DE102021204489A1

DE102021204489A1 - Trocknerloser Kältemittelkreislauf, Verfahren zur Montage eines Kältemittelkreislaufs und Kältegerät

Info

Publication number: DE102021204489A1
Application number: DE102021204489.1A
Authority: DE
Inventors: Berthold Pflomm; Benjamin Russo; Andreas Vogl; Ming Zhang
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2022-11-10
Also published as: WO2022233663A1

Abstract

Ein trocknerloser Kältemittelkreislauf, insbesondere für ein Haushaltskältegerät, umfasst einen Verdampfer zum Verdampfen eines Kältemittels unter Wärmeaufnahme, einen Verflüssiger zum Kondensieren des Kältemittels unter Wärmeabgabe, eine Kältemittelleitung mit einem mit einem Ausgang des Verflüssigers verbundenen Verbindungsrohr und einem mit einem Eingang des Verdampfers verbundenen Kapillarrohr, wobei das Verbindungsrohr eine an einem ersten Ende ausgebildete ersten Anschlussöffnung, mit welcher der Auslass des Verflüssigers verbunden ist, und einen zweiten Anschluss aufweist, mit welcher das Kapillarrohr verbunden ist, und wobei zwischen dem Verflüssiger und dem zweiten Anschluss des Verbindungsrohrs ein Partikelfilter aufgenommen ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen trocknerlosen Kältemittelkreislauf für ein Kältegerät, ein Verfahren zur Montage eines Kältemittelkreislaufs und ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank oder eine Kühl-Gefrier-Kombination.
STAND DER TECHNIK
Ein Kältemittelkreislauf eines Kältegeräts, z.B. eines Haushaltskältegeräts, umfasst üblicherweise einen Verdampfer, in welchem Kältemittel unter Aufnahme von Wärme verdampft, und einen Verflüssiger, in welchem das Kältemittel unter Wärmeabgabe an die Umgebung wieder kondensiert. Bei der Montage wird der Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittel befüllt. Vor der Befüllung wird der Kältemittelkreislauf in der Regel über ein sogenanntes Evakuierrohr evakuiert. Das Evakuierrohr ist ein vom Kältemittelkreislauf abzweigendes Rohr, welches nach der Evakuierung dicht verschlossen wird.
Beim Zusammenbau eines Kältemittelkreislaufs ist kaum zu vermeiden, dass eine kleine Menge Wasser eingeschlossen wird, insbesondere in Form von Adsorbat an den Innenwänden der den Kältemittelkreislauf bildenden Rohre. Wenn dieses Wasser während des Betriebs des Kältemittelkreislaufs von den Wänden desorbiert und im Strom des Kältemittels mitgespült wird, neigt es dazu, an den kältesten Stellen des Kältemittelkreislaufs zu gefrieren, was die Zirkulation des Kältemittels behindern kann. Bei zahlreichen Kältemitteln, insbesondere den früher für Kältemaschinen für Haushaltskältegeräte vielfach verwendeten Halogenkohlenwasserstoffen, können außerdem durch anhaltenden Kontakt mit Wasser Säuren entstehen, die, gelöst im Wasser, den Kältemittelkreislauf durch Korrosion beschädigen können.
In Kältemittelkreisläufen werden daher konventionell Trockner verwendet, um Wasser, das sich im Kältemittel befindet, zu binden und Feststoffpartikel aus dem Kältemittel zu filtern. Derartige Trockner umfassen in der Regel ein rohrförmiges Gehäuse, in welchem loses oder als Kartusche vorliegendes Trocknermaterial aufgenommen ist. Das Gehäuse ist hierbei mit Anschlüssen zum Anschluss einer Kältemittelleitung versehen.
