DE1022611B

DE1022611B - Arrangement for refrigerators with a specially cooled freezer compartment

Info

Publication number: DE1022611B
Application number: DEL20114A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dunkel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-10-11
Filing date: 1954-10-11
Publication date: 1958-01-16

Description

Anordnung für Kühlschränke mit besonders gekühltem Tiefkühlfach Die Erfindung bezieht sich auf Kühlschränke, bei denen neben einem normal gekühlten Lebensmittelraum ein besonderes Tiefkühlfach vorhanden ist. Um die für die beiden Räume erforderlichen stark unterschiedlichen Temperaturen zu erzeugen, sind bereits die verschiedensten Vorschläge gemacht worden. So ist es beispielsweise bekannt, eine übliche Kompressionskältemaschine mit einem entsprechend dimensionierten und gestalteten Verdampfer für die Tiefkühlung vorzusehen und den weniger kalt zu haltenden Lebensmittelraum durch ein in sich geschlossenes Sekundärkühlsystem, bestehend aus Verdampfer und mit dem Verdampfer des primären Systems in Wärmeaustausch stehendem Kondensator, zu kühlen. Dieses Prinzip erfordert jedoch einen beträchtlichen Aufwand, insbesondere auch an Reglern, und kompliziert den konstruktiven Aufbau der Schränke.Arrangement for refrigerators with specially cooled freezer compartment Die Invention relates to refrigerators in which in addition to a normally refrigerated There is a special freezer compartment in the grocery room. To that for the two of them Rooms required to generate widely different temperatures are already available various proposals have been made. For example, it is known a conventional compression refrigeration machine with an appropriately sized and designed evaporator for deep freezing and the less to be kept cold Food room through a self-contained secondary cooling system, consisting of Evaporator and standing in heat exchange with the evaporator of the primary system Condenser to cool. However, this principle requires considerable effort, especially on controllers, and complicates the construction of the cabinets.

Man hat daher neuerdings andere Wege eingeschlagen, um die beiden Temperaturbereiche in einem Kühlschrank zu realisieren. Man wendet hierbei nur einen Kältekreislauf an und sieht in diesem Kreislauf mehrere Verdampfer vor. Diese sind bei bisher bekanntgewordenen Anlagen zumeist in Serie geschaltet, dabei muß aber jedem Verdampfer ein Wärmefühler und Regler und zwischen beiden auch ein Rückdruckregler angeordnet werden. Es sind auch Anordnungen bekanntgeworden, bei denen die beiden Verdampfer parallel geschaltet sind. Es wird aber hierbei zumeist nur einer von beiden Verdampfern betrieben. Die zeitweise Speisung des einen oder des anderen Verdampfers mit dem flüssigen Kältemittel wird durch ein Umsteuerve-ntil geregelt, das seinerseits von Wärmefühlern gesteuert wird. Bei einer ähnlichen bekannten Anordnung sind in beiden parallelen Zweigen durch Temperaturfühler gesteuerte Regler vorgesehen, und zur Vermeidung von Druckdifferenzen zwischen den Verdampferausgängen dient ein gewichtsbelastetes Absperrventil. Auch diese Anordnung arbeitet zeitweise mit nur einem Verdampfer.For this reason, other paths have recently been taken to get around the two of them Realizing temperature ranges in a refrigerator. You only turn one here Cooling circuit and provides several evaporators in this circuit. These are with previously known systems mostly connected in series, but must each evaporator a heat sensor and regulator and between the two also a back pressure regulator to be ordered. Arrangements have also become known in which the two Evaporators are connected in parallel. But it will mostly only be one of operated by both evaporators. The temporary feeding of one or the other Evaporator with the liquid refrigerant is regulated by a reversing valve, which in turn is controlled by heat sensors. In a similar known arrangement controllers controlled by temperature sensors are provided in both parallel branches, and to avoid pressure differences between the evaporator outlets weight-loaded shut-off valve. This arrangement also works at times with only an evaporator.

Bei allen diesen bekannten Anlagen mit nur einem Kältemittelkreislauf ist der Aufwand an Regelmitteln ziemlich hoch, außerdem hat sich in der Praxis gezeigt, daß Gewichtsventile in der Kältetechnik unbefriedigend arbeiten.In all of these known systems with only one refrigerant circuit the expenditure on control means is quite high, and in practice it has also been shown that weight valves in refrigeration work unsatisfactorily.

