DE1189566B - Kompressionskuehlanlage - Google Patents

Description

• Kompressionskühlanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Kompressionskühlanlage, insbesondere einen Kühlschrank, mit einem im wesentlichen geschlossenen Tiefkühlfach und mit zwei durch eine Rohrleitung miteinander verbundenen, vom Kältemittel nacheinander durchströmten Verdampferabschnitten, von denen einer abtaubar ist.
• Bei den bisher bekannten Kühlanlagen kann sich Feuchtigkeit aus der im Tiefkühlfach befindlichen Luft in Form von Reif an der gesamten Oberfläche des dort angeordneten Verdampfers niederschlagen. Deshalb müssen der Verdampferoberfläche zum Abtauen der in einer bestimmten Zeit angefallenen Menge an gefrorenem Niederschlag entsprechend große Wärmemengen zugeführt werden. Es ist zwar möglich, eine verhältnismäßig große Wärmemenge in kurzer Zeit zuzuführen. Dann besteht aber die Gefahr, daß sich das Tiefkühlfach und das in diesem gelagerte Kühlgut in unzulässiger Weise erwärmt.
• Es sind zwar offene Kühltruhen mit zwei Verdampfern, von denen einer abtaubar ist, bekannt. Die beiden Verdampfer erzeugen jedoch im wesentlichen voneinander unabhängige Kühlluftströmungen, von denen die eine, vom abtaubaren Verdampfer erzeugte lediglich als Luftschleier zur Abschirmung der Öffnung des Tiefkühlbehälters dient und demgemäß auf den Zustand im Inneren des Tiefkühlbehälters kaum einen Einfluß ausüben kann. Daher kann das Bereifen des Tiefkühlbehälters nicht ganz vermieden werden, so daß die gesamte Truhe von Zeit zu Zeit zum Abtauen des Tiefkühlbehälters stillgelegt werden muß.
• Um die Nachteile zu vermeiden und auch während des Abtauvorgangs eine genügend tiefe Temperatur im Tiefkühlfach sicherzustellen, sind gemäß der Erfindung im Tiefkühlfach beide Verdampferabschnitte sowie in der diese miteinander verbindenden Kältemittelleitung eine Drosselstelle angeordnet, so daß der vom Kältemittel während des normalen Kühlzyklus an zweiter Stelle durchströmte Verdampferabschnitt kälter ist und dieser kältere Verdampferabschnitt abtaubar ist.
• Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht des oberen Teils eines ohne Tür dargestellten, mit einem Tiefkühlfach versehenen Kühlschranks, F i g. 2 die schematische Darstellung der Leitungsführung eines Kühlaggregates nach dem ersten Ausführungsbeispiel, F i g. 3 die schematische Darstellung der Leitungsführung eines Kühlaggregats nach dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Vierwegeventil in der Stellung »Betrieb«, F i g. 4 eine Teildarstellung des Kühlaggregats gemäß F i g. 3 mit einem Vierwegeventil in der Stellung »Abtauen«.
• Der in F i g. 1 ohne Tür dargestellte Teil des Kühlschrankes 1 hat ein Tiefkühlfach 2, dessen Wände vom Verdampfer gebildet werden. Dieser Verdampfer besteht, wie aus den schematischen Darstellungen der Leitungsführungen in den F i g. 2, 3 und 4 hervorgeht, aus zwei Abschnitten, die miteinander über eine Drosselstelle, nämlich ein Kapillarrohr 3 bzw. 3' verbunden sind. Der in der Strömungsrichtung des Kältemittels während des normalen Kühlbetriebs vor der Drosselstelle 3 (F i g. 2) liegende erste Verdampferabschnitt 4 hat eine höhere Temperatur als der in der Strömungsrichtung des Kältemittels auf die Drosselstelle folgende zweite Verdampferabschnitt 5. An diesem kälteren Verdampferabschnitt schlägt sich bei der Abkühlung die Feuchtigkeit der Luft als Reif nieder; deshalb braucht lediglich dieser Abschnitt abgetaut zu werden.