In der DE 10 2017 216 949 B3 wird ferner ein Kältemittelkreislauf offenbart, in welchem dem Kältemittel ein in Wasser löslicher, den Gefrierpunkt von Wasser senkender Zusatz beigefügt ist. Das auf diese Weise an der Eisbildung gehinderte Wasser kann im Kältemittelkreislauf verbleiben und mit dem Kältemittel zirkulieren. Der herkömmlicherweise zum Binden des Wassers benötigte Trockner kann daher entfallen. Bei einer derartigen Gestaltung des Kältemittelkreislaufs ohne Trockner entfällt auch die Filterwirkung des Trockners in Bezug auf mögliche Feststoffpartikel im Kältemittel.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen für einen Kältemittelkreislauf eines Kältegeräts bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kältemittelkreislauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein trocknerloser Kältemittelkreislauf, insbesondere für ein Haushaltskältegerät, einen Verdampfer zum Verdampfen eines Kältemittels unter Wärmeaufnahme, einen Verflüssiger zum Kondensieren des Kältemittels unter Wärmeabgabe und eine Kältemittelleitung mit einem mit einem Ausgang des Verflüssigers verbundenen Verbindungsrohr und einem mit einem Eingang des Verdampfers verbundenen Kapillarrohr, wobei das Verbindungsrohr eine an einem ersten Ende ausgebildete ersten Anschlussöffnung, mit welcher der Auslass des Verflüssigers verbunden ist, und einen zweiten Anschluss aufweist, mit welcher das Kapillarrohr verbunden ist, und wobei zwischen dem Verflüssiger und dem zweiten Anschluss des Verbindungsrohrs ein Partikelfilter aufgenommen ist.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät wie ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank oder eine Kühl-Gefrier-Kombination, ein Kältefach zur Aufnahme von Kühlgut und einen Kältemittelkreislauf nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei der Verdampfer thermisch an das Kältefach gekoppelt ist, um dieses zu kühlen, und wobei der Verflüssiger zur Wärmeabgabe an die Umgebung angeordnet ist.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist Verfahren zur Montage des Kältemittelkreislaufs nach dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen. Das Verfahren umfasst ein Anordnen des Partikelfilters zwischen dem Verflüssiger und dem zweiten Anschluss des Verbindungsrohrs, ein Verbinden des Ausgangs des Verflüssigers mit der ersten Anschlussöffnung des Verbindungsrohrs, ein Verbinden des Kapillarrohrs mit dem zweiten Anschluss des Verbindungsrohrs, ein Verbinden des Kapillarrohrs mit dem Eingang des Verdampfers, ein Evakuieren des Kältemittelkreislaufs und ein Füllen des Kältemittelkreislaufs mit einem Kältemittel.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, einen Kältemittelkreislauf ohne klassischen Trockner, jedoch mit einem Partikelfilter vorzusehen, wobei der Partikelfilter im Bereich eines oder in einem Verbindungsrohr untergebracht wird, das zwischen den Ausgang des Verflüssigers und das Kapillarrohr verbindet. Der Partikelfilter ist dazu ausgebildet, Feststoffpartikel aus dem Kältemittel auszufiltern, wodurch einer Funktionsbeeinträchtigung bzw. einer Verstopfung von hydraulischen Komponenten des Kältemittelkreislaufs entgegengewirkt wird. „Trocknerlos“ ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung daher so zu verstehen, dass der Kältemittelkreislauf keinen Trockner mit einem von Kältemittel durchströmten Gehäuse und darin aufgenommenem, losem Trocknermaterial aufweist. Dies schließt jedoch nicht aus, dass in dem Kältemittelkreislauf optional eine andere Form von Trocknermaterial vorgesehen sein kann, z.B. in flüssiger Form oder in Form einer Beschichtung von Rohrwänden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch das Verbindungsrohr eine einfache Möglichkeit zum Anschluss des Kapillarrohrs vorgesehen wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsrohr zusätzlich einen Evakuierungsanschluss zur Evakuierung des Kältemittelkreislaufs aufweist. Somit bildet das Verbindungsrohr sowohl einen Anschluss bzw. einen Adapter für das Kapillarrohr als auch ein Evakuierungsrohr. Optional kann auch der Partikelfilter in dem Verbindungsrohr aufgenommen sein. Somit kann der Kältemittelkreislauf mit einer minimalen Anzahl an Teilen ausgebildet werden. Insbesondere kann eine effiziente Evakuierung des Kältemittekreislaufs erfolgen, ohne hierfür eine zusätzliche Rohrkomponente einbauen bzw. montieren zu müssen.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Evakuierungsanschluss an einem zweiten Ende des Verbindungsrohrs ausgebildet ist. Dies erleichtert vorteilhaft den Anschluss einer Evakuierungseinrichtung, wie z.B. einer Pumpe.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der zweite Anschluss zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des Verbindungsrohrs angeordnet ist. Dies ist insbesondere in Verbindung mit Ausführungsformen vorteilhaft, in denen das zweite Ende des Verbindungsrohrs als Evakuierungsanschluss ausgebildet ist. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der zweite Anschluss am zweiten Ende des Verbindungsrohrs ausgebildet ist.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der zweite Anschluss durch eine Öffnung des Verbindungsrohrs ausgebildet ist. Beispielsweise kann der zweite Anschluss durch eine Endöffnung des Verbindungsrohrs oder durch eine Öffnung in der seitlichen bzw. radialen Wandung des Verbindungsrohrs ausgebildet sein. Somit wird der Aufbau des Verbindungsrohrs weiter vereinfacht.