Es ist schließlich noch eine Kälteanlage bekannt mit parallel geschalteten Verdampfern, bei der die verschiedenen erforderlichen Drücke für die beiden Verdampfer statt durch Regler durch Kapillarrohre erzeugt werden. Dabei werden für jeden Verdampfer ein individuelles Kapillarrohr benutzt und die Längen beider Kapillaren entsprechend verschieden gewählt. Für beide Kapillaren wird eine beträchtliche Rohrlänge benötigt. Außerdem ist bei der bekannten Anordnung am Ausgang des Verdampfers für den höheren Druck ein differentiell arbeitendes Druckreduzierv entil erforderlich, da dieser Ausgang etwa mit der Mitte des Verdampfers mit dem niedrigeren Druck verbunden ist, so daß hier als eine kombinierte Parallel-Reihenschaltung der beiden Verdampfer vorliegt. Diese komplizierte Anordnung zusammen mit der Notwendigkeit zweier als empfindlich bekannter Kapillaren beträchtlicher Länge erschwert die i4Iontagearbeiten und bringt eine erhöhte Störungsgefahr mit sich.Finally, there is also a known refrigeration system with connected in parallel Evaporators at which the different pressures required for the two evaporators instead of being generated by regulators through capillary tubes. This will be done for each vaporizer an individual capillary tube is used and the lengths of both capillaries accordingly differently chosen. A considerable length of tube is required for both capillaries. In addition, in the known arrangement at the outlet of the evaporator for the higher Pressure, a differential pressure reducing valve is required, as this Outlet is connected to about the middle of the evaporator with the lower pressure, so that here as a combined parallel series connection of the two evaporators is present. This complicated arrangement along with the need for two than Sensitively known capillaries of considerable length make installation work more difficult and brings with it an increased risk of malfunction.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf Kälteanlagen mit parallel geschalteten Verdampfern unter Verwendung von Drosselelementen zur Erzeugung der erforderlichen Druckunterschiede. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, die bekannten Anordnungen zu vereinfachen und ihre Betriebssicherheit zu erhöhen.The invention also relates to refrigeration systems with parallel switched evaporators using throttle elements to generate the required pressure differences. She has set herself the task, the well-known Simplify arrangements and increase their operational safety.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als Drosselelement ausschließlich Kapillarrohre verwendet werden in solcher Anordnung, daß für beide Verdampfer zwischen Verflüssiger und der Verzweigungsstelle für die beiden parallelen Zweige eine gemeinsame Kapillare üblicher Art eingeschaltet ist, die so bemessen ist, daß in dem Verdampfer für die höhere Temperatur der erforderliche Druck herrscht, während zur Erzeugung des für den Tieftemperaturverdampfer erforderlichen Druckes ein zusätzliches Kapillarrohr hinter der Verzweigungsstelle in die zum Tieftemperaturverdampfer führende Leitung eingeschaltet ist, und daß schließlich zur Vergleichmäßigung des Saugdruckes an der Vereinigungsstelle der beiden parallelen Zweige in die Ausgangleitung des Verdampfers höherer Temperatur ein drittes, entsprechend bemessenes Kapillarrohr eingeschaltet ist.According to the invention this is achieved in that as a throttle element only capillary tubes are used in such an arrangement that for both Evaporator between the condenser and the branch point for the two parallel Branches a common capillary of the usual type is turned on, which is so sized is that in the evaporator for the higher temperature there is the required pressure, while to generate the pressure required for the low-temperature evaporator an additional capillary tube behind the branch point into the low-temperature evaporator leading line switched on is, and that finally to equalize of the suction pressure at the junction of the two parallel branches in the outlet line the higher temperature evaporator a third, appropriately sized capillary tube is switched on.