckseite in einer wärmetauschenden Verbindung steht. 2 shows a refrigerant circuit 1 according to the invention, in which a refrigerant line 2 connects a compressor 3, a condenser 4 and an evaporator 7. The evaporator 7 then leads the refrigerant to the suction side of the compressor 3. In addition, an internal heat exchanger 5 can be provided, in which a part of the refrigerant line 2 (i.e. the suction line) downstream from the evaporator 7 is in a heat-exchanging connection with the high-pressure side.

Die Anordnung der Expansionseinheit 6, die nach der Erfindung durch einen porösen Körper gebildet sein kann, kann dabei vorteilhafterweise zwischen Verflüssiger 4 und Verdampfer 7 stromabwärts des inneren Wärmeübertragers 5 vorgesehen sein. Durch die Anordnungsposition des Expansionselements 6 stromabwärts des inneren Wärmeübertragers entsteht ein besonders geringes Geräuschniveau beim Expandieren des Kältemittels.The arrangement of the expansion unit 6, which according to the invention can be formed by a porous body, can advantageously be provided between the condenser 4 and the evaporator 7 downstream of the internal heat exchanger 5. The arrangement position of the expansion element 6 downstream of the internal heat exchanger results in a particularly low noise level when the refrigerant expands.

Nach der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass der Filtertrockner 8 dabei in die Expansionseinheit 6 integriert ist, sodass ein Kombinationsbauteil 9 gebildet ist. Nach der Erfindung ist demnach vorgesehen, dass die einen porösen Körper umfassende oder aus dem porösen Körper bestehende Expansionseinheit 6 aus einem wasseradsorbierenden Material besteht, dieses umfasst oder ein solches trägt.According to the invention, it is provided that the filter drier 8 is integrated into the expansion unit 6 so that a combination component 9 is formed. According to the invention, it is therefore provided that the expansion unit 6 comprising a porous body or consisting of the porous body consists of, comprises or carries a water-absorbing material.

3 zeigt dabei eine erste Ausführungsform zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Gedankens. Man erkennt, dass die in das Innere der Kühlmittelleitung 2 eingebrachte Expansionseinheit 6 aus dem Kombinationsbauteil 9 besteht, welches neben einem porösen Körper ein Adsorptionsmaterial 8 aufweist. Der poröse Körper 6 dient dabei als Trägermaterial für das Adsorptionsmaterial zum Entfeuchten des durch die Expansionseinheit strömenden Kältemittels. Eine ebenfalls gewünschte Filtrierung des Kältemittels wird durch den porösen Körper der Expansionseinheit verwirklicht, sodass lediglich zur Entfeuchtung das Adsorptionsmaterial in dem Kältemittelkreislauf vorzusehen ist. Wie in 3 dargestellt, ist hierfür kein separates Bauteil in die Kältemittelleitung 2 einzuführen, sondern es wird das Adsorptionsmittel in die Expansionseinheit 6 eingebracht. 3 shows a first embodiment for implementing the idea of the invention. It can be seen that the expansion unit 6 introduced into the interior of the coolant line 2 consists of the combination component 9 which, in addition to a porous body, has an adsorption material 8 . The porous body 6 serves as a carrier material for the adsorption material for dehumidifying the refrigerant flowing through the expansion unit. A likewise desired filtration of the refrigerant is implemented by the porous body of the expansion unit, so that the adsorption material only needs to be provided in the refrigerant circuit for dehumidification. As in 3 shown, no separate component is to be introduced into the refrigerant line 2 for this purpose, but the adsorbent is introduced into the expansion unit 6 .

4 zeigt dabei eine zweite Ausführungsform bei der der poröse Körper der Expansionseinheit 6 ausschließlich durch ein Material zum Entfeuchten von Wasser (Adsorptionsmaterial) gebildet ist. Verwendet man, wie vorliegend, nur ein Trocknungsmaterial, um die Struktur der Expansionseinheit 6 zu schaffen, findet eine besonders effektive Entfeuchtung des durch die Expansionseinheit 6 hindurchströmenden Kältemittels statt. Schließlich ist die Kontaktierungsfläche des Adsorptionsmaterials gegenüber der in 3 dargestellten Variante maximiert, sodass es zu einer effektiveren Trocknung des Kältemittels kommt. 4 shows a second embodiment in which the porous body is subject to expansion Unit 6 is formed solely by a material for dehumidifying water (adsorption material). If, as is the case here, only one desiccant material is used to create the structure of the expansion unit 6, a particularly effective dehumidification of the refrigerant flowing through the expansion unit 6 takes place. Finally, the contacting surface of the adsorption material is opposite to that in 3 shown variant maximized, so that there is a more effective drying of the refrigerant.