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsrohr einen zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende verlaufenden ersten Rohrabschnitt und einen zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende aus dem ersten Rohrabschnitt ausmündenden zweiten Rohrabschnitt aufweist, wobei der zweite Anschluss durch eine Öffnung des zweiten Rohrabschnitts ausgebildet ist und der Evakuierungsanschluss am zweiten Ende des ersten Rohrabschnitts ausgebildet ist. Demnach kann das Verbindungsrohr als eine Art T-Stück ausgebildet sein, wobei der erste Anschluss, der zweite Anschluss und der Evakuierungsanschluss jeweils durch die Endöffnungen des T-Stücks ausgebildet sind. Auch auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau mit einfachen Anschlussmöglichkeiten des Rohrstücks.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Evakuierungsanschluss hermetisch geschlossen ist. Beispielsweise kann gemäß manchen Ausführungsformen vorgesehen sein, dass das Verbindungsrohr im Bereich des Evakuierungsanschlusses abgeklemmt und/oder verlötet ist.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsrohr einen gekrümmt, beispielsweise U-förmig gekrümmt verlaufenden Abschnitt aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass flüssiges Kältemittel in dem gekrümmt verlaufenden Abschnitt gesammelt werden kann.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der zweite Anschluss vorzugsweise in dem gekrümmt verlaufenden Abschnitt des Verbindungsrohrs ausgebildet ist. Dies erleichtert den Anschluss des Kapillarrohrs an das Verbindungsrohr. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft einem Zuführen von gasförmigem Kältemittel an das Kapillarrohr vorgebeugt werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Partikelfilter in dem Verbindungsrohr zwischen der ersten Anschlussöffnung und dem zweiten Anschluss aufgenommen ist. Beispielsweise kann der Partikelfilter mit einer Innenfläche des Verbindungsrohrs eine Presspassung ausbilden, so dass er reibschlüssig in dem Verbindungsrohr gehalten ist. Dies stellt eine einfache und sichere Methode zu Fixierung des Partikelfilters dar.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Rohrstück eine Aufweitung aufweist, welche die erste Anschlussöffnung am ersten Ende des Rohrstücks bildet und in welcher der Partikelfilter aufgenommen ist. Beispielsweise kann die Aufweitung einen Innendurchmesser definieren, welcher dem 2-fachen bis 5-fachen eines Innendurchmessers des Verbindungsrohrs in einem an die Aufweitung angrenzenden Bereich entspricht. Der Partikelfilter kann z.B. am Boden der Aufweitung mit dieser verklebt oder verlötet sein. Eine Befestigung des Partikelfilters am Verbindungsrohr ist jedoch bei der Anordnung in der Aufweitung nicht zwingend erforderlich. Beispielsweise ist denkbar, dass der Auslass des Verflüssigers in die Aufweitung hineinragt und der Partikelfilter zwischen dem Boden der Aufweitung und einer Stirnfläche des Auslasses des Verflüssigers eingeklemmt ist.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Partikelfilter in einem den Auslass des Verflüssigers bildenden Anschlussrohr aufgenommen ist.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Partikelfilter durch ein Sintersieb oder ein Gewebesieb ausgebildet ist. Dadurch wird ein einfach aufgebauter, kostengünstiger Filter realisiert, der sich zudem leicht am oder im Verbindungsrohr montieren lässt.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass in dem Kältemittelkreislauf ein nicht halogenierter Kohlenwasserstoff als Kältemittel aufgenommen ist, welches einen wasserlöslichen, den Gefrierpunkt von Wasser senkenden Zusatz und/oder ein flüssiges Sorptionsmittel enthält. Dies bietet den Vorteil, dass einer Bildung von Eis im Kältemittelkreislauf weiter vorgebeugt wird.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsrohr einen Evakuierungsanschluss aufweist und das Evakuieren des Kältemittelkreislaufs über den Evakuierungsanschluss des Verbindungsrohrs erfolgt, wobei das Verfahren zusätzlich ein hermetisches Schließen des Evakuierungsanschlusses nach dem Evakuieren umfasst, z.B. ein Abklemmen und/oder ein Verlöten des Verbindungsrohrs im Bereich des Evakuierungsanschlusses bzw. zwischen dem Evakuierungsanschluss und dem zweiten Anschluss.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:

1 eine schematische Blockdarstellung eines hydraulischen Schaltbilds eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Schnittansicht eines Verbindungsrohrs eines Kältemittelkreislaufs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Schnittansicht eines Verbindungsrohrs eines Kältemittelkreislaufs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
4 eine schematische Teilansicht eines Kältemittelkreislaufs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische Teilansicht eines Kältemittelkreislaufs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 eine schematische Teilansicht eines Kältemittelkreislaufs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 eine schematische Teilansicht eines Kältemittelkreislaufs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Montage eines Kältemittelkreislaufs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1 zeigt beispielhaft und in schematischer Weise Kältegerät 300 in Form eines Haushaltskältegeräts. Wie in 1 schematisch dargestellt, weist das Kältegerät 300 einen Kältemittelkreislauf 200 und ein Kältefach 310 zur Aufnahme von Kühlgut, wie z.B. Lebensmitteln, Getränken oder ähnlichem auf. In 1 ist rein beispielhaft ein Kältegerät 300 mit nur einem Kältefach 310 dargestellt. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt und das Kältegerät kann mehrere Kältefächer 300 aufweisen, z.B. ein Kühlfach und ein Gefrierfach.