• Die mit Kältemittelkanälen versehenen Wände des Tiefkühlfaches, nämlich die Rückwand 6, die obere Wand 7 und der Boden S des Tiefkühlfaches 2 (F i g. 1) bilden den ersten Verdampferabschnitt, dem beim Abtauen keine Wärme zugeführt wird und der deshalb eine Temperaturerhöhung des Kühlgutes verhindert. Die beiden Seitenwände 9 und 10 sind dem abtaubaren zweiten Verdampferabschnitt 5 vorbehalten. Diese Seitenwände mit der tieferen Temperatur sind vor einer unmittelbaren Berührung mit dem Kühlgut durch gitterartige Verkleidungen 11 geschützt, welche während des normalen Kühlbetriebes ein Anfrieren des eingelagerten Kühlgutes verhindern.
• Unterhalb der beiden, den Verdampferabschnitt 5 bildenden, abtaubaren Tiefkühlfachwände 9 und 10 sind Tropfrinnen 12 angeordnet, welche das abgetaute Wasser ableiten. Unterhalb des Tiefkühlfachs befindet sich ein herausziehbares Schubfach 13, das zur Aufbewahrung von Frischfleisch verwendet werden kann und das als Trennwand zwischen dem Tiefkühlfach und dem übrigen Kühlgutbehälterraum dient.
• Beim ersten in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Kältemittel während des normalen Betriebslaufs vom Verdichter 14 durch den Verflüssiger 15 und das Kapillarrohr 16 zunächst dem ersten Verdampferabschnitt 4 und danach dem mit diesem durch die Drosselleitung 3 verbundenen zweiten Verdampferabschnitt 5 zugeführt. Dieser Verdampferabschnitt 5 ist durch die Saugleitung 18 mit dem Verdichter 14 verbunden. Zum Abtauen des Verdampferabschnitts 5 wird lediglich ein in einer Umgehungsleitung 17 liegendes Absperrglied 19, z. B. ein Hahn, geöffnet, so daß das im Verdampferabschnitt 4 verdampfte Kältematerial wegen des großen Strömungswiderstandes der Kapillarleitung 3 unmittelbar über die Umgehungsleitung 17 und die Saugleitung 18 zum Verdichter 14 zurückströmt. Der Verdampferabschnitt 5 kann daraufhin durch Wärmezufuhr von außen, insbesondere durch eine zusätzliche elektrische Heizung 20 abgetaut werden, der zweckmäßigerweise gleichzeitig beim Öffnen des Ventils 19 über ein nicht dargestelltes Schaltglied Strom zugeführt wird.
• Bei dem in den F i g. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird das Kältemittel während des normalen, in Fi g. 3 dargestellten Betriebslaufs vom Verdichter 14' über ein Vierwegeventil 21 durch den Verflüssiger 15' und eine als Entspannungsvorrichtung dienende Drosselleitung 16' in einen Sammler 23 gefördert. An diesen Sammler sind der erste Verdampferabschnitt 4' und der mit diesem durch eine Drosselleitung 3' verbundene zweite Verdampferabschnitt 5' angeschlossen. Dieser Verdampferabschnitt S' ist durch die Saugleitung 18' über den Kanal 24 im Ventil 21 mit dem Verdichter verbunden.
• Zum Abtauen wird das Hahnküken in die in Fi g. 4 gezeichnete Stellung gebracht, so daß das Kältemittel die beiden Verdampferabschnitte 4' und 5' in umgekehrter Richtung wie vorher und die Drosselleitung 16' sowie den Verfiüssiger 15' überhaupt nicht mehr durchfließt, weil dieser Weg durch die Leitung 22 überbrückt ist, welche den Verdampfer 4' über den Kanal 24 im Halmküken 21 mit dem Verdichter verbindet. Bei der in Fi g.4 gezeigten Stellung »Abtauen« wirkt also der Verdampfer 5' als Verflüssiger, welcher von dem verdichteten Kältemittel mitgeführte Wärme nach außen abgibt. Dabei wird der an der Außenseite dieses Verdampferabschnittes angesetzte Reif abgetaut. Das entstehende Wasser wird durch die Tropfrinnen 12 abgeführt. Das nunmehr im Verdampferabschnitt 5' verflüssigte Kältemittel wird über die Drosselleitung 3' in entspanntem Zustand dem Verdampferabschnitt 4' zugeführt, wo es verdampft und dabei eine unerwünschte Temperaturerhöhung im Tiefkühlfach verhindert.