Das Expansionselement kann demnach vollständig aus einem wasseradsorbierenden Material gefertigt sein und dabei dennoch seine poröse Struktur beibehalten, um das Kältemittel von einem Hoch- auf Niederdruck zu expandieren. Hier bietet sich beispielsweise die Verwendung von Zeolith an, da dieses Material wasseradsorbierende Eigenschaften besitzt und gleichzeitig eine poröse Struktur aufweist, die für das Expandieren des Kältemittels verwendet werden kann.The expansion element can therefore be made entirely of a water-absorbing material while still retaining its porous structure in order to expand the refrigerant from high to low pressure. Here, for example, the use of zeolite is a good idea, since this material has water-adsorbing properties and at the same time has a porous structure that can be used to expand the refrigerant.

Vorteilhafterweise wird durch die Erfindung dabei die Integration von vormals getrennten Bauteilen in den Kältemittelkreislauf möglich, sodass die grundlegende Struktur wie auch das Herstellverfahren des beanspruchten Kühl- und/oder Gefriergeräts gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Kühl- und/oder Gefriergeräten vereinfacht ist.The invention advantageously enables previously separate components to be integrated into the refrigerant circuit, so that the basic structure and the manufacturing method of the claimed refrigerator and/or freezer are simplified compared to refrigerators and/or freezers known from the prior art.

Schließlich ist es nach der Erfindung nicht mehr notwendig, einen Filtertrockner zum Entfeuchten des Kältemittels bzw. zum Filtern des Kältemittels zusätzlich zu einer zwingend erforderlichen Expansionseinheit vorzusehen. Ferner muss hierbei auch berücksichtigt werden, dass das Installieren von zwei Komponenten mehrere Verbindungsmittel erfordert und einen erhöhten Aufwand nach sich zieht.Finally, according to the invention, it is no longer necessary to provide a filter drier for dehumidifying the refrigerant or for filtering the refrigerant in addition to an expansion unit that is absolutely necessary. Furthermore, it must also be taken into account here that the installation of two components requires several connecting means and entails increased effort.

Dem Fachmann ist klar, dass die erfindungsgemäße Expansionseinheit nicht zwangsläufig in das Innere einer Kältemittelleitung 2 zu installieren ist, sondern die der Erfindung zugrundliegende Idee sich auch auf die herkömmlicherweise verwendete Bauform erstreckt, bei der beispielsweise ein Ende einer Kältemittelleitung an einen Eingang einer Expansionseinheit gelötet ist.It is clear to the person skilled in the art that the expansion unit according to the invention does not necessarily have to be installed inside a refrigerant line 2, but that the idea on which the invention is based also extends to the conventionally used design, in which, for example, one end of a refrigerant line is soldered to an inlet of an expansion unit .

Claims (15)

Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem Kältemittelkreislauf, wobei der Kältemittelkreislauf umfasst: eine Kältemittelleitung zum Führen eines Kältemittels, einen Verdichter zum Verdichten des Kältemittels, einen Verflüssiger zum Verflüssigen des Kältemittels, eine Expansionseinheit zum Entspannen des Kältemittels, und einen Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels, wobei die Expansionseinheit ein für Kältemittel durchlässiger poröser Körper ist oder einen solchen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Körper der Expansionseinheit aus einem wasseradsorbierenden Material ist oder dieses umfasst, um das durch die Expansionseinheit strömende Kältemittel zu entfeuchten.Refrigerator and/or freezer with a refrigerant circuit, the refrigerant circuit comprising: a refrigerant line for conducting a refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an expansion unit for expanding the refrigerant, and an evaporator for evaporating the refrigerant wherein the expansion unit is or comprises a refrigerant-permeable porous body, characterized in that the porous body of the expansion unit is of or comprises a water-adsorbing material to dehumidify the refrigerant flowing through the expansion unit. Kühl- und/oder Gefriergerät nach dem vorhergehenden Anspruch 1, wobei das wasseradsorbierende Material Zeolith ist oder umfasst, und/oder die Expansionseinheit einstückig ausgeformt ist.Refrigerator and/or freezer according to the preceding claim 1 , wherein the water-adsorbing material is or comprises zeolite, and/or the expansion unit is formed in one piece. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Expansionseinheit durch den porösen Körper, der aus wasseradsorbierendem Material ist oder dieses umfasst, dazu ausgelegt ist, das in dem Kältemittelkreislauf strömende Kältemittel zu filtern und zu entfeuchten.The refrigerator and/or freezer according to any preceding claim, wherein the expansion unit is configured to filter and dehumidify the refrigerant flowing in the refrigerant circuit by the porous body made of or comprising water-adsorbing material. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Expansionseinheit eine Kombination eines Adsorptionsmaterials zum Entfeuchten des Kältemittels und eines porösen Trägermaterials zum Filtern des Kältemittels umfasst oder aus dieser Kombination besteht.Cooling and/or freezing device according to one of the preceding claims, wherein the expansion unit comprises or consists of a combination of an adsorption material for dehumidifying the refrigerant and a porous carrier material for filtering the refrigerant. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, wobei die Expansionseinheit ausschließlich aus einem Adsorptionsmaterial zum Entfeuchten des Kältemittels besteht.Refrigerator and/or freezer according to one of the preceding Claims 1 - 3 , wherein the expansion unit consists solely of an adsorption material for dehumidifying the refrigerant. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Expansionseinheit in dem Inneren der Kältemittelleitung angeordnet ist, sodass die Kältemittelleitung die Expansionseinheit umfangsseitig umgibt.The refrigerator and/or freezer according to any one of the preceding claims, wherein the expansion unit is arranged in the interior of the refrigerant line, so that the refrigerant line surrounds the expansion unit on the peripheral side. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Expansionseinheit dazu ausgelegt ist, eine quasi punktförmige Expansion des Kältemittels von Hoch- auf Niederdruck über eine Länge von weniger als 5 cm, vorzugsweise weniger als 3 cm und bevorzugterweise weniger als 1 cm durchzuführen.The refrigerator and/or freezer according to any one of the preceding claims, wherein the expansion unit is designed to provide a quasi-punctiform expansion of the refrigerant from high to low pressure over a length of less than 5 cm, preferably less than 3 cm and more preferably less than 1 cm to perform. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kältemittelkreislauf ferner einen inneren Wärmeübertrager zum Wärmeaustausch zwischen einer Hochdruckseite und einer Saugleitung des Kältemittelkreislaufs umfasst.The refrigerator and/or freezer according to any one of the preceding claims, wherein the refrigerant circuit further comprises an internal heat exchanger for exchanging heat between a high-pressure side and a suction line of the refrigerant circuit. Kühl- und/oder Gefriergerät nach dem vorhergehenden Anspruch 8, wobei der Filtertrockner und die Expansionseinheit stromabwärts des inneren Wärmeübertragers und stromaufwärts des Verdampfers angeordnet sind, vorzugsweise wobei die Expansionseinheit im Eingangsbereich des Verdampfers, insbesondere direkt am Eingang des Verdampfers, angeordnet ist.Refrigerator and/or freezer according to the preceding claim 8 , wherein the filter drier and the expansion unit are downstream of the internal heat exchanger and upstream of the Ver evaporator are arranged, preferably wherein the expansion unit is arranged in the inlet area of the evaporator, in particular directly at the inlet of the evaporator. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kältemittelleitung auf Höhe der Expansionseinheit einen Stutzen zum Evakuieren des Kühlmittelkreislaufs aufweist.The refrigerator and/or freezer according to any one of the preceding claims, wherein the coolant line has a connector for evacuating the coolant circuit at the level of the expansion unit. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, fortgebildet mit den Merkmalen des Anspruchs 8, wobei die Expansionseinheit im Austrittsbereich des inneren Wärmeübertragers, vorzugsweise direkt am Austrittsbereich des inneren Wärmeübertragers, angeordnet ist.Refrigeration and / or freezer according to one of the preceding claims, further developed with the features of claim 8 , wherein the expansion unit is arranged in the exit area of the internal heat exchanger, preferably directly at the exit area of the internal heat exchanger. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, fortgebildet mit den Merkmalen des Anspruchs 8, wobei die Expansionseinheit in einem Übergangsrohrstück, das einen Querschnittsübergang zwischen dem inneren Wärmeübertrager und einem Verdampferrohr vollzieht, angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Übergangsrohrstück konisch ausgeformt ist.Refrigeration and / or freezer according to one of the preceding claims, further developed with the features of claim 8 , wherein the expansion unit is arranged in a transition pipe section, which completes a cross-sectional transition between the internal heat exchanger and an evaporator tube, the transition pipe section preferably being shaped conically. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Expansionseinheit im Eingangsbereich des Verdampfers, vorzugsweise direkt am Eingang des Verdampfers, angeordnet ist.The refrigerator and/or freezer according to one of the preceding claims, wherein the expansion unit is arranged in the inlet area of the evaporator, preferably directly at the inlet of the evaporator. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Expansionseinheit innerhalb des Verdampfers, vorzugsweise im Strömungskanal einer Verdampfer-Rollbondplatine, eines Rohr-auf-Blech-Verdampfers, eines Lamellenverdampfers oder eines gewickelten Verdampfers angeordnet ist.Cooling and/or freezing device according to one of the preceding claims, wherein the expansion unit is arranged inside the evaporator, preferably in the flow channel of an evaporator roll-bond board, a tube-on-plate evaporator, a finned evaporator or a wound evaporator. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kältemittelkreislauf so ausgestaltet ist, dass das Kältemittel von einem Verdichter verdichtet wird, danach durch einen Verflüssiger strömt, bevor es durch das Expansionselement geführt und anschließend nach einem Durchströmen des Verdampfers zurück zur Saugseite des Verdichters geführt wird.The refrigerator and/or freezer according to any one of the preceding claims, wherein the refrigerant circuit is designed such that the refrigerant is compressed by a compressor, then flows through a condenser before being passed through the expansion element and then, after flowing through the evaporator, back to the suction side of the compressor is guided.
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