Wie in 1 schematisch dargestellt, weist der Kältemittelkreislauf 200 einen Verflüssiger 220, einen Verdampfer 230 und optional zusätzlich einen Verdichter 210 zum Zirkulieren von Kältemittel auf. Wie in 1 gezeigt, ist ein Ausgang 222 des Verflüssigers durch eine erste Kältemittelleitung 205 mit einem Eingang 231 des Verdampfers 230 verbunden. Ein Ausgang 232 des Verdampfers 230 ist durch ein Saugrohr oder eine zweite Kältemittelleitung 235 mit einem Eingang 211 des Verdichters 210 verbunden. Ein Ausgang 212 des Verdichters 210 ist mit einem Eingang 221 des Verflüssigers 220 verbunden. Alternativ ist auch denkbar, dass der Ausgang 232 des Verdampfers 230 direkt mit einem Eingang 221 des Verflüssigers 220 verbunden ist.
Allgemein ist der Verdampfer 230 thermisch an das Kältefach 310 gekoppelt, z.B. indem er in dem Kältefach 310 oder an einer Außenseite einer Wand des Kältefachs 310 angeordnet ist. In dem Verdampfer 230 verdampft flüssiges Kältemittel unter Wärmeaufnahme aus dem Kältefach 310 und wird durch die zweite Kältemittelleitung 234, gegebenenfalls mithilfe des Verdichters 210, zum Verflüssiger 220 transportiert, wo es unter Wärmeabgabe an die Umgebung kondensiert. Durch die erste Kältemittelleitung 205 wird das flüssige Kältemittel wieder dem Eingang 231 des Verdichters 230 zugeführt.
Wie in 1 schematisch dargestellt ist, weist die erste Kältemittelleitung 205 ein Verbindungsrohr 1 und ein Kapillarrohr 3 auf. Das Verbindungsrohr 1 weist eine erste Anschlussöffnung 11, einen zweiten Anschluss 12 und einen optionalen Evakuierungsanschluss 14 auf. Wie in 1 schematisch gezeigt, ist der Ausgang 222 des Verflüssigers 220 mit der ersten Anschlussöffnung 11 des Verbindungsrohrs 1 verbunden. Das Kapillarrohr 3 ist mit dem zweiten Anschluss 12 des Verbindungsrohrs 1 verbunden. Das Kältemittel passiert zwischen dem Ausgang 222 des Verflüssigers 220 und dem Eingang 231 des Verdampfers 230 somit das Verbindungsrohr 1, wird von diesem in die Kapillare 3 eingeleitet und von der Kapillare dem Eingang 231 des Verdampfers 230 zugeführt. Wie in 1 weiterhin rein beispielhaft und lediglich schematisch gezeigt ist, kann das Kapillarrohr 3 abschnittsweise in wärmeleitendem Kontakt mit dem Saugrohr bzw. der zweiten Kältemittelleitung 235 verlaufen. In einem Bereich, in dem das Kapillarrohr 3 und die zweite Kältemittelleitung 235 in wärmeleitendem Kontakt stehen, ist somit ein Saugdrosselrohrwärmetauscher 240 ausgebildet, welcher einem Wärmeaustausch zwischen dem im Kapillarrohr 3 strömenden Kältemittel und dem in der zweiten Kältemittelleitung 235 strömenden Kältemittel ermöglicht.
Wie in 1 weiterhin schematisch dargestellt, ist in dem Kältemittelkreislauf 200 ein Partikelfilter 2, z.B. in Form eines Sintersiebs oder eines Gewebesiebs, vorgesehen. Der Partikelfilter 2 kann z.B. wie in 1 gezeigt in dem Verbindungsrohr 1 angeordnet sein. Es sind jedoch auch andere Positionierungen des Partikelfilters 2 denkbar, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Wie in 1 schematisch dargestellt, ist in dem Kältemittelkreislauf 200 kein herkömmlicher Trockner vorgesehen, bei dem ein loses Trocknungsmittel in einem vom Kältemittel durchströmten Gehäuse vorgesehen ist. Der Kältemittelkreislauf 200 ist somit ein trocknerloser Kältemittelkreislauf 200. In dem Kältemittelkreislauf 200 kann als Kältemittel z.B. ein nicht halogenierter Kohlenwasserstoff als Kältemittel aufgenommen sein, das einen wasserlöslichen, den Gefrierpunkt von Wasser senkenden Zusatz und/oder ein flüssiges Sorptionsmittel. Beispielsweise können ein- oder mehrwertige Alkohole wie Methanol, Ethanol, Ethylenglykol oder Glycerin als Zusatz verwendet werden. Ebenso denkbar ist der Einsatz von Propylenglykol. Einzelheiten zur Dosierung des Zusatzes kennt der Fachmann aus der DE 10 2017 216 949 B3 . Alternativ zu flüssigen Trocknungsmitteln kann in dem trocknerlosen Kältemittelkreislauf 200 optional auch ein festes Trocknungsmittel wie Ceolith verwendet werden, z.B. aufgetragen als Beschichtung an einer Rohrinnenfläche.
