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Kälteanlage mit Verdampfer Das Hauptpatent 1232 598 befaßt sich mit
einer Kälteanlage mit Verdampfer, dessen Durchflußkanäle am Anfang bzw. in einem
Zwischenabschnitt Räume erweiterten Querschnitts haben. Geschützt sind hierbei in
die Räume erweiterten Querschnitts mündende Kondensationsräume, die abseits des
Durchflußstromes oberhalb der Räume erweiterten Querschnitts liegen und über eine
einen Dampftransport ermöglichende Leitung mit einem Anlagenteil höherer Temperatur
verbunden sind. Insbesondere können hierbei die Kondensationsräume am Ende des ersten
Teils eines zweiteiligen Verdampfers liegen, von denen der zweite auf einer Nutztemperatur
oberhalb des Gefrierpunktes (Kühlfachverdampfer), der erste Teil dagegen auf einer
Nutztemperatur unterhalb des Gefrierpunktes (Gefrierfachverdampfer) arbeiten, und
der Anlagenteil höherer Temperatur kann durch den zweiten Verdampferteil dargestellt
sein.
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Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß der Kühlfachverdampfer während
der Ausschaltperiode vollständig von dem als Kältespeicher wirkenden flüssigen Kältemittel
befreit wird, weil dieses in den Gefrierfachverdampfer zurückkondensiert. Infolgedessen
wird der Reifansatz am Kühlfachverdampfer in wesentlich kürzerer Zeit als bisher
abgetaut, selbst wenn keine zusätzlichen Abtauvorrichtungen vorgesehen sind.
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Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entleerung
des Kühlfachverdampfers nach dem Abschalten des Verdichters zu beschleunigen und
dadurch ein noch schnelleres Abtauen zu erzielen.
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Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der Gefrierfachverdampfer
in an sich bekannter Weise unterhalb des Kühlfachverdampfers angeordnet ist.
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Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der im Hauptpatent erstrebte
Rückkondensationsvorgang durch die Schwerkraft unterstützt wird. Hinzu kommen die
Vorteile, die bei bereits bekannten Kühlschränken mit untenliegendem Gefrierfachverdampfer
vorhanden sind, nämlich der bequeme Zugang zu dem häufiger zu benutzenden Kühlfach.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kanal im Kühlfachverdampfer
von oben nach unten geführt, und am Austritt des Kanals ist eine Flüssigkeitssperre
vorgesehen. Eine solche Flüssigkeitssperre empfiehlt sich, damit das im Abschaltaugenblick
im Kühlfachverdampfer befindliche flüssige Kältemittel nicht ohne weiteres in den
Ölsumpf der Verdichterkapsel zurückfließen kann und dann später Flüssigkeitsschläge
auslöst. Die Flüssigkeitssperre sorgt vielmehr dafür, daß das gesamte im Kühlfachverdampfer
befindliche flüssige Kältemittel durch Rückkondensation in den Gefrierfachverdampfer
zurückgefördert wird.
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Eine besonders einfache Flüssigkeitssperre ergibt sich, wenn der Kanal
im Kühlfachverdampfer an seinem Austritt in Form eines umgekehrten U geführt ist,
dessen Mittelsteg höher liegt als der Flüssigkeitsspiegel des sich nach dem Ausschalten
des Verdichters sammelnden flüssigen Kältemittels.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen schematisch dargestellten Kühlschrank
gemäß der Erfindung und F i g. 2 eine schematische Abwicklung der Verdampferanordnung.
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Der in F i g. 1 veranschaulichte Kühlschrank 1 besitzt innerhalb seiner
Isolation 2 ein Gefrierfach 3 und ein Kühlfach 4. Das Gefrierfach 3 ist durch eine
Isolationsschicht 5 aus Hartschaumstoff vom Kühlfach 4 getrennt. Eine einteilige
Verdampferkonstruktion 6 besitzt einen Gefrierfachabschnitt G und einen Kühlfachabschnitt
K, welche über einen Zwischenabschnitt Z miteinander verbunden sind. Der Gefrierfachabschnitt
G ist kastenförmig gebogen und weist demnach eine Seitenwand 7, eine Bodenwand 8,
eine zweite Seitenwand 9 und eine Deckwand 10 auf. Der Kühlfachabschnitt
K verläuft senkrecht, parallel zur Seitenwand des Kühlschranks, könnte jedoch auch
parallel zur Rückwand angeordnet sein.