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die erforderliche Gesamtlänge an Kapillarrohren wesentlich verringert wird, da die zweite und dritte Kapillare ja nur die Druckunterschiede zwischen den beiden Verdampfern herstellen bzw. ausgleichen müssen. Es wird also nur ein längeres Kapillarrohr benötigt. Damit wird auch die Montage, insbesondere hinsichtlich der Unterbringung der Kapillaren im Kühlschrank vereinfacht und die Störungsgefahr vermindert, da kein wartungsbedürftiges Ventil im Kältekreislauf mehr vorhanden ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu erblicken, daß man durch Einschalten einer weiteren Drosselstelle in die eine oder andere der Zweigleitungen vor dem Kompressoransaugstutzen wahlweise den einen oder den anderen Verdampfer abtauen kann, was bei den bekannten Anordnungen nicht ohne weiteres möglich war.This arrangement has the advantage that the required overall length on capillary tubes is significantly reduced, since the second and third capillaries yes, only establish or equalize the pressure differences between the two evaporators have to. So only a longer capillary tube is required. This also becomes the Assembly, especially with regard to the placement of the capillaries in the refrigerator simplified and the risk of malfunction reduced, as there is no valve requiring maintenance there is more in the refrigeration cycle. Another major advantage of the invention Arrangement can be seen in the fact that one can switch on another throttle point in one or the other of the branch lines upstream of the compressor intake port can defrost one or the other evaporator, what with the known arrangements was not easily possible.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Abbildung dargestellten Kühlsystemschemas näher beschrieben werden. Dieses Kühlsystem besteht aus einem Motorkompressor 1, einem Verflüssiger 2 und zwei Verdampfern 5 und 8, von denen der erstere zur Erzeugung der normalen Kühltemperatur im Kühlraum des Schrankes dient, während der zweite, 8, die tiefe Temperatur im Tiefkühlfach erzeugt. Diese beiden Verdampfer sind parallel geschaltet, wobei die Aufteilung des Kältemittelkreislaufes auf die beiden parallelen Zweige mittels eines den Verdampfern vorgeordneten einfachen Verteilers 4 erfolgt. Zwischen Verflüssiger 2 und diesem Verteiler ist in üblicher Weise ein Druckreduzierorgan 3 in Gestalt eines Kapillarrohres angeordnet. Die beiden Zweige enthalten nun erfindungsgemäß noch je eine zusätzliche Drosselstelle 6, 7, und zwar ist diese in dein Zweig mit dem Tieftemperaturverdampfer vor diesem als Kapillarrohr 7, in dem Zweig mit dem normalen Verdampfer hinter diesem als Kapillarrohr 6 eingeschaltet.The invention is illustrated below with reference to the figure Cooling system schemes are described in more detail. This cooling system consists of one Motor compressor 1, a condenser 2 and two evaporators 5 and 8 of which the former to generate the normal cooling temperature in the refrigerator compartment of the cabinet serves, while the second, 8, creates the low temperature in the freezer compartment. These Both evaporators are connected in parallel, with the distribution of the refrigerant circuit on the two parallel branches by means of a simple one upstream of the evaporators Distributor 4 takes place. Between the condenser 2 and this distributor is usual Way a pressure reducing member 3 is arranged in the form of a capillary tube. The two According to the invention, branches now each contain an additional throttle point 6, 7, and this is in your branch with the low-temperature evaporator in front of this as Capillary tube 7, in the branch with the normal evaporator behind this as a capillary tube 6 switched on.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Der Motorkompressor 1 drückt das Kältemittel in den Verflüssiger 2. Durch die Drosselstelle 3 fließt das flüssige Kältemittel dem Verteilerstück 4 zu, von dem es nach oben in zwei Rohre steigt. Das eine der beiden Rohre führt zur Drosselstelle 7, durch die das Kältemittel in den Tiefkühlverdampfer 8 gelangt, aus dem es vom Motorkompressor 1 wieder angesaugt wird.The mode of operation of this arrangement is as follows: The motor compressor 1 presses the refrigerant into the condenser 2. Flows through the throttle point 3 the liquid refrigerant to the distributor 4, from which it goes up into two pipes increases. One of the two tubes leads to the throttle point 7, through which the refrigerant reaches the deep-freeze evaporator 8, from which it is sucked in again by the motor compressor 1 will.