In den 2 bis 7 sind jeweils verschiedene Gestaltungen des Verbindungsrohrs 1 dargestellt. Wie bereits erläutert und in den 2 bis 7 gezeigt, weist das Verbindungsrohr 1 allgemein eine erste Anschlussöffnung 11, einen zweiten Anschluss 12 und optional einen Evakuierungsanschluss 14 auf.
Wie in 2 schematisch dargestellt, kann das Verbindungsrohr 1 z.B. als ein gerade zwischen einem ersten Ende 1A und einem zweiten Ende 1B verlaufendes Rohr ausgebildet sein. Die erste Anschlussöffnung 11 ist am ersten Ende 1A des Verbindungsrohrs 1 ausgebildet. Der zweite Anschluss 12 kann z.B. wie in 2 schematisch dargestellt als eine zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 1A, 1B angeordnete Öffnung 12A ausgebildet sein. Alternativ wäre denkbar, dass der zweite Anschluss 12 durch eine am zweiten Ende 1B des Verbindungsrohrs 1 ausgebildete Öffnung ausgebildet ist. In 2 ist jedoch beispielhaft gezeigt, dass der optionale Evakuierungsanschluss 14 durch eine am zweiten Ende 1B des Verbindungsrohrs 1 ausgebildete Öffnung ausgebildet ist.
Wie in 2 weiterhin schematisch dargestellt ist, kann das Verbindungsrohr 1 optional einen Aufweitung 13 aufweisen. Diese kann insbesondere an dem ersten Ende 1A des Verbindungsrohrs 1 ausgebildet sein. Wie in 2 beispielhaft gezeigt, weist die Aufweitung 13 einen ersten Innendurchmesser d13 auf, der größer ist als ein zweiter Innendurchmesser d1 des Verbindungsrohrs 1 in einem sich in Richtung des zweiten Endes 1 B anschließenden Bereich. Wie in 2 schematisch dargestellt, kann die Aufweitung 13 einen zylindrischen Abschnitt 13A aufweisen, welcher den ersten Innendurchmesser d13 definiert, und optional einen Übergangsabschnitt 13B, welcher von dem ersten Innendurchmesser d13 auf den zweiten Innendurchmesser d1 übergeht und z.B. konisch ausgebildet sein kann. Wie in 2 schematisch gezeigt, kann der Partikelfilter 2 in der Aufweitung 13 aufgenommen sein und z.B. an dem Übergangsabschnitt 13B anliegen. Alternativ kann der Partikelfilter 2 auch zwischen der Aufweitung 13 und dem zweiten Anschluss 12 in dem Verbindungsrohr 1 angeordnet sein, wie dies z.B. in 5 schematisch dargestellt ist.
Zur Verbindung der ersten Anschlussöffnung 11 mit dem Auslass 222 des Verflüssigers 220 kann z.B. ein den Auslass 222 des Verflüssigers 220 bildendes Anschlussrohr 223 (1, 4, 6 und 7) in die erste Anschlussöffnung 11 eingeführt sein, z.B. in den zylindrischen Abschnitt 13A der Aufweitung 13. Optional können das Anschlussrohr 223 und das Verbindungsrohr 1 aneinander befestigt sein, z.B. miteinander verpresst, verschweißt oder verlötet. Das Kapillarrohr 3 ist durch die den zweiten Anschluss 12 bildende Öffnung 12A in das Verbindungsrohr 1 eingeführt und kann optional ebenfalls an dem Verbindungsrohr 1 befestigt sein, z.B. über eine Gewindehülse, eine Schweißverbindung, eine Lötverbindung oder in ähnlicher Weise. Der Evakuierungsanschluss 14 bildet eine fluiddurchlässige Schnittstelle zum Kältemittelkreislauf 200, durch welche dieser mittels einer Evakuierungsvorrichtung wie z.B. einer Pumpe evakuierbar ist. Nach der Evakuierung wird der Evakuierungsanschluss 14 hermetisch dicht verschlossen, z.B. indem das Verbindungsrohr 1 zwischen dem zweiten Anschluss 12 und dem Evakuierungsanschluss 14 bzw. dem zweiten Ende 1B zusammengequetscht und dadurch abgeklemmt wird und/oder indem der Evakuierungsanschluss 14 durch einen Lötstopfen oder ähnliches verschlossen wird.