• Bei beiden Ausführungsbeispielen sind also die ersten, nicht bereiften Verdampferabschnitte 4 und 4' (vgl. F i g. 2 bis 4) bzw. die diese Verdampferabsehnitte bildenden Wände 6, 7 und 8 auch während des Abtauvorgangs als Verdampfer in Betrieb und verhindern durch ihre kühlende Wirkung, daß die Temperatur im Tiefkühlfach über eine bestimmte Grenze hinaus ansteigt. Die Kühlanlage wird zweckmäßig in regelmäßigem Turnus automatisch abgetaut, wozu die entsprechenden Ventile vorteilhaft durch eine nicht dargestellte elektrische Antriebsvorrichtung betätigt werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Kompressionskühlanlage, insbesondere Kühlschrank, mit einem im wesentlichen geschlossenen Tiefkühlfach und mit zwei durch eine Rohrleitung miteinander verbundenen, vom Kältemittel nacheinander durchströmten Verdampferabschnitten, von denen einer abtaubar ist, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß im Tiefkühlfach beide Verdampferabschnitte sowie in der diese miteinander verbindenden Kältemittelleitung eine Drosselstelle angeordnet sind, so daß der vom Kältemittel während des normalen Kühlzyklus an zweiter Stelle durchströmte Verdampferabschnitt kälter ist und dieser kältere Verdampferabschnitt abtaubar ist.
2. 2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verdampferabschnitt (5) beim Abtaubetrieb durch eine mittels eines Ventils in den Kältemittelkreislauf einschaltbare Umgehungsleitung (17) überbrückbar und stillegbar ist.
3. 3. Kühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Verdampferabschnitt (5) eine gleichzeitig mit dem öffnen der Umgehungsleitung (17) einschaltbare elektrische Heizung (20) angebracht ist.
4. 4. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschaltventil (21) vorgesehen ist, welches während der Dauer des Abtauvorganges die Druckleitung des Verdichters (14') mit dem vom ersten Verdampferabschnitt abgekehrten Ende des zweiten Verdampferabschnitts (5') verbindet und dabei gleichzeitig den Verflüssiger (15') und die Entspannungsvorrichtung (16') durch eine einerseits an dem vom zweiten Verdampferabschnitt abgekehrten Ende des ersten Verdampferabschnitts (4') angeschlossene und andererseits in die Verdichtersaugleitung ausmündende Umgehungsleitung (22) dergestalt überbrückt, daß nunmehr das Kältemittel in einem zur normalen Strömungsrichtung umgekehrten Sinne zunächst in den zweiten Verdampferabschnitt gelangt, wo es Verflüssigerwärme abgibt, und sodann im ersten Verdampferabschnitt nach einer in der drosselnden Verbindungsleitung (3') erfolgten Entspannung verdampft.
5. 5. Kühlanlage nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (19, 21) durch eine Schalteinrichtung selbsttätig auf Abtaubetrieb umstellbar ist.
6. 6. Kühlanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine in regelmäßigen Zeitabständen Umschaltbewegungen des Ventils (19, 21) auslösende Schalteinrichtung.
7. 7. Kühlanlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Kältemittelkanälen des zweiten Verdampferabschnitts (5) versehenen Wandungen (9, 10) gegen das Kühlgut durch gitterartige Verkleidungen (1U. abgeschirmt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 882 696.