Das andere der beiden Rohre verläßt die Verteilerstelle ebenfalls nach oben und ist direkt zu dem Verdampfer 5 geführt, aus dem das Kältemittel über eine Drosselstelle 6 zum An!saugstutzen des Kompressors gelangt.The other of the two pipes also leaves the distribution point up and is led directly to the evaporator 5, from which the refrigerant is about a throttle point 6 reaches the intake port of the compressor.

Die beiden Drosselstellen 6 und 7 müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß erstens im Verdampfer des Tiefkühlfaches entsprechend der tieferen Temperatur ein niedrigerer Druck herrscht als in dem Verdampfer für den normalen Kühlraum, und daß zweitens der Saugdruck am Kompressoransaugstutzen für beide Zweige des Kreislaufes trotz der unterschiedlichen Verdampfertemperatur praktisch der gleiche ist. Durch diese Anordnung ergibt sich, daß das Kühlsystem stets einem Gleichgewichtszustand zustrebt. Bei stärkerer Belastung des einen Teiles, z. B. des normalen Kühlraumes, stellt sich durch den höheren Wärmeanfall ein höherer Verdampferdruck im Verdampfer 5 ein, der einen erhöhten Kältemitteldurchfluß durch die Drosselstelle 6 zur Folge hat. Der Kompressor wird also mehr Kältemittel aus dem Verdampfer 5 als aus dein Verdampfer 8 absaugen, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Gleichzeitig wird die Zufuhr flüssigen Kältemittels zu dein stärker belasteten Verdampfer durch den höheren Gegendruck etwas vermindert. Dadurch, daß man die gemeinsame Drosselstelle 3 vor dein Verteiler 4 anordnet und jedem der beiden Zweige eine eigene Drosselstelle zuordnet, kann man erreichen, daß die Kältemittelzufuhr zu den beiden Verdampfern auch bei schwankender und unterschiedlicher Belastung annähernd gleichbleibt und vom Belastungszustand weitgehend unabhängig ist, Die Anordnung gemäß der Erfindung läßt sich sinngemäß auch bei Kühl- oder Klimaanlagen anwenden, bei denen mehr als zwei Temperaturbereiche gefordert werden. Es sind dann nur Verdampfer entsprechender Zahl mit den in der gewünschten Weise aufeinander abgestimmten Drosseln vorzusehen. Bei einer Anordnung mit drei Stufen müßten dann in dem dritten Zweig zwei Drosseln vorgesehen werden, und zwar je eine zwischen Verteiler 4 und Verdampfer und zwischen Verdampfer und Ansaugstutzen des Kompressors.The two throttle points 6 and 7 must be coordinated with one another be that first in the evaporator of the freezer compartment according to the lower temperature the pressure is lower than in the evaporator for the normal cold room, and secondly, the suction pressure at the compressor intake for both branches of the circuit is practically the same despite the different evaporator temperatures. By this arrangement results in the cooling system always being in a state of equilibrium strives towards. With heavier loads on one part, e.g. B. the normal refrigerator, the higher heat accumulation creates a higher evaporator pressure in the evaporator 5, which results in an increased flow of refrigerant through the throttle point 6 Has. The compressor is therefore more refrigerant from the evaporator 5 than from your Vacuum evaporator 8 until equilibrium is restored. Simultaneously the supply of liquid refrigerant to your heavily loaded evaporator through the higher back pressure is somewhat reduced. By having the common throttle point 3 in front of your distributor 4 and each of the two branches has its own throttle point assigns, you can achieve that the refrigerant supply to the two evaporators remains approximately the same even with fluctuating and different loads and is largely independent of the load condition, The arrangement according to the invention can also be used analogously for cooling or air conditioning systems in which more than two temperature ranges are required. Then only vaporizers are more appropriate Number to be provided with the throttles matched to one another in the desired manner. In the case of an arrangement with three stages, two throttles would then have to be in the third branch are provided, namely one between distributor 4 and evaporator and between Evaporator and intake manifold of the compressor.

Die vorbeschriebene Anordnung kann auch in einfacher Weise mit einer Abtaueinrichtung versehen werden, indem man beispielsweise in einem der beiden Zweige vorübergehend eine zusätzliche Drosselstelle auf der Ansaugseite des Kompressors einschaltet. Soll beispielsweise der Verdampfer 5 abgetaut werden, so kann dies dadurch erreicht werden, daß in Reihe zur Drossel 6 eine weitere Drossel geschaltet wird, die so bemessen ist, daß die Temperatur 5 den Gefrierpunkt überschreitet. Die Einschaltung dieser Drosselstelle kann in an sich bekannter Weise von Hand oder durch einen Zeitschalter erfolgen. Als Drossel kann man ein zusätzliches Kapilla.rrohr verwenden, das im Normalfall überbrückt ist, oder es kann unmittelbar ein Drosselventil beliebiger Art in die Leitung eingeschaltet werden. Auch bei eingeschalteter Zusatzdrossel strebt das Kühlsystem einem neuen Gleichgewichtszustand zu, in dem der Saugdruck in beiden Zweigen wieder der gleiche ist.The above-described arrangement can also be easily implemented with a Defrosting device can be provided by, for example, one of the two branches temporarily an additional throttle point on the suction side of the compressor turns on. If, for example, the evaporator 5 is to be defrosted, this can be done can be achieved in that a further throttle is connected in series with the throttle 6 is dimensioned so that the temperature 5 exceeds the freezing point. The activation of this throttle point can be done manually or in a manner known per se done by a timer. An additional capillary tube can be used as a throttle use, which is normally bridged, or a throttle valve can be used directly of any kind can be switched into the line. Even with the additional throttle switched on the cooling system strives towards a new state of equilibrium in which the suction pressure is the same again in both branches.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for refrigerators with multiple temperature ranges using a compression refrigeration machine and evaporators connected in parallel to generate the various temperatures required to form the required Pressure differences throttle points before or. are connected downstream, characterized in that that only capillary tubes are used as throttle elements in such Arrangement that for both evaporators between the condenser and the branch point a common capillary of the usual type is switched on for the two parallel branches is, which is dimensioned so that the required in the evaporator for the higher temperature There is pressure. while to generate the pressure required for the freezer compartment an additional capillary tube behind the branch point into the low-temperature evaporator leading line is switched on, and that finally to equalize the Suction pressure at the junction of the two parallel branches into the outlet line of the evaporator higher Temperature a third, appropriately sized Capillary tube is switched on.

2. Arrangement according to claim 1, characterized by one additional temporarily in one of the branch lines in front of the compressor intake Switchable throttle point for the purpose of defrosting the one in this branch Evaporator. References considered: U.S. Patents No. 2,244 382, 2,539,908.