Das in 3 schematisch dargestellte Verbindungsrohr 1 unterscheidet sich von dem in 2 gezeigten Verbindungsrohr 1 lediglich dadurch, dass dieses nicht als durchgehendes, gerades Rohr, sondern als T-Stück ausgebildet ist. Wie in 3 schematisch dargestellt, weist das Verbindungsrohr 1 einen zwischen dem ersten Ende 1A und dem zweiten Ende 1B verlaufenden ersten Rohrabschnitt 101, welcher z. B. ein gerader Abschnitt sein kann, und einen zwischen dem ersten Ende 1A und dem zweiten Ende 1B aus dem ersten Rohrabschnitt 101 ausmündenden zweiten Rohrabschnitt 102 auf. Wie in 2 kann der Evakuierungsanschluss 14 durch eine am zweiten Ende 1B des ersten Rohrabschnitts 101 ausgebildete Öffnung ausgebildet sein. Im Unterschied zu 2 ist in 3 gezeigt, dass der zweite Anschluss 12 durch eine Öffnung 12B des zweiten Rohrabschnitts 102 ausgebildet sein kann.
Wie in den 2 und 3 schematisch dargestellt, kann das Verbindungsrohr 1 als ein im Wesentlichen gerade verlaufendes Rohr ausgebildet sein. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann das Verbindungsrohr 1 einen gekrümmt verlaufenden Abschnitt 15 aufweisen, wie dies beispielhaft in den 4 und 7 dargestellt ist. Wie in den 4 und 7 schematisch gezeigt, kann der gekrümmte Abschnitt 15 z.B. eine U-Form ausbilden. Wie in den 4 und 7 ebenfalls gezeigt ist, kann der zweite Anschluss 12 insbesondere in dem gekrümmt verlaufenden Abschnitt 15 des Verbindungsrohrs 1 ausgebildet sein. Ähnlich wie in den 2 und 3 ist in 4 beispielhaft dargestellt, dass der Evakuierungsanschluss 14 am zweiten Ende 1B des Verbindungsrohrs 1 ausgebildet ist. In 4 ist weiterhin gezeigt, dass zum hermetischen Schließen des Evakuierungsabschlusses 14 das Verbindungsrohr 1 im Bereich des zweiten Endes 1B abgeklemmt sein kann. Im Unterschied zu der in den 1 bis 3 gezeigten Anordnung des Partikelfilters 2 im Verbindungsrohr 1 kann der Partikelfilter 2 optional auch in dem den Auslass 222 des Verflüssigers 220 bildenden Anschlussrohr 223 aufgenommen sein, wie dies in 4 rein beispielhaft und schematisch gezeigt ist. Wie in 7 gezeigt ist, kann der Partikelfilter 2 jedoch wie in 1 auch in der Aufweitung 13 aufgenommen sein.
In 5 ist ein Verbindungsrohr 1 gezeigt, das im Wesentlichen wie das in 2 gezeigte Verbindungsrohr 1 aufgebaut ist. Wie in 5 schematisch dargestellt, kann der Partikelfilter 2 beispielsweise auch außerhalb der optionalen Aufweitung 13 in einem Bereich zwischen dem ersten Ende 1A bzw. der ersten Anschlussöffnung 11 und dem zweiten Anschluss 12 in dem Verbindungsrohr 1 aufgenommen sein. Ähnlich wie in 4 ist in 5 beispielhaft gezeigt, dass zum hermetischen Schließen des Evakuierungsabschlusses 14 das Verbindungsrohr 1 im Bereich des zweiten Endes 1B abgeklemmt sein kann.
In 6 ist rein beispielhaft ein Verbindungsrohr 1 ohne optionalen Evakuierungsanschluss 14 dargestellt. Wie in 6 gezeigt, kann der zweite Anschluss 12 beispielsweise am zweiten Ende 1B des Verbindungsrohrs 1 ausgebildet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsrohr 1 einen zulaufenden bzw. sich verjüngenden Endabschnitt 12C aufweist, dessen Spitze das zweite Ende 1B bildet, wobei der zweite Anschluss 12 durch eine Öffnung an der Spitze des Endabschnitts 12C realisiert ist. In 6 ist rein beispielhaft gezeigt, dass der Partikelfilter 2 in der optionalen Aufweitung 13 am ersten Ende 1A des Verbindungsrohrs 1 aufgenommen sein kann.
In den 2 bis 7 sind beispielhaft verschiedene Anordnungen des Partikelfilters 2 in dem Verbindungsrohr 1 und in dem Anschlussrohr 223 dargestellt. Ganz allgemein ist der Partikelfilter 2 zwischen dem Verflüssiger 220 und dem zweiten Anschluss 12 des Verbindungsrohrs 1 angeordnet.
In 8 ist beispielhaft der Ablauf eines Verfahrens M zur Montage eines Kältemittelkreislaufs 200 dargestellt. Das Verfahren M eignet sich insbesondere zur Montage des oben beschriebenen Kältemittelkreislaufs 200 und wird daher beispielhaft unter Bezugnahme auf den in 1 gezeigten Kältemittelkreislauf 200 erläutert. In einem ersten Schritt M1 wird der Partikelfilters 2 zwischen dem Verflüssiger 220 und der zweiten Anschlussöffnung 12 des Verbindungsrohrs 1 angeordnet. Beispielsweise kann in Schritt M1 der Filter 2 in die Aufweitung 13 des Verbindungsrohrs eingelegt (2, 3, 6 und 7) und optional dort fixiert werden. Alternativ kann der Filter 2 auch in einen Bereich zwischen der ersten Anschlussöffnung 11 und dem zweiten Anschluss 12 in das Verbindungsrohr 1 eingeführt (5) und dort fixiert werden. Ebenso ist denkbar, dass der Filter 2 in das Anschlussrohr 223 des Verflüssigers 220 eingeführt wird (4).