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In der Abwicklung der F i g. 2 ist der im Walzschweißverfahren hergestellte
Doppel-Blechverdampfer
vor dem Biegen veranschaulicht. Die Biegelinien
sind strichpunktiert angedeutet. Die Kältemittelkanäle 11 sind durch einfache
Striche wiedergegeben.
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Der Doppel-Blechstreifen 6 besitzt im Zwischenabschnitt Z einen Ausschnitt
12, der später teilweise von der Isolationsschicht 5 des Gefrierfaches durchsetzt
wird. Links und rechts neben dem Ausschnitt verbleiben zwei Stege, die den Eintrittskanal
13 und den Austrittskanal 14 des Kühlfachabsschnitts K enthalten. Der Eintrittsstutzen
15 und der Austrittsstutzen 16 befinden sich beide im Bereich der Oberseite des
Gefrierfachverdampfers. Die vom Kältemittel durchströmten Kanäle 11 verlaufen daher
im wesentlichen zunächst in der Deckwand 10, dann in der Seitenwand 9, anschließend
in der Bodenwand 8 und darauf in der Seitenwand 7. Am oberen Ende der Seitenwand
9 befindet sich ein aus zusammenhängenden Waben bestehender Sammelkana117, von dem
aus das Kältemittel über die Deckwand 10 und den Kanal 13 in den Kühlfachverdampferabschnitt
K und von dort zurück über den Kanal 14 zum Ausgangsstutzen 16 strömen kann. Ein
ähnlicher Wabenkana118 befindet sich an der Oberseite der Seitenwand 7. An den Sammelkanal
17 schließen sich zwei Seitenarme 19 an, die sich über die Deckwand
10
erstrecken.
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Der Kanal 11 im Kühlfachverdampferabschnitt K wird mäanderförmig von
oben nach unten geführt, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Horizontalstrecken
des Kanals zunimmt. Am unteren Ende befindet sich ein weiterer aus zusammenhängenden
Waben bestehender Sammelkanal 20. An dessen Ausgang ist als Flüssigkeitssperre ein
Kanalabschnitt 21 vorgesehen, der die Form eines umgekehrten U besitzt. Der Sammelraum
20 ist etwas größer bemessen als das Volumen des Flüssigkeitsanteils des
Kältemittels, das sich im Zeitpunkt des Abschaltens des Verdichters im Kühlfachverdampferabschnitt
K befindet. Infolgedessen kann diese Flüssigkeit nicht über die Flüssigkeitssperre
21 in den Verdichter abfließen.
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Sobald der Motorverdichter abgeschaltet wird, sammelt sich das im
Kühlfachverdampferabschnitt befindliche flüssige Kältemittel in dem Sammelkanal
20 und behindert ein rasches Abtauen des Reifansatzes am Verdampfer. Wegen
der speziellen Auslegung des Gefrierfachverdampferabschnitts führen jedoch die Temperaturverhältnisse
im Kühlfach und im Gefrierfach dazu, daß das im Kühlfachverdampferabschnitt befindliche
flüssige Kältemittel durch Wärmeaufnahme verdampft. Der Dampf gelangt in den durch
den Sammelkanal 17 und die Seitenarme 19 gebildeten Rückkondensationsraum des Gefrierfachabschnitts,
wo er wegen der tieferen Temperatur kondensiert. Das Kondensat läuft, vorzugsweise
unterstützt durch eine geringfügige Schrägneigung der Deckwand 10, in den Sammelkanal
17 und von dort in die darunter befindlichen Kältemittelkanäle der Seitenwand
9, des Bodens 8 und der Seitenwand 7.
Dem Antrieb des Kältemittels
durch die Temperaturdifferenz überlagert sich ein Antrieb infolge Schwerkraft zumindest
im Bereich des Kanals 13. Außerdem ist es günstig, daß das Kältemittel auf relativ
kurzem Weg in die Deckwand 10 und damit in den Bereich des Rückkondensationsraumes
gelangen kann.
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Wie es bereits im Hauptpatent beschrieben wurde, reicht, sobald sämtliches
flüssiges Kältemittel im Kühlfachabschnitt verdampft ist, die Kühlfachtemperatur
aus, um jeglichen Reifansatz innerhalb kürzester Zeit zu beseitigen.