In einem weiteren Schritt M2 erfolgt ein Verbinden des Ausgangs 222 des Verflüssigers 220 mit der ersten Anschlussöffnung 11 des Verbindungsrohrs 1. Beispielsweise kann das Anschlussrohr 223 des Verflüssigers 220 in die erste Anschlussöffnung 11 eingeführt werden. Dies kann auch ein Verpressen des Verbindungsrohrs 1 und des Anschlussrohrs 223 umfassen.
Weiterhin erfolgt ein Verbinden (Schritt M3) des Kapillarrohrs 3 mit dem zweiten Anschluss 12 des Verbindungsrohrs 1. Beispielsweise kann das Ende des Kapillarrohrs 1 in die jeweilige den zweiten Anschluss 12 bildende Öffnung 12A, 12B eingeführt werden, wobei optional eine Fixierung von Kapillarrohr 3 und Verbindungsrohr 1 aneinander erfolgen kann, z.B. durch verlöten.
In Schritt M4 wird das Kapillarrohr 3 mit dem Eingang 231 des Verdampfers 230 verbunden. Natürlich kann im Rahmen des Verfahrens M auch ein Verbinden der zweiten Kältemittelleitung 235 mit dem Ausgang 232 des Verdampfers 230 und dem Eingang 211 des Verdichters 210 sowie ein Verbinden des Ausgangs 212 des Verdichters 210 mit dem Eingang 221 des Verflüssigers 220 erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, dass diese Schritte, falls nötig, bereits außerhalb des Verfahrens M durchgeführt wurden.
Wenn der Ausgang 222 des Verflüssigers 220 durch die erste Kältemittelleitung 205 mit dem Eingang 231 des Verdampfers 230 und der Ausgang 232 des Verdampfers 230 durch die zweite Kältemittelleitung 235 und gegebenenfalls den Verdichter 210 mit dem Eingang 221 des Verflüssigers 220 verbunden ist, erfolgt in Schritt M5 ein Evakuieren M5 des Kältemittelkreislaufs 200. Dies kann z.B. über einen Evakuierungsausgang (nicht gezeigt) des Verdichters 210 und/oder mithilfe einer separaten Evakuierungsvorrichtung, z.B. in Form einer Pumpe, erfolgen, welche an den Evakuierungsanschluss 14 des Verbindungsrohrs 1 angeschlossen wird und Luft aus dem Kältemittelkreislauf 200 absaugt. Nach dem Evakuieren (Schritt M5) erfolgt gegebenenfalls ein hermetisches Schließen (Schritt M6) des Evakuierungsanschlusses 14, z.B. indem das Verbindungsrohr 1 zwischen dem Evakuierungsanschluss 14 und dem zweiten Anschluss 12 abgeklemmt und/oder verlötet wird.
In Schritt M7 erfolgt ein Füllen des Kältemittelkreislaufs 200 mit einem Kältemittel, z.B. mit einem nicht halogenierten Kohlenwasserstoff wie R600a.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
Bezugszeichenliste

1: Verbindungsrohr
1A: erstes Ende des Verbindungsrohrs
1B: zweites Ende des Verbindungsrohrs
2: Partikelfilter
3: Kapillarrohr
11: erste Anschlussöffnung
12: zweiter Anschluss
12A: Öffnung
12B: Öffnung
12C: Endabschnitt
13: Aufweitung
13A: zylindrischer Abschnitt
13B: Übergangsabschnitt
14: Evakuierungsabschnitt
200: Kältemittelkreislauf
205: erste Kältemittelleitung
210: Verdichter
211: Eingang des Verdichters
212: Ausgang des Verdichters
220: Verflüssiger
221: Eingang des Verflüssigers
222: Ausgang des Verflüssigers
223: Anschlussrohr
230: Verdampfer
231: Eingang des Verdampfers
232: Ausgang des Verdampfers
235: zweite Kältemittelleitung
240: Saugdrosselrohrwärmetauscher
300: Kältegerät
310: Kältefach
d1: zweiter Durchmesser
d13: erster Durchmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017216949 B3 [0005, 0035]

Claims

Trocknerloser Kältemittelkreislauf (200), insbesondere für ein Haushaltskältegerät (300), aufweisend: einen Verdampfer (230) zum Verdampfen eines Kältemittels unter Wärmeaufnahme; einen Verflüssiger (220) zum Kondensieren des Kältemittels unter Wärmeabgabe; eine Kältemittelleitung (205) mit einem mit einem Ausgang des Verflüssigers (220) verbundenen Verbindungsrohr (1) und einem mit einem Eingang (231) des Verdampfers (230) verbundenen Kapillarrohr (3); dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (1) eine an einem ersten Ende (1A) ausgebildete erste Anschlussöffnung (11), mit welcher der Auslass (222) des Verflüssigers (220) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss (12) aufweist, mit welchem das Kapillarrohr (3) verbunden ist, und zwischen dem Verflüssiger (220) und dem zweiten Anschluss (12) des Verbindungsrohrs (1) ein Partikelfilter (2) aufgenommen ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (1) zusätzlich einen Evakuierungsanschluss (14) zur Evakuierung des Kältemittelkreislaufs (200) aufweist.
Kältemittelkreislauf (200) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Evakuierungsanschluss (14) an einem zweiten Ende (1B) des Verbindungsrohrs (1) ausgebildet ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschluss (12) zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (1A, 1B) des Verbindungsrohrs (1) angeordnet ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass: der zweite Anschluss (12) durch eine Öffnung (12A) des Verbindungsrohrs (1) ausgebildet ist oder das Verbindungsrohr (1) einen zwischen dem ersten Ende (1A) und dem zweiten Ende (1B) verlaufenden ersten Rohrabschnitt (101) und einen zwischen dem ersten Ende (1A) und dem zweiten Ende (1B) aus dem ersten Rohrabschnitt (101) ausmündenden zweiten Rohrabschnitt (102) aufweist, der zweite Anschluss (12) durch eine Öffnung (12B) des zweiten Rohrabschnitts (102) ausgebildet ist und der Evakuierungsanschluss (14) am zweiten Ende (1B) des ersten Rohrabschnitts (102) ausgebildet ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Evakuierungsanschluss (14) hermetisch geschlossen ist, wobei das Verbindungsrohr (1) im Bereich des Evakuierungsanschlusses (14) vorzugsweise abgeklemmt und/oder verlötet ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (1) einen gekrümmt, insbesondere U-förmig gekrümmt verlaufenden Abschnitt (15) aufweist, wobei der zweite Anschluss (12) vorzugsweise in dem gekrümmt verlaufenden Abschnitt (15) des Verbindungsrohrs (1) ausgebildet ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (2) in dem Verbindungsrohr (1) zwischen der ersten Anschlussöffnung (11) und dem zweiten Anschluss (12) aufgenommen ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (1) eine Aufweitung (13) aufweist, welche die erste Anschlussöffnung (11) am ersten Ende (1A) des Verbindungsrohrs (1) bildet und in welcher der Partikelfilter (2) aufgenommen ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (2) in einem den Auslass (222) des Verflüssigers (220) bildenden Anschlussrohr (223) aufgenommen ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelfilter (2) durch ein Sintersieb oder ein Gewebesieb ausgebildet ist.
Kältemittelkreislauf (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kältemittelkreislauf (200) ein nicht halogenierter Kohlenwasserstoff als Kältemittel aufgenommen ist, welches einen wasserlöslichen, den Gefrierpunkt von Wasser senkenden Zusatz und/oder ein flüssiges Sorptionsmittel enthält.
Kältegerät (300), insbesondere Haushaltskältegerät, aufweisend: ein Kältefach (310) zur Aufnahme von Kühlgut; und einen Kältemittelkreislauf (200) nach einem der voranstehenden Ansprüche; wobei der Verdampfer (230) thermisch an das Kältefach (310) gekoppelt ist, um dieses zu kühlen; und wobei der Verflüssiger (220) zur Wärmeabgabe an die Umgebung angeordnet ist.
Verfahren (M) zur Montage eines Kältemittelkreislaufs (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend: Anordnen (M1) des Partikelfilters (2) zwischen dem Verflüssiger (220) und dem zweiten Anschluss (12) des Verbindungsrohrs (1); Verbinden (M2) des Ausgangs (222) des Verflüssigers (220) mit der ersten Anschlussöffnung (11) des Verbindungsrohrs (1); Verbinden (M3) des Kapillarrohrs (3) mit dem zweiten Anschluss (12) des Verbindungsrohrs (1); Verbinden (M4) des Kapillarrohrs (3) mit dem Eingang (231) des Verdampfers (230); Evakuieren (M5) des Kältemittelkreislaufs (200) und Füllen (M7) des Kältemittelkreislaufs (200) mit einem Kältemittel.
Verfahren (M) nach Anspruch 14, wobei der Kältemittelkreislauf (200) nach einem der Ansprüche 2 bis 6 ausgebildet ist und das Evakuieren (M5) über den Evakuierungsanschluss (14) des Verbindungsrohrs (1) erfolgt, und wobei das Verfahren (M) zusätzlich ein hermetisches Schließen (M6) des Evakuierungsanschlusses (14) nach dem Evakuieren (M5), insbesondere ein Abklemmen und/oder ein Verlöten umfasst.